論汽車加油口蓋系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)范文

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摘要：汽車的加油口蓋是一種可以翻轉(zhuǎn)開閉的系統(tǒng)，一般位于車身側(cè)圍之上，汽車油箱加注口以外。其作用主要是遮蓋油箱加注口同時為加油槍提供安全的進出通道，除此以外加油口蓋的外表面要與車身側(cè)圍外板的造型相連續(xù)，因此具有裝飾的作用。

關(guān)鍵詞：加油口蓋；機構(gòu)布置；結(jié)構(gòu)設(shè)計

前言

在汽車外部的加油口位置，需要設(shè)計與外表面曲面匹配的加油口蓋，用于加油口的保護，并提供加油的通道。根據(jù)材料的不同，加油口蓋分為金屬加油口蓋和塑料加油口蓋兩種形式。隨著塑料耐高溫性能的提高，塑料加油口蓋已經(jīng)實現(xiàn)了與白車身共線涂裝，從而使加油口蓋與車身的色差得到有效控制，同時間隙斷差得到較好的保證。這些基本問題解決后，車身輕量化的要求，使塑料加油口蓋的使用日益普遍，而金屬加油口蓋仍然繼續(xù)使用在一些低端車型中。

1加油口蓋的布置與設(shè)計

1.1設(shè)計輸入

加油口蓋的設(shè)計輸入包括A面，加油口布置數(shù)據(jù)，側(cè)圍數(shù)據(jù)，加油口附近加強件數(shù)據(jù)等。

1.2加油口蓋的布置

加油口蓋的區(qū)域在模型制作時，已經(jīng)通過分塊線進行了定義，工程部門需要解決的問題是，根據(jù)相關(guān)法規(guī)判斷區(qū)域布置是否合理，主要考慮車輛偏轉(zhuǎn)后油箱內(nèi)的燃料是否通過加油口漏出，以及加油過程的人機，另外還要考慮加油口蓋與周邊零件搭接的可控制性，以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的布置空間。加油口蓋的區(qū)域確定后，應(yīng)根據(jù)CAS面制作詳細的斷面圖，包括結(jié)構(gòu)布置和間隙斷差等要求。

1.3加油口蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計

加油口蓋的包括外板、內(nèi)板、鉸鏈、彈簧等。可以說，加油口蓋是車門的縮小簡化版，其設(shè)計過程與車門基本一致。

1.3.1鉸鏈軸心線定義

在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)首先確定加油口蓋的鉸鏈軸心線，軸心線的設(shè)計應(yīng)符合以下原則：（1）加油口蓋運動包絡(luò)與周邊零件應(yīng)有足夠間隙，一般不小于3mm。（2）加油口蓋最大開啟角度應(yīng)不小于90度，確保加油槍的可操作性和人手旋動加油蓋的活動空間。（3）軸心線應(yīng)盡量靠近車身表面，以減小鉸鏈尺寸。

1.3.2鉸鏈及彈簧設(shè)計

根據(jù)已經(jīng)定義好的鉸鏈軸心線，可以對鉸鏈和彈簧進行詳細的設(shè)計，應(yīng)符合以下原則：（1）鉸鏈本身具有較好的強度，材料一般選擇DC41，厚度可選擇1.0，1.5，2.0（mm)。（2）鉸鏈安裝點之間的距離應(yīng)盡量遠，以增加鉸鏈的安裝強度，同時安裝點應(yīng)檢查裝配工藝性。（3）在最大開度時，鉸鏈應(yīng)設(shè)計限位結(jié)構(gòu)，防止碰傷。（4）彈簧應(yīng)具有一定的預(yù)緊力，使加油口蓋解鎖后，加油口蓋能自動彈開一定角度，一般為5-10度，原則是使加油口蓋后端彈起后與車體的間隙，能夠保證人手指伸入，將加油口蓋摳開。（5）彈簧材料一般選用65Mn，既可以使用厚度在1.0-2,0（mm）之間的彈簧片，也可以選擇圈形彈簧。

1.3.3內(nèi)外板設(shè)計

外板為外觀件，應(yīng)按外觀表面質(zhì)量要求執(zhí)行。內(nèi)板具有加強作用，同時在內(nèi)板上要考慮鉸鏈的固定位置、彈簧作用或固定位置、加油蓋附掛位置和鎖止機構(gòu)。

2加油口蓋開啟機構(gòu)的布置與設(shè)計

機械式開啟的加油口蓋，一般在前門檻內(nèi)側(cè)設(shè)計一個開啟手柄，通過拉索將手柄的位移量傳遞到加油口蓋鎖上，從而使鎖上的鎖柱后退，脫離加油口蓋內(nèi)板的鎖止孔，加油口蓋在彈簧的作用下自動彈開。

2.1設(shè)計輸入

加油口蓋開啟機構(gòu)的設(shè)計輸入包括前門檻數(shù)據(jù)、后門檻數(shù)據(jù)、前后地毯數(shù)據(jù)、前后地板數(shù)據(jù)、側(cè)圍及其后部加強件數(shù)據(jù)、后輪鼓包（加油口一側(cè)）數(shù)據(jù)、加油口附近加強件數(shù)據(jù)、行李箱蓋數(shù)據(jù)、置物板數(shù)據(jù)、底盤線束走向等。

2.2手柄機構(gòu)布置及校核

2.2.1安裝點布置

手柄機構(gòu)一般位于駕駛員座椅左下側(cè)（右舵車為右下側(cè)）。根據(jù)前地板、門檻內(nèi)板及前地毯的數(shù)據(jù)，合理確定手柄機構(gòu)的安裝點，應(yīng)能滿足：（1）確保裝配方便性。一般采用M6或M8螺栓/螺母安裝，應(yīng)使其裝配方向上滿足套筒相關(guān)尺寸要求。（2）應(yīng)使前地毯方便開孔或開槽以露出手柄部分。

2.2.2手柄機構(gòu)的人機工程校核

對手柄機構(gòu)的人機工程校核包含兩個部分，一是局部校核，二是整體校核。

2.2.2.1局部校核

當(dāng)加油口蓋手柄、行李箱蓋手柄布置在同一基座上時，應(yīng)保證二者有足夠的間隙，以確保人手的操作。當(dāng)加油口蓋開啟臂與行李箱蓋開啟臂呈上下排列且Y方向有重疊時，兩臂的空間距離應(yīng)能使人手指靈活伸入。

2.2.2.2整體校核

對手柄機構(gòu)的安裝位置，應(yīng)根據(jù)駕駛員的操作范圍進行校核，手臂長度距離根據(jù)轎車適用人群，在GB10000-1988中選定，如有多個值時，應(yīng)使用要求較高的值。

2.3加油口蓋鎖布置

加油口蓋鎖的安裝位置應(yīng)滿足：（1）良好的裝配進出方便性；（2）安裝點應(yīng)使鎖能夠牢固固定，且安裝方便，對體積較小的鎖可采用單點安裝，從車外裝配螺母。

2.4加油口蓋拉索布置

加油口蓋拉索布置要求是：（1）拉索走向應(yīng)盡量與底盤線束保持一致。（2）當(dāng)加油口蓋與手柄機構(gòu)分列汽車左右兩邊時，拉索需在Y方向橫穿。（3）拉索曲率半徑應(yīng)滿足QC/T29101-1992的要求，最小曲率半徑不得小于150mm，接頭、彎轉(zhuǎn)部位可以放寬至100mm，但其范圍角度不得超過30°。（4）拉索固定點的距離應(yīng)根據(jù)曲率半徑的大小決定，曲率半徑越小，距離應(yīng)越小，一般與線束固定點保持一致；（5）拉索應(yīng)避開車體上的鋒利刀口（如切邊、孔邊緣等）。（6）拉索在各部位的裝配，包括穿越和固定，應(yīng)具有可操作性和方便性，能夠適應(yīng)流水線作業(yè)。

3結(jié)論

汽車加油口蓋系統(tǒng)擁有著多元化的發(fā)展方向，本文只是從設(shè)計布置等開發(fā)方面進行了概述。放眼未來，人工智能、綠色節(jié)能、輕量化等創(chuàng)新手段也將大量應(yīng)用在汽車加油口蓋系統(tǒng)的開發(fā)過程中。因此，我們應(yīng)該順應(yīng)國際潮流積極調(diào)整產(chǎn)品研發(fā)的新思路、新策略、新舉措從而適應(yīng)新時代的新要求，做好產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級，積極進行產(chǎn)品創(chuàng)新，從而不斷增強中國汽車工業(yè)的研發(fā)實力。

參考文獻

[1]姜立標(biāo).現(xiàn)在汽車新技術(shù)[M].北京:北京大學(xué)出版社,2016.[2]李朝暉.汽車新技術(shù)[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,2012.

作者：陳士偉1；鐘響1；劉東凱2；王小強1；張學(xué)松3；尹明月1；房長江1 單位：1.博坦德工業(yè)工程技術(shù)（上海）有限公司長春分公司,2.中車長春軌道客車股份有限公司,3.上海埃維汽車技術(shù)股份有限公司