覃延益 王根鋒 韋作祥

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

【摘 要】隨著國內(nèi)汽車保有量的迅猛增加，人們的出行更加方便，生活質(zhì)量得到提高。但汽車盜竊案件也在逐年上升，汽車防盜問題也越來越受到客戶的關(guān)注。文章通過對汽車發(fā)動機罩鎖系統(tǒng)及開啟方式的介紹，提出從格柵、鎖體布置方面提高鎖體防盜性能。

【關(guān)鍵詞】發(fā)動機艙；防盜；動機罩鎖；防盜板

【中圖分類號】U491.62 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2016）06-0121-03

隨著國內(nèi)汽車保有量的迅猛增加，人們的出行更加方便，生活質(zhì)量得到提高。但汽車盜竊案件也逐年上升，汽車防盜問題也越來越受到客戶的關(guān)注。發(fā)動機艙安裝了包括發(fā)動機、ECU及蓄電池等在內(nèi)的零部件。ECU及蓄電池等因體積較小，轉(zhuǎn)手快，成為犯罪分子的首選目標(biāo)。機艙被盜不僅對客戶造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，而且也會對主機廠的品牌形象造成嚴(yán)重影響。目前，國內(nèi)發(fā)動機艙的防盜裝置絕大部分采用機械式防盜裝置。這種裝置古老、實用，成本低，制造難度低，利用簡單的機械式原理鎖住汽車的發(fā)動機罩蓋，以達到防盜作用。本文主要分析機械式單拉汽車發(fā)動機罩卡板鎖的防盜設(shè)計問題。

1 發(fā)動機罩鎖及其周邊安裝環(huán)境介紹

汽車發(fā)動機罩鎖系統(tǒng)通常由發(fā)動機罩鎖、鎖扣、拉索、拉索開啟手柄及對應(yīng)緊固件組成。發(fā)動機罩鎖也稱發(fā)蓋鎖，是裝在前艙上彎梁上，與發(fā)動機罩鎖扣嚙合，以保證發(fā)動機罩蓋處于鎖緊位置的零部件。根據(jù)《汽車罩（蓋）鎖系統(tǒng)》（GB11 568—2011）要求，罩蓋鎖系統(tǒng)必須具有第二鎖止位置，或必須安裝第二套罩蓋鎖系統(tǒng)。法規(guī)上并沒用對鎖體的強度作強制要求，本文不作討論。發(fā)動機罩鎖作為發(fā)動機艙的門，也僅僅能夠降低機艙零部件被盜的風(fēng)險。目前，國內(nèi)也沒有發(fā)動機罩鎖防盜等級的標(biāo)準(zhǔn)，某汽車企業(yè)的評價要求是職業(yè)偷盜者通過各種手段（物理、電磁等），2 min之內(nèi)不能把機罩打開即滿足要求。發(fā)動機罩鎖從開啟方式上分為單拉鎖和雙拉鎖，從結(jié)構(gòu)上分可分為卡板鎖、舌簧鎖及鉤子鎖。卡板鎖因結(jié)構(gòu)簡單、功能穩(wěn)定、成本較低，在汽車上得到大量運用?？ò彐i又分為集成式卡板鎖和分體式卡板鎖，結(jié)構(gòu)如圖1所示。集成式卡板鎖是指鎖體的一級鎖（下文稱為主鎖）和二級鎖（下文稱為次鎖）通過鉚釘或者其他方式連接，固定到同一個鎖體底板上，主鎖和次鎖旋轉(zhuǎn)點相同，嚙合鎖扣相同。分體式卡板鎖是指主鎖和次鎖不在同一鎖體底板上，通常主鎖固定在鎖體底板上，次鎖固定在發(fā)動機罩蓋內(nèi)板上，主鎖和次鎖旋轉(zhuǎn)點不相同，發(fā)動機罩鎖主鎖和次鎖分別對應(yīng)不同的鎖扣，嚙合鎖扣不相同。

發(fā)動機罩鎖安裝位置及周邊環(huán)境如圖2所示。發(fā)動機罩鎖（或者主鎖）通過緊固螺栓安裝在前艙上彎梁上，發(fā)動機罩鎖鎖扣（或者主鎖鎖扣）焊接到發(fā)動機罩蓋內(nèi)板，拉索球頭卡入鎖體開啟結(jié)構(gòu)，操作拉索手柄，拉動鎖體開啟結(jié)構(gòu)，可解鎖。發(fā)動機罩鎖系統(tǒng)處于發(fā)動機罩蓋、前格柵及前艙所圍成的相對隱蔽的環(huán)境中。

發(fā)動機罩鎖開啟手柄通過拉索與鎖體連接，當(dāng)鎖體處于鎖止?fàn)顟B(tài)，鎖體一級鎖和鎖扣嚙合，開啟發(fā)動機罩蓋時，需要在車內(nèi)扳動手柄，經(jīng)過拉索傳動，解發(fā)動機罩鎖一級鎖；一級解鎖后，鎖體二級鎖勾住鎖扣，防止在車輛行駛過程中鎖體一級鎖失效或誤拉發(fā)罩鎖手柄后，發(fā)罩彈起擋住駕駛員視線。發(fā)罩彈起一定高度（通常情況下彈起20 mm），從車外扳動發(fā)動機罩鎖二級鎖手柄，鎖鉤和鎖扣脫離，解二級鎖，開啟發(fā)動機罩蓋。例如，在車輛使用過程中，發(fā)動機罩鎖遭到破壞或外力強行拉動拉索，發(fā)動機罩都有被非法開啟的風(fēng)險。因此，在設(shè)計之初就應(yīng)該考慮對發(fā)動機罩鎖系統(tǒng)的保護，降低非法開啟的風(fēng)險。

2 發(fā)動機罩鎖防盜性能提高方案

2.1 前格柵保護發(fā)動機罩鎖系統(tǒng)不被外部工具破壞

部分車型前格柵采取全密封式，將水箱上彎梁部分完全遮擋住。在發(fā)動機罩蓋關(guān)閉的情況下，從車輛正面完全開不到發(fā)動機罩鎖系統(tǒng)，鎖體隱蔽性較高，如“名爵6”。因需考慮發(fā)動機艙進氣量，所以多數(shù)車型格柵不會采取全密閉方式，而是在格柵上增加防護網(wǎng)的形式，保護發(fā)動機罩鎖系統(tǒng)，如圖3所示。

圖3所示為“長城哈弗H6”的前格柵。該格柵使用密集的鋼絲線布置到格柵上，保證發(fā)動機艙的進氣量；格柵孔小于20 mm×20 mm，普通工具難以破壞到鎖系統(tǒng)，提高了發(fā)動機罩鎖的防盜性能。

2.2 發(fā)動機罩鎖增加防護擋板，降低被盜風(fēng)險

因拉索走向及格柵造型（格柵孔大）等原因，常有拉索外露，從車輛正前方可視事件發(fā)生。鎖體一級鎖通過拉索開啟，在外力作用下，可強行破壞拉索與鎖體連接的結(jié)構(gòu)，從而非法開啟發(fā)動機罩鎖。拉索可視，隱蔽性降低，發(fā)動機罩被非法開啟的風(fēng)險增加。在格柵無法有效保護發(fā)動機罩鎖系統(tǒng)的情況下，需要從鎖結(jié)構(gòu)上考慮對拉索的保護。出于成本和周期的考慮，一般在鎖體底板上增加防護擋板，將前艙上彎梁到鎖體部分的拉索遮蓋，如圖4所示。

發(fā)罩鎖防護擋板與上彎梁配合，將拉索保護在凹槽當(dāng)中，從車輛格柵外無法看到拉索。如果無防護板，拉索將暴露在格柵后，使用特制工具強行破壞拉索與鎖體連接，可開啟發(fā)罩鎖。此方案主要是用于已經(jīng)量產(chǎn)的車型。發(fā)動機罩鎖周邊搭接的區(qū)域已經(jīng)確定，如果變更鎖體及拉索的安裝方式或者鎖體結(jié)構(gòu)，涉及變更零件多，零件更改成本高，周期長，無法滿足生產(chǎn)要求。通常情況下，采用增加防護板的方式提高防盜性能。此方案只能算是對前期設(shè)計缺陷的補救。

2.3 發(fā)動機罩鎖系統(tǒng)安裝在上彎梁內(nèi)，提高隱蔽性和防盜性

在車型開發(fā)的前期，從發(fā)動機罩鎖的結(jié)構(gòu)及發(fā)動機罩鎖系統(tǒng)的布置上考慮鎖系統(tǒng)的防盜性能，將發(fā)動機罩鎖及拉索布置到上彎梁內(nèi)部。如圖5所示，發(fā)動機罩鎖主鎖及其拉索都安裝在上彎梁內(nèi)（機艙內(nèi)），主鎖與發(fā)罩上的一級鎖鎖扣配合，形成一級鎖。次鎖及次鎖手柄布置在發(fā)罩上，與上彎梁外的鎖扣配合，形成二級鎖。因上彎梁鈑金的間隔，在車子正前方通過格柵無法看到鎖體，以及拉索與鎖體連接的部分。

由于發(fā)動機罩鎖布置位置靠后，鎖體前部有上彎梁鈑金遮擋，從格柵正前面看不到鎖體；從前格柵處，特制的工具也很難觸碰到發(fā)動機罩鎖，從而有效地提高了發(fā)動機罩鎖的防盜性。同時，拉索也布置在上彎梁后，位置相對隱蔽，也難以借助外力拉扯拉索非法開啟發(fā)動機罩鎖，也提高了發(fā)動機罩鎖系統(tǒng)的防盜性能。因涉及整車零部件的布置，所以此方案需在項目前期進行確認。通常情況下，發(fā)動機罩鎖系統(tǒng)的布置與周邊相關(guān)的零件較多，如上彎梁、格柵、發(fā)動機罩蓋及水箱等，如果發(fā)動機罩鎖系統(tǒng)的防盜性能在設(shè)計前期得到評估、確認，項目量產(chǎn)后無需作防盜性能提升的更改，將極大降低發(fā)動機罩鎖系統(tǒng)零件及周邊搭接零件的變更成本。

2.4 發(fā)動機罩鎖拉索類型選擇及布置

現(xiàn)有拉索有直絲管和繞絲管2種結(jié)構(gòu)。直絲管由多股鋼絲捻制而成，套管的強度及硬度高，不易折彎，抗彎強度大。在拉索受到外力作用拉扯的情況下，變形量小，可以很好地保護內(nèi)部與鎖體連接的鋼絲線不發(fā)生變形和移位，鎖體不因非法拉扯開啟。繞絲管采用鋼絲壓扁后繞制而成，類似于彈簧管，套管的彈性大，強度低，在外力作用下變形量大。當(dāng)拉索受到外力拉扯時，拉索極易發(fā)生變形，從而帶動內(nèi)部的鋼絲線發(fā)生位移。當(dāng)位移達到鎖體開啟行程后，鎖體將被非法開啟。

直絲管防盜性能高于繞絲管，但其成本也高于繞絲管。如果考慮成本，采用繞絲管，則需要從拉索布置走向上杜絕拉索部分暴露，防止拉索被非法拉扯。不管拉索布置如何隱蔽，繞絲管被盜風(fēng)險總大于直絲管。出于車輛防盜性能考慮，繞絲管主要使用在加油小門拉索上，除部分低端車還采用繞絲管結(jié)構(gòu)的發(fā)動機罩鎖拉索外，大部分的車輛發(fā)罩拉索都采用直絲管結(jié)構(gòu)。

3 發(fā)罩鎖發(fā)展趨勢

在2016年北京汽車展覽會上，沒有發(fā)現(xiàn)有車型在使用舌簧鎖，絕大部分都采用單拉式卡板鎖，雙拉鎖極少。單拉式卡板鎖中60%左右的車型使用集成式卡板鎖。自主品牌中除了“長城”以外，大多使用集成式卡板鎖，分體式卡板鎖合資品牌“福特博越”及進口跑車“雷諾梅甘娜RS”中使用較多。分體式卡板鎖主鎖體通常安裝在發(fā)動機艙內(nèi)部，拉索得到很好的保護，防盜性能較高。中高檔車型在發(fā)罩鎖上增加微動開關(guān)。當(dāng)發(fā)罩鎖未進入二級，用戶鎖車時，車身控制模塊未能接收到所有車門都已關(guān)閉信號時，控制模塊將通過喇叭報警、大燈閃亮的聲音及燈光方式進行提示，鎖車上保險動作不成功，提醒用戶檢查包括發(fā)動機罩在內(nèi)的車門是否已經(jīng)完成上鎖。從拉索的硬度上判斷，車輛均采用直絲管結(jié)構(gòu)的拉索，車展車輛未發(fā)現(xiàn)繞絲管拉索。中高檔車型的發(fā)動機罩鎖，次鎖開啟手柄金屬手柄增加浸塑，或者次鎖開啟手柄通過拉索與鎖體連接，手柄材料使用塑料，提高用戶使用的感知質(zhì)量。

從車展上發(fā)動機罩鎖使用的情況看，卡板式發(fā)動機罩鎖結(jié)構(gòu)成熟，通用性強，已成為主流?？紤]發(fā)動機罩鎖系統(tǒng)的主動安全性，提高防盜性能，采用分體式結(jié)構(gòu)，增加微動開關(guān)，拉索使用直絲管拉索；從用戶使用感受出發(fā)，避免使用時人與金屬直接接觸，提升感知質(zhì)量，以上將成為發(fā)動機罩鎖設(shè)計考慮的重要因素。

車展上并沒有發(fā)現(xiàn)有車輛帶電動發(fā)動機罩鎖，但是電子加油口門鎖已經(jīng)在很多的車子上得到應(yīng)用。加油口小門拉索及其手柄被取消，通過控制整車中控鎖止保險對加油小門鎖止情況進行控制，解鎖后可開啟加油口小門。發(fā)動機罩鎖需要滿足法規(guī)要求，鎖體需要二級鎖，結(jié)構(gòu)上較電子加油口門鎖復(fù)雜，成本上機械控制的發(fā)動機罩鎖成本低于電子發(fā)動機罩鎖，但無需拉索從前艙布置到乘員艙，防盜性能得到提高。

4 結(jié)語

發(fā)動機機艙被盜不僅對客戶造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，引起客戶的強烈抱怨，而且對主機廠的品牌形象也造成嚴(yán)重的影響，這也將是各主機廠研究的課題。純機械式的發(fā)動機罩鎖僅是被動的防護，已經(jīng)不能夠滿足車主的要求。出于成本的考慮，目前國內(nèi)車輛發(fā)動機罩鎖增加防盜報警功能還不是主流，但是通過在發(fā)動機罩鎖上增加狀態(tài)傳感器，預(yù)防車主鎖車忘關(guān)機艙，將成為主流。

發(fā)動機罩鎖系統(tǒng)防盜性能的高低與鎖體布置、拉索的結(jié)構(gòu)走向、格柵造型都有密切的關(guān)系，因此應(yīng)在設(shè)計初期，綜合考慮成本、整車布置及造型風(fēng)格等，考慮機艙的零件安全，提高發(fā)動機罩鎖系統(tǒng)的防盜性能。

參 考 文 獻

[1]石松偉.汽車防盜技術(shù)的現(xiàn)狀分析和展望[J].科技資訊，2009（27）.

[2]邱貴年.淺談某微型車發(fā)動機罩鎖布置方案[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2008（18）.

[3]李燕龍，李錚，李濤.汽車發(fā)動機艙防盜策略[J].汽車工程師，2014（1）.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]

【作者簡介】覃延益，女，學(xué)士學(xué)位，上汽通用五菱汽車股份有限公司車門附件工程師，研究方向：車門附件相關(guān)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)；王根鋒，男，學(xué)士學(xué)位，上汽通用五菱汽車股份有限公司車門附件工程師，研究方向：車門附件相關(guān)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)；韋作祥，男，學(xué)士學(xué)位，上汽通用五菱汽車股份有限公司項目工程師，研究方向：整車項目開發(fā)控制。