[发明专利]一种汽车的前部偏置碰吸能结构

说明书

本发明的目的是提出一种汽车的前部偏置碰吸能结构，以提高汽车在发生偏置碰撞时的安全性。本发明的汽车的前部偏置碰吸能结构包括前保横梁、前纵梁和shotgun，关键在于，所述前纵梁的前端与shotgun的前端通过横向连接梁固定连接，所述前保横梁的端部通过吸能盒总成分别与前纵梁的前端、shotgun的前端及横向连接梁固定连接。本发明的汽车的前部偏置碰吸能结构不仅可以将吸收碰撞能量以及将碰撞能量转移至汽车前纵梁，还能够将碰撞力转化为横向作用力，推动汽车碰撞壁障，大大减少了乘员舱变形、被侵入的可能性。

技术领域

本发明属于汽车结构技术领域，具体涉及到车身前部结构。

背景技术

目前世界范围内对于汽车安全性评价体系繁多，主要有E-NCAP、US-NCAP、IIHS、J-NCAP、 C-NACP等评价规程，其中北美的安全规范以全面和严格著称，如IIHS法规中新增的一项 64km/h速度的25%重叠的刚性墙碰撞实验，又称小偏置碰撞实验（见图1），比目前其他的法规项都严厉，很多现行法规成绩很突出的车型都在该项试验中失利。25%重叠量会导致前纵梁和刚性壁障无碰撞重叠区，前纵梁在碰撞区域内参与变形吸能的作用非常小，导致碰撞能量主要由轮胎、shotgun（shotgun就是汽车上安装前翼子板的纵梁，在机舱的最外侧）以及乘员舱变形吸收，会侵入、压迫乘员的生存空间，致使乘员伤亡。

中国的C-NACP评价标准也是每三年一个周期在更新，2021版C-NACP提出MPDB（50km/h 50%重叠对碰）工况代替ODB（64km/h 40%重叠可变现形碰撞壁）工况，以更加全面的考察两车碰撞的兼容性，使得车辆在碰撞事故中既能保护本车乘员，又能减少对另一方碰撞车辆伤害，这就要求车架前部在结构设计时要考虑对方车辆壁障变形的均匀性，及防止壁障在40mm*40mm范围内发生630mm浸入量。

发明内容

本发明的目的是提出一种汽车的前部偏置碰吸能结构，以提高汽车在发生偏置碰撞时的安全性。

本发明的汽车的前部偏置碰吸能结构包括前保横梁、前纵梁和shotgun，关键在于，所述前纵梁的前端与shotgun的前端通过横向连接梁固定连接，所述前保横梁的端部通过吸能盒总成分别与前纵梁的前端、shotgun的前端及横向连接梁固定连接。在汽车发生前侧碰（特别是小偏置碰撞）时，壁障所施加给汽车的碰撞力会首先被前保横梁及其后方的吸能盒总成吸收一部分，通过吸能盒的变形来减少碰撞力对shotgun的冲击，而传递至shotgun上的碰撞力通过横向连接梁传递至前纵梁上，使刚性较强的前纵梁参与到碰撞能量的吸收中来，并承受大部分的碰撞能量，这样shotgun只承受较小的碰撞能量，减少了shotgun的损坏程度，可以保护乘员舱不会变形及被侵入，有利于减少乘员受到的伤害。

优选地，所述吸能盒总成由吸能盒后端板、固定于吸能盒后端板的前端面上的框形结构构成，所述吸能盒总成在车长方向上的长度由汽车内侧端向汽车外侧端逐渐减小。上述框形结构不仅可以通过变形来吸收碰撞能量，还通过非对称的结构产生一定的导向作用，可以将前方的碰撞力部分转化成向汽车中间方向的横向作用力，使汽车产生一种横向动能，通过作用力与反作用力原理从而使汽车向汽车中部方向移动，远离碰撞壁障，来保护前舱不变形。

优选地，所述框形结构由两块槽型板对接而成，所述槽型板的两侧槽壁均设有弯折段，上述弯折段可以有效加强框形结构的强度，据计算，其截面力与规则的四边形来比可提升10%左右，对应第1阶段加速度值的提升，降低第2阶段加速度的峰值，同时在MPDB工况中也能够增加与壁障Y向重合面积，利于壁障均匀变形，避免扣分。

优选地，所述吸能盒后端板的前端面上还固定有横向连接件，所述横向连接件由吸能盒后端板的内侧端延伸至吸能盒后端板的外侧端。上述横向连接件可以加强吸能盒总成的刚度，将碰撞力导向汽车前纵梁方向。