前防撞横梁布置分析研究

黄超俊，窦惠敏，王超

前防撞横梁布置分析研究

黄超俊，窦惠敏，王超

（宝沃汽车（中国）有限公司，北京 102206）

文章通过不同车辆碰撞试验工况下，前防撞梁的布置区域和防撞梁截面对碰撞安全的影响，分析得到前防撞横梁应布置区域和防撞梁截面尺寸设计范围，为工程设计中提供参考依据。

碰撞安全；防撞梁；截面尺寸

引言

随着社会的发展，汽车已成为人们常用的交通工具，人们对汽车的功能要求也越来越高，特别是对汽车的碰撞安全要求。汽车前防撞横梁作为吸收缓和外界冲击力的车身构件，在高速碰撞中对保护车内乘员也起到了至关重要的作用，同时，在低速碰撞事故中，前防撞横梁对动力附件等也可以起到关键的保护作用，因此，前防撞横梁在布置时需要同时考虑多种碰撞情况，综合考虑，布置在一个合理的区间内。

1 64kph40%碰撞时前防撞横梁的布置建议

以以下两设计方案对比为例，方案一：前防撞横梁高于可变形壁障前端平面20mm，见图1，方案二前防撞横梁低于于可变形壁障前端平面20mm，见图2，在碰撞初期时方案一纵梁前端开始折弯，见图3，在碰撞末期时方案一纵梁前端折弯明显，见图4，方案一的纵梁吸能明显劣于方案二，见图5，所以，前防撞横梁布置时其上端面离地高度H1和纵梁上端面离地高度H2不能高于64kph40%可变形壁障前端上平面离地530mm，见图6，即H1≤530mm、H2 ≤530mm。

图1

图2

图3

图4 图5 图6 2 4kph正碰时前防撞横梁的布置建议 GB17354-1998和ECE R42要求4Kph正碰时需保证发动机罩能正常开闭，车辆的燃料系统和冷却系统无泄漏且正常工作。在实际碰撞过程中，碰撞器先与前保蒙皮接触，压缩吸能泡沫，直到前防撞横梁，见图7、图8，前防撞横梁作为主要的吸能件，能有效的保护其后端部件，所以在前防撞横梁布置时，需考虑前防撞横梁与碰撞器在Z方向的重叠量H，见图9。 3) 紧急停车。机旁控制面板和集控台上均设有“紧急停车”按钮，当电喷柴油机在运行过程中发生紧急情况时，可直接使柴油机停机。 图7 图8 图9 前防撞横梁与碰撞器在Z方向的重叠量H建议≥30mm，假设前防撞横梁截面尺寸A为75mm，见图10，为满足重叠量H≥30mm要求前防撞横梁最低不能低于343mm，见图11，最高不能高于547mm，见图12，所以，从4kph正碰考虑，前防撞横梁应布置在343mm-547mm之间的区域内，见图13。 图10 图11 图12 图13 3 10kph100%正碰时前防撞横梁的布置建议 图13 RCAR保险杠测试正面100%碰撞主要模拟汽车在低速（10kph）碰撞中评估保护汽车前端部件能力的一项试验，作为欧洲汽车保险协会征收新车保险费的一个主要参考标准。和4kph正碰试验一样，前防撞横梁作为主要的吸能部件，其布置位置的好坏直接决定了其后主要部件受损程度的好坏。如图13、图14为测试车碰撞前后状态对比。 图14 RCAR Bumper Test 中10kph100%正碰试验要求如下： （1）碰撞器下沿离地455mm；见图15。 图15 图16 图17 （2）防撞梁有效高度与碰撞块重叠值h≥75mm；见图15。 （3）重叠值不满足≥75mm时，防撞梁有效高度平均值K要求≥100mm；见图16。 （4）防撞梁有效宽度与整车宽度的比值要求≥70%；见图17。 前防撞横梁与碰撞器在Z方向的重叠量h要求≥75mm，假设前防撞横梁截面尺寸A为75mm，见图18，为满足重叠量h≥75mm要求前防撞横梁最低不能低于455mm，见图19，最高不能高于506.6mm，见图20，所以，从10kph100%正碰考虑，前防撞横梁应布置在455mm-506.6mm之间的区域内，见图21。 图18 图19 图20 图21 图22 4 总结 综合考虑，得到前防撞横梁应布置在455-（A-75）到506.6+（A-75)且≤530mm（空载）区域内，其中A为前防撞横梁截面尺寸，见图22；结合BENCHMARK车型分析,前防撞横梁截面尺寸A一般在75mm-95mm间，所以，前防撞横梁建议布置高度区域为：435mm-525mm。 李治邦，男，1953年5月出生于天津，河北省安平县人。1970年入伍，1978年转业到天津市群众艺术馆工作，现任馆长、研究馆员，任天津市非物质文化遗产保护中心主任。1977年开始发表作品，已出版长篇小说《逃出孤独》《城市猎人》两部，中篇小说六十多部，短篇小说一百多篇。与人合作的电视连续剧《苍茫》获中宣部“五个一工程奖”，话剧《希望之星》获文化部“群星奖”银奖，广播剧《咱们工人》获全国广播剧“政府奖”银奖。中国作家协会会员。 感染发生率与患者年龄，吸烟史，基础营养状况，是否使用糖皮质激素，是否合并糖尿病及有无侵袭性操作，临床分期，放疗化疗，手术，住院时间等因素有关，差异具有统计学意义(P<0.05)，发生院内感染与患者性别，肿瘤病理分型无关(P>0.05)。见表2。 Analysis and Research on the Arrangement of Front Anti-collision Beam Huang Chaojun, Dou Huimin, Wang Chao ( Borgward Automotive(China)Co., Ltd., Beijing 102206 ) Abstract: In this paper, the layout area of front anti-collision beam and the influence of cross section of anti-collision beam on collision safety under different vehicle collision test conditions are analyzed, and the layout area of front anti-collision beam and the design range of cross section size of anti-collision beam are obtained, which can provide reference for engineering design. Keywords: Collision Safety; Anti-Collision Beam; Section Size CLC NO.:U461.99 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)14-54-03 中图分类号：U461.99 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)14-54-03 作者简介：黄超俊，就职于宝沃汽车（中国）有限公司。 10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.14.017