前舱结构、车身结构及车辆的制作方法

本技术涉及车辆，尤其涉及一种前舱结构、车身结构及车辆。

背景技术：

1、随着汽车电动化与造型溜背化的趋势，乘用车对“短前悬、长轴距”的需求愈发迫切。短前悬布局下的“吸能-承载”两难困境：在短前悬车型中，前轮中心至前保险杠的距离被极致压缩，导致吸能盒及纵梁前段的溃缩行程极短，无法同时满足低速行人保护的低载荷要求和高速碰撞的高载荷吸能要求。

2、因此，如何提高车身结构的碰撞安全性是现今亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种前舱结构、车身结构及车辆，根据本技术的车身结构提高了碰撞安全性。

2、为了达到上述目的，本技术采用的主要技术方案包括：

3、第一方面，本技术实施例提供一种前舱结构，包括前防撞梁总成、前围板和前舱纵梁；前舱纵梁的前端与前防撞梁总成连接，前舱纵梁的后端与前围板连接；沿车辆的前后方向，前舱纵梁包括依次连接的第一段和第二段，第一段的两端分别与前防撞梁总成和第二段连接，第二段的两端分别与第一段和前围板连接，第一段构造为钢制件，第二段构造为铝合金件；其中，前舱结构还包括第一加强件，第一加强件设置于第一段且同时与第一段和第二段连接，沿车辆的左右方向，第一段、第二段和第一加强件部分重叠。

4、根据本技术第一方面提出的前舱结构，在极短行程内同时满足低速行人保护的低载荷要求和高速碰撞的高载荷吸能要求，无需额外增加纵梁的前后方向的延伸长度，即可实现钢铝异种材料衔接处的刚度渐变过渡，通过利用左右方向空间加强连接处解决短前悬下前后方向空间不足带来的碰撞安全性问题，在不侵占前舱前后方向布置空间的前提下，解决了不同种材料直接对接带来的刚度突变、应力集中与易断裂问题。

5、可选地，第一段包括沿车辆的左右方向依次连接的第一外板和第一内板，第一外板和第一内板围设出第一空腔，第一加强件设置于第一空腔，沿车辆的前后方向，第一外板的一端和第一内板的一端连接且设置于前防撞梁总成，第一外板的另一端和第一内板的另一端连接且设置于第二段。

6、在上述方案中，上述结构可以在短前悬受限的截面空间内，无需扩大布置空间即可提供充足的抗冲击承载能力，高效利用前舱有限空间抵御碰撞变形向乘员舱侵入。

7、可选地，第一外板和第一内板分别具有第一侧壁和第二侧壁，沿车辆的左右方向，第一侧壁和第二侧壁相对且间隔设置，第二段还具有第三侧壁，第三侧壁的部分贴合固定于第二侧壁；

8、第一加强件包括依次连接的第一板部、第二板部和第三板部，第一板部贴合固定于第一侧壁，第三板部贴合固定于第二侧壁。

9、在上述方案中，上述结构显著增大了连接界面的有效传力面积，能够有效分散衔接区域的应力集中，避免碰撞载荷作用下对接界面发生脆性断裂失效。

10、可选地，前舱结构还包括第一紧固件和第二紧固件，第一紧固件穿设第一侧壁、第一板部、第二段和第三侧壁，第二紧固件穿设于第三板部、第二侧壁和第三侧壁。

11、在上述方案中，上述结构可以使钢铝搭接界面紧密贴合，显著提升界面的抗剪切传力能力，使搭接区域的传力载荷沿截面周向均匀分布，进一步强化钢铝衔接部位的结构整体性与抗冲击可靠性。

12、可选地，前舱结构还包括第二加强件，第二加强件设置于第一空腔，第二加强件的上端均与第一外板的上端和第一内板的上端连接，第二加强件的下端均与第一外板的下端和第一内板的下端连接，沿车辆的左右方向，第二加强件的至少部分贴合于第一侧壁。

13、在上述方案中，上述结构能够在箱形截面内部形成稳定的竖向支撑传力路径，显著提升第一段箱形梁的截面抗弯刚度与抗畸变能力。

14、可选地，前舱结构还包括前边梁内板和第三加强件，前边梁内板设置于前围板且朝向前方延伸，沿车辆的上下方向，第三加强件的一端设置于前边梁内板，第三加强件的另一端设置于第一侧壁。

15、在上述方案中，上述结构可以有效分担主纵梁的承载压力，降低钢铝衔接段等关键传力节点的载荷峰值，提升整体传力结构的抗冲击冗余度。

16、可选地，前防撞梁总成包括主防撞梁和副防撞梁，沿车辆的前后方向，主防撞梁设置于前舱纵梁的前端；

17、沿车辆的上下方向，副防撞梁设置于主防撞梁下侧，前舱结构还包括副车架，副车架固定于第一段和第二段，副防撞梁连接于副车架的前端。

18、在上述方案中，上述结构可扩大前部碰撞承接的高度覆盖范围，适配不同高度的碰撞对象，应对不同碰撞工况，提高碰撞安全性。

19、第二方面，本技术提出一种车身结构，包括任一项所述的前舱结构和塔包，第二段包括位于前围板前侧的第一子段和位于前围板后侧的第二子段；沿车辆的前后方向，塔包设置于前围板的后侧且与第二子段固定连接。

20、在上述方案中，将减震器塔包移至舱内，直接空出前机舱的x向长度，极有利于整车外造型的大溜背和长轴距布置，同时该结构将纵梁的有效传力与吸能行程向后拓展至前围板后侧区域，在不增加前悬轴向长度、不挤占前舱零部件布置空间的前提下，延长了碰撞能量的耗散路径，缓解短前舱吸能空间不足的局限，高度适配紧凑化的前舱布局需求。

21、可选地，第一子段、第二子段和塔包构造为一体成型件。

22、在上述方案中，上述结构消除了第一子段、第二子段与塔包之间的拼接界面与连接节点，使贯穿前围板的纵梁段与后侧塔包形成连续无断点的整体承载骨架，有效避免碰撞过程中焊缝开裂、紧固件剪切失效等连接失效风险。

23、可选地，车身结构还包括第一纵梁、第二纵梁和第三纵梁，前舱纵梁为两个且沿车辆的左右方向间隔设置，第一纵梁的前端分别与前围板和对应的第二子段连接，第三纵梁的前端分别与前围板和对应的第二子段连接，沿车辆的左右方向，第二纵梁位于第一纵梁和第三纵梁之间，第二纵梁的前端与前围板连接。

24、在上述方案中，前围板受到的碰撞冲击力可通过三条纵梁同时向后分散传导，降低单根主纵梁的载荷峰值，避免主纵梁因过载发生提前溃缩失效；同时多点位的纵向支撑可约束前围板的整体弯折变形量，显著减小乘员舱前部的侵入深度，保障乘员生存空间的完整性。

25、可选地，车身结构还包括门槛梁总成，门槛梁总成包括门槛梁本体和设置于门槛梁本体的第一连接板、第二连接板和第三连接板，第一连接板适于与后轮罩连接且构造为钢制件，第二连接板适于与电池包横梁连接且构造为铝合金件，第三连接板适于与b柱连接且构造为钢制件。

26、在上述方案中，将铝挤压门槛梁本体的受力经过钢板的韧性化解后，再传递给后部的后轮罩，从根本上消除了异种材料碰撞时的“节点应力集中”，当发生偏置侧碰或追尾挤压门槛梁本体时，该三层搭接节点能死死锁住门槛尾部，防止门槛梁本体向后发生“膝弯”折损，保证乘员舱后部的生存空间完整。

27、第三方面，本技术实施例提出了一种车辆，包括任一项所述的前舱结构或任一项所述的车身结构。

28、根据本技术第三方面提出的车辆，由于包括任一项所述的前舱结构或任一项所述的车身结构，提高了碰撞安全性。

29、本技术的有益效果为：解决现有技术中因短前悬压缩吸能空间、且钢铝异种材料直接连接导致碰撞力传递路径刚度不连续、易断裂的核心技术问题，构建了一条从前至后刚度渐变、无突变节点的完整碰撞力流通道，一方面在高速正面碰撞工况下碰撞载荷可沿刚度渐变的纵梁结构平顺向后传导，在有限的前舱空间内高效耗散碰撞能量，显著降低乘员舱侵入量，提升车内乘员的碰撞安全保护水平；另一方面在低速行人碰撞工况下，可有效吸收碰撞冲击能量，避免前部结构刚度过大对行人造成硬性冲击伤害。