1.车身材料。 车架材料质量分布如图4.1-1所示。
2.车身结构。
车身(图4.2-1)由白车身及其装备件构成。车身必须具有扭转刚度、被动安全性并实现较小风阻。白车身由车辆前端、地板总成、侧框架、车顶和车身后端组成。此外还包括车门、发动机室盖和后备厢盖。
3.车身碰撞。
1正面碰撞。
被动安全性要求车辆乘员区足够稳定坚固,即在发生高速碰撞事故时乘员区为乘员提供最高等级的保护。所采用的设计方案是通过多个负荷路径使传递到车身结构上的作用力经过发动机支架和底盘分布到乘员区上,从而确保各承载结构承受较小的负荷峰值。具体来说就是协调利用从车轮到车门槛的负荷路径,将发动机支架负荷分布到A柱、车门槛和贯穿式纵梁结构上。无论发生哪种类型的正面碰撞事故,都会促使车轮沿直线方向向后移向车门槛。因此产生了一个主负荷路径,该路径从障碍物/事故对方经过车轮至车门槛,为承受碰撞负荷车门槛提供了一个坚固的附加成型件(侧面纵梁附属件)。
发动机支架负荷从前围板前部经过前围板下部支撑梁传递至两个A柱内和车辆另一侧。
此外,还通过中间通道上的连接板在背面支撑前围板下部的支撑梁。发动机支架与变速箱支架托架之间的连接构成了另一个负荷路径。通过这种方式使所需要的各种成型件能够满足最佳功能要求。
为了尽量减小前围板负荷和前围板向内挤压的高度,设计发动机支架时要求其按指定方式向外弯曲并形成相应的变形路径。经过车轮罩支撑梁传递至白车身的负荷分布在A柱上,经过车轮罩支撑梁加强件传递的负荷分布在车门槛内。这样可以降低A柱承受的负荷并使A柱后移程度降至最低。这种设计方案一方面可确保承受高碰撞负荷后车门仍然可以打开;另一方面可防止车门因碰撞负荷过高而自动打开。正面碰撞示意图如图4.3-1所示。
2.侧面碰撞。
发生侧面碰撞时,白车身也有助于尽可能防止乘员受伤。为此应准确协调钢板结构与乘员保护系统的相关特性。例如有些车型,采用的设计方案是,使B柱在任何测试负荷条件下都尽可能保持直立状态并以整体方式挤向车内。B柱中部承受的碰撞负荷最高。为了正确对待这种情况且保留轻型结构方案,在此采用了由一种最高强度材料制造、对碰撞性能有决定性影响的B柱加强件,即通过轧制方式使B柱中间区域的壁厚明显大于顶端和底端区域(图4.3-2)。
通过这个设计原则能够以最佳方式调整B柱变形特性以承受负荷。此后负荷通过车辆的横梁结构继续分布,因此地板上方出现的负荷通过座椅横梁传递到车辆未受碰撞的一侧。
地板下方也有不同的横梁结构执行这项功能。在车顶区域内由刚性连接的车顶框架执行这项功能,在全景天窗车型上则由带有高刚度纵梁和横梁结构的车顶系统负责。
