摘要： 本文論述了現(xiàn)代汽車可維修性設計要求，并重點從汽車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計角度就維修設計應注意的若干問題進行了分析和總結(jié)。
主題詞： 可維修性設計 汽車結(jié)構(gòu)
隨著現(xiàn)代汽車更多地進入家庭，被更多企事業(yè)所擁有并使用，汽車可維修性就同時成為用戶評價、用戶投訴該產(chǎn)品設計優(yōu)劣的試金石。
汽車可維修性為衡量汽車使用性能的一個重要指標，屬于決定汽車完好性和持續(xù)性的主要素，也是設計時賦予汽車本身的固有屬性。汽車可維修性優(yōu)劣直接影響到車輛的維修時間、維修費用，關(guān)系到出勤率高低，現(xiàn)在已經(jīng)愈來愈受到汽車設計院所和制造企業(yè)的高度重視。
1 汽車結(jié)構(gòu)可維修性設計要求
現(xiàn)代汽車可維修性優(yōu)劣源于設計。設計師從方案論證、打樣設計、詳細設計的每個環(huán)節(jié)都非常重視可維修性設計。其中可達性、互換性、保養(yǎng)性、安全可靠性、防差錯設計等均按規(guī)范進行貫徹，汽車發(fā)動機座及其車蓋設計，均考慮發(fā)動機的裝配性和可維修性，使它維護省時、省力，并盡可能地縮短拆裝時間。對汽車總成、系統(tǒng)布置及車身口蓋設計，也都按外場使用情況進行精化。為降低汽車應力水平，提高疲勞性，減少結(jié)構(gòu)破壞修理次數(shù)，多選用疲勞性好、強度高的預拉伸板。大量采用機器人焊接，增加車身結(jié)構(gòu)的整體性，減少裝配面，減少結(jié)構(gòu)掉釘修理概率，提高疲勞性能等，方便檢測和維修。
現(xiàn)代汽車結(jié)構(gòu)的可維修性設計需要滿足以下要求：
(1)結(jié)構(gòu)設計應滿足汽車壽命要求。通常，結(jié)構(gòu)件壽命應該長于汽車壽命。
(2)方便汽車正常使用、檢測、維護。動力裝置再次啟動準備時間、首次翻修期限、平均維護時間等要符合使用—技術(shù)指標和要求。
(3)考慮汽車結(jié)構(gòu)破壞和斷裂造成使用維護費用昂貴，重要結(jié)構(gòu)要按損傷容限和耐久性設計，以減少維修內(nèi)容和降低維修技能要求，并符合維修工程要求。
(4)汽車的關(guān)鍵受力和重要承載結(jié)構(gòu)要易于檢查。倘若確實檢查有困難，可按安全壽命設計。
(5)注重汽車的可達性設計。同類裝置、同一系統(tǒng)相對集中布置，盡量使其專業(yè)化、模塊化。汽車檢測、維修口蓋設置，要為汽車系統(tǒng)、設備、機件提供良好的可達性。
(6)經(jīng)常需要打開的汽車口蓋，如加油口蓋、充氣口蓋、電源插座口蓋等，無論是開啟和關(guān)閉必須保證迅速簡便，且毋需使用復雜的一種以上工具。
(7)應盡量保證維護人員站在地面(不必登高)就能進行汽車日常維護的大部分工作。
(8)汽車維修所需要更換的機件應能互換，并易于使用者更換?！ ?
(9)注意汽車零部件的防差錯設計，以唯一性來保證裝配的正確性，確保使用維護的安全性。
2 汽車結(jié)構(gòu)維護性設計
在早期的汽車設計中，可維修性還沒有引起足夠的重視。在使用—技術(shù)要求中，也只有維護使用簡便和對再次啟動準備時間的要求?，F(xiàn)代汽車將可維修性提高到與汽車性能同等重要的程度。設計之初，就需要與用戶、可維修性專家討論其可維修性，并制定維修大綱，參照規(guī)范對汽車結(jié)構(gòu)可維修性要求進行設計。包括總成、系統(tǒng)布置；裝配結(jié)構(gòu)形式；重要零部件、關(guān)鍵零部件、安全零部件的材料選擇；工藝保證；工裝保證；車身口蓋位置、大小、數(shù)量、開啟方式等。
2.1 結(jié)構(gòu)設備布置
(1)汽車總成、系統(tǒng)按專業(yè)和維修頻度相對集中布置。維修頻度不高的總成、系統(tǒng)、裝置、管路、線路可以布置在下層，需要經(jīng)常維修、檢查的總成、系統(tǒng)、裝置、管路、線路應布置在上層，以方便檢測和維修。可以采取車載設備集成化、模塊化、專業(yè)化，拆裝為抽屜式，按維修頻度及重要程度進行合理布置。
(2)人員進入大型汽車、專用汽車底盤的一些重要總成、系統(tǒng)段應有專門的快卸式維修通道，使得各專業(yè)的維護人員能夠同時作業(yè)，以提高維修效率。
(3)提高維修設備利用率。注意采用統(tǒng)一設計的總成、裝置的安裝支架，以方便直接使用設備拆裝，以縮短維修時間，提高維修效率。
(4)汽車使用的加油口、充氣嘴、電源接線嘴等要布置在人員容易接近的位置，操作方便，相應的口蓋應該不用工具即可快卸開啟。
(5)在汽車使用過程中，有些零部件容易造成偶然損傷，不能與車身同壽命，應設計成可拆卸結(jié)構(gòu)，便于維修。
2.2 可達性、可檢性設計
可達性的具體指標是用汽車的開敞率來表示的，即汽車表面可打開的艙蓋和口蓋凈開口面積占汽車表面積的百分比，也就是汽車開敞率的高低標志著汽車可達性的好壞。開敞率高的汽車不僅便于拆裝、檢查，還可大大縮短排除故障的時間，從而提高汽車的良好率、出勤率。現(xiàn)代汽車的開敞率已達到50%以上。對重要的接頭設計要有一定的可檢性、可達性；無法檢測的重要結(jié)構(gòu)選用性能好的材料和增加剩余強度系數(shù)，以減少結(jié)構(gòu)損傷的可能性。
2.3 互換性設計
對故障率高、容易損壞、關(guān)鍵性的汽車零部件要具有良好的互換性和必要的通用性。修改零、部件設計時，不要任意更改安裝的結(jié)構(gòu)要素，以免破壞互換性而造成整個裝置或系統(tǒng)不配套。若需做某些更改或改進，應及時征求訂購方的意見，盡量做到新老產(chǎn)品之間能夠互換使用。常用的互換性項目——如車門、車身口蓋、通用標準件、輪胎、保險杠等，以備外場更換，適應搶修需要，提高可維修性。
2.4 防差錯設計
防差錯設計是汽車可維修性的重要內(nèi)容之一。如果旅行車車身口蓋的快卸鎖存在假鎖緊現(xiàn)象，或鎖舌片搭接量偏小，或口蓋自身剛度不夠，在行駛中就會飛掉。按防差錯設計要求，應避免或消除在使用操作和維修時，造成人為差錯的可能，即使發(fā)生差錯也能立即發(fā)覺和糾正。外形相近而功能不同的零件、重要連接部位和安裝時容易發(fā)生差錯零部件，在結(jié)構(gòu)上應加以限制或有明顯的識別標記。實踐已證明，事故原因往往是人為差錯引起的，也是設計不完善造成的。只有在設計上采取措施，即使發(fā)生差錯，也能馬上發(fā)現(xiàn)，及時糾正。因此必須做到：
(1)避免采用對稱形狀的車身口蓋。如長方形口蓋不采用四邊直角，而是一邊為直角，另一邊為圓角，或采用五邊形；
(2)對稱形狀車身口蓋不采用對稱緊固件布置；
(3)采用明顯標志，如標明車身口蓋名稱，快卸鎖上鎖后有明顯標志；
(4)對于用戶在外場使用中容易發(fā)生維修差錯的重要裝置，或關(guān)鍵部件采用“錯位即裝不上”措施。
3 車身口蓋設計
車身口蓋設計好壞直接影響到汽車可維修性、可達性、安全性，對于轎車、商務車、旅游車等設計尤其如此。應按照汽車總體布置、行李箱位置、系統(tǒng)設備安裝等協(xié)調(diào)口蓋位置、大小、開啟方式、頻度等，在車身上設置各種各樣的使用維護口蓋，它們主要用于每次啟動前、后檢查的項目，如發(fā)動機蓋；定期檢查的項目，用于檢測、調(diào)整、填充、修理、分解或更換系統(tǒng)、裝置的項目，如加油口蓋；為車身結(jié)構(gòu)本身定期進行檢查的項目，如為檢查關(guān)鍵件和重要件的裂紋、變形、腐蝕等方面而提供的良好通道。經(jīng)常對外場使用的車身口蓋已經(jīng)出現(xiàn)的、可能出現(xiàn)的問題進行分析、研究、改進設計。對實踐證明良好的方法要繼承。對車身口蓋剛度、合頁布置要綜合考慮設計，提高口蓋鎖搭接量和口蓋剛度。此外，對維修車身口蓋的連接件，盡量統(tǒng)一品種、規(guī)格、標準化，盡可能地減少連接件的數(shù)量，使外場易于更換維修。
貫徹汽車維修品質(zhì)規(guī)范一般要求對維修車身口蓋有明確的要求。如日常維護經(jīng)常使用的油液氣體充填口蓋，接地電源口蓋，電子電器設備檢測口蓋等，應安全開啟；行駛前后維修及排除故障時使用的，最多用一件工具開啟；鉸接的口蓋關(guān)閉方向一般應朝向汽車尾部等。
合理布置車身口蓋的位置、形狀、大小及與車身的連接形式，盡量避免在曲度較大的部位布置不使用工具開啟的口蓋。要盡量考慮到口蓋及其連接件被飛掉的可能性及被飛掉后對行駛安全和任務完成造成的影響，尤其要考慮車身前段口蓋及其連接件被飛掉可能擊穿車廂玻璃，因此應盡力避免和減少在最危險區(qū)域布置口蓋。當各方面要求有矛盾時，應優(yōu)先考慮其在各種行駛狀態(tài)下的連接可靠性，其次是維護使用方便，最后才是減輕重量。選用合頁鉸接的口蓋，只要結(jié)構(gòu)、外形、系統(tǒng)等允許，應盡可能采用合頁順行駛方向鉸接。
盡量選用開啟方便又能鎖閉可靠的口蓋鎖?？煨舵i對外形不敏感，較適用于有曲度的部位，一旦鎖閉不易自動開鎖，但需使用工具，特別是當口蓋處于關(guān)閉位置時，必須觀察其一字槽和在結(jié)構(gòu)外表面輔助做的紅標線是否對正來判斷是否上鎖，當口蓋剛度較小時，必須使用多點連接。口蓋鎖適用于平面口蓋，鎖鍵寬且伸出長，搭接量大，鎖閉可靠，一旦鎖閉不到位較易發(fā)現(xiàn)，但鎖體積大，較笨重。
車身口蓋必須要有足夠的剛度，否則在氣動力或壓力差作用下變形，導致快卸鎖鎖鍵被拉脫離口框，或口蓋撕裂飛掉或損壞。同時，在裝配車身口蓋鎖時，必須嚴格按鎖的裝配要求，確保鎖鍵與口框墊板的搭接量。
4 繼續(xù)改進和完善
總之，現(xiàn)代汽車結(jié)構(gòu)應完全貫徹總設計師系統(tǒng)關(guān)于可維修性要求，并將用戶使用可維修性反饋意見落實到設計中，同時按可維修性中可達性、防差錯、互換性等完善細節(jié)設計。發(fā)動機罩、發(fā)動機拆裝要簡便順利，以縮短維修時間。容易損傷的、不與車身同壽的、需要互換的零部件應設計為可拆卸式，所有車門、車身口蓋、系統(tǒng)檢測部位進行精心設計，改善可維修性。同時，大量采用疲勞性好的預拉伸鋁板，降低應力水平，對難檢測重要結(jié)構(gòu)部位加大剩余強度系數(shù)，減少裂紋出現(xiàn)概率。
現(xiàn)代汽車的可維修性優(yōu)劣是設計出來的，而可維修性差的汽車是不受用戶歡迎的，也是沒有市場的。可以說，后天的汽車維修保養(yǎng)只能恢復其固有水平，而不能提高其水平。因此，現(xiàn)代汽車設計師務必對可維修性給予足夠的重視。尤其是那些年產(chǎn)量幾十萬輛至上百萬輛的車型，更需要下功夫不斷地改進和完善可維修性設計，努力使自己的車型成為受廣大用戶歡迎的產(chǎn)品，成為有市場、有前途的好車。
