CN110920550A - 发动机舱骨架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机舱骨架，包括前防撞梁、前吸能盒和前纵梁，所述前防撞梁位于两个所述前吸能盒的前方，所述前纵梁位于所述前吸能盒的后方，所述前吸能盒与所述前纵梁之间设置有封闭盒体。本发明通过在前吸能盒与前纵梁之间设置有封闭盒体，封闭盒体连接前吸能盒与前纵梁，使前纵梁参与变形并吸能，增加了车体的耐碰撞性，对策CIASI小偏置碰撞优秀，对策CIASI前方低速碰撞良好，提升了维修经济性。

Description

发动机舱骨架

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种发动机舱骨架。

背景技术

随着国家法规和行业对车辆安全性和舒适性要求日渐严格，车体平台在耐撞性和刚性方面的要求越来越高。在行业微增长甚至是负增长的情况下，车企需要加紧新车型的投放以促进销量，同时希望降低车型投资。目前车企多采用在原有平台上做补强来对应C-IASI和提高刚性，不仅对策成本高，重量增加严重，而且因为提升效果有限和搭载性上受限制大，对策困难程度越来越大。

现有的一种车体机舱结构，小偏置碰撞过程中，前纵梁不参与变形，避障从车辆外侧擦过，大部分的能量需要通过门槛前部、前围和A柱变形来吸收，乘员舱侵入量大。虽然前地板和A柱做了补强，小偏置碰撞对策结果仅为一般。现有平台未针对耐撞性与维修经济性做特殊对策，前方低速碰撞时除了吸能盒溃缩，高价值难替换的车体件发生变形。碰撞结果仅为一般。

现有的另一种车体机舱结构，机盖支撑边仅通过支架与纵梁前端相连，连接刚性差，前围与纵梁前端无法形成有效闭环，前端刚性差。

因此，有必要设计一种适用于燃油车、PHEV车和EV车，对策CIASI前碰损伤性优秀，正面小偏置碰撞良好，同时具备高刚性和高搭载性的发动机舱骨架。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于燃油车、PHEV车和EV车，对策CIASI前碰损伤性优秀，正面小偏置碰撞良好，同时具备高刚性和高搭载性的发动机舱骨架。

本发明的技术方案提供一种发动机舱骨架，包括前防撞梁、前吸能盒和前纵梁，所述前防撞梁位于两个所述前吸能盒的前方，所述前纵梁位于所述前吸能盒的后方，所述前吸能盒与所述前纵梁之间设置有封闭盒体。

进一步地，所述封闭盒体包括前纵梁端板和前纵梁连接件，所述前纵梁端板与所述前吸能盒连接，所述前纵梁连接件与所述前纵梁的前端侧面连接，所述前纵梁连接件包括翻边，所述翻边与所述前纵梁端板焊接。

进一步地，所述前纵梁端板与所述前纵梁连接件之间通过焊点连接，所述前纵梁端板上设有分散应力筋，所述分散应力筋位于所述焊点周围。

进一步地，所述发动机舱骨架还包括机盖支撑梁和延长件，所述延长件从所述机盖支撑梁的前端倾斜向下延伸后与所述封闭盒体的后端连接。

进一步地，所述延长件包括延长件上盖和延长件下盖；所述机盖支撑梁包括支撑梁上盖和支撑梁下盖。

进一步地，所述发动机舱骨架还包括纵梁加强件、前围横梁和前围，所述前围横向连接在两根所述前纵梁的中部，所述纵梁加强件与所述前围的外侧面连接，所述前围横梁与所述前围的内侧面连接，所述纵梁加强件与所述前围横梁之间形成封闭断面。

进一步地，所述发动机舱骨架还包括A柱，所述A柱连接在所述机盖支撑梁和所述前围横梁的后端；

所述封闭盒体、所述前纵梁、所述前围横梁、所述A柱、所述机盖支撑梁和所述延长件依次连接形成闭环结构。

进一步地，所述发动机舱骨架还包括轮罩补强件、水箱边梁和水箱支撑件，与所述延长件、所述封闭盒体、所述前纵梁一起形成封闭的双三角框架结构，所述轮罩补强件的上端和所述水箱边梁的后端与所述延长件的上端连接，所述水箱边梁的前端通过所述水箱支撑件与所述前纵梁的前端连接，所述轮罩补强件的下端与所述前纵梁的中段连接。

进一步地，所述所述发动机舱骨架还包括水箱横梁，所述水箱横梁的两端均连接所述水箱支撑件和所述水箱边梁，所述水箱边梁、所述水箱横梁、所述延长件、所述机盖支撑梁、所述封闭盒体、所述前吸能盒、所述前防撞梁共同形成双水平封闭结构。

进一步地，所述前吸能盒包括吸能盒体和吸能盒背板，所述吸能盒背板从所述吸能盒体的边缘开始沿车身Y向向外延伸，所述吸能盒背板与所述封闭盒体通过螺栓连接。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本发明通过在前吸能盒与前纵梁之间设置有封闭盒体，封闭盒体连接前吸能盒与前纵梁，使前纵梁参与变形并吸能，增加了车体的耐碰撞性，对策CIASI小偏置碰撞优秀，对策CIASI前方低速碰撞良好，提升了维修经济性。

本发明的一实施例中，在实现搭载燃油系统、PHEV系统和EV系统的同时，通过构造多方向的环状结构，实现了车体高刚性。

附图说明

参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是本发明一实施例中发动机舱骨架的立体图；

图2是本发明一实施例中发动机舱骨架的俯视图；

图3是本发明一实施例中发动机舱骨架的左视图；

图4是本发明一实施例中发动机舱骨架的爆炸图；

图5是本发明一实施例中发动机舱骨架的封闭盒体处的局部立体图；

图6是本发明一实施例中发动机舱骨架的封闭盒体处的局部侧视图；

图7是图6中A-A处的截面图；

图8是图6中B-B处的截面图；

图9是本发明一实施例中发动机舱骨架的封闭盒体处的局部正视图；

图10是图9中C-C-处的截面图；

图11是本发明一实施例中发动机舱骨架的前纵梁端板的主视图；

图12是本发明一实施例中发动机舱骨架的结构示意图；

图13是图12中D-D处的截面图；

图14是图12中E-E处的截面图；

图15是本发明一实施例中发动机舱骨架的纵梁加强件处的局部放大图；

图16是本发明一实施例中发动机舱骨架的前围横梁处的局部放大图；

图17是图15中F-F处的截面图；

图18是本发明一实施例中发动机舱骨架的前端的局部放大图；

图19是图18中H-H的截面图；

图20是本发明一实施例中发动机舱骨架的双三角框架结构的示意图；

图21是本发明一实施例中发动机舱骨架的闭环结构的示意图；

图22是本发明一实施例中发动机舱骨架的双水平封闭结构的示意图；

图23是图22中I-I的截面图。

附图标记对照表：

前防撞梁1；

前吸能盒2：吸能盒体21、吸能盒背板22；

前纵梁3；

封闭盒体4：前纵梁端板41、前纵梁连接件42、分散应力筋411、翻边421；

机盖支撑梁5：支撑梁上盖51、支撑梁下盖52；

延长件6：延长件上盖61、延长件下盖62；

纵梁加强件7、前围横梁8、A柱9、水箱支撑件10、水箱横梁补强件11、轮罩补强件12、水箱边梁13、前围14、空气盒15、水箱横梁16、前减震安装部17、水箱安装支架18。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

本发明的一实施例中，如图1所示，发动机舱骨架，包括前防撞梁1、前吸能盒2和前纵梁3，前防撞梁1位于两个前吸能盒2的前方，前纵梁3位于前吸能盒2的后方，前吸能盒2与前纵梁3之间设置有封闭盒体4。

具体为，前防撞梁1位于发动机舱骨架的最前方，并且沿车身的左右方向(即Y向布置)，前防撞梁1的左右两端的后方各连接一个前吸能盒2。两根前纵梁3沿车身的前后方向(即X向布置)均位于前吸能盒2的后方。

前吸能盒2与前纵梁3之间设置有封闭盒体4，封闭盒体4沿Y方向部分与前吸能盒2和前纵梁3重合。

本实施例中，通过在前吸能盒2与前纵梁3之间设置有封闭盒体4，封闭盒体4连接前吸能盒2与前纵梁3，使前纵梁3参与变形并吸能，增加了车体的耐碰撞性，对策CIASI小偏置碰撞优秀，对策CIASI前方低速碰撞良好，提升了维修经济性。

本实施例中，如图1所示，前纵梁3的中部连接有前围14，前围14沿车身的Y向布置，前围14的上方连接空气盒15。

前纵梁13的外侧各布置一组机盖支撑梁5和延长件6，延长件6的前端连接封闭盒体4，机盖支撑梁5的后端连接A柱9，两个A柱9连接在前围14的左右两侧。

进一步地，如图4-5所示，封闭盒体4包括前纵梁端板41和前纵梁连接件42，前纵梁端板41与前吸能盒2连接，前纵梁连接件42与前纵梁3的前端侧面连接，前纵梁连接件42包括翻边421，翻边421与前纵梁端板41焊接或螺栓连接。

其中，前纵梁端板41为平板件，前纵梁端板41的面积大于前吸能盒2的投影面积。前纵梁连接件42为U形件，前纵梁连接件42的前侧设有翻边421，翻边421与前纵梁端板41焊接。前纵梁连接件42的内侧和后侧也设有翻边421，该翻边421与前纵梁3的前端焊接。

进一步地，如图11所示，前纵梁端板41与前纵梁连接件42之间通过焊点连接，前纵梁端板41上设有分散应力筋411，分散应力筋411位于焊点周围。分散应力筋411为朝向车前方凸起的多条筋，分散应力筋411可以为直线型，或矩形。

分散应力筋411能够通过变形降低应力集中，因此在应力较大的焊点周围布置分散应力筋411，从而保证了焊点在碰撞过程不被撕裂。相比于使用螺栓连接，成本较低。

可选地，前纵梁端板41与前纵梁连接件42之间也可以通过螺栓和焊点结合连接。

可选地，封闭盒体4沿车身Y向的宽度为190-220mm。从而使得车体与壁障的重叠量增加到190-220mm，增加了车体的耐撞击性。

进一步地，如图1-4所示，发动机舱骨架还包括机盖支撑梁5和延长件6，延长件6从机盖支撑梁5的前端倾斜向下延伸后与封闭盒体4的后端连接。

其中，机盖支撑梁5和延长件6均有两根，并且沿车身的前后方向布置，机盖支撑梁5的前端连接在延长件6的后端，机盖支撑梁5的后端与A柱9连接；延长件6从机盖支撑梁5的前端倾斜向下，延长件6连接在封闭盒体4的后端，并且位于前纵梁3的外侧。机盖支撑梁5与延长件6之间采用焊点加螺栓的连接方式。

机盖支撑梁5和延长件6构成小偏置碰撞过程中实现车宽方向吸能，小偏置是指相对于正面25％的偏置。

进一步地，如图4所示，延长件6包括延长件上盖61和延长件下盖62；机盖支撑梁5包括支撑梁上盖51和支撑梁下盖52。

具体为，如图13所示，延长件上盖61和延长件下盖62上均设有翻边，并通过翻边焊接，翻边的焊接处位于内侧上方和外侧下方。

如图10所示，延长件上盖61与封闭盒体4之间通过螺栓连接，延长件下盖62与封闭盒体4焊接。

如图14所示，支撑梁上盖51和支撑梁下盖52上也均设有翻边，并通过翻边焊接，翻边的焊接处位于内侧上方和外侧下方，支撑梁下盖52的内侧焊接有减震安装部17(参见图4)。

进一步地，如图4和图15-17所示，发动机舱骨架还包括纵梁加强件7和前围横梁8，纵梁加强件7与前纵梁3的根部的外侧面连接，前围横梁8与前纵梁3的根部的内侧面连接，纵梁加强件7与前围横梁8之间形成封闭断面。

具体为，纵梁加强件7的截面为U形，前围横梁8的截面也为U形，前围横梁8和纵梁加强件7分别焊接在前围14的内侧面和外侧面上。并且，从图17的截面看组成封闭断面结构。前围横梁8和纵梁加强件7的后端均与A柱9连接。该封闭断面结构能够有效传力并控制乘员舱侵入量。

较佳地，前围横梁8局部采用热成型补丁板的工艺，精准设计，模具费降低，并提高了强度。

进一步地，如图18-19所示，前吸能盒2包括吸能盒体21和吸能盒背板22，吸能盒背板22从吸能盒体21的边缘开始沿车身Y向向外延伸，吸能盒背板22与封闭盒体4通过螺栓连接。

具体为，吸能盒背板22的宽度大于吸能盒体21的宽度，吸能盒背板22部分覆盖封闭盒体4的前纵梁端板41。

为了充分利用吸能盒背板22的厚度高，强度大的特点，将吸能盒背板22往车外方向延长，并与封闭盒体4通过螺栓连接，在小偏置碰撞过程中与封闭盒体4共同作用，达到前纵梁3拉弯参与变形的效果。相比现有的新增补强支架的结构，此结构模具投资和零件费用方面具有很大的优势，因为是一体件，通过设置反向翻边，强度上也有明显提高。

进一步地，如图21所示，发动机舱骨架还包括A柱9，A柱9连接在机盖支撑梁5和前围横梁8的后端；

封闭盒体4、前纵梁3、前围横梁8、A柱9、机盖支撑梁5和延长件6依次连接形成闭环结构。

具体为，A柱9有两根，并且沿车身的竖直方向延伸，A柱9的顶端与机盖支撑梁5的后端连接，中段与前围横梁8的左右端连接。

由于前围横梁8的中段与前纵梁3连接，因此在发动机舱骨架的左右两侧各形成一个由封闭盒体4、前纵梁3、前围横梁8、A柱9、机盖支撑梁5和延长件6依次围成的闭环结构，该闭环结构能够显著地提高了前端弯曲刚性。

进一步地，如图20所示，发动机舱骨架还包括轮罩补强件12、水箱边梁13和水箱支撑件10，与延长件6、封闭盒体4、前纵梁3一起形成封闭的双三角框架结构，轮罩补强件12的上端和水箱边梁13的后端与延长件6的上端连接，水箱边梁13的前端通过水箱支撑件10与前纵梁3的前端连接，轮罩补强件12的下端与前纵梁3的中段连接。

具体为，如图1和图5所示，水箱边梁13有两根，两根水箱边梁13之间连接水箱横梁16，水箱支撑件10的上端连接水箱边梁13与水箱横梁16的连接处，下端连接前纵梁13；轮罩补强件12连接在延长件6与前纵梁3之间。

因此，从图20的角度来看，轮罩补强件12、水箱边梁13和水箱支撑件10，与延长件6、封闭盒体4、前纵梁3一起形成封闭的双三角框架结构，显著提高前端的扭转刚性。

进一步地，如图22所示，发动机舱骨架还包括水箱横梁16，水箱横梁16的两端均连接水箱支撑件10和水箱边梁13，水箱边梁13、水箱横梁16、延长件6、机盖支撑梁5、封闭盒体4、前吸能盒2、前防撞梁1共同形成双水平封闭结构。

具体为，双水平封闭结构包括两个非封闭的环，一个用虚线表示，一个用实线表示。虚线的环包括：机盖支撑梁5-水箱边梁13-水箱横梁16-水箱边梁13-机盖支撑梁5，实线的环包括：机盖支撑梁5-延长件6-封闭盒体4-前吸能盒2-前防撞梁1-前吸能盒2-封闭盒体4-延长件6-机盖支撑梁5，两个环共同组成双水平封闭结构，双水平封闭结构的扭转/横刚性提升。

其中，如图23所示，水箱横梁16与车体连接处，通过构造封闭接头，提高了连接刚性。封闭接头由水箱横梁16、水箱横梁补强件11和水箱安装支架18组成。

本发明具有以下优点：

1)适用于燃油车、PHEV车和EV车，节约了车型投资，缩减了车型开发日程。

2)车体耐撞性提升，中国保险汽车安全指数CIASI对策效果良好，维修经济性对策结果优秀，提升了安全形象，降低保险费用(CIASI结果与保险费用直接挂钩)。

3)构造多种闭环结构，调高车体前端刚性，从而操控安全性提高，提升用户对车型操控感好感。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种发动机舱骨架，包括前防撞梁(1)、前吸能盒(2)和前纵梁(3)，所述前防撞梁(1)位于两个所述前吸能盒(2)的前方，所述前纵梁(3)位于所述前吸能盒(2)的后方，其特征在于，所述前吸能盒(2)与所述前纵梁(3)之间设置有封闭盒体(4)。

2.根据权利要求1所述的发动机舱骨架，其特征在于，所述封闭盒体(4)包括前纵梁端板(41)和前纵梁连接件(42)，所述前纵梁端板(41)与所述前吸能盒(2)连接，所述前纵梁连接件(42)与所述前纵梁(3)的前端侧面连接，所述前纵梁连接件(42)包括翻边(421)，所述翻边(421)与所述前纵梁端板(41)焊接。

3.根据权利要求2所述的发动机舱骨架，其特征在于，所述前纵梁端板(41)与所述前纵梁连接件(42)之间通过焊点连接，所述前纵梁端板(41)上设有分散应力筋(411)，所述分散应力筋(411)位于所述焊点周围。

4.根据权利要求1所述的发动机舱骨架，其特征在于，所述发动机舱骨架还包括机盖支撑梁(5)和延长件(6)，所述延长件(6)从所述机盖支撑梁(5)的前端倾斜向下延伸后与所述封闭盒体(4)的后端连接。

5.根据权利要求4所述的发动机舱骨架，其特征在于，所述延长件(6)包括延长件上盖(61)和延长件下盖(62)；所述机盖支撑梁(5)包括支撑梁上盖(51)和支撑梁下盖(52)。

6.根据权利要求4所述的发动机舱骨架，其特征在于，所述发动机舱骨架还包括纵梁加强件(7)、前围横梁(8)和前围(14)，所述前围(14)横向连接在两根所述前纵梁(3)的中部，所述纵梁加强件(7)与所述前围(14)的外侧面连接，所述前围横梁(8)与所述前围(14)的内侧面连接，所述纵梁加强件(7)与所述前围横梁(8)之间形成封闭断面。

7.根据权利要求6所述的发动机舱骨架，其特征在于，所述发动机舱骨架还包括A柱(9)，所述A柱(9)连接在所述机盖支撑梁(5)和所述前围横梁(8)的后端；

所述封闭盒体(4)、所述前纵梁(3)、所述前围横梁(8)、所述A柱(9)、所述机盖支撑梁(5)和所述延长件(6)依次连接形成闭环结构。

8.根据权利要求4所述的发动机舱骨架，其特征在于，所述发动机舱骨架还包括轮罩补强件(12)、水箱边梁(13)和水箱支撑件(10)，与所述延长件(6)、所述封闭盒体(4)、所述前纵梁(3)一起形成封闭的双三角框架结构，所述轮罩补强件(12)上端和所述水箱边梁(13)的后端与所述延长件(6)的上端连接，所述水箱边梁(13)的前端通过所述水箱支撑件(10)与所述前纵梁(3)的前端连接，所述轮罩补强件(12)的下端与所述前纵梁(3)的中段连接。

9.根据权利要求8所述的发动机舱骨架，其特征在于，所述发动机舱骨架还包括水箱横梁(16)，所述水箱横梁(16)的两端均连接所述水箱支撑件(10)和所述水箱边梁(13)，所述水箱边梁(13)、所述水箱横梁(16)、所述延长件(6)、所述机盖支撑梁(5)、所述封闭盒体(4)、所述前吸能盒(4)、所述前防撞梁(1)共同形成双水平封闭结构。

10.根据权利要求1-9任一项所述的发动机舱骨架，其特征在于，所述前吸能盒(2)包括吸能盒体(21)和吸能盒背板(22)，所述吸能盒背板(22)从所述吸能盒体(21)的边缘开始沿车身Y向向外延伸，所述吸能盒背板(21)与所述封闭盒体(4)通过螺栓连接。

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