CN112758190A - 一种汽车发动机舱纵梁总成 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车发动机舱纵梁总成，包括纵梁主体、外衬板和发动机托架后安装板，所述外衬板和所述发动机托架后安装板分别设置在所述纵梁主体的左右两侧，所述纵梁主体包括发动机舱边梁后段和加强组件，所述发动机舱边梁后段包括水平梁和设置在所述水平梁的前侧的弯曲梁，所述弯曲梁从后至前向上弯曲，所述加强组件同时与所述水平梁以及所述弯曲梁连接。本发明提供的一种汽车发动机舱纵梁总成，能够提升纵梁主体的抗弯抗扭刚度，防止纵梁主体断裂，增强发动机舱的垂摆模态，有利于冷却模块、发动机悬置以及减震器等安装点的Z向动刚度，保证发动机托架后安装板的刚强度，还能够提升安全性和通用性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车部件技术领域，具体涉及一种汽车发动机舱纵梁总成。
背景技术
作为汽车车身框架的重要组成部分，发动机舱纵梁总成是不可或缺的。而发动机舱纵梁总成作为前副车架的载体，为满足整车前部碰撞及机舱垂摆及横摆的要求，发动机舱纵梁总成的刚度及强度要求比较高，往往需要用到高强度甚至超高强度钢板，且其自身结构断面及工艺通常比较复杂，因此其冲压成型困难，又因为针对不同车型一般需要开发不同的发动机舱纵梁总成，这就导致了发动机舱纵梁总成的开发费用及零件成本较高。随着汽车业的发展，消费者对汽车多样化的要求日趋明显，同时2021版C-NCAP及中保研的发布对汽车安全要求再次提高，既快速的更新换代又满足碰撞安全的要求是当前亟待解决的课题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种汽车发动机舱纵梁总成，能够提升纵梁主体的抗弯抗扭刚度，防止纵梁主体断裂，增强发动机舱的垂摆模态，有利于冷却模块、发动机悬置以及减震器等安装点的Z向动刚度，保证发动机托架后安装板的刚强度，还能够提升安全性和通用性。
本发明的一种汽车发动机舱纵梁总成，包括纵梁主体、外衬板和发动机托架后安装板，所述外衬板和所述发动机托架后安装板分别设置在所述纵梁主体的左右两侧，所述纵梁主体包括发动机舱边梁后段和加强组件，所述发动机舱边梁后段包括水平梁和设置在所述水平梁的前侧的弯曲梁，所述弯曲梁从后至前向上弯曲，所述加强组件同时与所述水平梁以及所述弯曲梁连接。
进一步，所述加强组件包括上加强件和中加强件，所述发动机舱边梁后段上设置有通槽，所述通槽开口方向朝上且贯通方向沿所述发动机舱边梁后段的长度方向，所述上加强件的左右两侧分别与所述通槽的左右两侧的内壁连接，所述上加强件与所述发动机舱边梁后段之间形成第一空腔，所述中加强件设置在所述第一空腔内，并且所述中加强件将所述第一空腔分隔成两个小空腔。
进一步，所述中加强件包括从上至下依次连接的第一搭接板、支撑板和第二搭接板，所述第一搭接板与所述上加强件连接，所述第二搭接板与所述发动机舱边梁后段连接，所述支撑板能够为所述第一搭接板提供支撑。
进一步，所述第一搭接板和所述第二搭接板分别位于所述支撑板的左右两侧，所述中加强件在前后方向上的长度小于所述上加强件在前后方向上的长度, 所述中加强件在左右方向上的宽度小于所述上加强件在左右方向上的宽度，所述上加强件对应所述第二搭接边的上方的位置沿长度方向间隔设置有多个焊接过孔。
进一步，所述外衬板和所述发动机托架后安装板在前后方向上的位置对应所述加强组件的中部的位置。
进一步，所述外衬板的中部设置有滑撬定位加强件，所述外衬板远离所述纵梁主体一侧形成门槛断面结构。
进一步，所述发动机托架后安装板上靠近所述纵梁主体一侧设置有前副车架总成安装点，所述发动机托架后安装板上远离所述纵梁主体一侧设置有中通道前加强横梁安装点。
进一步，所述前副车架总成安装点包括开设在所述发动机托架安装板上的第一螺栓过孔和位于所述第一螺栓过孔的上方的安装套管，所述中通道前加强横梁安装点包括开设在所述发动机托架安装板上的第二螺栓过孔和位于所述第二螺栓过孔的上方的安装螺母。
进一步，所述发动机托架后安装板上设置有第一加强板，所述第一加强板的下侧与所述发动机托架后安装板连接，所述第一加强板的中部设置有向上凸出的第一凸出部，所述第一凸出部与所述发动机托架后安装板形成第二空腔，所述第一凸出部的中部设置有用于供所述安装套管穿过的套管过孔。
进一步，所述发动机托架后安装板上设置有第二加强板，所述第二加强板的下侧与所述发动机托架后安装板连接，所述第二加强板的中部设置有向上凸出的第二凸出部，所述第二凸出部与所述发动机托架后安装板形成第三空腔，所述第二凸出部的中部设置有用于供所述安装螺母穿过的螺母过孔。
本发明的有益效果是：（1）加强组件能够提升纵梁主体的抗弯抗扭刚度，防止纵梁主体断裂，有效抑制了正面碰撞中绕Q点向上旋转的趋势，加强组件还增强了发动机舱的垂摆模态，有利于冷却模块、发动机悬置以及减震器等安装点的Z向动刚度，而发动机托架后安装板焊接在纵梁主体上形成悬臂的结构，前副车架总成安装点靠近纵梁主体形成较短的悬臂，又由于悬臂的根基位于加强组件加强的位置，前副车架总成安装点处设置有第二加强板形成盒状结构，所以能够保证发动机托架后安装板的刚强度，从而保证前副车架总成安装点在50Hz-500Hz区间的三向动刚度；（2）前副车架总成在前部正面碰撞工况中，前副车架总成安装点在承受较大冲击时会因撕裂而定位失效，从而卸载碰撞中产生的加速度，保证乘客的安全；（3）纵梁主体、外衬板和发动机托架后安装板分别进行制造，然后再焊接在一起，针对同一子平台不同轴距的车型可以共用纵梁主体和发动机托架后安装板，仅用重新设计外衬板即可，从而保证零件的最大通用化率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图一；
图2为本发明的爆炸图；
图3为本发明的结构示意图二；
图4为图3的A-A截面示意图；
图5为本发明的结构示意图三；
图6为图5的B-B截面示意图；
图7为本发明与前副车架总成以及中通道前加强横梁连接的结构示意图。
附图标记说明：1-发动机舱边梁后段，11-水平梁，12-弯曲梁，2-上加强件，21-焊接过孔，3-中加强件，31-第一搭接板，32-支撑板，33-第二搭接板，4-外衬板，41-滑撬定位加强件，42-门槛断面结构，5-发动机托架后安装板， 51-第一加强板，52-安装套管，53-第二加强板，54-安装螺母，6-第一空腔，7-第二空腔，8-前副车架总成，9-中通道前加强横梁。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
如图1-图6所示，本实施例中的一种汽车发动机舱纵梁总成，包括纵梁主体、外衬板4和发动机托架后安装板5，所述外衬板4和所述发动机托架后安装板5分别设置在所述纵梁主体的左右两侧，所述纵梁主体包括发动机舱边梁后段1和加强组件，所述发动机舱边梁后段1包括水平梁11和设置在所述水平梁11的前侧的弯曲梁12，所述弯曲梁12从后至前向上弯曲，所述加强组件同时与所述水平梁11以及所述弯曲梁12连接；所述外衬板4和所述发动机托架后安装板5在前后方向上的位置对应所述加强组件的中部的位置；所述发动机托架后安装板5上靠近所述纵梁主体一侧设置有前副车架总成安装点，所述发动机托架后安装板5上远离所述纵梁主体一侧设置有中通道前加强横梁安装点；所述前副车架总成安装点包括开设在所述发动机托架安装板上的第一螺栓过孔和位于所述第一螺栓过孔的上方的安装套管52，所述中通道前加强横梁安装点包括开设在所述发动机托架安装板上的第二螺栓过孔和位于所述第二螺栓过孔的上方的安装螺母54；所述发动机托架后安装板5上设置有第一加强板51，所述第一加强板51的下侧与所述发动机托架后安装板5连接，所述第一加强板51的中部设置有向上凸出的第一凸出部，所述第一凸出部与所述发动机托架后安装板5形成第二空腔7，所述第一凸出部的中部设置有用于供所述安装套管52穿过的套管过孔；所述发动机托架后安装板5上设置有第二加强板53，所述第二加强板53的下侧与所述发动机托架后安装板5连接，所述第二加强板53的中部设置有向上凸出的第二凸出部，所述第二凸出部与所述发动机托架后安装板5形成第三空腔，所述第二凸出部的中部设置有用于供所述安装螺母54穿过的螺母过孔。
在使用时，如图7所示，车体的左右两侧分别设置有一个汽车发动机舱纵梁总成，两个汽车发动机舱纵梁总成互相对称并且发动机托架后安装板5相向设置，前副车架总成8的后部的左右两侧分别通过螺栓穿过安装套管52以及第一螺栓过孔并与螺母配合固定在前副车架总成安装点上，中通道前加强横梁9的左右两侧分别通过螺栓穿过第二螺栓过孔并与安装螺母54连接固定在中通道前加强横梁安装点上，本发明针对行业中保研小偏置碰撞提出了的新的应对策略，小偏置碰撞的力传递至发动机舱纵梁总成，加强组件能够提升纵梁主体的抗弯抗扭刚度，防止纵梁主体断裂，有效抑制了正面碰撞中绕图3中的Q点向上旋转的趋势，加强组件还增强了发动机舱的垂摆模态，有利于冷却模块、发动机悬置以及减震器等安装点的Z向动刚度，而发动机托架后安装板5焊接在纵梁主体上形成悬臂的结构，前副车架总成安装点靠近纵梁主体形成较短的悬臂，又由于悬臂的根基位于加强组件加强的位置，前副车架总成安装点处设置有第二加强板53形成盒状结构，所以能够保证发动机托架后安装板5的刚强度，从而保证前副车架总成安装点在50Hz-500Hz区间的三向动刚度。此外，前副车架总成8在前部正面碰撞工况中，前副车架总成安装点在承受较大冲击时会因撕裂而定位失效，从而卸载碰撞中产生的加速度，保证乘客的安全。纵梁主体、外衬板4和发动机托架后安装板5分别进行制造，然后再焊接在一起，针对同一子平台不同轴距的车型可以共用纵梁主体和发动机托架后安装板5，仅用重新设计外衬板4即可，从而保证零件的最大通用化率。
本实施例中，如图2、图4和图6所示，所述加强组件包括上加强件2和中加强件3，所述发动机舱边梁后段1上设置有通槽，所述通槽开口方向朝上且贯通方向沿所述发动机舱边梁后段1的长度方向，所述上加强件2的左右两侧分别与所述通槽的左右两侧的内壁连接，所述上加强件2与所述发动机舱边梁后段1之间形成第一空腔6，所述中加强件3设置在所述第一空腔6内，并且所述中加强件3将所述第一空腔6分隔成两个小空腔。上加强件2的截面呈“U”形，发动机舱边梁后段1的截面呈倒“几”字形，上加强件2置于发动机舱边梁后段1的通槽内，上加强件2和发动机舱边梁后段1均通过超高强钢热成型工艺，降低了冲压工艺困难，避免了零件开裂风险，降低了零件因成形合格率低而引起的制程成本，上加强件2和发动机舱边梁后段1的制造公差均朝向通槽内的方向，用于补偿回弹，防止上加强件2和发动机舱边梁后段1因回弹造成的精度难以控制，从而保证外衬板4和发动机托架后安装板5的位置精度。中加强件3将第一空腔6分隔成两个小空腔，使得上加强件2和中加强件3形成一个类似于“T”形的截面形状，能够提升纵梁主体的抗弯抗扭刚度，防止纵梁主体断裂，有效抑制了正面碰撞中绕Q点向上旋转的趋势，同时能够有效减重降本。
本实施例中，如图4和图6所示，所述中加强件3包括从上至下依次连接的第一搭接板31、支撑板32和第二搭接板33，所述第一搭接板31与所述上加强件2连接，所述第二搭接板33与所述发动机舱边梁后段1连接，所述支撑板32能够为所述第一搭接板31提供支撑；所述第一搭接板31和所述第二搭接板33分别位于所述支撑板32的左右两侧，所述中加强件3在前后方向上的长度小于所述上加强件2在前后方向上的长度, 所述中加强件3在左右方向上的宽度小于所述上加强件2在左右方向上的宽度，所述上加强件2对应所述第二搭接边的上方的位置沿长度方向间隔设置有多个焊接过孔21。制造时首先将第一搭接板31与中加强件3的下表面的左侧或者右侧焊接，从而将上加强件2和中加强件3焊接成为加强组件，然后将加强组件与发动机舱边梁后段1焊接在一起，其中第二搭接板33的位置位于焊接过孔21的下侧，在进行第二搭接板33与发动机舱边梁后段1的焊接时可以将焊枪深入焊接过孔21进行焊接，这种结构减少了焊接层级，缩短了二氧化碳保护焊的长度，保护环境的同时节约了制造成本。
本实施例中，如图1和图5所示，所述外衬板4的中部设置有滑撬定位加强件41，所述外衬板4远离所述纵梁主体一侧形成门槛断面结构42，汽车发动机舱纵梁总成应用于不同车型的汽车其门槛断面结构42和工艺滑撬也不同，通过将滑撬定位加强件41和门槛断面结构42均集中到外衬板4上，能够实现同一子平台不同轴距的车型可以共用纵梁主体和发动机托架后安装板5，仅用重新设计外衬板4即可。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种汽车发动机舱纵梁总成，其特征在于：包括纵梁主体、外衬板（4）和发动机托架后安装板（5），所述外衬板（4）和所述发动机托架后安装板（5）分别设置在所述纵梁主体的左右两侧，所述纵梁主体包括发动机舱边梁后段（1）和加强组件，所述发动机舱边梁后段（1）包括水平梁（11）和设置在所述水平梁（11）的前侧的弯曲梁（12），所述弯曲梁（12）从后至前向上弯曲，所述加强组件同时与所述水平梁（11）以及所述弯曲梁（12）连接。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机舱纵梁总成，其特征在于：所述加强组件包括上加强件（2）和中加强件（3），所述发动机舱边梁后段（1）上设置有通槽，所述通槽开口方向朝上且贯通方向沿所述发动机舱边梁后段（1）的长度方向，所述上加强件（2）的左右两侧分别与所述通槽的左右两侧的内壁连接，所述上加强件（2）与所述发动机舱边梁后段（1）之间形成第一空腔（6），所述中加强件（3）设置在所述第一空腔（6）内，并且所述中加强件（3）将所述第一空腔（6）分隔成两个小空腔。
3.根据权利要求2所述的汽车发动机舱纵梁总成，其特征在于：所述中加强件（3）包括从上至下依次连接的第一搭接板（31）、支撑板（32）和第二搭接板（33），所述第一搭接板（31）与所述上加强件（2）连接，所述第二搭接板（33）与所述发动机舱边梁后段（1）连接，所述支撑板（32）能够为所述第一搭接板（31）提供支撑。
4.根据权利要求3所述的汽车发动机舱纵梁总成，其特征在于：所述第一搭接板（31）和所述第二搭接板（33）分别位于所述支撑板（32）的左右两侧，所述中加强件（3）在前后方向上的长度小于所述上加强件（2）在前后方向上的长度, 所述中加强件（3）在左右方向上的宽度小于所述上加强件（2）在左右方向上的宽度，所述上加强件（2）对应所述第二搭接边的上方的位置沿长度方向间隔设置有多个焊接过孔（21）。
5.根据权利要求1所述的汽车发动机舱纵梁总成，其特征在于：所述外衬板（4）和所述发动机托架后安装板（5）在前后方向上的位置对应所述加强组件的中部的位置。
6.根据权利要求1所述的汽车发动机舱纵梁总成，其特征在于：所述外衬板（4）的中部设置有滑撬定位加强件（41），所述外衬板（4）远离所述纵梁主体一侧形成门槛断面结构（42）。
7.根据权利要求1所述的汽车发动机舱纵梁总成，其特征在于：所述发动机托架后安装板（5）上靠近所述纵梁主体一侧设置有前副车架总成安装点，所述发动机托架后安装板（5）上远离所述纵梁主体一侧设置有中通道前加强横梁安装点。
8.根据权利要求7所述的汽车发动机舱纵梁总成，其特征在于：所述前副车架总成安装点包括开设在所述发动机托架安装板上的第一螺栓过孔和位于所述第一螺栓过孔的上方的安装套管（52），所述中通道前加强横梁安装点包括开设在所述发动机托架安装板上的第二螺栓过孔和位于所述第二螺栓过孔的上方的安装螺母（54）。
9.根据权利要求8所述的汽车发动机舱纵梁总成，其特征在于：所述发动机托架后安装板（5）上设置有第一加强板（51），所述第一加强板（51）的下侧与所述发动机托架后安装板（5）连接，所述第一加强板（51）的中部设置有向上凸出的第一凸出部，所述第一凸出部与所述发动机托架后安装板（5）形成第二空腔（7），所述第一凸出部的中部设置有用于供所述安装套管（52）穿过的套管过孔。
10.根据权利要求8所述的汽车发动机舱纵梁总成，其特征在于：所述发动机托架后安装板（5）上设置有第二加强板（53），所述第二加强板（53）的下侧与所述发动机托架后安装板（5）连接，所述第二加强板（53）的中部设置有向上凸出的第二凸出部，所述第二凸出部与所述发动机托架后安装板（5）形成第三空腔，所述第二凸出部的中部设置有用于供所述安装螺母（54）穿过的螺母过孔。
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