汽车门锁工作的原理和常见缺陷研究

汽车门锁工作的原理和常见缺陷研究
摘要：汽车的车门是分割车内与车外的重要屏障，无论是人还是货物，在进出汽车的时候都需要通过车门，车门的安全性在很大程度上保障了车内人员的安全。

汽车门锁决定着车门的安全，通过了解汽车门锁的工作原理以及常见的缺陷故障，采取安全可靠的锁系统，最大程度避免门锁的故障发生。

本文阐述了汽车门锁工作的原理，然后分析了汽车门锁常见的缺陷问题。

关键字：汽车门锁；工作原理；常见缺陷
前言：汽车门锁是保障车门安全的关键部分，大多数消费者对于汽车车门有较高的要求。

汽车门锁的故障通常是在一定条件下发生的，主要故障现象有车门关不上或者车门打不开。

车门刚度满足一定要求的情况下，故障一般集中于在门锁系统中，如果不及时解决，不仅会带来较大的经济损失，还可能引发一系列安全事故。

因此，在了解汽车门锁工作原理的基础上，根据具体的的故障特征，找出相应的异常位置和原因，便能够提前进行诊断，并排除故障因素。

1汽车门锁工作的原理
1.1啮合系统工作原理和过程
汽车车门在关门的时候，由于撞动惯性的作用，在锁扣的压力下，棘轮克服其回位弹簧的作用力而发生转动，然后在止动弹簧作用力下，棘爪将棘轮卡住，从而完成锁门动作。

汽车车门在打开的时候，通过操纵内外手柄，将棘爪对棘轮的止动作用解除掉，然后在回位弹簧的作用力下，棘轮则转动弹开将车门打开。

如表1所示，在非常温的状态下，棘爪产生的回位簧扭力值是合格的。

锁机构最重要的部分就是啮合系统，其主要的工作过程是，当汽车车门将要关上的时候，锁扣和转子则开始啮合的状态。

如果车门继续关闭的话，锁扣会将转子带动旋转起来，并在弹簧的作用下，卡板和转子的缺口啮合，在完成门锁闭合动作之后，汽车车门被锁住，在这种情况下，只有将卡板和转子脱离啮合状态，才能够开启门锁。

操纵部分包含门内外侧手柄、连杆、锁止开关、锁芯、中控锁执行器。

操
纵部分主要是通过连杆控制卡板的地方进行开锁关锁，在开锁的时候，内把手借
助两个连杆，将另外两个连杆带动旋转，其中一个带动与其铰接在一块的连杆进
行平移，另外一个带动和它啮合的连杆围绕轴进行旋转，然后通过滑块带动杆围
绕轴进行旋转，当卡板和转子脱离啮合状态，则完成开锁[1]。

车外操纵的时候，
外把手带动杆进行旋转，并在经过同样传动的过程，带动卡板进行旋转，从而完
成开锁。

在闭锁的时候，由于锁扣的推动，转子开始逆时针旋转，当转至与卡板
啮合的时候，卡板将转子卡住，转子再将锁扣钩住，从而完成闭锁。

表1 棘爪产生的回簧扭力值
1.2操纵系统工作原理
操纵系统主要是借助传动机构，将操作人员对车门的内外把手、锁止开关等
一系列操作，以及通过电信号驱动的旋转进行转化，转化成卡板的旋转动作，从
而实现开锁闭锁。

根据汽车门锁的安装位置，以及不同车型的配置，还包含了儿
童锁、防误锁等一些附属机构，系统主要是通过内外把手到卡板之间传动路线进
行连接和切断，从而实现开锁闭锁。

通过儿童锁、锁止开关、中控锁开锁闭锁的
原理是，如图1所示，在将锁止开关扳动到开锁地方的时候，在杆的传动下，连
杆围绕轴进行顺时针旋转，将与其铰接在一块的连杆带动起来，向左边进行平移，而连杆的平移，又将与其铰接在一块的连杆围绕中控锁输出轴进行旋转，而杆旋
转又将连杆内的滑块带动起来，移向连杆的突出地方，在这个时候，拉动门外把
手便可以带动杆进行顺时针旋转，并由其他传动带动卡板完成开锁，在拉动把手
的时候，锁扣和转子互相脱离，车门便被打开[2]。

图1 门锁结构示意图
2汽车门锁常见的缺陷
2.1防盗性缺陷
汽车车门是隔离车内和车外的有效屏障，只有通过车门进入才能够驾驶汽车。

但是，汽车操纵系统中的杆件并没有全部隐蔽，仍有一部分在车门的外板和玻璃
之间，暴露在外面，如果汽车车门外面的挡水条遭到损坏，或者是通过一些非正
常的方式进行破坏，汽车车门便很可能开启，从而存在被盗的风险。

2.2碰撞安全隐患
汽车事故的发生概率较高，而车辆之间的碰也是在所难免，当汽车发生碰撞
的时候，汽车门锁不能够自动打开，这也是确保车内人员的安全，防止被甩出车
外而发生意外，当碰撞停止的时候，车内人员想要打开车门逃离，车门门锁应可
以手动开启。

同时，如果锁系统中和内把手相接的杆是水平的，在汽车前部发生
碰撞的时候，由于汽车急停的加速度和汽车的质量、惯性较大，则会产生惯性力F，以大小为F的力进行开锁操作，当F能够克服锁系统中弹簧的阻力，门锁便
会开启[3]。

当汽车受到严重创伤，锁体中弹簧失效，也可能在碰撞的过程中出现
车门自动开启的情况，同时，当汽车发生侧碰的时候，还可能发生杆脱落变形的
情况，从而无法开启门锁，延误车内人员的逃生时间。

2.3制造与装配工艺性比较差
在汽车车门的内外板之间，需要进行布置，例如玻璃升降器、导轨、灯具、
线束等等，还有一部分车型需要布置音响等设备，为了防止锁系统和该器件的干涉，锁系统中的杆件要多次折弯，但是，正是由于折弯较多，杆件的制造工艺也
变的特别差，其稳固性也大大降低，并且还对杆件的装配位置精度产生较大的影响。

此外，汽车车门内拉手在内板上面固定，在内装饰板上需要设置对应的开口，这样一来，开口和内把手中间的装配间隙就会受到多种因素的影响，例如内把手
的装配精度、内板制造精度等等，为确保装配的顺利，装配间隙的设计值就需要
增加，但是又会对产品的美观性造成影响，并且门锁的效果也随之降低。

结语：汽车门锁主要有啮合系统和操纵系统两种锁操方式，门锁设计的重点
是操纵系统的改善。

汽车门锁较为常见的缺陷主要有防盗性缺陷、碰撞安全隐患、制造与装配工艺性比较差等，通过找出门锁缺陷、优化设计，确保车辆的安全。

参考文献：
[1]高攀.简析汽车门锁设计[J].南方农机,2020,51(13):109-110.
[2]朱宏,杨帅.汽车门锁的加强结构设计与研究[J].现代制造技术与装备,2021,57(01):31-32.
[3]奚戎.浅谈汽车门锁工作原理和常见缺陷[J].科学技术创新,2017(25):125-126.。