整车集成设计指南(车身系统布置)

1、CH-VI-PL-EB-GUIDELINE-P2-001编制 : 更新日期 : 所属范围 : 总布置 前舱布置 设计指南15 电子电器系统电子电器系统14车身结构车身结构14.1 14.1 前舱车身组成：前舱车身组成： 前水箱横梁总成, 包含前大灯安装支架、水箱上/下横梁、锁勾安装支架、前保横梁等; 前围板总成, 包含空气盒总成、前围板、左/右前竖板、机罩铰链安装板、门槛前段、前挡横向加强梁等; 左/右前纵梁轮罩总成, 包含前纵梁、前轮罩、前减震器安装板、前保横梁安装板等。14.2 14.2 前舱车身设计考虑范畴：前舱车身设计考虑范畴：14.2.1 布置空间要求：需定义接近角（度）离去角（度）

2、前方街沿高度后方街沿高度底板高度纵向通过角（度）油箱 高度动力总成最小离地间隙技术要求轿车 14 14150150130150需定义前风挡玻璃倾角前保险杠前造型线后保险杠后造型线顶盖最高造型线发动机盖边界线备胎及后底板布置前悬后悬技术要求前保最前端与车身防撞梁距离70后保最前端与车身防撞梁距离60发动盖外板与发动机包络线距离70底板离地间隙130需定义轮距整车长度整车高度客厢布置尺寸前排座椅的H点后排座椅的H点前H离前脚跟点的水平距离前H离前脚跟点的垂直距离后H离后脚跟点的水平距离技术要求需定义前轮中心离前脚跟点距离后H点离后轮中心距离前部伸腿空间后部伸腿空间前头部空间后头部空间前座肩侧空间技

3、术要求结合BENCHMARK、VTS等输入文件，制设定的假人模型初步的车身布置方案图。 - 1 -CH-VI-PL-EB-GUIDELINE-P2-001编制 : 更新日期 : 所属范围 : 总布置 前舱布置 设计指南15 电子电器系统电子电器系统14车身结构车身结构1.前围板总成（具体要求参考典型截面数据库） 一.前轮心作为已知硬点，通过左右轮心可以初步布置动力总成（传动轴移动节最小夹角要求低于6度），具体考虑动力总成布置指南，根据动力总成（排气后排）到前挡板的距离要求大于70mm可以初步定前挡板的位置，定前挡板位置时需要结合人体位置、方向盘中心点、HAVC的固定、踏板的布置、转向管的布置等

4、同步考虑，具体参考乘员舱布置指南。二. 前挡板位置初步确定时考虑流水槽的截面，应考虑流水槽和前风挡的配合，流水槽的高度及X方向宽度主要受前风挡和HAVC影响，当然其最大泄水量、雨刮电机、空调进风口的布置等需同步考虑。三.发盖的概念数据主要受两方面影响：行人保护（发盖外板到动力总成建议大于70mm）和前方视野（不小于6.5），通过此两条件基本可以确定发盖截面。四.发盖及流水槽初步确定后可以初步布置发盖铰链的结构，结合发盖开启人机要求及头部碰撞定铰链位置及结构。前挡板前挡板流水槽流水槽前风挡前风挡HAVC发盖发盖IP- 2 -CH-VI-PL-EB-GUIDELINE-P2-001编制 : 更新日

5、期 : 所属范围 : 总布置 前舱布置 设计指南15 电子电器系统电子电器系统14车身结构车身结构五.前挡板的设计入侵量的影响因素：1、前纵梁后端截面大小，强度要求足够支撑前碰撞力 2、前纵梁前部吸能变形合理3、车身碰撞传力路径合理其中，1和2主要取决于前纵梁的结构设计的合理性，前挡板结构设计是车身碰传力路径设计的重要组成部分。左/右加强板：在碰撞中把部分力传导到A以支撑前挡板;外加强板：连接左右纵梁在碰撞中维持驾驶舱的平衡性，并把部分力传到另一侧;玻璃安装面流水槽本体流水槽上加强梁，横向封闭截面，提高侧向刚度前盖密封条安装，防机舱废气通过空气室进入乘员舱六.流水槽上加强梁，提高侧向刚度，共时

6、可以在上面布置VIN码VIN码码- 3 -CH-VI-PL-EB-GUIDELINE-P2-001编制 : 更新日期 : 所属范围 : 总布置 前舱布置 设计指南15 电子电器系统电子电器系统14车身结构车身结构2.左/右前纵梁轮罩总成一.根据BENCHMARK、VTS等输入文件已初步确定前轮距及轮胎的选用，根据前悬架做出轮胎包络，由轮胎包络设计轮罩护板，纵梁轮罩总成总成与轮罩护板要求至少保证5mm的间隙要求。 WHL二. 纵梁的概念数据需要考虑动力总成的布置空间要求，纵梁到动力总成间隙要求大于20mm，可参考前舱法规校核-动力总成包络，还需结合动力总成设计悬置的位置，具体考虑动力总成布置指南

7、，在纵梁上布置悬置。 尺寸卡罗拉高尔夫迈腾锋范1.4T1.6L1.4TSI1.8TFSI1.5L发动机长L（Y方向）588550610550530发动机宽w（X方向）643603550625580发动机高H（Z方向635650660630627左纵梁左纵梁右纵梁右纵梁轮罩钣金轮罩钣金shotgun翼子板翼子板动力总成动力总成轮胎包络轮胎包络- 4 -CH-VI-PL-EB-GUIDELINE-P2-001编制 : 更新日期 : 所属范围 : 总布置 前舱布置 设计指南15 电子电器系统电子电器系统14车身结构车身结构三. 纵梁设计要因： 1.前纵梁要尽量直、截面尽量避免突变，以利于碰撞力的传导

8、避免折弯。2. 前纵梁设计要求吸能区要比后部软，保证前部吸能区一层层折叠，确保最佳的吸能效果：a、前纵梁后部增加加强板以加强后部的强度，前部吸能区相对较软b、激光拼焊技术应用：前部用软点的材料后部用硬些的材料c、前纵梁分两件点焊而成，分别采用不同材料，前软后硬。d、前部吸能区设计Z向的变形诱导槽前纵梁本体前纵梁内加强板变形诱导槽B340/590DP/1.8B340/590DP/2.0变形诱导槽激光焊缝3.前纵梁后部折弯区是前碰撞车身脆弱区域，在此处很容易发生折弯导致前挡板侵入量过大。转向横拉杆活动区 由前纵梁后部本体、加强板及前挡板本体组成，纵梁后部本体及加强板采用高强度刚板B340MP,料厚

9、T2mm，截面高度一般要求在H80mm，转向横拉杆包罗面的布置直接影响此截面高度，因此在发动机舱布置时应充分考虑。B21因转向横拉杆布置偏后，此处截面高度40mm左右，导致偏置碰撞结构不理想。- 5 -CH-VI-PL-EB-GUIDELINE-P2-001编制 : 更新日期 : 所属范围 : 总布置 前舱布置 设计指南15 电子电器系统电子电器系统14车身结构车身结构3.前水箱横梁总成一.动力总成初步布置完成后，根据冷却风扇到发动机（排气后排）间隙大于25mm、（排气前排）间隙大于50mm要求布置冷却风扇、散热器，从而可以布置水箱上、下横梁。二.锁体一般布置在上下上横梁上，布置在内侧还是外侧

10、根据需求定，一般布置在内侧行人保护方面更好，不过需要结合锁钩在发盖内板的布置及锁手柄开启的人机要求来考虑。25mm三. 大灯横梁的设计需要注意行人保护，注意让固定点避开头部碰撞区域M11的前大灯如下图安装位置如上图，前大灯安装点A位于行人头部碰撞区域中，点B位于上腿部与发动机罩前沿碰撞区域中。A点大灯安装螺栓距离发盖外板的距离只有14.2，不利于行人保护 。- 6 -CH-VI-PL-EB-GUIDELINE-P2-001编制 : 更新日期 : 所属范围 : 总布置 前舱布置 设计指南15 电子电器系统电子电器系统14车身结构车身结构四. 前保横梁结构组成： 前保横梁分总成、左右吸能盒、及安装

11、板组成；前保横梁分总成从工艺上分冲压焊接成型和滚轧成型两类。1、冲压焊接成型由多个冲压件焊接而成，其优点结构灵活，可变截面设计，冲压件自制生产。缺点是材料利用率低，由多件零件焊接而成，重量较大，高强度钣金冲压成型困难。2、滚轧成型是由钣金等截面由滚轧模具成型，优点材料利用率高，可设计成单个零件，重量轻，可适用于特高强度的钣金成型。布置要求（建议值）：前保蒙皮到前保横梁的最小距离Hmin60mm，前保蒙皮到前保横梁的距离Y=0处Hy80mm，吸能盒长度L100mm.HminHyL- 7 -CH-VI-PL-EB-GUIDELINE-P2-001编制 : 更新日期 : 所属范围 : 总布置 前舱布

12、置 设计指南15 电子电器系统电子电器系统14车身结构车身结构14.2.2碰撞安全要求： 1.车辆100%正面碰撞传力路径车辆40%正面碰撞传力路径 从上图可以看出，碰撞过程中随着碰撞力地传导，车身前部结构逐步变形溃散从而能量被吸收。S1区域结构相对较软，在发生轻微碰撞中可以有效控制车体的侵入性，同时也是高速碰撞中的主要吸能结构之一。S2区域结构刚性相对S1区域结构较大，是压溃区域，也是高速碰撞中的主要吸能区域，在碰撞过程中与S1区域的压溃表现形式一样是渐进的折叠压溃式，这样压溃形式具有很好的能量吸收效果。S3和S4区域是第二压溃区域，在碰撞过程中要求具有良好的刚度，为渐进折叠压溃区域提供一个

13、稳定的支撑平台，确保乘员舱的安全性。且在S1到S2区域车辆加速度逐渐增加，在S2区域到达第一个峰值；在S2到S3区域车身结构刚度较大，并布置有发动机及变速箱等刚性部件，车辆加速度又急剧增大，达到第二个峰值，最后车辆慢慢停止。 - 8 -CH-VI-PL-EB-GUIDELINE-P2-001编制 : 更新日期 : 所属范围 : 总布置 前舱布置 设计指南15 电子电器系统电子电器系统14车身结构车身结构3.动力总成相关安全尺寸的建议值如下来表所示。俯视图L1L2L3动力总成相关安全尺寸动力总成相关安全尺寸代号代号描述描述要求值要求值备注备注中国市场中国市场美国市场美国市场L1动力总成（含悬置）

14、硬物最前端到前保最前端距离300mm435mm此区域应避免防碍碰撞变形的硬物(不可溃缩，无法变形)L1+L2动力总成最后端到防火墙最前端距离425mm560mmL3动力总成（含悬置）硬物最前端到吸能盒前端距离200mm335mm2. 前舱吸能空间前舱的吸能空间是前碰中最为关键的一项，是决定碰撞性能好坏的基础。在设计前期，布置得出前舱吸能空间的大小，可以通过经验公式：a=0.5*v2/sa-平均加速度；v-碰撞初始速度；s-前保横梁前端到前挡板的距离D1减去动力总成X方向的长度D2再加上前挡板允许的侵入量100mm再乘以0.9；假设车辆撞击刚性墙后做匀减速运动，且末速度为0。计算出碰撞过程中的平

15、均加速度，初步衡量空间是否充足。下面以奇瑞公司某车型为例，按50km/h正面刚性墙碰撞计算，车辆前保横梁前端到前挡板的距离L1为952mm，动力总成X方向的长度L2为596mm。a=0.5*v2/s=0.5*13.892/0.9*0.356=30.72g（试验后前挡板无侵入量）- 9 -CH-VI-PL-EB-GUIDELINE-P2-001编制 : 更新日期 : 所属范围 : 总布置 前舱布置 设计指南15 电子电器系统电子电器系统14车身结构车身结构Running order+1 front 地面线H1ODB壁障壁障530mmA1A2200mmH2前纵梁(平直部分)框式副车架侧视图底板纵梁

16、前纵梁(倾斜部分)H34.前纵梁相关安全尺寸前纵梁相关安全尺寸主要考虑到ODB的要求，建议值如下所示。W1前纵梁底板纵梁俯视图A3前纵梁相关安全尺寸前纵梁相关安全尺寸代号代号描述描述要求值要求值备注备注H1前纵梁顶部距地面线的距离530mm地面线为前2人H2框式副车架前端底部距地面线的距离200mm地面线为前2人H3前纵梁与底板纵梁在Z向的落差/没有特别的要求，仅建议在设计时尽可能小， 前纵梁与底板纵梁尽量圆滑过渡。W1前纵梁与底板纵梁在Y向的落差/A1前纵梁 (平直部分) 与前纵梁(倾斜部分) 在Z向所呈的角度135A2前纵梁 (倾斜部分)底板纵梁在Z向所呈的角度45A3前纵梁 (倾斜部分) 与底板纵梁在Y向所呈的的角度10- 10 -CH-VI-PL-EB-GUIDELINE-P2-001编制 : 更新日期 : 所属范围 : 总布置 前舱布置 设计指南15 电子电器系统电子电器系统14车身结构车身结构5.前保横梁相关安全尺寸前保横梁相关安全尺寸主要考虑到低速碰 (低速前碰的要求详见A 整车集成设计指南(03 前舱法规校核篇)-P2，03-低速碰撞) 的要求，建议值如下所示。注意： 前舱内零部件应尽量离前保险杠横梁