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汽车及其前纵梁

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成果名称: 汽车及其前纵梁 关键字: 应用行业: 汽车制造业
高新技术领域: 先进汽车材料 所在地: 河北省 知识产权类型: 实用新型专利
知识产权编号: ZL201820458280 成果体现形式: 实用新型专利 成果属性:
成果所处阶段: 成果水平: 请选择... 研究形式:
学科分类: 战略新兴产业: 请选择... 课题来源:
第一完成单位名称: 长城汽车股份有限公司 第一完成单位属性: 技术成熟度:
合作方式: 请选择... 交易价格(万): 9.00 所属十强产业:

本实用新型涉及汽车机舱结构技术领域,提供了一种汽车及其前纵梁,所述前纵梁具有封闭的中空内腔、位于所述汽车的发动机舱中并且大致沿所述汽车的纵向延伸,所述前纵梁包括朝向所述发动机舱外侧的外板和朝向所述发动机舱内侧的内板,所述前纵梁从前向后依次包括前段、中段和后段,所述外板在所述前段和所述中段交界的部分上形成有用于引导所述前纵梁朝向所述发动机舱内部弯折的第一刚度削弱预变形结构,所述前纵梁还包括设置于所述中空内腔内的用于对所述外板进行刚度加强的第一缓冲支架,第一缓冲支架主体的前端连接于所述第一刚度削弱预变形结构的尾端。本实用新型的汽车的前纵梁在受到正面碰撞是变形模式较优化从而有利于减小对驾驶舱影响。

本实用新型的汽车的前纵梁设计为从前向后依次包括前段、中段和后段,在汽车受到正面碰撞时,前段主要起压溃变形吸能的作用;中段通过局部压溃变形外加折弯变形来吸收一部分能量,同时将前段传递过来的力流传递给后段。其中,所述外板在所述前段和所述中段交界的部分上形成有用于引导所述前纵梁朝向所述发动机舱内部弯折的第一刚度削弱预变形结构,同时还增设第一缓冲支架来将碰撞力流向中段传递,第一缓冲支架能够对从前段传递过来的碰撞力流起到缓冲和导向的作用,有利于在一定程度上平衡内板和外板的刚度,抵抗弯折变形(控制弯折角度大小)并吸收部分碰撞能量,由此,减小前纵梁的弯折变形幅度,有利于避免发动机舱中刚度较大的零件侵入驾驶舱,提高前段和中段压溃吸能效果,减小向后传递的力流大小,同样有利于避免驾驶舱变形。

近年来,对汽车安全性的要求提高。常见的汽车安全事故包括正面碰撞,其往往给乘员的生命和财产安全带来重大损失。车身作为汽车其他零部件和乘客的基本载体,其在受到撞击时的变形情况在很大程度上关系到乘员的安全性,而汽车的前纵梁作为正面碰撞时最主要的传力通道,其受到正面碰撞时的变形模式对乘员舱的完整性和乘员的受伤害程度具有重要影响。
汽车的前纵梁一般主要包括前纵梁外板、前纵梁内板和加强板,具有封闭的中空腔体形结构。通常,前纵梁都是直线状的,如图1所示,在受到正面碰撞时理想的变形模式是前段压溃变形吸能,后段刚性传力,如图2所示。目前车型中前纵梁的结构可以基本分为两类,一类是前纵梁内、外板厚度均匀一致,通过里面增加尺寸较大的加强件来应对正面碰撞;另一类是前纵梁内、外板是变厚度的,通过不同区域板厚变化来应对正面碰撞。
但是,在实际的碰撞试验中,根据变形模式和功能要求前纵梁从前向后一般分为三个区域,前段为压溃变形区,中段为折弯变形区,后段为刚性区,动力总成通常安装于中段。对应目前常见的前纵梁结构,在车辆受到正面碰撞时,都会存在折弯变形区,折弯变形是一种吸能效率较低的变形模式。在实际碰撞过程中,典型的前纵梁的变形模式如图3所示,中段折弯角度较大,不利于吸能和传递碰撞力流。


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