CN106697056B - 前置前驱汽车 - Google Patents

Abstract

一种前置前驱汽车，包括：车身；副车架，设于所述车身的下方并在汽车的前部与所述车身连接；所述副车架与车身的连接方式适于：在所述汽车前部受到撞击时，所述副车架接收到冲击力作用而与车身在连接位置脱离，并沿汽车前后方向移动。本技术方案提升了汽车安全性能。

Description

前置前驱汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种前置前驱汽车。

背景技术

现有大部分汽车取消了车架，而以车身兼带副车架的功能，其中绝大多数部件固定在车身上，这种车身称为承载式车身。在具有承载式车身的前置前驱汽车中，通常在汽车前部设有副车架，副车架比传统的全车架尺寸小，重量轻，用于安装少部分部件如转向器。

在前置前驱汽车中，副车架和动力总成均与车身安装，其中动力总成设于汽车前部并通过悬置安装于车身上，副车架在车身的下方通过悬置与车身连接。此时，当汽车受到正面碰撞时，汽车前部的动力总成受到较大冲击，并通过悬置将冲击力传递给副车架，导致副车架受到较大的瞬间冲击。

由于传统的副车架设计仅考虑到其与车身之间持久且稳定连接的要求，没有考虑到正面碰撞工况下对副车架的设计要求，因此参照图1，在较大瞬间冲击力下，副车架会产生一个很高的加速度波峰(参考箭头A)，即汽车速度在很短的时间内减小为0，该较大的瞬间冲击传递至乘员舱，会增大对驾驶员及乘员受伤害的风险。

发明内容

本发明解决的问题是，现有带有副车架的前置前驱汽车在受到正面碰撞时，传递至乘员舱的冲击较大而增大驾驶员及乘员受伤的风险。

为解决上述问题，本发明提供一种前置前驱汽车，包括：

车身；

副车架，设于所述车身的下方并在汽车的前部与所述车身连接；

所述副车架与车身的连接方式适于：在所述汽车前部受到撞击时，所述副车架接收到冲击力作用而与车身在连接位置脱离，并沿汽车前后方向移动。

可选地，所述副车架与车身的连接方式包括螺栓连接；

所述螺栓连接方式适于：在所述汽车前部受到撞击时，所述副车架接收到冲击力作用而压断螺栓，以与车身脱离并朝向汽车后部移动。

可选地，所述螺栓的类型适于：在所述副车架与车身的安装过程中屈服，以实现在所述汽车前部受到撞击时被所述副车架压断。

可选地，所述副车架与车身的连接方式包括铆钉连接；

所述铆钉连接方式适于：在所述汽车前部受到撞击时，所述副车架受到冲击力作用而压断铆钉，以与所述车身脱离并朝向汽车后部移动。

可选地，所述副车架位于汽车的动力总成沿汽车前后方向靠近汽车后部的一侧，且在该侧与所述车身连接；或者，

所述副车架相对汽车的动力总成沿汽车前后方向向远离汽车后部的一侧，和靠近汽车后部的一侧伸出，并分别与所述动力总成两侧的车身连接。

可选地，所述车身包括：沿汽车车宽方向相对设置的两车身纵梁，及相比于所述车身纵梁靠近汽车后部且沿车宽方向相对设置的两个车身支架；

沿汽车前后方向，所述副车架分别与两个车身支架连接，且分别与两个所述车身纵梁通过悬置连接。

可选地，所述副车架相对汽车的动力总成沿汽车前后方向分别向远离汽车后部的一侧伸出，和向靠近汽车后部的一侧伸出，且所述副车架在所述动力总成远离汽车后部的一侧，与所述车身纵梁的相应端连接。

可选地，在所述副车架和车身沿汽车前后方向的连接位置中，所述副车架与所述车身支架的连接方式适于：在所述汽车前部受到撞击时，所述副车架受到冲击力作用而与所述车身支架在连接位置脱离，并朝向汽车后部移动。

可选地，所述车身支架包括：连接在一起的限位部和连接部；

所述连接部与副车架连接；

所述限位部位于所述副车架朝向汽车后部移动的路径上，具有沿汽车前后方向面向副车架的导引面，所述导引面适于：在所述汽车前部受到撞击时导引所述副车架朝向汽车后部移动。

可选地，所述导引面与汽车前后方向的夹角为钝角。

可选地，所述悬置与所述副车架的连接位置适于：在汽车受到所述前后方向的撞击时，所述悬置沿所述前后方向将冲击力传递给副车架。

可选地，所述悬置具有安装面，所述副车架与所述悬置的安装面装配，所述安装面平行于汽车前后方向。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本方案的副车架为可脱落式副车架。当汽车前部受到正面撞击，冲击传递给副车架，并转化为副车架的机械运动。

一方面，这有效降低撞击传递至副车架的瞬间冲击力值，从而降低加速度波峰，降低动力总成对副车架的瞬间冲击力值，降低了驾驶员及乘员受伤害的风险。

另一方面，副车架在机械运动时，消耗了汽车因受到撞击而产生的振动能量，起到吸能减振的效果。

进一步地，在副车架整个位于汽车的动力总成沿汽车前后方向靠近汽车后部的一侧时，副车架朝向汽车后部移动且在脱落后由于重力作用而会向下移动，为动力总成预留了朝向汽车后部的可压溃空间。撞击产生的较大能量传递至动机总成，并在可压溃空间内得到些许消耗，降低了传递至汽车前围板上的冲击力，进一步降低了前围板侵入乘员舱的位移量，降低了驾驶员及乘员受伤的风险，提高了汽车安全性能。

附图说明

图1是现有汽车中副车架与车身为不可脱离时，汽车在受到正面撞击时的加速度随时间的变化示意图，其中加速度表示为速度减小时的加速度；

图2是本发明具体实施例的汽车中车身和副车架的一个局部视图，该局部视图是从车底看向车顶而得到；

图3是本发明具体实施例的汽车中车身和副车架的另一个局部视图，该局部视图是沿车宽方向看向汽车而得到；

图4是本发明具体实施例的汽车在受到正面撞击时的加速度随时间的变化示意图，其中加速度表示为速度减小时的加速度；

图5是本发明具体实施例的汽车中，副车架与车身支架未脱离时的位置关系示意图；

图6是本发明具体实施例的汽车中，副车架与车身支架脱离时的位置关系示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参照图2和图3，本发明提供一种新的前置前驱汽车，包括：

车身1；

动力总成2，设于汽车前舱内，并通过悬置3安装在车身1上，悬置3具有吸振性能；

副车架4，设于车身1下方并与车身1连接，并大致位于汽车的前舱，可用于安装转向器(图中未示出)；

副车架4与车身1的连接方式适于：在汽车前部I受到正面全宽撞击或正面偏置撞击时，副车架4受到动力总成2通过车身1传递的冲击力作用而与车身1脱离，并沿汽车前后方向BB朝向汽车后部II移动。

与现有技术相比，本实施例的副车架4为可脱落式副车架。结合参照图4，当汽车前部I受到正面撞击，冲击传递给副车架4，并转化为副车架4的机械运动。一方面，这有效降低动力总成2传递至副车架4的瞬间冲击力值，从而降低加速度波峰(请对比参考图1中的箭头A和图4中的箭头C，箭头A和箭头C对应汽车撞击后的同一时间点的加速度波峰)，降低动力总成2对副车架4的瞬间冲击力值，降低了驾驶员及乘员受伤害的风险。另一方面，副车架4在机械运动时，消耗了汽车因受到撞击而产生的振动能量，起到吸能减振的效果。再者，副车架4朝向汽车后部II移动且在脱落后由于重力作用而会向下移动，为动力总成2预留了朝向汽车后部II的可压溃空间。撞击产生的较大能量传递至动机总成2，并在可压溃空间内得到些许消耗，降低了传递至汽车前围板上的冲击力，进一步降低了前围板侵入乘员舱的位移量，降低了驾驶员及乘员受伤的风险，提高了汽车安全性能。

以下进一步描述副车架4的可脱落设计方案。

参照图2和图3，车身1包括：位于汽车前部I且沿车宽方向DD相对设置的两个车身纵梁10，及相比于车身纵梁10靠近汽车后部II且沿车宽方向DD相对设置的两个车身支架11，其中每个车身纵梁10连接有纵梁延伸梁12，纵梁延伸梁12相对纵梁10朝向汽车后部II延伸，两个车身支架11分别安装在两个纵梁延伸梁12上；

沿汽车前后方向BB，副车架4分别通过悬置3与两个车身纵梁10连接并形成了2个连接点E，和分别与两个车身支架11连接并形成了2个连接点F。

在汽车受到正面碰撞时，车身纵梁10受到冲击会挤压纵梁延伸梁12，纵梁延伸梁12的位置不变，纵梁10会受挤压变形。因此，作为副车架4的脱落设计方案的一种实施例，可以是：副车架4在汽车受到正面撞击时与车身1在2个连接点F分离，同时纵梁10变形时带动副车架4朝向汽车后部II运动。

作为另一种实施例，还可以是：副车架4在受到正面撞击时与车身1在2个连接点E和连接点F均分离，此时副车架4的移动位移会较大，可更好地减小前围板侵入乘员舱内的位移量。

也就是，在连接点E和连接点F中，至少要设计副车架4与车身1在连接点F分离。

以副车架4与车身1在连接点F分离为例，参照图5和图6，副车架4与车身支架11通过螺栓7连接，螺栓7沿竖直方向穿过副车架4和车身支架11并与两者紧固。其中，副车架4与车身支架11在连接点F分离的原理为：

参照图5，在安装副车架4和车身支架11时，螺栓7的类型应适于：螺栓7受到安装力矩的作用而屈服，屈服是指螺栓7所受安装力矩达到一定的变形应力之后，开始从弹性状态非均匀的向弹性-塑性状态过渡，它标志着宏观塑性变形的开始；

参照图6，当副车架4受到冲击，该冲击传递至螺栓7，螺栓7因在安装过程中屈服，在副车架4冲击下发生不可逆的塑性变形而被压断，副车架4得以移动。

一方面，螺栓7发生屈服，屈服是螺栓7发生塑性变形的开始，屈服的螺栓7使得安装点F的牢固性更高，螺栓7与车身支架11和副车架4之间的连接更加紧固，满足结构本身及连接耐久性的要求。另一方面，屈服的螺栓7能够在汽车受到正面撞击时受到一定冲击后发生断裂，更有效实现副车架4受到冲击后与车身1分离。

因此，根据具体车辆抵抗撞击的能力，选择合适的螺栓7，使得螺栓7在合理安装力矩范围内屈服，并确保在汽遭受撞击时受到超过其弹性形变极限的一定冲击力时被压断，副车架4顺利脱落。例如，对于抵抗撞击的能力较差的车辆，应使螺栓7在受到较小冲击力矩时就能够被压断，螺栓7比较容易被压断，这样副车架4在受到较大冲击力时能够发生较大位移量，提升车辆的防撞击能力。

另外，参照图2和图3，悬置3与车身纵梁10之间也为螺栓连接方式，此时可根据需要，选择性地将连接悬置3与车身纵梁10的螺栓设计为达到或接近屈服，这样一方面能使副车架4的连接更加稳定，另一方面也能够保证螺栓在一定力的作用下能否发生断裂失效。若安装力矩未使螺栓达到或接近屈服，则不能保证副车架4的安装螺栓在受到一定力的作用下一定断裂。

除螺栓连接外，作为一种变形例，还可以是：副车架和车身通过铆钉连接，铆钉连接方式适于：在所述汽车前部受到撞击时，副车架受到冲击力作用而压断铆钉，以与所述车身脱离并朝向汽车后部移动。

进一步地，参照图2和图3，悬置3与副车架4的连接位置适于：在汽车受到前后方向的撞击时，悬置3沿前后方向BB将冲击力传递给副车架4，很好地保证动力总成2在受到撞击后，冲击力沿汽车前后方向BB更有效的传递给副车架4，确保副车架4能够准确地朝向汽车后部移动，而不是朝向汽车沿车宽方向的两侧偏转移动。

其中，悬置3固定支承在车身纵梁10上，悬置3具有安装面(图中未示出)，该安装面用于安装副车架4，并与副车架4的安装面装配，并紧固在一起。悬置3的安装面平行于汽车前后方向BB，可确保动力总成2受到撞击后产生的冲击力沿前后方向BB传递给副车架4。

更进一步地，参照图5和图6，车身支架11包括：连接在一起的连接部110和限位部111；

连接部110与副车架4连接，螺栓7沿竖直方向穿过连接部110和副车架4并紧固在一起；

限位部111位于副车架4朝向汽车后部II移动的路径上，具有沿汽车前后方向面向副车架4的导引面112。一方面，导引面112能够对副车架4起到限位作用，防止副车架4在与车身1装配时相对车身1窜动。另一方面，导引面112还适于：在汽车受到碰撞时导引副车架4朝向汽车后部且偏向车身1下方移动，确保副车架4顺利脱落。这样，副车架4在移动过程中受导引面112的阻力较小，副车架4能够有效地朝向汽车后部移动。为此，设计导引面112与汽车前后方向的夹角为钝角，导引面112朝向副车架4一侧倾斜，能够起到良好的限位和导引作用。

需要说明的是，参照图2，副车架4整个位于动力总成2沿汽车前后方向BB靠近汽车后部II的一侧，此时副车架4为半幅车架。在其他实施例中，副车架还可选择全副车架，全副车架相比于半幅车架，其沿汽车前后方向的尺寸更大，全副车架相对于动力总成沿汽车前后方向分别向远离汽车后部的一侧和靠近汽车后部II的一侧伸出，并在所述动力总成的两侧分别与车身连接。此时全副车架在动力总成远离汽车后部的一侧与车身纵梁的相应端连接，在靠近汽车后部的一侧与车身支架连接。半幅车架相比于全副车架的尺寸小，成本低，且油耗小。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种前置前驱汽车，其特征在于，包括：

车身；

副车架，设于所述车身的下方并在汽车的前部与所述车身连接；

所述副车架与车身的连接方式适于：在所述汽车前部受到撞击时，所述副车架接收到冲击力作用而与车身在连接位置脱离，并沿汽车前后方向移动；

所述车身包括：沿汽车车宽方向相对设置的两车身纵梁，及相比于所述车身纵梁靠近汽车后部且沿车宽方向相对设置的两个车身支架；

沿汽车前后方向，所述副车架分别与两个车身支架连接，且分别与两个所述车身纵梁通过悬置连接；

在所述副车架和车身沿汽车前后方向的连接位置中，所述副车架与所述车身支架的连接方式适于：在所述汽车前部受到撞击时，所述副车架受到冲击力作用而与所述车身支架在连接位置脱离，并朝向汽车后部移动；

所述车身支架包括：连接在一起的限位部和连接部；

所述连接部与副车架连接；

所述限位部位于所述副车架朝向汽车后部移动的路径上，具有沿汽车前后方向面向副车架的导引面，所述导引面适于：在所述汽车前部受到撞击时导引所述副车架朝向汽车后部移动。

2.如权利要求1所述的前置前驱汽车，其特征在于，所述副车架与车身的连接方式包括螺栓连接；

所述螺栓连接方式适于：在所述汽车前部受到撞击时，所述副车架接收到冲击力作用而压断螺栓，以与车身脱离并朝向汽车后部移动。

3.如权利要求2所述的前置前驱汽车，其特征在于，所述螺栓的类型适于：在所述副车架与车身的安装过程中屈服，以实现在所述汽车前部受到撞击时被所述副车架压断。

4.如权利要求1所述的前置前驱汽车，其特征在于，所述副车架与车身的连接方式包括铆钉连接；

所述铆钉连接方式适于：在所述汽车前部受到撞击时，所述副车架受到冲击力作用而压断铆钉，以与所述车身脱离并朝向汽车后部移动。

5.如权利要求1所述的前置前驱汽车，其特征在于，所述副车架位于汽车的动力总成沿汽车前后方向靠近汽车后部的一侧，且在该侧与所述车身连接；或者，

所述副车架相对汽车的动力总成沿汽车前后方向向远离汽车后部的一侧，和靠近汽车后部的一侧伸出，并分别与所述动力总成两侧的车身连接。

6.如权利要求1所述的前置前驱汽车，其特征在于，所述副车架相对汽车的动力总成沿汽车前后方向分别向远离汽车后部的一侧伸出，和向靠近汽车后部的一侧伸出，且所述副车架在所述动力总成远离汽车后部的一侧，与所述车身纵梁的相应端连接。

7.如权利要求1所述的前置前驱汽车，其特征在于，所述导引面与汽车前后方向的夹角为钝角。

8.如权利要求1所述的前置前驱汽车，其特征在于，所述悬置与所述副车架的连接位置适于：在汽车受到所述前后方向的撞击时，所述悬置沿所述前后方向将冲击力传递给副车架。

9.如权利要求8所述的前置前驱汽车，其特征在于，所述悬置具有安装面，所述副车架与所述悬置的安装面装配，所述安装面平行于汽车前后方向。