CN114435478B - 副车架组成及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种副车架组成及汽车，包括副车架和双叉臂悬架，双叉臂悬架包括下叉臂和上叉臂，下叉臂包括下前支臂和下后支臂，副车架的纵梁前端向外折弯，从而在纵梁上形成折弯点，下前支臂的内端连在纵梁上且连接点位于折弯点之前，下后支臂的内端连在纵梁上且连接点位于折弯点之后。该副车架组成在汽车正面小偏置碰撞过程初期导引车轮前侧向内偏转，使汽车在正面小偏置碰撞过程中后期沿横向滑移远离刚性壁障，从而降低了在正面小偏置碰撞过程后期车身与刚性壁障大面积接触导致车身被冲击变形的可能性。这样，不仅提升了汽车的碰撞安全性，而且由于车身不会承受太大的冲击，所以可以适当地减少车身的加强结构，从而利于车身轻量化。

Description

副车架组成及汽车
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种汽车的副车架组成。
背景技术
双叉臂悬架又称双A臂式独立悬架，双叉臂悬架拥有上下两个叉臂，两个叉臂可以同时吸收横向力，因此横向刚度大，运动操控性能出色，多用于高端豪华品牌。近年来随着纯电动高端品牌的涌现，双叉臂悬架正逐步应用于纯电动车。
车身轻量化对提升纯电动车的续航里程非常关键，但是，目前针对搭载双叉臂悬架的纯电动汽车的主流设计理念是：在车辆发生正面小偏置碰撞(正面小于25％的偏置碰撞为正面小偏置碰撞)时，让车身吸收绝大部分的碰撞能量。
因此，目前市面上的纯电动汽车都会在车身的A柱、上边梁、门槛等部位进行强化设计，以满足车身吸能要求，这导致车身无法实现轻量化。
有鉴于此，如何在保证车辆碰撞安全性能的前提下实现车身轻量化，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种副车架组成，包括副车架和双叉臂悬架，所述双叉臂悬架包括下叉臂和上叉臂，所述下叉臂包括下前支臂和下后支臂，所述副车架的纵梁前端向外折弯，从而在纵梁上形成折弯点，所述下前支臂的内端连在所述纵梁上且连接点位于所述折弯点之前，所述下后支臂的内端连在所述纵梁上且连接点位于所述折弯点之后。
进一步地，所述纵梁自后向前依次设有沿纵向延伸的第一纵部以及与纵向呈一定夹角的倾斜部，所述倾斜部和所述第一纵部的交接处形成所述折弯点。
进一步地，所述下前支臂连在所述倾斜部上，所述倾斜部的内侧设有第一凸部，所述副车架的前横梁的外端连在所述第一凸部上；所述下后支臂连在所述第一纵部上，所述第一纵部的内侧设有第二凸部，所述副车架的后横梁的外端连在所述第二凸部上。
进一步地，所述第一凸部邻近所述下前支臂与所述倾斜部的连接点布置，所述第二凸部邻近所述下后支臂与所述第一纵部的连接点布置。
进一步地，所述倾斜部的前端还设有沿纵向延伸的第二纵部，所述第二纵部上设有吸能部件。
进一步地，所述吸能部件的材质是屈服强度在300Mpa～420Mpa之间的钢材或者铝合金。
进一步地，所述副车架的材质是屈服强度在420Mpa～550Mpa之间的钢材或者铝合金。
进一步地，所述上叉臂和所述下叉臂的材质为屈服强度>350MPa的锻造铝合金。
进一步地，所述下前支臂和所述下后支臂的外端连在一起，所述上叉臂包括上前支臂和上后支臂，所述上前支臂和所述上后支臂的外端连在一起、内端前后错开。
本发明还提供一种汽车，包括上述任一项所述的副车架组成，所述悬架的下叉臂的外端与车轮相连且连接点位于轮心的下方偏前位置，所述悬架的上叉臂的外端与车轮相连且连接点位于轮心的上方偏后位置，所述上叉臂的两支臂的内端均与车身相连。
本发明提供的副车架组成，在正面小偏置碰撞过程初期导引汽车的车轮前侧向内偏转，使汽车在正面小偏置碰撞过程中后期沿横向滑移远离刚性壁障，从而降低了在正面小偏置碰撞过程后期车身与刚性壁障大面积接触导致车身被冲击变形的可能性。这样，不仅提升了汽车的碰撞安全性，而且由于车身不会承受太大的冲击，所以可以适当地减少车身的加强结构，从而利于车身轻量化。
附图说明
图1为本发明提供的副车架组成应用状态下的仰视图；
图2为本发明提供的汽车在正面小偏置碰撞初期的受力图；
图3为本发明提供的汽车在正面小偏置碰撞中后期的受力图。
图4为本发明提供的汽车和现有技术中汽车在正面小偏置碰撞下的车身B柱的横向速度对比图。
附图标记说明如下：
101纵梁，1011第一纵部，1012倾斜部，1013第二纵部，1014第一凸部，1015第二凸部，1016吸能部件，a折弯点；102前横梁；103后横梁；
201上叉臂，2011上前支臂，2012上后支臂；202下叉臂，2021下前支臂，2022下后支臂；
300车轮；
400半轴。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
首先需要说明的是，在本发明的描述中，以汽车横向上相对远离横向中心的位置为“外”，以汽车横向上相对靠近横向中心的位置为“内”，以汽车纵向上相对靠近车头的位置为“前”，以汽车纵向上相对靠近车尾的位置为“后”。
如图所示，该副车架组成包括副车架和双叉臂悬架。
副车架包括两根沿纵向延伸的纵梁101和连在两纵梁101之间并沿横向延伸的前横梁102和后横梁103。
双叉臂悬架包括下叉臂202和上叉臂201。下叉臂202包括下前支臂2021和下后支臂2022，下前支臂2021和下后支臂2022的外端连在一起，下前支臂2021和下后支臂2022的内端前后错开。上叉臂201包括上前支臂2011和上后支臂2012，上前支臂2011和上后支臂2012的外端连在一起，上前支臂2011和上后支臂2012的内端前后错开。
纵梁101的前端向外折弯，从而在纵梁101上形成折弯点a。下前支臂2021的内端连在纵梁101上且连接点位于折弯点a之前，下后支臂2022的内端连在所述纵梁101上且连接点位于所述折弯点a之后。
应用时，下叉臂202的外端连在车轮300上且连接点位于车轮300的轮心下方偏前位置，上叉臂201的外端连在车轮300上且连接点位于车轮300的轮心上方偏后位置，上前支臂2011的内端和上后支臂2012的内端均连在车身的轮罩钣金上。
采用这样的结构，如图2所示，汽车发生正面小偏置碰撞初期，纵梁101的前端与刚性壁障相碰，从而受到向后的碰撞力，由于纵梁101的前端向外折弯且下前支臂2021与纵梁101的连接点位于折弯点a之前，所以能够导引力向内传递，使下前支臂2021受到向内的拉力，由于下前支臂2021的外端连在车轮300的轮心之前，所以能够牵引车轮300的前侧向内偏转。
在正面小偏置碰撞中后期，如图3所示，车轮300与刚性壁障相碰，由于车轮300与刚性壁障相碰时，车轮300处于前侧向内偏转的状态，所以车轮300受到的碰撞力能够在横向上产生横向分力，横向分力通过下叉臂202的下后支臂2022、半轴400、上叉臂201传递，在该横向分力的作用下整车能够横向滑动避开刚性壁障，避免了碰撞后期车身与刚性壁障的大面积接触。因此，车身被冲击变形的可能性低，所以可以适当地减少车身的加强结构，从而利于实现车身轻量化。
如图4所示，采用该副车架组成的汽车相比现有技术在发生正面小偏置碰撞时出现了明显的横向偏移速度的提升。
具体的，副车架的材质可以选用屈服强度在420Mpa～550Mpa之间的钢材或者铝合金。上叉臂201和下叉臂202的材质可以选用屈服强度>350MPa的锻造铝合金。
具体的，汽车正面小偏置碰撞初期车轮前侧向内的偏转的角度大于30°时效果尤为突出。具体的，可以结合仿真模拟手段，对副车架组成的材质、尺寸和截面形状等进行优化，通过优化达到在汽车正面小偏置碰撞初期车轮前侧向内的偏转的角度大于30°的目的。
具体的，纵梁101自后向前依次设有沿纵向延伸的第一纵部1011、与纵向呈一定夹角的倾斜部1012以及沿纵向延伸的第二纵部1013。上述折弯点a形成在倾斜部1012和第一纵部1011的交接处。
第二纵部1013上设有吸能部件1016，利用吸能部件1016吸收碰撞能量。吸能部件1016的材质可以选用屈服强度在300Mpa～420Mpa之间的钢材或者铝合金，所选钢材的厚度在1.2mm～1.8mm之间。
具体的，下前支臂2021连在倾斜部1012上，倾斜部1012的内侧设有第一凸部1014，副车架的前横梁102的外端连在第一凸部1014上。下后支臂2022连在第一纵部1011上，第一纵部1011的内侧设有第二凸部1015，副车架的后横梁103的外端连在第二凸部1015上。第一凸部1014和第二凸部1015不仅起到连接作用，还起到加强纵梁101强度的作用。
具体的，第一凸部1014邻近下前支臂2021与倾斜部1012的连接点布置，第二凸部1015邻近下后支臂2022与第一纵部1011的连接点布置。这样更利于横向力的快速传递，使汽车能够快速地出现横向滑移。
以上对本发明所提供的副车架组成及汽车进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种副车架组成，包括副车架和双叉臂悬架，所述双叉臂悬架包括下叉臂(202)和上叉臂(201)，所述下叉臂(202)包括下前支臂(2021)和下后支臂(2022)，其特征在于，所述副车架的纵梁(101)前端向外折弯，从而在纵梁(101)上形成折弯点(a)，所述下前支臂(2021)的内端连在所述纵梁(101)上且连接点位于所述折弯点(a)之前，所述下后支臂(2022)的内端连在所述纵梁(101)上且连接点位于所述折弯点(a)之后；所述纵梁(101)自后向前依次设有沿纵向延伸的第一纵部(1011)以及与纵向呈一定夹角的倾斜部(1012)，所述倾斜部(1012)和所述第一纵部(1011)的交接处形成所述折弯点(a)；
所述下前支臂(2021)和所述下后支臂(2022)的外端连在一起，所述上叉臂(201)包括上前支臂(2011)和上后支臂(2012)，所述上前支臂(2011)和所述上后支臂(2012)的外端连在一起、内端前后错开；其中
所述悬架的下叉臂(202)的外端用以与车辆的车轮(300)相连且连接点位于轮心的下方偏前位置，所述悬架的上叉臂(201)的外端用以与车辆的车轮(300)相连且连接点位于轮心的上方偏后位置，所述上叉臂(201)的两支臂的内端均用以与车辆的车身相连。
2.根据权利要求1所述的副车架组成，其特征在于，所述下前支臂(2021)连在所述倾斜部(1012)上，所述倾斜部(1012)的内侧设有第一凸部(1014)，所述副车架的前横梁(102)的外端连在所述第一凸部(1014)上；所述下后支臂(2022)连在所述第一纵部(1011)上，所述第一纵部(1011)的内侧设有第二凸部(1015)，所述副车架的后横梁(103)的外端连在所述第二凸部(1015)上。
3.根据权利要求2所述的副车架组成，其特征在于，所述第一凸部(1014)邻近所述下前支臂(2021)与所述倾斜部(1012)的连接点布置，所述第二凸部(1015)邻近所述下后支臂(2022)与所述第一纵部(1011)的连接点布置。
4.根据权利要求1所述的副车架组成，其特征在于，所述倾斜部(1012)的前端还设有沿纵向延伸的第二纵部(1013)，所述第二纵部(1013)上设有吸能部件(1016)。
5.根据权利要求4所述的副车架组成，其特征在于，所述吸能部件的材质是屈服强度在300Mpa～420Mpa之间的钢材或者铝合金。
6.根据权利要求1所述的副车架组成，其特征在于，所述副车架的材质是屈服强度在420Mpa～550Mpa之间的钢材或者铝合金。
7.根据权利要求1所述的副车架组成，其特征在于，所述上叉臂(201)和所述下叉臂(202)的材质为屈服强度>350MPa的锻造铝合金。
8.汽车，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的副车架组成。
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