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越南汽車法規(guī)準入及認證制度探究

重視測量數(shù)字化，增強智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)同價值

一種應(yīng)用于新能源車型的小空間電動擰緊工具

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2023.03?總第 548 期?￥20.00

ISSN 1004- 2830

CN 11 - 2984/U

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《汽車與駕駛維修》雜志?月刊?1992 年創(chuàng)刊

2023.03?總第 548 期?每月 10 日出版

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京朝市監(jiān)廣登字 20170064 號

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維修筆記│REPAIR NOTES

廣汽本田車系故障診斷筆記（35）

職教與培訓(xùn)│VE&T

奧迪V8發(fā)動機EA825技術(shù)亮點解讀

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汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè)“四位一體”課程思政模式研究

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車窗防夾電機電流紋波降噪檢測算法仿真分析

汽車星空頂電動天窗結(jié)構(gòu)設(shè)計

002

004

008

014

維修筆記

REPAIR NOTES

002 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

文 ：嘉陽

廣汽本田車系故障診斷筆記

??維修人員在日常工作中，常會與一些新奇故障不期而遇。這些故障時而令人感到異常棘手，時而讓人興奮

不已，它們在考驗人的同時，也讓其技術(shù)水平得到提高。如果人們能養(yǎng)成一種習(xí)慣，及時記錄下故障的一些重

要信息，就能為今后的工作帶來極大便利。筆者結(jié)合自己工作中遇到的實際問題，通過對故障現(xiàn)象、特點和形

成機理的深入剖析，旨在總結(jié)出一些即符合本人特點，又能行之有效的診斷方法。筆者以為這不失為一條提高

技術(shù)的途徑，希望通過自己的這些切身體會來與大家分享汽車故障診斷的思路。

35

故障 69

關(guān) 鍵 詞 ：B-CAN 線 路、 座 椅 加 熱

單元

故障現(xiàn)象 ：一輛 2017 年產(chǎn)廣汽本田

冠道運動型多功能車（SUV），搭載 1.5T

發(fā)動機和無級變速器（CVT），行駛里程

1.3 萬 km。用戶反映車輛在外面貼了車

衣后，行李艙蓋打不開，車門不能上鎖。

在旁邊一家修理廠維修后并清除故障碼

后問題解決。但車輛行駛幾天后，出現(xiàn)

起停系統(tǒng)故障指示燈（以下簡稱起停燈）

頻繁閃爍的現(xiàn)象 ；而且撥動右轉(zhuǎn)向燈開

關(guān)后時，儀表板上的右轉(zhuǎn)向燈指示燈閃

爍頻率異常加快。

檢查分析 ：維修人員起動發(fā)動機

后，儀表板 上的起停燈頻 繁閃爍，而

且在 起 停 燈閃 爍 一下熄 滅 時， 儀表 板

上 會 顯 示“ 請 檢 查 發(fā) 動 機節(jié) 能自動 起

停系統(tǒng)”（圖 308）。撥動右轉(zhuǎn)向燈開關(guān)，

圖 308 儀表板上的故障信息

圖 309 故障碼 U1280 的診斷流程

儀表板上的右轉(zhuǎn)向指示燈的閃爍頻率間

斷性變快。

使用故障診斷儀 HDS 檢測，發(fā)現(xiàn)故

障碼“U1280——通訊總線錯誤（總線切

斷）”，故障碼可以清除。將點火開關(guān)關(guān)

閉，再打開至 ON 模式，等待 6 s 后故障

碼還會再次出現(xiàn)。由于故障現(xiàn)象涉及起

停系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向燈，因此查看電子維修手

冊可以發(fā)現(xiàn)，診斷流程從儀表單元轉(zhuǎn)至

多路傳輸控制單元（MICU），再轉(zhuǎn)至車身

控制單元（BCM）的 U1280 故障排除流

程（圖 309）。由此可以基本確認，此故

障與 B-CAN 線路故障有關(guān)。

控制單元之間用于車身電氣系統(tǒng)的

網(wǎng)絡(luò)被稱為 B-CAN，它采用通信速度為

125 kbps 的低速 CAN。儀表控制單元作

為網(wǎng)關(guān)，可以顯示車身控制系統(tǒng)故障碼。

當(dāng)儀表控制單元通過 F-CAN 總線接收到

SCS 終端短路信號，或者通過 B-CAN 總

線接收到車身控制單元維修檢查 ON 信

號時顯示故障碼。然后，儀表控制單元

讀取各控制單元通過 B-CAN 總線發(fā)送的

自診斷結(jié)果，并顯示故障碼（圖 310）。

根 B-CAN 網(wǎng)絡(luò)的部件與轉(zhuǎn)向燈電

路圖分析，右轉(zhuǎn)向燈閃爍頻率變快的問

題是伴隨起停燈閃爍才出現(xiàn)，是一個連

鎖反映，不能單獨從某一個故障現(xiàn)象去

排查。維修人員根據(jù)故障碼提示以及相

關(guān)診斷流程，再結(jié)合以往案例中空調(diào)控

制單元也能引發(fā)起停燈點亮的維修經(jīng)驗，

初步懷疑故障的可能原因為 ：① B-CAN

線路斷路故障 ；②車身控制單元故障 ；

③儀表故障 ；④空調(diào)控制單元故障。

將點火開關(guān)轉(zhuǎn)到 OFF（LOCK）模式，

以此斷開 B-CAN 網(wǎng)絡(luò)中各個控制單元相

應(yīng)的插接器，每次斷開一個。每次斷開

前清除故障碼，然后在斷開各個控制單

元后打開點火開關(guān)，檢查是否有故障碼，

維修筆記

REPAIR NOTES

003 AUTO DRIVING & SERVICE?2023. 03

結(jié)果都可以顯示故障碼。

將 點 火 開 關(guān) 轉(zhuǎn) 至 O F F（LO C K ）

模 式，斷開車身控 制單元的 B 插 接

器，分別 測 量 B 2 0 端 子（B - C A N _ H）

和 B 2 1 端 子（B - C A N _ L ） 與 車 身 搭

鐵 之 間 的 導(dǎo) 通 性 ( 圖 311)， 結(jié) 果 均

為 正 常（ 不 導(dǎo) 通 ）。 測 量 B 2 0 端 子 與

B21 端子之間的導(dǎo)通性，結(jié)果也為正

常（不 導(dǎo) 通 ）。

分別更換已知良好的車身控制單元、

儀表以及空調(diào)控制單元做替換試驗，故

障依舊，排除這 3 個 部件故障的可能。

此前對故障原因的可能性都已經(jīng)逐一排

查，但是故障原因并沒有找到，維修人

圖 311 空調(diào)控制系統(tǒng) B-CAN 電路圖

圖 312 車內(nèi)循環(huán)指示燈跟隨閃爍

圖 310 網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)

制單元的 A2 端子間不導(dǎo)通。剝開

地板線束找到藍色 B-CAN_L 線，

從 B-CAN_L 線并飛線到座椅加熱

單元的 9 號端子（圖 313），結(jié)果

儀表板上起停燈閃爍和右轉(zhuǎn)向指

示燈閃爍頻率變快的故障現(xiàn)象都

消失了。至此可以確認，故障點在

座椅加熱單元的 B-CAN_L 線與儀

表控制單元的 B-CAN_L 線之間。

順著地板線束仔細排查，最

終在左前地板線束上方發(fā)現(xiàn)一個

B-CAN 線束的插接器。用專用插

針對這個插接器的插芯進行松緊

度測試，確認有一個插芯松動。這

個插芯正是連接藍色的 B-CAN_

L 線，而且與座椅加熱單元的 9 號

端子相通，到此找到故障點。

（下轉(zhuǎn)第 7 頁）

員只能重新梳理診斷思路。

仔細觀察故障現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)當(dāng)儀表

板 上 的 起 停 燈 閃 爍 時， 空 調(diào) 面 板 上

的 車 內(nèi) 循 環(huán) 指 示 燈也 會 跟 隨 閃 爍（圖

312）。在根據(jù)故障碼診斷流程排查無果

的情況下，維修人員決定對空調(diào)系統(tǒng)相

關(guān)的 B-CAN 線路進行排查。

根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的 B-CAN 電路圖，

分別測量儀表控制單元的 A1 端子和 A2

端子與空調(diào)系統(tǒng)各控制模塊 B-CAN 線路

的通斷情況。當(dāng)測量到座椅加熱單元時，

發(fā)現(xiàn)座椅加熱單元的 9 號端子與儀表控

職教與培訓(xùn)

VE&T

004 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

文 ：張春偉、宮艷晶

奧迪 V8 發(fā)動機 EA825 技術(shù)亮點解讀

目 前 應(yīng) 用 于 奧 迪 A8、RS6 等 車 型

上的 EA825 系列發(fā)動機，是奧迪最新的

V8 發(fā)動機（圖 1）， 此前這款發(fā)動機也

曾應(yīng)用于大眾集團旗下的保時捷和賓利

車型。該發(fā)動機奧迪和保時捷聯(lián)合開發(fā)，

其 結(jié) 構(gòu) 基 于 自 EA839 系 列 的 V6 發(fā) 動

機，這種密切的關(guān)系不僅對制造過程有

好處，對售后服務(wù)同樣也有好處，例如

許多專用工具可以通用于這 2 款發(fā)動機。

EA825 發(fā)動機的主要參數(shù)如表 1 所示。

1. 缸體

EA825 發(fā)動機的缸體采用鋁合金

(ALSi9Cu3) 鑄 造， 整 個 缸 體（包 括 軸

承蓋和相應(yīng)的螺栓）總質(zhì)量為 39.1 kg

（ 圖 2）。曲軸箱側(cè)壁采用了“深裙式”

設(shè)計，不再像以往那樣在曲軸中央位置

水平劃分為上部和下部，而是側(cè)壁向下

延伸到上油底殼，從而提供更高的剛性。

向螺栓固定到缸體上（圖 4）。止推墊圈

安裝在 4 號曲軸軸承上，以控制曲軸的

縱向移動。注意 ：止推墊圈的油槽需要

朝向曲軸。

圖 1 EA825 系列發(fā)動機

圖 2 發(fā)動機缸體

圖 3 油底殼及正時鏈罩

圖 4 曲軸軸承座

表 1 EA825 發(fā)動機的主要參數(shù)

特征 參數(shù)

發(fā)動機代碼 CXYA

結(jié)構(gòu) V型8缸，氣缸夾角90°

排量/mL 3 996

缸徑/mm 86

沖程/mm 86

每缸氣門數(shù) 4

點火順序 1-3-7-2-6-5-4-8

壓縮比 11.0:1

最大功率/kW 338（5 500 r/min）

最大扭矩/N·m 660（850～ 4 500 r/min）

最大增壓壓力/kPa 220（絕對壓力）

質(zhì)量/kg 231.0

尾氣處理系統(tǒng) 帶有預(yù)催化轉(zhuǎn)化器和三元催

化轉(zhuǎn)化器的雙排氣系統(tǒng)

斷缸模式點火順序 1-7-6-4（2、3、5、8缸關(guān)閉）

上油底殼由鋁合金壓鑄而成，配有

定位銷以確保裝配過程中的精確定位。

下油底殼由鋁板制成，集成了放油螺栓

和油位 / 油溫傳感器。正時鏈罩由鋁合

金壓鑄而成，發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器和曲軸

油封都位于蓋內(nèi)，拆卸時需要使用輔助

螺栓將其從氣缸體上壓出（圖 3）。

曲軸的上軸承座與缸體是一體的，5

個灰鑄鐵制成的下軸承座通過縱向和橫

2. 大氣等離子噴涂（APS）

為了使鋁合金缸體擁有一個足夠堅

固的摩擦表面，EA825 發(fā)動機的氣缸壁

采 用 了 大 氣 等 離 子 噴 涂（APS） 工 藝。

加工時首先使用一種特殊的銑削工具使

氣缸壁粗化，這將在氣缸壁表面形成一

個燕尾形狀的凹槽，由此可以確保 APS

涂層更好地附著在鋁合金缸體表面。

然后，將旋轉(zhuǎn)的等離子噴槍深入氣

缸內(nèi)，利用電弧放電產(chǎn)生等離子體，再

用壓縮空氣將粉末涂層材料吹入等離子

體中，該材料大致相當(dāng)于 100Cr6 軸承鋼。

粉末熔化后噴射到粗糙的氣缸壁上，填

滿表面的切口并固化，最終形成一個厚

度大約 150 μm 抗磨層（圖 5）。

3. 曲軸

曲軸由鍛鋼制成，由五個主軸承支

撐， 每 2 個連桿共用一個曲軸軸頸， 各

曲拐以 90°角彼此錯開（圖 6）。為了滿

職教與培訓(xùn)

VE&T

005 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

足混動系統(tǒng)和自動起動 / 停止系統(tǒng)的高

要求，曲軸軸瓦采用了三層結(jié)構(gòu) ：第一

層是鋼質(zhì)骨架， 提供了所需的穩(wěn)定性 ；

第二層是軟金屬基板 ；第三層由聚合物

基體和均勻分布的填充材料組成，以確

保最佳的運行和磨損特性。

4. 活塞

為了將噪音降至最低，活塞銷安裝

孔的位置向壓力側(cè)偏移了 0.5 mm。為了

避開氣門的運動，在活塞頂部加工有不

同尺寸的凹槽，進氣門的凹槽較大，排

氣門的凹槽較小（圖 7）?；钊麎毫?cè)的

裙部也比背壓側(cè)窄，從而在優(yōu)化負載的

同時得到理想的活塞磨損。這些因素使

得發(fā)動機兩列氣缸的活塞并不通用。有

個簡單有效的辨別方法 ：活塞頂部較小

的凹槽應(yīng)始終朝向 V 型發(fā)動機的中央。

活塞銷的直徑為 22 mm，并且經(jīng)過涂層

和硬化處理。

5. 氣缸蓋

氣缸蓋采用了雙頂置凸輪軸

（DOHC） 設(shè) 計， 每 缸 4 個 氣 門， 進、

排氣門均采用了硬化和回火工藝，排氣

門采用了內(nèi)部充鈉的空氣閥桿。該發(fā)動

機配備有奧迪氣門升降系統(tǒng)（AVS），可

以根據(jù)實際需求關(guān)閉部分氣缸的工作。

氣缸蓋內(nèi)集成了排氣歧管，噴油器及火

花塞均位于氣缸蓋中央位置。安裝在氣

缸蓋上的兩件式絕緣墊有助于降低噪聲

（圖 8）， 這對于噴油器和高壓燃油泵發(fā)

出的大于 2 500 Hz 的高頻噪聲有很好的

隔絕效果。

在恢復(fù)氣缸工作時，滑動凸輪原件

從零升程移動到全升程可以分為 3 個階

段（圖 10）。第一階段 ：當(dāng)發(fā)動機控制

單元啟動凸輪執(zhí)行器時，執(zhí)行器銷插入

Y 形槽中， 此時進氣門和排氣門仍然處

于關(guān)閉狀態(tài)。第二階段 ：隨著凸輪軸的

進一步旋轉(zhuǎn)，Y 形槽的形狀會導(dǎo)致可滑

動的凸輪元件向右側(cè)移動。第三階段 ：

一旦移動到位，可滑動的凸輪元件就會

在彈簧作用下被鎖定在第二位置，此時

進、排氣門即將被全升程凸輪打開。同時，

回縮槽會將執(zhí)行器銷推回，并觸發(fā)執(zhí)行

器中的回縮信號。

圖 5 大氣等離子噴涂工藝

圖 7 活塞

圖 9 氣門升程執(zhí)行器安裝位置

圖 8 兩件式絕緣墊

圖 6 曲軸和軸瓦

6. 氣缸管理系統(tǒng)

EA825 發(fā)動機配備了氣缸管理系統(tǒng)，

可以讓每個氣缸組上的 2 個氣缸在發(fā)動

機低負載等情況下關(guān)閉，從而達到降低

油耗并減少廢氣排放的目的。為了實現(xiàn)

這一點，2、3、5 和 8 缸的進氣門和排

氣門會通過奧迪氣門升程系統(tǒng)關(guān)閉，即

可移動凸輪元件設(shè)置為零升程（圖 9）。

同時這些氣缸也不再噴油和點火，發(fā)動

機的點火順序變?yōu)?1-7-6-4。但是對于車

內(nèi)乘客來說，幾乎無法察覺到只有一半

的氣缸在工作，因為主動式發(fā)動機支座

幾乎消除了所有的潛在振動。 圖 10 氣門升程系統(tǒng)的工作過程

職教與培訓(xùn)

VE&T

006 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

7. 凸輪軸正時調(diào)節(jié)器

為 了 優(yōu) 化 動 力 輸 出、 降 低 排 放 水

平以及提高燃油經(jīng)濟性，EA825 發(fā)動機

的所有凸輪軸上都安裝了液壓正時調(diào)節(jié)

器（圖 11），正時調(diào)整范圍為 50°曲軸轉(zhuǎn)

角。也正是因為如此大范圍的調(diào)整角度，

可以使發(fā)動機實現(xiàn)內(nèi)部廢氣再循環(huán)策略。

當(dāng)發(fā)動機關(guān)閉時，進氣凸輪軸調(diào)節(jié)器會

被鎖銷固定在最大延遲位置，而排氣凸

輪軸調(diào)節(jié)器則會在回位彈簧的作用下到

達最大提前位置，并被鎖銷固定在此。

8. 渦輪增壓器

在 EA825 發(fā)動機 V 形結(jié)構(gòu)的中央，

布置了 2 個雙渦流渦輪增壓器，這樣的

設(shè)計充分利用了可用的空間，并且氣流

的路徑非常短，因此渦輪增壓器的響應(yīng)

更迅速。2 個渦輪以相反的方向旋轉(zhuǎn) ：

氣缸組 1 的渦輪逆時針旋轉(zhuǎn) ；氣缸組 2

的渦輪順時針旋轉(zhuǎn)（圖 13）。

板。發(fā)動機罩下還安裝有一個溫度傳感

器 G765，用來檢測這一區(qū)域的溫度水平。

9 燃油系統(tǒng)

發(fā)動機所需的燃油首先由低壓電動

泵從燃油箱供應(yīng)至發(fā)動機上的高壓泵。低

壓系統(tǒng)并沒有設(shè)置回油管，所需燃油量

由 ECM 計算后， 通過在 300 ～ 500 kPa

調(diào)整供油壓力，使燃油的供應(yīng)量剛好能

夠滿足要求。低壓燃油壓力傳感器 G410

用于監(jiān)測系統(tǒng)中的油壓。

每個氣缸列都有一個高壓燃油泵，

兩列氣缸的高壓燃油系統(tǒng)相互獨立（圖

14）。高壓燃油泵由排氣凸輪軸上的一個

帶有滾柱挺桿的四角凸輪驅(qū)動，可以產(chǎn)

生大約 25 MPa 的壓力， 而當(dāng)壓力達到

30 MPa 時，高壓泵內(nèi)部的限壓閥將打開

泄壓。

噴油器位于氣缸蓋的中間位置，

火花塞的旁邊。該噴油器采用 7 孔

設(shè) 計， 孔 徑 0.19 mm， 針 閥 升 程

0.07 mm， 驅(qū) 動 電 壓 為 65 V， 噴

油 脈 寬 可 低 至 0.3 ms，每個循環(huán)中最

多可以噴射 3 次（圖 15）。通過對噴孔

直徑和噴射模式的調(diào)整，可以達到更加

均勻的燃油霧化效果。

圖 11 凸輪軸正時調(diào)節(jié)機構(gòu)

圖 12 正時標(biāo)記位置 圖 14 高壓燃油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

N290——燃油計量電磁閥 N402——燃油計量電磁閥 2 G410——低壓燃油壓力傳感器 G247——高壓燃油

壓力傳感器 G624——高壓燃油壓力傳感器 2

圖 13 渦輪增壓器旋轉(zhuǎn)方向

凸輪軸的驅(qū)動系統(tǒng)位于發(fā)動機的變

速器側(cè)，曲軸上的齒輪先驅(qū)動中間齒輪，

再由中間齒輪帶動兩側(cè)氣缸的正時鏈條

運轉(zhuǎn)。安裝正時鏈條時， 先將 1 缸至于

上止點位置，并將曲軸鎖定到位，然后

凸輪軸調(diào)整器上的標(biāo)記應(yīng)與氣門室蓋上

的凸起標(biāo)記對應(yīng)（圖 12）。凸輪軸調(diào)整

器必須精確定位，這是因為驅(qū)動鏈輪是

三橢圓形的，這些三橢圓形鏈輪可以最

大限度地減少來自凸輪軸的應(yīng)力，使發(fā)

動機運行更加平穩(wěn)。

渦輪增壓器連接有機油回路和冷卻

液回路，以確保渦輪軸和軸承得到有效

潤滑和冷卻。發(fā)動機在高溫狀態(tài)關(guān)閉后，

冷卻液會繼續(xù)在渦輪增壓器中循環(huán)一段

時間，從而防止熱浸并保護增壓器部件。

為了保護發(fā)動機 V 型結(jié)構(gòu)內(nèi)的其他相鄰

部件，渦輪增壓器的熱側(cè)和排氣歧管都

包裹了隔熱材料，由絕緣蓋包圍。這一

位置的管線也采用了不銹鋼、硅樹脂等

耐熱材料制成，并且安裝了額外的隔熱

職教與培訓(xùn)

VE&T

007 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

圖 15 高壓噴油器

圖 16 冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖

1. 膨脹水壺 2. 暖風(fēng)水箱（前） 3. 暖風(fēng)水箱（后） 4. 節(jié)流閥 5. 高溫回路冷卻液泵 V467 6. 變速器油散熱

器 7. 氣缸組 1 渦輪增壓器（右側(cè)） 8. 氣缸組 2 渦輪增壓器（左側(cè)） 9. 機油散熱器 10. 變速器油冷卻閥

N509（由變速器控制單元 J217 驅(qū)動） 11. 變速器冷卻液閥 N488（由發(fā)動機控制單元 J623 驅(qū)動） 12. 后運

轉(zhuǎn)冷卻液泵 V51 13. 起發(fā)電一體機 14. 氣缸蓋（右側(cè)） 15. 氣缸體（右側(cè)） 16. 氣缸體（左側(cè)） 17. 氣缸蓋（左

側(cè)） 18. 冷卻液溫度傳感器 G407 19. 機械式冷卻液泵（由機械式冷卻液泵開關(guān)閥 N469 驅(qū)動） 20. 電控節(jié)溫

器 F265 21. 止回閥 22. 散熱器 23. 散熱器出口冷卻液溫度傳感器 G83 24. 節(jié)流閥

25. 冷卻液再循環(huán)泵 V50 26. 單向閥

10. 冷卻系統(tǒng)

發(fā)動機熱管理系統(tǒng)可以根據(jù)需要激

活各部分冷卻回路，幫助發(fā)動機、變速

器和乘客艙快速預(yù)熱，從而減少燃油消

耗并降低廢氣排放（圖 16）。在此過程

中， 發(fā)動機控制單元會根據(jù)環(huán)境溫度、

發(fā)動機轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度、發(fā)動機扭矩、

發(fā)動機功率輸出、機油溫度、變速器油

溫、車速、駕駛模式等參數(shù)， 綜合控制

機械冷卻液泵開關(guān)閥 N649、電控節(jié)溫器

F265、冷卻液再循環(huán)泵 V50、后運轉(zhuǎn)冷

卻液泵 V51、高溫回路冷卻液泵 V467、

變速器油冷卻閥 N509 和變速器冷卻液

閥 N488，以達到所需的冷卻液流量。

11. 總結(jié)

限于篇幅及時間關(guān)系，本文對奧迪

EA825 發(fā)動機的技術(shù)亮點就先介紹到這

里。雖然在汽車電氣化以及節(jié)能減排的

大背景下，此類大排量發(fā)動機目前的應(yīng)

用領(lǐng)域越來越少，但其中所涉及的技術(shù)

卻是與小排量發(fā)動機通用的，希望本文

能為喜愛鉆研技術(shù)的維修行業(yè)同仁提供

一些幫助。

（上接第 3 頁）

故障排除：更 換 松 動 的 插 芯（ 圖

314），確定插 接牢固，故障 現(xiàn)象消失。

圖 313 從地板線束的藍色 B-CAN_L 線束飛線至座

椅加熱單元的 9 號端子

圖 314 更換有故障的插芯

客服跟蹤用戶1個月，反饋故障徹底排除。

回顧總結(jié) ：對于此類網(wǎng)絡(luò)線束的間

歇性故障，擁有多個故障現(xiàn)象，此時如

果同時分析多個故障現(xiàn)象，會消耗大量

的診斷時間。推薦在分析故障時要尋找

故障現(xiàn)象的關(guān)聯(lián)性，從關(guān)鍵的故障現(xiàn)象

下手，尋找到診斷故障的突破口。例如，

可以先從故障碼入手，當(dāng)順著這個突破

口找到故障點并進行維修后，再確認所

有的故障現(xiàn)象是否都消失。實踐證明，

這種方法大概率能成功解決所有故障現(xiàn)

象。這種只對某個故障現(xiàn)象進行診斷分

析比同時對多個故障現(xiàn)象進行診斷分析

更節(jié)省時間。

（待續(xù)）

故障排除

TROUBLE CLEARING

008 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

文 ：任澤利、張建凱

2022 年產(chǎn)一汽奔騰 B70 轎車偶發(fā)不能起動

的故障排除

關(guān)鍵詞 ：駕駛室內(nèi)熔絲盒

故障現(xiàn)象 ：一輛 2022 年產(chǎn)一汽奔騰

B70 轎車，搭載 1.5T 發(fā)動機和 7 擋濕式

雙離合變速器，行駛里程 1 637 km。車

輛偶發(fā)無法解鎖車門，車門打開后無法

起動的故障而進店維修。

檢查分析 ：維修人員接車后， 并沒

有發(fā)現(xiàn)如用戶所述故障。與用戶溝通得

知，故障只是偶爾出現(xiàn)，沒有任何規(guī)律。

故障發(fā)生都是鎖車后，再解鎖時遙控器

解鎖車門失效。用機械鑰匙打開車門后，

車輛不能起動 ；應(yīng)急啟動也無效。等待

一段時間后車輛自動恢復(fù)所有功能，遙

控器解鎖正常，進入車內(nèi)后也能正常起

動。通過用戶錄制的視頻中發(fā)現(xiàn)，儀表

板黑屏（圖 1），音響顯示界面處于常亮；

遙控器功能全部失效，不能起動，應(yīng)急

起動也失效。

該車配置了無鑰匙進入 / 起動系統(tǒng)，

該系統(tǒng)工作原理如下。

1. 防盜 / 遙控門鎖 / 無鑰匙進入

功能

該系統(tǒng)通過智能鑰匙向遙控接收器

或車身控制單元發(fā)送無線電波，遙控接

收器或車身控制單元執(zhí)行識別碼識別過

程并操作門鎖控制，從而實現(xiàn)遠程鎖止

和解鎖所有車門。

（1）車門閉鎖控制

無鑰匙閉鎖 ：供電模式 Off（點火開

關(guān)關(guān)閉）、Recently Off 狀態(tài)下（即上一

次使用車輛后，點火開關(guān)一直保持在關(guān)

閉擋位），攜帶智能鑰匙靠近車輛并操作

門拉手上相關(guān)裝置，車內(nèi)無有效鑰匙時，

可實現(xiàn)全車閉鎖。

離 車 閉 鎖 ：供 電 模 式 Off 狀 態(tài) 下，

當(dāng)一定時間內(nèi)在車內(nèi)找不到合法遙控器，

滿足閉鎖條件，則全車自動閉鎖。

遙控閉鎖 ：供電模式 Off、Recently

Off 狀態(tài)下，通過操作遙控器上的閉鎖按

鍵，可以控制全車同時閉鎖。

（2）車門解鎖控制

遙控解鎖 ：供電模式 Off、Recently

Off 狀態(tài)下，通過操作遙控器上的解鎖按

鍵， 可以按解鎖模式進行解鎖。要求 ：

操作解鎖按鍵只需短按即可。解鎖模式

可配置為 4 個車門同時解鎖，或駕駛員

側(cè)車門單獨解鎖。

無鑰匙解鎖 ：攜帶智能鑰匙靠近車

輛，并操作門拉手上相關(guān)裝置，可實現(xiàn)

全車解鎖。

碰撞解鎖功能 ：車輛發(fā)生碰撞時，

全車門鎖自動解鎖。要求 ：收到碰撞信

號后要立即連續(xù)解鎖 3 次。

行李艙蓋自動解鎖 ：供電模式 Off

或 Recently Off 狀態(tài)，4 個門鎖處于鎖止

狀態(tài)，當(dāng)檢測到行李艙蓋由開啟變?yōu)殛P(guān)

閉時，開始在行李艙附件尋找鑰匙。如

果沒有找到鑰匙，則判斷是否滿足閉鎖

成功條件，如果滿足則發(fā)送閉鎖成功信

號。如果找到合法鑰匙，發(fā)送行李艙蓋

解鎖命令給車身控制單元（BCM），同時

根據(jù)智能鑰匙所在位置信息發(fā)送報警信

號給組合儀表。

2. 智能起動功能控制

智能起動系統(tǒng)由車身控制器、室內(nèi)

外無鑰匙天線、智能鑰匙、發(fā)動機控制

單元、變速器控制單元、遙控接收器、

發(fā)動機起動開關(guān)和左右前門拉手感應(yīng)傳

感器等部件構(gòu)成。要實現(xiàn)一鍵起動必須

同時滿足以下條件。

①智能鑰匙位于車內(nèi)，并通過認證。

②換擋桿位于 P 擋或 N 擋（對于

AT/DCT 變速器）。

③踩下制動踏板（對于 AT/DCT 變

速器）。

④按壓起動開關(guān)。

⑤轉(zhuǎn)向柱解鎖成功。

⑥發(fā)動機防盜認證通過。

⑦ T-BOX 在線。

根據(jù)故障現(xiàn)象及系統(tǒng)控制原理分析，

維修人員懷疑故障可能原因有 ：①車身

控制器或遙控接收器模塊供電問題，例

圖 1 儀表板不能點亮 如蓄電池本身電量不足、蓄電池電源及

故障排除

TROUBLE CLEARING

009 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

搭鐵虛接或發(fā)動機艙內(nèi)有搭鐵點虛接等 ；

②防盜 / 無鑰匙上車系統(tǒng)及其他相關(guān)電

氣系統(tǒng)故障 ；③車身控制器、遙控接收

器模塊或遙控器本身問題 ；④車輛后加

裝電氣裝置對防盜 / 無鑰匙上車系統(tǒng)造

成了干擾。

因為沒有故障現(xiàn)象，維修人員首先

檢查車輛各控制單元的電源，對蓄電池

電量和搭鐵點進行了測量，沒有發(fā)現(xiàn)直

接的故障點。用故障診斷儀檢測，發(fā)現(xiàn)

電子穩(wěn)定程序（ESP） 控制單元、娛樂

系統(tǒng)控制器（HU）、組合儀表（IC） 控

制單元以及網(wǎng)關(guān)控制單元等多個系統(tǒng)存

在故障碼（圖 2）。查詢相關(guān)技術(shù)通報，

有類似的故障案例，因為車門控制單元

本身問題影響車輛舒適 CAN 通信異常，

導(dǎo)致無鑰匙進入 / 起動系統(tǒng)失效后不能

起動。檢查了左前門控制單元，拆開后

電路板干燥，并沒有發(fā)現(xiàn)有進水的跡象。

而且故障碼中也沒有該控制單元自身的

的故障碼。

接下來

維修人員對

其他3個車

門控制單元

進行了檢查，

控制單元均

無內(nèi)部進水

跡 象， 電 路

板干凈無銹

蝕， 供 電 正

常。 根 據(jù) 電

路 圖 得 知， 圖 3 左前門控制單元供電電路（部分）

圖 4 駕駛室內(nèi)熔絲盒的主電源壓緊螺栓未擰緊

圖 2 檢測到多個系統(tǒng)存在故障碼

擰緊后，無論怎樣晃動熔絲盒，故障現(xiàn)

象都不再重現(xiàn)。將車交付用戶長期跟蹤

后反饋，故障徹底排除。

回顧總結(jié) ：維修人員在接手該車后，

根據(jù)故障現(xiàn)象以及經(jīng)驗，只是懷疑了車

門控制單元的影響，車輛主電源系統(tǒng)對

舒適 CAN 干擾，以及防盜 / 無鑰匙上車

系統(tǒng)不能正常喚醒車輛。之后又根據(jù)故

障碼懷疑到了車門控制單元本身，對其

檢查后發(fā)現(xiàn)沒有問題。而最終通過電路

圖得知，車門控制單元的熔絲也正好經(jīng)

過駕駛室內(nèi)熔絲盒，因此才檢查到駕駛

室內(nèi)容熔絲盒。而是后維修人員松開駕

駛室內(nèi)容熔絲盒的主電源壓緊螺栓后，

驗證故障現(xiàn)象與維修中讀取的故障碼和

視頻中的故障現(xiàn)象一致。

左前門控制單元的供電熔絲是由駕駛室

內(nèi)熔絲盒供電（圖 3）。檢查左前門控制

單元的供電熔絲，熔絲安裝牢固，接觸

電阻小于 1 Ω。而之前也檢查過蓄電池

電量和搭鐵點，都沒有問題。當(dāng)檢查到

駕駛室內(nèi)熔絲盒時，看到用戶自行加裝

的行車記錄儀是從駕駛室內(nèi)熔絲盒取電，

懷疑加裝后熔絲虛接，但檢查測量后沒

有發(fā)現(xiàn)異常。為了確認，維修人員拔下

取電處的熔絲， 也不能復(fù)現(xiàn)

用戶視頻中的故障現(xiàn)象。

但是當(dāng)維修人員偶爾晃

動駕駛室內(nèi)容熔絲盒時，卻

發(fā)現(xiàn)儀表自動黑屏后又接著

點亮， 整個過程持續(xù) 1 s 左

右，符合用戶所述故障現(xiàn)象。

維修人員仔細觀察晃動保險

絲盒時部件的相對移動情

況，最后發(fā)現(xiàn)駕駛室內(nèi)熔絲

盒的主電源壓緊螺栓未擰緊

（ 圖 4）， 造 成 了 駕 駛 室 內(nèi)

熔絲盒主電源正極線松動，

引發(fā)了故障。

故障排除 ：將駕駛室內(nèi)

熔絲盒的主電源線壓緊螺栓

故障排除

TROUBLE CLEARING

010 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

文 ：陳勇

上汽大眾途觀 L 發(fā)動機故障燈為何突然點亮

關(guān)鍵詞 ：混合氣偏濃、空氣流量數(shù)據(jù)

故障現(xiàn)象 ：一輛 2022 年產(chǎn)上汽大

眾途觀 L 運動型多功能車，搭載第三代

EA888 型 2.0T 發(fā)動機和 7 擋濕式雙離合

變速器，行駛里程 2 809 km。該車行駛

中發(fā)動機故障燈突然點亮（圖 1），怠速

抖動，油耗增高。

熄火后通過觀察油壓的變化來判斷 ；而進

排氣系統(tǒng)泄露則需要通過實際檢查來排

除。確定了維修思路，維修人員起動發(fā)動

機，連接故障診斷儀讀取關(guān)鍵數(shù)據(jù)流 ：高

壓燃油壓力數(shù)據(jù)為 15 860 kPa， 低壓為

649 kPa， 冷卻液溫度為 90 ℃， 空氣流

量為 3.66 g/s，長期燃油修正為 -27.3%。

數(shù)據(jù)流顯示，混合氣的確偏濃。

根據(jù)數(shù)據(jù)流分析可知，怠速時的空

氣流量數(shù)據(jù)偏大。根據(jù)空氣流量數(shù)據(jù)，

系統(tǒng)會控制噴油量增多，但如果實際的

空氣流量并沒有增加，這就會造成混合

氣偏濃。由此維修人員考慮可能是空氣

流量計損壞，給發(fā)動機控制單元發(fā)送了

錯誤的空氣流量數(shù)據(jù)。但考慮到該車是

新車，不能盲目更換零部件。

因為造成空氣流量數(shù)據(jù)偏大的因

素， 還 有 可 能 是 節(jié) 氣 門 前 方 進 氣 管 路

圖 1 發(fā)動機故障燈點亮

圖 2 空氣流量數(shù)據(jù)異常

有泄漏。維修人員對進氣系統(tǒng)進行檢

查， 并 沒 有 發(fā) 現(xiàn) 漏 氣 的 地 方， 確 定 空

氣流量計有問題。

故障排除 ：更換空氣流量計后， 再

次查看數(shù)據(jù)流，空氣流量計的數(shù)據(jù)變成

2.5 g/s，在正常范圍。刪除故障碼后試車，

長期燃油修正數(shù)據(jù)恢復(fù)正常，發(fā)動機故

障燈不再點亮，怠速也非常平穩(wěn)，確認

故障排除。

回顧總結(jié) ：對于車輛報混合氣故障，

通?？梢愿鶕?jù)數(shù)據(jù)流中存在異常的數(shù)據(jù)

來進行檢查。維修人員在日常的維修工

作中，應(yīng)學(xué)會讀取數(shù)據(jù)流。各個車型的

數(shù)據(jù)流最好能保存下來，以后遇到類似

故障車輛可以做一個對比。另外，要拒

絕盲目換件，盲目換件不但會造成客戶

的維修成本增高，對我們的維修技術(shù)提

升也是一個制約。

檢查分析 ：維修人員接車后檢查，

故障的確如用戶所述。用故障診斷儀檢

測，發(fā)動機控制系統(tǒng)存儲了 2 個故障碼：

P218800——氣缸列 1， 燃油測量系統(tǒng)，

怠速轉(zhuǎn)速時系統(tǒng)過濃 ；P21F900——燃

油測量系統(tǒng) 2， 氣缸列 1， 怠速轉(zhuǎn)速時

系統(tǒng)過濃。根據(jù)故障現(xiàn)象和故障碼分析，

該故障可能與發(fā)動機工作時混合氣濃有

關(guān)，可能的故障原因包括汽油壓力過高、

進氣系統(tǒng)漏氣、空氣濾清器臟污、噴油

器漏油、空氣流量數(shù)據(jù)過大、氧傳感器

信號失真以及排氣系統(tǒng)泄漏等。

對于燃油壓力、水溫、空氣流量和

前后氧傳感器等數(shù)據(jù)，可以通過查看數(shù)據(jù)

流獲取 ；噴油器是否泄露，可以在發(fā)動機

故障排除

TROUBLE CLEARING

011 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

文 ：趙超

2015 年產(chǎn)一汽 - 大眾奧迪 Q5 電子扇常轉(zhuǎn)的

故障排除

關(guān)鍵詞 ：發(fā)動機溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行元件

故障現(xiàn)象 ：一輛 2015 年產(chǎn)一汽 - 大

眾奧迪 Q5 運動型多功能車（SUV）， 搭

載 2.0T 發(fā)動機和 8 擋手自一體變速器，

行駛里程 4.5 萬 km。用戶反映該車發(fā)動

機故障燈常亮，電子扇常轉(zhuǎn)，在其他維

修廠更換過水泵，故障依舊。

檢查分析 ：維修人員接車后起動

發(fā) 動 機， 故 障 如 用 戶 所 述。 用 故 障 診

斷儀檢測，發(fā)動機控制單元存在故障碼

“P00B700—— 發(fā) 動 機 冷 卻 裝 置 - 不 足

夠，主動 / 靜態(tài)”。從故障碼含義可以理

解為 ：冷卻液通過量變低， 循環(huán)不好，

導(dǎo)致散熱能力不足。

該車熱管理系統(tǒng)通過發(fā)動機溫度調(diào)

節(jié)執(zhí)行元件 N493（旋轉(zhuǎn)滑閥）來實現(xiàn)發(fā)

動機冷卻系統(tǒng)的溫度控制。N493 采用 2

個機械相連的旋轉(zhuǎn)滑閥，以實現(xiàn)調(diào)節(jié)冷

卻液流量。改變滑閥的相應(yīng)位置，可以

實現(xiàn)不同的狀態(tài)，從而實現(xiàn)發(fā)動機的快

速預(yù)熱，并可以實現(xiàn)發(fā)動機冷卻液溫度

在 85 ～ 107℃變化。旋轉(zhuǎn)滑閥的轉(zhuǎn)動可

以通過直流電機來驅(qū)動，該電機由發(fā)動

機控制單元通過 PWM 占空比信號控制。

同時，有轉(zhuǎn)向角傳感器來測量和監(jiān)控電

機的旋轉(zhuǎn)角度，以實現(xiàn) N493 的閉環(huán)控制。

在旋轉(zhuǎn)滑閥內(nèi)有膨脹式節(jié)溫器，當(dāng)溫度

超過 113℃時節(jié)溫器就會打開， 使冷卻

液通過一個旁通支路流向主散熱器。這

樣， 即使 N493 出現(xiàn)故障時， 也能確保

車輛能正常行駛（圖 1）。

維修人員首先檢查 N493 總成的

零件號， 該部件必須是零件號尾號為

D 的 改 進 型 號。經(jīng) 檢 查， 零 件 號 沒 有

異常（圖 2）。檢查 N493 總成是否存在

漏水問題，如果漏水會導(dǎo)致內(nèi)部電路板

進水從而報故障碼。經(jīng)檢查，N493 總成

無任何漏水痕跡。

該車發(fā)動機為鑄鐵材質(zhì)，冷卻液酸

化缸體會形成很多小顆粒。因為 N493

是通過 2 個滑閥無級調(diào)節(jié)冷卻液流量，

這些微小顆粒會卡滯滑閥，導(dǎo)致冷卻液

的通過量減小，留在冷卻液儲液罐的冷

卻液量減少。嚴重情況會導(dǎo)致水泵損壞。

檢查發(fā)現(xiàn)，冷卻液儲液罐內(nèi)的確存在很

多顆粒狀雜質(zhì)（圖 3）。

故障排除 ：徹底清洗整個冷卻系統(tǒng)，

更換原廠防凍液，并按照原廠標(biāo)準對冷

卻 系 統(tǒng) 排 氣。 更 換 改 進 型 N493 總 成，

發(fā)動機水溫不超過 30℃，打開點火開關(guān)，

用專用故障診斷儀進入發(fā)動機系統(tǒng)，選

擇匹配發(fā)動機溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行元件 N493。

匹配完成后能夠聽到水泵工作聲音，冷

卻液儲液罐內(nèi)的冷卻液液面會下降，說

圖 1 發(fā)動機溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行元件 （下轉(zhuǎn)第 13 頁）

1. 發(fā)動機溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行元件 N493 的驅(qū)動機構(gòu)和傳

感器 2. 去往散熱器的供液管接頭 3. 去往發(fā)動機機

油冷卻器的接頭 4. 中間齒輪 5. 旋轉(zhuǎn)滑閥 2 6. 旋轉(zhuǎn)

滑閥 1 7. 膨脹式節(jié)溫器（安全式節(jié)溫器） 8. 密封組

件 9. 來自散熱器的回流管接頭 10. 旋轉(zhuǎn)滑閥殼體

11. 旋轉(zhuǎn)滑閥 1 的軸

圖 2 改進型 N493 零部件號尾號為 D

圖 3 冷卻液儲液罐內(nèi)有大量雜雜質(zhì)

故障排除

TROUBLE CLEARING

012 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

文 ：江浩男、繆成杰

2019 年產(chǎn)一汽豐田 RAV4 燃油蒸發(fā)排放

控制系統(tǒng)故障排除

關(guān)鍵詞 ：燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)、碳

罐泵模塊

故障現(xiàn)象 ：一輛 2019 年產(chǎn)的一汽

豐田 RAV4 運動型多功能車（SUV）， 搭

載 M20A 型 2.0 L 發(fā)動機和模擬 8 擋無級

變速器（CVT）， 行駛里程為 1.1 萬 km。

用戶因發(fā)動機故障燈突然點亮進店維修。

檢查分析 ：維修人員接車后專用診

斷儀 Techstream 對全車控制單元掃描

檢測， 發(fā)現(xiàn)發(fā)動機控制單元（ECM）存

在 3 個 故 障 碼 ：P04417E—— 清 污 VSV

卡 在 打 開 位 置（Evaporative Emission

System Incorrect Purge Flow Actuator

Stuck On）；P04419C—— 清 污 氣 流

不 足（Evaporative Emission System

Incorrect Purge Flow Low/Insufficient

Flow）；P142100——蒸發(fā)排放碳罐大量

泄漏（圖 1）。將故障碼清除后再次運轉(zhuǎn)

發(fā)動機一段時間，檢測發(fā)現(xiàn)發(fā)動機控制

單元的故障碼依舊存在。

很多時候當(dāng)用戶加

油后油箱蓋未安裝到位，

也會導(dǎo)致發(fā)動機故障燈

點 亮， 但 是 安 裝 到 位 清

除故障碼后故障碼不會

再現(xiàn)（該情況是屬于鑰

匙關(guān)閉監(jiān)視檢測）。將油

箱蓋打開后重新安裝到

位， 檢 查 發(fā) 現(xiàn) 故 障 碼 依

然 存 在， 因 此 故 障 不 是

因為油箱蓋未安裝到位

所致。

由于故障碼

“P04419C—— 清 污 氣 流

則 ECM 將打開清污真空電磁閥（VSV），

且炭罐中存儲的燃油蒸氣經(jīng)過清污后將

排入進氣歧管。ECM 可以通過改變清污

VSV 的占空比， 來控制清污氣流流量，

也可以通過進氣歧管壓力確定清污氣流

流量。大氣壓力經(jīng)過通風(fēng)閥施加到炭罐，

以確保對炭罐施加負壓（真空）時保持

清污氣流。

ECM 通過監(jiān)測鑰匙關(guān)閉監(jiān)視和清污

氣流監(jiān)視的狀態(tài)， 以確認 EVAP 系統(tǒng)操

作正確。鑰匙關(guān)閉監(jiān)視檢查 EVAP 系統(tǒng)

是否泄漏，以及炭罐泵模塊的故障情況。

由于燃油冷卻至少需要 5 h 以穩(wěn)定 EVAP

系統(tǒng)的壓力， 從而保證 EVAP 系統(tǒng)監(jiān)視

更 加 精 確， 因 此 鑰 匙 關(guān) 閉 監(jiān) 視 會 在 點

圖 1 發(fā)動機模塊存儲的 DTC 火開關(guān)關(guān)閉 5 h 后起動。泄漏檢測泵在

圖 2 EVAP 系統(tǒng)示意圖

1. 至進氣歧管 2. 清污 VSV（ON） 3. 燃油箱蓋 4. 炭罐濾清器 5. 燃油箱總

成 6. 燃油箱壓力傳感器 7. 燃油出油閥（減壓閥） 8. 燃油蒸氣防漏閥 9. 炭

罐 10. 標(biāo)準節(jié)流孔（0.02 英寸） 11. 通風(fēng)閥（OFF） 12. 炭罐泵模塊 13. 炭

罐壓力傳感器 14. 泄漏檢測泵（OFF） 15. 保溫計時器 16. ECM

不足”是已確認的，因此維修人員決定

從此故障碼入手檢查。不過故障與燃油

蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)（EVAP）有關(guān)，因此

有必要先了解該系統(tǒng)的控制邏輯。

EVAP 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。發(fā)動機

運轉(zhuǎn)時，如果滿足前提條件（閉環(huán)等），

故障排除

TROUBLE CLEARING

013 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

EVAP 系統(tǒng)中產(chǎn)生負壓（真空） 并測量

EVAP 系統(tǒng)壓力，ECM 根據(jù) EVAP 系統(tǒng)的

壓力來監(jiān)測系統(tǒng)是否存在泄漏，以及炭

罐泵模塊和清污 VSV 的故障情況。

EVAP 系統(tǒng)的清污氣流監(jiān)測包含兩

項 ：第 一 項 是 監(jiān) 視 發(fā) 動 機 運 轉(zhuǎn) 且 清 污

VSV 為 打 開（ON） 時，ECM 通 過 測 量

EVAP 系統(tǒng)壓力變化監(jiān)視清污氣流，如果

沒有產(chǎn)生負壓，則 ECM 開始第二項監(jiān)視；

第二項監(jiān)視則是將通風(fēng)閥置于關(guān)閉位

置， 然 后 測 量 EVAP 系 統(tǒng) 壓 力。 第 一

項監(jiān)視每次都執(zhí)行， 第二項監(jiān)視只在

必要時執(zhí)行。如果系統(tǒng)壓力變化低于

0.396 kPa， 則 ECM 將 此 視 為 清 污 VSV

卡在關(guān)閉位置，點亮發(fā)動機故障燈并存

儲故障碼 P04419C（雙程檢測邏輯）。

維修人員將清污 VSV 上與進氣歧管

連接的燃油蒸氣管斷開， 起動發(fā)動機，

用手指確認管口有無吸力（圖 3）， 實

測 正 常。 再 將 清 污 VSV 上 與 油 箱 燃 油

蒸氣供給管連接的軟管斷開，起動發(fā)動

機，使用 GTS 將清污 VSV 置于打開位置

（ON），并用手指確認清污 VSV 有無吸力

（圖 4）， 檢測正常。以上檢查說明， 導(dǎo)

致無法抽真空的問題在油箱燃油蒸氣供

給管側(cè)，也就是炭罐總成，有可能炭罐

泵模塊以及相關(guān)的連接管路存在問題。

使 用 GTS 進 行 EVAP 系 統(tǒng) 檢

圖 3 進氣歧管側(cè)

圖 4 油箱蒸氣供給管側(cè)

圖 5 對 EVAP 系統(tǒng)檢查

圖 6 炭罐泵總成模塊損壞

查 （圖 5），但是該功能每次做到一半就

自動跳出，無法檢測完成。維修人員只

能將車輛舉升，目視觀察并用肥皂水噴

灑炭罐相關(guān)的管路，沒有發(fā)現(xiàn)泄漏。炭

罐以及炭罐泵總成模塊得用其他測量工

具，逐一手動測量。經(jīng)底盤目視發(fā)現(xiàn)該

車炭罐泵總成模塊損壞（圖 6）。

故障排除 ：更換新的炭罐泵總成模

塊后再次檢測，該車故障消失。

回顧維修 ：對于該故障， 因為故障

碼的提示， 要求維修人員對于 EVAP 系

統(tǒng)的工作原理了解后，再進行故障排除

才可以做到心中有數(shù)，知道縮小故障的

范圍。當(dāng)然本次維修最終是從外觀上就

能看出哪個部件損壞，但是今后即便遇

到炭罐泵總成模塊或碳罐的問題，維修

人員按照這樣的思路診斷也可以做到心

中有數(shù)。

（上接第 11 頁）

明冷卻系統(tǒng)里的空氣已經(jīng)排除。經(jīng)過長

時間路試，故障排除。

回顧總結(jié) ：由于發(fā)動機材質(zhì)的原

因， 該 車 故 障 出 現(xiàn) 較 為 普 遍。排 除 故

障時需要徹底清洗全套冷卻系統(tǒng)（如

果 沒 有 清 洗 徹 底， 還 會 造 成 發(fā) 動 機 溫

度調(diào)節(jié)執(zhí)行元件 N493 卡滯損壞）， 并

按照原廠標(biāo)準更換符合標(biāo)準的優(yōu)質(zhì)防

凍液和改進型號的 N493 總成。需要注

意的是， 所有 O 形圈必須更換新的且

不 允 許 打 膠， 安 裝 時 必 須 按 照 標(biāo) 準 順

序 和 力 矩 操 作， 否 則 會 造 成 部 件 變 形

損壞漏水等風(fēng)險。

在匹配發(fā)動機溫度執(zhí)行元件 N493

時， 將 點 火 開 關(guān) 置 于“ON” 擋， 連 接

故障診斷儀刪除故障碼，加注防凍液并

對冷卻系統(tǒng)排氣。注意絕不允許起動

車 輛， 如 果 不 小 心 起 動， 則 需 要 拔 掉

N493 線束插接器靜置 15 min 后再恢

復(fù)插接器。匹配成功后，再起動發(fā)動機

開暖風(fēng) 30 min 后，等節(jié)溫器完全打開，

即冷卻系統(tǒng)空氣完全排空。

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014 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè)“四位一體”課程思政模式研究

——以白銀礦冶職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例

（東風(fēng)柳州汽車有限公司，柳州 545005）

（白銀礦冶職業(yè)技術(shù)學(xué)院，白銀 730900）

楊強

摘要 ：課程思政建設(shè)是高職院校落實立德樹人根本任務(wù)的重要抓手。本文在梳理國內(nèi)外關(guān)于課程思政研究的基礎(chǔ)上，對“四位一體”課程思政模

式進行了闡述，對白銀礦冶職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè) 3 個年級學(xué)生開展問卷調(diào)查，掌握課程思政建設(shè)實效。調(diào)查結(jié)果表明，課程思

政得到了絕大多數(shù)學(xué)生的認可，學(xué)生們嘗到了課程思政對自己成長成才的“甜頭”?；谡{(diào)查結(jié)果，本文結(jié)合實際提出了加強課程思政建設(shè)的建議：

一是加強政策支持，二是強化師資隊伍建設(shè)，三是優(yōu)化課程體系建設(shè)。

關(guān)鍵詞 ：四位一體 ；課程思政 ；線上 + 線下 ；思政元素

中圖分類號 ： G712 文獻標(biāo)識碼 ：A

基金項目：甘肅省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃 2022 年度學(xué)校思想政治工作專項課題《構(gòu)建高職汽車維修“四位一體”網(wǎng)絡(luò)課程思政模式研究》（課題編號：

GS[2022]GHBZX052）。

0 引言

黨的十八大以來，思政教育在教育中的地位日益凸顯。教

育部等部門相繼印發(fā)多份政策文件，明確要將新時代中國特色

社會主義思想貫穿人才培養(yǎng)全過程，全面推進高校課程思政建

設(shè)，站好課堂教育“主陣地”。高校要發(fā)揮好每一門課程的育

人作用，解決長期以來思政課程與專業(yè)課程教育“兩張皮”的

問題 [1]。

課程思政是指在教育教學(xué)全過程中，將思想政治教育元素以

“將鹽撒入菜中，可以嘗到咸味，但見不到顆粒鹽”的形式，融

入到思想政治課程以外的課堂中，形成各類課程與思想政治課程

同向同行，達到“潤物細無聲”的教育效果。

為了更好地實施課程思政，白銀礦冶職業(yè)技術(shù)學(xué)院構(gòu)建了

“定目標(biāo)、融思政、善教學(xué)、建團隊”四位一體的網(wǎng)絡(luò)課程思政

教學(xué)模式 [2]。所謂“定目標(biāo)”是指，根據(jù)高職院校、開設(shè)專業(yè)

和就業(yè)去向等來確定專業(yè)課程的價值目標(biāo)。“融思政”則是將相

適的課程思政元素融入到課程教學(xué)中，達到“潤物細無聲”的

效果。“善教學(xué)”是指建設(shè)“理論 + 實踐”和“線上 + 線下”的

混合式教學(xué)模式，強化思政元素的浸潤?！敖▓F隊”是指建設(shè)由

專業(yè)課教師和思政課教師共同組成的課程思政教學(xué)團隊，充分

利用教研室活動和集體備課等活動，取長補短，達到“三全育人”

的效果。

1 “四位一體”課程思政模式研究設(shè)計

1.1 “四位一體”課程思政模式設(shè)計與實施

通過研究探索，白銀礦冶職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車檢測與維修技術(shù)

專業(yè)構(gòu)建了一套適合自身實際的“四位一體”課程思政模式（圖 1）。

“四位一體”課程思政模式以立德樹人為根本任務(wù)。在此以汽車

檢測與維修技術(shù)專業(yè)《汽車維護與保養(yǎng)》課程汽車空調(diào)系統(tǒng)壓力

檢測項目為例，來闡述本院“四位一體”課程思政模式。

（1）定目標(biāo)。根據(jù)學(xué)情分析，該項目的學(xué)習(xí)目標(biāo)為培養(yǎng)學(xué)生

利用檢測設(shè)備進行汽車空調(diào)系統(tǒng)進行基本維護的專業(yè)能力，同時

注重培養(yǎng)學(xué)生的社會能力和方法能力。

（2）建團隊。汽車維修教研室定期與學(xué)校馬克思主義學(xué)院教

師開展集體備課、學(xué)習(xí)交流等教研活動，取長補短，相互促進。

（3）融思政。在空調(diào)制冷劑的發(fā)展歷史的授課中，教師融入

了新中國紅旗轎車、東風(fēng)汽車以及 C919 大飛機等發(fā)展歷程，以

此激發(fā)學(xué)生的愛國主義情懷，同時用“不同時代、不同長征路”

來激勵學(xué)生唱好主角戲，肩負起當(dāng)代大學(xué)生的責(zé)任。該課程中也

可以融入“綠水青山就是金山銀山”的理論，讓學(xué)生了解制冷劑

發(fā)展，重視環(huán)境保護。

此外，在空調(diào)制冷劑更換的操作過程，可以融入現(xiàn)場 6S 管

理（勞動素養(yǎng)養(yǎng)成）；在最終的反饋評估階段，可以融入工匠精

神等思政元素。

學(xué)術(shù) | 職業(yè)教育

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015 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

（4）善教學(xué)。汽車維修教研室開展以學(xué)生為主體、教師主導(dǎo)

的“理實一體化”教學(xué)改革。汽車空調(diào)系統(tǒng)壓力檢測是前期提煉

的典型工作任務(wù)，教師采用任務(wù)驅(qū)動法重構(gòu)學(xué)習(xí)領(lǐng)域與學(xué)習(xí)情境，

使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性得到充分的發(fā)揮。通過線上與線下

相結(jié)合的方式，設(shè)計實施教學(xué)活動，并將評價貫穿于整個教學(xué)過

程中，注重過程性評價，學(xué)生過程評價一目了然。教師與學(xué)生交

流互動更加頻繁、互動交流實時化，線上線下混合式翻轉(zhuǎn)課堂教

學(xué)模式效果顯著、深得人心 [3]。

1.2 四位一體”課程思政模式特點

在“四位一體”課程思政模式的實施過程中體現(xiàn)了如下特點。

1.2.1 建立健全“四位一體”課程思政教學(xué)激勵機制

該模式下，教師可以在“云班課”平臺上科學(xué)設(shè)置學(xué)習(xí)和考

核分數(shù)的比例，使學(xué)生學(xué)習(xí)過程評價更加合理、科學(xué)。

1.2.2 構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng) + 課程”育人體系

該模式能夠依托“云班課”平臺，不斷加強網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)，

使網(wǎng)絡(luò)平臺能夠更好地為汽車維護維修課程教學(xué)服務(wù)。同時，也

能更好地滿足教師挖掘課程思政相關(guān)教學(xué)資源的需求。

1.2.3 創(chuàng)新課程思政育人模式

該模式充分結(jié)合傳統(tǒng)思政工作優(yōu)勢和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，形成線

上線下雙向思政教育合力。同時，該模式還能充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺，

深入挖掘汽車維護維修課程思政資源，完善與課程思政相關(guān)的信

息數(shù)據(jù)庫。

2 “四位一體”課程思政模式調(diào)查研究

2.1 問卷設(shè)計

在查閱了相關(guān)文獻資料后，結(jié)合白銀礦冶職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽

車檢測與維修技術(shù)專業(yè)課程思政開展情況，筆者設(shè)計了汽車檢

測與維修技術(shù)專業(yè)“四位一體”課程思政模式調(diào)查問卷內(nèi)容。

之后，筆者抽取部分學(xué)生進行初測，根據(jù)初測結(jié)果對調(diào)查問卷

進行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修改，使問題更加客觀、科學(xué)和系統(tǒng)，并

且更具有可操作性。同時，筆者還邀請了部分專業(yè)教師、思政

教師以及教學(xué)管理人員對問卷進行了評估和修改，最終確定了

正式的調(diào)查問卷。

2.2 樣本情況

本調(diào)查用問卷采用星平臺開展調(diào)查和數(shù)據(jù)處理（SPSS），

樣本選用白銀礦冶職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè)

2020 ～ 2022 級的學(xué)生參與調(diào)查。3 屆學(xué)生樣本縱向比較，

可以梳理總結(jié)近年來汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè)課程思政融入課堂

的深度。

2.3 樣本回收情況

本次調(diào)查問卷發(fā)放均委托各班班主任（輔導(dǎo)員）在本班 QQ

群或微信群中發(fā)放，樣本回收率較高。其中，2020 級學(xué)生在校外

崗位實習(xí)，回收率相對較低，具體情況如表 1 所示。

2.4 信度、效度檢驗

通過問卷星自帶的 SPSSAU 軟件，對回收問卷的信度和效度

進行檢驗。克朗巴哈系數(shù)（Cronbach's α）為 0.853，其值介于

圖 1 “四位一體”課程思政模式及其應(yīng)用

表 1 問卷調(diào)查的回收率情況

序號 年級 發(fā)放問卷數(shù) 回收問卷數(shù) 有效問卷數(shù) 回收率

1 2020 103 93 93 90.29%

2 2021 183 180 180 98.36%

3 2022 180 180 180 100%

合計 466 453 453 97.21%

學(xué)術(shù) | 職業(yè)教育

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016 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

0.8 ～ 0.9（表 2），說明量表的信度處于可接受范圍，問卷可靠

程度高。KMO 值為 0.811，高于 0.800，說明效度好；p 值為 0.000，

小于 0.050（表 3），說明通過 Bartlett 統(tǒng)計量的檢驗，證明這個

調(diào)查問卷是有效的。

2.5.2 任課教師融入思政元素調(diào)查統(tǒng)計

在任課教師融入思政元素的方式情況的調(diào)查統(tǒng)計中，有

63.58% 的學(xué)生認為課堂中，任課教師能將思政元素以“潤物細

無聲”的方式融入到課堂中。另外，有 19.87% 的同學(xué)感覺思政

元素融入課堂中有些生硬 ；9.93% 的同學(xué)覺得教師課堂中的思政

元素與專業(yè)課授課內(nèi)容不相關(guān)，存在完成任務(wù)“兩張皮”現(xiàn)象 ；

6.62% 的同學(xué)回憶，課堂中根本沒有思政元素的融入（表 5）。整

體情況看，任課教師將思政元素融入課堂中的方式方法、切入點

還有很大的提升空間。

項目 非常認可 認可 一般 不認可

“課程思政”了解狀況 20.53% 41.06% 33.77% 4.64%

“課程思政”對學(xué)生成長

成才的幫助 30.46% 46.36% 21.85% 1.32%

“課程思政”進入非思政

課課堂的必要性 26.49% 44.37% 26.49% 2.65%

學(xué)生對“課程思政”進入課

堂態(tài)度 29.14% 49.01% 21.19% 0.66%

課堂中教師思政元素融入

課堂的效果 30.46% 47.02% 21.19% 1.32%

專業(yè)課老師將思政元素融

入課堂的效果 42.38% 41.72% 15.23% 0.66%

表 4 問卷部分項目數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

表 5 任課教師融入思政元素的方式情況

項目

能與課程內(nèi)容

無縫銜接

思政元素融入

課堂有點生硬

思政元素講

授與專業(yè)授

課內(nèi)容“兩

張皮”

課堂中

無思政

元素

任課教師融

入思政元素

的方式情況

63.58% 19.87% 9.93% 6.62%

表 2 Cronbach's α 信度檢測

表 3 KMO 和 Bartlett 檢驗

項數(shù) 樣本量 Cronbach’s α系數(shù)

11 453 0.853

KMO值 0.811

Bartlett 球形度檢驗

近似卡方 80 424.233

df 1 344

p 值 0.000

2.5 “四位一體”網(wǎng)絡(luò)課程思政模式研究結(jié)果分析

2.5.1 “課程思政”認可度統(tǒng)計

通過對問卷調(diào)查數(shù)據(jù)匯總、梳理，白銀礦冶職業(yè)技術(shù)

學(xué)院汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè)學(xué)生在對課程思政各項目的

認可度方面的統(tǒng)計如表 4 所示。學(xué)生對于“課程思政”的

認可及非常認可比例在 61.59% ～ 78.15%，持一般態(tài)度的

學(xué)生占比 15.23% ～ 33.77%，不認可或不關(guān)心的同學(xué)占比

范圍均不到 5.00%。

總體來說，學(xué)生對思政元素融入課堂有較高的認同感。特別

是專業(yè)課教師思政元素融入課堂認可及非常認可占比 84.1%，說

明汽車檢測與維修技術(shù)這支教學(xué)團隊將思政元素融入課堂中的效

果深得人心。

2.5.3 學(xué)生對不同思政元素融入課堂的期望值統(tǒng)計

經(jīng)過統(tǒng)計，學(xué)生對任課教師不同思政元素切入點融入課堂的

期望值與實際情況如圖 2 所示。從學(xué)生的期望值與實際情況來看，

學(xué)生的期望與教師實際思政元素融入課堂的差距不明顯。任課教

師講授中國特色社會主義和中國夢教育、法制教育和心理健康教

育等思政元素略高于學(xué)生期望 ；社會主義核心價值觀教育與學(xué)生

期望值相等 ；勞動教育（含職業(yè)理想和職業(yè)道德教育）和中華優(yōu)

秀傳統(tǒng)文化教育略低于學(xué)生期望。

3 對策與建議

3.1 加強政策支持

基于調(diào)查結(jié)果，為做好課程思政建設(shè)，建議學(xué)校應(yīng)做好以

下 3 點。

（1）加強組織領(lǐng)導(dǎo)，成立由黨政一把手為組長的課程思政建

設(shè)推進小組，黨政齊抓共管，教務(wù)處牽頭，部門聯(lián)動、二級學(xué)院

推進落實，結(jié)合地域特色、專業(yè)特色的課程思政建設(shè)體系。

（2）梳理國家、省市關(guān)于課程思政建設(shè)的政策，出臺適宜學(xué)

校發(fā)展的相關(guān)辦法、細則，完善評價、獎懲、激勵機制建設(shè)，切

實提高教師的重視程度和積極性。

（3）結(jié)合學(xué)校所在地資源，積極創(chuàng)建課程思政教學(xué)研究示

范（實踐）中心，培養(yǎng)課程思政教學(xué)名師和團隊，積極申報課

程思政建設(shè)研究項目。以點帶面，大力推廣大課程思政理念，

學(xué)術(shù) | 職業(yè)教育

ACADEMIC

017 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

[1] 中國政府網(wǎng) . 教育部關(guān)于印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》的

通 知 [EB/OL].（2020-06-06）[2023-03-13]. http://www.gov.cn/

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[2] 康 菲 .“ 互 聯(lián) 網(wǎng) +” 背 景 下 的 課 程 思 政 建 設(shè) [J]. 中 學(xué) 政 治 教 學(xué) 參

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四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例 [J]. 高教學(xué)刊 ,2021,7(35):183-187+192.

【參考文獻】

作者簡介 :

楊強，碩士，講師，研究方向為汽車維護維修。

營造全員、全過程和全方位課程思政良好氛圍，全面提高人才

培養(yǎng)質(zhì)量 [4]。

3.2 強化師資隊伍建設(shè)

課程思政建設(shè)是一個系統(tǒng)工程，教師是關(guān)鍵，加強課程思政

師資隊伍建設(shè)顯得尤為重要。對此，提出如下建議。

（1）加強教師隊伍政治思想建設(shè)，提高教師政治素養(yǎng)、思想

境界和師德師風(fēng)，確保教師“又紅又?！?。

（2）拓展教師隊伍培訓(xùn)范圍，充分利用國培、省培項目，發(fā)

揮好校培作用，積極組織校園公開課、示范課，加大課程思政集

體備課頻次。同時，做用好專業(yè)技術(shù)人員年度培訓(xùn)計劃，實現(xiàn)多

層次培訓(xùn)全覆蓋，切實提高教師思政意識和思政素養(yǎng)。

（3）用好職稱晉升指揮棒，考核、激勵教師隊伍發(fā)展，豐富

教師評價體系內(nèi)容，切實讓課程思政入腦入心、走深走實。

3.3 優(yōu)化課程體系建設(shè)

課程體系是保障人才培養(yǎng)質(zhì)量的決定因素。因此，為了更好

地在專業(yè)課程中融入思政元素，需要對現(xiàn)有課程體系進行優(yōu)化。

（1）重新構(gòu)建課程思政視角下的課程體系，形成課程思政全

覆蓋的良好環(huán)境。要充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，把握網(wǎng)絡(luò)育人陣地，開

展線上線下混合式教學(xué)。

（2）積極開辟第二課堂，豐富課程思政內(nèi)涵建設(shè)?？梢酝ㄟ^

自選課、團課、社團、興趣小組以及各類活動等多種形式，讓學(xué)

生浸泡在“大思政”的環(huán)境中。

（3）完善學(xué)生崗位實習(xí)、見習(xí)等過程中的思政建設(shè)。拓展“家、

圖 2 學(xué)生對任課教師不同思政元素融入課堂的期望值與實際情況

校、企協(xié)同”的育人體系，凝聚育人合力，構(gòu)建全員、全過程以

及全方位課程思政育人體系。

4 結(jié)束語

總體來看，白銀礦冶職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè)

“四位一體”課程思政模式得到了廣泛的實踐與探索，得到了絕

大多數(shù)師生的認可，學(xué)生們也由此嘗到了“課程思政幫助自己成

長成才”的甜頭。不過通過學(xué)生調(diào)查顯示，目前的“四位一體”

課程思政模式還存在很多不足。這需要教師抓住課堂教學(xué)主渠道，

在優(yōu)化“四位一體”課程思政模式上下功夫，在“潤物細無聲”

的方式方法上下功夫，在深挖知識點背后思政元素方面下功夫，

在如何更好實踐立德樹人這一根本任務(wù)上下功夫，培養(yǎng)合格的社

會主義建設(shè)者和接班人。

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018 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

越南汽車法規(guī)準入及認證制度探究

（東風(fēng)柳州汽車有限公司，柳州 545005）

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，柳州 545007）

摘要 ：本文簡要分析了越南汽車的用車環(huán)境，對越南汽車法規(guī)和準入流程進行了詳細介紹和深入分析。本文重點關(guān)注越南汽車準入的法規(guī)要求和

登檢流程，對越南汽車安全及排放法規(guī)進行概況分析并分別對整車進口方式和全散件組裝（CKD）進口方式的登檢流程進行詳細分析，對登檢流

程中的生產(chǎn)一致性（COP）審核、安全測試和排放測試進行詳細描述，同時為企業(yè)如何更好的開展越南汽車進口認證業(yè)務(wù)提供建議和參考。

關(guān)鍵詞 ：越南汽車法規(guī) ；汽車準入 ；登檢制度 ；COP 審核

中圖分類號 ： DF415 文獻標(biāo)識碼 ：A

李紀曉、孫衛(wèi)剛

0 引言

近年來，越南政局穩(wěn)定，營商環(huán)境不斷改善，對外開放程度

也不斷提高。而且越南現(xiàn)在正處于人口紅利期，15 ～ 64 歲勞動

人口在總?cè)丝诘恼急葹?69.8%，勞動力資源充足，吸引了越來越

多的外商投資。越南是東盟第 4 大汽車市場，隨著其對東盟自由

貿(mào)易協(xié)定的逐步貫徹落實，外資投資優(yōu)惠政策不斷落地。

據(jù)越南海關(guān)總局數(shù)據(jù)，2022 年越南汽車進口量達 17 余萬輛，

進口總額達 38.4 億美元，數(shù)量和金額分別同比增加 8.5% 和 5.0%。

越南人口接近 1 億，但汽車保有量僅為 16 輛 /1 000 人，這個比

例遠低于其他東盟國家。如馬來西亞為 341 輛 /1 000 人，泰國為

196 輛 /1 000 人，印尼為 55 輛 /1 000 人。由此可見，越南汽車

市場有很大的發(fā)展?jié)摿?。本文對越南汽車市場的用車環(huán)境、法規(guī)

準入要求和認證管理制度進行研究，希望能對中國車企進入越南

市場提供參考。

1 越南用車環(huán)境分析

越南地處北回歸線以南，屬熱帶季風(fēng)氣候，年平均降雨量

為 1 500 ～ 2 000 mm，年平均氣溫 24℃左右 [1]。越南雨量充沛，

南方的一些地區(qū)降雨量甚至高達 3 000 ～ 4 000 mm。在河內(nèi)地區(qū)，

年下雨天數(shù)在 150 天以上。每年的 7—11 月，沿海地區(qū)經(jīng)常遭受

臺風(fēng)侵襲。北方分春、夏、秋、冬四季 ；南方雨旱兩季分明，大

部分地區(qū) 5—10 月為雨季，11 月至次年的 4 月為旱季。

越南河流縱橫交錯，水網(wǎng)密集，由于河流下游地勢低洼，汛

期水量充足，約占整年水量的 70.0% ～ 80.0%，水澇災(zāi)害頻繁，

因此要求汽車發(fā)動機進氣口較高，對制動系統(tǒng)防銹要求高。越南

地形狹長，略呈 S 形。南北最長處約 1 640.00 km，越南海岸線

長 3 260.00 km。漫長的海岸線加上長達 6 個月的雨季導(dǎo)致空氣

濕度較大，腐蝕環(huán)境惡劣，對車身鈑金件的防腐要求較高。

越南全國公路總里程為 66.08 萬 km，85.8% 為農(nóng)村交通道。

國道里程約 2.46 萬 km。高速公路里程約 1 800.00 km，其中已

建成通車 1 163.00 km?？傮w來說，越南的路面基礎(chǔ)設(shè)施差，很

多城市道路只有雙車道，即使是河內(nèi)和胡志明市這 2 個越南最大

的城市，也有大量道路狹窄、蜿蜒曲折的小街道。摩托車是越南

最主要的交通工具，近 1 億人口的越南，摩托車保有量至少

達到 4 500 萬輛，平均每 2 個人就有 1 輛摩托車。

摩托車駕駛員一般都不遵守交通規(guī)則，橫沖直撞，導(dǎo)致道

路擁堵，車流混亂。汽車駕駛者經(jīng)常需要緊急制動，因此對車

輛的制動性能、離合踏板力要求較高，自動擋車輛在當(dāng)?shù)馗?/p>

歡迎。越南汽車普通超載嚴重，對載重荷載要求高。車輛的有

效載荷（payload）是市場上一個非常重要的賣點，如果某款車

的有效載荷申報數(shù)值低于競品，那么這款車的市場競爭力將大

打折扣。

2 汽車市場準入主管部門

越南汽車產(chǎn)品的市場準入管理部門是越南交通運輸部（簡稱

MOT）及其下屬的機動車輛登檢局（簡稱 VR）。越南交通部負責(zé)

法規(guī)的制定和管理，包括制定車輛強制性標(biāo)準、環(huán)境保護法和產(chǎn)

品商品質(zhì)量法等 ；由部長頒發(fā)在越南制造和組裝的機動車輛型式

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019 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 .03

認證規(guī)范以及關(guān)于進口車輛檢驗規(guī)范。越南登檢局負責(zé)認證管理，

對于國內(nèi)生產(chǎn)的車輛，登檢局負責(zé)檢查車輛所有信息包、車輛

COP 評估和型式認證證書的頒發(fā) ；對于進口車，登檢局負責(zé)檢查

車輛文件、零件和車輛測試以及零件和車輛制造商的 COP 評估，

頒發(fā)合格證書 [2]。

3 越南汽車的法規(guī)準入要求

越南的準入法規(guī)總體來說比較寬松，參考聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委

員會（UN-ECE）法規(guī)制定本國的技術(shù)法規(guī)。起到統(tǒng)領(lǐng)性作用的

是一般安全法規(guī) QCVN 09 ：2015/BGVT《關(guān)于汽車的安全和環(huán)境

保護的國家技術(shù)規(guī)范》，該法規(guī)規(guī)定了汽車尺寸、重量、動力總成、

制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)和照明系統(tǒng)等技術(shù)要求。此外，

越南交通運輸部針對涉及汽車安全的各個系統(tǒng)和部件，還發(fā)布了

很多單項技術(shù)法規(guī)。如前照燈、車輪、輪胎、玻璃、后視鏡和燃

油箱等，均有對應(yīng)的單項法規(guī)，這幾項法規(guī)均等效采用 UN-ECE

法規(guī)（表 1）。越南交通部于 2019 年 7 月 5 日頒布了 25/2019 /

TT-BGTVT《汽車制造和組裝中的技術(shù)安全、質(zhì)量和環(huán)?！罚?/p>

了汽車生產(chǎn)與組裝企業(yè)的風(fēng)險等級評估體系以及相應(yīng)的質(zhì)量管理

措施。

表 1 越南汽車法規(guī)準入清單

序號 法規(guī)號 法規(guī)名稱 等效采用ECE法規(guī)號

1 QCVN 09:2015/BGVT 汽車安全與環(huán)保的國家技術(shù)法規(guī)

2 Circular 25/2019/TT-BGTVT 汽車制造和組裝中的技術(shù)安全、質(zhì)量和環(huán)保

3 Circular 46/2019/TT-BGTVT 汽車制造和組裝中的技術(shù)安全、質(zhì)量和環(huán)保(修改及補充）

4 58/2020/TT-BCA 車輛上牌程序

5 TCVN 7271:2003 車輛的分類

6 QCVN 52:2019/BGTVT 機動車輛火災(zāi)預(yù)防 ECE R34

7 QCVN 34:2017/BGTVT 汽車氣壓輪胎 ECE R30/ECE R54

8 QCVN 78:2014/ BGTVT 汽車輕合金車輪 ECE R124

9 QCVN 32: 2017/BGTVT 車輛安全玻璃 ECE R43

10 QCVN 35: 2017/BGTVT 道路車輛前照燈光學(xué)特性的技術(shù)規(guī)定 ECE R112/ECE R113

11 QCVN 33:2019/BGTVT 汽車后視鏡及其安裝 ECE R46

12 QCVN 53:2019/BGTVT 機動車輛內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料的燃燒性能的技術(shù)法規(guī) ECE R118

13 QCVN 12:2011/BGTVT 允許公差、車輛尺寸和質(zhì)量的數(shù)值舍入

14 Circular 08/2021/TT-BTTTT 定義不需要申請頻率范圍許可的射頻設(shè)備

15 43/2014/TTLT-BGTVT-BCT 指導(dǎo)在7座以下車輛上使用能源標(biāo)簽

16 Decision 49/2011/Q?-TTg 越南政府關(guān)于氣體污染物排放水平/標(biāo)準實施路線圖的決定

17 QCVN 109:2021/BGTVT 新裝配、制造和進口汽車氣態(tài)污染物排放第5級國家技術(shù)法規(guī)

18 QCVN 1:2015/BKHCN 關(guān)于汽油、柴油和生物燃料的技術(shù)規(guī)定

19 Revision 01:2017 QCVN 1:2015/BKHCN 關(guān)于汽油、柴油和生物燃料的國家技術(shù)法規(guī)（修改部分內(nèi)容）

20 Decision 51/2011/Q?-TTg 能耗標(biāo)識和最低能耗值執(zhí)行程序

在排放法規(guī)方面，越南采用歐盟排放標(biāo)準。2017—2021 年，

在越南生產(chǎn)、組裝或進口的汽油車采用歐Ⅳ排放標(biāo)準 ；自 2022

年起，新認證車型開始采用歐Ⅴ標(biāo)準，現(xiàn)有車型繼續(xù)采用歐Ⅳ標(biāo)

準直至原有型式認證證書失效。而柴油車則從 2018—2021 年采

用歐Ⅳ排放標(biāo)準 ；自 2022 年起新認證車型開始采用歐Ⅴ標(biāo)準，

現(xiàn)有車型繼續(xù)采用歐Ⅳ標(biāo)準直至原有型式認證證書失效（圖 1）。

4 越南的認證管理

越南汽車認證管理制度參照歐洲的做法，采用型式批準制度。

型式批準制度是目前國際上許多國家和地區(qū)采用的汽車產(chǎn)品市場

準入管理制度，是一種國際慣例。具體而言，就是按照一定的規(guī)

則選取某一車輛型式中的樣車送去檢驗，如果樣車能滿足所有技

術(shù)法規(guī)的要求，則該車輛型式獲得型式批準。生產(chǎn)企業(yè)要具備保

證生產(chǎn)一致性的能力，使今后批量生產(chǎn)的每一輛車都與樣車相一

致（允許存在一定量的偏差）。在這種情況下，這些大批量生產(chǎn)

的車輛在進入市場時，就被認為同送檢的樣車一樣，是滿足技術(shù)

法規(guī)要求的，無需再針對單臺車進行檢驗和認證 [3]。

自 2013 年 1 月 1 日起，越南交通部對進口汽車及發(fā)動機執(zhí)

行技術(shù)安全及環(huán)保檢測，規(guī)定凡是進口汽車或汽車發(fā)動機的企業(yè)

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020 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

或個人，應(yīng)向越南登檢局申辦檢驗手續(xù)并遞交相關(guān)的資料，越南

汽車進口的登檢制度由此開始 [4]。近 10 年來，越南政府對于汽

車產(chǎn)品進口政策不斷調(diào)整，登檢政策也經(jīng)歷了多次的調(diào)整和補充。

作為東盟成員國之一，為了貫徹落實東盟自由貿(mào)易協(xié)定，

越南逐步下調(diào)東盟成員國的進口關(guān)稅。自 2018 年 1 月 1 日起，

將包含汽車整車和零部件在內(nèi) 669 種稅號的商品關(guān)稅在東盟成

員國內(nèi)降為 0。按照此關(guān)稅法令，產(chǎn)自東盟成員國的汽車產(chǎn)品

將以 0 關(guān)稅進入越南市場，進口汽車價格下降將會沖擊越南本

土汽車產(chǎn)業(yè)。為了保護越南民族汽車產(chǎn)業(yè)，越南政府在 2017 年

10 月出臺法令 116/2017/ND-C，以加大汽車進口的難度，使登

檢流程更加嚴格，從而形成了現(xiàn)行的進口汽車登檢流程。越南

的汽車登檢流程主要分為資料審核和實車檢測兩部分，并對整

車（CBU）和散件組裝（CKD）這 2 種進口方式的登檢規(guī)定了

不同的操作流程。

4.1 整車進口登檢流程

越南的整車登檢認可歐盟國家的型式認證和中國公告。進口

商向越南登檢局提交零部件的 ECE 或 3C 證書、制造商的 COP 證

書、進口車型的技術(shù)參數(shù)和排放測試報告等資料（表 2）。同時，

進口商把登檢樣車送到登檢局的機動車檢測中心進行測試，完成

了安全和排放 2 項測試后即可申請型式認證證書（圖 2）。

4.2 CKD 散件進口登檢流程

越南的 CKD 登檢流程比整車略為復(fù)雜，要求先完成零部件

的型式認證，再進行整車的型式認證。而零部件的型式認證又分

成兩部分 ：一是零部件的樣件測試 ；二是零部件制造廠家的 COP

審核。

強制要求零部件型式認證的零件有玻璃、后視鏡、前照燈、

測試通過后，VMTC 會出具安全測試報告。另外，登檢局要求

對零部件廠家進行現(xiàn)場 COP 審核，COP 審核可與零部件樣件測

試同步進行。

越南進口商向越南登檢局提交 COP 審核申請，獲批后登檢

局會在約定的時間派人員到零部件制造廠進行 COP 審核。COP

圖 2 越南整車進口登檢流程

表 2 整車進口登檢需要提供的資料

序號 資料 備注

1 登檢樣車商業(yè)發(fā)票 發(fā)票和裝箱單

2 零部件證書（認可ECE證書或

3C證書）

強制認證零件：玻璃，后視鏡，前照

燈，輪胎，鋁合金輪輞和燃油箱

3 登檢樣車出廠的合格證

4 整車廠COP證書 最好提供ECE評級

5 VIN碼解釋復(fù)印件

6 車型功能簡介與技術(shù)參數(shù)

7 排放檢測報告 最好提供ECE報告，電動車豁免

8 簽發(fā)排放報告單位的營業(yè)執(zhí)

照，資格證書

9 技術(shù)文件、車輛基本裝配圖 如前橋、后橋、發(fā)動機、變速箱、車架、

專用設(shè)備等

圖 1 越南排放標(biāo)準實施時間

輪胎、鋁合金輪輞

和燃油箱。越南進

口商進口上述強制

認證的零部件樣

件到越南后，向越

南登檢局提交零部

件測試申請，獲批

后把樣件送到登檢

局下屬的機動車

檢 測 中 心（ 簡 稱

VMTC）進行測試。

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021 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 .03

【參考文獻】

作者簡介 :

李紀曉，本科，工程師，研究方向為海外汽車準入法規(guī)研究及認證管理。

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[3] 朱毅 . 東盟汽車市場及其產(chǎn)品準入管理制度與認證流程 [J]. 汽車與配

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[5] 蘇 悅 娟 . 利 用 WTO 規(guī) 則 應(yīng) 對 國 外 對 我 國 出 口 技 術(shù) 性 貿(mào) 易 壁 壘 的

思 考—— 基 于 一 例 成 功 應(yīng) 對 汽 車 技 術(shù) 法 規(guī) 案 例 分 析 [J]. 大 眾 科

技 ,2022,24(12):193-196.

審核根據(jù) IATF 16949 標(biāo)準《汽車工業(yè)零部件制造和服務(wù)機構(gòu)質(zhì)

量管理體系要求》中的標(biāo)準，對產(chǎn)品類型的技術(shù)安全和環(huán)境保

護進行第一次評估。評估內(nèi)容包括 ：評估程序的完備性 ；評估

生產(chǎn)、裝配和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗過程中質(zhì)量檢驗體系的實際運行情

況 ；評估材料、部件、生產(chǎn)和產(chǎn)品放行時間的可追溯性 ；評估

各生產(chǎn)階段設(shè)備檢驗的運行狀態(tài)、準確性和產(chǎn)品類型的符合性

等。零部件樣件測試和零部件廠家的 COP 審核都通過后，零部

件登檢就宣告完成（圖 3）。只有完成零部件的登檢，才能開展

整車的登檢。

圖 3 零部件型式認證流程

圖 4 越南 CKD 進口登檢流程

的進度。越南于 2020 年 2 月頒布 05/2020/TT-BGTVT 補充規(guī)定，

新車型首批通過排放登檢后，36 個月內(nèi)該車型則無需再按每批

次進口車抽檢進行發(fā)動機排放測試。但 36 個月內(nèi)免檢的前提是，

越南相關(guān)機構(gòu)對汽車廠家進行過 COP 審核 [5]。

5 結(jié)束語

越南是“一帶一路”沿線國家，是中國在東盟第一大貿(mào)易

合作伙伴，中越兩國產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈深度融合，雙邊貿(mào)易保持較快

增長。隨著越南加入世界貿(mào)易組織（WTO），擔(dān)任東盟輪值主席

國，并在 2020 年 11 月簽署了《區(qū)域全面經(jīng)濟合作伙伴關(guān)系協(xié)

定》（RCEP），越南的對外開放程度越來越高，營商環(huán)境日益改善，

吸引了眾多外商到越南投資，比亞迪、奇瑞、海馬和上汽通用五

菱等中國汽車企業(yè)紛紛進入越南市場。雖然越南政府在汽車進口

方面提供了很多優(yōu)惠政策，但為了保護民族汽車工業(yè)，也在技貿(mào)

措施方面設(shè)置了一定的貿(mào)易壁壘，例如日益加嚴的汽車進口登檢

政策。建議中國車企抓住機遇，認真研究越南汽車進口的合規(guī)要

求，加快開拓越南市場的步伐。

CKD 登檢流程中的整車型式認證流程較為復(fù)雜，進口商在登

檢的準備階段一般需要排出詳細的認證工作計劃，才能確保整個

認證流程順利開展，并在計劃的周期內(nèi)完成。整車型式認證的第

一步是設(shè)計資料的準備，制造商需提供車輛的規(guī)格、尺寸和質(zhì)量

等整體技術(shù)參數(shù)，以及發(fā)動機、變速器、離合器、前后橋、前后

懸架、車架、傳動軸、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、電器系統(tǒng)和空調(diào)系

統(tǒng)等關(guān)鍵部件的技術(shù)參數(shù)和圖紙。技術(shù)資料包的要求較為專業(yè)，

越南進口商一般會聘請越南當(dāng)?shù)氐牡谌阶稍儥C構(gòu)代為整理并和

越南登檢局溝通修改，以提高通過率，節(jié)省申報時間。

設(shè)計資料包提交給登檢局下屬的機動車檢測中心 VMTC 后，

進口商即可著手準備樣車測試，同步把樣車送到 VMTC 進行檢查

和測試。測試通過后，VMTC 再對設(shè)計資料包進行審核評估，然

后結(jié)合試驗文件出具測試報告。進口商再根據(jù)測試報告向 VR 申

請整車的品質(zhì)證書，申請文件通過 VR 的審核后即可獲得整車的

品質(zhì)證書，整車型式認證到此全部完成（圖 4）。

越南汽車進口登檢流程較為繁瑣，而且高度依賴政府部門的

審批效率，進口車企應(yīng)預(yù)留充足的辦理時間，以免影響整個項目

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022 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

重視測量數(shù)字化，增強智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)同價值

（東風(fēng)柳州汽車有限公司，柳州 545005）

（1. 杭州市數(shù)據(jù)質(zhì)量研究院，杭州 310024 ；2. 北京卓眾出版有限公司，北京 100083）

摘要 ：本文圍繞智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)同的空白點，從智能網(wǎng)聯(lián)研發(fā)工具的自主產(chǎn)業(yè)協(xié)同入手，說明了量子化對于測量精度的意義。并重點提出，

智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)業(yè)應(yīng)抓住國際單位制量子化變革的國際契機，以汽車產(chǎn)業(yè)帶動整個制造業(yè)重視測量數(shù)字化的建議。

關(guān)鍵詞 ：智能網(wǎng)聯(lián) ；研發(fā)工具 ；量子化 ；產(chǎn)業(yè)協(xié)同 ；測量精度 ；車路協(xié)同

中圖分類號 ： U495 文獻標(biāo)識碼 ：A

朱偉華 1

、任強 2

0 引言

在相關(guān)政府部門指導(dǎo)和支持下，以相關(guān)協(xié)會、學(xué)會為紐帶，

我國圍繞智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)搭建出協(xié)同創(chuàng)新平臺。同時，協(xié)

同創(chuàng)新平臺又聯(lián)合“產(chǎn)學(xué)研用金”全產(chǎn)業(yè)鏈頂級資源，共同搭建

起了國家級聯(lián)合科技攻關(guān)、應(yīng)用轉(zhuǎn)化、投融資和公共服務(wù)的平臺 [1]。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是科技產(chǎn)業(yè)，要發(fā)揮產(chǎn)業(yè)協(xié)同研發(fā)創(chuàng)新的效應(yīng)，應(yīng)

當(dāng)確保各個研發(fā)機構(gòu)使用同一種科技語言說話。

目前，產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新平臺借助市場化手段，推動車載終端、

通信管理、云控平臺、高精地圖、信息安全和功能安全等共性技

術(shù)普及應(yīng)用（圖 1），這有利于化解我國車企數(shù)量龐大、產(chǎn)業(yè)集中

度低所導(dǎo)致的單一企業(yè)智能網(wǎng)聯(lián)研發(fā)成本高問題。但作為上述應(yīng)

用技術(shù)的基礎(chǔ)，重視汽車測量科技的源頭創(chuàng)新，將更有利于增強

我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新價值。

1 智能網(wǎng)聯(lián)研發(fā)工具鏈是“硬骨頭”

經(jīng)過 100 多年的發(fā)展，現(xiàn)有汽車的機械部件同質(zhì)化已經(jīng)非常

嚴重，而智能網(wǎng)聯(lián)是形成產(chǎn)品差異化的關(guān)鍵。對于車企而言，保

障自身智能網(wǎng)聯(lián)體系的獨特性和領(lǐng)先性，對于市場競爭非常重要。

車企的這種戰(zhàn)略選擇，與智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)業(yè)協(xié)同的戰(zhàn)略目標(biāo)可能存在

差異。要填補單一企業(yè)與產(chǎn)業(yè)協(xié)同間的供需缺口，產(chǎn)業(yè)協(xié)同應(yīng)當(dāng)

去啃單一車企不愿啃、啃不動的“硬骨頭”，而不宜和車企研究

院做類似工作。

什么是單一車企不愿啃、啃不動的“硬骨頭”？經(jīng)過對調(diào)研

車企研究院和檢測認證機構(gòu)的現(xiàn)狀進行調(diào)研后不難發(fā)現(xiàn)，我國汽

車產(chǎn)業(yè)的研發(fā)工具，從軟件到測量再到檢測硬件設(shè)備，都高度依

賴少數(shù)國外供應(yīng)商。即使是管理國外的 CAx 工業(yè)軟件，形成數(shù)字

化的協(xié)同研發(fā)能力，合理降低軟件授權(quán)費等“低技術(shù)含量”的工作，

很多企業(yè)也沒有做到。大量的汽車零部件企業(yè)甚至是整車企業(yè)的

研發(fā)部門，仍然采用管控網(wǎng)絡(luò)連接等手段“保障信息安全”。

CAx 指 的 是 計 算 機 輔 助 設(shè) 計 軟 件， 即 CAD、CAM、CAE、

CAPP、CAS、CAT 和 CAI 等各項技術(shù)的綜合叫法，因為這些技術(shù)的

縮寫基本都是以 CA 為起始，X 則表示所有。也就是說，CAx 實際

上是把這些計算機輔助技術(shù)集成起來復(fù)合和協(xié)調(diào)地進行工作。目前

廣東省已經(jīng)圍繞家電、家居等 CAx 工業(yè)軟件的自主可控開展產(chǎn)業(yè)

協(xié)同 [2]，相比這些行業(yè)的 CAx 軟件，汽車 CAx 軟件的復(fù)雜度和精

度要求更高。但國外供應(yīng)商能做到，國內(nèi)為什么做不到？歸根到底，

這還是產(chǎn)業(yè)協(xié)同力度夠不夠的問題，而不是能不能的問題。從目前

各類汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)同的深度看，普遍忽視了底層測量科技的協(xié)同。單

一車企可以不考慮測量工具的獨立自主，但作為產(chǎn)業(yè)協(xié)同，應(yīng)當(dāng)重

圖 1 未來長途客車駕艙系統(tǒng)和座艙系統(tǒng) 視測量工具這個層面的獨自自主和前瞻數(shù)字化服務(wù)。

學(xué)術(shù) | 行業(yè)分析

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023 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 .03

2 汽車研發(fā)可帶動測量的量子化應(yīng)用

2018 年，國際單位制已經(jīng)全面量子化，可實現(xiàn)扁平溯源 [3]。

通過調(diào)研了解，目前各類汽車研究機構(gòu)的測量、檢測設(shè)備依然都

是傳統(tǒng)校準模式。在這種新測量機制下，即使是同一個研究機構(gòu)

的設(shè)備，由于廠商不同，也難以做到高精度下的一致性，更遑論

不同研究機構(gòu)、不同企業(yè)的測量設(shè)備。

目前，博世等歐洲零部件企業(yè)已經(jīng)參與歐盟計量機構(gòu)的研

發(fā)、生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)字化校準產(chǎn)業(yè)協(xié)同。由于智能網(wǎng)聯(lián)汽車使用

的雷達等傳感器精度對于自動駕駛安全影響巨大，如果不能實

現(xiàn)車輛在途高頻校準，現(xiàn)有的質(zhì)量保障手段，是不能從根本上

解決車輛的安全問題。對于上述結(jié)論，筆者已經(jīng)求教了國內(nèi)主

要汽車檢測認證機構(gòu)專家，得到了確定性的答復(fù)。也就是說，

行業(yè)專家認為車載測量傳感器和自動駕駛安全部件是應(yīng)該實時

在途計量校準和檢測，但目前的法規(guī)并不支持這樣做，所以產(chǎn)

業(yè)就沒有能力供給。

上述產(chǎn)業(yè)專家共識，就屬于單一企業(yè)難以完成的工作。作

為智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)業(yè)協(xié)同機構(gòu)，就應(yīng)當(dāng)承擔(dān)起責(zé)任，把產(chǎn)業(yè)協(xié)同的

范圍向“測量”這一科技源頭延伸。比如，相關(guān)汽車零部件企

業(yè)已經(jīng)在提供“時間敏感網(wǎng)絡(luò)”芯片裝置，目的是解決車內(nèi)網(wǎng)

的“時間同步”問題，這套解決方案至少解決了車輛傳感器和

控制系統(tǒng)的高精度時間同步問題 [4]。

我們要走的并非單純的單車智能路線，而是“車路網(wǎng)云

圖”協(xié)同。這意味著我們要追求的是整個生態(tài)的“時間敏感

網(wǎng)絡(luò)”。如果我們單純認為這些跨國零部件企業(yè)就能解決“車

路網(wǎng)云圖”的時間敏感問題，那就是刻舟求劍，顯然難以實

現(xiàn)目標(biāo)。

當(dāng)下，我們還是應(yīng)該腳踏實地，先定義好，究竟智能網(wǎng)聯(lián)汽

車對于整個“車路網(wǎng)云圖”各個節(jié)點，所需要的時間精度應(yīng)該是

多少?，F(xiàn)有 5G 通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)稱提供 130 ns 通信時延，但車輛與基

站的時間如何保持確定同步呢。如果不能確定性同步，而只是名

義上雙方都溯源北斗，如何知道行駛中每一輛車和每個 5G 基站

的時鐘都與北斗保持了納秒級誤差。如果不能保障，我們談?wù)摗皶r

間敏感網(wǎng)絡(luò)”的意義何在呢？

歸根到底，雖然我們只是要解決車輛的智能化問題，但不得

不因此解決整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)的時間和空間同步問題。對于汽車這類

交通工具而言，一旦實現(xiàn)人工智能控制的自動駕駛，針對機器與

機器的時空管理，正是最關(guān)鍵的問題。

3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車對制造強國、質(zhì)量強國意義重大

前段時間筆者參加國內(nèi)車路協(xié)同行業(yè)的研討會，會上有關(guān)專

家認為，當(dāng)下的車路協(xié)同還處于人與機器的協(xié)同階段，機器與機

器協(xié)同屬于共產(chǎn)主義理想，短期難以實現(xiàn)。這個判斷并沒有引發(fā)

爭論，可以作為短期的產(chǎn)業(yè)共識，但這并不意味著人與機器的協(xié)

同，就不需要解決時空管理問題。

如果車路協(xié)同給人類駕駛者提供信息，下一個路口左側(cè)的人

類視覺盲區(qū)將有“鬼探頭”式車輛出現(xiàn)，駕駛者在多大程度上應(yīng)

該相信這個提醒的可信度呢？如果沒有路側(cè)雷達、攝像頭之間的

時空同步，這些提醒的可信度就會大打折扣。事實上，目前交通

信號燈、電子警察攝像頭的時空同步問題都還處于技術(shù)探索階段，

相關(guān)標(biāo)準剛剛制定。車主如果當(dāng)下就質(zhì)疑某個電子警察給出的圖

像可能是偽造，并拿出了車輛被抓拍時處于另一個時空的圖像視

頻證據(jù)，這種情況下，執(zhí)法部門能否拿出更強有力的證據(jù)予以反

駁，從而維持執(zhí)法權(quán)威性，這也是個很實際的問題。

目前，在騰訊交通等互聯(lián)網(wǎng)公司推動下，個別地區(qū)已經(jīng)開始

數(shù)字道路建設(shè) [5]。所謂“數(shù)字道路”，就是對傳統(tǒng)車路協(xié)同道路的

數(shù)字孿生化或者元宇宙化應(yīng)用。也就是說，通過在傳統(tǒng)道路增加

攝像頭、毫米波雷達等路側(cè)傳感器，對道路上行駛的車輛精確感知，

然后采取邊緣和云端混合計算，對道路進行實時動態(tài)仿真。借助

這個完全數(shù)字化的道路，為車主提供車路協(xié)同服務(wù)，為城市管理

者提供數(shù)字化治理尤其是交通安全治理能力，為道路交通運營商

提供稅費征繳以及精確的道路通行效率控制能力（圖 2）。

面對已經(jīng)大勢所趨的車輛智能網(wǎng)聯(lián)化，交通執(zhí)法、道路稅費

征繳都在加速數(shù)字化，智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)同應(yīng)當(dāng)向這些已經(jīng)關(guān)

注時空同步問題的標(biāo)準法規(guī)延伸。在解決車輛時空敏感網(wǎng)絡(luò)問題

的同時，與路側(cè)標(biāo)準同步升級。用汽車的高時間敏感標(biāo)準，推動

路側(cè)時空精度標(biāo)準提升，這才是中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車的科技門檻。

如果我們的汽車滿足于秒級的精度，路側(cè)就可以滿足于秒級精度，

（下轉(zhuǎn)第 28 頁）

圖 2 斯柯達發(fā)布可持續(xù)出行路線圖

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024 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

（東風(fēng)柳州汽車有限公司，柳州 545005）

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，柳州 545007）

韋聯(lián)鋒、劉娟娟

摘要：按鍵開關(guān)手感的好壞和一致性問題，在很大程度上會影響用戶對汽車品質(zhì)及精良性的評價。本文主要從按鍵的操作力、行程進行參數(shù)化分析，

通過實際的測試和應(yīng)用，結(jié)合模擬用戶的主觀評價，推薦具有良好手感的按鍵所對應(yīng)的操作力、行程及操作力 - 行程曲線，在一定程度上提升和

改善汽車按鍵的操作力感和一致性水平。

關(guān)鍵詞 ：按鍵 ；操作力 ；行程 ；操作力 - 行程曲線 ；主觀評價

中圖分類號 ：u463.33 文獻標(biāo)識碼 ：A

汽車常用功能按鍵操作力和行程的研究與應(yīng)用

0 引言

在現(xiàn)代汽車上，為了實現(xiàn)車輛各項電氣功能的控制，或多或

少都存在一些物理操作按鍵，如方向盤按鍵、門窗控制按鍵和中

控臺按鍵等。隨著同類按鍵在車內(nèi)數(shù)量的增多，開關(guān)操作手感的

好壞和一致性問題，被越來越多的用戶所關(guān)注，也在很大程度上

會影響用戶對汽車品質(zhì)及精良性的評價。

某車型在實際量產(chǎn)上之后，出現(xiàn)不同程度的按鍵操作力大小

不均、行程不一致以及操作力不一致問題，嚴重時會導(dǎo)致按鍵卡

滯、按壓不到位以及誤操作等各種問題。而這些問題將直接影響

用戶對汽車的整體印象，極大地降低了用戶的購買欲望。已購車

的用戶，該問題也影響用戶的日常使用便利性，導(dǎo)致存在用戶抱

怨及投訴的風(fēng)險。

因此，本文通過對各個車企不同車型的按鍵操作力、行程、

操作力 - 行程曲線進行測試和分析，總結(jié)出汽車上各個區(qū)域具有

良好操作力感的按鍵操作力、行程、操作力 - 行程曲線推薦值，

為汽車企業(yè)開發(fā)過程中按鍵的開發(fā)和參數(shù)選擇提供建議和指導(dǎo)。

1 按鍵測試及評價方法

影響按鍵操作手感的因素包括操作力、行程和操作力 - 行程

曲線等。通過對按鍵的實際操作，從操作力感、行程感和位置感

等綜合評價來判別其好壞。其中，操作力感是指實際操作過程的

操作力大小及反饋到人手的感受 ；行程感是指實際操作過程中的

按鍵位移大小 ；位置感是指在操作過程中開關(guān)反饋給人手的位置

感是否明確 [1]，也是判斷開關(guān)是否按下且有效的標(biāo)志。

按鍵的主觀評價是在車輛上，模擬用戶的實際使用場景進行

操作，評價按鍵操作的舒適度?？陀^測試是要求把車輛上的按鍵拆

解下來，固定到拉伸壓縮試

驗臺架進行測試（圖 1），通

過軟件設(shè)置，直接生成數(shù)據(jù)，

包括按鍵力峰值、按鍵行程、

按鍵力 - 行程曲線等。采用主

觀評價和客觀測試相結(jié)合的

方式進行對比分析，評判按

鍵實際使用的舒適度 [2]。主 圖 1 工廠常用擰緊工具

觀評價采用 10 分制進行評分，具體細則如表 1 所示。

2 按鍵的測試及評價

通過對汽車上功能按鍵的操作力和行程進行測量，軟件生成操

作力 - 行程曲線圖，結(jié)合主觀評價進行判定，得出操作力、行程和

操作力 - 行程曲線的推薦值。從操作力 - 行程曲線圖中可以看出操

作力增加是否線性，峰值過渡是否自然，峰值后操作力下降是否線性，

止位是否清晰等，這些跟按鍵的主觀感受具有很強的相關(guān)性 [3]。

如某車輛方向盤上的一個按鍵，操作松散感強，按下時行程長、

止位感差 ；另一車輛方向盤上的一個按鍵，操作舒適，止位感好，

有質(zhì)感。這 2 輛車方向盤按鍵拉伸壓縮測試曲線對比如圖 2 所示。

特別說明，不同車輛，因配置、設(shè)計等因素，每個按鍵都是獨立

進行操作和測試的。各區(qū)域的按鍵數(shù)量不一致，不影響實際評價

和測試數(shù)據(jù)。

2.1 方向盤區(qū)域按鍵

不同車企、不同車型，方向盤上的按鍵數(shù)量不一，但或多或

少都會有實體按鍵存在。本研究選擇了 8 家不同車企各自的某款

車型，對這些車輛方向盤上所有按鍵操作力及行程進行測量（圖 3），

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025 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

圖 2 方向盤按鍵的操作力 - 行程曲線對比圖

表 1 10 分制主觀評價評分表（評分可細化到 0.25 分為一個等級）

顧客等級描述 與競爭對手對比 顧客期望 情緒反應(yīng) 評分

建議重新定義目標(biāo)客戶，現(xiàn)有的客戶都非常滿意，車輛

品質(zhì)非常出色 可重新定義細分市場 遠遠超出 著迷/亮點 10

明顯的優(yōu)勢車型，現(xiàn)有顧客都完全滿意，車輛品質(zhì)極好 與競爭對手相比有明顯的優(yōu)勢 超出 驚喜/喜悅 9

明顯比其他對手有優(yōu)勢，或比最低端車型有較大優(yōu)勢，

現(xiàn)有客戶都很滿意，車輛品質(zhì)很好 在細分市場中比較有競爭力 部分超出 高興 8

得分具中等水平，現(xiàn)有顧客比較滿意，車輛品質(zhì)好 處于中等水平，在細分市場中有一定的優(yōu)勢 達到 剛剛滿意 7（均值）

得分中下，現(xiàn)有顧客有點不滿意，車輛品質(zhì)還算可以 落后于其他車型，在細分市場中可能沒有競爭力 部分沒有達到 不明確是否購買 6

得分偏低，現(xiàn)有顧客非常不滿意，車輛品質(zhì)差，顧客不

能接受 在細分市場中沒有競爭力 沒有達到

沮喪 5

失望 4

受挫感 3

生氣 2

憤怒 1

并結(jié)合主觀評價進行分析（表 2）。

通過對大量不同車企車輛方向盤按鍵操作力和行程的測量數(shù)

據(jù)，可繪制車輛按鍵操作力及行程（均值）對比圖（圖 4）。結(jié)合

圖 3 A ～ H 車企某車型方向盤按鍵操作力及行程測試結(jié)果

實際操作主觀評價經(jīng)驗，方向盤按鍵操作力在 4.00±0.50 N，行

程在 1.00±0.10 mm 時，主觀感受比較舒適。操作力曲線推薦如

圖 5 所示。

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026 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

2.2 門窗控制按鍵

目前市場上幾乎所有的在售車型，門窗升降都是通過按鍵來

控制。由于不同的成本控制，各種車型門窗升降控制方式有一鍵

自動升降、一鍵自動下降長按升起和長按升降等模式 [4]。對不同

車企的車輛車窗升降按鍵操作力及行程進行測量，結(jié)合主觀評價

進行分析，結(jié)果如圖 6 和表 3 所示。

通過對大量不同車企車輛門窗控制按鍵操作力和行程的

測量數(shù)據(jù)，可繪制車輛門窗控制按鍵操作了及行程（均值）對

比圖（圖 7）。結(jié)合實際操作主觀評價經(jīng)驗，門窗控制按鍵 1

級操作力在 4.00±0.50 N，2 級操作力在 8.00±0.50 N ；1 級

圖 4 方向盤按鍵操作力及行程（均值）對比圖

測試車型 方向盤按鍵操作力及行程主觀評價 主觀評分

A車企 按鍵操作力感整體較好，但個別按鍵力稍大，力感

一致性略差；按鍵行程合適 7.50分

B車企 按鍵操作力大小合適，個別按鍵力值偏小，力的線

性不佳，力感反饋稍顯粘滯；按鍵行程偏大 7.00分

C車企 按鍵操作力偏大，較為生硬；行程偏小，過于緊致 6.50分

D車企 按鍵操作力大小合適，力感好；行程大小合適；操作

力線性好，有質(zhì)感 8.50分

E車企 按鍵操作力大小合適，力感較好；行程大小合適，

一致性較好 8.00分

F車企 按鍵操作力整體較好，但個別按鍵操作力偏小，不

夠緊致，有松散感 7.00分

G車企 按鍵力大小合適，但力感不佳，稍有緊澀感；行程偏

大，一致性差 7.00分

H車企 按鍵操作力大小合適，但存在個別操作力偏小，一

致性略差，整體力感較為柔和；行程偏大，質(zhì)感略差 7.00分

表 2 A ～ H 車企某車型方向盤按鍵操作力及行程主觀評價

圖 5 方向盤按鍵力 - 行程曲線推薦

圖 6 A ～ H 車企某車型門窗控制按鍵操作力及行程測試結(jié)果

測試

車型 門窗控制按鍵操作力及行程主觀評價 主觀

評分

A車企 按鍵一級操作力大小合適，二級操作力偏大，略顯生硬，止位清

晰，一/二級容易分辨；一級行程合適，二級行程稍小，略顯緊湊 7.75分

B車企 按鍵一/二級操作力均稍顯偏大，止位感稍差，一二級較容易

分辨；行程偏長 7.25分

C車企 按鍵一/二級操作力均偏小，但力感較柔和，止位較為清晰，

一二級較易于分辨；行程大小合適 7.75分

D車企 按鍵一/二級操作力均太小，力感差，止位模糊，一/二級其不

易辨別，易誤操作；一級行程偏大，松曠感強 6.00分

E車企 按鍵一級操作力大小合適，二級操作力稍小，力感略差，止位

感不夠清晰；一/二較容易分辨；行程稍顯偏大 7.50分

F車企 按鍵一/二級操作力大小均比較合適，力感柔和，有質(zhì)感，止

位清晰，一/二級易于分辨；行程合適 8.50分

G車企 按鍵一級操作力大小合適，二級操作力偏小，止位略差，一/二

級不太容易分辨，有誤操作的情況；行程稍大一些，略顯松散 7.00分

H車企 按鍵操作力一級力大小合適，二級力偏小，止位不夠清晰，

一/二級較容易分辨；行程合適 7.50分

表 3 A ～ H 車企某車型門窗控制按鍵操作力及行程主觀評價

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027 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

行程在 1.70±0.10 mm，2 級行程在 1.70±0.10 mm 時，主觀感

受比較舒適。操作力曲線推薦如圖 8 所示。

2.3 中控按鍵

目前市面上汽車的很多功能都是通過中控的按鍵進行操控，

如空調(diào)控制按鍵等。中控區(qū)域或多或少都會存在一些實體按鍵，

按鍵操控的品質(zhì)直接影響用戶的車輛使用的評價 [5]。對不同車企

的車輛中控按鍵操作力及行程進行測量，結(jié)合主觀評價進行分析，

結(jié)果如圖 9 和表 4 所示。

通過對大量不同車企車輛中控按鍵操作力和行程的測量，

可繪制中控按鍵操作了及行程（均值）對比圖（圖 10）。結(jié)合

實際操作主觀評價經(jīng)驗，中控按鍵操作力在 3.50±0.20 N，行

程在 1.00±0.10 mm，主觀操作感受比較舒適。操作力曲線推

圖 9 A ～ H 車企某車型中控按鍵操作力及行程測試結(jié)果

圖 7 門窗按鍵操作力及行程（均值）對比圖

圖 8 門窗按鍵力 - 行程曲線推薦

薦如圖 11 所示。

3 適用應(yīng)用范圍

表 5 所示為汽車各區(qū)域按鍵操作力及行程的推薦范圍。同時

控制適當(dāng)?shù)牟僮髁?- 行程曲線，按鍵的操作舒適度、質(zhì)感會得到

有效保證，主觀評分達到 8.0 分以上，處于行業(yè)比較優(yōu)秀、有競

爭力的水平。

測試

車型 中控按鍵操作力及行程主觀評價 主觀

評分

A車企 按鍵操作力大小合適，一致性好，手感柔和；行程稍稍偏大 7.75分

B車企 按鍵操作力大小稍顯偏大，粘滯感強；行程偏大 7.25分

C車企 按鍵操作力偏大，但力感反饋好，止位清晰；行程合適、緊湊 7.75分

D車企 按鍵操作力大小合適，力感好，止位清晰；行程合適 8.50分

E車企 操作力大小合適，一致性好，力感好，止位清晰；行程稍稍偏

大，不夠緊致 7.75分

F車企 操作力偏小，力感較好，止位較為清晰；行程合適，緊湊 7.50分

G車企 部分按鍵操作力偏大，一致性較差，力感欠佳；行程合適 7.00分

H車企 操作力偏小，力感不佳；行程長，松散感強，整體無質(zhì)感 6.50分

表 4 A ～ H 車企某車型中控控制按鍵操作力及行程主觀評價

圖 10 中控按鍵操作力及行程（均值）對比圖

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028 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

【參考文獻】

作者簡介 :

韋聯(lián)鋒，本科，工程師，研究方向為車身工藝及質(zhì)量控制、整車感知質(zhì)量。

劉娟娟，本科，工程師，研究方向為車身鈑金件開發(fā)設(shè)計及管理、整車開發(fā)項

目管理。

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風(fēng) ,2019(11):148.

類別 力峰值推薦/N 行程推薦/mm

方向盤區(qū)域 4.00±0.50 1.0±0.10

門窗控

制區(qū)域

門窗升降僅一鍵升/降 4.00±0.5 3.40±0.20

門窗升降一鍵升降

一級：4.00±0.50 一級：1.70±0.10

二級：8.00±0.50 二級：1.70±0.10

中控區(qū)域 3.50±0.20 1.00±0.10

表 5 汽車功能按鍵操作力及行程推薦值

圖 11 中控盤按鍵力 - 行程曲線推薦

4 生產(chǎn)應(yīng)用

目前該按鍵操作力、行程和操作力 - 行程曲線推薦值已應(yīng)

用到某車企代號 730S 車型上。方向盤按鍵操作力實際測量在

3.80 ～ 4.50 N，行程在 0.90 ～ 1.10 mm ；門窗控制按鍵一級操

作力在 3.80 ～ 4.40 N，一級行程 1.60 ～ 1.80 mm，二級操作力

在 8.00 ～ 8.50 N，二級行程在 1.60 ～ 1.80 mm ；中控區(qū)域按鍵

操作力在 3.50 ～ 3.70 N，行程在 0.90 ～ 1.10 mm。操作力 - 行

程曲線與推薦的曲線接近。這幾個區(qū)域的按鍵實際操作舒適感好，

品質(zhì)優(yōu)秀。該推薦值將在后續(xù)研發(fā)的新車型中繼續(xù)應(yīng)用。

5 結(jié)束語

針對按鍵操作質(zhì)感的提升，本文研究了按鍵操作力、行程和

操作力 - 行程曲線的特點，分析了實際操作質(zhì)感優(yōu)秀對應(yīng)的操作

力、行程和操作力 - 行程曲線，列出了推薦范圍。經(jīng)實際應(yīng)用到

某車企的多個項目中，取得令人滿意的效果。通過該研究，確定

了按鍵開發(fā)的操作力、行程和操作力 - 行程曲線，明確開發(fā)目標(biāo)，

可以縮短開發(fā)匹配周期，提升產(chǎn)品品質(zhì)，同時也為其他相類似的

零件操作品質(zhì)提供了優(yōu)化研究方向。

【參考文獻】

作者簡介 :

朱偉華，碩士，高級工程師，研究方向為北斗授時、定位、導(dǎo)航應(yīng)用 ；時間、

空間計量基準應(yīng)用 ；數(shù)字計量技術(shù)應(yīng)用 ；車聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施及計量數(shù)據(jù)應(yīng)用。

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（上接第 23 頁）

對于車輛和路側(cè)數(shù)據(jù)的用戶，就只能把精度再降低一個數(shù)量級。

那意味著汽車行業(yè)只能獲取分鐘級的數(shù)據(jù)精度，交通治理部門可

能只有小時級的數(shù)據(jù)精度。這樣導(dǎo)致的最直接的結(jié)果，就是目前

車輛的 ETC 結(jié)算就會延遲若干小時以上 ；車輛 1 min 移動的距離

會讓很多數(shù)字化應(yīng)用場景失去效率管理的意義。這會根本上動搖

智能網(wǎng)聯(lián)汽車存在的價值。

4 結(jié)束語

當(dāng)前，正是我們推動中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新的黃金

時期。企業(yè)有熱情，消費者有需求，政府有規(guī)劃，因此產(chǎn)業(yè)就應(yīng)當(dāng)

拿出更大的勇氣，面向協(xié)同難度更高的科學(xué)測量領(lǐng)域延伸，在拿下

智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)應(yīng)用這個“皇冠”的同時，也帶動中國科學(xué)測量問鼎

國際一流。這才是中國汽車對制造強國、質(zhì)量強國應(yīng)有的貢獻。

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029 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

曲軸皮帶輪聯(lián)接螺栓的預(yù)緊控制策略研究

（東風(fēng)柳州汽車有限公司，柳州 545005）

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，柳州 545007)

林莉莉

摘要 ：本文針對某型號發(fā)動機曲軸皮帶輪螺栓聯(lián)接失效問題，從螺栓斷口分析其失效機理，通過理論計算和實驗驗證，探討摩擦系數(shù)和螺栓表面

處理對螺栓預(yù)緊力優(yōu)化的影響。試驗不同摩擦系數(shù)下螺栓軸力衰減情況的結(jié)果表明，螺栓摩擦系數(shù) 0.09 ～ 0.10 的螺栓軸力滿足設(shè)計要求。最后為

了提高螺栓預(yù)緊力可靠耐久性，對預(yù)涂膠和未涂膠 2 種表面處理的螺栓聯(lián)接件進行作松動試驗（橫向振動試驗），結(jié)果表明，預(yù)涂膠螺栓軸力衰減

率只比未涂膠螺栓軸力降低 1%?；谠囼灲Y(jié)論優(yōu)化曲軸皮帶輪螺栓設(shè)計，保證其連接不再發(fā)生松動疲勞失效，為后續(xù)發(fā)動機設(shè)計提供了方法依據(jù)。

關(guān)鍵詞 ：曲軸皮帶輪 ；螺栓聯(lián)接 ；預(yù)緊力 ；摩擦系數(shù) ；預(yù)涂膠

中圖分類號 ： U463 文獻標(biāo)識碼 ：A

0 引言

曲軸皮帶輪螺栓是發(fā)動機重要緊固件，其受力非常復(fù)雜，倘

若設(shè)計不合理，在使用過程中很容易發(fā)生螺栓斷裂，影響車輛的

正常運行。因此，研究發(fā)動機曲軸皮帶輪螺栓的預(yù)緊控制策略，

是設(shè)計、裝配過程中的重要工作。

由于車輛運行工況比較復(fù)雜，很多同行對于車輛螺栓預(yù)緊控

制都有著深入研究 [1-4]。聶曉東在星形擰緊工藝、分塊擰緊工藝

上作了研究 [5]，達到了較好的螺栓預(yù)緊效果。在摩擦系數(shù)方面，

武永亮通過螺栓松動機理和試驗證明，隨著摩擦系數(shù)和軸向預(yù)緊

力的增大 [6]，軸向力的衰減率越小，防松性能越好。莫易敏研究

得出，控制螺栓的摩擦系數(shù)能有效控制扭矩系數(shù)的穩(wěn)定 [7]。李標(biāo)

在基于擰緊工藝的曲軸皮帶輪螺栓連接優(yōu)化分析中，探討裝配方

法對連接優(yōu)化影響 [8]。

但是，相關(guān)研究對發(fā)動機曲軸皮帶輪螺栓預(yù)緊控制尚未有系

統(tǒng)研究。本文對某型號發(fā)動機曲軸皮帶輪螺栓失效斷裂作螺栓斷

口分析，理論計算確定預(yù)緊力控制范圍。同時，通過試驗驗證摩

擦系數(shù)和螺栓涂膠控制措施有效性，以此獲得曲軸皮帶輪螺栓預(yù)

緊控制策略，為曲軸皮帶輪螺栓的設(shè)計提供理論。

1 曲軸皮帶輪螺栓斷裂分析

某型號發(fā)動機曲軸皮帶輪螺栓斷裂位置位于螺紋處（圖 1），

斷口附近沒有縮頸現(xiàn)象。斷口斷面相對平整，斷面可見明顯貝紋

花樣。經(jīng)檢測，螺栓金相組織為回火索氏體，是正常調(diào)制工藝組織。

螺栓斷口形貌呈彎曲疲勞斷裂特征（圖 2）。對螺栓硬度進行檢測，

硬度符合設(shè)計要求（表 1）。

由以上檢測結(jié)果判斷，引起疲勞斷裂的原因為螺栓連接副處出

現(xiàn)松動導(dǎo)致。因此本文針對曲軸皮帶輪螺栓松動做預(yù)緊力優(yōu)化分析。

2 理論計算

螺栓與配件之間的連接功能，主要依靠軸力實現(xiàn)。基于此，

圖 1 螺栓斷口宏觀分析

圖 2 螺栓斷口電鏡微觀分析

表 1 螺栓硬度檢測數(shù)據(jù)

零件

名稱

測量

參數(shù) NO.1 NO.2 NO.3 均值 技術(shù)要求 結(jié)論

螺栓 洛氏硬度

（HRC） 40.6 40.7 41.5 41.0 32.0～39.0 合格

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030 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

對系統(tǒng)所需最小預(yù)緊力、最大預(yù)緊力、螺栓屈服點軸力及裝配方

法進行理論計算。

2.1 預(yù)緊力計算

2.1.1 系統(tǒng)所需最小預(yù)緊力

發(fā)動機運行過程中，曲軸、皮帶輪和曲軸鏈輪是通過它們之

間的接觸面摩擦力進行力矩的傳遞，進而帶動曲軸前端的一系列

輪系轉(zhuǎn)動。曲軸皮帶輪螺栓作為連接曲軸、皮帶輪和曲軸鏈輪的

緊固件，其既承受徑向工作載荷又承受軸向工作載荷。依據(jù)公式

（1）計算系統(tǒng)聯(lián)接所需最小預(yù)緊力。

（1）

式中 ：F 為預(yù)緊力，Kf 為可靠系數(shù)，F(xiàn)PH 為徑向載荷，F(xiàn)PV 為

軸向載荷，Cb 為螺紋件的剛度，Cc 為被連接件的剛度，m 為結(jié)

合面數(shù)。

當(dāng) 可 靠 系 數(shù) 為 1.2， 徑 向 載 荷 為 26.09 kN， 軸 向 載 荷 為

105.95 kN，摩擦系數(shù)為 0.153，結(jié)合面為 2。根據(jù)曲軸皮帶輪螺

栓連接參數(shù)和公式（1）計算系統(tǒng)連接所需最小預(yù)緊力，結(jié)果為

113.50 kN。

2.1.2 系統(tǒng)所需最大預(yù)緊力

根據(jù)曲軸皮帶輪螺栓連接示意圖和曲軸、皮帶輪和鏈輪零件

參數(shù)（表 2），螺栓有效支撐面直徑為 39.000 ～ 39.500 mm，帶

輪孔徑為 25.000 mm，可得出接觸面等效直徑為 32.500 mm，帶

輪的強度≥ 310 MPa。裝配方法為“扭矩 + 轉(zhuǎn)角”法，擰緊系數(shù)

按 1.2 ～ 1.4。按照公式（2）計算最大預(yù)緊力。

Fmax = 1.3×Fmin （2）

綜上理論計算，得出預(yù)緊力范圍 113.00 ～ 147.00 kN。

2.2 摩擦系數(shù)理論計算

系統(tǒng)總摩擦系數(shù)如公式（3）所示。

（3）

式中 ：μtot 為總摩擦系數(shù)，T 為緊固扭矩，F(xiàn) 為預(yù)緊力，P 為

螺距，d2 為螺紋中徑，Db 為螺栓頭下支承面的摩擦直徑。

按 100 N · m+70 ° 擰 緊 工 藝， 獲 得 T=225 ～ 274 N · m，

F=103.00 ～ 130.00 kN。由螺栓規(guī)格為 M14×1.5-6h 得知，P=1.5 mm，

d2=13.026 mm，Db=40.165 mm（實測）。按照公式（3）計算總

摩擦系數(shù)為 0.07 ～ 0.10。

3 控制措施和試驗驗證

3.1 摩擦系數(shù)優(yōu)化

由于皮帶輪螺栓加持配件比較多，系統(tǒng)擰緊摩擦系數(shù)不一，

導(dǎo)致摩擦損失，從而實際軸力衰減可能會較大。因此有必要進行

實物試驗，以驗證不同摩擦系數(shù)下的軸力衰減情況。

3.1.1 實物裝配試驗

試驗?zāi)康?：驗證理論計算結(jié)果及裝配方法。

試驗方法 ：在螺紋緊固件摩擦試驗機進行螺栓摩擦系數(shù)試驗

后，在軸力試驗機和實際對手件擰緊，檢測不同摩擦系數(shù)的螺栓

預(yù)緊力是否符合計算要求。

試驗設(shè)備 ：螺紋緊固件摩擦試驗機和軸力試驗機。

結(jié)果輸出 ：螺栓摩擦系數(shù)結(jié)果、擰緊后的扭矩和軸力。

3.1.2 測試結(jié)果與分析

（1）摩擦系數(shù)為 0.13 ～ 0.15 時測試數(shù)據(jù)如表 3 和表 4 所示。

（2）摩擦系數(shù)降低為 0.09 ～ 0.10 測試數(shù)據(jù)如表 5 和表 6 所示。

表 2 曲軸、皮帶輪、鏈輪零件參數(shù)

名稱 帶輪高度 鏈輪到曲軸 曲軸攻深 曲軸鉆深 螺栓接觸面直徑 帶輪最外徑 帶輪孔徑 曲軸內(nèi)徑 帶輪外徑

代號 A B C D F G H I J

數(shù)值/mm 19.900 5.000 68.500 74.000 51.800 99.600 25.000 14.300 36.000

序號 F T Tth Tb μtot μth μb

1 78.022 213.767 110.926 112.841 0.133 0.140 0.127

2 78.007 221.199 101.470 119.729 0.138 0.141 0.135

3 78.017 210.869 93.577 117.292 0.131 0.128 0.133

表 3 螺栓摩擦系數(shù)試驗驗數(shù)據(jù)表（摩擦系數(shù) 0.13 ～ 0.15）

表 4 軸力衰減實驗數(shù)據(jù)表（摩擦系數(shù) 0.13 ～ 0.15）

序號 擰緊工藝 初始軸力/

kN

30 min后

軸力/kN

1 h后軸

力/kN

衰減比例

1 100 N·m+70° 112.20 110.45 110.26 -2.2%

2 100 N·m+70° 116.41 113.80 113.55 -2.4%

3 100 N·m+70° 112.20 109.83 109.65 -2.3%

表 5 螺栓摩擦系數(shù)試驗驗數(shù)據(jù)表（摩擦系數(shù) 0.09 ～ 0.10）

表 6 軸力衰減實驗數(shù)據(jù)表（摩擦系數(shù) 0.09 ～ 0.10）

序號 F T Tth Tb μtot μth μb

1 77.807 176.262 61.876 114.386 0.095 0.074 0.107

2 77.832 171.234 63.804 107.430 0.092 0.077 0.100

3 77.804 175.067 65.146 109.920 0.095 0.080 0.103

序號 擰緊工藝 初始軸力/

kN

30 min后

軸力/kN

1 h后軸

力/kN

衰減比例

1 100 N·m+70° 126.832 124.841 124.730 1.57%

2 100 N·m+70° 119.468 117.130 116.832 1.96%

3 100 N·m+70° 121.677 120.296 119.810 1.13%

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031 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

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由 試 驗 結(jié) 果 可 知 ：當(dāng)

螺栓摩擦系數(shù) 0.13 ～ 0.15

時， 按 100 N · m+70 ° 擰 緊

后，螺栓軸力靜置后衰減比例

為 2.3%， 軸 力 約 110.00 kN，

不滿足≥ 113 kN 的要求。當(dāng)

螺 栓 摩 擦 系 數(shù) 0.09 ～ 0.10，

按 100 N · m+70°擰緊后，螺

栓軸力靜置后衰減比例為

1.5%，軸力約 124.00 kN，滿

足≥ 113.00 kN 的要求。

3.2 螺栓預(yù)涂膠分析

根據(jù)預(yù)涂膠對螺栓裝配性

能影響的試驗研究可知，膠能

表 7 螺栓表面處理 ：達克羅（不涂膠）初始軸力 120 kN 下的軸力衰減和振動周期關(guān)系

表 8 螺栓表面處理 ：達克羅 + 涂膠初始軸力 120 kN 下的軸力衰減和振動周期關(guān)系

方式理論分析，確定了預(yù)緊力控制范圍為 113.00 ～ 147.00 kN。試

驗結(jié)果表明，預(yù)緊力控制范圍有效。同時，文章還針對曲軸皮帶

輪連接螺栓的預(yù)緊控制措施（摩擦系數(shù)和螺栓預(yù)涂膠）進行分析，

并分別設(shè)計了實物裝配試驗和橫向振動試驗進行驗證。

試驗結(jié)果表明，螺栓摩擦系數(shù)優(yōu)化為 0.09 ～ 0.10，預(yù)緊力

滿足產(chǎn)品要求，而螺栓預(yù)涂膠對螺栓的預(yù)緊力影響僅為 1%。后

續(xù)將進一步研究曲軸鏈輪兩端面采用激光刻蝕形成摩擦紋，增大

端面摩擦系數(shù)從而降低最小預(yù)緊力，提高抗滑移安全系數(shù)，以此

獲取更準確優(yōu)化的設(shè)計，為后續(xù)發(fā)動機設(shè)計提供方法依據(jù)。

序

號

初始軸

力/kN

周期：200 周期：500 周期：1 000 周期：1 500 周期：2 000

軸力/kN 衰減率 軸力/kN 衰減率 軸力/kN 衰減率 軸力/kN 衰減率 軸力/kN 衰減率

1 115.76 106.61 7.90% 106.12 8.33% 105.48 8.88% 104.74 9.52% 102.30 11.63%

2 116.06 106.72 8.04% 106.23 8.47% 105.65 8.97% 104.91 9.61% 102.14 11.99%

3 116.48 106.63 8.46% 106.08 8.93% 105.46 9.46% 104.74 10.08% 102.87 11.68%

4 114.92 106.36 7.45% 105.81 7.93% 105.25 8.41% 104.34 9.20% 101.22 11.92%

5 115.16 105.54 8.35% 105.08 8.75% 104.40 9.34% 103.61 10.03% 101.76 11.64%

序

號

初始軸

力/kN

周期：200 周期：500 周期：1 000 周期：1 500 周期：2 000

軸力/kN 衰減率 軸力/kN 衰減率 軸力/kN 衰減率 軸力/kN 衰減率 軸力/kN 衰減率

1 119.80 108.80 9.18% 107.80 10.01% 106.69 10.94% 105.56 11.88% 102.75 14.23%

2 120.47 109.09 9.44% 107.61 10.67% 106.35 11.72% 105.59 12.35% 104.53 13.23%

3 120.44 110.13 8.55% 109.28 9.27% 108.28 10.10% 107.36 10.86% 105.63 12.30%

4 120.00 111.19 7.34% 110.34 8.05% 109.40 8.84% 108.56 9.53% 106.84 10.96%

5 120.12 108.87 9.36% 108.00 10.08% 107.08 10.85% 106.02 11.74% 103.59 13.75%

鎖固螺紋副，使預(yù)緊螺紋的松動扭矩增大，可有效防止螺栓的回

轉(zhuǎn)松動。因此，本文設(shè)計螺栓松動橫向振動試驗，分別驗證涂膠

和不涂膠時螺栓橫向振動加速軸力衰減情況。

3.2.1 橫向振動試驗

試驗?zāi)康?：通過橫向振動試驗加速軸力衰減，驗證螺栓在不

同預(yù)緊力下松動（軸力衰減）情況，尋求其衰減規(guī)律。

實驗方案 ：按照標(biāo)準 GB/T 10431-2008《緊固件橫向振動

試驗方法》分別開展螺栓不涂膠和螺栓涂膠固化 24 h 的橫向振

動試驗，各 5 件樣品，自由狀態(tài)下振幅為 ±1.000 mm，頻率為

12.5 Hz，循環(huán)周期 2 000 次。

試驗設(shè)備 ：橫向振動試驗機。

結(jié)果輸出 ：螺栓軸力衰減與振動周期的關(guān)系。

3.2.2 測試結(jié)果與分析

測試結(jié)果如表 7 和表 8 所示。

由橫向振動試驗數(shù)據(jù)可知 ：螺栓涂膠后預(yù)緊力在相同振動周

期下的衰減率比不涂膠螺栓低 1%，未有明顯提升，仍無法完全

避免松動 ；而螺栓增加涂膠后，如果發(fā)生螺栓斷裂，則斷掉殘留

在曲軸螺紋孔的部分螺栓無法取出，會造成發(fā)動機報廢，質(zhì)量成

本增加。

4 結(jié)論

本文針對某型號發(fā)動機曲軸皮帶輪螺栓連接失效問題，從螺栓

斷口分析其失效機理，并通過對系統(tǒng)所需預(yù)緊力、螺栓軸力及監(jiān)控

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032 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

汽車整車路試鍍鋅卡鉗生銹及鹽霧問題的解決方案

（東風(fēng)柳州汽車有限公司，柳州 545005）

（浙江吉潤汽車有限公司寧波杭州灣分公司，慈溪 315300）

茅紅裕

摘要 ：本文主要介紹了汽車整車路試時，鍍鋅卡鉗因為沿海的高鹽霧氣候環(huán)境導(dǎo)致表面生銹問題，以及此同批驗證零件因為運輸過程中的相互磕

碰和受潮導(dǎo)致的中性鹽霧試驗后不良問題的解決過程。文章用 5M1E 方法分析排查了導(dǎo)致生銹的多個因素，找到了問題的根因，并對鍍鋅卡鉗路

試生銹和鹽霧生銹問題的消除提供了一些措施。

關(guān)鍵詞 ：整車路試 ；卡鉗生銹 ；中性鹽霧試驗 ；5M1E 分析方法 ；電化學(xué)腐蝕 ；阻隔潮濕空氣

中圖分類號 ： U463.51 文獻標(biāo)識碼 ：A

0 引言

汽車整車路試指機動車制造廠商為檢測即將投產(chǎn)的新型車

輛，而對樣車各項性能、技術(shù)參數(shù)進行全面的、不同環(huán)境及道路

條件下的駕駛測試，其目的在于及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷并加以改進，

為產(chǎn)品的正式量產(chǎn)做準備 [1]?？紤]到新項目樣車在路試過程中因

為沿海氣候環(huán)境問題出現(xiàn)鍍鋅卡鉗嚴重生銹的問題，沒有找到原

因，嚴重影響此客戶在主機廠的正常產(chǎn)品交付。本文就整個事件

的發(fā)生和問題的查找過程進行了回顧。

1 問題描述

某路試車輛在試驗場進行 LPT 試驗時，發(fā)現(xiàn) 4 個車輪的制

動卡鉗都出現(xiàn)銹蝕（圖 1）。依據(jù)整車強化腐蝕試驗評價規(guī)范，問

題制動卡鉗的腐蝕等級被判定為 5 級（即大面積腐蝕）。據(jù)調(diào)查，

腐蝕的制動卡鉗為年初批次零件，之前的批次零件在其他車型上

并未出現(xiàn)問題，所以該問題引起了筆者的高度重視。筆者將問題

反饋給分供方，要求查找原因，隔離批次產(chǎn)品，并對目前卡鉗質(zhì)

量進行加嚴管控。分供方也從多方面查找原因，未發(fā)現(xiàn)異常。

為了盡快查找原因，相關(guān)制動卡鉗外協(xié)廠（以下簡稱外協(xié)

廠）安排另外的此批次制動鉗單獨發(fā)至實驗室，開展中性鹽霧試

驗（NSS）驗證。但在 100 多小時腐蝕后，表面出現(xiàn)紅銹問題（圖 2）。

2 原因分析與調(diào)查

筆者通過與相關(guān)外協(xié)廠以及基地相關(guān)項目 PSS 負責(zé)人溝通，

了解到相關(guān)的細節(jié)。此類問題同制動卡鉗外協(xié)廠生產(chǎn)線操作人員

的技術(shù)水平、卡鉗電鍍線體及周邊設(shè)備、材料、方法、測量系統(tǒng)

和環(huán)境狀態(tài)等都有影響。筆者試著運用 5M1E 分析方法，對卡鉗

生銹因素進行分析確認。5M1E 是指引起產(chǎn)品質(zhì)量波動的六大主

要因素人、機、料、法、環(huán)、測的簡稱 [2]。

2.1 操作人員的技術(shù)水平

目前外協(xié)廠的相關(guān)技術(shù)人員工作年限基本在 10 年以上，實

際操作水平達到技能的相關(guān)要求，工作經(jīng)驗豐富，現(xiàn)場解決問題

圖 1 路試車輛生銹制動卡鉗

圖 2 中性鹽霧試驗后卡鉗狀態(tài)

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033 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

能力強，處理類似其他主機廠的電鍍零件目前未出現(xiàn)卡鉗生銹問

題。因此，可以排除技術(shù)操作人員技能水平導(dǎo)致的卡鉗質(zhì)量問題。

2.2 電鍍線體及周邊設(shè)備

汽車制動卡鉗的電鍍鋅設(shè)備線體，由相關(guān)的除油、水洗、酸

洗、電解除油、活化、預(yù)浸、電鍍酸鋅、出光、鈍化、水洗、封

閉以及烘烤等工序槽位組成。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，設(shè)備配置符合要求，有

專業(yè)的設(shè)備操作規(guī)程。掛具維護和設(shè)備的定期維護都有專業(yè)的保

養(yǎng)計劃，以及每天的日常點檢表。設(shè)備維護配備有專業(yè)的維修人

員，有相應(yīng)的維修經(jīng)驗，對電鍍線的周邊設(shè)備，包括過濾機、循

環(huán)泵、溶鋅槽、自動加藥系統(tǒng)、油水分離系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和除碳

酸鹽設(shè)備等非常精通。

依據(jù)電鍍過程控制計劃要求，每 8 h 進行一次電鍍線關(guān)鍵工

序檢查，因此檢查問題零件批次在電鍍線當(dāng)班記錄，未發(fā)現(xiàn)相關(guān)

異常記錄。鍍槽循環(huán)過濾機、碳酸鹽除雜系統(tǒng)、自動加藥系統(tǒng)、

鈍化液 PH 在線檢測設(shè)備、烘箱和去氫設(shè)備等，都運行正常。故

可排除電鍍線體及周邊設(shè)備導(dǎo)致的卡鉗質(zhì)量問題。

2.3 材料

對于電鍍鋅涉及的材料，一般指零件的材質(zhì)，比如碳鋼 ；另

外還涉及一些化學(xué)原材料，比如除油劑、鹽酸、鍍鋅藥水（等組

分氯化鋅）、硼酸、氯化鉀、鍍鋅添加劑和光亮劑、出光劑硝酸、

鈍化劑以及封閉劑等。這些材料都采購自業(yè)內(nèi)知名廠家，有相應(yīng)

材料的合格報告，不存在相關(guān)問題。所以也可以排除材料對于卡

鉗質(zhì)量的影響。

2.4 方法

外協(xié)廠對于電鍍卡鉗涉及的一些工藝，都有相應(yīng)的文件和規(guī)

章，包括電鍍鋅作業(yè)指導(dǎo)書、鍍鋅線藥液分析化驗操作規(guī)程以及

前道來料件、后道電鍍件的檢驗作業(yè)指導(dǎo)書和判定依據(jù)等。此外，

外協(xié)廠對于各工序的工藝參數(shù)，如溫度、時間、組分成分和濃度、

鍍層要求厚度和外觀以及鹽霧等，都有嚴格的要求（圖 3）。目前

問題批次卡鉗都有相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄，且符合要求。所以也排除方

法對于卡鉗問題的影響。

2.5 環(huán)境

電鍍卡鉗在整個生產(chǎn)過程中，包括原材料倉儲環(huán)境、電鍍過

程的車間生產(chǎn)線環(huán)境以及電鍍后成品倉儲的環(huán)境及包裝，都經(jīng)過

了相應(yīng)的檢測，未發(fā)現(xiàn)相關(guān)的問題。

但是針對目前出現(xiàn)的卡鉗生銹問題，出現(xiàn)問題是在外界特定

環(huán)境，所以，外界環(huán)境的影響是個可變量，包括快遞運輸、包裝

和地域氣候環(huán)境，以及運輸過程中一些物理化學(xué)狀態(tài)變化等，如

磕碰劃傷或接觸化學(xué)氣體腐蝕等。這些都對卡鉗的質(zhì)量有潛在影

響，比如發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，出現(xiàn)鍍鋅層生銹問題。

2.6 測量

2.6.1 測量系統(tǒng)

電鍍卡鉗相應(yīng)規(guī)程的測量，包括鍍層厚度、鹽霧試驗、外觀

以及附著力等，都有相應(yīng)的測量數(shù)據(jù)支撐。而且相應(yīng)的測量設(shè)備

每年都定期進行第三方或當(dāng)?shù)刭|(zhì)監(jiān)局的校驗，有相應(yīng)的合格證。

故排除測量系統(tǒng)導(dǎo)致卡鉗質(zhì)量問題的影響。

2.6.2 對路試問題卡鉗檢測

將路試的問題卡鉗拆解分析，對故障件分別進行厚度、外觀、

元素和切面掃描檢測。

2.6.2.1 厚度分析

檢測問題卡鉗外部鍍層的厚度，數(shù)據(jù)都在 8 ～ 35 μm，符合

要求。

2.6.2.2 外觀分析

通過外觀分析，從銹蝕區(qū)域分布可以很明顯地看出，銹蝕位

置明顯呈流體狀態(tài)（圖 4）。懷疑產(chǎn)品在使用過程中被不明液體污

染，在自然狀態(tài)加速腐蝕的現(xiàn)象。

2.6.2.3 元素分析

對銹蝕產(chǎn)品進行圖譜分析，發(fā)現(xiàn) Fe 含量超標(biāo)，鋅含量減少，

圖 3 卡鉗電鍍酸鋅的工藝流程

說明已經(jīng)銹蝕到產(chǎn)品基材。對于其他批次同

工藝鍍鋅卡鉗進行圖譜分析，對比結(jié)果顯示，

Fe 含量在正常范圍內(nèi)（圖 5）。

2.6.2.4 金相分析

問題卡鉗拆解后，對產(chǎn)品銹蝕部分切

片進行金相分析。切面在電子顯微鏡下放大

200 倍，觀察銹蝕區(qū)域可以發(fā)現(xiàn)，有些區(qū)域

保留部分鍍鋅層，而有些區(qū)域已經(jīng)腐蝕到零

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034 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

件基材（圖 6）。銹蝕從外部向內(nèi)通過縮松位置逐漸向基材延伸。

2.7 包裝狀態(tài)分析

調(diào)查得知，卡鉗在運至第三方實驗室時是按照原有運輸?shù)奈?/p>

包裝狀態(tài)，鉗體表面存在明顯摩擦痕跡（圖 7），此狀態(tài)破壞了鍍

層面。這說明問題卡鉗是因為未包裝運輸導(dǎo)致卡鉗表面產(chǎn)生磕碰

摩擦劃傷，局部產(chǎn)生細微裂痕破壞鍍鋅層。這使鍍鋅層和鈍化封

閉層的防腐性能下降，所以中性鹽霧試驗對卡鉗表面造成了腐蝕

破壞。

3 腐蝕機理分析

根據(jù)上述分析可知 ：整車路試中造成卡鉗生銹主要因素，為

路試場所是沿海長時間高鹽霧、高低溫的潮濕環(huán)境，加速鍍鋅層

表面的腐蝕 ；第三方實驗室對問題卡鉗做中性鹽霧試驗后造成的

表面生銹，初步判定為快遞運輸過程中未采取適當(dāng)表面防護包裝

處理，導(dǎo)致卡鉗遇潮濕環(huán)境氣候發(fā)生表面化學(xué)腐蝕，及物理磕碰

劃傷等導(dǎo)致。

3.1 鍍鋅層在高鹽霧高低溫的海洋性環(huán)境腐蝕機理分析

在沿海沿江地區(qū)，周圍多是海洋性氣候，空氣中存在大量的

氯化鈉、氯化鎂等鹽組分溶液。在富含氯離子的環(huán)境中，雖然卡

鉗鍍鋅層是均勻腐蝕的，但是考慮到零件結(jié)構(gòu)狀態(tài)，存在高低溫

差導(dǎo)致的冷凝液積滴溶液的狀態(tài)。長時間浸在含氯的鹽水作用下，

卡鉗局部會發(fā)生電化學(xué)腐蝕反應(yīng)。導(dǎo)電的鹽溶液進入局部鍍鋅層，

能腐蝕鍍鋅層和鈍化封閉層，進而腐蝕基材鐵層 ；同時鹽溶液中

的氧也加速了鍍鋅層的腐蝕溶解。

這種腐蝕長時間作用下，局部電鍍鋅層腐蝕殆盡，然后就會

腐蝕局部鐵基材，形成鐵氧化物，腐蝕面積也越來越大。所以最

終卡鉗表面會呈現(xiàn)出大面積鐵基材生銹的狀態(tài)。陳敏娟等人在論

文《鋅及鋅合金鍍層鹽霧試驗腐蝕形態(tài)研究》中也闡述了類似的

鍍鋅層生銹的觀點 [3]。

3.2 鍍鋅層在高濕度以及受到磕碰劃傷后的腐蝕機理分析

在高濕度的大氣環(huán)境中，當(dāng)鍍鋅層受到磕碰劃傷時，鍍層表

面出現(xiàn)細微裂紋，所以導(dǎo)致鋅層和基材鐵層形成原電池。鋅層作

圖 4 對問題卡鉗進行外觀分析

圖 6 200 倍下金相分析

圖 7 問題卡鉗送至第三方做鹽霧試驗前的狀態(tài)

圖 5 問題卡鉗與其他批次無銹卡鉗圖譜分析對比

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035 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

【參考文獻】

作者簡介 :

茅紅裕，本科，工程師，研究方向為電鍍、噴涂及表面處理工藝技術(shù)的研究和

開發(fā)。

[1] 張 椿 琳 . 整 車 試 驗 優(yōu) 化 是 數(shù) 學(xué) 問 題 [J]. 經(jīng) 營 者 ( 汽 車 商 業(yè) 評

論 ),2018(04):94-95.

[2] 鑒 志 亮 . 駕 駛 室 氣 密 封 性 問 題 分 析 與 質(zhì) 量 提 升 [J]. 汽 車 工 藝 與 材

料 ,2019(09):42-45+50.

[3] 陳敏娟 , 陳浩 , 陸松 . 鋅及鋅合金鍍層鹽霧試驗腐蝕形態(tài)研究 [J]. 環(huán)境

技術(shù) ,2020,38(03):56-60.

[4] 莫耀忠 . 電鍍鋅層白色腐蝕現(xiàn)象的腐蝕機理 [J]. 表面技術(shù) ,1994(03):139-

141.

[5] 董梅 , 豐慧 , 范揚等 . 熱鍍鋅板腐蝕及鹽霧試驗研究 [C]// 中國金屬

學(xué)會 .2006 年全國軋鋼生產(chǎn)技術(shù)會議文集 .[ 出版者不詳 ],2006:434-

437+442.

圖 8 改進后的包裝樁體

表 1 卡鉗不同環(huán)境下出現(xiàn)生銹問題改善對策表

圖 9 改進包裝后鹽霧試驗后外觀

為陽極，鐵層作為陰極，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，鋅發(fā)生腐蝕溶解，生成

鋅離子。經(jīng)過一段時間后，鍍鋅層完全腐蝕后，就會逐漸露出鐵

基材。對此，莫耀忠在《電鍍鋅層白色腐蝕現(xiàn)象的腐蝕機理》一

文中也表明了相同的觀點。同時他還提出，高鹽霧環(huán)境的腐蝕相

對理想環(huán)境下磕碰劃傷狀態(tài)的腐蝕要更加嚴重 [4]。董梅等在《2006

年全國軋鋼生產(chǎn)技術(shù)會議文集》中發(fā)表的論文《熱鍍鋅板腐蝕及

鹽霧試驗研究》中，也提出過類似因為潮濕氣候?qū)е碌碾婂冧\件

生銹的問題 [5]。

4 解決措施

綜合以上環(huán)境因素，特制定措施如表 1 所示。

原因 對策 目標(biāo) 措施 備注

沿海氣候

環(huán)境

減少高鹽

霧環(huán)境長

時間暴露

接觸

降低卡鉗受高

鹽霧環(huán)境電化

學(xué)鹽溶液腐蝕

減少長時間沿海高鹽霧環(huán)

境測試，杜絕雨天潮濕氣

候露天環(huán)境長時間放置，

減少或杜絕受冷凝液電化

學(xué)鹽溶液長時間腐蝕

路 試

生 銹

問題

零件間發(fā)

生表面磕

碰劃傷

通過特殊

包裝防護

防止卡鉗之間

磕碰、阻隔零件

外的潮濕空氣

兩零件單獨防護包裝，保

證零件表面干燥，無磕

碰劃傷

中 性

鹽 霧

問題

4.1 減少長時間高鹽霧高低溫環(huán)境暴露接觸時間

整車路試場地靠近沿海一側(cè)，氣候比較潮濕，晝夜溫差大。

汽車長時間外露在此環(huán)境中，白天接觸高鹽霧環(huán)境，但是局部有

一定的高溫，在夜晚溫度下降后，遇空氣中水分冷卻下來，形成

局部冷凝液，對鍍鋅件局部腐蝕加劇，易生銹。因此通過減少白

天路試時間，以及在晚上不露天放置，放置在密閉干燥的環(huán)境中，

可以有效改善目前的問題。另外，盡量不要在下雨天長時間路測。

至此，相關(guān)問題得到很好的改善。

此批問題所裝配車輛已在終端用戶中，經(jīng)過售后調(diào)查，未出

現(xiàn)卡鉗生銹問題。經(jīng)分析，終端用戶車輛一般為車庫或露天狀態(tài)，

而且很少長時間出現(xiàn)在高鹽霧、高低溫的沿海環(huán)境中行駛，故較

少出現(xiàn)相關(guān)問題。所以判定，在高鹽霧、高低溫的環(huán)境長時間測試，

也是導(dǎo)致該車制動卡鉗出現(xiàn)腐蝕問題的原因。

4.2 通過特殊包裝防護防磕碰及受潮腐蝕

外協(xié)廠改進了制動卡鉗的包裝狀態(tài)，以阻隔水氣，確保

零件干燥，并防止磕碰劃傷。具體措施為 ：卡鉗先裹上干燥的

氣泡袋，外放干燥劑，最外層用聚丙烯（PP）塑料袋包裝 ；2

個零件用紙箱包裝后，再用木箱固定包裝（圖 8）。將改進包

裝后的卡鉗再次發(fā)運到第三方實驗室，安排重新開展中性鹽霧

試驗。試驗結(jié)果表明，試驗后卡鉗表面有小面積白銹，無紅銹，

符合試驗要求（圖 9）。

5 結(jié)束語

在本次工藝研究的過程中，筆者所在團隊通過理論分析和工

藝驗證提取要因，找到了汽車電鍍鋅卡鉗生銹的原因，包括路試

后不良和運輸過程后中性鹽霧不良問題。該問題為其他類似質(zhì)量

問題的解決提供了參考。

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036 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

高節(jié)拍白車身主拼工位的節(jié)拍優(yōu)化

（東風(fēng)柳州汽車有限公司，柳州 545005）

（一汽模具制造有限公司，長春 130013）

陳志毅、李軻冉、畢愿江、劉澤博

摘要 ：為提升汽車焊裝線總體生產(chǎn)效率，需要對焊裝車間的生產(chǎn)瓶頸工位進行節(jié)拍優(yōu)化。作為工藝最復(fù)雜、節(jié)拍最緊湊的白車身總拼工位，節(jié)拍

的優(yōu)化工作更是重中之重。本文通過分析總拼工位的時序，并詳細歸納總結(jié)通過簡化夾具結(jié)構(gòu)、調(diào)整焊點分布、改善機器人路徑及優(yōu)化 PLC 程序

的節(jié)拍優(yōu)化方法。通過以上方案的總結(jié)以及措施的實施，減少了現(xiàn)場的設(shè)計變更量，提高了前期規(guī)劃設(shè)計質(zhì)量，提升了焊裝線整體生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞 ：汽車焊裝線 ；高節(jié)拍 ；主拼工位 ；節(jié)拍優(yōu)化

中圖分類號 ： U466 文獻標(biāo)識碼 ：A

0 引言

焊接車間在汽車的四大工藝車間中是自動化率最高、工藝最

為復(fù)雜的一個環(huán)節(jié)。在焊裝車間中，根據(jù)汽車的生產(chǎn)工藝和零件

搭接順序分為各種產(chǎn)線，例如 ：地板線、主線、側(cè)圍線以及分拼

線等。其中，最重要且關(guān)乎整個白車身焊接精度的線體當(dāng)屬主線。

而總拼工位是主線乃至焊裝車間最重要的一個工位 [1]。

車間的生產(chǎn)節(jié)拍直接反映了車間的生產(chǎn)效率 [2]。由于總拼工

位的可編輯邏輯控制器（PLC）程序復(fù)雜、機器人密集并且節(jié)拍

緊湊，影響著整個主焊線的生產(chǎn)效率，是制約車間效率的重要瓶

頸點，所以在生產(chǎn)當(dāng)中對節(jié)拍的優(yōu)化至關(guān)重要 [3]。通過優(yōu)化措施

的總結(jié)歸納，提升機器人的生產(chǎn)節(jié)拍，提高生產(chǎn)效率，可以讓企

業(yè)更好地占領(lǐng)市場份額，控制生產(chǎn)成本 [4]，同時對行業(yè)內(nèi)同類生

產(chǎn)線節(jié)拍問題的優(yōu)化提供參考。

在德系的白車身層級中，白車身通常有 2 個總拼工位 ：第

一個是實現(xiàn)側(cè)圍內(nèi)板、頂蓋橫梁的點定，一般稱之為內(nèi)總拼工

位或一次總拼工位（圖 1a）；第二個是實現(xiàn)側(cè)圍外板的點定，

一般稱之為外總拼工位或二次總拼工位（圖 1b）。本文針對國

內(nèi)某車企內(nèi)總拼工位進行優(yōu)化，并提出了前期總拼工位工裝時

的設(shè)計要點。

1 總拼工藝簡析

1.1 內(nèi)總拼工位

內(nèi)總拼工位的工藝內(nèi)容為實現(xiàn)頂蓋橫梁、左右側(cè)圍內(nèi)板以及

下車身的點焊焊接。在高節(jié)拍的總拼工位中，普遍采用焊裝總拼

單元（OPEN GATE）實現(xiàn)線體工藝。OPEN GATE 框架采用伺服

電機驅(qū)動，速度快，重復(fù)精度良好，廣泛應(yīng)用于各大汽車主機廠中。

在總拼工位前，會先在預(yù)裝工位將零件通過搭扣形式搭接在白車

身上，再通過主拼工位的主拼框架上大量定位單元以及下部車身

的定位，使白車身達到理論的設(shè)計精度（圖 2）。

內(nèi)總拼工位的常規(guī) 3D 布局以本條線體為例（圖 3），主拼框

圖 1 白車身總拼示意圖

圖 2 一次預(yù)裝 + 總拼平面布局

圖 3 內(nèi)總拼工位 3D 布局

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架采用 KUKA 公司的 OPEN GATE 轉(zhuǎn)臺式切換框架，實現(xiàn)多車型

主拼夾具的切換。同時，為實現(xiàn)總拼工位能夠焊接盡可能多的焊

點，在地面 2 個切換轉(zhuǎn)臺中間單側(cè)各布置 4 臺點焊機器人。在二

層鋪設(shè)鋼結(jié)構(gòu)，采用“鋼結(jié)構(gòu) + 下探機器人”的形式布置了 6 臺

下探機器人，以實現(xiàn)該工位最大程度的焊接。

該工位工作時，先由滾床將白車身輸送至該工位下夾具上。

隨后側(cè)圍定位框架 Y 向推入對白車身進行定位，總拼框架再對側(cè)

圍框架進行定位，保證每次側(cè)圍夾具推入的一致性。之后由該工

位的所有機器人對白車身進行點焊。當(dāng)點焊完成時，夾具打開，

側(cè)圍框架 Y 向推出，滾床將該工位的零件輸送至下一工位。某車

企生產(chǎn)線節(jié)拍為 60JPH，內(nèi)總拼工位的實際節(jié)拍為 49.0 s，該工

位的節(jié)拍時序如表 1 所示。

2.1 工裝夾具的設(shè)計優(yōu)化

總拼定位框架作為總拼工位的工裝核心，對節(jié)拍的影響因素

巨大。從現(xiàn)場實際的反饋效果來看，總拼工裝的設(shè)計前期主要應(yīng)

該注意以下 2 點。

2.1.1 工裝時序步驟應(yīng)有意識地減少

由表 1 的節(jié)拍時序中可以看出，在該條線高節(jié)拍的總拼工位

下，純理論狀態(tài)總拼側(cè)圍工裝的打開和夾緊時間加起來一共僅有

10.0 s 左右。按照氣缸一步動作 2.0 s 來計算，打開和夾緊一共最

多只能有 5 步動作。這其中還不包含一些大型定位翻轉(zhuǎn)單元，一

步動作一般要 3.0 ～ 3.5 s，這對于總拼工裝的設(shè)計提出了較高的

要求。

因此，設(shè)計者應(yīng)有意識地減少定位單元的時序步驟，并讓不

同的定位單元盡可能地同時動作，以減少夾具的動作時間。同時，

設(shè)計者應(yīng)該有意識地減少大型翻轉(zhuǎn)單元，以及滑臺單元的使用，

使每一步的夾具動作時間盡可能減少。

以內(nèi)總拼側(cè)圍定位框架為例（圖 6），由于定位頂蓋橫梁部

分工裝距離框架基板較遠，不可避免地使用了翻轉(zhuǎn)單元。為滿足

工位節(jié)拍，夾具在同時動作時都做了刻意回避，保證所有的單元

可以同時動作，沒有空間上的干涉（圖 7），有效提升了總拼工位

的節(jié)拍。

圖 5 總拼工位節(jié)拍優(yōu)化的 4 個方面

圖 4 二次預(yù)裝 + 總拼平面布局

表 1 總拼工位節(jié)拍時序

操作者 工序描述 時間/s 開始時間/s 結(jié)束時間/s

滾床到位 12.0 0 12.0

下夾具夾緊 2.0 12.0 14.0

總拼框架Y向推入 2.5 14.0 16.5

總拼立柱氣缸定位 2.0 16.5 18.5

總拼夾具定位 6.0 18.5 24.5

R01-R14 機器人焊接 18.0 24.5 42.5

總拼立柱氣缸打開 2.0 42.5 44.5

下夾具打開 2.0 42.5 44.5

總拼工位夾具打開 2.0 44.5 46.5

總拼框架Y向駛出 2.5 46.5 49.0

1.2 外總拼工位

外總拼工位的工藝內(nèi)容為實現(xiàn)左右側(cè)圍外板以及一次總拼完

成后的總成焊接。從工藝時序上與內(nèi)總拼相似，但由于一般只上

側(cè)圍外板，相比于一次總拼需要的焊點要少，工藝上略微簡單。

圖 4 所示為二次總拼及預(yù)裝的平面布置，由于空中焊接需求的減

少，空中一般布置 4 臺機器人即可滿足工藝要求。

2 總拼工位節(jié)拍優(yōu)化思路及方案

對于工位節(jié)拍優(yōu)化思路應(yīng)為 ：通過對比現(xiàn)場實際節(jié)拍和理論

分析的差異，逐個分析差異點及差異原因，找出瓶頸點，并通過

優(yōu)化措施，使之達到理論設(shè)計節(jié)拍。由于內(nèi)總拼的工裝，焊點相

較于外總拼均更復(fù)雜，所以本文以內(nèi)總拼作為案例，講解總拼工

位的節(jié)拍優(yōu)化思路。根據(jù)現(xiàn)場實際調(diào)試過程，某車企內(nèi)總拼工位

的問題主要集中在 4 個部分（圖 5）。

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2.1.2 夾具的氣路控制優(yōu)化

總拼工位的側(cè)圍定位框架是白車身焊裝線中最復(fù)雜的工位，

其總體表現(xiàn)為氣缸開關(guān)數(shù)量多，定位復(fù)雜。該夾具由閥島進行總

體控制，同時相同動作的氣缸由一組閥片進行控制，并通過閥島

和上位 PLC 相連。在通常的夾具中，由于對夾具沒有太高的節(jié)拍

要求，一組閥片最多可以帶 10 組甚至更多的氣缸 ；但由一組閥

片控制過多氣缸的代價是，這些氣缸同時工作時動作遲緩，嚴重

影響節(jié)拍。

通過現(xiàn)場階段的優(yōu)化改進，一組閥片控制不應(yīng)超過 6 個氣缸。

在提高閥島數(shù)量的情況下，現(xiàn)場夾具的動作速度有了較大規(guī)模的

改善，基本達到了理論時間。

2.2 機器人路徑的優(yōu)化方案

機器人路徑的優(yōu)化主要分為 2 部分 ：一部分為焊點分配的優(yōu)

化 ；一部分為現(xiàn)場過程中，機器人干涉區(qū)的優(yōu)化。

2.2.1 機器人焊點數(shù)量及位置選擇

由表 1 的節(jié)拍時序中可以看出，在該條線高節(jié)拍的總拼工位

下，留給機器人焊接的時間非常短暫，理論狀態(tài)下僅有 18.0 s。

考慮到總拼工位夾具也較為復(fù)雜，機器人進出槍較多的情況下，

一個機器人最多可以焊接 4 個點。這對焊點的分配提出了較高的

要求。

以該條線生產(chǎn)的其中某車型為例，該總拼工位的焊點分布如

圖 8 所示。通過不同顏色的焊點區(qū)分不同的機器人，可以看到在

1 個機器人焊接 4 個焊點的前提下，焊點應(yīng)當(dāng)相對于白車身盡量

均勻。對于頂蓋橫梁，在點定工位一個橫梁最多焊接 2 個焊點，

但應(yīng)盡量選擇對角，使零件焊接穩(wěn)定（圖 9）。同時在進行焊點分

配時，應(yīng)使各機器人之間減少交叉，以減少機器人相互之間的干

涉區(qū)。

圖 6 內(nèi)總拼側(cè)圍定位框架

圖 8 側(cè)圍內(nèi)板的總拼焊點分布

圖 9 頂蓋橫梁的總拼焊點分布

圖 7 定位部件通過打開角度進行干涉回避

2.2.2 機器人干涉區(qū)的有效回避

經(jīng)過正確的焊點分配后，需進行機器人的仿真和調(diào)試，確保

機器人能夠?qū)ο嗷ブg的干涉區(qū)進行有效躲避。其中最為重要的，

是焊鉗以及機器人管線包之間的干涉性。如果想滿足 1 個機器人

4 個焊點的焊接當(dāng)量，機器人之間不能存在互相等待的時間，否

則會嚴重影響總拼工位的整體節(jié)拍。

在前期的機器人仿真工作中，需要重點關(guān)注在動態(tài)焊接過程

中，機器人管線包的干涉性，尤其是機器人六軸管束固定支架（俗

稱蒼蠅拍）的位置（圖 10）。通過有效的機器人相互避讓，使機

器人的焊接時間達到理論節(jié)拍。

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【參考文獻】

作者簡介 :

陳志毅，本科，助理工程師，研究方向為汽車焊裝制造技術(shù)。

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藝與材料 ,2021(02):7-10.

2.3 對標(biāo)準設(shè)備的參數(shù)要求

該項主要針對的是滾床供應(yīng)商。常規(guī)滾床在標(biāo)準間距

6 000 ～ 6 500 mm 的前提下，節(jié)拍一般可以滿足 12.0 s 一個循

環(huán)（舉升 3.0 s，行走 6.0 s，下降 3.0 s）。這可以滿足大多數(shù)工位

的節(jié)拍要求。但對于總拼工位，工位與工位之間需要適應(yīng)切換轉(zhuǎn)

臺，一般間距最大會達到 7 500 ～ 8 500 mm（圖 11）。如果按照

常規(guī)的滾床參數(shù)，滾床的運動時間會被大幅度拉長，從而影響總

拼工位節(jié)拍。所以，在前期與滾床供應(yīng)商溝通時，需要明確要求

滾床的基本參數(shù)，使?jié)L床的一個循環(huán)至少能達到 12.0 s。

圖 10 管線包的干涉性至關(guān)重要

圖 11 該生產(chǎn)線總拼滾床間距

圖 12 提前進入焊接等待位置

2.4.2 工裝夾具中氣缸的提前打開

在常規(guī)時序中，完成焊接工作后機器人回到 home 點，PLC

向夾具發(fā)出打開命令，工裝夾具氣缸打開。但當(dāng)節(jié)拍非常緊張，

需要額外的方案提升節(jié)拍時，可以在機器人已完成焊接工作，在

返回 home 點的過程中選擇一點。該位置已和工裝夾具沒有空間

上的干涉性，使夾具提前打開。同時為了更進一步節(jié)省節(jié)拍，還

可以使部分工裝部件先打開，其余部件后打開。這樣可以進一步

提升節(jié)拍，使有效焊接時間可以達到 22.0 s 左右，減緩了點定焊

接的節(jié)拍壓力。

3 結(jié)束語

本文以國內(nèi)某車企高節(jié)拍總拼工位作為案例，闡述了總拼工

位的節(jié)拍優(yōu)化方法。通過優(yōu)化工裝結(jié)構(gòu)，減少工裝時序，提高前期

設(shè)計質(zhì)量 ；通過明確滾床設(shè)備速度，提高前期設(shè)備選型的準確性 ；

通過優(yōu)化焊點分配，減少或消除機器人焊接過程中的等待時間 ；通

過 PLC 程序中對各個不干涉時序的重疊，進一步提高總拼工位的

節(jié)拍與效率。通過以上措施的實施，提升了主焊線的生產(chǎn)效率，降

低了生產(chǎn)成本，也為后續(xù)類似主拼工位節(jié)拍優(yōu)化提供了借鑒。

2.4 電氣控制程序的優(yōu)化方案

電氣程序控制的優(yōu)化對于主拼工位的節(jié)拍提升有著重要的作

用。通過電氣程序控制，將一些時序進行重疊，提前進入，可以

最有效地優(yōu)化節(jié)拍，同時可以為機器人爭取更多的時間用于點焊。

2.4.1 使機器人提前進入焊接程序

通常機器人開始工作時，都是從設(shè)置的機器人安全位置

（home）點開始工作，并以回到 home 點作為一個工作循環(huán)的結(jié)

束。比如點焊工藝中，機器人的動作包括接近首個焊點位置、點

焊操作以及返回原點 [5]。但在實際過程中，為了提高機器人的有

效焊接程序，通常會使機器人提前進入焊接程序，在不干涉的位

置進行焊接等待。這個過程可以在滾床運動，以及在工裝夾具動

作的過程中進行。如圖 12 所示，在車身尚未到位前，機器人已

經(jīng)到達了焊接等待位。通過該項操作，可以在每個循環(huán)中節(jié)省

2.0 ～ 3.0 s 時間，有效提高了節(jié)拍。

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（東風(fēng)柳州汽車有限公司，柳州 545005）

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，柳州 545007）

鄒林峰

摘要 ：本文通過對某款新研發(fā)多用途汽車（MPV）的發(fā)動機、整車性能進行分析和計算，提出所要匹配手動變速器的各項技術(shù)要求。再應(yīng)用變速

器選型漏斗模型，按照技術(shù)要求從潛在供應(yīng)商中選擇適合的手動變速器總成。經(jīng)過變速器總成臺架試驗、整車道路可靠性試驗以及動力總成可靠

性試驗，選型變速器完全滿足該 MPV 整車的各項技術(shù)指標(biāo)要求。

關(guān)鍵詞 ：手動變速器 ；選型 ；技術(shù)要求 ；中心距 ；速比 ；漏斗模型

中圖分類號 ：u463.212 文獻標(biāo)識碼 ：A

某 MPV 車型手動變速器選型分析

0 引言

隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)汽車零部件行業(yè)也從建國初期的

起步階段，發(fā)展到目前的快速發(fā)展階段 [1]。變速器廠家也從最初

只能與規(guī)定主機廠配套，發(fā)展到配合整車主機廠同步開發(fā)新車型

的系統(tǒng)或零部件的協(xié)同開發(fā)。很多變速器生產(chǎn)廠家能夠根據(jù)自身

研發(fā)能力和企業(yè)優(yōu)勢，陸續(xù)研發(fā)成功了不同型式、不同規(guī)格的平

臺化、系列化的變速器總成供主機廠配套選型。

汽車更新?lián)Q代迅速，產(chǎn)品的快速迭代能夠解決問題，減少客

戶抱怨，同時也符合事物更新變化發(fā)展的規(guī)律。因此，為了適應(yīng)

日益激烈的市場競爭，主機廠致力于縮短整車研發(fā)周期，提高有

利競爭力以搶占市場。對于核心零部件之一的變速器，選用現(xiàn)有

成熟的平臺，通過較小幅度設(shè)計更改以滿足主機廠開發(fā)周期要求，

可以有效縮短變速器零部件的研發(fā)周期。本研究針對某款家用

MPV 車型進行了手動變速器的選型，選型過程科學(xué)、規(guī)范，為后

續(xù)車型手動變速器的選型提供了很好地參考示例。

1 選型前技術(shù)信息梳理及分析

1.1 車型整車信息

該車型研發(fā)設(shè)定目標(biāo)為家庭使用為主、宜家宜商的 MPV 車型，

發(fā)動機前置前輪驅(qū)動。發(fā)動機橫向布置，采用手動換擋模式，擋

位設(shè)定為 5 個前進擋加一個倒擋，整車相關(guān)技術(shù)參數(shù)如表 1 所示。

1.2 發(fā)動機信息

該 MPV 車型采用 B15 系列前置前驅(qū)發(fā)動機，發(fā)動機排量為

1.5 L，配置雙連續(xù)可變氣門正時系統(tǒng)（DVCP）。發(fā)動機主要參數(shù)

和性能指標(biāo)如表 2 所示。

1.3 發(fā)動機艙總布置要求

按照該 MPV 車型的發(fā)動機艙總布置物理集成方案，對變速

器的外形輪廓尺寸需控制在 520.0 mm×470.0 mm×380.0 mm

之內(nèi)。變速器外形輪廓及附件可根據(jù)實際發(fā)動機艙布置，進行相

應(yīng)的調(diào)整。

1.4 整車性能要求

按照整車性能理論分析，匹配 B15 發(fā)動機的 MPV 車型，通

過模擬工況，分析整車的動力性和燃油經(jīng)濟性等因素，初步推薦

了變速器理論速比，如表 3 所示。

序號 內(nèi)容 參數(shù)數(shù)值

1 總長/mm 4 685.0

2 總寬/mm 1 765.0

3 總高（空載）/mm 1 755.0

4 軸距/mm 2 750.0

5 最大爬坡度 30%

6 總質(zhì)量/kg 1 920.0

7 輪胎滾動半徑/mm 299.0

表 1 整車基本技術(shù)參數(shù)

表 2 發(fā)動機主要參數(shù)和性能指標(biāo)

序號 項目 參數(shù)或指標(biāo)

1 發(fā)動機型號 L2B

2 發(fā)動機結(jié)構(gòu) 直列四缸，四沖程， 16氣門，水冷，汽油發(fā)

動機，自然吸氣

3 壓縮比 10.2:1

4 發(fā)動機排量/L 1.485

5 額定功率/ kW 82（5 800 r/min）

6 最大扭矩/ N·m 147（3 600~4 000 r/min）

7 怠速轉(zhuǎn)速/ （r/min） 750±50

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2 變速器主要技術(shù)要求

2.1 變速器擋位要求

根據(jù)整車性能分析要求，該 MPV 車型的變速器采用 5 個前

進擋加 1 個倒擋設(shè)計。根據(jù)整車總布置方案，操縱機構(gòu)的換擋手

柄的擋位布置參考傳統(tǒng)車型的換擋習(xí)慣，倒擋位置放在 5 擋下方

或在 1 擋左側(cè)。為避免誤操作換入倒檔，變速器內(nèi)部設(shè)置倒擋鎖

機構(gòu)（倒擋在 5 擋下方時），或手動換擋器上設(shè)置防倒擋誤換機

構(gòu)（倒擋在 1 擋左側(cè)時）。擋位布置形式推薦如圖 1 所示。

2.3 變速器 1 擋速比

依據(jù)汽車理論，根據(jù)汽車最大爬坡度來確定 1 擋傳動比。當(dāng)

車輛在最大上坡路面上行駛時，最大驅(qū)動力應(yīng)能克服輪胎與路面

間滾動阻力及上坡阻力，由汽車行駛方程得 [3] ：

（2）

式中 ：i 1 為變速器第 1 擋速比的數(shù)值 ；i 0 為汽車主減速器速

比的數(shù)值 ；η 為汽車傳動系總效率的數(shù)值 ；ma——汽車總質(zhì)量的

數(shù)值，單位 kg ；Temax 為發(fā)動機最大扭矩的數(shù)值，單位 N · m ；

Ψ 為道路最大阻力系數(shù)的數(shù)值 ；r 為驅(qū)動輪滾動半徑的數(shù)值，單

位 mm ；g——重力加速度的數(shù)值，取 9.8 m/s2

。

根據(jù)整車參數(shù)和發(fā)動機參數(shù)，計算車輛所需的 1 擋速比和主

減速比。車輛設(shè)計最大爬坡度 30%，換算為道路最大阻力系數(shù)

Ψ 為 0.30 ；前置前驅(qū)汽車傳動總系數(shù)η 的經(jīng)驗值為 0.8 ；理論主

減速比為 4.111，由此可計算其 1 擋傳動比，i 1 ≥ 3.507。由于前

置前驅(qū)變速器總成帶主減速比，因此 1 擋速比和主減速比可根據(jù)

實際進行優(yōu)化調(diào)整，即要求滿足最大傳動比 [4]。該車最大傳動比

itmax ≥ 14.416。

2.4 變速器齒輪、齒軸、軸承強度要求

根據(jù)《變速箱承載能力分析評價標(biāo)準》，按我司載荷譜分析，

當(dāng)發(fā)動機最大扭矩為 147 N · m 時，變速器各軸承的損傷率須在

安全范圍之內(nèi)。

2.5 變速器總成模態(tài)要求

根據(jù)該 MPV 車型整車技術(shù)的要求，匹配的變速器總成須滿

足最低固有頻率≥ 210 Hz。

2.6 變速器總成的其他技術(shù)要求

環(huán)境要求：變速器總成必須完全滿足下列環(huán)境下的正常使用。

（1）周圍環(huán)境溫度的變化（-40 ～ 52 ℃）及發(fā)動機散發(fā)的熱量。

（2）周圍環(huán)境相對濕度變化（從 0 ～ 100%）。

（3）在飛濺的雨水、泥漿、暴雪或鹽堿環(huán)境中。

（4）發(fā)動機振動。

（5）與底盤使用的化學(xué)物質(zhì)接觸（例如發(fā)動機冷卻液、機油、

制動液或潤滑脂等）。

傳動效率要求 ：變速器總成的傳動效率不得低于 95%。

換檔性能要求 ：參考 GM 汽車公司測試程序，手動擋變速器

所有擋位（包括倒擋）進行的主觀評估要求如下。

（1）選擋精確性能≥ 8 分。

（2）選擋舒適性能≥ 8 分。

表 3 變速器理論速比

項目 擋位 速比需求

整車速比輸入

（理論計算值）

1擋 3.538

2擋 2.050

3擋 1.433

4擋 1.028

5擋 0.838

R擋 3.231

主減速器 4.111

圖 1 車型擋位布置形式要求

2.2 變速器的中心距

手動變速器的中心距是變速器很重要的參數(shù)，它對變速器

整體尺寸及質(zhì)量有很大影響，通常根據(jù)經(jīng)驗公式初選中心距。該

MPV 車型設(shè)計類型參考乘用車，根據(jù)轎車的經(jīng)驗公式選取變速器

中心距A。變速器中心距經(jīng)驗公式如下 [2] ：

（1）

式中 ：A 為變速器中心距的數(shù)值，單位 mm ；KA 為變速器中

心距系數(shù)的數(shù)值，對于轎車 KA 取 8.9 ～ 9.3，對于載貨汽車KA

取 8.6 ～ 9.6 ；Temax 為發(fā)動機最大扭矩的數(shù)值，單位 N · m ；i 1 為

變速器第 1 擋速比的數(shù)值；ηg 為變速器傳動效率的數(shù)值，取 0.95。

由于發(fā)動機最大扭矩為 147 N · m（3 600 ～ 4 000 r/min），車

型推薦的 1 擋理論速比 3.538，KA 參考轎車設(shè)計要求，根據(jù)公式（1）

可計算出變速器中心距A 的理論推薦值為 70.3 ～ 73.4 mm。

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042 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

（3）換擋噪聲水平≥ 8 分。

（4）正常行駛跳擋≥ 10 分。

噪聲要求 ：變速器總成的噪聲要求 ：前進擋齒輪（除超速擋）

噪聲水平不應(yīng)超過 85 dB，超速擋和倒車擋齒輪噪聲水平不應(yīng)超

過 87 dB。噪聲試驗依照國家試驗標(biāo)準細則 QC/T568-1999《汽

車機械式變速器 臺架試驗方法》。

密封性要求 ：變速器總成在使用過程中不得出現(xiàn)任何變速器

油泄漏、滲漏或水滲入等現(xiàn)象。

耐久性要求 ：變速器總成須滿足 10 年或 17.0 萬 km 之內(nèi)無

故障（以先到的為準）。

3 變速器選型漏斗模型及應(yīng)用

輪齒軸及殼體材料加強，基本能夠滿足該車型的發(fā)動機扭矩。經(jīng)

與供應(yīng)商溝通交流，其公司產(chǎn)品設(shè)計權(quán)限在合資方，目前暫無技

術(shù)能力進行較大技術(shù)改動，最終決定放棄。

（3）供應(yīng)商 B 擁有 68.0 mm 中心距的變速器平臺，與推薦

值較為接近。供應(yīng)商技術(shù)確認，可以通過齒輪齒軸的材料加強，

確保能夠滿足該車型的發(fā)動機扭矩。且該平臺變速器可根據(jù)整車

需求更改或優(yōu)化速比以及周邊零部件布置。因此可將供應(yīng)商 B 列

入潛在供應(yīng)商名單。

（4）供應(yīng)商 A 擁有 72.0 mm 中心距的變速器平臺，可滿足

該車型的變速器使用需求。且可根據(jù)整車需求更改或優(yōu)化速比以

及周邊零部件布置，因此可將供應(yīng)商 A 列入潛在供應(yīng)商名單。

3.2 具體技術(shù)指標(biāo)評判

3.2.1 變速器速比分析

由于供應(yīng)商的變速器中心距不同，2 家供應(yīng)商分別推薦了實

配速比（表 5）。對 2 家供應(yīng)商提供的實配速比進行分析如下。

供應(yīng)商 中心距

/mm

輪廓尺寸

/mm

最大承載扭矩

/N·m

凈重

/kg

A 72.0 507.0×453.5×360.0 180 37.5

B 68.0 472.0×412.5×359.0 155 37.0

C 65.0 / / /

D / / / /

表 4 可供選擇的變速器機型

表 5 供應(yīng)商實配推薦速比

圖 2 變速器選型漏斗模型

變速器擋位 供應(yīng)商A 供應(yīng)商B

1擋 3.545 3.385

2擋 2.048 1.955

3擋 1.414 1.370

4擋 1.029 0.972

5擋 0.829 0.811

R擋 3.333 3.231

主減速器 4.176 4.294

變速器選型不同于全新變

速器總成的零部件開發(fā)。選型

是通過整車技術(shù)參數(shù)確定對變

速器的基本參數(shù)要求，探尋現(xiàn)

有供應(yīng)鏈廠商和行業(yè)內(nèi)成熟變

速器平臺，通過小范圍的技術(shù)

更改，以較短的零件開發(fā)周期

實現(xiàn)滿足整車的應(yīng)用需求。由此構(gòu)建了變速器選型漏斗模型，用

于指導(dǎo)快速選型工作。變速器選型模型簡圖如圖 2 所示。

3.1 潛在供應(yīng)商選擇

結(jié)合現(xiàn)有供應(yīng)鏈系統(tǒng)的變速器總成供應(yīng)商，以及潛在的變速

器總成供應(yīng)商資源，變速器供應(yīng)商反饋或推薦的可供選擇變速器

機型 / 平臺如表 4 所示。

經(jīng)與 4 家變速器供應(yīng)商就技術(shù)及商務(wù)方面進行溝通，得到如

下結(jié)果。

（1）供應(yīng)商 D 沒有可適用于該車型的變速器機型，且目前暫

無研發(fā)近似規(guī)格的變速器平臺的計劃，因此供應(yīng)商 D 不符合此車

型開發(fā)要求。

（2）供應(yīng)商 C 擁有 65.0 mm 中心距的變速器平臺，通過齒

（1）供應(yīng)商 A 推薦的變速器，其速比與理論速比較為接近，

1 擋總速比為 14.804，滿足最大傳動比 itmax ≥ 14.416。經(jīng)整車性

能分析，供應(yīng)商 A 推薦的變速器可以滿足該 MPV 車型對動力性

和燃油經(jīng)濟性的設(shè)計要求。

（2）供應(yīng)商 B 推薦的變速器平臺中心距較小，考慮變速器及

齒軸強度，變速器總成增大了主減速比。其他各擋位速比適當(dāng)減

小，一擋總速比為 14.535，滿足最大傳動比 itmax ≥ 14.416 的要求。

經(jīng)整車性能分析，供應(yīng)商 B 推薦的變速器平臺也可以滿足該 MPV

車型對動力性和燃油經(jīng)濟性的設(shè)計要求。

3.2.2 變速器齒輪、齒軸、軸承和殼體強度分析

通過專業(yè)軟件模擬理論分析，根據(jù)《變速箱承載能力分析評

價標(biāo)準》，按我司載荷譜分析，供應(yīng)商 A 和供應(yīng)商 B 推薦的變速

器總成輸入軸、輸出軸、主減速齒輪強度及各擋齒輪均滿足強度

要求。當(dāng)最大扭矩為 147 N · m 時，變速器各軸承的損傷率在安

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043 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

全范圍內(nèi)，滿足強度要求。

對變速器殼體通過專業(yè)分析軟件進行強度分析，供應(yīng)商 A 和

供應(yīng)商 B 的變速器總成殼體均滿足技術(shù)要求。

3.2.3 變速器總成模態(tài)分析

供應(yīng)商 A 的變速器總成模態(tài)≥ 270 Hz，供應(yīng)商 B 的變速器

總成模態(tài)≥ 210 Hz，均滿足技術(shù)要求。

3.2.4 變速器總成噪聲分析

通過軟件模擬分析，供應(yīng)商 A 和供應(yīng)商 B 推薦的變速器總成，

均滿足該車型的噪聲要求。1 ～ 4 擋的噪聲均低于 85 dB；超速擋（5

擋）和倒擋齒輪噪聲均低于 87 dB。

3.3 變速器商務(wù)定點

該 MPV 車型的變速器選型，通過對整車的功能、性能、質(zhì)量、

成本貢獻、維修便利性以及其他各方面綜合因素的評估，最終變速

器總成零件商務(wù)定點為供應(yīng)商 B，該 MPV 車型匹配 MF515 平臺變

速器總成。應(yīng)用變速器選型漏斗模型，最終的選型結(jié)果如表 6 所示。

車 4.0 萬 km 道路可靠性試驗以及動力總成 3.2 萬 km 可靠性試

驗等零部件及整車驗證。驗證結(jié)果證明，MF515 平臺變速器完全

滿足該 MPV 整車的各項技術(shù)指標(biāo)要求。

4.3 變速器應(yīng)用結(jié)論

在整車開發(fā)周期內(nèi)，供應(yīng)商 B 完成了 MF515 變速器總成的

研發(fā)任務(wù)。整機的功能和性能完全滿足該 MPV 的整車要求，允許

在整車上集成應(yīng)用。通過 100 萬輛已售車型的市場反饋，MF515

平臺變速器滿足車輛使用的功能要求。同時，匹配該 MPV 車型

的 MF515 變速器在整車表現(xiàn)出換擋準確、符合人機工程要求等

特性，有效地提高了駕駛舒適性，降低了駕駛員疲勞強度，提高

了顧客的滿意度。最終，達到企業(yè)的設(shè)計宗旨 ：設(shè)計面向顧客。

5 結(jié)束語

汽車市場競爭也越來越激烈，新車型更新?lián)Q代的周期越來越

短，而全新變速器平臺的開發(fā)周期較長，在新車型研發(fā)項目上開

發(fā)全新變速器總成很難滿足整車研發(fā)時間要求。同時，為了降低

油耗并提高駕駛樂趣，傳遞轉(zhuǎn)矩逐級增大，手動變速器中 6 擋位

變速器將成為主流 [5]。手動變速器在中國乃至全球的份額下降已

成必然，但并不代表手動變速器就是夕陽產(chǎn)業(yè)，以后相當(dāng)長一段

時間內(nèi)，它仍將具有自己的發(fā)展空間 [6]。

因此，在未來整車研發(fā)中，采用現(xiàn)有手動變速器平臺開發(fā)適

用于新車型需求的手動變速器總成，將成為主機廠的更好選擇方

案。應(yīng)用變速器選型漏斗模型，結(jié)合整車研發(fā)實際場景需求，快

速合理地選定恰當(dāng)?shù)氖謩幼兯倨髌脚_，可以縮短變速器總成的研

發(fā)周期，對整車項目縮短研發(fā)周期具有實際的指導(dǎo)意義。

表 6 變速器選型結(jié)果

表 7 變速器定型速比確定值

漏斗模型步驟 篩選條件 供應(yīng)

商A

供應(yīng)

商B

供應(yīng)

商C

供應(yīng)

商D

選擇潛在供應(yīng)商 擁有合適平臺

機型 √ √ × ×

技術(shù)指標(biāo)評判 各指標(biāo)滿足技術(shù)

要求 √ √ N/A N/A

商務(wù)定點 滿足主機廠采購

需求 × √ N/A N/A

項目 擋位 速比

變速器速比

1擋 3.462

2擋 2.048

3擋 1.464

4擋 1.030

5擋 0.838

R擋 3.231

主減速器 4.389

4 變速器實際應(yīng)用情況

4.1 變速器速比確定

通過理論速比匹配的變速器速比進行軟工裝樣件實車驗證，

結(jié)合動力性和燃油經(jīng)濟性，變速器定型速比確定值如表 7 所示。

4.2 變速器試驗驗證

變速器詳細設(shè)計由變速器供應(yīng)商完成，確定最終速比之后

的正式工裝變速器總成，分別進行了變速器總成臺架試驗、整

【參考文獻】

作者簡介 :

鄒林峰，本科，高級工程師，研究方向為動力總成集成設(shè)計及應(yīng)用、整車成本

分析及零部件價值分析。

[1] 普華有策 ph. 汽車零部件行業(yè)發(fā)展歷程及特點發(fā)展趨勢面臨的機遇挑

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044 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

（東風(fēng)柳州汽車有限公司，柳州 545005）

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，柳州 545007）

黎觀祥、邱汝峰、謝晉全

摘要 ：本文通過介紹緊固件在汽車車身上的應(yīng)用，分析總結(jié)了短周期螺柱焊接和螺母凸焊的設(shè)備以及工藝參數(shù)。結(jié)合生產(chǎn)實際情況，總結(jié)了螺柱

焊接和螺母焊接常見的缺陷類型并分析缺陷產(chǎn)生原因，針對不同類型的缺陷給出了相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞 ：緊固件 ；螺柱焊 ；短周期拉弧焊 ；螺母凸焊 ；虛焊 ；氣孔

中圖分類號 ：U463.8 文獻標(biāo)識碼 ：A

汽車車身緊固件焊接探析及應(yīng)用

0 引言

汽車是一個集成了車身結(jié)構(gòu)、電子電氣、管路系統(tǒng)、內(nèi)外飾

系統(tǒng)和底盤懸架系統(tǒng)等綜合性能結(jié)合體的裝置。其中車身結(jié)構(gòu)是

整個裝置的基礎(chǔ)，其他子系統(tǒng)都是安裝在車身上的附屬裝置。附

屬裝置需要通過安裝點固定在車身上，目前大多數(shù)都是通過螺栓

連接固定，因此需要提前在車身相應(yīng)位置植焊螺柱或者螺母。

螺柱焊是指將金屬螺柱或類似的其他金屬緊固件（栓、釘?shù)龋?/p>

焊接到工件上的方法。實現(xiàn)螺柱焊的方法有電弧式螺柱焊、儲能

式螺柱焊、電阻焊或凸焊等 [1]。螺柱焊焊接設(shè)備比較簡單，工藝

過程少，操作便捷。隨著汽車工業(yè)和螺柱焊技術(shù)的不斷發(fā)展，螺

栓連接固定已經(jīng)逐步替代了電弧焊、電阻焊或鉆孔等傳統(tǒng)連接工

藝，發(fā)展為制造業(yè)中一種基本的熱加工方法 [2]。

本文從車身緊固件類型、規(guī)格應(yīng)用出發(fā)，對車身緊固件焊接

工藝及常見缺陷進行分析，總結(jié)緊固件的焊接工藝參數(shù)、焊接質(zhì)

量要求及缺陷防治措施。

1 車身緊固件應(yīng)用

汽車緊固件一般指螺紋緊固件，結(jié)構(gòu)簡單，品種較多，主要

包含螺柱、螺栓、螺母和螺釘?shù)取Ｔ谝惠v汽車上，緊固件的使用

數(shù)量占到了全部零件的 30% ～ 40%，是汽車的主要連接件?？?/p>

裝線上裝配汽車的過程，幾乎都是在裝配螺紋緊固件。

為了減少開孔，保證汽車車身的密封性能，同時滿足整車子

系統(tǒng)的安裝需求，約 30% 的緊固件需要提前焊接在白車身上。應(yīng)

用于白車身上的焊接緊固件主要有焊接螺栓、承面凸焊螺栓、端面

凸焊螺栓、焊接方螺母、焊接六角螺母以及焊接六角法蘭面螺母等，

需要根據(jù)安裝點固定零件類型、扭矩等條件選擇相應(yīng)的緊固件。

在上述緊固件類型中，螺栓類緊固件一般可以直接植焊在鈑

金件上，無需開孔 ；而螺母類緊固件由于在總裝安裝零件時需要

穿過螺栓，因此鈑金件上在焊接螺母的位置需要開一個光孔，孔

的直徑比螺母螺紋的公稱直徑大 0.5 ～ 1.0 mm。如焊接螺母的

規(guī)格為 M6，則光孔的直徑為 mm，這是基于焊接螺母

的定位及螺栓安裝的需求。

2 車身緊固件的焊接工藝

2.1 螺柱焊接

螺柱焊接是將直徑 2.0 ～ 25.0 mm 的螺柱或柱狀金屬，高效、

低成本以及全斷面地熔合焊接在金屬表面的一種特種焊接工藝 [3]。

根據(jù)螺柱焊機工作原理的不同，一般將螺柱焊機分為儲能式螺柱

焊機和拉弧式螺柱焊機兩大類。電容放電螺柱焊是以儲能電容快

速放電產(chǎn)生的電弧作為熱源，這種焊接方法具有焊接時間短、無

需保護的優(yōu)點，但是需要使用專用螺柱，因此應(yīng)用范圍較窄。在

汽車制造行業(yè)應(yīng)用較多的是拉弧式螺柱焊機，這種焊接方式的前

提條件是螺柱的端面與工件表面相互接觸，下面重點介紹拉弧式

螺柱焊接設(shè)備和工藝。

2.1.1 拉弧式螺柱焊接設(shè)備

拉弧式螺柱焊機由焊接電源、控制器、地線鉗和焊槍組

成（圖 1），焊接電源一般為晶閘管控制或逆變式弧焊整流器控制。

大部分拉弧式螺柱焊機的焊接電源與控制器合并在一起，稱為主

機 [1]，作用是把電網(wǎng)電壓和電流調(diào)制成適合螺柱焊工藝需求的電

壓和電流，同時驅(qū)動控制輸入和輸出。手動焊槍是螺柱焊的執(zhí)行

機構(gòu)，它通過線纜與主機連接，可以靈活移動，能夠適應(yīng)不同位

置的焊接需求?？刂泼姘遄笊辖堑募t色旋鈕是電源開關(guān)，開關(guān)右

側(cè)的是參數(shù)顯示窗口，工作狀態(tài)下會顯示當(dāng)前的焊接參數(shù)。面板

右下方是根據(jù)螺柱規(guī)格確定的焊接參數(shù)推薦表 ；面板最下面一排

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045 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

是輸入 / 輸出接口，用于連接輸入 / 輸出部件。

2.1.2 拉弧式螺柱焊接工藝

在實際生產(chǎn)中，一般選用短周期拉弧式的焊接模式，這種模

式焊接可靠、效率高。其焊接過程可以分為 3 個階段（圖 2）。首

先，起始電源穩(wěn)定之后，焊槍的電磁線圈會產(chǎn)生一個向上的電磁

力，把螺柱提升起來離開工件表面，引燃起始電流的電弧。其次，

焊接螺柱達到其回程高度后，主焊接電流把電弧強化，從而熔化

螺柱端面和工件表面。最后，電弧在工件上以及螺柱端面生成一

個熔池，焊槍內(nèi)部的壓縮彈簧把焊接螺柱壓入熔池，熔池冷卻后

焊接螺柱就固定在工件上了。

2.1.3 螺柱焊質(zhì)量檢查及常見缺陷處理

螺柱焊質(zhì)量檢查一般包括外觀檢查及非破壞檢查。外觀檢

查主要是檢查螺柱與工件的焊接區(qū)域的焊接情況，通過目視方法

檢查熔合是否良好、螺紋上是否有飛濺。非破壞檢查是為了檢查

螺柱焊接是否牢固，然后用橡膠錘把焊好的螺柱往一個方向敲到

45°，再檢查螺柱根部與工件是否開裂。如果不開裂，即質(zhì)量合格，

最后再用橡膠錘把螺柱敲回到原來的位置。

常見的螺柱焊缺陷類型有飛濺、焊瘤、氣孔、開裂、焊穿、假焊、

未熔合和螺柱不垂直等 [2]。產(chǎn)生缺陷的原因主要有焊接參數(shù)不合

理、板材表面有油污雜物、焊槍不垂直、設(shè)備分流或搭鐵不良等。

圖 1 拉弧式螺柱焊接設(shè)備 螺柱焊常見缺陷類型及對應(yīng)的解決方法如表 2 所示。

表 1 常用螺柱規(guī)格焊接參數(shù)表

表 2 螺柱焊常見缺陷及解決方法匯總

圖 2 短周期拉弧式螺柱焊接過程

螺柱規(guī)格 板材材質(zhì) 焊接電流/kA 焊接時間/ms

M5 低碳鋼 0.4 50

M6 低碳鋼 0.5 60

M7 低碳鋼 0.6 70

缺陷類型 產(chǎn)生原因 解決方法

飛濺、焊瘤、焊穿 電流過大 調(diào)整焊接電流

氣孔、假焊 板材表面有油污雜物 焊接前先清潔板材表面

未熔合 電流過小 調(diào)整焊接電流

螺柱不垂直 焊槍與工件表面不垂直 調(diào)整好焊槍角度再焊接

拉弧式螺柱焊接工藝參數(shù)一般包括焊接時間、螺柱焊的提升

高度、焊接電流、凸出焊接的長度以及緩沖等 [4]。隨著技術(shù)的發(fā)展，

現(xiàn)在的焊機已經(jīng)把參數(shù)進行了整合匹配，如螺柱提升高度、凸出焊

接長度、緩沖等參數(shù)與焊接電流匹配，因此，實際生產(chǎn)中一般只需

要調(diào)整焊接電流和焊接時間這 2 個參數(shù)。焊接參數(shù)一般根據(jù)螺柱直

徑選擇，表 1 所示為生產(chǎn)實踐總結(jié)的常用螺柱規(guī)格焊接參數(shù)。

2.2 螺母凸焊

2.2.1 凸焊設(shè)備

螺母焊接一般采用凸焊機進行焊接，凸焊屬于電阻焊的一種。

采用凸焊可以做到所有螺母焊接位置一致，焊縫強度均勻、美觀

和牢固，同時可做到不傷及螺紋，不降低螺紋精度 [5]。圖 3 為某

固定式交流凸焊機示意圖，其結(jié)構(gòu)主要包含機身、加壓系統(tǒng)、二

次回路系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、變壓器和控制系統(tǒng)。

2.2.2 螺母凸焊工藝及質(zhì)檢方法

在汽車白車身上常用的螺母類型有六角螺母和焊接方螺母。

其中六角螺母分為 A 型和 B 型，兩者區(qū)別是 ：A 型六角螺母有定

位凸臺，B 型六角螺母沒有定位凸臺。焊接方螺母有 4 個較高的

凸點，可以保證較高的焊接強度。

圖 3 某凸焊機結(jié)構(gòu)示意圖

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046 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

螺母凸焊的焊接工藝參數(shù)主要包括焊接電流、焊接時間和焊

接壓力，一般根據(jù)螺母規(guī)格、工件板厚選擇合適的參數(shù)進行焊接。

下面介紹低碳鋼螺母常用焊接參數(shù)，這些參數(shù)是在做了大量試驗

及生產(chǎn)實踐的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的（表 3）。

焊接后目視檢查螺母與工件接觸的部位，如果發(fā)現(xiàn)有蜂窩狀

的現(xiàn)象，這就是氣孔。導(dǎo)致氣孔的原因主要是因為工件表面存在

油污雜物，影響焊接過程的冶金反應(yīng)。因此在焊接前要對工件表

面進行清潔，這樣可以有效預(yù)防氣孔的產(chǎn)生。

焊穿和過燒主要是由于焊接電流過大所導(dǎo)致，也有可能是因

為焊接壓力不足，導(dǎo)致焊接過程中螺母與工件接觸不良，從而形

成瞬時局部大電流產(chǎn)生大量的熱量灼傷工件和螺母（圖 5）。針對

這種情況，也是需要正確選用焊接參數(shù)組合和調(diào)試好焊接設(shè)備。

螺紋內(nèi)粘附焊渣是由于當(dāng)螺母和母材被急劇加熱，焊核周圈

未完全封閉時金屬發(fā)生氣化，內(nèi)部壓力過大造成焊接時產(chǎn)生飛濺，

形成焊渣粘附在螺紋內(nèi)。當(dāng)電極壓力過小或電流過大時易引起飛

濺，從而在螺母內(nèi)部形成焊渣。

圖 5 焊穿和過燒缺陷

圖 4 虛焊缺陷

規(guī)格 工件板厚/mm 焊接電流/kA 焊接時間/ms 焊接壓力/kN

M6

1.0 11.0 200 2.4

1.2 11.0 200 2.4

1.5 11.0 200 2.4

2.0 11.5 200 2.4

2.5 12.2 240 2.6

M8

1.0 11.5 200 2.4

1.2 11.5 200 2.4

1.5 11.5 200 2.4

2.0 11.5 200 2.4

2.5 12.5 240 2.6

M10

1.0 12.5 200 2.5

1.2 12.5 200 2.5

1.5 12.8 200 2.5

2.0 13.1 240 2.6

2.5 13.3 260 2.7

M12

1.0 13.3 260 2.7

1.2 13.3 260 2.7

1.5 13.3 260 2.7

2.0 13.4 280 2.8

2.5 13.5 280 2.8

表 3 螺母凸焊推進焊接參數(shù)

3 工程應(yīng)用

下面以某項目車型前圍板的緊固件焊接進行實際工程應(yīng)用舉

例。該車型前圍板上需要植焊 3 種螺栓和 1 種螺母（圖 6）。

植焊螺栓使用拉弧式螺柱焊接方法，螺栓的規(guī)格有 M5 和

M6 兩種。根據(jù)前文表 1 所述的參數(shù)規(guī)范，焊接 M5 螺栓時的焊

接電流為 400 A，焊接時間為 50 ms。焊接后對螺栓進行敲擊檢驗，

螺栓沒有脫焊，質(zhì)量合格（圖 7）。

植焊螺母采用凸焊方法，螺母的規(guī)格為 M6，焊接在板

螺母凸焊的工藝如下 ：首先，根據(jù)焊接螺母的規(guī)格從參數(shù)表

中選擇對應(yīng)的參數(shù)組合調(diào)節(jié)好設(shè)備 ；再把工件和螺母放在焊機電

極上定位好，踩下踏板完成焊接。焊接完成后，需要對焊接質(zhì)量

進行檢查。檢查時先是目視檢查外觀質(zhì)量，然后用扭矩扳手擰緊

配套的螺栓。當(dāng)扭矩達到設(shè)計值后，檢查螺母是否有松動脫焊現(xiàn)

象，如沒有松動，說明焊接質(zhì)量合格。

2.2.3 螺母凸焊常見缺陷分析及預(yù)防措施

螺母凸焊屬于電阻焊的其中一種，因此螺母凸焊的缺陷和電

阻焊的缺陷類似，主要有虛焊、氣孔、焊穿、過燒以及螺紋內(nèi)粘

附焊渣等。

虛焊，表現(xiàn)為螺母與工件接觸部位的表面形成了熔核，但內(nèi)

部沒有焊透，在外力的作用下很容易導(dǎo)致螺母松動脫離工件。出

現(xiàn)這種缺陷的主要原因是焊接參數(shù)不合，焊接電流過小或者焊接

壓力過小都會導(dǎo)致焊接不牢形成虛焊（圖 4）。為了防止出現(xiàn)這種

缺陷，需要在焊接前根據(jù)螺母規(guī)格和工件板厚正確選取焊接參數(shù)

組合，并且對焊機進行調(diào)試復(fù)測。

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047 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

厚 1.2 mm 的支架上。根據(jù)螺母公稱直徑與工件光孔的同軸度要

求，光孔的直徑設(shè)計值為 φ7.0 mm（圖 8）。按照前文表 3 所述

的參數(shù)規(guī)范，選用如下的焊接參數(shù)進行焊接 ：焊接電流為 11 kA，

焊接時間為 10 個周波，焊接壓力為 2.4 kN。焊接后先檢查外觀

質(zhì)量，再用扭矩扳手擰緊螺栓，待扭矩達到設(shè)計值后停止，檢查

焊接部位沒有松脫，質(zhì)量合格（圖 9）。

4 結(jié)束語

本文主要對汽車車身緊固件的焊接進行了分析，總結(jié)了常用

的汽車車身緊固件類型，并在此基礎(chǔ)上引出焊接緊固件的概念。

接著，從焊接設(shè)備、焊接工藝、質(zhì)檢方法及常見缺陷類型和預(yù)防

措施三個方面詳細介紹了短周期拉弧螺柱焊和螺母凸焊，根據(jù)實

際生產(chǎn)經(jīng)驗總結(jié)出不同規(guī)格緊固件的螺柱焊和螺母凸焊焊接參數(shù)

組合和質(zhì)量檢測方法，針對不同類型的焊接缺陷分析其產(chǎn)生原因

并給出相應(yīng)的預(yù)防措施。最后，以某車型前圍板上的緊固件焊接

為例，闡述了螺柱焊和螺母凸焊的工程實踐應(yīng)用，應(yīng)用效果良好。

通過分析總結(jié)，得到以下結(jié)論 ：①無論是短周期拉弧螺柱焊

還是螺母凸焊，都要根據(jù)緊固件的規(guī)格選擇匹配的焊接參數(shù)組合

進行焊接 ；②焊接電流、焊接時間和焊接壓力是緊固件焊接的主

要焊接參數(shù) ；③可以使用目視方法、錘擊方法和扭矩檢測法對焊

圖 7 前圍板螺栓植焊

圖 6 前圍板焊接緊固件示意圖

接質(zhì)量進行檢查 ；④常見的焊接缺陷可以通過匹配調(diào)整焊接參數(shù)

及清潔工件表面預(yù)防消除。

圖 8 工件光孔直徑數(shù)模設(shè)計值

圖 9 前圍板支架螺母植焊

【參考文獻】

作者簡介 :

黎觀祥，本科，工程師，研究方向為汽車試驗與裝配。

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048 AUTO DRIVING & SERVICE?2023 . 03

（東風(fēng)柳州汽車有限公司，柳州 545005）

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，柳州 545007）

韋俊尤、劉杰、李林

摘要 ：隨著汽車制造技術(shù)的不斷發(fā)展，機器人視覺抓件技術(shù)由于其高柔性和高效率的優(yōu)勢，近幾年來不斷被應(yīng)用到各汽車廠家的焊裝作業(yè)中。從

鈑金件到門蓋總成件的抓取和裝配，其技術(shù)也日趨成熟。雖然視覺技術(shù)和機器人抓件有機的結(jié)合，能最大程度釋放機器人的柔性能力，但在實際

的應(yīng)用過程中仍然存在許多問題需要進行解決。本文從機器人視覺抓件技術(shù)的實際應(yīng)用出發(fā)，對其在應(yīng)用中存在的問題進分析和總結(jié)，對現(xiàn)有的

機器人視覺抓件技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備選型和參數(shù)調(diào)試等多個方面進行優(yōu)化，為提升機器人視覺技術(shù)的抓件成功率和穩(wěn)定性提出解決方案。

關(guān)鍵詞 ：汽車焊裝產(chǎn)線 ；視覺識別 ；機器人抓件 ；軌跡補償

中圖分類號 ：U468.2+2 文獻標(biāo)識碼 ：A

汽車焊裝產(chǎn)線機器人視覺抓件技術(shù)應(yīng)用與優(yōu)化

0 引言

隨著機器人產(chǎn)線越來越普及，越來越多的汽車廠商選擇采

用視覺技術(shù)來給機器人裝上“眼睛”，以提升機器人的智能化

程度。國內(nèi)大部分的焊裝車間中，其焊接自動化率雖然已達到

80% ～ 100%，但實現(xiàn)的僅僅是焊接工藝的自動化。想要突破全

工藝過程的 100% 自動化，其關(guān)鍵在于視覺技術(shù)的應(yīng)用。將視覺

系統(tǒng)集成到機器人抓取零件和裝配等工藝過程中，可以實現(xiàn)全自

動柔性生產(chǎn)。機器人通過視覺識別零件定位，無論是大型還是小

型、有序擺放還是無序擺放的，都可以有效地進行零件位置的獲

取。這種模式釋放了各種定位工裝和料架高精度要求的約束，提

升了產(chǎn)線的柔性生產(chǎn)能力。

1 機器人視覺抓件技術(shù)在汽車焊裝產(chǎn)線的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 機器人視覺抓件技術(shù)簡介

機器人視覺抓件技術(shù)是借助視覺感知相機、工業(yè)機器人以及

抓取機構(gòu)三方綜合應(yīng)用的一門技術(shù)。視覺感知相機通過攝像機對

被測物體進行圖像采集、分析和處理，識別物體的位置，它涉及

了光學(xué)原理、圖像處理、信號處理、計算機技術(shù)以及模式識別等

眾多學(xué)科領(lǐng)域。視覺感知相機通過識別出來的位置信息發(fā)送坐標(biāo)

數(shù)據(jù)給機器人系統(tǒng) [1]，機器人系統(tǒng)接到具體的坐標(biāo)指令后，修正

自身的抓取軌跡，行走至抓取位置進行物體的抓取。

整個物體抓取由機器人末端的執(zhí)行機構(gòu)實施，機器人系統(tǒng)以

及視覺抓件系統(tǒng)負責(zé)抓取位置的感知和物體的挪移運動。機器視

覺抓件技術(shù)具有檢測精度高、速度快和實時性好的優(yōu)勢，能最大

化釋放機器人的柔性能力 [2]，提升產(chǎn)線的柔性化，提高生產(chǎn)效率，

降低運營成本（圖 1）。

1.2 汽車焊裝產(chǎn)線機器人抓件技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著汽車產(chǎn)線智能化和無人化的不斷發(fā)展和推進，產(chǎn)線柔性

能力需求也越來越大。機器人視覺抓件技因為其高柔性和高精度

的特點 [3]，在汽車廠商焊裝車間的應(yīng)用越來越廣泛（圖 2）。機器

人視覺抓件技術(shù)從初始外協(xié)的小件零件到?jīng)_壓的大覆蓋鈑金件，

均能夠?qū)崿F(xiàn)自動抓取，在技術(shù)應(yīng)用上不斷拓展其應(yīng)用場景。

目前焊裝車間主要有以下幾種應(yīng)用場景 ：機器人引導(dǎo)智能組

裝系統(tǒng)（四門兩蓋組裝）；車身件鈑金件引導(dǎo)機器人抓取和安裝 ；

圖 1 機器人視覺抓件系統(tǒng)構(gòu)成

圖 2 某汽車焊裝車間機器人視覺抓件應(yīng)用數(shù)量