汽车碰撞波形护栏能量吸收装置

发布者: 发布时间:2017-7-13 11:43:42 阅读:次 【字体:

汽车碰撞波形护栏能量吸收装置是作者的一个实用新型专利,专利名称是:“一种汽车正面碰撞波形护栏发动机避让机构”,专利申请号:012447266。

汽车的冲击动能主要依靠汽车车体结构的塑性变形来吸收,而汽车底盘中的发动机,变速箱、差速器、行走部分等质量较大,在汽车碰撞波形护栏过程中荃本上不产生变形,因此并不明收能量,特别是前置发动机,在汽车碰撞过程中不仅本身不能吸收动能,而且还因为它跳存在,使汽车车体结构的可变形区域减少了,更重要的是,它还是造成车内乘员伤亡的重要因家。交通事故调查表明,碰撞波形护栏过程中车内乘员的伤亡约75%a是由于发动机央人乘坐室引起的,因此必须防止碰撞波形护栏过程中发动机央人乘坐室等情况的发生。

目前,在国内外的专利中,汽车碰撞波形护栏安全方面大多是有关汽车前保险杠处的缓冲方式和汽车前邯结构的合理化设计等。只有专利US5,738,378涉及到改善发动机在汽车碰撞波形护栏过程中的运动轨迹这一问题。在该专利中,汽车由底梁、发动机、乘员邢以及前部结构组成.汽车底梁设计成导轨形式并弯成弧状,乘员厢及汽车后面部分直接焊接在弧状梁_上,作为一个整体,该部分可以在汽车碰撞波形护栏过程中发生运动,发动机通过支架和安全螺钉固定在弧状导轨上,安全螺钉的折断值已经预先设定。在碰撞波形护栏过程中,汽车前部由于受到冲击,便会产生巨大的作用力,该作用力直接作用在汽车发动机上,发动机在这个力的作用下,达到一定的极限时安全螺钉便会发生折断,发动机就沿着导轨滑动,同时,乘员厢也会相对发动机向前和向上运动。最后的情况是,发动机运动到乘员厢的下部,乘员厢向上翘起,这样就避免了发动机等部件冲击乘员厢造成人员伤亡。但是,经过仔细推敲使会发现,在这种机构中,发动机的运动轨迹并不能完全按要求实现,设在汽车发生碰撞波形护栏过程中,不可能依靠自身的重力沿导轨方向运动。因此,在汽车发生碰撞波形护栏的过程中,最可能出现的情况是发动机不会在导轨方向产生运动,碰撞波形护栏过程中,发动机仍然会在冲击力的作用下突人乘坐室。

可见.要实现汽车碰撞过程中使发动机按预期轨迹运动的目的,仅非碰撞波形护栏时的冲撞力和发动机的孟力是不能实现的,还必须提供一种外力,通过该力的作用,使碰撞波形护栏过程中汽车车体结构的变形位置到达发动机之前,就能够使发动机提前按预定轨迹离开原来的位置,且离开的速度要迅捷。统计资料表明,在汽车正面碰撞过程中,汽车车体结构前段的变形量一般为50~8Ocm,产生这个变形的时间大约是1OOms左右。因此,对这个外力的要求比较特殊—力的产生要快速,力要十分巨大。

于是,作者在本专利的设计过程中,增加了两个气体发生器,气体发生器内装有火药,火药的作用时间是几个毫秒至几十个毫秒之间,通过合理设计可以使火药产生的推力足够大,以满足设计的要求。两个气体发生器通过装在汽车前的碰撞波形护栏传感器与仪表板处的减速度传感器来共同控制。发动机的支撑可采取在车底纵梁上焊接两个与车前部水平面成一定角度的线性导软来实现。因为考虑到汽车发动机安装在汽车前桥和其他部件的上面,因此不可能让发动机在竖直方向上产生运动,而只能偏离一个角度避开这些固定件,所以导轨要设计成与水平面成一定的角度形式。

发动机的两侧重心处焊接有凸台,以承受气体发生器活塞的推力,之所以考虑在重心处,是为了防止推力在作用过程中产生力矩,限碍发动机的运动。同时发动机上还焊接有支架,该支架通过钥钉连接在支架上,该销钉折断力有一个极限,当活塞推力达到一定数值时便会折断销钉,发动机就会沿着导轨运动。

总之,本专利能够在汽车发生碰撞时,通过气体发生器中的火药产生的巨大推力推动活塞撞击发动机,从而使安全销钉发生折断,同时发动机也获得了一个冲量,产生一个初速度沿着导轨快速下滑。这样就保证了碰撞波形护栏过程中汽车车体结构的变形到达发动机位且之前,发动机已经离开了原来的位置,并沿着导轨运动直到与地面完全接触,这样就避免了发动机突人乘坐室的情况发生,同时还增加了汽车前部结构的可变形区域,有利于乘员的安全保护。

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