品质神龙揭开车身不锈的奥秘

众所周知，汽车车身的绝大多数零件都是钢铁制品。既然是钢材，那就不得不面对一个残酷的现实，钢容易生锈。据估计，全世界每年因生锈损失的钢铁，约占世界年产量的四分之一。

锈迹斑斑的车身

车身生锈的案例并不少见，为防止车身在使用过程中生锈，目前成熟的做法是使用镀锌钢板。

侧围外板锈蚀

车门内板锈蚀

神龙的车身上就大量使用了双面镀锌钢板，据统计，一号平台的东风标致206，东风标致207和东风雪铁龙C2等车型的车身镀锌板重量占比均超过91%，而外覆盖件和开启件内外板均100%使用双面镀锌钢板。下图来自网络，镀锌板外观呈银白色，这也是业内将焊装车身称之为“白车身BODY IN WHITE”的原因，而不具有镀锌层的母材则为钢铁原本的暗灰色。

前门裸板，后门镀锌板

近年来，尽管成本红线高企，神龙汽车仍坚守“品质”的生命线。在继续保持镀锌板的高用量的基础上，陆续推出了铝制发动机盖和铝制翼子板等轻量化产品，而铝板的单价为镀锌钢板的的四倍以上。下图为神龙汽车的某款车型，该车型的发动机盖、翼子板和防撞梁均为铝合金材料。

铝合金在车身上的应用

但有一个金属零件，属于车身零部件，但即使使用镀锌材料也无法有效的避免使用过程中的生锈。而且因为受强度要求，也无法使用铝材。这个奇特的零部件就是发动机盖锁扣，PSA汽车将这个零件定义为安全件和法规件。估计没有几个消费者关注过这个小小的由直径8mm左右的线材折弯而成的钢筋棍。然而，这个小小的零件，却大有学问。

锁扣在发动机盖上的位置

锁扣一般位于发动机盖的前边缘，且处于车辆的中轴线上，只有打开发动机盖后才能看到它。锁扣一般烧焊在锁扣加强板上，从而形成锁扣加强板总成，然后锁扣加强板总成和发动机盖内板焊接形成发动机盖内板总成。

常见的发动机盖锁扣

据新闻报道，2016年日产汽车公司因发动机盖锁扣存在潜在故障，在全球召回近93万辆汽车。这也是该公司2014年以来由于同一故障第三次召回汽车。同年韩国现代汽车公司因为发动机盖锁的故障，在美国召回4万余辆汽车。上述召回案例，均由发动机盖锁扣的腐蚀引发的。

主锁（右侧）和二级锁（左侧）

日益提升的汽车速度，使得发动机盖锁扣的受力越来越大。根据计算，在当车速达到160KM/H时，锁扣上承受的作用力大小接近1000N。同时由于车辆行驶过程中的震动等原因，加剧了发动机盖锁扣与发动机盖锁啮合部位的疲劳，恶劣的腐蚀环境和苛刻的受力状况，增加了发动机盖锁扣和发动机盖锁功能失效的风险。

车辆在高速行驶时，若发动机盖锁扣失效，发动机盖将在空气动力学的作用下快速开启，并突破发动机盖气动撑杆和发动机盖铰链的限位功能，最终砸向汽车前挡风玻璃，造成前挡风玻璃破碎，遮挡驾驶员前部视野，对车辆和乘员的安全形成巨大威胁。下图来自网络，被空气作用力掀翻的发动机盖已经砸到了前风挡玻璃。

锁扣高速失效的后果

既然这个零件这么重要，那为什么即不能使用镀锌板，也不能使用铝材呢。下图为一种常见的发动机盖锁，这是一种主锁和安全锁集成式锁，整个锁体由冲压件、弹簧和销轴组成。锁扣向下运动和锁发生啮合前，需要依次和安全钩、主锁卡爪发生撞击，进而到达预定的啮合位置。

常见的发动机盖锁

由于锁扣和装配在发动机舱内的发动机盖锁之间是硬对硬的接触，即使锁扣的镀锌层和油漆且都是满足设定的附着力标准，但只要关闭数次，锁扣表面的镀锌层和油漆涂层都会被撞掉。下图所示的锁扣表面油漆已经在数次使用后发生了损伤，露出了锁扣的本体材料。

锁扣表面的油漆损伤

这样一来，锁扣就成了一个没有防腐能力的“裸奔”件了。遇到“极端恶劣天气”、“撒盐”等这些恶劣工况，锁扣的腐蚀速度可想而知。

接下来，我们来验算一下使用铝材能否满足锁扣的强度要求。按照剪切力1000N，直径8mm计算，锁扣的剪切强度需要达到494Mpa。而材料的剪切材料一般是抗拉强度的0.6~0.8，也就是说铝锁扣的抗拉强度需要在617.5Mpa~823.3Mpa。而业内将拉伸强度大于480MPa的铝合金定义为高强度铝合金。而应用在防撞梁上的6系铝材抗拉强度只有310Mpa，目前，北美7090铝合金最高强度为855MPa，欧洲铝合金强度为840MPa，而我国报道的超高强铝合金强度为740MPa。

同时铝制锁扣无法和钢制锁扣加强板之间无法烧焊连接，铝件的铆接连接点的强度也远低于钢锁扣的铆接强度。更重要的是，铝材的延展性低于钢材，当折弯内圆角过小时，铝制线材折弯后会发生开裂。发动机盖锁扣往往由多道急剧的折弯形成，下图所示的发动机盖锁扣在空间内具有具有6个折弯部位，因锁的平台沿用性和车型发动机盖造型的多样，锁扣的空间折弯次数可能更多。

锁扣的空间折弯

因此，神龙汽车在发动机盖锁扣上普遍使用不锈钢材料，并将发动机盖锁扣的材料牌号、直径明确写入企业标准，并对锁扣加强板总成的性能进行了细化。

除了使用“高品质”的材料，神龙汽车从产品结构着手，对上述腐蚀和失效风险进行了规避。比如，把单锁扣同时具备的主锁和安全锁配合功能，分解为双锁扣（主锁锁扣和安全锁锁扣）。将集成式锁体结构分解为两个独立的锁体，主锁和安全锁各自使用一个锁扣，即使某一个锁扣或者锁体失效，也不至于发生重大事故。

下图是神龙某款车型的单锁扣结构，锁扣为不锈钢材质，铆接在镀锌发动机盖锁扣加强板上，而锁扣加强板总成通过铆接固定在铝制发动机盖内板上。

单锁扣

如下是神龙的一款双锁扣结构，这连个锁扣均为不锈钢材质，分别烧焊在镀锌锁扣加强板上，而锁扣加强板总成通过铆接固定在铝制发动机盖内板上。

双锁扣

近年来，神龙汽车实施“行人保护”策略，开发了“溃缩式”发动机盖锁扣。由于铝制发动机盖内板的应用，钢制的锁扣加强板和发动机盖内板连接时会产生电化学腐蚀，这是传统的钢制发动机盖没有遇到过的新问题。为此，神龙汽车在钢制锁扣加强板上采用了双面镀锌并进行黑色油漆处理的工艺。下图是神龙的一种发动机盖可溃缩锁扣结构，锁扣为不锈钢材质，通过铆接与镀锌锁扣加强板形成总成，总成表面具有电泳漆，最终通过铆接固定在铝制发动机盖内板上。

溃缩式单锁扣

和溃缩式单锁扣结构类似，溃缩式双锁扣具有两个独立的锁扣结构，其中一个为主锁锁扣，另一个是安全锁锁扣，下图使用该锁扣的发动机盖内板为镀锌板。

溃缩式双锁扣

同时，神龙汽车也从锁体的材料和结构上下功夫，陆续实施了镀锌、达克罗、久美特、镀锌镍等工艺。在小小的发动机盖锁扣和发动机盖锁上，公司已经获得2项发明专利和6项实用新型专利。其中，获得发明专利的发动机盖主锁已经在东风标致408、东风标致4008、雪铁龙天逸等车型上应用。

在产品试制阶段，发动机盖锁扣还会接受零部件盐雾试验、发动机盖拔脱力试验、前脸子系统耐久试验、发动机盖过冲击试验和一系列整车试验，最终这个小钢筋棍才会伴随“高品质”的神龙汽车交付客户。

来源：放飞的风筝6698