本发明涉及汽车,具体涉及一种提升小偏置碰撞性能的汽车架构及车辆。
背景技术:
1、车辆碰撞安全性能是衡量汽车在遇到意外碰撞时,能够有效保护车内乘员和行人不受伤害或减轻伤害程度的重要指标,随着全球安全标准的不断升级以及保险业出于行业利益考虑推出的更为严格的安全测试标准,传统汽车车身的安全评估面临着前所未有的挑战。
2、在汽车的安全碰撞测试中,正面25%小偏置碰撞被认为是对整车安全性能最为严峻的挑战之一;这种测试模拟了车辆在实际道路行驶中,可能以较小的偏置角度(即车辆前部仅有25%的宽度与障碍物接触)发生碰撞的情况,由于碰撞能量主要集中在车身的一侧,因此需要将整车的撞击载荷能量全部加载在这25%的车身结构上,这对车身结构的强度和刚性提出了极高的要求。
3、相比于40%偏置碰撞,是由单侧纵梁分担碰撞能量,25%小偏置碰撞一般情况下纵梁无法直接承担,导致a柱(即车身前部的支柱)直接受到避障的冲击,a柱作为车身结构的重要组成部分,其刚性和强度直接关系到车辆在碰撞中的表现,为了提升该项碰撞性能,常用的方法是增加材料布置或是优化轮罩结构,提升a柱刚性,避免a柱及门框变形。
4、中国专利申请号为201420204326.1的文献一种基于25%偏置碰撞设计的一种机舱纵梁结构,公开了在边梁与纵梁间采用封闭截面加强结构传递载荷降低损害;中国专利申请号为202022798279.6的文献一种基于25%偏置碰撞设计的汽车车身结构,公开了通过连接件将边梁与纵梁直接连接,实现能量多路径传递到车身,减少碰撞对车身的破坏力;中国专利申请号为202210613403.8的文献一种提升偏置碰撞性能的车身,公开了侧重加强a柱的设计,包括诱导凹槽以及诱导加强筋;中国专利申请号为cn202110208456.7的文献一种汽车25%小偏置碰撞车身结构,公开了通过导向面,其目的是在碰撞过程中产生y向导向力,使碰撞壁能够顺着导向面顺势滑出,碰撞避障与车身分离。
5、从上述专利可知,在25%偏置碰撞工况下,纵梁与碰撞壁障没有重叠,导致前纵梁无法作为能量传递与吸收的主要路径,而从整车布置的角度看,由于转弯直径的要求,前轮转向角度会对纵梁的位置产生约束,同时螺旋弹簧的直径相对比较大,为了避免轮胎跳动过程导致螺旋弹簧与轮罩干涉,要求边梁与前纵梁之间保留一定的间距,以上要求是导致前纵梁无法作为25%偏置碰撞工况下能量传递与吸收主要的路径的原因。
技术实现思路
1、针对现有技术中提到的问题,本发明提出一种提升小偏置碰撞性能的汽车架构及车辆,能减少前纵梁能够与边梁的间距,使得前纵梁可以用于25%偏置碰撞工况下能量传递与吸收主要的路径,同时上述结构能兼顾转弯直径的要求。
2、本发明一种提升小偏置碰撞性能的汽车架构,包括前舱模块、车身、前悬架以及后悬架,其中前舱模块与前悬架相连,车身一端与前舱模块相连,另一端与后悬架相连;
3、所述前舱模块包括前保横梁、a柱以及前纵梁,所述前保横梁通过前保横梁吸能盒与前纵梁相连,前纵梁上设有减振器塔座,减振器塔座上设有边梁,边梁与a柱相连,其中a柱远离边梁一端相连有a柱上边梁以及门槛梁,所述前纵梁与a柱之间设有前挡板横梁。
4、作为本发明的进一步改进,当车身宽度为dmm时,其中前纵梁与车身中轴线之间的距离≥d/4mm,前纵梁与车身边缘之间的距离≤d/4mm。
5、作为本发明的进一步改进,还包括小腿防护梁,所述小腿防护梁通过防护梁吸能盒与前保横梁相连。
6、作为本发明的进一步改进,其中前纵梁与边梁之间间距为162mm。
7、作为本发明的进一步改进,前悬架与后悬架均为板簧式双叉臂结构。
8、作为本发明的进一步改进,前悬架包括前板簧、前副车架、上摆臂、下摆臂以及转向系统;
9、所述前板簧通过前固定支架与前副车架相连,前板簧设于下摆臂上面;
10、下摆臂通过前转向节与上摆臂相连,下摆臂与前副车架固定相连。
11、作为本发明的进一步改进,还包括前减振器,其中前减振器一端与车身相连,另一端通过前转向叉与下摆臂相连。
12、作为本发明的进一步改进,转向系统包括驱动件以及与驱动件相连的前转向器,其中驱动件与所述前转向节相连,前转向器输入端与转向管柱系统相连。
13、作为本发明的进一步改进,前悬架与前车轮相连,后悬架与后车轮相连,前车轮与后车轮最大的转向角度为20°。
14、一种车辆,所述车辆包括上述的提升小偏置碰撞性能的汽车架构。
15、本发明相对于现有技术,取得了以下的技术效果:
16、本发明将车身的前纵梁布置在25%小偏置碰撞区中,确保25%小偏置碰撞工况下碰撞避障能够与前纵梁重叠,使得前纵梁能够充分参与碰撞能量吸收,有利于提升25%小偏置碰撞,减少对a柱的撞击,保证乘员舱的完整度,改善车辆的小偏置碰撞性能,同时采用的a柱、边梁等部件可以使用强度更高的材料,有利于整车轻量化,也可以增加前舱开档,有利于前舱内部零部件布置;
17、本发明前纵梁与边梁的间距减小,使得整车碰撞传力路径从前纵梁到门槛更顺畅,并且采用板簧代替传动的螺旋弹簧,可以减小轮罩尺寸,有利于减轻零部件重量,同时确保悬架在跳动时与轮罩不干涉,在满足转弯直径要求的同时,确保前轮和后轮能够独立进行较大角度转向,确保轮胎包络不与纵梁干涉,实现了整车碰撞性能的提升同时对于整车整体结构改变幅度较小。
1.一种提升小偏置碰撞性能的汽车架构,其特征在于,包括前舱模块、车身、前悬架以及后悬架,其中前舱模块与前悬架相连,车身一端与前舱模块相连,另一端与后悬架相连;
2.根据权利要求1所述一种提升小偏置碰撞性能的汽车架构,其特征在于,当车身宽度为dmm时,其中前纵梁(103)与车身中轴线之间的距离≥d/4mm,前纵梁(103)与车身边缘之间的距离≤d/4mm。
3.根据权利要求1所述一种提升小偏置碰撞性能的汽车架构,其特征在于,还包括小腿防护梁(110),所述小腿防护梁(110)通过防护梁吸能盒(111)与前保横梁(101)相连。
4.根据权利要求1所述一种提升小偏置碰撞性能的汽车架构,其特征在于,其中前纵梁(103)与边梁(104)之间间距为162mm。
5.根据权利要求1所述一种提升小偏置碰撞性能的汽车架构,其特征在于,前悬架与后悬架均为板簧式双叉臂结构。
6.根据权利要求5所述一种提升小偏置碰撞性能的汽车架构,其特征在于,前悬架包括前板簧(209)、前副车架(201)、上摆臂、下摆臂以及转向系统;
7.根据权利要求6所述一种提升小偏置碰撞性能的汽车架构,其特征在于,还包括前减振器(212),其中前减振器(212)一端与车身相连,另一端通过前转向叉(211)与下摆臂相连。
8.根据权利要求6所述一种提升小偏置碰撞性能的汽车架构,其特征在于,转向系统包括驱动件以及与驱动件相连的前转向器(214),其中驱动件与所述前转向节(203)相连,前转向器(214)输入端与转向管柱系统(216)相连。
9.根据权利要求5~8任一项所述一种提升小偏置碰撞性能的汽车架构,其特征在于,前悬架与前车轮相连,后悬架与后车轮相连,前车轮与后车轮最大的转向角度为20°。
10.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括如权利要求1至9任意一项所述的提升小偏置碰撞性能的汽车架构。