CN113734294B - 一种发动机舱边梁前段总成及车辆 - Google Patents

一种发动机舱边梁前段总成及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发动机舱边梁前段总成及车辆，包括机舱边梁本体，机舱边梁本体横截面呈矩形，机舱边梁本体在悬置前安装点处形成朝内凸起的第一折弯点，在悬置后安装点处形成朝外凸起的第二折弯点，使得机舱边梁本体整体呈“S”型，机舱边梁本***于第一折弯点至第一折弯点前50~60mm之间的部分为第二吸能区，第二吸能区的横截面宽度为55~65mm、高度为100~110mm，机舱边梁本***于第二吸能区前方的部分为第一吸能区，第一吸能区的横截面宽度为85~90mm、高度为100~110mm，第二折弯点所在区域为第三吸能区，第三吸能区的横截面宽度为68~75mm、高度为110~130mm。其能够将MPDB碰撞工况中碰撞产生的能量吸收、卸载，有效避免碰撞力直接传递到乘员舱导致乘员受伤，保护乘员安全。

Description

一种发动机舱边梁前段总成及车辆
技术领域
本发明涉及汽车车身结构，具体涉及发动机舱边梁前段总成及车辆。
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C-NCAP评价体系升级优化，乘用车碰撞安全要求更加苛刻，尤其以MPDB偏置碰撞工况最为严格。
以往乘用车车型结构仅通过前碰撞横梁、发动机舱纵梁前段结构通过设计压溃筋通过折叠式压溃的方式进行吸能，保护乘员的安全性，由于C-NCAP评价体系升级优化后的MPDB偏置碰撞的工况能量增大，目前这种吸能方式无法满足乘员舱加速度要求，无法保护乘员安全性。
为应对MPDB偏置碰撞工况，也有车型采用增大发动机舱纵梁前端结构腔体、加长发动机舱纵梁的吸能区长度或使用变料厚激光拼焊板来吸取更多的能量，以保护乘员，但此结构为会影响车型的美观，同时增加了***的重量和成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种发动机舱边梁前段总成及车辆，其能够将MPDB碰撞工况中碰撞产生的能量吸收、卸载，有效避免碰撞力直接传递到乘员舱导致乘员受伤，保护乘员安全。
本发明所述的发动机舱边梁前段总成，包括机舱边梁本体，所述机舱边梁本体横截面呈矩形，机舱边梁本体在悬置前安装点处形成朝内凸起的第一折弯点，在悬置后安装点处形成朝外凸起的第二折弯点，使得机舱边梁本体整体呈“S”型，所述机舱边梁本***于第一折弯点至第一折弯点前50~60mm之间的部分为第二吸能区，第二吸能区的横截面宽度为55~65mm、高度为100~110mm，所述机舱边梁本***于第二吸能区前方的部分为第一吸能区，第一吸能区的横截面宽度为85~90mm、高度为100~110mm，所述第二折弯点所在区域为第三吸能区，第三吸能区的横截面宽度为68~75mm、高度为110~130mm；所述第一吸能区、第二吸能区和第三吸能区之间平滑过渡连接。
进一步，所述机舱边梁本体包括内板、外板和加强件，所述内板横截面呈外侧敞口的矩形，所述外板与内板敞口连接；所述加强件布置于内板中，加强件横截面呈外侧敞口的矩形且与内板形状相适配，加强件位于第一折弯点的位置与悬置前安装支架固定连接，加强件位于第二折弯点的位置与悬置后安装支架固定连接，所述机舱边梁本体上表面与悬置前安装支架对应的位置设有第一过孔、与与悬置后安装支架对应的位置设有第二过孔。
进一步，所述内板以第二折弯点位置为截面变化点，内板位于截面变化点前方的部分横截面宽度为54mm、高度为110mm，内板位于位于截面变化点后方的部分横截面宽度为73mm、高度为125mm；所述外板以第一折弯点位置为截面变化点，外板位于截面变化点前方的部分横截面宽度为30mm、高度为110mm，外板位于位于截面变化点后方的部分横截面宽度为3mm、高度为125mm。
进一步，所述加强件位于悬置前安装支架和悬置后安装支架之间的部分设有压溃筋。
进一步，所述机舱边梁本***于第二折弯点后方的腔室中连接有第一支撑件、第二支撑件以及位于第一支撑件和第二支撑件之间的副车架安装件，所述第一支撑件位于第二支撑件前方。
进一步，所述副车架安装件包括副车架安装加强件和副车架安装螺纹管，所述副车架安装加强件与机舱边梁本体下部外表面固定连接，所述副车架安装螺纹管穿过副车架安装加强件和机舱边梁本体伸入到第一支撑件和第二支撑件之间的腔室中。
进一步，所述机舱边梁本体前端设有与车体固定连接的连接件。
一种车辆，包括车身总成，所述车身总成包括上述的发动机舱边梁前段总成。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果。
1、本发明通过对机舱边梁本体腔体截面的调整形成一种在MPDB碰撞工况中随着截面力不同实现折叠式压溃吸能和折弯，进而将碰撞产生的能量吸收、卸载。位于机舱边梁本体前部的第一吸能区的横截面宽度为85~90mm、高度为100~110mm，在碰撞发生前期实现折叠式压溃吸能效果，紧邻第一吸能区的第二吸能区的横截面宽度为60~65mm、高度为100~110mm，当碰撞载荷力达到98~105KN时实现折弯卸载能量。机舱边梁本***于第二折弯点所在区域的第三吸能区的横截面宽度为68~75mm、高度为110~130mm，当碰撞载荷力达到115~125KN时实现折弯卸载能量。实现了由前至后的折叠式压溃、折弯的变形模式，满足了MPDB碰撞能量的吸收、卸载，有效避免了碰撞力直接传递到乘员舱导致乘员受伤，保护了乘员安全。
2、本发明所述机舱边梁本体包括内板、外板和加强件，通过内板和外板在长度方向上的截面变化实现第一吸能区、第二吸能区和第三吸能区的形成，结构简单，装配方便快捷。布置于内板中的加强件位于第一折弯点的位置与悬置前安装支架固定连接，加强件位于第二折弯点的位置与悬置后安装支架固定连接，既为悬置提供了安装点，同时还提升了第一折弯点和第二折弯点的刚度。
3、本发明由于所述机舱边梁本***于第二折弯点后方的腔室中连接有第一支撑件、第二支撑件以及位于第一支撑件和第二支撑件之间的副车架安装件，通过第一支撑件和第二支撑件对机舱边梁本体内的腔室形成支撑，避免了由于副车架安装件结构强度太高导致机舱边梁本体上翘，影响机舱边梁本体的变形模式。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的***图；
图3是本发明所述加强件的结构示意图；
图4是本发明所述加强件与内板的装配示意图；
图5是本发明所述外板与内板的装配示意图；
图6是本发明所述机舱边梁本体的俯视图。
图中，1—机舱边梁本体，2—内板，3—外板，4—加强件，5—悬置前安装支架，6—悬置后安装支架，7—第一支撑件，8—第二支撑件，9—副车架安装加强件，10—副车架安装螺纹管，11—封板，12—连接板，13—第一过孔，14—第二过孔，15—第三过孔，16—压溃筋；A—第一吸能区，B-第二吸能区，C—第三吸能区，M—第一折弯点，N—第二折弯点。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
参见图6，所示的发动机舱边梁前段总成，包括机舱边梁本体1，所述机舱边梁本体1横截面呈矩形，机舱边梁本体1在悬置前安装点处形成朝内凸起的第一折弯点M，机在悬置后安装点处形成朝外凸起的第二折弯点N，使得舱边梁本体1整体呈“S”型。所述机舱边梁本体1位于第一折弯点M前55mm的部分为第二吸能区B，第二吸能区B的横截面宽度为55mm、高度为110mm，所述机舱边梁本体1位于第二吸能区B前方的部分为第一吸能区A，第一吸能区A的横截面宽度为85mm、高度为110mm，所述第二折弯点N所在区域为第三吸能区C，第三吸能区C的横截面宽度为72mm、高度为120mm；所述第一吸能区A、第二吸能区B和第三吸能区C之间平滑过渡连接。
参见图1至图5，以车身左方的发动机舱边梁前段总成为例，所述机舱边梁本体1包括内板2、外板3和加强件4，所述内板2横截面呈左侧敞口的矩形，所述外板3与内板1左侧敞口焊接固定，内板2和外板3合围形成前、后贯穿的腔室。所述加强件4布置于内板2中，加强件4横截面呈左侧敞口的矩形且与内板2形状相适配，加强件4位于第一折弯点M的位置与悬置前安装支架5焊接固定，加强件4位于第二折弯点N的位置与悬置后安装支架6焊接固定，所述机舱边梁本体1上表面与悬置前安装支架5对应的位置设有第一过孔13、与与悬置后安装支架6对应的位置设有第二过孔14，所述第一过孔13和第二过孔14均由内板2和加强件4上同轴设置的通孔形成。
所述机舱边梁本体1前端设有与车体固定连接的连接件，所述连接件包括与内板2前端焊接固定的封板11和与外板2前端焊接固定的连接板12，所述连接板12与封板11贴合且连接板12位于封板11前方。
所述内板2以第二折弯点N位置为截面变化点，内板2位于截面变化点前方的部分横截面宽度为54mm、高度为110mm，内板2位于位于截面变化点后方的部分横截面宽度为73mm、高度为125mm。所述外板3以第一折弯点M位置为截面变化点，外板位于截面变化点前方的部分横截面宽度为30mm、高度为110mm，外板位于位于截面变化点后方的部分横截面宽度为3mm、高度为125mm。通过内板2和外板3在长度方向上的截面变化实现第一吸能区A、第二吸能区B和第三吸能区C的形成，结构简单，装配方便快捷。
在碰撞初期利用横截面宽度为85mm、横截面高度为110mm的第一吸能区A通过折叠式压溃方式进行吸能。当截面力达到105KN时，通过横截面尺寸变小、横截面宽度为55mm、横截面高度为110mm的第二吸能区B实现朝内凸起的第一折弯点，通过折弯卸载能量。当截面力达到125KN时，在后悬置安装点位置处通过横截面尺寸增大、横截面宽度为72mm、横截面高度为120mm的第三吸能区C实现朝外凸起的第二折弯点，通过折弯卸载能量。即机舱边梁本体1整体实现了由前至后的折叠式压溃、折弯的变形模式，满足了MPDB碰撞能量的吸收、卸载，有效避免了碰撞力直接传递到乘员舱导致乘员受伤，保护了乘员安全。
所述加强件4位于悬置前安装支架5和悬置后安装支架6之间的部分设有压溃筋16，提升了加强件4的吸能效果。
所述机舱边梁本体1位于第二折弯点N后方的腔室中连接有第一支撑件7、第二支撑件8以及位于第一支撑件7和第二支撑件8之间的副车架安装件，所述第一支撑件7位于第二支撑件8前方。所述副车架安装件包括副车架安装加强件9和副车架安装螺纹管10，所述副车架安装加强件9与机舱边梁本体1下部外表面焊接固定，所述副车架安装螺纹管10穿过副车架安装加强件9和机舱边梁本体1上的第三过孔15伸入到第一支撑件7和第二支撑件8之间的腔室中。通过第一支撑件7和第二支撑件8对机舱边梁本体1内的腔室形成支撑，避免了由于副车架安装件结构强度太高导致机舱边梁本体上翘，影响机舱边梁本体的变形模式。
具体装配时，将悬置前安装支架5和悬置后安装支架6焊接固定于加强件4内构成第一组合件，然后调整第一组合件中悬置后安装支架6与内板2的截面变化点位置相对应，将第一组合件焊接固定于内板2中，在内板2前端焊接固定封板10，在内板2后部焊接固定第一支撑件7、第二支撑件8，将车架安装加强件9与机舱边梁本体1下部外表面焊接固定，副车架安装螺纹管10穿过副车架安装加强件9和机舱边梁本体1上的第三过孔15伸入到第一支撑件7和第二支撑件8之间的腔室中。在外板3前端焊接固定连接板12，调整连接板12位置使其与封板11前表面贴合，再将外板3与内板2焊接固定，完成机舱边梁本体1的装配。由于机舱边梁本体1的所有零部件均采用焊接方式固定连接，工艺性能好，成本低。
一种车辆，包括车身总成，所述车身总成包括上述的发动机舱边梁前段总成。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种发动机舱边梁前段总成，其特征在于：包括机舱边梁本体（1），所述机舱边梁本体（1）横截面呈矩形，机舱边梁本体（1）在悬置前安装点处形成朝内凸起的第一折弯点M，在悬置后安装点处形成朝外凸起的第二折弯点N，使得机舱边梁本体（1）整体呈“S”型
所述机舱边梁本体（1）位于第一折弯点M至第一折弯点M前50~60mm之间的部分为第二吸能区B，第二吸能区B的横截面宽度为55~65mm、高度为100~110mm；
所述机舱边梁本体（1）位于第二吸能区B前方的部分为第一吸能区A，第一吸能区A的横截面宽度为85~90mm、高度为100~110mm；
所述第二折弯点N所在区域为第三吸能区C，第三吸能区C的横截面宽度为68~75mm、高度为110~130mm；
所述第一吸能区A、第二吸能区B和第三吸能区C之间平滑过渡连接。
2.根据权利要求1所述的发动机舱边梁前段总成，其特征在于：所述机舱边梁本体（1）包括内板（2）、外板（3）和加强件（4），所述内板（2）横截面呈外侧敞口的矩形，所述外板（3）与内板（2）敞口连接；
所述加强件（4）布置于内板（2）中，加强件横截面呈外侧敞口的矩形且与内板（2）形状相适配，加强件位于第一折弯点M的位置与悬置前安装支架（5）固定连接，加强件（4）位于第二折弯点N的位置与悬置后安装支架（6）固定连接，所述机舱边梁本体（1）上表面与悬置前安装支架（5）对应的位置设有第一过孔（13）、与与悬置后安装支架（6）对应的位置设有第二过孔（14）。
3.根据权利要求2所述的发动机舱边梁前段总成，其特征在于：所述内板（2）以第二折弯点位置为截面变化点，内板（2）位于截面变化点前方的部分横截面宽度为54mm、高度为110mm，内板（2）位于位于截面变化点后方的部分横截面宽度为73mm、高度为125mm；
所述外板（3）以第一折弯点位置为截面变化点，外板（3）位于截面变化点前方的部分横截面宽度为30mm、高度为110mm，外板（3）位于位于截面变化点后方的部分横截面宽度为3mm、高度为125mm。
4.根据权利要求2所述的发动机舱边梁前段总成，其特征在于：所述加强件（4）位于悬置前安装支架（5）和悬置后安装支架（6）之间的部分设有压溃筋（16）。
5.根据权利要求1或2所述的发动机舱边梁前段总成，其特征在于：所述机舱边梁本体（1）位于第二折弯点N后方的腔室中连接有第一支撑件（7）、第二支撑件（8）以及位于第一支撑件（7）和第二支撑件（8）之间的副车架安装件，所述第一支撑件（7）位于第二支撑件（8）前方。
6.根据权利要求5所述的发动机舱边梁前段总成，其特征在于：所述副车架安装件包括副车架安装加强件（9）和副车架安装螺纹管（10），所述副车架安装加强件（9）与机舱边梁本体（1）下部外表面固定连接，所述副车架安装螺纹管（10）穿过副车架安装加强件（9）和机舱边梁本体（1）伸入到第一支撑件（7）和第二支撑件（8）之间的腔室中。
7.根据权利要求1或2所述的发动机舱边梁前段总成，其特征在于：所述机舱边梁本体（1）前端设有与车体固定连接的连接件。
8.一种车辆，包括车身总成，其特征在于：所述车身总成包括权利要求1~7任一项所述的发动机舱边梁前段总成。
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