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CN112455375B - 一种与散热器结合的汽车防撞装置 - Google Patents

一种与散热器结合的汽车防撞装置 Download PDF

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CN112455375B CN202011169285.3A CN202011169285A CN112455375B CN 112455375 B CN112455375 B CN 112455375B CN 202011169285 A CN202011169285 A CN 202011169285A CN 112455375 B CN112455375 B CN 112455375B
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Abstract

本发明公开了一种与散热器结合的汽车防撞装置，包含主梁、两个侧梁、两个吸能盒、以及两个法兰盘；主梁包含若干散热片和若干穿过散热片的散热管；主梁的左、右两端分别通过散热管与两个密闭吸能盒相连；左、右两吸能盒通过其介质接口连入汽车冷却系统，且分别连接有两个镜像对称的侧梁；其中一个吸能盒上设有散热器盖和溢流管。本发明将汽车散热器与防撞梁结合，优化了汽车零部件结构设计，且利用内部的冷却液能够增强防撞梁和吸能盒在碰撞中的吸能效果，提高了汽车的碰撞性能，同时节省了汽车前部布置空间，减轻了整车重量。

Description

一种与散热器结合的汽车防撞装置
技术领域
本发明涉及汽车安全领域，尤其涉及一种与散热器结合的汽车防撞装置。
背景技术
当前，由于环保和节能的需要，汽车轻量化已经成为世界汽车发展的潮流，研究表明，汽车整备质量每减少百分之十，百公里油耗可降低百分之七左右。在保证汽车强度和安全性能的前提下，应尽可能地降低整备质量，从而可以提高汽车动力性，减少燃料消耗，降低排气污染，并且在制造时可节省材料，降低成本。如今汽车轻量化的手段多采用新的轻质材料和高强度化的新工艺，若在结构设计上，集成化设计汽车零部件，也是实现汽车轻量化的有效途径。
此外，汽车被动安全技术的发展也日渐成熟。汽车被动安全性能是指汽车发生碰撞或较大程度地撞击后，汽车本身能够减轻客乘人员伤害和装载货物损坏的能力。在汽车被动安全技术研究中，研发出了多种不同种类的防撞梁，例如铝合金防撞梁、钢合金防撞梁等。防撞梁在汽车发生碰撞过程中产生变形作为缓冲，能为客乘人员和装载货物提供被动安全保障。
现有技术中至少存在如下问题：对于现有技术中通过产生形变作为缓冲碰撞的防撞梁，当其形变量达到本身属性所属的极点时便会折断，即防撞梁对于碰撞过程中产生的能量冲击的吸收非常有限，吸能效果较差，不能够满足汽车高速碰撞时被动安全性能的要求。此外，如今使用的汽车散热器片与散热管均为金属材质，具有一定的质量，一定程度上增加了整车质量，并且在传统布置形式中，防撞梁与散热器中间需要设置一定的安全距离，这样使得防撞梁与散热器占据了不小的空间。
因此设计一种既有良好的抗碰撞性能，又能够集成汽车其他零部件的汽车防撞装置，对于提升汽车的被动安全性能以及轻量化具有重大意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种与散热器结合的汽车防撞装置，能够在利用散热系统中的冷却液提升防撞梁和吸能盒碰撞吸能效果的同时，节省汽车前部的布置空间，进一步实现车辆轻量化，使车辆获得更合理化的布局以及更轻的整车质量。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种与散热器结合的汽车防撞装置，包含主梁、两个侧梁、两个吸能盒、以及两个法兰盘；
所述主梁为m个散热管和n个散热片，m、n均为大于等于1的自然数；
所述n个散热片结构相同、其上都设有m个和所述散热管一一对应的安装孔；
所述n个散热片等距平行设置，所述m个散热管依次穿过n个散热片上与其对应的安装孔并在安装孔处和散热片固连；
所述吸能盒包含第一至第四侧壁、以及第一至第二端壁，吸能盒内设有密闭空腔；所述第一至第四侧壁依次首尾相连，且第一侧壁上设有m个和所述散热管一一对应的固定接口，所述m个固定接口均和所述吸能盒的密闭空腔相联通；所述吸能盒上还设有和其内空腔相联通、用于接入或接出汽车冷却系统冷却介质的介质接口；
所述两个吸能盒分别设置在所述主梁两侧，两个吸能盒的m个固定接口分别和主梁两端m个散热管的端口密闭固连，使得两个吸能盒内的空腔通过主梁的m个散热管联通；
所述两个侧梁分别对应固定在所述两个吸能盒的第一端壁上，以防止汽车碰撞时直接撞到吸能盒上；
所述两个法兰盘分别对应固定在所述两个吸能盒的第二端壁上，用于将汽车防撞装置固定在汽车车体或车架上。
作为本发明一种与散热器结合的汽车防撞装置进一步的优化方案，所述两个吸能盒中的一个上设有散热器盖，所述散热器盖上设有溢流管，用于在接入汽车冷却系统的冷却介质压力过大时将膨胀的冷却介质输入至汽车冷却系统的回流管中。
作为本发明一种与散热器结合的汽车防撞装置进一步的优化方案，所述主梁、侧梁、吸能盒、法兰盘均采用铝合金材质制成。
作为本发明一种与散热器结合的汽车防撞装置进一步的优化方案，所述的散热管的截面形状为矩形或圆形，散热管和散热片在其连接处焊接。
作为本发明一种与散热器结合的汽车防撞装置进一步的优化方案，所述吸能盒与侧梁、散热管、法兰盘均采用焊接方式固连。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1.与现有技术相比，将汽车前防撞梁与汽车散热器集成为一体，简化了主机厂的装配工艺，节约了制造成本，且进一步实现了车辆轻量化，节省了汽车前部布置空间，使车辆获得更合理化的布局以及更轻的整车质量；
2.本发明将防撞梁与散热器结合，充分利用冷却液液体的碰撞吸能性能，冷却液可在防撞梁和吸能盒中充当碰撞缓冲物，增强了传统吸能盒的抗冲击效果，提高了汽车的碰撞性能，提升了汽车被动安全性。
附图说明
图1为本发明一种与散热器结合的汽车防撞装置的结构示意图；
图2为本发明主梁中的散热管与散热片的连接示意图；
图3为本发明主梁中散热片的开孔结构示意图；
图4为本发明中吸能盒与侧梁的连接示意图。
图中，1-主梁，11-散热管，12-散热片，2-侧梁，3-吸能盒，4-散热器盖，5-法兰盘，6-溢流管，7-和吸能盒介质接口相连的用于进水的软管，8-和吸能盒介质接口相连的用于出水的软管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。
如图1所示，本发明公开了一种与散热器结合的汽车防撞装置，包含主梁、两个侧梁、两个吸能盒、以及两个法兰盘。
所述主梁为m个散热管和n个散热片，m、n均为大于等于1的自然数；所述n个散热片结构相同、其上都设有m个和所述散热管一一对应的安装孔，如图3所示；所述n个散热片等距平行设置，所述m个散热管依次穿过n个散热片上与其对应的安装孔并在安装孔处和散热片固连，如图2所示。
所述吸能盒包含第一至第四侧壁、以及第一至第二端壁，吸能盒内设有密闭空腔；所述第一至第四侧壁依次首尾相连，且第一侧壁上设有m个和所述散热管一一对应的固定接口，所述m个固定接口均和所述吸能盒的密闭空腔相联通；所述吸能盒上还设有和其内空腔相联通、用于接入或接出汽车冷却系统冷却介质的介质接口。
所述两个吸能盒分别设置在所述主梁两侧，两个吸能盒的m个固定接口分别和主梁两端m个散热管的端口密闭固连，使得两个吸能盒内的空腔通过主梁的m个散热管联通，如图4所示。
所述两个侧梁分别对应固定在所述两个吸能盒的第一端壁上，以防止汽车碰撞时直接撞到吸能盒上；所述两个法兰盘分别对应固定在所述两个吸能盒的第二端壁上，用于将汽车防撞装置固定在汽车车体或车架上。
所述两个吸能盒中的一个上设有散热器盖，所述散热器盖上设有溢流管，用于在接入汽车冷却系统的冷却介质压力过大时将膨胀的冷却介质输入至汽车冷却系统的回流管中。
所述主梁、侧梁、吸能盒、法兰盘均优先采用铝合金材质制成；所述的散热管的截面形状为矩形或圆形，散热管和散热片在其连接处焊接。所述吸能盒与侧梁、散热管、法兰盘均采用焊接方式固连。
本发明一种与散热器结合的汽车防撞梁外部抗撞击以及内部散热冷却过程具体如下：
当汽车遭受正面碰撞时，碰撞产生的冲击首先传递到主梁的散热器片，此时散热器片产生折弯形变吸收碰撞能量，若撞击仍继续，则冲击继续传递到散热管以及与之相连的吸能盒，由散热管的形变和吸能盒的溃缩进一步吸收冲击能量，确保碰撞冲击传递到纵梁的能量为安全值。吸能盒上设有引导槽，且相较于散热片与散热管，吸能盒材料的屈服强度要较低，以便更好的吸收能量，缓和冲击。当汽车遭受偏置碰撞时，侧梁参与碰撞吸能；冲击能量经由侧梁传递给吸能盒，吸能盒通过溃缩变形吸收冲击能，缓和撞击。散热管弯曲和吸能盒溃缩过程中，不仅通过结构自身的变形吸收能量，还利用了其中冷却液液体的吸能效果，进一步增强了防撞装置的吸能性能。
与传统汽车散热器相同，在水泵的作用下，冷却介质流经发动机从一侧吸能盒的介质接口泵至该吸能盒内，随之流经m个散热管流入另一侧吸能盒，再从另一侧吸能盒的介质接口流出。通过设置多根散热管，增大散热器散热接触面积，并且大量的与散热管直接接触的大表面积散热片，进一步增大与空气接触面积，增强了散热器的热交换能力，使携带发动机热量的高温冷却液得到充分降温，再返回发动机进行冷却。通过设置的散热器盖，散热器内冷却液压力过大时，膨胀的冷却液经溢流管流进汽车冷却系统的回流管中。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种与散热器结合的汽车防撞装置，其特征在于，包含主梁、两个侧梁、两个吸能盒、以及两个法兰盘；
所述主梁为m个散热管和n个散热片，m、n均为大于等于1的自然数；
所述n个散热片结构相同、其上都设有m个和所述散热管一一对应的安装孔；
所述n个散热片等距平行设置，所述m个散热管依次穿过n个散热片上与其对应的安装孔并在安装孔处和散热片固连；
所述吸能盒包含第一至第四侧壁、以及第一至第二端壁，吸能盒内设有密闭空腔；所述第一至第四侧壁依次首尾相连，且第一侧壁上设有m个和所述散热管一一对应的固定接口，所述m个固定接口均和所述吸能盒的密闭空腔相联通；所述吸能盒上还设有和其内空腔相联通、用于接入或接出汽车冷却系统冷却介质的介质接口；
所述两个吸能盒分别设置在所述主梁两侧，两个吸能盒的m个固定接口分别和主梁两端m个散热管的端口密闭固连，使得两个吸能盒内的空腔通过主梁的m个散热管联通；
所述两个侧梁分别对应固定在所述两个吸能盒的第一端壁上，以防止汽车碰撞时直接撞到吸能盒上；
所述两个法兰盘分别对应固定在所述两个吸能盒的第二端壁上，用于将汽车防撞装置固定在汽车车体或车架上。
2.根据权利要求1所述的与散热器结合的汽车防撞装置，其特征在于，所述两个吸能盒中的一个上设有散热器盖，所述散热器盖上设有溢流管，用于在接入汽车冷却系统的冷却介质压力过大时将膨胀的冷却介质输入至汽车冷却系统的回流管中。
3.根据权利要求1所述的与散热器结合的汽车防撞装置，其特征在于，所述主梁、侧梁、吸能盒、法兰盘均采用铝合金材质制成。
4.根据权利要求1所述的与散热器结合的汽车防撞装置，其特征在于，所述的散热管的截面形状为矩形或圆形，散热管和散热片在其连接处焊接。
5.根据权利要求1所述的与散热器结合的汽车防撞装置，其特征在于，所述吸能盒与侧梁、散热管、法兰盘均采用焊接方式固连。
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