发动机后悬置组合模块和汽车前副车架组装总成的制作方法

本发明涉及汽车生产制造技术领域，特别涉及一种发动机后悬置组合模块和一种具有上述发动机后悬置组合模块的汽车前副车架组装总成。

背景技术：

汽车系统中，包括发动机、离合器和变速箱组成的动力总成通过悬置支架安装在汽车底盘上，悬置支架具有良好的隔振作用，既能降低来自发动机的振动与冲击，又能降低来自路面的振动与冲击。

对于发动机前置的汽车来说，发动机左右两个悬置点布置在车身上，前、后悬置点布置在前副车架总成上。发动机按悬置的数量分为三点式和四点式，三点式悬置一般比四点式少一个前悬置，且其后悬置多为拉杆。三点式悬置的运动顺从性最好，因为三点决定一个平面，不受车架变形的影响，而且固有频率低，抗扭转振动的效果好；四点式悬挂的稳定性好，能克服较大的扭矩反作用力，但是扭转刚度较大，不利于隔离低频振动。

现有的汽车前副车架组装总成仅能组装成三点式悬置或者四点式悬置，当因动力总成切换引起的汽车配套的三点式悬置前副车架不匹配安装的四点式悬置发动机或配套的四点式悬置前副车架不匹配安装的三点式悬置发动机时，由于后悬置结构以及后悬置位置的不同需要对原有的前副车架进行改装，重新开发出新的前副车架，为满足刚度、强度、碰撞溃缩的影响需反复对前副车架自身结构修改，增加了汽车的开发周期以及开发成本，还影响整车安全性能。

综上所述，如何实现既能匹配四点式悬置发动机的后悬置，又能匹配三点式悬置发动机的后悬置，以避免重新开发整体前副车架，进而降低开发周期及开发成本，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。既可降低传动系统故障风险又可降低传动系统开发成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种发动机后悬置组合模块，以实现既能匹配四点式悬置发动机的后悬置，又能匹配三点式悬置发动机的后悬置，从而避免重新开发整体前副车架，进而降低开发周期及开发成本。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种发动机后悬置组合模块，包括：

用于设置在汽车前副车架的后横梁的三点式后悬置与四点式后悬置重叠区域的模块本体；

能够与三点式发动机后悬置拉杆连接的第一连接部，所述第一连接部用于设置在所述模块本体上；

能够与四点式发动机后悬置支架连接的第二连接部，所述第二连接部用于设置在所述模块本体上。

进一步的，所述模块本体包括：

后悬置模块上板，所述第一连接部为用于设置在所述后悬置模块上板上的连接套，所述连接套具有能够与所述三点式发动机后悬置拉杆连接的第三螺纹孔；

设置于所述后悬置模块上板顶面上的后悬置模块上加强板，所述后悬置模块上加强板用于与所述后横梁的顶面连接，所述第二连接部包括设置于所述后悬置模块上加强板的第一螺纹孔和设置于所述后悬置模块上板上的第二螺纹孔；

后悬置模块下板；

设置于所述后悬置模块下板底面上的后悬置模块下加强板，所述后悬置模块下加强板用于与所述后横梁的底面连接；

连接在所述后悬置模块上板和所述后悬置模块下板之间的后悬置模块中间支撑板。

进一步的，所述后悬置模块中间支撑板为U形板；

所述第二连接部还包括：

用于支撑在所述后悬置模块上板和所述后悬置模块下板之间的支撑套管，所述支撑套管位于所述U形板内；

用于连接在所述后悬置模块上板和所述后悬置模块下板之间的中间加强方形平板，所述中间加强方形平板连接在所述U形板的开口端；

用于平行设置在所述后悬置模块上板和所述后悬置模块下板之间的中间加强半圆形平板，所述中间加强半圆形平板均与所述U形板的内壁以及所述中间加强方形平板的内壁贴合，且所述支撑套管穿过所述中间加强半圆形平板。

相对于现有技术，本发明所述的具有以下优势：

本发明的发动机后悬置组合模块实现了后悬置支架在汽车前副车架的后横梁上的安装；当需要搭载四点式悬置布置时，只需通过模块本体将发动机后悬置组合模块焊装在汽车前副车架的后横梁上，利用第二连接部连接四点式发动机后悬置支架，即可匹配四点式悬置发动机的后悬置；当需要切换成三点式悬置布置时，只需通过模块本体将发动机后悬置组合模块焊装在汽车前副车架的后横梁上，利用第一连接部连接三点式发动机后悬置拉杆，即可匹配三点式悬置发动机的后悬置，实现三点式后悬置布置和四点式悬置布置的切换。

综上可知，本发明的发动机后悬置组合模块用于设置在后横梁的三点式后悬置与四点式后悬置的重叠区域，该组合模块利用第一连接部实现了能匹配四点式悬置发动机的后悬置，利用第二连接部又实现了能匹配三点式悬置发动机的后悬置，从而避免重新开发整体前副车架，进而降低了开发周期及开发成本。

本发明的另一目的在于提出一种汽车前副车架组装总成，以实现既能匹配四点式悬置发动机，又能匹配三点式悬置发动机，从而避免重新开发整体前副车架，进而降低开发周期及开发成本。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种汽车前副车架组装总成，包括：

左纵梁；

右纵梁；

连接所述左纵梁的后端与所述右纵梁的后端的后横梁；

用于连接所述左纵梁的前端与所述右纵梁的前端的前横梁模块；

设置在所述前横梁模块上的发动机前悬置支架；

用于设置在所述后横梁的三点式后悬置与四点式后悬置重叠区域的发动机后悬置组合模块，所述发动机后悬置组合模块为如上述任一项技术方案所述的发动机后悬置组合模块；

用于与所述第一连接部连接的三点式发动机后悬置拉杆；

用于与所述第二连接部连接的四点式发动机后悬置支架。

进一步的，所述后横梁在三点式后悬置与四点式后悬置重叠区域开设有用于安装所述发动机后悬置组合模块的安装凹槽。

进一步的，所述汽车前副车架组装总成还包括用于设置在所述前横梁模块上的前悬置组合模块，所述发动机前悬置支架设置在所述前悬置组合模块上。

进一步的，所述前悬置组合模块包括一端设置在所述前横梁模块顶面上的前悬置支架上板和一端设置在所述前横梁模块底面上的前悬置支架下板，所述前悬置支架上板的另一端和所述前悬置支架下板的另一端相对焊接相连。

进一步的，所述前悬置组合模块沿汽车车身的宽度方向的宽度为130-160mm。

进一步的，所述前横梁模块由前横梁长方形上板和前横梁长方形下板焊接而成；所述前横梁模块沿汽车车身的长度方向的宽度为95-135mm。

进一步的，所述后横梁包括相焊接的后横梁上板和后横梁下板，以及设置在所述后横梁上板上的后横梁上加强板。

相对于现有技术，本发明所述的具有以下优势：

本发明的汽车前副车架组装总成进行了模块划分，根据动力总成NVH性能要求能够选择匹配的模块进行组装。当需要搭载四点悬置时，将具有发动机前悬置支架的前横梁模块连接在左纵梁的前端与右纵梁的前端之间，然后将组装有第二连接部的发动机后悬置组合模块安装在后横梁的三点式后悬置与四点式后悬置重叠区域，接着将四点式发动机后悬置支架连接在第二连接部上，即可完成前副车架的四点式悬置布置。当需要切换成三点式悬置布置时，只需将前横梁模块取消，也就是不组装该前横梁模块，然后将第二连接部更换为第一连接部，将三点式发动机后悬置拉杆连接在第一连接部上，即可完成切换为前副车架的三点式悬置。三点式悬置切换为四点式悬置的组装方式相反，在此不再重复赘述。

综上可知，本发明的汽车前副车架组装总成可以根据不同的悬置布置形式，通过改变模块的组合方式，实现悬置的三点式布置和四点式布置切换，故既能匹配四点式悬置发动机，又能匹配三点式悬置发动机，从而避免重新开发整体前副车架，进而降低了开发周期及开发成本。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的发动机后悬置组合模块具有第一连接部时的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的发动机后悬置组合模块连接三点式发动机后悬置拉杆时的剖视图；

图3为本发明实施例所述的发动机后悬置组合模块具有第二连接部时的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的汽车前副车架组装总成组装成四点式悬置的部分结构示意图；

图5为本发明实施例提供的前横梁模块的局部结构放大图。

附图标记说明：

1-前横梁模块，2-右纵梁，3-后横梁，4-发动机后悬置组合模块，5-左纵梁，6-三点式发动机后悬置拉杆，7-发动机前悬置支架，8-前悬置组合模块；

41-后悬置模块上加强板，42-后悬置模块上板，43-后悬置模块中间支撑板，44-后悬置模块下板，45-后悬置模块下加强板，46-连接套，47-支撑套管，48-中间加强半圆形平板，49-中间加强方形平板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参考附图1-3，本发明实施例提供的发动机后悬置组合模块4包括：用于设置在汽车前副车架的后横梁3的三点式后悬置与四点式后悬置重叠区域的模块本体；能够与三点式发动机后悬置拉杆6连接的第一连接部，第一连接部用于设置在模块本体上；能够与四点式发动机后悬置支架连接的第二连接部，第二连接部用于设置在模块本体上。

需要说明的是，后横梁3的三点式后悬置与四点式后悬置重叠区域通过NVH软件分析及对动力总成采样标定数据和前副车架整体状态分析来确定。

相对于现有技术，本发明的具有以下优势：

本发明的发动机后悬置组合模块4实现了后悬置支架在汽车前副车架的后横梁3上的安装；当需要搭载四点式悬置布置时，只需通过模块本体将发动机后悬置组合模块4焊装在汽车前副车架的后横梁3上，利用第二连接部连接四点式发动机后悬置支架，即可匹配四点式悬置发动机的后悬置；当需要切换成三点式悬置布置时，只需通过模块本体将发动机后悬置组合模块4焊装在汽车前副车架的后横梁3上，利用第一连接部连接三点式发动机后悬置拉杆6，即可匹配三点式悬置发动机的后悬置，实现三点式后悬置布置和四点式悬置布置的切换。

综上可知，本发明的发动机后悬置组合模块4用于设置在后横梁3的三点式后悬置与四点式后悬置的重叠区域，该组合模块利用第一连接部实现了能匹配四点式悬置发动机的后悬置，利用第二连接部又实现了能匹配三点式悬置发动机的后悬置，从而避免重新开发整体前副车架，进而降低了开发周期及开发成本。

本发明一具体实施例中，模块本体包括后悬置模块上板42、后悬置模块上加强板41、后悬置模块下板44、后悬置模块下加强板45和后悬置模块中间支撑板43；其中，后悬置模块上加强板41用于与后横梁3的顶面连接，设置于后悬置模块上板42顶面上；后悬置模块下加强板45用于与后横梁3的底面连接，设置于后悬置模块下板44底面上；后悬置模块中间支撑板43连接在后悬置模块上板42和后悬置模块下板44之间。本实施例中，第一连接部为用于设置在后悬置模块上板42上的连接套46，连接套46具有能够与三点式发动机后悬置拉杆6连接的第三螺纹孔；第二连接部包括设置于后悬置模块上加强板41的第一螺纹孔和设置于后悬置模块上板42上的第二螺纹孔。

如图2所示，当发动机后悬置组合模块4用于连接三点式发动机后悬置拉杆6时，将三点式发动机后悬置拉杆6的连接端穿入后悬置模块上板42和后悬置模块下板44之间，并使三点式发动机后悬置拉杆6的螺纹孔与连接套46的第三螺纹孔对齐，然后利用螺栓固定连接套46和三点式发动机后悬置拉杆6，结构较简单，便于拆装。可替换的，上述第一连接部还可以光孔，通过螺母或者固定销实现同样的连接三点式发动机后悬置拉杆6的效果。

当发动机后悬置组合模块4用于连接四点式发动机后悬置支架时，将四点式发动机后悬置支架的连接端通过螺钉固定于后悬置模块上加强板41的第一螺纹孔处以及后悬置模块上板42上的第二螺纹孔处。上述第二连接部的结构比较简单，便于四点式发动机后悬置支架的拆装。当然，也可以利用后悬置模块上加强板41或后悬置模块上板42直接作为第二连接部，将四点式发动机后悬置支架焊接在第二连接部上。

上述实施例中，通过使后悬置模块上加强板41和后悬置模块下加强板45与后横梁3横向焊接，在三点式悬置时分解X向(即沿车身的长度方向)的受力，在四点式悬置时分解Z向(竖直方向)受力，减小了后悬置的受力，提高了发动机后悬置组合模块4焊合后前副车架整体的模态、刚度、强度、耐久上的性能。当然，本发明的模块本体也可以不包括后悬置模块上加强板41和后悬置模块下加强板45，将后悬置模块上板42和后悬置模块下板44直接与后横梁3焊接。本发明的模块本体也可以为其他结构，如圆柱形连接柱等。同时，通过焊接后悬置模块中间支撑板43对模块本体的强度进行加强。

为了减轻重量，后悬置模块中间支撑板43优选为U形板；如图3所示，当然，该后悬置模块中间支撑板43还可以由多个平板对接而成。

进一步的，第二连接部还包括用于支撑在后悬置模块上板42和后悬置模块下板44之间的支撑套管47，支撑套管47位于U形板内；用于连接在后悬置模块上板42和后悬置模块下板44之间的中间加强方形平板49，中间加强方形平板49连接在U形板的开口端；用于平行设置在后悬置模块上板42和后悬置模块下板44之间的中间加强半圆形平板48，中间加强半圆形平板48均与U形板的内壁以及中间加强方形平板49的内壁贴合，且支撑套管47穿过中间加强半圆形平板48。本发明通过支撑套管47、中间加强方形平板49以及中间加强半圆形平板48提高第二连接部的强度，进一步分解了Y向受力。当然，本发明也可以利用连接在后悬置模块上板42和后悬置模块下板44之间的多个支撑杆实现加强受力。

如图1-5所示，本发明实施例还提供了一种汽车前副车架组装总成，包括左纵梁5；右纵梁2；连接左纵梁5的后端与右纵梁2的后端的后横梁3；用于连接左纵梁5的前端与右纵梁2的前端的前横梁模块1；设置在前横梁模块1上的发动机前悬置支架7；用于设置在后横梁3的三点式后悬置与四点式后悬置重叠区域的发动机后悬置组合模块4，发动机后悬置组合模块4为如上述任一实施例提供的发动机后悬置组合模块4；用于与第一连接部连接的三点式发动机后悬置拉杆6；用于与第二连接部连接的四点式发动机后悬置支架。

相对于现有技术，本发明的具有以下优势：

本发明的汽车前副车架组装总成进行了模块划分，根据动力总成NVH性能要求能够选择匹配的模块进行组装。当需要搭载四点悬置时，将具有发动机前悬置支架7的前横梁模块1连接在左纵梁5的前端与右纵梁2的前端之间，然后将组装有第二连接部的发动机后悬置组合模块4安装在后横梁3的三点式后悬置与四点式后悬置重叠区域，接着将四点式发动机后悬置支架连接在第二连接部上，即可完成前副车架的四点式悬置布置。当需要切换成三点式悬置布置时，只需将前横梁模块1取消，也就是不组装该前横梁模块1，然后将第二连接部更换为第一连接部，将三点式发动机后悬置拉杆6连接在第一连接部上，即可完成切换为前副车架的三点式悬置。三点式悬置切换为四点式悬置的组装方式相反，在此不再重复赘述。

综上可知，本发明的汽车前副车架组装总成可以根据不同的悬置布置形式，通过改变模块的组合方式，实现悬置的三点式布置和四点式布置切换，故既能匹配四点式悬置发动机，又能匹配三点式悬置发动机，从而避免重新开发整体前副车架，进而降低了开发周期及开发成本。

此外，本发明的汽车前副车架组装总成可以在满足动力总成和前副车架总成性能要求的前提下，避免因前副车架大幅度修改造成的整车开发周期延长的情况，还可以满足一套前副车架总成匹配多套动力总成布置的苛刻条件，利用最小的改动获得最大的性能收益，既满足顾客的多方面要求，又满足市场需要。同时，本发明使前副车架结构构造简单、紧凑、工艺易于实现；安装及拆卸方便，便于售后维修；还能够在满足刚度、强度和耐久性要求的前提下解决了悬架与车身之间的载荷传递问题，还能通过对模块悬置高度的改变达到对动力总成位置的控制，在满足整车姿态要求前提下最大化满足传动系统布置要求，既可降低传动系统故障风险又可降低传动系统开发成本。

再者，本发明的汽车前副车架组装总成组装而成的四点式悬置前副车架，为刚性连接框架式前副车架，由前横梁、左纵梁5、右纵梁2及后横梁3组成。这种形式的前副车架能够通过合理的纵梁溃缩结构设计，再配合车身左右纵梁2、吸能盒等碰撞结构的设计，提高碰撞星级，能够提供更高的横向、纵向刚度，能够集成动力总成及动力总成附件等，形成更大程度的模块化，以便于后期的装配。

本发明对组装后的三点式悬置前副车架以及四点式悬置前副车架进行了前副车架模态分析，对于简化后的模块化副车架可以更好的发挥焊接工艺，调整焊接工艺满足副车架整体模态、刚度、耐久性能上的要求。

具体模态分析过程中，前副车架第一阶模态频率值为220Hz(目标值200Hz),振型为横梁弯曲振动；前副车架本体一阶弯曲模态频率值为254Hz(目标值250Hz)；前副车架本体一阶扭转模态频率为341Hz(目标值300Hz)。由上述分析知前副车架模态性能达到目标要求。

为了更好地将后悬置与后横梁3连接，后横梁3在三点式后悬置与四点式后悬置重叠区域开设有用于安装发动机后悬置组合模块4的安装凹槽。本发明利用安装凹槽形成后悬置避让结构，组装后，将发动机后悬置组合模块4镶嵌入安装凹槽内，X向受力较好。

进一步的，汽车前副车架组装总成还包括用于设置在前横梁模块1上的前悬置组合模块8，发动机前悬置支架7设置在前悬置组合模块8上。本发明使发动机前悬置支架7通过前悬置组合模块8安装于前横梁上，便于装配。当然，本发明也可以不包括前悬置组合模块8，使发动机前悬置支架7直接固定于前横梁上。

如图5所示，本发明一优选实施例中，前悬置组合模块8包括一端设置在前横梁模块1顶面上的前悬置支架上板和一端设置在前横梁模块1底面上的前悬置支架下板，前悬置支架上板的另一端和前悬置支架下板的另一端相对焊接相连。该前悬置组合模块8增大了发动机前悬置支架7与前横梁的连接面积，进而提高了两者的连接强度。

由于前悬置所承受的力传递到前副车架上主要是Z向的力，往往比较大，为更好的分解前悬置在前横梁模块1上的Z向受力，前悬置组合模块8沿汽车车身的宽度方向(即Y向)的宽度为130-160mm，从而加宽前悬置组合模块8，加强受力。

进一步的技术方案中，前横梁模块1由前横梁长方形上板和前横梁长方形下板焊接而成；前横梁模块1沿汽车车身的长度方向(即X向)的宽度为95-135mm。使得前横梁模块1采用上下两板沿Y向加宽拼装焊接形式，进一步加强Z向上受力能力。

为了提高后横梁3的连接强度，后横梁3包括相焊接的后横梁上板和后横梁下板，以及设置在后横梁上板上的后横梁上加强板。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。