CN107571918B - 电动汽车前舱结构及电动汽车 - Google Patents

Abstract

一种电动汽车前舱结构及电动汽车，所述电动汽车前舱结构包括前舱纵梁、上边梁，前舱纵梁和上边梁之间设置有减振塔，前舱纵梁和减振塔固定连接，减振塔和上边梁固定连接；减振塔和上边梁之间的固定连接包括：第一连接和第二连接；第一连接、第二连接中的至少一个连接为：还包括连接件，减振塔和上边梁之间通过连接件固定连接；能够增加减振塔和上边梁之间的连接强度。通过在左减振塔、右减振塔之间设置第三横梁，能够保护汽车前围板。碰撞过程中，尤其是汽车前部偏置碰撞过程中，前舱纵梁受到上边梁、减振塔的约束，更容易保持轴向压溃变形，不易发生纵向或横向折弯变形，还能阻挡障碍物，保证驾乘室中人员的安全，保护车身地板下的电池模块。

Description

电动汽车前舱结构及电动汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车前舱结构及电动汽车。

背景技术

汽车的碰撞主要可分为正面碰撞、侧面碰撞和追尾碰撞。汽车的碰撞防护最重要的是保护车内驾乘人员的安全，因此，在碰撞过程中，驾乘室的变形越小越好。传统燃油汽车的正面碰撞防护可以将发动机舱的车身部分设计成具有吸收撞击能力的结构，如采用强度不是特别高的钢材，或在纵梁上设计一些褶皱，使其在受到撞击时能够快速溃缩，从而吸收撞击能量。

随着电动汽车的发展和普及，其可靠性越来越受到人们的关注。电动汽车相对于传统燃油汽车在车身结构及动力系统方面存在较多不同，例如：电动汽车相对燃油汽车，其前舱由于没有发动机等结构件，使得前舱的空余容积较多，尤其是后驱型电动汽车，前舱纵梁可近似为悬臂梁，即前舱纵梁的一端固定，另一端为自由端。在汽车正面碰撞过程中，尤其是汽车前部偏置碰撞(Offset Deformable Barrier，ODB)过程中，容易出现前舱纵梁上翘或者前舱纵梁内折弯等纵向或横向折弯变形模式；前舱纵梁不能保持轴向压溃变形，会导致前舱纵梁碰撞吸能不足，壁障继续向驾乘室侵入，导致驾乘室结构变形，威胁车内驾乘人员的安全。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种电动汽车前舱结构及电动汽车，在汽车正面过程中，前舱纵梁保持轴向压溃变形，不出现前舱纵梁纵向或横向折弯变形，满足碰撞评价指标。

为解决上述问题，本发明提供一种电动汽车前舱结构，包括前舱纵梁、上边梁，所述前舱纵梁和上边梁之间设置有减振塔，所述前舱纵梁和减振塔固定连接，所述减振塔和上边梁固定连接；所述减振塔和上边梁之间的所述固定连接包括：第一连接和第二连接；所述第一连接、第二连接中的至少一个连接为：还包括连接件，所述减振塔和上边梁之间通过所述连接件固定连接。

可选的，电动汽车前舱结构还包括轮罩立柱，所述前舱纵梁和减振塔通过所述轮罩立柱固定连接。

可选的，所述连接件用于抵靠汽车A柱。

可选的，所述前舱纵梁包括左前舱纵梁和右前舱纵梁；所述电动汽车前舱结构还包括第一横梁，所述第一横梁的两端分别与所述左前舱纵梁和右前舱纵梁固定连接。

可选的，所述第一横梁与所述左前舱纵梁、右前舱纵梁为可拆卸连接。

可选的，所述第一横梁采用铝合金材料。

可选的，在所述第一横梁上，设有第一安装支架，所述第一安装支架用于安装电气元件。

可选的，所述电气元件包括：汽车蓄电池、电源分配器、直流电源转换器至少其中之一。

可选的，电动汽车前舱结构还包括第二横梁、左副车架纵梁和右副车架纵梁，所述第二横梁的两端分别与所述左副车架纵梁和右副车架纵梁固定连接。

可选的，在所述第二横梁上，设有第二安装支架，所述第二安装支架用于安装机械元件。

可选的，所述前舱纵梁包括左前舱纵梁和右前舱纵梁，所述电动汽车前舱结构还包括：第一固定件，固定连接所述第二横梁和左前舱纵梁；或，固定连接所述左副车架纵梁和左前舱纵梁；第二固定件，固定连接所述第二横梁和右前舱纵梁；或，固定连接所述右副车架纵梁和右前舱纵梁。

可选的，所述第二横梁采用铝合金材料。

可选的，所述电动汽车前舱结构还包括轮罩立柱，所述前舱纵梁和减振塔通过所述轮罩立柱固定连接；所述减振塔包括左减振塔和右减振塔，所述轮罩立柱包括左轮罩立柱和右轮罩立柱；所述电动汽车前舱结构还包括第三横梁，用于保护汽车前围板；所述第三横梁的两端分别与所述左减振塔和右减振塔固定连接；或，所述第三横梁的两端分别与所述左轮罩立柱和右轮罩立柱固定连接；或，所述第三横梁的一端与所述左减振塔、左轮罩立柱共同固定连接，另一端与所述右减振塔、右轮罩立柱共同固定连接。

可选的，所述第三横梁为冲压成型钢。

一种电动汽车，包括以上任一所述的电动汽车前舱结构。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本技术方案的前舱结构，通过使前舱纵梁固定连接减振塔，减振塔通过第一连接、第二连接和上边梁固定，其中，第一连接、第二连接中至少一个连接采用连接件固定；能够增加减振塔和上边梁之间的连接强度，从而增加前舱纵梁和上边梁之间的连接强度，在碰撞过程中，尤其是汽车前部偏置碰撞(Offset Deformable Barrier，ODB)过程中，前舱纵梁受到上边梁、减振塔的约束，更容易保持轴向压溃变形，不易发生纵向或横向折弯变形。

进一步的，通过在左前舱纵梁和右前舱纵梁之间固定设置第一横梁，将左前舱纵梁和右前舱纵梁连接成为一个整体，进一步降低发生前舱纵梁横向折弯变形的概率。

附图说明

图1是本发明具体实施例电动汽车前舱结构的第一立体图；

图2是本发明具体实施例电动汽车前舱结构的第二立体图；

图3是本发明具体实施例电动汽车前舱结构的右轮罩立柱放大图；

图4是本发明具体实施例电动汽车前舱结构的右连接件放大图；

图5是本发明具体实施例电动汽车前舱结构的第一横梁放大图。

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。

图1是本发明具体实施例电动汽车前舱结构的第一立体图，图2是本发明具体实施例电动汽车前舱结构的第二立体图。如图1、图2所示，电动汽车前舱结构10，包括右前舱纵梁11a、右减振塔12a、右上边梁13a；右前舱纵梁11a通过右轮罩立柱14a与右减振塔12a固定连接。右减振塔12a与右上边梁13a通过第一连接、第二连接两种连接方式进行固定，其中，第一连接为右减振塔12a与右上边梁13a之间的点焊连接，第二连接为右减振塔12a与右上边梁13a之间通过右连接件15a固定连接。

本实施例中，前舱纵梁、减振塔、上边梁、轮罩立柱、连接件在电动汽车前舱结构中左右对称，以上所述的连接方式、位置关系同样适用于左前舱纵梁11b、左减振塔12b、左上边梁13b、左轮罩立柱、左连接件15b。

当汽车发生正面碰撞时，右前舱纵梁11a、左前舱纵梁11b受到壁障的撞击力，具有纵向或横向折弯变形的趋势。以右前舱纵梁11a为例，右前舱纵梁11a将所受到的作用力通过轮罩立柱14a传递给右减振塔12a，右减振塔12a能够约束右前舱纵梁11a发生纵向或横向折弯变形；右减振塔12a能够将作用力通过右连接件15a传递给右上边梁13a，右上边梁13a能够通过约束右减振塔12a的位置变化，从而约束右前舱纵梁11a发生纵向或横向折弯变形。

左前舱纵梁11b不易发生纵向或横向折弯变形的原理同上。

图3是本发明具体实施例电动汽车前舱结构的右轮罩立柱放大图，如图3所示，右前舱纵梁11a、右减振塔12a、右轮罩立柱14a均为冲压成型钢，右轮罩立柱14a的上端与右减振塔12a焊接固定，右轮罩立柱14a的下端与右前舱纵梁11a焊接固定，从而将右前舱纵梁11a、右减振塔12a牢固连接。

本实施例中，以上所述的连接方式、材料属性同样适用于左前舱纵梁11b、左轮罩立柱、左减振塔12b。

图4是本发明具体实施例电动汽车前舱结构的右连接件放大图，如图4所示，右减振塔12a、右上边梁13a、右连接件15a均为冲压成型钢，右上边梁13a设置在右减振塔12a、右连接件15a的右侧，右上边梁13a与右减振塔12a接触的部位为点焊连接；右上边梁13a与右连接件15a焊接固定，右连接件15a与右减振塔12a焊接固定。

本实施例中，右连接件15a包括抵接部151a，抵接部151a与汽车右A柱抵靠(图中未示出)。

当汽车发生正面碰撞时，右前舱纵梁11a能够将撞击力传递至右减振塔12a，右减振塔12a能够将撞击力传递至右连接件15a，右连接件15a通过抵接部153a将撞击力传递至汽车右A柱；汽车右A柱一般采用超高强度钢制成，不易发生变形，汽车右A柱能够支撑右连接件15a，从而起到分散撞击能量的作用。

本实施例中，以上所述的连接方式、材料属性同样适用于左前舱纵梁11b、左轮罩立柱、左减振塔12b、左连接件15b、左上边梁13b、汽车左A柱。

参照图2，右前舱纵梁11a和左前舱纵梁11b之间设置有第一横梁16，第一横梁16的两端分别固定在右前舱纵梁11a、左前舱纵梁11b上，第一横梁16采用铝合金材料。

第一横梁16的作用在于：其一，将左前舱纵梁11b和右前舱纵梁11a连接成为一个整体，当汽车正面碰撞时，左前舱纵梁11b和右前舱纵梁11a不易发生横向折弯变形；其二，当汽车正面碰撞发生在某一侧时，可以通过第一横梁16将撞击力传递至另一侧，从而分散撞击能量；其三，铝合金材料减轻车身重量，降低制造成本。

图5是本发明具体实施例电动汽车前舱结构的第一横梁放大图，如图5所示，第一横梁16的右端端部固定设置右直角支架16a，第一横梁16通过右直角支架16a与右前舱纵梁11a螺栓固定连接；第一横梁16的左端端部同样固定设置有左直角支架(图中未示出)，与左前舱纵梁11b螺栓固定连接，右直角支架16a、左直角支架均采用铝合金材料。

本实施例中，第一横梁16与左前舱纵梁11b、右前舱纵梁11a的固定连接是可拆卸的。因此，当需要开发前驱型或四驱型电动汽车时，可以将第一横梁16卸下，以提供充分的空间用于安装前驱电机和电驱动单元。

本实施例中，第一横梁16上设置第一安装支架160，用于安装蓄电池161、电源分配单元(PDU)162、直流转换器(DC/DC)163等电气元件，以充分利用第一横梁16的安装空间。

参照图1，电动汽车前舱结构还包括第二横梁18、右副车架纵梁17a和左副车架纵梁17b，第二横梁18的两端分别与右副车架纵梁17a、左副车架纵梁17b固定连接。本实施例中，第二横梁18、右副车架纵梁17a和左副车架纵梁17b均采用铝合金材料；第二横梁18与右副车架纵梁17a、左副车架纵梁17b焊接固定。

第二横梁18的作用在于：使右副车架纵梁17a、左副车架纵梁17b不易产生横向折弯变形，并传递左右两侧的撞击能量，因而能够从整体上提高副车架的强度。

第二横梁18上设置第二安装支架180，用于安装汽车空调压缩机等机械元件，以充分利用第二横梁18的安装空间。由于副车架在正面碰撞过程中变形较大，在第二横梁18上一般不宜安装蓄电池等电气元件。

继续参照图1，电动汽车前舱结构还包括第一固定件18a、第二固定件18b；第一固定件18a的两端分别与第二横梁18、右前舱纵梁11a固定连接；第二固定件18b的两端分别与第二横梁18、左前舱纵梁11b固定连接。

第一固定件18a、第二固定件18b的作用在于：传递汽车正面碰撞作用力；不管是前舱纵梁，还是副车架纵梁，发生碰撞时，都能将碰撞作用力通过第一固定件18a、第二固定件18b传递至另一部分，从而分散撞击能量。

本实施例中，第一固定件18a、第二固定件18b均采用铝合金材料；第一固定件18a、第二固定件18b与第一横梁18焊接固定；第一固定件18a、第二固定件18b与右前舱纵梁11a、左前舱纵梁11b均采用螺栓连接，方便汽车制造装配过程中，汽车底盘结构与车身结构的连接与拆卸。

在其他实施例中，第一固定件18a的两端分别与右副车架纵梁17a、右前舱纵梁11a固定连接；第二固定件18b的两端分别与左副车架纵梁17b、左前舱纵梁11b固定连接。

继续参照图1，电动汽车前舱结构还包括第三横梁19，第三横梁19的两端分别与右减振塔12a、左减振塔12b固定连接。本实施例中，第三横梁19为冲压成型钢，与右减振塔12a、左减振塔12b焊接固定。

传统燃油汽车在汽车前舱中设置发动机总成等结构件，汽车前舱空余容积小，在汽车正面碰撞过程中，能够保护汽车前围板，使壁障无法接触汽车前围板，无法侵入驾乘室。本实施例中，由于缺少发动机总成等结构件，无法在汽车正面碰撞过程中保护汽车前围板；第三横梁19的作用在于：保护汽车前围板，在汽车正面碰撞过程中阻挡障碍物，保证驾乘室中驾乘人员的安全。

在其他实施例中，第三横梁19的两端分别与右轮罩立柱14a、左轮罩立柱14b固定连接；或第三横梁19的一端与右减振塔12a、右轮罩立柱14a共同固定连接，另一端与左减振塔12b、左轮罩立柱14b共同固定连接。

本发明还提供一种电动汽车，包括以上所述的电动汽车前舱结构。

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 (11)

1.一种电动汽车前舱结构，包括前舱纵梁、上边梁，其特征在于，

所述前舱纵梁和上边梁之间设置有减振塔，所述前舱纵梁和减振塔固定连接，所述减振塔和上边梁固定连接；所述减振塔包括左减振塔和右减振塔，所述前舱纵梁包括左前舱纵梁和右前舱纵梁；

所述减振塔和上边梁之间的所述固定连接包括：第一连接和第二连接；所述第一连接、第二连接中的至少一个连接为：还包括连接件，所述减振塔和上边梁之间通过所述连接件固定连接；

所述电动汽车前舱结构还包括第一横梁、第二横梁、用于保护汽车前围板的第三横梁、轮罩立柱、左副车架纵梁和右副车架纵梁；所述第一横梁的两端分别与所述左前舱纵梁和右前舱纵梁固定连接；所述第二横梁的两端分别与所述左副车架纵梁和右副车架纵梁固定连接；所述前舱纵梁和减振塔通过所述轮罩立柱固定连接，所述轮罩立柱包括左轮罩立柱和右轮罩立柱；

所述第三横梁的两端分别与所述左减振塔和右减振塔固定连接；或，

所述第三横梁的两端分别与所述左轮罩立柱和右轮罩立柱固定连接；或，

所述第三横梁的一端与所述左减振塔、左轮罩立柱共同固定连接，另一端与所述右减振塔、右轮罩立柱共同固定连接。

2.如权利要求1所述的电动汽车前舱结构，其特征在于，所述连接件用于抵靠汽车A柱。

3.如权利要求1所述的电动汽车前舱结构，其特征在于，所述第一横梁与所述左前舱纵梁、右前舱纵梁为可拆卸连接。

4.如权利要求1所述的电动汽车前舱结构，其特征在于，所述第一横梁采用铝合金材料。

5.如权利要求1所述的电动汽车前舱结构，其特征在于，在所述第一横梁上，设有第一安装支架，所述第一安装支架用于安装电气元件。

6.如权利要求5所述的电动汽车前舱结构，其特征在于，所述电气元件包括：汽车蓄电池、电源分配器、直流电源转换器至少其中之一。

7.如权利要求1所述的电动汽车前舱结构，其特征在于，在所述第二横梁上，设有第二安装支架，所述第二安装支架用于安装机械元件。

8.如权利要求1所述的电动汽车前舱结构，其特征在于，所述前舱纵梁包括左前舱纵梁和右前舱纵梁，所述电动汽车前舱结构还包括：

第一固定件，固定连接所述第二横梁和左前舱纵梁；或，固定连接所述左副车架纵梁和左前舱纵梁；

第二固定件，固定连接所述第二横梁和右前舱纵梁；或，固定连接所述右副车架纵梁和右前舱纵梁。

9.如权利要求1所述的电动汽车前舱结构，其特征在于，所述第二横梁采用铝合金材料。

10.如权利要求1所述的电动汽车前舱结构，其特征在于，所述第三横梁为冲压成型钢。

11.一种电动汽车，包括权利要求1至10任一项所述的电动汽车前舱结构。