新能源车正面碰撞强化结构论文和设计-程凯

全文摘要

本实用新型公开了一种多层新能源车正面碰撞强化结构，包括副车架和沿左右方向延伸的前围横梁，还包括至少一个后支撑梁；后支撑梁的前端与副车架后端固定，后支撑梁的后端与前围横梁的中部固定。本实用新型的有益效果是：可以有效的将车辆前部受力传导至车辆后方，显著减轻前围侵入量，对驾乘人员和车辆起到保护作用。

主设计要求

1.一种新能源车正面碰撞强化结构，包括副车架（1）和沿左右方向延伸的前围横梁（2），其特征是，还包括至少一个后支撑梁（3）；后支撑梁的前端与副车架后端固定，后支撑梁的后端与前围横梁的中部固定。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种新能源车正面碰撞强化结构，其特征是，后支撑梁的长度方向为车身前后方向，后支撑梁的前端与副车架的后端的中部固定，后支撑梁的后端与前围横梁的中部固定。

3.根据权利要求1或2所述的一种新能源车正面碰撞强化结构，其特征是，后支撑梁为直管。

4.根据权利要求3所述的一种新能源车正面碰撞强化结构，其特征是，后支撑梁为空心的直管。

5.根据权利要求1或2所述的一种新能源车正面碰撞强化结构，其特征是，后支撑梁内设有强化筋（4），强化筋沿后支撑梁的长度方向延伸。

6.根据权利要求3所述的一种新能源车正面碰撞强化结构，其特征是，所述后支撑梁的截面形状为矩形；副车架的下配合面为水平面，后支撑梁前端的上端面与副车架后端的配合面固定；前围横梁的上配合面为水平面，后支撑梁后端的下端面与前围横梁的配合面固定。

7.根据权利要求6所述的一种新能源车正面碰撞强化结构，其特征是，后支撑梁前端的上端面上设有铆接通孔（5），副车架的后端下配合面上对应位置设有铆接通孔，铆钉同时贯通后支撑梁前端和副车架上的铆接通孔后进行铆接，铆接之后通过焊接将后支撑梁前端、铆钉、副车架三者固定；后支撑梁后端的下端面上设有铆接通孔，前围横梁的上配合面上对应位置设有铆接通孔，铆钉同时贯通后支撑梁后端和前围横梁上的铆接通孔后进行铆接，铆接之后通过焊接将后支撑梁后端、铆钉、前围横梁三者固定。

8.根据权利要求7所述的一种新能源车正面碰撞强化结构，其特征是，后支撑梁前端和后端的铆接通孔均不少于2个。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于汽车制造领域，具体是一种新能源车正面碰撞强化结构。

背景技术

传统的燃油汽车上，车身底盘上设计有纵梁，纵梁贯穿了车身底盘的前后方向。在车头发生碰撞时，纵梁可以将车头受力最大程度的传递至车尾，避免车头出现严重溃缩，在一定程度上保持机舱和驾驶舱的完整，是重要的安全部件。中国专利文献CN206704299U于2017年12月5日公开了“副车架及采用该副车架的电动汽车”，副车架包括车架主体(101)和电动机悬挂结构(105)，该电动机悬挂结构形成在所述车架主体上，包括相互扣合的第一壳体(107)和第二壳体(108)；其中，所述第一壳体和第二壳体之间形成有用于容纳电动机拉杆衬套的腔体(B)，所述第一壳体和第二壳体上形成有允许连接件穿过该腔体(B)以固定连接所述衬套的通孔。该申请人宣称，该实用新型的副车架易于进行电动机悬置点的变化，提高了通用性。在以电池为能源储存方式的新能源汽车上，电池包被布置在地板下部的空间，为了保证地板与电池包的间隙，大部分的新能源汽车都无法像传统燃油车一样在地板下部设计纵梁结构，导致在安全性上存在隐患。例如如前述的现有技术方案，就缺乏纵梁的力传递，导致车辆在正面碰撞时前围的侵入量很大，驾驶舱内人员伤害严重。

发明内容

基于以上问题，本实用新型提供一种新能源车正面碰撞强化结构，可以有效的将车辆前部受力传导至车辆后方，显著减轻前围侵入量，对驾乘人员和车辆起到保护作用。

为了实现发明目的，本实用新型采用如下技术方案：一种多层新能源车正面碰撞强化结构，包括副车架和沿左右方向延伸的前围横梁，还包括至少一个后支撑梁；后支撑梁的前端与副车架后端固定，后支撑梁的后端与前围横梁的中部固定。

本方案设计的多层新能源车正面碰撞强化结构，包括副车架和前围横梁。前围是分隔机舱和驾驶舱的横向挡板，前围横梁位于前围下方，沿车身左右方向延伸。前围横梁具有高强度的特性。本方案通过将前副车架通过后支撑梁与前围横梁刚性连接后，形成一个整体结构，可以很好的提高结构受力。这样设计之后，既可以空出车身地板下方的空间，用来布局电池包，又保证了车身前后方向的力传递效果，保证了车辆的安全性不会下降，有助于新能源汽车的车身布局和市场推广。为了提高刚性，本领域技术人员可以根据需要在门槛条的合适位置进行补强设计。后支撑梁的数量可以是1个，也可以是多个，由本领域技术人员按需选择。

作为优选，后支撑梁的长度方向为车身前后方向，后支撑梁的前端与副车架的后端的中部固定，后支撑梁的后端与前围横梁的中部固定。这个设计，使副车架、后支撑梁和前围横梁三者的连接形状构成了工字型，而工字型在力学结构中具有极强的受力效果，因此该方案可以显著提高结构受力效果，足以媲美传统燃油车的纵梁结构。

作为优选，后支撑梁为直管。直管的轴向受力强度最好。

作为优选，后支撑梁为空心的直管。在确保强度的前提下，后支撑梁为空心的，有助于车身轻量化。

作为优选，后支撑梁内设有强化筋，强化筋沿后支撑梁的长度方向延伸。强化筋可以在轴向上进一步强化后支撑梁。

作为优选，所述后支撑梁的截面形状为矩形；副车架的后端下配合面为水平面，后支撑梁前端的上端面与副车架后端的配合面固定；前围横梁的前端上配合面为水平面，后支撑梁后端的下端面与前围横梁前端的配合面固定。通过后支撑梁截面形状、副车架后端配合面、前围横梁配合面的设计，可以使两两连接件的结合更紧密。

作为优选，后支撑梁前端的上端面上设有铆接通孔，副车架的后端下配合面上对应位置设有铆接通孔，铆钉同时贯通后支撑梁前端和副车架上的铆接通孔后进行铆接，铆接之后通过焊接将后支撑梁前端、铆钉、副车架三者固定；后支撑梁后端的下端面上设有铆接通孔，前围横梁的上配合面上对应位置设有铆接通孔，铆钉同时贯通后支撑梁后端和前围横梁上的铆接通孔后进行铆接，铆接之后通过焊接将后支撑梁后端、铆钉、前围横梁三者固定。本方案设计采用铆焊的方式实现固定，可以保证连接强度。

作为优选，后支撑梁前端和后端的铆接通孔均不少于2个。这样的设计可以尽可能提高连接强度。

综上所述，本实用新型的有益效果是：可以有效的将车辆前部受力传导至车辆后方，显著减轻前围侵入量，对驾乘人员和车辆起到保护作用。

附图说明

图1是本实用新型的立体图。

图2是本实用新型的俯视图。

图3是图2的主视图。

图4是后支撑梁的立体图。

其中：1副车架，2前围横梁，3后支撑梁，4强化筋，5铆接通孔。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1、图2、图3所示的实施例，为一种新能源车正面碰撞强化结构，安装在某款新能源车上。

本结构包括位于车身前方的副车架1、位于车身前围下方的前围横梁2，还包括后支撑梁3，本例中后支撑梁的数量为一个。如图4所示，后支撑梁为空心的直管，材质为钢管，管内沿后支撑梁的长度方向延伸的设有强化筋4。后支撑梁的截面形状为矩形，在后支撑梁的前端和后端均设置有两个铆接通孔5，铆接通孔在竖直方向上贯通后支撑梁的截面形状。

后支撑梁的前端与副车架的后端的中部固定，后支撑梁的后端与前围横梁的中部固定，三者形成典型的工字型结构。副车架的后端下设有一个配合面，配合面为水平面，配合面上对应设计有两个铆接通孔。前围横梁也设有一个配合面，也是水平面延伸，同样对应设置有两个铆接通孔。后支撑梁的前端与副车架的后端中部固定，后端与前围横梁的中部固定。固定的方式为铆焊，即将铆钉同时贯通后支撑梁前端和副车架上的铆接通孔后进行铆接，铆接之后通过焊接将后支撑梁前端、铆钉、副车架三者固定。同样的，将铆钉同时贯通后支撑梁后端和前围横梁上的铆接通孔后进行铆接，铆接之后通过焊接将后支撑梁后端、铆钉、前围横梁三者固定。

本例的新能源车正面碰撞强化结构，前副车架、后支撑梁、前围横梁被牢固的固定为一体，空出了地板下方中部的有效空间，可以布局电池包。来自车身前端的撞击力在经过副车架、后支撑梁、前围横梁的传递后，可以有效的传导至车身后方，从而减轻了前围侵入量，并降低了碰撞过程中电池包的变形量，极大的提升了汽车的安全性能。经发明人用计算机程序进行碰撞模拟测试，本实施例的方案在车身前后方向的安全受力强度足以媲美其它条件相同的燃油车纵梁结构。

设计图

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