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車(chē)身碰撞的次級(jí)載荷傳遞路徑

2020-04-27 09:40:42·  來(lái)源：車(chē)輛安全性能  
　
這幾年來(lái)，由于行人保護(hù)要求提高，越來(lái)越多的車(chē)輛出現(xiàn)了由行人保護(hù)結(jié)構(gòu)衍生的二次吸能結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行行人保護(hù)開(kāi)發(fā)時(shí)，設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)在行人保護(hù)小腿碰撞時(shí)可以推開(kāi)行
這幾年來(lái)，由于行人保護(hù)要求提高，越來(lái)越多的車(chē)輛出現(xiàn)了由行人保護(hù)結(jié)構(gòu)衍生的二次吸能結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行行人保護(hù)開(kāi)發(fā)時(shí)，設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)在行人保護(hù)小腿碰撞時(shí)可以推開(kāi)行人的小腿以減少膝蓋彎曲力矩，然后一些汽車(chē)制造商將這種結(jié)構(gòu)進(jìn)一步發(fā)展為二次碰撞吸能結(jié)構(gòu)，有的具有像吸能盒那樣顯著的吸能能力。這種二次吸能結(jié)構(gòu)通常在離地面上280mm左右，參與主要碰撞能量管理系統(tǒng)下，在高速碰撞中（例如NCAP的高速碰撞）也能吸收動(dòng)能，提高車(chē)身耐撞性能，這種二次吸能結(jié)構(gòu)也叫它次級(jí)載荷路徑（LLP-Lower Load Path）。
 
如下圖是這種結(jié)構(gòu)專(zhuān)門(mén)用來(lái)滿(mǎn)足行人保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的，將下面的加強(qiáng)筋連接到主吸能路徑上，前面的加強(qiáng)筋用于行人保護(hù)，而這種結(jié)構(gòu)在高速碰撞時(shí)不會(huì)吸收多少能量，所以這種結(jié)構(gòu)并沒(méi)有形成第二個(gè)載荷路徑。
 
下面這個(gè)低載荷傳遞路徑LLP被連接到發(fā)動(dòng)機(jī)支架上，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)后支架將能量傳遞到汽車(chē)的下半身部分。這個(gè)低載荷傳遞路徑可能在主載荷傳遞路徑之前或之后結(jié)束。下圖是綠色的突出部分是由塑料制成的用于行人保護(hù)部件，實(shí)際碰撞中會(huì)確保因塑料破裂而造成的輕微碰撞中能量傳遞有限，但在嚴(yán)重碰撞中，該傳遞路徑會(huì)參與載荷傳遞以降低侵入。
 
而下面的LLP有很大的不同，下面載荷傳遞路徑的縱梁向前突出，并且突出部分有牢固的縱心支撐，發(fā)生嚴(yán)重碰撞時(shí)可以將能量傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)支架上。另外前面突出的部分分別向外側(cè)傾斜10°，這是兼顧RCAR的性能需要，因?yàn)镽CAR結(jié)構(gòu)測(cè)試壁障呈10°角。
 
LLP結(jié)構(gòu)對(duì)行人保護(hù)來(lái)說(shuō)是非常有利的，它本來(lái)就是為行人保護(hù)而開(kāi)發(fā)的。
 
在高速碰撞中，LLP也可以增加碰撞載荷的傳遞和吸收，有利于減小乘員艙的侵入。
但這個(gè)LLP對(duì)低速碰撞影響就較大了。用帶有LLP結(jié)構(gòu)進(jìn)行低速碰撞試驗(yàn)：使用RCAR工況撞擊車(chē)輛前端，速度15.3kph，可以發(fā)現(xiàn)主吸能盒和LLP吸能盒都?jí)簼ⅰ?/div>
 
在這個(gè)結(jié)構(gòu)中由于LLP載荷傳遞路徑連接到發(fā)動(dòng)機(jī)后支架，在發(fā)生低速碰撞時(shí)，下面LLP路徑是承擔(dān)載荷傳遞的，在碰撞后，往往從表面上看出LLP路徑后支架的損壞情況，但為了安全起見(jiàn)，往往會(huì)對(duì)預(yù)防性地更換支架，即使在定損時(shí)決定保留支架，但在這種碰撞情況下也需要進(jìn)行額外的車(chē)輪定位工作，所以在低速碰撞中，LLP明顯是一個(gè)缺陷，它會(huì)大幅增加修理費(fèi)用。
 
通過(guò)一系列試驗(yàn)表明，對(duì)于有LLP路徑結(jié)構(gòu)的車(chē)輛，總體上是不利的。發(fā)動(dòng)機(jī)艙是布置很密集的地方，額外的侵入將很可能提高維修的成本，尤其是突出的LLP結(jié)構(gòu)可能會(huì)對(duì)增加維修成本和保險(xiǎn)費(fèi)。另外帶有LLP載荷路徑結(jié)構(gòu)的車(chē)輛在約束系統(tǒng)標(biāo)定方面也有很大的影響。 
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