框式副车架结构

背景介绍：

汽车悬架系统主要是副车架，副车架可以连接车身和悬架，副车架可以提高车身的刚性。前副车架还起到支撑发动机、空调压缩机和变速箱的作用，全框副车架可以吸收汽车正面碰撞时的部分冲击力。副车架与车身连接的强度是关键，如果连接强度不足，可能导致连接处的变形、松动或断裂，影响车辆的结构刚性和安全性。副车架与车身连接处容易受到湿润、盐雾、化学物质和腐蚀介质的侵蚀，导致连接部位的腐蚀和脆化。汽车在行驶过程中经受复杂的道路条件和振动负荷，长期的振动和疲劳荷载可能导致副车架与车身连接处的疲劳裂纹和损伤，进而影响连接的强度和可靠性。

目前多采用蝶形副车架结构，多为四点安装形式，前后车身安装点跨度较小，重量较轻。蝶形副车架结构是一种特殊的副车架设计，用于增加汽车的结构刚度和安全性，它得名于其形状类似于蝴蝶的两个翅膀。一般在上面搭载稳定杆、转向机、控制臂，有的带有悬置支架，副车架基本会产生异响或开裂的问题。若冲压件在制作过程，设计不到位，会形成应力集中，经过长久反复的疲劳运动，会慢慢撕裂的问题。

针对现有技术中存在的问题，奇瑞发明专利提供了一种框式副车架结构，通过在左纵梁上设置有左前车身安装点和左中车身安装点，右纵梁上设置有右前车身安装点和右中车身安装点，两下板之间设置有加强板，两下板上分别对称设置有左后车身安装点和右后车身安装点，副车架与车身用六点连接方式，副车架可以连接车身和悬架，副车架可以提高车身的刚性。前副车架还起到支撑发动机、空调压缩机和变速箱的作用，全框副车架可以吸收汽车正面碰撞时的部分冲击力，有效的解决副车架与车身连接问题，长期使用过程中避免了副车架由于应力集中，经过长久反复的疲劳运动，会发生撕裂的问题。

框式副车架结构的组成：

框式副车架结构包括左纵梁和右纵梁，左纵梁和右纵梁均为钢制结构的铸造件，左纵梁和右纵梁互为镜像对称结构。左纵梁和右纵梁之间由上到下依次布置有前横梁和后横梁，前横梁和后横梁均为钢制结构的铸造件。

左纵梁上设置有左前车身安装点和左中车身安装点，右纵梁上设置有右前车身安装点和右中车身安装点。左前车身安装点与右前车身安装点的位置相互对称且平行，左中车身安装点和右中车身安装点的位置相互对称且平行。

1-2、纵梁，3、前横梁，4-5-9-10-7-11、车身安装点，6-8、上-下板，12-13-16、悬置安装支架。

左前车身安装点和左中车身安装点依附在左纵梁上的铸造的凸起结构上，且留置有用于与车身固定安装的安装孔，右前车身安装点和右中车身安装点依附在右纵梁上的铸造的凸起结构上，且留置有用于与车身固定安装的安装孔。

左纵梁和右纵梁的末端分别对称设置有上板，上板与左纵梁和右纵梁之间均通过焊接连接，上板上留置有用于固定的限位槽。上板的末端安装有下板，两下板之间设置有加强板，两下板上分别对称设置有左后车身安装点和右后车身安装点。下板具有一定的弧度，以框式副车架结构为中心轴向外延伸。

副车架与车身用六点连接方式，采用螺栓连接，前、中车身安装点采用弯臂结构，解决车身高度方向不足问题，后车身安装点直接连接到车身。副车架上留有位置，用来安装控制臂、转向机、稳定杆、动总悬置，还有空调压缩机，较其他副车架相比，通过采用六点安装模式，增加了压缩机安装支架和吸能盒模块安装支架，更加集成化。

前横梁的两端分别设置有左前悬置安装支架和右前悬置安装支架，前悬置安装支架的安装方向与前横梁的轴向方向一致，右前悬置安装支架的安装方向与前横梁的径向方向一致，右前悬置安装支架和左前悬置安装支架上均设置有安装孔。后横梁上设置有后悬置支架，后悬置支架两个为一组对称设置。

14-17、吸能盒安装支架，15、溃能槽，18、空调压缩机安装支架，19、后横梁，20、加强板。

左纵梁和右纵梁上分别对称设置有左吸能盒安装支架和右吸能盒安装支架，左吸能盒安装支架安装在左纵梁的前端，右吸能盒安装支架安装在右纵梁的前端，左吸能盒安装支架和右吸能盒安装支架位于前横梁的左右两侧。左纵梁和右纵梁上分别对称设置有溃能槽，右纵梁上设置有空调压缩机安装支架，空调压缩机安装支架一端与右纵梁固定连接，另一端与前横梁连接，空调压缩机安装支架上设置有安装槽。

框式副车架的制作方法：

一、首先左纵梁、右纵梁、前横梁各自先拼焊好，再把左纵梁、右纵梁、前横梁、上板和下板拼焊构造成框式副车架的基本框架，以保证副车架的基本尺寸不会有太大的误差；

二、然后再把前、中车身安装支架，动总悬置安装支架、空调压缩机支架按照一定顺序焊在副车架上。

框式副车架的三维结构图。

副车架与车身连接起来，相对来说是固定不动，副车架与控制臂、转向机、稳定杆、压缩机都是相对不动，在整车运动中，是保持相对静止的的。本副车架解决了连接车身和悬架的连接问题，也提高车身的刚性，还起到支撑发动机和空调压缩机的作用。全框副车架可以吸收汽车正面碰撞时的部分冲击力，在左右纵梁上设计有溃能槽，同时副车架前端还增加了吸能盒的安装点，使得副车架能够发生碰撞时，起到保护行人和驾驶员的作用。

本发明的副车架，在设计前，确认副车架将会搭载动总悬置、压缩机、控制臂、转向机、稳定杆这些部件和副车架与车身几点连接方式，确定这些部件的安装点位置。根据这些关联件确定安装点位置，通过冲压件结构设计要求达到规定的安全间隙和设计要求，再根据与车身连接方式，确定副车架大体轮廓。同时根据整车提出碰撞要求和噪声、振动与声振粗糙度要求，对冲压件设计提出要求，对副车架的材料、厚度和轮廓不断进行优化分析，已达到能够满足各项要求的副车架数数模。

综上所述：左右纵梁、前后横梁、上下板和加强板之间均通过焊接连接，满足一定强度、刚度和重量需求，副车架集成度提高，缩短了整车装配时间。采用模块化组装将控制臂、转向机、稳定杆先与副车架组装到一起，再把压缩机安装到副车架上，缩短了整车流水线装配时间。框式副车架结构为日字型结构，进一步解决了副车架产生异响或开裂的问题，解决了冲压件在制作过程，设计不到位会形成应力集中，经过长久反复的疲劳运动会撕裂的问题。

总结：

奇瑞新能源汽车框式副车架结构，通过在左纵梁上设置有左前车身安装点和左中车身安装点，右纵梁上设置有右前车身安装点和右中车身安装点，两下板之间设置有加强板，两下板上分别对称设置有左后车身安装点和右后车身安装点，副车架与车身用六点连接方式，副车架可以连接车身和悬架，副车架可以提高车身的刚性。前副车架还起到支撑发动机、空调压缩机和变速箱的作用，全框副车架可以吸收汽车正面碰撞时的部分冲击力，有效的解决副车架与车身连接问题，长期使用过程中避免了副车架由于应力集中，经过长久反复的疲劳运动，会发生撕裂的问题。