论汽车加油口盖系统的设计开发范文

摘要：汽车的加油口盖是一种可以翻转开闭的系统，一般位于车身侧围之上，汽车油箱加注口以外。其作用主要是遮盖油箱加注口同时为加油枪提供安全的进出通道，除此以外加油口盖的外表面要与车身侧围外板的造型相连续，因此具有装饰的作用。

关键词：加油口盖；机构布置；结构设计

前言

在汽车外部的加油口位置，需要设计与外表面曲面匹配的加油口盖，用于加油口的保护，并提供加油的通道。根据材料的不同，加油口盖分为金属加油口盖和塑料加油口盖两种形式。随着塑料耐高温性能的提高，塑料加油口盖已经实现了与白车身共线涂装，从而使加油口盖与车身的色差得到有效控制，同时间隙断差得到较好的保证。这些基本问题解决后，车身轻量化的要求，使塑料加油口盖的使用日益普遍，而金属加油口盖仍然继续使用在一些低端车型中。

1加油口盖的布置与设计

1.1设计输入

加油口盖的设计输入包括A面，加油口布置数据，侧围数据，加油口附近加强件数据等。

1.2加油口盖的布置

加油口盖的区域在模型制作时，已经通过分块线进行了定义，工程部门需要解决的问题是，根据相关法规判断区域布置是否合理，主要考虑车辆偏转后油箱内的燃料是否通过加油口漏出，以及加油过程的人机，另外还要考虑加油口盖与周边零件搭接的可控制性，以及内部结构的布置空间。加油口盖的区域确定后，应根据CAS面制作详细的断面图，包括结构布置和间隙断差等要求。

1.3加油口盖的结构设计

加油口盖的包括外板、内板、铰链、弹簧等。可以说，加油口盖是车门的缩小简化版，其设计过程与车门基本一致。

1.3.1铰链轴心线定义

在进行结构设计时，应首先确定加油口盖的铰链轴心线，轴心线的设计应符合以下原则：（1）加油口盖运动包络与周边零件应有足够间隙，一般不小于3mm。（2）加油口盖最大开启角度应不小于90度，确保加油枪的可操作性和人手旋动加油盖的活动空间。（3）轴心线应尽量靠近车身表面，以减小铰链尺寸。

1.3.2铰链及弹簧设计

根据已经定义好的铰链轴心线，可以对铰链和弹簧进行详细的设计，应符合以下原则：（1）铰链本身具有较好的强度，材料一般选择DC41，厚度可选择1.0，1.5，2.0（mm)。（2）铰链安装点之间的距离应尽量远，以增加铰链的安装强度，同时安装点应检查装配工艺性。（3）在最大开度时，铰链应设计限位结构，防止碰伤。（4）弹簧应具有一定的预紧力，使加油口盖解锁后，加油口盖能自动弹开一定角度，一般为5-10度，原则是使加油口盖后端弹起后与车体的间隙，能够保证人手指伸入，将加油口盖抠开。（5）弹簧材料一般选用65Mn，既可以使用厚度在1.0-2,0（mm）之间的弹簧片，也可以选择圈形弹簧。

1.3.3内外板设计

外板为外观件，应按外观表面质量要求执行。内板具有加强作用，同时在内板上要考虑铰链的固定位置、弹簧作用或固定位置、加油盖附挂位置和锁止机构。

2加油口盖开启机构的布置与设计

机械式开启的加油口盖，一般在前门槛内侧设计一个开启手柄，通过拉索将手柄的位移量传递到加油口盖锁上，从而使锁上的锁柱后退，脱离加油口盖内板的锁止孔，加油口盖在弹簧的作用下自动弹开。

2.1设计输入

加油口盖开启机构的设计输入包括前门槛数据、后门槛数据、前后地毯数据、前后地板数据、侧围及其后部加强件数据、后轮鼓包（加油口一侧）数据、加油口附近加强件数据、行李箱盖数据、置物板数据、底盘线束走向等。

2.2手柄机构布置及校核

2.2.1安装点布置

手柄机构一般位于驾驶员座椅左下侧（右舵车为右下侧）。根据前地板、门槛内板及前地毯的数据，合理确定手柄机构的安装点，应能满足：（1）确保装配方便性。一般采用M6或M8螺栓/螺母安装，应使其装配方向上满足套筒相关尺寸要求。（2）应使前地毯方便开孔或开槽以露出手柄部分。

2.2.2手柄机构的人机工程校核

对手柄机构的人机工程校核包含两个部分，一是局部校核，二是整体校核。

2.2.2.1局部校核

当加油口盖手柄、行李箱盖手柄布置在同一基座上时，应保证二者有足够的间隙，以确保人手的操作。当加油口盖开启臂与行李箱盖开启臂呈上下排列且Y方向有重叠时，两臂的空间距离应能使人手指灵活伸入。

2.2.2.2整体校核

对手柄机构的安装位置，应根据驾驶员的操作范围进行校核，手臂长度距离根据轿车适用人群，在GB10000-1988中选定，如有多个值时，应使用要求较高的值。

2.3加油口盖锁布置

加油口盖锁的安装位置应满足：（1）良好的装配进出方便性；（2）安装点应使锁能够牢固固定，且安装方便，对体积较小的锁可采用单点安装，从车外装配螺母。

2.4加油口盖拉索布置

加油口盖拉索布置要求是：（1）拉索走向应尽量与底盘线束保持一致。（2）当加油口盖与手柄机构分列汽车左右两边时，拉索需在Y方向横穿。（3）拉索曲率半径应满足QC/T29101-1992的要求，最小曲率半径不得小于150mm，接头、弯转部位可以放宽至100mm，但其范围角度不得超过30°。（4）拉索固定点的距离应根据曲率半径的大小决定，曲率半径越小，距离应越小，一般与线束固定点保持一致；（5）拉索应避开车体上的锋利刀口（如切边、孔边缘等）。（6）拉索在各部位的装配，包括穿越和固定，应具有可操作性和方便性，能够适应流水线作业。

3结论

汽车加油口盖系统拥有着多元化的发展方向，本文只是从设计布置等开发方面进行了概述。放眼未来，人工智能、绿色节能、轻量化等创新手段也将大量应用在汽车加油口盖系统的开发过程中。因此，我们应该顺应国际潮流积极调整产品研发的新思路、新策略、新举措从而适应新时代的新要求，做好产品转型升级，积极进行产品创新，从而不断增强中国汽车工业的研发实力。

参考文献

[1]姜立标.现在汽车新技术[M].北京:北京大学出版社,2016.[2]李朝晖.汽车新技术[M].重庆:重庆大学出版社,2012.

作者：陈士伟1；钟响1；刘东凯2；王小强1；张学松3；尹明月1；房长江1 单位：1.博坦德工业工程技术（上海）有限公司长春分公司,2.中车长春轨道客车股份有限公司,3.上海埃维汽车技术股份有限公司