ПЕРЕДНЯЯ КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ Российский патент 2022 года по МПК B62D25/20 

Настоящее изобретение относится к передней конструкции автомобиля с электрической трансмиссией, далее именуемого электромобилем. Настоящее изобретение также относится к способу изготовления такой передней конструкции.

Экологические проблемы и нормы, связанные с повышением уровня углекислого газа в атмосфере и с местными уровнями загрязнения воздуха, подталкивают к росту количества автомобильных транспортных средств с электрическим приводом. По сравнению с традиционными автомобилями с двигателем внутреннего сгорания, электромобили имеют двигатели меньшего размера, не имеют топливного бака и выхлопной системы. С другой стороны, электромобили имеют аккумуляторную батарею большого размера, которая отсутствует в автомобилях с двигателем внутреннего сгорания.

Эти заметные различия приводят к изменениям в глобальной архитектуре автомобильных транспортных средств. Конструкции электромобилей должны адаптироваться к новой силовой передаче и использовать дополнительное пространство, возникающее в результате использования менее габаритного двигателя, а также вследствие отсутствия выхлопной системы и топливного бака. С другой стороны, в электромобилях также необходимо учитывать новые требования, такие как дополнительный вес аккумуляторной батареи и необходимость защиты аккумуляторной батареи в случае аварии.

В двигателе внутреннего сгорания нижняя часть пассажирского салона включает в себя туннель, в котором находится выхлопная система, расположенная под панелью пола. Туннель проходит между передними сиденьями и через середину задней панели пола. Туннель соединен с конструкцией нижней панели приборной панели своей передней частью, обычно называемой носовой частью, которая изгибается вверх, адаптируясь к форме выпускного коллектора в моторном отсеке.

В случае электромобиля вследствие отсутствия выхлопной системы такой туннель не требуется. Однако может оказаться интересным сохранить часть туннеля, а именно, его переднюю или носовую часть, чтобы обеспечить место для оборудования, связанного с аккумуляторной батареей, расположенной под панелью пола. Например, может оказаться интересным размещение электронной системы управления питанием в носовой части туннеля. Кроме того, носовая часть туннеля может обеспечить точку доступа к электронной системе управления питанием и к самой аккумуляторной батарее, что является одним из требований безопасности, связанных с эксплуатацией аккумуляторной батареи.

Передняя конструкция транспортного средства должна выдерживать лобовые столкновения за счет поглощения энергии внутри конструкции транспортного средства и исключать проникновение в критические зоны, занимаемые пассажирами транспортного средства. В случае электромобиля дополнительные требования предъявляются к поведению аккумуляторной батареи при аварии. Действительно, если аккумуляторная батарея повреждена, из аккумуляторных элементов могут вытекать опасные химические вещества, представляющие угрозу здоровью пассажиров и чреватые возникновением пожара.

Одним из таких испытаний на лобовое столкновение является Федеральный стандарт безопасности транспортных средств 208 (FMVSS 208), при котором транспортное средство сталкивается на скорости 56 км/ч с жестким барьером, охватывающим всю ширину транспортного средства.

Наличие вышеописанной обособленной носовой части туннеля создает проблему обеспечения целостности аккумуляторной батареи в случае лобового столкновения. Действительно, нижняя панель приборной панели, к которой прикреплена носовая часть туннеля, стремится протолкнуть носовую часть вниз во время лобового столкновения. Это в основном связано с тем, что нижняя панель приборной панели отклонена от вертикального направления, при этом верхняя часть нижней панели приборной панели находится ближе к передней части автомобиля, чем нижняя часть нижней панели приборной панели. В результате столкновения система управления фронтальным столкновением будет стремиться протолкнуть верхнюю часть нижней панели приборной панели вперед, тем самым перенаправляя ее к принятию вертикального направления. Это, в свою очередь, приводит к смещению заднего участка носовой части вниз к аккумуляторной батарее, что может привести к катастрофическому разрушению аккумуляторной батареи и серьезным проблемам с безопасностью пассажиров и команд спасателей.

Одной из задач настоящего изобретения является преодоление этих ограничений путем предложения конструкции, которая гарантирует, что носовая часть туннеля не сместится вниз в направлении аккумуляторной батареи, и в то же время оптимизирует способность носовой части туннеля поглощать энергию.

С этой задачей настоящее изобретение относится к передней конструкции электромобиля, содержащей нижнюю панель приборной панели, поперечный элемент сиденья, проходящий по существу в поперечном направлении и прикрепленный с обоих концов к боковой усиливающей конструкции транспортного средства, и носовую часть туннеля, включающую в себя:

- передний участок, прикрепленный по меньшей мере к нижней панели приборной панели,

- задний участок, прикрепленный по меньшей мере к поперечному элементу сиденья,

при этом произведение предела прочности при растяжении на среднюю толщину заднего участка больше или равно произведению предела прочности при растяжении на среднюю толщину переднего участка, и при этом передний участок изготовлен из материала, имеющего деформацию при разрушении не менее 0,6 и критический угол изгиба не менее 75°.

Предел текучести, предел прочности при растяжении, а также равномерное и полное удлинение измеряются в соответствии со стандартом ISO 6892-1, опубликованным в октябре 2009 года.

Применяя вышеописанное изобретение, можно контролировать деформацию носовой части туннеля при лобовом столкновении, чтобы избегать повреждения аккумуляторной батареи. Описываемое изобретение также позволяет оптимизировать количество поглощаемой энергии путем возложения функции поглощения энергии на передний участок.

В соответствии с другими необязательными отличительными признаками предлагаемой в настоящем изобретении передней конструкции, рассматриваемыми отдельно или в любой технически возможной комбинации:

-материал, из которого изготавливают носовую часть туннеля, имеет предел прочности на растяжение не менее 700 МПа на деталь;

- передний участок снабжают по меньшей мере одним геометрическим изменением, которое локально изменяет его поперечное сечение;

- по меньшей мере часть носовой части туннеля изготавливают способом горячей штамповки материала, имеющего предел прочности при растяжении не менее 1000 МПа после горячей штамповки;

- в состав упомянутой закаленной под давлением стали входят, масс.%: 0,20% ≤ C ≤ 0,25%, 1,1% ≤ Mn ≤ 1,4%, 0,15% ≤ Si ≤0,35,%, ≤ Cr ≤ 0,30%, 0,020% ≤ Ti ≤ 0,060%, 0,020% ≤ Al ≤ 0,060%, S ≤ 0,005%, P ≤ 0,025%, 0,002% ≤ B ≤ 0,004%, остальное – железо и неизбежные примеси, возникающие в процессе обработки.

- по меньшей мере часть носовой части туннеля изготавливают способом холодной штамповки материала с пределом прочности не менее 950 МПа;

- по меньшей мере часть носовой части туннеля изготавливается способом холодной штамповки материала, имеющего химический состав, включающий в себя, масс.%: 0,13% < C < 0,25%, 2,0% < Mn < 3,0%, 1,2% < Si < 2,5%, 0,02% < Al < 1,0%, при этом 1,22% < Si+Al < 2,5%, Nb <0,05%, Cr < 0,5%, Mo < 0,5%, Ti < 0,05%, остальное – Fe и неизбежные примеси, и имеет микроструктуру, содержащую от 8% до 15% остаточного аустенита, а остальное составляют феррит, мартенсит и бейнит, причем сумма фракций мартенсита и бейнита составляет от 70% до 92%;

- по меньшей мере часть носовой части туннеля изготавливается способом холодной штамповки материала, имеющего химический состав, включающий в себя, масс.%: 0,15% < C < 0,25%, 1,4% < Mn < 2,6%, 0,6% < Si < 1,5%, 0,02% < Al < 1,0%, при этом 1,0% < Si+Al < 2,4%, Nb < 0,05%, Cr < 0,5%, Mo < 0,5%, остальное – Fe и неизбежные примеси, и имеет микроструктуру, содержащую от 10% и 20% остаточного аустенита, остальное составляют феррит, мартенсит и бейнит;

- носовую часть туннеля формируют путем штамповки сваренной "по выкройке" заготовки;

- носовую часть туннеля формируют путем штамповки специально разработанной катаной заготовки.

Настоящее изобретение также относится к способу изготовления вышеописанной передней конструкции, включающему в себя следующие этапы:

- предоставления заготовки;

- штамповки заготовки в форме носовой части туннеля;

- прикрепления носовой части туннеля к нижней панели приборной панели;

- прикрепления носовой части туннеля к поперечному элементу сиденья.

Другие аспекты и преимущества изобретения станут очевидными после прочтения нижеследующего описания, приведенного в качестве примера со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых показано:

- на Фиг. 1 – общий вид в перспективе предлагаемого в настоящем изобретении транспортного средства;

- на Фиг. 2 – общий вид в перспективе предлагаемой в настоящем изобретении передней конструкции;

- на Фиг. 3 – отдельный вид в перспективе предлагаемой в настоящем изобретении носовой части туннеля;

- на Фиг. 4А и 4В – моделирование заднего краш-теста предлагаемого в настоящем изобретении транспортного средства с помощью описанного выше стандартизированного краш-теста FMVSS 208. На Фиг. 4А показана ситуация до столкновения, на Фиг. 4В – через 100 мс после удара. Каждый чертеж состоит из вида сверху и вида в перспективе спереди пассажирского салона.

В последующем описании термины "верхний", "нижний", "передний", "задний", "поперечный" и "продольный" определяются в соответствии с обычными направлениями собранного транспортного средства. В частности, термины "верхний" и "нижний" определяются в соответствии с вертикальным направлением транспортного средства, термины "передний", "задний и "продольный" определяются в соответствии с передним/задним направлением транспортного средства, а термин "поперечный" определяется в соответствии с шириной транспортного средства. Под "по существу параллельным" или "по существу перпендикулярным" направлением подразумевается направление, которое может отклоняться от параллельного или перпендикулярного направления не более чем на 15°.

В частности, термины "деформация при разрушении" и "критический угол изгиба" относятся к критерию деформации при разрушении и к критерию критического угла изгиба, определенным в статье "Методологии оценки разрушения при моделировании аварии: критерии деформации при разрушении и их калибровка", Паскаль Дитш и др., опубликованной в журнале "Металлургические исследования и технологии", том 114, 6 ноября 2017г., (Pascal Dietsch et al., “Methodology to assess fracture during crash simulation: fracture strain criteria and their calibration”, Metallurgical Research Technology, Volume 114, Number 6, 2017). Критический угол изгиба определяет угол, при котором обнаруживаются первые трещины на внешней стороне образца, который деформируется согласно стандарту VDA-238-100. Деформация при разрушении представляет собой соответствующую эквивалентную деформацию материала в точке деформации, когда достигается критический угол изгиба.

Предел текучести, предел прочности при растяжении, а также равномерное и полное удлинение измеряются в соответствии со стандартом ISO 6892-1, опубликованным в октябре 2009 года.

Средняя толщина детали или части детали представляет собой толщину соответствующего области листа, из которого изготовлена упомянутая деталь.

Термин "контролируемая коробление" относится к режиму деформации детали, подвергаемой сжимающей нагрузке, при котором деталь постепенно поглощает механическую энергию сжимающей нагрузки, образуя ряд последовательных волн, возникающих в результате последовательных локальных деформаций коробления детали. В результате длина детали, измеренная в направлении сжимающей нагрузки, после деформации становится меньше исходной длины детали в упомянутом направлении. Другими словами, когда деталь реагирует на сжимающую нагрузку контролируемым короблением, она складывается на себя так же, как пластиковая бутылка, к которой между верхом и дном бутылки приложена сжимающая нагрузка.

Со ссылкой на Фиг. 1 и 2 описывается передняя конструкция 1 электромобиля 16 с аккумуляторной батареей 2, расположенной под панелью 4 пола пассажирского салона 5. Передняя конструкция 1 включает в себя по меньшей мере:

- нижнюю панель 3 приборной панели, разделяющую пассажирский салон 5 и передний моторный отсек 7,

- поперечный элемент 9 сиденья, проходящий по существу в поперечном направлении и прикрепленный с обоих концов к боковой усиливающей конструкции 13 транспортного средства,

- носовую часть 15 туннеля, расположенную по существу посередине ширины пассажирского салона 5.

Передняя конструкция 1 соединена с боковой усиливающей конструкцией 17 с обеих сторон транспортного средства. Боковая усиливающая конструкция 17 состоит, например, из следующих элементов: бокового порога 8, проходящего в продольном направлении вдоль нижней части кузова транспортного средства, передней стойки 10 или стойки А, расположенной перед передней дверью, нижняя часть которой соединена с боковым порогом 8, а верхняя часть поднимается к крыше транспортного средства, центральной стойки В или стойки 12, расположенной между передней и задней дверями, и задней стойки С или стойки 14, расположенной за задней дверью.

Нижняя панель 3 приборной панели представляет собой большую панель, закрывающую пассажирский салон 5 с его нижнего переднего конца. Она соединена с боковой усиливающей конструкцией 17 по бокам, и с передним концом панели 4 пола своим нижним концом. В целом, она имеет несколько отверстий 6, предназначенных для рулевой колонки или педалей водителя. Ее основная функция состоит в том, чтобы отделять пассажирский салон 5 от моторного отсека 7, и как таковая она не играет большой конструктивной роли в случае лобового столкновения. Как правило, она изготавливается из мягкого материала, способного деформироваться в сложную форму, которая требуется разработчику транспортного средства для этой детали, и имеющего небольшую среднюю толщину, чтобы не увеличивать общий вес транспортного средства. Например, нижнюю панель 3 приборной панели изготавливают из стали, предназначенной для глубокой вытяжки, имеющей среднюю толщину от 0,5 мм до 0,9 мм и предел прочности при растяжении менее 350 МПа.

Нижняя панель 3 приборной панели, как правило, наклонена по сравнению с вертикальной плоскостью, при этом нижняя часть нижней панели 3 приборной панели наклонена назад сильнее, чем ее верхняя часть. Это связано с общей формой моторного отсека 7 и необходимостью размещения механических элементов шасси в нижней передней части транспортного средства.

Поперечный элемент 9 сиденья представляет собой конструктивную деталь, предназначенную для усиления общей жесткости транспортного средства и обеспечения поддержки боковой усиливающей конструкции 17. В конкретном варианте осуществления, показанном на Фиг. 2, поперечный элемент 9 сиденья имеет U-образное поперечное сечение с двумя боковыми стенками и одной верхней стенкой. Поперечный элемент 9 сиденья может также иметь трубчатую форму или любую другую форму, которая считается соответствующей его функции.

В конкретном варианте осуществления поперечный элемент 9 сиденья прикреплен к панели 4 пола. Например, поперечный элемент 9 сиденья приварен сверху к панели 4 пола, как показано на Фиг. 2.

При боковом столкновении поперечный элемент 9 сиденья играет роль детали, препятствующей проникновению, защищая водителя и пассажира от проникновения ударяющего объекта. Как таковой, он обычно изготавливается из очень прочной стали, которая не должна проявлять высокую пластичность при установке на транспортном средстве, поскольку не ожидается, что она будет поглощать энергию за счет деформации под действием удара, а скорее ожидается, что она будет максимально сохранять свою форму и длину. Например, поперечный элемент сиденья изготавливают из материала, имеющего предел прочности при растяжении более 1800 МПа и среднюю толщину перед формованием в пределах от 1,3 мм до 2,0 мм.

Поперечный элемент 9 сиденья прикреплен к боковой усиливающей конструкции 17 с обеих сторон транспортного средства. Например, поперечный элемент 9 сиденья прикреплен к боковой усиливающей конструкции 17 точечной сваркой. Например, поперечный элемент 9 сиденья прикреплен к боковой усиливающей конструкции 17 путем приваривания к боковому порогу 8.

Как показано на Фиг. 2 и 3, передняя часть 15 туннеля имеет две боковые стенки 30 и верхнюю стенку 32. Внутренний объем, ограниченный внутренним пространством носовой части 15 туннеля, можно использовать, например, для размещения электронной системы управления питанием аккумуляторной батареи 2. В конкретном варианте осуществления туннель имеет отверстия 18, например, в верхней стенке 32, предназначенные для доступа к элементам, размещенным во внутреннем объеме. Носовая часть 15 туннеля имеет по меньшей мере передний участок 21 и задний участок 23. Передний участок 21 прикреплен по меньшей мере к нижней панели 3 приборной панели, например, путем приваривания фланца 25 носовой части 15 туннеля к нижней панели 3 приборной панели. Задний участок 23 прикреплен по меньшей мере к поперечному элементу 9 сиденья, например, путем приваривания фланца 27 заднего участка к поперечному элементу 9 сиденья.

Носовая часть 15 туннеля сконструирована таким образом, что произведение предела прочности на растяжение на среднюю толщину заднего участка 23 больше или равно произведению предела прочности на растяжение на среднюю толщину переднего участка 21. Это произведение является отражением деформируемости под нагрузкой. Поскольку для заднего участка 23 это произведение больше или равно произведению для переднего участка 21, то когда деталь подвергается нагрузке, например сжимающей нагрузке, прикладываемой к ее обоим концам, передний участок 21 будет стремиться деформироваться раньше, чем задний участок 23. Носовая часть 15 туннеля также сконструирована таким образом, что передний участок 21 изготавливают из материала, имеющего предел деформации при разрушении не менее 0,6 и критический угол изгиба не менее 75°. Это позволяет переднему участку 21 деформироваться без разрушения во время лобового столкновения, как более подробно описывается ниже.

В конкретном варианте осуществления носовая часть 15 туннеля, кроме того, прикреплена к панели 4 пола на части переднего участка 21 и/или заднего участка 23. Например, носовая часть 15 туннеля прикреплена точечной сваркой фланца 25 с панелью 4 пола.

В случае лобового столкновения, например, смоделированного с помощью описанного ранее стандартизированного краш-теста FMVSS 208, усилие удара сначала сжимает моторный отсек 7, как показано на Фиг. 4В. Сжатый таким образом моторный отсек 7 передает нагрузку нижней панели 3 приборной панели, которая деформируется, как показано на Фиг. 4В. Нагрузка также будет передаваться носовой части 15 тоннеля. Поскольку передний участок 21 имеет тенденцию деформироваться раньше, чем задний участок 23, как пояснялось ранее, передний участок 21 будет деформироваться под воздействием передаваемого ударного усилия. В частности, передаваемому ударному усилию F будет противодействовать усилие реакции R, воздействующее на поперечный элемент 9 сиденья, как показано на Фиг. 4. Под воздействием сжимающей нагрузки, возникающей в результате совместного действия механических усилий F и R, передний участок 21 будет деформироваться, складываясь на себя, тем самым механически поглощая большое количество энергии удара. Это способствует общему поглощению энергии передней конструкцией, что защищает пассажиров автомобиля, а также аккумуляторную батарею 2.

Кроме того, за счет складывания сам на себя, передний участок 21 препятствует перемещению заднего участка 23 под действием передаваемого ударного усилия F, что предотвращает проникновение заднего участка 23 в аккумуляторную батарею 2, расположенную под носовой частью 15 туннеля.

В конкретном варианте осуществления, показанном на Фиг. 3, 4А и 4В, передний участок 21 снабжен геометрическими изменениями 22. Упомянутые геометрические изменения локально модифицируют поперечное сечение переднего участка 21 и, следовательно, действуют как триггеры деформации под действием сжимающей нагрузки. Это позволяет разработчику транспортного средства успешно контролировать место начала деформации при сжимающей нагрузке.

В конкретном варианте осуществления, показанном на Фиг. 3, задний участок 23 имеет ступеньку 29 на своем заднем конце, предназначенную для размещения заднего поперечного элемента 9. Действительно, поскольку пространство под панелью 4 пола обычно занято аккумуляторной батареей 2, выгодно спроектировать поперечный элемент 9 сиденья для размещения над панелью 4 пола. В таком случае целесообразно выполнить ступеньку 29 на заднем конце заднего участка 23, имеющего форму, комплементарную форме поперечного элемента 9 сиденья. Это позволяет максимально увеличить поверхность соединения между задним участком 23 и поперечным элементом 9 сиденья, а также увеличивает эффект поддержки и сопротивления при противодействии передаваемому ударному усилию F посредством усилия R сопротивления при лобовом столкновении.

В конкретном варианте осуществления материал, из которого изготовлена носовая часть 15 туннеля, имеет предел прочности при растяжении не менее 700 МПа. Это выгодно гарантирует конструктивную устойчивость носовой части 15 туннеля, а также гарантирует, что носовая часть 15 туннеля будет поглощать значительное количество энергии при деформации во время столкновения.

В конкретном варианте осуществления, по меньшей мере часть носовой части 15 туннеля изготавливают способом горячей штамповки материала, имеющего предел прочности при растяжении по меньшей мере 1000 МПа после горячей штамповки. Преимущество заключается в том, что использование технологии горячей штамповки позволяет изготавливать сложные формы с высоким сопротивлением и отсутствием проблем с пружинением после формования. Кроме того, использование высокопрочного материала с механическим сопротивлением более 1000 МПа для конечной части обеспечивает высокое поглощение энергии при столкновении.

Например, упомянутая выше закаленная под давлением сталь содержит, масс.%: 0,20% ≤ C ≤ 0,25%, 1,1% ≤ Mn ≤ 1,4%, 0,15% ≤ Si ≤ 0,35%, Cr ≤ 0,30%, 0,020% ≤ Ti ≤ 0,060%, 0,020% ≤ Al ≤ 0,060%, S ≤ 0,005%, P ≤ 0,025%, 0,002% ≤ B ≤ 0,004%, остальное – Fe и неизбежные примеси, возникающие в процессе обработки.

В конкретном варианте осуществления по меньшей мере часть носовой части 15 туннеля изготавливают способом холодной штамповки материала с пределом прочности при растяжении не менее 950 МПа. Преимущественное использование высокопрочного материала с механическим сопротивлением более 950 МПа для конечной части обеспечивает высокое поглощение энергии при столкновении. Кроме того, использование холодной штамповки, а не горячей штамповки, как упомянуто в предыдущем варианте осуществления, позволяет снизить производственные затраты.

Например, носовая часть 15 туннеля изготавливается способом холодной штамповки материала, химический состав которого включает в себя, масс.%: 0,13% < C < 0,25%, 2,0% < Mn ≤ 3,0%, 1,2% < Si ≤ 2,5%, 0,02% < Al < 1,0%, при этом 1,22% < Si+Al < 2,5%, Nb < 0,05%, Cr < 0,5%, Mo < 0,5%, Ti < 0,05%, остальное – Fe и неизбежные примеси, и имеет микроструктуру, содержащую от 8% до 15% остаточного аустенита, а остальную часть составляют феррит, мартенсит и бейнит, причем сумма фракций мартенсита и бейнита составляет от 70% до 92%.

В другом примере носовая часть 15 туннеля изготавливается способом холодной штамповки материала, химический состав которого включает в себя, масс.%: 0,15% < C < 0,25%, 1,4% < Mn < 2,6%, 0,6% < Si < 1,5%, 0,02% < Al < 1,0%, при этом 1,0% < Si+Al < 2,4%, Nb < 0,05%, Cr < 0,5%, Mo < 0,5%, остальное – Fe и неизбежные примеси, и имеет микроструктуру, содержащую от 10% до 20% остаточного аустенита, а остальную часть составляют феррит, мартенсит и бейнит.

В одном из конкретных вариантов осуществления носовую часть 15 туннеля изготавливают путем штамповки сваренной "по выкройке" заготовки. Сваренная "по выкройке" заготовка может изготавливаться из материалов разной средней толщины и уровня прочности для холодной штамповки. Как вариант, она может изготавливаться из материалов разной средней толщины и уровня прочности способом горячей штамповки. Преимущество заключается в том, что использование различных сортов стали и средней толщины предоставляет разработчику больше гибкости при оптимизации характеристик и веса детали. Например, передний участок 21 изготавливают из материала, имеющего меньшую среднюю толщину и/или более низкий предел прочности при растяжении, чем у материала заднего участка 23.

В конкретном варианте осуществления носовую часть 15 туннеля изготавливают штамповкой специально разработанной катаной заготовки. Это обеспечивает те же преимущества, что и в случае использования описанной выше сваренной "по выкройке" заготовки. Например, передний участок 21 изготавливают из материала, имеющего меньшую среднюю толщину, чем у материала задней части 23.

В одном из конкретных вариантов осуществления носовую часть 15 тоннеля изготавливают из материала, имеющего среднюю толщину от 0,8 мм до 2,0 мм. Например, носовую часть 15 туннеля изготавливают путем горячей штамповки сваренной "по выкройке" заготовки, имеющей первый участок, соответствующий переднему участку 21, выполненный из материала, имеющего среднюю толщину 1,1 мм и предел прочности при растяжении более 1000 МПа после горячей штамповки, и второй участок, соответствующий заднему участку 23, имеющий среднюю толщину материала 0,9 мм и предел прочности при растяжении выше 1500 МПа после горячей штамповки. Можно убедиться в том, что произведение предела прочности при растяжении на среднюю толщину заднего участка 23, которое составляет 1200 МПа·мм, выше, чем у переднего участка 21, которое составляет 1100 МПа мм.

Далее описывается способ изготовления описанной выше передней конструкции. Он включает в себя этапы:

- предоставления заготовки;

- штамповки заготовки по форме носовой части туннеля;

- прикрепление носовой части туннеля к нижней панели приборной панели;

- прикрепление носовой части туннеля к поперечному элементу сиденья.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Передняя конструкция электромобиля содержит нижнюю панель приборной панели, разделяющую пассажирский салон и передний моторный отсек, поперечный элемент сиденья, прикрепленный с обоих концов к боковой усиливающей конструкции и носовой части туннеля, передний участок, прикрепленный к нижней панели приборной панели, и задний участок, прикрепленный к поперечному элементу сиденья. Произведение предела прочности при растяжении на среднюю толщину заднего участка больше или равно произведению предела прочности при растяжении на среднюю толщину переднего участка. Передний участок выполнен из материала, имеющего деформацию при разрушении не менее 0,6 и критический угол изгиба не менее 75°. Способ изготовления упомянутой передней конструкции включает в себя этапы: предоставления заготовки; штамповки заготовки по форме носовой части туннеля; прикрепления носовой части туннеля к нижней панели приборной панели; прикрепления носовой части туннеля к поперечному элементу сиденья. Достигается поглощение энергии удара. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Передняя конструкция (1) электромобиля (2), содержащая нижнюю панель (3) приборной панели, разделяющую пассажирский салон (5) и передний моторный отсек (7), поперечный элемент (9) сиденья, простирающийся, по существу, в поперечном направлении и прикрепленный с обоих концов к боковой усиливающей конструкции (17) и носовой части туннеля (15), содержащей

передний участок (21), прикрепленный по меньшей мере к нижней панели (3) приборной панели, и

задний участок (23), прикрепленный по меньшей мере к поперечному элементу (9) сиденья,

при этом произведение предела прочности при растяжении на среднюю толщину заднего участка (23) больше или равно произведению предела прочности при растяжении на среднюю толщину переднего участка (21), причем передний участок (21) выполнен из материала, имеющего деформацию при разрушении не менее 0,6 и критический угол изгиба не менее 75°.

2. Передняя конструкция (1) по п.1, в которой материал, из которого выполнена носовая часть (15) туннеля, имеет предел прочности при растяжении по меньшей мере 700 МПа на деталь.

3. Передняя конструкция (1) по п.1 или 2, в которой передний участок (21) снабжен по меньшей мере одним геометрическим изменением (22), которое локально изменяет его поперечное сечение.

4. Передняя конструкция (1) по любому из пп.1-3, в которой по меньшей мере часть носовой части (15) туннеля получена посредством горячей штамповки материала, имеющего предел прочности при растяжении по меньшей мере 1000 МПа после горячей штамповки.

5. Передняя конструкция (1) по п.4, в которой в состав закаленной в прессе стали входят, масс.%:

0,20% ≤ C ≤ 0,25%, 1,1% ≤ Mn ≤ 1,4%, 0,15% ≤ Si ≤ 0,35%, Cr ≤ 0,30%, 0,020% ≤ Ti ≤ 0,060%, 0,020% ≤ Al ≤ 0,060%, S ≤ 0,005%, P ≤ 0,025%, 0,002% ≤ B ≤ 0,004%, остальное – Fe и неизбежные примеси, возникающие в процессе обработки.

6. Передняя конструкция (1) по любому из пп.1-3, в которой по меньшей мере часть носовой части (15) туннеля получена посредством холодной штамповки материала с пределом прочности при растяжении по меньшей мере 950 МПа.

7. Передняя конструкция (1) по п.6, в которой по меньшей мере часть носовой части (15) туннеля получена посредством холодной штамповки материала, имеющего химический состав, масс.%: 0,13% < C < 0,25%, 2,0% < Mn < 3,0%, 1,2% < Si < 2,5%, 0,02% < Al < 1,0%, при этом 1,22% < Si+Al < 2,5%, Nb < 0,05%, Cr < 0,5%, Mo < 0,5%, Ti < 0,05%, остальное – Fe и неизбежные примеси, и имеет микроструктуру, содержащую от 8% до 15% остаточного аустенита, а остальную часть составляют феррит, мартенсит и бейнит, причем сумма фракций мартенсита и бейнита составляет от 70% до 92%.

8. Передняя конструкция (1) по п.6, в которой по меньшей мере часть носовой части (15) туннеля получена посредством холодной штамповки материала, имеющего химический состав, масс.%: 0,15% < C < 0,25%, 1,4% < Mn < 2,6%, 0,6% < Si < 1,5%, 0,02% < Al < 1,0%, при этом 1,0% < Si+Al < 2,4%, Nb < 0,05%, Cr < 0,5%, Mo < 0,5%, остальное – Fe и неизбежные примеси, и имеет микроструктуру, содержащую от 10% до 20% остаточного аустенита, а остальную часть составляют феррит, мартенсит и бейнит.

9. Передняя конструкция (1) по любому из пп.1-8, в которой носовая часть (15) туннеля получена посредством штамповки индивидуально разработанной сварной заготовки.

10. Передняя конструкция (1) по любому из пп.1-8, в которой носовая часть (15) туннеля получена посредством штамповки индивидуально разработанной катаной заготовки.

11. Способ изготовления передней конструкции (1) по любому из пп.1-10, включающий в себя следующие этапы:

предоставления заготовки;

штамповки указанной заготовки по форме носовой части (15) туннеля;

прикрепления носовой части туннеля к нижней панели (3) приборной панели;

прикрепления носовой части туннеля к поперечному элементу (9) сиденья.