[发明专利]一种汽车前端梁系传力结构及汽车

说明书

本发明涉及一种汽车前端梁系传力结构，利用车辆前端Z向空间形成前碰撞横梁和前副车架横梁双层吸能结构吸收碰撞初期能量，利用车辆Z向空间、Y向空间形成倒“L”型的三条传力结构，以舱边梁前端板为初始位置，Y向由纵梁前端连接件和边梁连接件形成的腔体结构将碰撞力通过路径Ⅰ和Ⅱ向车后传递，Z向由前副车架安装板和前副车架纵梁形成传力路径，将路径Ⅱ的分力向路径Ⅲ传递，有效分解路径Ⅱ承载力，通过前碰撞横梁、前副车架横梁、发动机舱边梁前段、发动机舱边梁后段、翼子板安装板及翼子板安装板前段等加强横梁及连接件形成的Y向、Z向双重吸能、传力的倒“L”型结构。有效避免碰撞力直接传递到乘员舱，导致乘员受伤，有效保护乘员安全。

技术领域

本发明涉及汽车车身，具体涉及一种汽车前端梁系传力结构及汽车。

背景技术

近年来，人们对车辆碰撞安全意识不断提高，碰撞法规、C-NCAP评价指标不断加严，伴随着2021版C-NCAP评价体系升级优化，乘用车碰撞安全要求更加严格， 车身正面碰撞由50%重叠移动渐进变形壁障碰撞试验代替了40%重叠可变形壁障碰撞试验及评价方法,碰撞中能量增大。同时由于人们对车辆美观性需求的提升，车辆前悬长度进一步压缩，导致X方向的吸能空间变小，为了同时满足用户对碰撞性能、外观的需求，需要进一步设计优化车身前端梁系能量吸收及转化方式，使其在X方向吸能空间较小的情况下，降低前壁板区域能量冲击，保护乘员舱人员安全。

以往车型，前悬长度为920mm且碰撞模式为固定壁障，可以通过发动机舱边梁单一的梁系结构吸收、分解碰撞能量。主要方式为碰撞前期由前碰撞横梁吸能盒折叠式压溃吸能，后期通过梁系分支将力由发动机舱左边梁前段沿着发动机舱左边梁后段外衬板和发动机左托架后安装板分别向发动机舱边梁后段及门槛边梁向车后传递分解。由于2021版C-NCAP碰撞工况将由固定壁障更改为速度50KM/h的移动壁障导致碰撞时能量增大，同时为了满足用户对外观的需求，前悬长度由920mm减短到880mm，导致车辆X方向的吸能空间变小，沿用目前这种梁系承力、传力结构无法满足乘员舱加速度和侵入量要求，不能保护乘员安全性。为同时满足2021版C-NCAP碰撞要求、客户对外观的需求，也有车型采用增大发动机舱纵梁前端结构腔体、梁系内部增加结构嵌件、增加吸能泡沫、使用变料厚激光拼焊板等方式吸收更多的能量，以保护乘员。但此类优化方式不仅会增加工艺难度，而且重量成本增加较多。因此，需要另辟蹊径。

CN 113771955A 公开了“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。其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。

CN 111907448A 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；至少一个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。该车辆传力路径前端结构，优化了碰撞载荷分配，使车辆碰撞时可以通过这两个传力通道同时接触壁障，平衡壁障考核区域上下两部分的受力压强差，减少单传力路径造成的击穿风险，提升车辆碰撞安全性能。

上述两份专利文献公开的技术方案都不失为所属技术领域的一种有益的尝试。

发明内容