汽车车架碰撞变形及安全改进措施

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1、学兔兔www.xuetutu.com第2期(总第171期)机械工程与自动化No．22012年4月MECHANICALENGINEERING8LAUT()MATI()NApr．文章编号：1672—6413(2012)02—0202—02汽车车架碰撞变形及安全改进措施王鹏h(1．中北大学，山西太原030051；2．山西机电职业技术学院，山西长治046011)摘要：对某越野车车架碰撞安全性问题进行了判断与分析。从汽车的前部正面碰撞、前部侧面碰撞、中部碰撞和后部碰撞等几个方面研究了汽车车架的变形倾向以及判断方法，随后提出几项增加车架被动安全性的改

2、进设计。关键词：车架变形；变形类型；安全设计；汽车中图分类号：U463．82文献标识码：B0引言部的左右弯曲变形。近年来，随着汽车工业的发展，汽车的碰撞安全性成为研究热点，而汽车的被动安全性是汽车安全性研究的重要环节。对于非承载式车身结构的车辆来说，车架是汽车碰撞中最主要的吸能元件，5O以上的撞击能量均为车架所吸收。那么车架一旦受撞击，它将以何种方式变形、变形后的判断依据是什么等等都是与车我们研究汽车被动安全性的关键问题，因此研究车架的变形特性有着重要的意义。图l越野车底部车架结构图1车架变形类型及判断依据中心线1．1车架结构车架式车身由

3、车架及围接在其周围的可分解的部件组成，车架的前部和后部具有上弯的结构，碰撞时会(a)侧面前部撞击并发生侧弯(b)碰撞和侧弯都出现在后部变形，但可保持车架中部结构的完整。车身与车架间有橡胶垫间隔，橡胶垫能减缓从车架传至车身上的振动效应。遇到强烈振动时，橡胶垫上的螺栓可能会折弯，并导致车身与车架之间出现裂缝。碰撞时由于振(c)碰撞严重时前后同时发生侧弯损坏动的大小和方向不同，车架可能遭受损坏而车身没有图2车架前、后部的左右弯曲变形1．2．2上下弯曲变形损坏。车架的中部较宽，可以抵挡侧面的碰撞冲击，保护乘员的安全。图1为越野车底部车架结构图。汽

4、车被撞后，若车身外壳表面比正常位置低，结构上也有后倾现象，则发生了上下弯曲变形(见图3)。1．2车架变形类型直接碰撞汽车的前部或后部，会引起汽车上一侧或两车架受撞时的变形大致可分为以下5种类型：侧发生上下弯曲。判断车架是否有上下弯曲变形的方1．2．1左右弯曲变形当汽车一侧被碰撞时，应观察被撞一侧纵梁的内法是：看翼子板与车门之间的缝隙是否在顶部变窄、在侧及未被撞一侧纵梁的外侧是否有皱起，车门长边上下部变宽；车门是否下垂。大多数车辆碰撞损坏中都会有无裂缝和短边上有无皱褶，或汽车被撞一侧是否有有上下弯曲变形，即使在车架上看不出折皱和扭曲。严明显

5、的碰撞损坏，车身和车顶盖是否有错位等情况，以重的上下弯曲变形也能破坏车架上车身钢板的准直。此来确定是否有左右弯曲变形。图2为车架前部和后1．2．3断裂变形收稿日期：2011—1卜17}修回日期t2011—12—10作者简介：王鹏(1981一)，男，山西长治人，助讲。在读硕士研究生，主要研究方向：车辆工程。学兔兔www.xuetutu.com2012年第2期王鹏：汽车车架碰撞变形及安全改进措施·203·汽车发生碰撞后，当观察到以下现象时说明车架尽可能多的能量，是提高整车被动安全性的一个重点。上发生了断裂变形：发动机罩前移和后车窗后移；车身下

6、面介绍的是车架纵梁的几个改进性设计。上的某些部件或车架元件的尺寸小于标准尺寸；车门2．1增加前纵梁长度并改变其结构形状可能吻合很好，但挡板、车身或车架的拐角处皱折或有在前纵梁端部增加一段波纹加工过的碰撞吸能区其他严重的变形；车架在车轮挡板圆顶处向上提升，引域(如图5所示)，并将该吸能区域用螺栓连接在纵梁起弹性外壳损坏和保险杠的一个非常微小的垂直位移。上，在碰撞时可以充分吸收碰撞能量，并且在修理时可以迅速更换。前段纵梁越长吸能效果越好。‘(a)前部下凹常在发动机下部的车(b)后部下凹与前部下凹架上出现折皱凸痕表现基本一致图3车架前部和后部的

7、上下弯曲变形1．2．4菱形变形当车辆前部(或后部)的任一侧角或偏心点受到撞击时，车架的一侧向后(或向前)移动，车架或车身歪斜2．2选用框式车架近似平行四边形的形状，这种变形称作菱形变形。菱框式车架的纵梁在其最大宽度处支撑着车身，在形变形是整个车架的变形，可以明显看到发动机罩及车身受到侧向冲击时可为乘员提供保护，在前车轮后行李舱盖发生错位；在接近后车轮罩的相互垂直的钢面和后车轮前面的区域形成扭力箱结构。在正面碰撞板上或在垂直钢板接头的顶部可能出现皱折；在乘坐中，分段区域可吸收大部分的能量。在侧向碰撞中，由室及行李舱地板上也可能出现皱折和弯曲

8、。此外，菱于中心横梁靠近前面地板边侧构件，使乘坐室受到保形变形还会附加有许多断裂及弯曲的组合损坏，但菱护；同时因乘坐室地板低，从而质心降低、空间加大。形变形很少会发生在整体式车身上。在后尾碰撞