CN113771955A - 一种汽车前端碰撞传力结构及车辆 - Google Patents
一种汽车前端碰撞传力结构及车辆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113771955A CN113771955A CN202111142706.8A CN202111142706A CN113771955A CN 113771955 A CN113771955 A CN 113771955A CN 202111142706 A CN202111142706 A CN 202111142706A CN 113771955 A CN113771955 A CN 113771955A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- main
- collision
- longitudinal beam
- energy absorption
- auxiliary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 54
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 93
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 25
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 17
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 6
- 125000003003 spiro group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract description 25
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 24
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 241001331845 Equus asinus x caballus Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/08—Front or rear portions
- B62D25/082—Engine compartments
- B62D25/085—Front-end modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
- B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
- B60R19/04—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects formed from more than one section in a side-by-side arrangement
- B60R19/12—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects formed from more than one section in a side-by-side arrangement vertically spaced
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
- B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
- B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
- B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
- B60R19/34—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
- B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
- B62D21/152—Front or rear frames
- B62D21/155—Sub-frames or underguards
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/08—Front or rear portions
- B62D25/082—Engine compartments
- B62D25/084—Radiator supports
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Abstract
本发明涉及一种汽车前端碰撞传力结构，包括前端框架、冷却系统散热器、主纵梁、前轮胎胎面、主吸能盒固定支座、副吸能盒、副防撞横梁、主吸能盒、主防撞横梁、横梁连接板、副车架连接支架和主纵梁前端固定支座；主吸能盒、主防撞横梁、副吸能盒、副防撞横梁与横梁连接板可连成全覆盖一级碰撞吸能防护笼式结构；前端框架、冷却系统散热器、主纵梁、前轮胎胎面、主吸能盒固定支座、副车架连接支架与主纵梁前端固定支座可连成全覆盖二级碰撞吸能防护笼式结构。本发明上中下多路径传力设计，实现MPDB工况评价区域传力结构有效覆盖，壁障碰撞接触载荷合理分布，从而降低MPDB工况壁障兼容性罚分，大幅提升汽车碰撞兼容性防护能力。
Description
技术领域
本发明属于车辆碰撞技术领域，具体涉及一种汽车前端碰撞传力结构及车辆。
背景技术
目前，传统的车身传力结构多是以吸能盒、纵梁为主的单一传力路径，碰撞载荷集中、传力路径截面力大，以满足正面碰撞、偏置碰撞对碰撞安全性能的要求。然而，实际碰撞过程中，车体过弱或过强都会导致事故中的一方受损更为严重，为解决车体强度的合理匹配，碰撞兼容性法规应运而生。因此，车体前端传力路径结构的设计思路、匹配方式也应有所调整。
现有技术公开了一种偏转器和用于车体的前端结构，所述偏转器或猎枪梁为车辆的前端结构的一部分。所述猎枪梁包括三角形的连接板，所述连接板具有相对于车辆的前部以倾斜的角度设置的前表面和相对于车辆的后部以倾斜的角度设置的后表面。所述连接板的侧向面对表面连接到车架梁。在与轻度偏置刚性障碍物碰撞中产生的载荷通过猎枪梁、车架梁和副车架在纵向载荷路径和横向载荷路径之间分配。但是，其应用于小偏置工况，主要为纵梁段支撑结构，无MPDB工况变形过程逐级应对结构。现有技术还公开了一种汽车前端结构及车辆，包括发动机舱边梁、轮毅包加强件、前置梁和前端连接件；所述前置梁的前端向下弯曲并向发动机舱边梁侧逐渐靠拢，且发动机舱边梁的前端与前一置梁的前端通过前端连接件焊接在一起；所述轮毅包加强件的上端与前置梁的中部焊接：轮锻包加强件的下端与发动机舱边梁的中部焊接。但是，其应用于小偏置工况，主要为纵梁段支撑结构，无MPDB工况变形过程逐级应对结构。现有技术还公开了一种车辆传力路径前端结构及车辆，传力路径前端结构包括：车身横梁，设在车架前端：至少一个车身吸能件，设在车身横梁上，且朝向车架布置，以在车辆碰撞时，通过车身吸能件吸收至少一部分能量；LLP横梁，与车身横梁间隔开布置，LLP横梁设在副车架前端：至少个LLP吸能件，设在LLP横梁上，且朝向副车架布置，LLP横梁与LLP吸能件形成LLP传力通道，以在车辆碰撞时，通过LLP吸能件进一步吸收碰撞能量。但是，其为吸能盒前端结构，主要为碰撞传力下路径设计，无MPDB工况上中下多路径传力设计。
与此同时，C-NCAP2021版法规于2022年1月1日起正式实施，基于MPDB工况兼容性评价的开发车型尚处于研发状态，尚无公开的关于兼容性评价应对结构的实现方案。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种针对C-NCAP中MPDB工况评价区域适应性设计的汽车前端碰撞传力结构，以解决降低MPDB工况壁障兼容性罚分的问题。传力结构已通过骡子车开发实车试验验证，证明所述结构可有效应对MPDB工况碰撞兼容性开发性能要求。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种汽车前端碰撞传力结构，包括前端框架1、冷却系统散热器2、主纵梁5、前轮胎胎面6、主吸能盒固定支座7、2个副吸能盒8、副防撞横梁9、2个主吸能盒10、主防撞横梁11、横梁连接板12、副车架连接支架13和主纵梁前端固定支座14；
所述每个主吸能盒10的前、后两端分别与主防撞横梁11和主吸能盒固定支座7相连，每个副吸能盒8的前、后两端分别与副防撞横梁9和副车架连接支架13相连，2个主吸能盒10的Y向宽度范围均布2个上、下两端分别与主防撞横梁11和副防撞横梁9相连横梁连接板12；
所述前端框架1设置于主纵梁5前端与主防撞横梁11连接，冷却系统散热器2嵌入安装在前端框架1内部，主纵梁5和主吸能盒固定支座7分别与主纵梁前端固定支座14相连，主纵梁5前方设有与副吸能盒8和副防撞横梁9连接的副车架固定连接板13；
MPDB工况碰撞过程中，所述主吸能盒10、主防撞横梁11、副吸能盒8、副防撞横梁9与横梁连接板12能够连成全覆盖一级碰撞吸能防护笼式结构；所述前端框架1、冷却系统散热器2、主纵梁5、前轮胎胎面6、主吸能盒固定支座7、副车架连接支架13与主纵梁前端固定支座14能够连成全覆盖二级碰撞吸能防护笼式结构。
进一步地，所述主吸能盒10的左、右侧设有变形诱导槽，副吸能盒8在与主吸能盒10的X向相同位置也设有变形诱导槽。
进一步地，所述2个横梁连接板12与主防撞横梁11和副防撞横梁9前表面的横梁连接板安装点螺接，主防撞横梁11及副防撞横梁9曲率半径一致，固定安装位置后所述主防撞横11梁及副防撞横梁9前端弧形平面平齐。
进一步地，所述主纵梁前端固定支座14与主纵梁5焊接，主吸能盒固定支座7与主纵梁前端固定支座14螺接；所述副车架连接支架13与主纵梁副车架固定连接板16螺接，主纵梁前端固定支座14与副车架连接支架13在X向上处于同一平面。
进一步地，所述前端框架1的后端面在X方向上与主吸能盒固定支座7处于平齐位置，前端框架1前端左右两侧上设有安装点与主防撞横梁11连接，前端框架1后端左右两侧上也设有安装点通过螺栓与前端框架连接支架15连接。
进一步地，所述shotgun4的前端X向通过焊点与主纵梁前端固定支座14连接，Y向通过焊点与主纵梁外板连接，Z向通过焊点与主纵梁副车架固定连接板16连接，shotgun4的后端通过焊点与前端框架连接支架15和A柱3连接；所述shotgun4形成上路径传力通道。
进一步地，所述主纵梁5前端Z向离地高度设定在小于508mm的距离，主纵梁前端内板设有变形诱导槽，主纵梁前端外板型面Y向尺寸配合主纵梁内板变形诱导槽逐渐过渡，形成纵梁变形结构诱导，主纵梁内板中段设置折弯诱导槽，折弯诱导槽开口尺寸由下向上逐渐递减；所述主纵梁5形成中路径传力通道。
进一步地，还包括副车架铸件本体17和副车架支撑纵梁18；所述副车架支撑纵梁18前端与所述副车架连接支架13通过缝焊建立连接关系，副车架支撑纵梁18后端通过螺栓与副车架铸件本体17建立连接关系，副车架铸件本体17前中后段均设有螺栓孔，通过连接螺栓安装在所述主纵梁5前中后段上；所述副防撞横梁9、副吸能盒8、副车架连接支架13、副车架支撑纵梁18及副车架铸件本体17共同构成贯通式副车架，贯通式副车架形成下路径传力通道。
一种车辆，包括所述的一种汽车前端碰撞传力结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明汽车前端碰撞传力结构，碰撞载荷经由所述的全覆盖一级碰撞吸能防护笼式结构、全覆盖二级碰撞吸能防护笼式结构分解至所述的shotgun、主纵梁、副车架上中下多路径传力通道；由传统的纵梁单一传力路径，调整为上中下多路径传力设计，同时增大主防撞横梁及副防撞横梁Y向覆盖面积，控制主纵梁前端Z向离地高度(不包含翻边尺寸)、副防撞横梁Z向离地高度。实现C-NCAP中MPDB工况评价区域传力结构有效覆盖，壁障碰撞接触载荷合理分布，从而降低MPDB工况壁障兼容性罚分，大幅提升汽车碰撞兼容性防护能力，具体具有如下优点：
1、本发明中传力路径针对C-NCAP中MPDB工况评价区域适应性设计，由单一传力路径调整为上中下多路径传力设计，碰撞载荷相比单一传递路径大幅降低，MPDB工况台车OLC(Occupant Load Criterion乘员载荷准则)有效降低；同时提升结构稳健性设计，保证汽车碰撞工况压溃模式稳定、压溃次序逐级进行；
2、本发明中传力路径针对C-NCAP中MPDB工况评价区域适应性设计，评价区域传力结构全方位覆盖，试验车辆与壁障台车在评价区域的有效接触面积大幅增加，MPDB工况台车SD值(Standard Deviation壁障变形量标准偏差)有效降低，同时有效避免单一载荷过大导致壁障击穿风险，从而降低MPDB工况壁障兼容性罚分，大幅提升汽车碰撞兼容性防护能力；
3、本发明中主吸能盒的Y向尺寸、主防撞横梁的Y向覆盖长度、副防撞横梁的Y向覆盖长度、主纵梁前端Z向离地高度(不包含翻边尺寸)、副防撞横梁的下表面Z向离地高度结合MPDB工况评价考察指标要求及相关设计边界要求整体式设计，有效避免MPDB工况结构高度罚分问题，大幅提升主、副吸能盒X向单位距离的吸能效率，有效解决布置空间不足带来的吸能问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的汽车前端碰撞传力结构的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的全覆盖一级碰撞吸能防护笼式结构的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的全覆盖二级碰撞吸能防护笼式结构的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的shotgun、主纵梁、副车架连接关系的前端局部结构示意图；
图5为本发明实施例提供的shotgun、主纵梁、副车架多传力路径的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的汽车前端碰撞传力结构的传力路径示意图；
图7为本发明实施例提供的汽车前端碰撞传力结构与C-NCAP中MPDB工况评价区域的位置示意图。
图中，1.前端框架2.冷却系统散热器3.A柱4.Shotgun 5.主纵梁6.前轮胎胎面7.主吸能盒固定支座8.副吸能盒9.副防撞横梁10.主吸能盒11.主防撞横梁12.横梁连接板13.副车架连接支架14.主纵梁前端固定支座15.前端框架连接支架16.主纵梁副车架固定连接板17.副车架铸件本体18.副车架支撑纵梁19.MPDB工况壁障投影20.MPDB工况壁障评价区域投影。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1和图2所示，本发明实施例提供的汽车前端碰撞传力结构，包括2个主吸能盒10及所述主吸能盒10前方的主防撞横梁11、2个副吸能盒8及所述副吸能盒8前方的副防撞横梁9、横梁连接板12、前端框架1、冷却系统散热器2、主纵梁5、主吸能盒固定支座7、副车架连接支架13、主纵梁前端固定支座14、A柱3、Shotgun4以及前轮胎胎面6。
所述2个主吸能盒10左、右设置，主吸能盒10的Y向尺寸结合MPDB工况评价区域要求、碰撞吸能效率需求及布置空间限制延长至传统主吸能盒尺寸的两倍左右，本发明主吸能盒10的Y向尺寸达到200mm左右，大幅提升X向单位距离的吸能效率，可有效解决布置空间不足带来的吸能问题。所述每个主吸能盒10的左、右侧设有变形诱导槽，提升主吸能盒10的压溃模式稳健性设计。
所述主防撞横梁11的Y向覆盖长度结合MPDB工况评价区域要求、行人保护腿型撞击点数量平衡、造型CAS面限制综合考虑，Y向长度覆盖至前轮胎胎侧，主防撞横梁11的Y向覆盖长度占MPDB工况评价区域Y向长度的80％左右；
所述副防撞横梁9的Y向覆盖长度结合MPDB工况评价区域要求、行人保护腿型撞击点数量平衡、造型CAS面限制综合考虑，Y向长度覆盖至前轮胎胎面，副防撞横梁9的Y向覆盖长度占MPDB工况评价区域Y向长度的90％左右；副防撞横梁9的下表面Z向离地高度结合MPDB工况评价区域要求、动力系统冷却散热要求、车辆接近角限制综合考虑，本发明副防撞横梁9的下表面Z向离地高度设定在250mm处，与MPDB工况评价区域下沿离地高度一致。
所述主吸能盒10前端通过缝焊与主防撞横梁11接连，主吸能盒10后端通过缝焊与主吸能盒固定支座7连接。所述副吸能盒8在与主吸能盒10的X向相同位置设有变形诱导槽，副吸能盒8前端通过缝焊与副防撞横梁9接连，副吸能盒8后端通过缝焊与副车架连接支架13连接。所述左、右主吸能盒10的Y向宽度范围均布2个横梁连接板12，通过螺接与主防撞横梁11、副防撞横梁9上下连接。具体地，所述主防撞横梁11及副防撞横梁9前表面设有横梁连接板安装点，所述横梁连接板12分别与主副防撞横梁11所述安装点连接，主防撞横梁11与副防撞横梁9的曲率半径一致，固定安装位置后主防撞横梁11与副防撞横梁9的前端弧形平面平齐。所述横梁连接板12设有纵向加强筋，起到抵抗轴向变形作用。所述主吸能盒10及主防撞横梁11、副吸能盒8及副防撞横梁9、横梁连接板12连成全覆盖一级碰撞吸能防护笼式结构。本发明全覆盖一级碰撞吸能防护笼式结构起到有效增加汽车前端传力结构与台车壁障的接触面积，合理分布碰撞载荷的作用，同时主、副吸能结构一体化压溃变形，大幅改善台车壁障侵入变形的均匀程度，有效降低壁障SD值罚分。
由图3和图4可见，在本实施例中，所述主吸能盒10后端缝焊连接的主吸能盒固定支座7通过螺栓与主纵梁前端固定支座14连接，主纵梁前端固定支座14后方由主纵梁5及shotgun4共同支撑，为主吸能盒10充分变形压溃提供足够的承载能力。
所述副吸能盒8后端缝焊连接的副车架连接支架13通过螺栓与主纵梁副车架固定连接板16连接。主纵梁前端固定支座14与副车架连接支架13在X向上处于同一平面。
所述主纵梁前端固定支座14与主纵梁5通过焊接建立连接关系，所述主吸能盒10及主防撞横梁11通过主吸能盒固定支座7与主纵梁前端固定支座14连接；所述主纵梁5前方设有副车架固定连接板13，所述副吸能盒8及副防撞横梁9通过副车架连接支架13与主纵梁副车架固定连接板16螺栓连接；所述主纵梁5的前端布置前端框架1。
所述前端框架1的后端面在X方向上与主吸能盒固定支座7处于平齐位置，前端框架1前端左右两侧上设有安装点与主防撞横梁11连接，前端框架1后端左右两侧上也设有安装点通过螺栓与前端框架连接支架15连接。所述前端框架连接支架15与shotgun4通过焊点建立连接关系。冷却系统散热器2嵌入前端框架1内部连接，前端框架1设有安装点，所述冷却系统散热器2经前端框架安装点与之连接，且安装后冷却系统散热器2与前端框架1在X向上前端面平齐。
MPDB工况碰撞过程中，主吸能盒10与副吸能盒8受冲击载荷，在横梁连接板12传力作用下一体式逐级压溃。当主吸能盒10与副吸能盒8充分压溃完成时，主防撞横梁11与副防撞横梁9在横梁连接板12的作用下前端弧面平齐，后端抵于主纵梁前端固定支座14与副车架连接支架13连成的X向平面。至此，全覆盖一级碰撞吸能防护笼式结构作用形成。
所述主防撞横梁11与副防撞横梁9在碰撞变形过程中曲率半径逐渐变大，最终在Y0处偏左位置附近折弯，主防撞横梁11与副防撞横梁9的X向前端面逐渐趋于平行于Y轴，远离Y0侧一端逐渐向外延伸。在本实施例中，副防撞横梁9远离Y0位置一端碰撞变形过程中逐渐与前轮胎胎面6挤压，形成副防撞横梁9、副车架连接支架13、前轮胎胎面6连接平面。
所述前端框架1及嵌入其中的冷却系统散热器2受冲击载荷后移，前端框架1及嵌入其中的冷却系统散热器2的前端端面逐渐与主纵梁前端固定支座14与副车架连接支架13连成的X向平面齐平。
由此，前端框架1、冷却系统散热器2、主纵梁5、主纵梁前端固定支座14、主吸能盒固定支座7、副车架连接支架13、前轮胎胎面6在碰撞载荷作用下连成全覆盖二级碰撞吸能防护笼式结构。
全覆盖一级碰撞吸能防护笼式结构以面状网式结构将碰撞冲击载荷向后逐渐传递至全覆盖二级碰撞吸能防护笼式结构，合理分布碰撞载荷承载。
由图3、图4和图5可见，在本实施例中，Shotgun4的前端Z向高度低于Shotgun4的后端Z向高度，shotgun4的结构形式由后向前呈现下探式布置。Shotgun4的Z向截面尺寸由前向后逐渐递增，Shotgun4的内板和外板闭合形成封闭式腔体传力结构。Shotgun4的前端X向前端面通过焊点与主纵梁前端固定支座14连接，Shotgun4的前端Y向外端面通过焊点与主纵梁5外板连接，Shotgun4的前端Z向下端面通过焊点与主纵梁副车架固定连接板16连接。所述shotgun4的Y向边缘尺寸与主吸能盒的Y向边缘尺寸一致，在碰撞过程中有效支撑主吸能盒充分压溃。Shotgun4的后端通过焊点与前端框架连接支架15及A柱3连接。Shotgun4的前端Y向尺寸相比所述shotgun4的后端Y向尺寸更靠近Y0方向，所述shotgun4的Z向截面尺寸由前向后逐渐递增，形成封闭式腔体传力结构。shotgun4的结构形式走势配合纵梁变形模式设置，合理分配载荷承载与变形吸能间的平衡。Shotgun4将全覆盖二级碰撞吸能防护笼式结构传递来的碰撞载荷向后传递至A柱3。
主纵梁前端固定支座14后方由主纵梁5及shotgun4共同支撑，主纵梁前端固定支座14靠近Y0侧通过焊点与主纵梁外板焊接，主纵梁前端固定支座14远离Y0侧通过焊点与shotgun4前端下探面焊接。主纵梁5前端内板设有3个均布的变形诱导槽，提升纵梁变形稳健性设计；主纵梁5的前端外板型面Y向尺寸配合内板变形诱导槽逐渐过渡，形成纵梁变形结构诱导，合理匹配前端传力结构刚度；主纵梁5的内板中段设置折弯诱导槽，折弯诱导槽开口尺寸由下向上逐渐递减，保证纵梁变形模式稳定的同时兼顾纵梁碰撞传力承载能力。
主纵梁5的前端Z向离地高度(不包含翻边尺寸)结合MPDB工况评价考察指标要求、US Pt581性能评价方法综合考虑，主纵梁5的前端Z向离地高度设定在小于508mm的距离；主纵梁5及主纵梁前端固定支座14将全覆盖二级碰撞吸能防护笼式结构传递来的碰撞载荷分解至shotgun5及副车架连接支架13并向后传递A柱3。
所述副车架支撑纵梁18前端与副车架连接支架13通过缝焊连接，副车架支撑纵梁18后端通过螺栓与副车架铸件本体17连接；副车架铸件本体17前中后段均设有螺栓孔，通过连接螺栓安装在主纵梁5前中后段上。所述副防撞横梁9、副吸能盒8、副车架连接支架13、副车架支撑纵梁18及副车架铸件本体17共同构成贯通式副车架。副车架连接支架13、副车架支撑纵梁18、副车架铸件本体17将全覆盖二级碰撞吸能防护笼式结构传递来的碰撞载荷向后传递A柱3及车身地板梁。
在本实施例中，由于主防撞横梁11与副防撞横梁9的曲率半径一致，固定安装位置后主防撞横梁11与副防撞横梁9的前端弧形平面平齐。当碰撞发生时，碰撞载荷经由主防撞横梁11与副防撞横梁9在横梁连接板12作用下向后一体化传递至主吸能盒10及副吸能盒8，主吸能盒10及副吸能盒8同步逐级压溃。当主吸能盒10与副吸能盒8充分压溃完成时，主防撞横梁11与副防撞横梁9在横梁连接板12的作用下前端弧面平齐，后端抵于主纵梁前端固定支座14与副车架连接支架13连成的X向平面。横梁连接板12实现碰撞载荷在主防撞横梁11与副防撞横梁9间的相互传递。主吸能盒10及主防撞横梁11、副吸能盒8及副防撞横梁9、横梁连接板12相互连接形成全覆盖一级碰撞吸能防护笼式结构。
碰撞载荷经由全覆盖一级碰撞吸能防护笼式结构继续向后传递；由于主吸能盒10后端缝焊连接的主吸能盒固定支座7通过螺栓与主纵梁前端固定支座14连接，主纵梁前端固定支座14后方由主纵梁5及shotgun4共同支撑。碰撞载荷经主吸能盒10及主吸能盒固定支座7传递至主纵梁前端固定支座14。同时，副吸能盒8后端缝焊连接的副车架连接支架13通过螺栓与主纵梁副车架固定连接板16连接。碰撞载荷经副吸能盒8及副车架连接支架13传递至主纵梁副车架固定连接板16。主纵梁前端固定支座14与副车架连接支架13通过主纵梁5及shotgun4连接，在X向上处于同一平面。
在本实施例中，副防撞横梁9远离Y0位置一端碰撞变形过程中逐渐与前轮胎胎面6挤压，撞载荷经副吸能盒8及副防撞横梁9传递至前轮胎胎面6，形成副防撞横梁9、副车架连接支架13、前轮胎胎面6连接平面。
另外，前端框架1及嵌入其中的冷却系统散热器2受冲击载荷后移，前端框架1及嵌入其中的冷却系统散热器2的前端端面逐渐与主纵梁前端固定支座14与副车架连接支架13连成的X向平面齐平。前端框架1及嵌入其中的冷却系统散热器2受到的碰撞载荷经由前端框架连接支架15向后传递。
由此，前端框架1、冷却系统散热器2、主纵梁5、主纵梁前端固定支座14、主吸能盒固定支座7、副车架连接支架13、前轮胎胎面6在碰撞载荷作用下连成全覆盖二级碰撞吸能防护笼式结构。
全覆盖一级碰撞吸能防护笼式结构以面状网式结构将碰撞冲击载荷向后逐渐传递至全覆盖二级碰撞吸能防护笼式结构，合理分布碰撞载荷承载。
进一步地，全覆盖二级碰撞吸能防护笼式结构受到的碰撞载荷经由主纵梁5、shotgun4、主纵梁副车架固定连接板16，一部分向后传递至A柱3、车身地板梁，一部分向下传递至副车架支撑纵梁18及副车架铸件本体17，经由副车架支撑纵梁18及副车架铸件本体17向后传递至A柱3、车身地板梁。碰撞载荷经由所述的全覆盖一级碰撞吸能防护笼式结构、全覆盖二级碰撞吸能防护笼式结构将碰撞载荷分解至shotgun4、主纵梁5、副车架上中下多路径传力通道。碰撞载荷相比单一传递路径大幅降低，MPDB工况台车OLC(Occupant LoadCriterion乘员载荷准则)有效降低。
在本实施例中，由台车壁障与汽车前端重合面积19可见，台车壁障与车身重合起始位置位于Y0处，Y向覆盖范围1000mm，基本达到市场上车辆车宽上限。车壁障与汽车前端重合评价区域20，远离Y0截止位置达车宽45％，传统车辆在此位置基本无主要传力路径对应。
在本实施例中，评价区域传力结构全方位覆盖，试验车辆与壁障台车在评价区域的有效接触面积大幅增加，MPDB工况台车SD值(Standard Deviation壁障变形量标准偏差)有效降低，同时有效避免单一载荷过大导致壁障击穿风险，从而降低MPDB工况壁障兼容性罚分，大幅提升汽车碰撞兼容性防护能力。
本发明汽车前端碰撞传力结构，能够实现C-NCAP中MPDB(The mobileprogressive deformable barrier)工况壁障碰撞接触载荷合理分布，评价区域传力结构有效覆盖，从而降低MPDB工况壁障兼容性罚分。
本发明还提供了一种车辆，包括本发明提供的汽车前端碰撞传力结构。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (9)
1.一种汽车前端碰撞传力结构，其特征在于：包括前端框架(1)、冷却系统散热器(2)、主纵梁(5)、前轮胎胎面(6)、主吸能盒固定支座(7)、2个副吸能盒(8)、副防撞横梁(9)、2个主吸能盒(10)、主防撞横梁(11)、横梁连接板(12)、副车架连接支架(13)和主纵梁前端固定支座(14)；
所述每个主吸能盒(10)的前、后两端分别与主防撞横梁(11)和主吸能盒固定支座(7)相连，每个副吸能盒(8)的前、后两端分别与副防撞横梁(9)和副车架连接支架(13)相连，2个主吸能盒(10)的Y向宽度范围均布2个上、下两端分别与主防撞横梁(11)和副防撞横梁(9相连横梁连接板(12)；
所述前端框架(1)设置于主纵梁(5)前端与主防撞横梁(11)连接，冷却系统散热器(2)嵌入安装在前端框架(1)内部，主纵梁(5)和主吸能盒固定支座(7)分别与主纵梁前端固定支座(14)相连，主纵梁(5)前方设有与副吸能盒(8)和副防撞横梁(9)连接的副车架固定连接板(13)；
MPDB工况碰撞过程中，所述主吸能盒(10)、主防撞横梁(11)、副吸能盒(8)、副防撞横梁(9)与横梁连接板(12)能够连成全覆盖一级碰撞吸能防护笼式结构；所述前端框架(1)、冷却系统散热器(2)、主纵梁(5)、前轮胎胎面(6)、主吸能盒固定支座(7)、副车架连接支架(13)与主纵梁前端固定支座(14)能够连成全覆盖二级碰撞吸能防护笼式结构。
2.根据权利要求1所述的一种汽车前端碰撞传力结构，其特征在于：所述主吸能盒(10)的左、右侧设有变形诱导槽，副吸能盒(8)在与主吸能盒(10)的X向相同位置也设有变形诱导槽。
3.根据权利要求1所述的一种汽车前端碰撞传力结构，其特征在于：所述2个横梁连接板(12)与主防撞横梁(11)和副防撞横梁(9)前表面的横梁连接板安装点螺接，主防撞横梁(11)及副防撞横梁(9)曲率半径一致，固定安装位置后所述主防撞横(11)梁及副防撞横梁(9)前端弧形平面平齐。
4.根据权利要求1所述的一种汽车前端碰撞传力结构，其特征在于：所述主纵梁前端固定支座(14)与主纵梁(5)焊接，主吸能盒固定支座(7)与主纵梁前端固定支座(14)螺接；所述副车架连接支架(13)与主纵梁副车架固定连接板(16)螺接，主纵梁前端固定支座(14)与副车架连接支架(13)在X向上处于同一平面。
5.根据权利要求1所述的一种汽车前端碰撞传力结构，其特征在于：所述前端框架(1)的后端面在X方向上与主吸能盒固定支座(7)处于平齐位置，前端框架(1)前端左右两侧上设有安装点与主防撞横梁(11)连接，前端框架(1)后端左右两侧上也设有安装点通过螺栓与前端框架连接支架(15)连接。
6.根据权利要求1所述的一种汽车前端碰撞传力结构，其特征在于：所述shotgun4的前端X向通过焊点与主纵梁前端固定支座(14)连接，Y向通过焊点与主纵梁外板连接，Z向通过焊点与主纵梁副车架固定连接板(16)连接，shotgun4的后端通过焊点与前端框架连接支架(15)和A柱(3)连接；所述shotgun4形成上路径传力通道。
7.根据权利要求1所述的一种汽车前端碰撞传力结构，其特征在于：所述主纵梁(5)前端Z向离地高度设定在小于508mm的距离，主纵梁前端内板设有变形诱导槽，主纵梁前端外板型面Y向尺寸配合主纵梁内板变形诱导槽逐渐过渡，形成纵梁变形结构诱导，主纵梁内板中段设置折弯诱导槽，折弯诱导槽开口尺寸由下向上逐渐递减；所述主纵梁(5)形成中路径传力通道。
8.根据权利要求1所述的一种汽车前端碰撞传力结构，其特征在于：还包括副车架铸件本体(17)和副车架支撑纵梁(18)；所述副车架支撑纵梁(18)前端与所述副车架连接支架(13)通过缝焊建立连接关系，副车架支撑纵梁(18)后端通过螺栓与副车架铸件本体(17)建立连接关系，副车架铸件本体(17)前中后段均设有螺栓孔，通过连接螺栓安装在所述主纵梁(5)前中后段上；所述副防撞横梁(9)、副吸能盒(8)、副车架连接支架(13)、副车架支撑纵梁(18)及副车架铸件本体(17)共同构成贯通式副车架，贯通式副车架形成下路径传力通道。
9.一种车辆，其特征在于：包括权利要求1所述的一种汽车前端碰撞传力结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111142706.8A CN113771955A (zh) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | 一种汽车前端碰撞传力结构及车辆 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111142706.8A CN113771955A (zh) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | 一种汽车前端碰撞传力结构及车辆 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113771955A true CN113771955A (zh) | 2021-12-10 |
Family
ID=78854070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111142706.8A Pending CN113771955A (zh) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | 一种汽车前端碰撞传力结构及车辆 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113771955A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114906226A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-08-16 | 东风柳州汽车有限公司 | 汽车框架及汽车 |
| RU218724U1 (ru) * | 2023-04-26 | 2023-06-07 | Акционерное Общество "Кама" | Балка бампера транспортного средства |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090315365A1 (en) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Mohamed Ridha Baccouche | One-piece shotgun with impact energy absorber |
| CN101659245A (zh) * | 2008-08-27 | 2010-03-03 | F.波尔希名誉工学博士公司 | 汽车的前部结构 |
| CN104015806A (zh) * | 2013-03-01 | 2014-09-03 | 福特全球技术公司 | 偏转器和用于车体的前端结构 |
| CN205239655U (zh) * | 2015-10-30 | 2016-05-18 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种汽车前端吸能结构 |
| CN107187500A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-09-22 | 保定中兴田野新能源汽车科技有限公司 | 一种立体多路径承载式机舱结构 |
| EP3305628A1 (en) * | 2015-05-29 | 2018-04-11 | Guangzhou Automobile Group Co., Ltd | Automobile engine compartment assembly |
| CN108367786A (zh) * | 2015-12-09 | 2018-08-03 | 安赛乐米塔尔公司 | 车辆前部车身结构及其制造方法 |
| CN209479612U (zh) * | 2018-12-30 | 2019-10-11 | 长城汽车股份有限公司 | 双防撞梁结构 |
| CN110962941A (zh) * | 2018-09-29 | 2020-04-07 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 一种加强白车身框架 |
| CN213705569U (zh) * | 2020-10-10 | 2021-07-16 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种汽车前端骨架总成及汽车 |
-
2021
- 2021-09-28 CN CN202111142706.8A patent/CN113771955A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090315365A1 (en) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Mohamed Ridha Baccouche | One-piece shotgun with impact energy absorber |
| CN101659245A (zh) * | 2008-08-27 | 2010-03-03 | F.波尔希名誉工学博士公司 | 汽车的前部结构 |
| CN104015806A (zh) * | 2013-03-01 | 2014-09-03 | 福特全球技术公司 | 偏转器和用于车体的前端结构 |
| EP3305628A1 (en) * | 2015-05-29 | 2018-04-11 | Guangzhou Automobile Group Co., Ltd | Automobile engine compartment assembly |
| CN205239655U (zh) * | 2015-10-30 | 2016-05-18 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种汽车前端吸能结构 |
| CN108367786A (zh) * | 2015-12-09 | 2018-08-03 | 安赛乐米塔尔公司 | 车辆前部车身结构及其制造方法 |
| CN107187500A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-09-22 | 保定中兴田野新能源汽车科技有限公司 | 一种立体多路径承载式机舱结构 |
| CN110962941A (zh) * | 2018-09-29 | 2020-04-07 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 一种加强白车身框架 |
| CN209479612U (zh) * | 2018-12-30 | 2019-10-11 | 长城汽车股份有限公司 | 双防撞梁结构 |
| CN213705569U (zh) * | 2020-10-10 | 2021-07-16 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种汽车前端骨架总成及汽车 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114906226A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-08-16 | 东风柳州汽车有限公司 | 汽车框架及汽车 |
| RU218724U1 (ru) * | 2023-04-26 | 2023-06-07 | Акционерное Общество "Кама" | Балка бампера транспортного средства |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11001308B2 (en) | Vehicle front structure | |
| CN109204560B (zh) | 电动汽车及其车身结构 | |
| US11148721B2 (en) | Vehicle body structure and vehicle | |
| CN109204567B (zh) | 电动汽车及其车身结构 | |
| CN111907448B (zh) | 车辆传力路径前端结构及车辆 | |
| CN113954970A (zh) | 一种车身前部框架结构 | |
| CN108001210B (zh) | 用于行人安全的可塌缩散热器支撑件支架 | |
| CN113771955A (zh) | 一种汽车前端碰撞传力结构及车辆 | |
| CN110789479A (zh) | 车身前端防撞装置 | |
| CN110949294A (zh) | 一种提高小偏置碰防撞性能的铝合金汽车前防撞总成 | |
| CN112874459A (zh) | 一种吸能盒结构及其使用方法 | |
| CN211543704U (zh) | 一种纯电动车下车身结构及纯电动车 | |
| CN211809467U (zh) | 一种铝合金汽车前防撞总成 | |
| CN217623792U (zh) | 一种连接件及车身地板总成 | |
| CN212529813U (zh) | 一种异种材料结合的前副车架结构 | |
| CN114802485A (zh) | 一种车身地板总成及车辆 | |
| CN214823609U (zh) | 一种副车架及汽车 | |
| JP4539320B2 (ja) | 車両用牽引フックの取付構造 | |
| CN211391176U (zh) | 一种汽车防撞梁及公交车 | |
| US9302712B2 (en) | Vehicle body front structure | |
| CN106428214A (zh) | 一种汽车前防撞梁 | |
| CN111746651A (zh) | 一种异种材料结合的前副车架结构 | |
| CN107662566B (zh) | 防撞梁总成及车辆 | |
| CN217623771U (zh) | 小偏置碰撞的传力结构 | |
| CN212890210U (zh) | 一种汽车用行人小腿保护支架 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211210 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |