Передний бампер. Назначение и характеристики
Передний бампер является важным кузовным элементом. Он улучшает аэродинамические характеристики при движении автомобиля и осуществляет поглощение энергии при ударе. Кроме того, бампер является частью экстерьера и неотъемлемой составляющей индивидуального облика каждой модели автомобиля.
Основное назначение переднего бампера
Создание уникального внешнего облика является пусть и значимой, но не главной функцией автомобильного бампера. Основное же назначение данной детали — это поглощение энергии при столкновении для минимизации повреждений важных агрегатов автомобиля и обеспечения безопасности людей. Для выполнения таких задач разрабатываются специальные стандарты, определяющие как высоту установки бампера, так и его энергопоглощающие характеристики.
Более того, современные тенденции по обеспечению безопасности дорожного движения приводят к новым этапам усовершенствования бамперов.
Материалы, используемые при изготовлении передних бамперов
В конструкции современного автомобиля предусмотрено изготовление бамперов, в основном, из пластика. При сборке некоторых внедорожников используется алюминий и сталь.
Пластик, используемый для производства бамперов, обладает повышенными энергопоглащающими свойствами и делится на две основные группы:
- Термопластик.
- Термореактивный пластик (реактопласты).
Конструкционные особенности передних бамперов
В современном автомобилестроении используется сборка транспортных средств в различных комплектациях. Это влияет на конструкционные особенности устанавливаемых бамперов.
Например, на одну и ту же модель может идти несколько вариантов переднего бампера. По посадочным местам они будут абсолютно одинаковы, но внутри могут иметь серьезные отличия.
Бампера могут иметь отверстия для установки противотуманных фар и парктроников. Дополнительные отверстия для установки омывателей фар, места для установки решеток бампера, молдингов и спойлера. Некоторые бампера могут иметь нераздельную (литую) форму. Это означает, что деталь уже имеет несъемные элементы, молдинги или спойлер. Такие бампера изготавливаются производителями неоригинальных запчастей.
Кроме этого необходимо учитывать, что встречаются и тюнингованные бампера. Они могут кардинально отличаться по внешним признакам от оригинала. Устанавливая их, можно существенно преобразить автомобиль.
Аэродинамические свойства переднего бампера
В процессе разработки автомобиля просчитываются различные параметры для обеспечения безопасного вождения.
Кроме того, правильное расположение отверстий для забора воздуха формирует нужное направление воздушного потока для охлаждения систем двигателя.
Заключение:
Итак, передний бампер является неотъемлемой составляющей современного автомобиля. От его формы, материала и конструкции зависит не только внешний вид авто, но и такие важнейшие характеристики, как аэродинамика и энергопоглощение при ударе. Поэтому в случае повреждения бампера рекомендуется заменить его или выполнить ремонт.
Безопасный бампер – из чего он должен быть сделан?
Автомобили, выпущенные в последнее десятилетие, оснащены множеством систем безопасности, которые мы даже не замечаем во время повседневной езды.
Одним из таких невидимых элементов пассивной безопасности является бампер, который гармонично вписан в кузов автомобиля. Из чего он сделан и какова его функция?
Глядя на современные сложные конструкции автомобильных бамперов, трудно поверить, что в самом начале они служили лишь изысканным украшением автомобиля, не обеспечивая никакой защиты в момент столкновения. Еще в 1910 году производители автомобилей начали использовать стальные полосы, прикрепленные к задней и передней части автомобиля. В то время автомобили развивали минимальные скорости, и бампер служил лишь для предотвращения дорогостоящего ремонта автомобиля в случае возможного столкновения.
По мере развития автомобильной промышленности эти конструкции становились все тяжелее и декоративнее, приняв в 1960-х годах форму «похудевшего» хромированного элемента. Первые пластиковые бамперы были представлены в конце 1960-х и начале 1970-х годов маркой General Motors. Они должны были поглощать энергию столкновения на низкой скорости и не повреждаться при этом. Сегодня современные бамперы интегрированы в кузов автомобиля и скрывают в себе множество различных функций. Их главной задачей является обеспечение безопасности — не только пассажиров автомобиля, но и особенно пешеходов.
Читайте также: От металлических до пластиковых бамперов: ищем баланс
Как устроен автомобильный бампер – не просто пластик
Модуль пассивной защиты передних пешеходов — передний воздухозаборник Renault Captur и амортизатор переднего бампераСовременные автомобильные бамперы должны обладать соответствующей «упругой» конструкцией, которая в момент удара действует как амортизатор. Их основным элементом является стальная структурная секция, так называемая балка бампера. Эта арматура устанавливается горизонтально на передней и задней панелях автомобиля и несет самую большую нагрузку во время столкновения. Снаружи она покрыта гибкой накладкой из пенополипропилена EPP.
В случае аварии накладка бампера рассеивает кинетическую энергию. Более того, она снижает уровень шума даже при повседневной езде. Этому элементу обычно придается профилированная форма, соответствующая геометрии внешней части бампера, которая представляет собой литой под давлением кожух, изготовленный из термопластичных материалов, таких как полипропилен (PP) или поликарбонат (PC). В настоящее время в конструкцию бампера дополнительно встраиваются различные электронные элементы, такие как датчики парковки, камера заднего хода, противотуманные фары, а иногда и дополнительные воздухозаборники.
Защитный бампер – каковы его функции?
Основная функция автомобильного бампера – нивелировать последствия возможного столкновения, как для пассажиров, так и для пешеходов. Дизайнеры и производители в автомобильной промышленности постоянно ищут правильные конструктивные и материальные решения, чтобы сбалансировать жесткость и гибкость с твердостью и прочностью. Как правило, чем прочнее и жестче конструкция бампера, тем лучше он защищает конструкцию автомобиля; однако это может быть опасно для другого транспортного средства и пешеходов. Учитывая тот факт, что чаще всего бамперы ломаются во время столкновений на высоких скоростях, в таких ситуациях они практически не выполняют защитную функцию для пассажиров автомобиля.
Основное усилие при столкновении принимают на себя усиленная рама и зоны смятия, в то время как бампер является лишь первым барьером при контакте. Однако это первоначальное демпфирование необходимо для того, чтобы дать время подушкам безопасности сработать. В настоящее время бампер автомобиля в основном служит защитой при столкновениях на низких скоростях. Хотя форма и изгиб передней панели автомобиля, а также дизайн капота в первую очередь предназначены для минимизации травм пешеходов в случае столкновения.
Конструкция бампера подлежит ремонту?
По данным Национальной администрации безопасности дорожного движения США (NHTSA), количество ДТП с участием пешеходов увеличилось с 12 до 17 процентов от всех дорожно-транспортных происшествий в период с 2008 по 2018 год. Ассоциация безопасности дорожного движения указывает на аналогичные тревожные изменения, согласно которым количество ДТП с участием пешеходов со смертельным исходом увеличилось с 4 109 до 6 238 в период с 2009 по 2018 год. В качестве основной причины такого негативного изменения называется рост популярности более массивных внедорожников и кроссоверов, которые имеют более высокий капот и бампер. Разница в положении балки бампера также важна в случае столкновения внедорожника с более мелким легковым автомобилем.
До такой степени, что даже на малых скоростях конструкция последнего может быть значительно повреждена. Учитывая растущую популярность этого типа автомобилей, потребуются соответствующие решения. Хотя новые автомобили оснащаются активными системами защиты пешеходов, которые автоматически тормозят при обнаружении опасности или предупреждают водителя, они не всегда работают правильно и достаточно быстро. Приведенные выше данные показывают, насколько решающее значение имеет правильно спроектированный бампер и вся передняя панель автомобиля.
Какой материал лучше всего подойдет для изготовления бампера?
Внутренне заполнение бампера из вспененного полипропилена.Наиболее важную роль с точки зрения безопасности пешеходов играет гибкая набивка бампера, которая действует как амортизатор. В этой области часто используются вспененные материалы. Хотя ведется поиск альтернативных материалов, это все еще нишевые решения. Например, проводились исследования бампера из дубовой пробки, который должен был быть разработан специально для автомобилей с высоким капотом, или амортизатора со специальными роторами для рассеивания кинетической энергии. На сегодняшний день пенополипропилен EPP зарекомендовал себя как лучший материал для заполнения бамперов.
Этот материал сочетает в себе высокую механическую прочность с высокой эластичностью, что позволяет эффективно гасить энергию удара и при этом является наиболее «дружественным» при столкновении с пешеходами. Широкие возможности вспененного полипропилена EPP, перерабатываемого на заводах Knauf Industries, позволяют легко адаптировать все свойства изготовленных из него демпфирующих элементов, накладок на бамперы и решеток радиатора – от малого веса, механической прочности и эластичности до шумопоглощающих и даже теплоизоляционных свойств.
EPP не крошится и не распадается при ударе, а деформируется в короткий срок и сразу же возвращается к своей первоначальной форме. Благодаря современному программному обеспечению и методам 3D-визуализации можно разработать оптимальное решение амортизирующих элементов, которое будет полностью отвечать требованиям конкретного проекта, как с точки зрения использования, так и с точки зрения эстетики.
Хотите получить более специализированные знания?
Основные виды и функции защиты бампера Рено Дастер
Как выглядит Renault Duster с защитой бампера
Любому внедорожнику необходима защита. Бампер автомашины является наиболее уязвимой и травмоопасной частью, особенно передний. Чтобы обезопасить переднюю и заднюю стороны авто, применяют различные конструкции. В качестве защитного декоративного элемента особой популярностью пользуются трубы из нержавеющей стали. Такая конструкция выглядит очень эффектно.
Для тех, кому не нравится яркий вид стального элемента кузова, существуют изделия, поверхность которых покрыта матовой черной эмалью. Такие конструкции ничем не уступают защите из нержавеющей стали, а стоимость их немного меньше.
Функции и установка защиты на бампер
Данное приспособление, кроме функции сохранения автомобиля, выполняет еще декоративную роль. Она подчеркивает агрессивный внешний вид машины, что напрямую зависит от стиля, качества материала и цвета изделия.
Усиленная конструкция всегда убережет от непредвиденных ситуаций на дороге, например, упавшая ветка, отлетевшие мелкие камни.
Для Renault Duster установка таких деталей на кузов не составит никакого труда – все монтируется в штатные места за каких-то 15 – 20 минут.
Защита переднего бампера на Рено Дастер – улучшение внешнего вида и не только
Передний бампер автомобиля первым встречает кустарники и молодые побеги деревьев на своем пути, а также удары камней, случайно вылетевших от колеса проезжающей навстречу машины. Царапины оставляют и ветки на дороге, которые не удается сразу заметить.
Конечно, избежать на 100 процентов такие повреждения никак не получится, но минимизировать наличие таковых вполне по силам любому водителю. В большинстве случаев используют трубы из нержавейки. Они превосходно смотрятся на автомобиле за счет своего блеска.
Что из себя представляет защита на задний бампер Рено Дастер
Защита стального бампера, покрытого специальным полимерным составом – эффективный и недорогой вариант сохранения кузовной части автотранспортного средства. Кроме того, конструкция на заднем бампере авто, да еще с полимерным покрытием, делает машину стильной и красивой. В виде защиты может служить стальная труба (изогнутая или прямая), а также уголки. Крепится конструкция очень просто, даже не нужно никого звать на помощь.
Где лучше купить защиту на бампер Рено Дастер
Изделия можно купить в любом автомагазине или авторынке. Альтернативный вариант – интернет сайты по реализации автомобильных аксессуаров. Большой выбор продукции представляет интернет-магазин Карландия. В нем выставлены различные образцы подобной продукции, как на передний, так и на задний бамперы. Квалифицированный персонал компании окажет любую помощь в выборе нужного товара.
Цены у нас доступные. Убедиться в этом очень легко – стоит посетить наш интернет-магазин.
Где можно купить переднюю защиту и заднюю защиту бампера на Рено Дастер?
Обратитесь в компанию Карландия и вопросы, связанные с покупкой товара, быстро решатся. Мы поможем не только подобрать качественные аксессуары к автомобилю, но и организовать доставку непосредственно к дому в любой уголок РФ и стран СНГ.
Эволюция автомобильного бампера: от железа к пластмассе
Многие из нас еще помнят бамперы, которые чинились кувалдой или выправлялись после удара сами. Теперь их приходится менять в сборе за большие деньги… А ведь когда-то у машин вообще не было бамперов! Мы проследили всю историю.Первоначальное предназначение автомобильного бампера — поглощение энергии, возникающей при столкновении на небольших скоростях. Если взглянуть на ранние автомобили, то у них бамперов мы не увидим — машин было мало, и ездили они очень медленно.
Как все начиналось
Впрочем, были производители, опережавшие свое время. На некоторых моделях Packard уже в 20-е годы бамперы были доступны в качестве дополнительного оборудования. Ну а одним из первых серийных автомобилей с бампером в «базе» оказался Ford Model A.
Его бамперы были выполнены из двух тонких металлических пластин, соединенных перемычками и упругими кронштейнами, которые при несильном ударе пружинили и сохраняли форму. Хотя впоследствии бамперы стали важной, неотъемлемой частью дизайна, поначалу они выглядели практически одинаково на машинах любых марок.
На фото: Ford Model A 1927
На фото: Duesenberg Model J 1929
Вскоре стало ясно, что возможностей таких бамперов недостаточно и их необходимо усилить. Тонкие полосы стали были заменены на массивные поперечные балки, и теперь при аварии поглощение энергии достигалось не за счет пружинного эффекта, а путем сминания металла.
Помимо улучшения утилитарных качеств, предпринимались шаги по изменению непритязательного вида конструкции в виде трансформации перемычек в солидные массивные хромированные «клыки» и изобретения монолитного бампера.
Золотой век дизайна бамперов
В 1940-х годах возникают закругления на бампере, заходящие на боковину кузова, и «фартуки» между кузовной панелью и брусом бампера, изолирующие кузов от грязи. Одним из примеров машин с «опоясывающим» бампером является Nash Ambassador с молдингами, идущими от бампера по всему кузову.
На фото: Nash Ambassador
На фото: Lincoln Continental 1942
В 50–60-х годах концепции развития формы бампера в разных частях мира разошлись. Европейцы и большая часть японских компаний продолжали эксплуатировать идею узкого бампера, украшением которого служил только хром. Чтобы оберечь блестящую поверхность от царапин, были добавлены резиновые буртики. Кроме того, в бамперы иногда встраивали повторители указателей поворотов. Практически все изменения в форме бамперов диктовались соображениями большей прочности и безопасности, а также лучшей ремонтопригодности.
На фото: Fiat 1200 1957 г.
На фото: Tatra 603 II 1968 г.
Американские модели тяготели не к безопасности, а к эстетике, поэтому в 50-х годах они щеголяли сложными, многоэтажными конструкциями бампера, включающего в себя еще и функции фальшрешетки радиатора и даже передних крыльев. Так началась эпоха интегрированных бамперов, представлявших собой кузовные панели. Как и в Европе, в бамперы встраивали «поворотники» и противотуманные фары, а поскольку бампер должен был еще и давать доступ воздуху для лучшего охлаждения двигателя, добавляли многочисленные прорези.
На фото: Hudson Hornet Sedan 1952 г.
На фото: Cadillac Sixty-Two Coupe de Ville 1956 г.
Расцвет буйства форм бамперов пришелся на 50–60-е годы. В отсутствие каких-либо требований к пассивной безопасности, производители были вольны творить, что хотели. Существовали полностью интегрированные в передок бамперы, чьи концы сильно выдавались вперед, как бы довершая линии крыльев; едва заметные защитные металлические полоски бамперов на спортивных машинах, даже не выступающие за пределы габаритов; бамперы, обрамляющие решетку радиатора и фары; пластиковые интегрированные бамперы… Некоторые спортивные японские машины также использовали американскую стилистику минималистичных бамперов в своем облике.
На фото: Chrysler Turbine Car 1963 г.
На фото: Toyota 2000GT Targa 1966 г.
Безопасность выходит на первый план
Такое разнообразие закономерно привело к тому, что бампер потерял свою первоначальную функцию и стал причиной многих неоправданных затрат после ДТП. В автомобильную индустрию вмешалось правительство США, которое постановило, чтобы с 1973 года все выпускаемые автомобили имели передний бампер, выдерживающий столкновения до 8 км/ч без последствий для фар, и задний бампер, предотвращающий разрушение фонарей и элементов топливной системы при ударах на скорости до 4 км/ч.
В 1980 году законы ужесточились, утвердив недопустимость каких-либо повреждений на скоростях до 8 км/ч более вмятины глубиной более 1 сантиметра и смещения бампера более чем на 2 сантиметра относительно штатного положения.
Новые законы были восприняты автопроизводителями неоднозначно, и в конце концов под их давлением требования для машин 1983 года выпуска смягчились: бамперы должны были выдерживать удар только на скорости до 4 км/ч.
Помимо возврата к старым нормам, вводилось ограничение высоты бампера в пределах 41-51 см над уровнем земли (любопытно, что на вэны, пикапы и SUV закон не распространялся, поскольку внедорожные способности рабочих машин могли от этого пострадать). После этого уже стали негодовать потребители и страховые компании, которым пришлось больше платить за ремонт менее прочных бамперов, но их возмущение не получило отклика. Правительство аргументировало свое решение тем, что якобы среднестатистические затраты на больший расход топлива с более массивным бампером, а также доплата за его большую себестоимость превышают затраты на стоимость ремонта при легком ДТП.
Конечно, об экзотичных вариантах бамперов теперь не было и речи. Стандарту могли соответствовать только широкие, массивные бамперы с «клыками», резиновыми накладками и демпфирующими элементами.
На фото: Oldsmobile 98 Regency Brougham Sedan 1981 г.
На фото: Chevrolet Caprice Classic 1980 г.
Пластик наносит ответный удар
Тем временем в Европе в 1976 году появляется автомобиль Simca 1308 с интегрированными пластиковыми бамперами контрастного цвета по отношению к кузову. Идею подхватывают многие европейские автопроизводители, устанавливая на свои модели неокрашенные черные или серые бамперы, а в конце 80-х годов их уже красят в цвет кузова.
Но здесь отдельно стоит (у)помянуть почившую недавно шведскую компанию SAAB, которая в 1971 году впервые ставит на свою модель 99 самовосстанавливающийся пластиковый бампер, который гарантированно выдерживал столкновение на скорости до 8 км/ч, проминался и восстанавливал форму снова. Подобные конструкции ставились впоследствии на многие машины, в том числе и на советские Москвич-2141 и все семейство Самара: ВАЗ-2108, 2109 и 21099. С точки зрения практичности решение было уникальным, но вот силу удара на средних и высоких скоростях такие бамперы поглощали плохо и постепенно сошли с автомобильной сцены.
На фото: SAAB 99 1971
На фото: Москвич 2141 Святогор
Со временем облицовка бампера начинает играть фактически декоративную функцию, а характер деформации задают металлические усилители, скрытые внутри. По мере наводнения рынка США европейскими машинами стеклопластиковые и термопластиковые бамперы распространяются и среди американских моделей, а европейские производители вынуждены оснащать машины другими бамперами для американского рынка, «заточенными» под более жесткие требования.
На фото: Lamborghini Countach US-spec
На фото: Lamborghini Countach EU-spec
А что теперь?
Сегодня наиболее распространены интегрированные бамперы, изготовленные из пластика. Обычно это цельнолитая объемная конструкция с деформируемым элементом, которая устанавливается в передней части автомобиля на двух (или большем числе) несущих кронштейнах. Объемный бампер из эластичного пластика наилучшим образом амортизирует удары, а также наносит минимальный вред ногам человека или животным при столкновении. При небольших столкновениях форма бампера на первый взгляд остается прежней, однако деформируемый элемент внутри рассыпается на части. Так что повышение пассивной безопасности оборачивается возросшей ценой восстановительного ремонта после ДТП.
Намного реже встречаются бамперы из углепластика. Обычно это прерогатива суперкаров, однако есть и сторонние компании, предлагающие заменить простой автомобильный пластиковый бампер на такой же из углеродного волокна. Карбон намного прочнее и легче любого пластика, но стоит существенно дороже.
Металлические бамперы на серийных машинах ушли в прошлое из-за особенностей дизайна современных автомобилей и новых требований к безопасности. Но что делать любителям внедорожных вылазок, если штатные крашеные пластмассовые бамперы портятся от контакта с любой веточкой?
Альтернатива — установка силового бампера. Качественные бамперы усиленного типа делаются из согнутого цельного листа металла, а крепления рассчитываются таким образом, чтобы разрушиться от сильного удара, иначе силовой бампер передаст энергию столкновения на двигатель, кузов и сидящих в нем людей. Стоит отметить, что официальный техосмотр с таким бампером пройти не удастся.
В заключение можно сказать, что современные окрашенные бамперы сложносочиненной формы не только не оберегают владельца от излишних затрат, но и прибавляют головной боли при остановке у высокого поребрика или парковке в условиях ограниченного пространства. Впрочем, способы защиты бампера всё равно есть: например, «бронирование» пленкой или даже применение малосимпатичных резиновых накладок.
Читайте также:
!—>!—>!—>
Защита заднего бампера Патриот – защитный тюнинг
Движение задним ходом особенно в условиях ограниченного пространства (на парковке, в узких дворах и на проселочных дорогах) может быть не безопасным, т.к. дорожные преграды и препятствия могут быть не замечены. Наезд на преграду любого вида может вызывать повреждения кузова до аварийного состояния транспортного средства. Защита заднего бампера Патриот — единственный эффективно помогающий аксессуар от кузовных повреждений.
Защита заднего бампера Патриот – особенности и преимущества в эксплуатации
Низкая обзорность при разворотах и движении задним ходом зачастую не позволяет видеть полностью путь следования машины, что может быть небезопасным для целостности кузова транспортного средства из-за наезда на различные преграды (бугры, ветки, крупные камни, бордюры и торчащие из «земли» металлические столбики, прутки и пр.). Защита заднего бампера Патриот является многофункциональным декоративно-защитным кузовным элементом, дающим ряд эксплуатационных преимуществ:
- Аксессуар изготавливается из металлических нержавеющих труб, что относит его к силовым элементам внешнего тюнинга. Сварная конструкция может иметь различные модификации от элегантных угловых элементов в виде изящных изогнутых трубных отрезков до мощного обвеса в виде сплошной трубы с добавочными элементами.
- Выбор модификации защиты заднего бампера основывается как на практической целесообразности, так и на органичном сочетании аксессуара с общей стилизацией транспортного средства. Если машина оформляется в стиле «безудержного внедорожника», то используются более мощные защитные конструкции, аналогичные, как защита переднего бампера Патриот с мощным конструкционным основанием из нескольких сплошных горизонтально расположенных вдоль бампера труб, которые обязательно должны иметь изгибы по краям для более надежной защиты угла кузова машины. При классическом элегантном тюнинге авто предпочтение должно отдаваться небольшим, но достаточно мощным угловым защитным элементам в виде изогнутых трубных отрезков.
- Защита заднего бампера Патриот монтируется стандартными болтами через крепежные лапы с проточкой, который дает возможность изменять дистанционный зазор от декоративно-защитного элемента к кузову авто. Именно такой способ монтажа позволяет ощутить упор в препятствие без повреждений, при этом ударная энергия гасится на передвижение защиты. При несвоевременной остановке трубная защитная конструкция распределяет ударную нагрузку по всей поверхности бампера, что ощущается упором в препятствие без раскола кузовного элемента.
виды креплений, основы ремонта бампера и его креплений, советы по снятию и установке
На чтение 9 мин. Просмотров 5.2k. Обновлено
Различные ситуации на дорогах приводят к поломкам, из-за чего автомобилисты вынуждены осуществлять периодический ремонт транспортных средств. Достаточно часто случается, что приходит в негодность крепление бампера. Будь то передняя или задняя деталь, выполнить замену можно без затруднений. Каким бы ни был характер повреждений, каждый автомобилист должен знать, как демонтировать бампер и прикрепить его обратно.
Когда необходим ремонт бампера и его креплений
Существует целый ряд причин, по которым приходится производить демонтаж и ремонт бамперов. Но все причины сводятся к одной цели – не допустить дальнейшего разрушения деталей, что предупреждается путем установки новых элементов или капитального ремонта штатной конструкции.
Основные ситуации, требующие ремонта:
- значительные повреждения вследствие ДТП;
- плановое или экстренное обслуживание прочих узлов транспортного средства. При этом может понадобиться снятие бамперов;
- усовершенствование некоторых частей кузова, а также тюнинг всего авто;
- модернизация точек крепления;
- заметное расшатывание заводских демпферов.
Как показывает практика, задний бампер является наиболее уязвимой частью конструкции любого транспортного средства. Данный элемент страдает чаще всего. Он практически полностью разрушается при аварийной ситуации. Восстановить детали и крепежи невозможно уже при малейших повреждениях.
Классификация креплений
Бампер является первым защитным элементом кузова. Но он предохраняет конструкцию автомобиля только условно. Преимущественно производители устанавливают пластиковые детали. Они имеют небольшой вес, снимаются и возвращаются обратно просто и быстро. Есть один минус – пластмасса ломается при малейшем ударе. Единственное, что остается изготовителям – обеспечить надежную фиксацию детали.
Бампера могут устанавливаться самыми разнообразными способами. Как правило, крепление представляет собой отдельные элементы и специальные прорези для защелкивания в пазах. Пистоны крепления широко используются в автомобилях иностранных марок.
Кронштейны
Данный образец наиболее надежно фиксирует изделие на кузове машины. Каждый производитель делает кронштейны крепления бамперов по своему уникальному чертежу. Они имеют вид небольших деталей вытянутой формы. Отличительная характеристика изделий – прочность и долговечность. Элементы могут прослужить долгие годы, не выходя из строя даже в условиях некачественного дорожного покрытия. Однако они также страдают при ДТП.
Кронштейны используются производителями различных марок автомобилей уже давно. Наибольшее распространение этот тип крепежей получил в Европе, России и США.
Защелки
Стараясь минимизировать расходы на изготовление транспортных средств, компании перешли на более простой тип крепежа – защелки. Они выполнены из того же листа пластмассы, что и бампер. Принцип быстросъемного крепления заключается в том, что деталь благодаря наличию специальных прорезей вставляется в пазы.
Преимущества:
- Отсутствие необходимости соединения с бампером.
- При серьезных повреждениях меняется полностью вся конструкция.
- Монтаж и демонтаж производится за считанные минуты.
Недостатки:
- Хрупкость. Защелки фиксаторов могут расколоться при попадании одного или нескольких колес в большую яму.
- Со временем прорези в пластмассе изнашиваются и крепление ослабевает.
- Большая часть автомобилистов повреждает защелки при демонтаже.
При покупке подержанного авто следует обязательно обращать внимание на указанные части крепления бамперов. Если конструкцией машины предусмотрены именно защелки, то они с большой вероятностью уже несколько раз переделаны хозяином.
Саморезы
Самый простой и бюджетный вариант крепления. Он применяется преимущественно на автомобилях отечественного производства. Также используют шурупы для крепления бампера и на подержанных иномарках.
Метод позволяет решить проблему обрыва креплений быстро и надолго. Однако данный крепеж имеет огромный минус – он разрушает структуру бампера. Это касается не только самостоятельно вкрученных саморезов, но и заводских креплений. При эксплуатации транспорта в местах фиксации образуется люфт, который со временем увеличивается. Часто саморезы произвольно выкручиваются, поэтому владельцам приходится постоянно проверять затяжку крепежей.
Болты
Среди опытных водителей болт с гайкой считается наилучшим типом крепления бампера. Его эффективность заключается в простоте обслуживания. Данный тип крепления можно в любой момент раскрутить, снять бампер и монтировать его обратно.
Преимущество заключается еще и в том, что соединение надежно фиксирует бампер долгое время.
Среди недостатков следует отметить, что в некоторых моделях автомобилей трудно подобраться одновременно к болтам и к гайкам.
Особенности ремонта сломанных креплений
Если продолжать эксплуатацию автомобиля невозможно, следует приобрести новые крепежные материалы, либо отремонтировать старые детали.
Крепления передних бамперов отличаются своей надежностью. Однако эти фиксаторы также требуют периодического восстановления. Можно выполнить ремонт крепежа бампера своими руками. Для этого вырезают небольшую прямоугольную пластину из листа крепкого металла и подгоняют изделие под необходимые размеры. После этого отверстия под крепежные болты специалисты рекомендуют проделывать при помощи небольших сверл. В этих отверстиях будут располагаться болты.
Как правило, данный способ ремонта рекомендуется использовать исключительно в целях временного решения проблемы. В идеале необходимо приобрести новое изделие. Если без «колхоза» не обойтись, то необходимо сделать максимально надежный крепеж. Затем следует приступить к установке ушка для фиксации. Монтаж производится при помощи шурупов. После этого можно устанавливать заклепки.
Поиск новых крепежей по определенной модификации авто не всегда является эффективным решением. Иногда целесообразно подобрать идентичные крепления и полностью заменить дорогие фиксаторы. Это позволит значительно сэкономить на ремонте бамперов.Необходимые инструменты, приспособления и материалы
Весь процесс ремонта крепления бампера состоит из нескольких основных этапов. Прежде всего, нужно подготовить инструменты, которые необходимы для починки крепления.
Перечень основных подручных инструментов всегда одинаковый:
- Ключи (зачастую крепежи бамперов можно открутить ключами на 13).
- Шестигранный ключ.
- Отвертка.
- Дрель.
- Сверла.
- Фонарик.
Помимо перечисленных приспособлений, нужно приобрести новый фиксатор, предварительно проверив его качество. На автомобильных рынках и в специализированных магазинах продаются готовые комплекты для каждой модели транспорта либо универсальные наборы. Они содержат крепления для переднего и заднего бамперов. Причем изделия могут быть совместимыми со многими другими модификациями одной марки.
Довольно часто сломанные запчасти склеивают между собой. Качественный клей поможет надежно склеить любую пластмассовую часть крепежа.
Последнее приспособление, которое необходимо – домкрат. Его использование не является обязательным, но механизм окажется незаменимым при самостоятельном ремонте машины.
Пошаговая инструкция технологии ремонта креплений бампера
Восстановление или полная замена крепежей производится только после снятия бамперов. Самое главное – выполнять демонтаж аккуратно, чтобы не повредить целые детали.
Процесс снятия кузовного элемента выполняется в соответствии со следующими шагами:
- Снимают радиаторную решетку (если это предусмотрено заводом изготовителем).
- Если в бампере располагаются специальные отверстия под буксировочный трос, нужно найти головки болтов при помощи небольшого шестигранника.
- Обязательно следует проверить бампер на предмет фиксации к аркам. Все соединения с прочими кузовными деталями нужно открутить.
- Одним умеренно резким движением необходимо оторвать бампер от одного крыла, а затем и от другого. Деталь может держаться на заклепках туго. Их необходимо аккуратно отжать до характерного щелчка.
- После этого снимают оптику.
- В редких случаях потребуется временное снятие колес.
- Как раз под фонарями производители располагают защелки бамперов, которые следует снять.
- Если повреждены не все крепежи – целые детали стоит также демонтировать. Для этого выкручивают из пластмассы специальные винты.
- Производят непосредственно ремонт фиксаторов.
Согласно пошаговой инструкции по технологии ремонта крепления бампера, починить изделия самостоятельно просто. Для этого потребуется лист металла и дрель. С их помощью можно изготовить элементы, практически идентичные оригинальным образцам. Основная задача заключается в соблюдении точных размеров и выборе прочного материала. Самостоятельно ремонт замятого ушка крепления выполняется за 20 минут.
Видео обзор ремонтных работ:
Этапы и правила ремонта поломанных и треснувших бамперов
Чтобы эффективно отремонтировать деталь, нужно знать основные правила восстановления кузовных частей. Каждая из них имеет свои уникальные характеристики, а значит, и подход к ремонту должен быть индивидуальным.
Нюансы снятия бампера
Каждая автомобильная марка отличается от своих конкурентов принципом и качеством фиксации комплектующих частей. Зачастую на снятие переднего бампера уходит достаточно много времени. Процесс включает в себя демонтаж всех вспомогательных конструкций, что значительно усложняет работу.
Крепления задних бамперов немного отличаются своей сложностью. Их можно снять быстрее, но понадобятся дополнительные приспособления. Отличие заключается в специальных заклепках. Они прочно удерживают элемент, не давая ему расшатываться на ходу. Извлечь такие крепежные изделия можно только одним способом – разрушив их сверлом. На месте, где располагается заклепка, просверливается отверстие. В результате получается идеально ровное гнездо для нового крепежа.
Ремонт повреждения
Восстановление самого бампера – занятие кропотливое и трудоемкое. Предварительно нужно оценить характер повреждений. Если деталь еще можно вернуть в исходное состояние, то ремонт целесообразен.
Для восстановления подбирают клеящие составы, которые способны создать новый слой на пластмассе. По своим свойствам эти составы не уступают заводским материалам. С внутренней стороны бампера накладывают специальную сетку, поверх которой и будет наноситься слой выбранного материала. Для внутренней обработки кузовного элемента также применяют и битумные изделия.
Последний этап включает в себя полное просушивание клея и полировку бампера.
Тонкости установки бампера
Перед монтажом следует проверить кузов на наличие повреждений вследствие аварии. Если проблемные места обнаружены, нужно обработать поверхность антикоррозийным составом и затем покрасить участок. После этого приступают к монтажу.
Установка производится в обратном снятию порядке. Может потребоваться помощь еще одного человека, поскольку защелки должны быть зафиксированы равномерно. Рекомендуется заменить все шайбы и уплотнительные части крепежей.
Особенности установки тюнинговых элементов
Так как большинство обвесов значительно увеличивает массу деталей, фиксаторы должны быть наивысшего качества. Нельзя использовать самые дешевые материалы для дорогих тюнинговых бамперов с юбкой.
Лучший выход – обращение в специализированный сервисный центр. Опытные сотрудники смогут надежно закрепить обвесы, гарантируя долгий срок службы изделий.
После установки нештатных деталей через некоторое время следует проверить жесткость фиксации. Особенность тюнинговых элементов в том, что они не всегда изготавливаются из надежных материалов. Поэтому места крепления расшатываются.
Пример установки:
Таким образом, следуя несложным пошаговым инструкциям, можно выполнить не только снятие и установку бамперов при необходимости, но и ремонт креплений.
Нет. Требуются дополнительные ответы. Сейчас спрошу в комментариях.
38.23%
Частично. Еще остались вопросы. Сейчас отпишусь в комментариях.
16.78%
Показать результатыПроголосовало: 429
Оцените полезность статьи, нам будет приятно 🙂
Зачётно446Не очень222Установка защиты бампера • МОЙМЕХАНИК.РФ
Что это за услуга?
Бампер, наиболее подверженная ударам часть автомобиля как впереди, так и сзади, поэтому для его укрепления используется защитный металлический каркас, который, принимая первый удар на себя, и во многих случаях защищает кузов от деформации.
Основной элемент, из которого изготовлена защита, — нержавеющие трубы диаметром 60-70 мм. Одни направляющие расположены вдоль поперечной линии, другие расположены как поддерживающие упоры. Конструкция бывает двух типов:
- Угловая: частично защищает автомобиль, устанавливается только впереди и/или сзади;
- Полная: крепиться по всему периметру на контур.
Труба, как основной элемент конструкции, выбрана не случайно, круглый профиль самый устойчивый из всех остальных геометрических форм и выдерживает наибольшие нагрузки на:
- сжатие вдоль трубы;
- сплющивание;
- растяжение.
Толщина стенки трубы 4-9 мм достаточна, для того чтобы оптимизировать вес защитной конструкции и сохранить при этом ее номинальную прочность. Верхняя точка защиты не закрепляется, и не случайно. При ударе о прочный предмет, она амортизирует, не причиняя вреда самому кузову, что при прочном закреплении привело бы сразу к его повреждению.
Конструкция защиты на бампер устанавливается как стильный декор, и, несмотря на то, что она увеличивает объем машины, смотрится впечатляюще. Нержавеющие трубы содержат сплав никеля и хрома, что придает им красивый блеск. Трубы могут остаться в своем натуральном виде или покрываться порошковыми красками под цвет автомобиля, устойчивыми к погодным явлениям.
Для владельцев автомобилей, живущих в мегаполисах защита бампера, является насущной необходимостью. Постоянные пробки и в общем, очень оживлённое движение приводят к частым столкновениям на одной полосе. В зимнее время из-за гололёда эта опасность возрастает в несколько раз. И в этом случае установка защиты бампера сделает наносимый вашей машине урон минимальным как и установка защиты картера.
Из чего состоит эта защита
Существуют два вида защиты капитальные и временные. Мастера нашего сервиса специалисты в установке капитальной, сменной защиты. Да и положив руку на сердце, можно сказать, что второй вид под силу установить и самому водителю. Ведь это по сути набор наклеивающихся резиновых накладок, или приклеиваемая плёнка против гравия.
Капитальная защита, представляющая собой комплекс дуг, жёстко крепится под днищем машины к раме и является оптимальным вариантом защиты.
Кому это доверить
Как установить защиту переднего бампера? Надо позвонить в сервис по указанным телефонам, точно назвать марку и модель вашей машины, чтобы специалисты точно подобрали тип защиты для вашей техники. Назначить удобное для вас время и встретить мастера которым и будет сделана у вас на глазах установка защиты бампера.
Имейте ввиду
Полная конструкция устанавливается по всему периметру и очень трудно демонтируется, в отличие от угловой. Так как защита на бампер крепится на основании, то для начала будет нелишним проверить геометрию рымы, после этого проводить установку. Для этой операции требуется наличие специального оборудования и высокой квалификации механика.
Защита бампера
Установка защиты бампера
Защита
Наши рекомендации
Установка защиты крепится к самым устойчивым точкам опоры на раме, и добавляет нагрузку, особенно при воздействии на нее, поэтому не применяйте ее для буксировки другого транспортного средства.
Насколько это важно
Защита выдерживает удары без конструктивных изменений кузова:
- о твердую поверхность на скорости 20 км/ час;
- о мягкую поверхность на 50-60 км/час.
На скорости выше указанной, защита окажет только смягчающее действие, но не защитное.
Эволюция бамперов | Столкновение Баделла
Из всех функций, не относящихся к автомобилю, немногие важнее бамперов. Выступая в качестве барьера от ударов других транспортных средств, бамперы необходимы для выживания вашего автомобиля и благополучия всех, кто находится в нем, во время аварии. Большинство водителей знают, что для них очень важно получить автомобиль с прочными бамперами и с самого начала позаботиться об этих бамперах. Тем не менее, немногие полностью понимают историю бамперов или то, как они стали играть защитную роль, которую они выполняют.Рассматривая эволюцию этой функции, вы можете получить полное представление о том, насколько она важна для вашего автомобиля.
Бамперы в начале
В то время как большинство из нас думает о бампере как о квинтэссенции автомобиля, последний предшествует первому более чем на тридцать лет. Автомобили появились на рынке в 1885 году, но бамперы появились на них только примерно в 1915 году. Когда они появились, они были почти полностью декоративными. Самые ранние бамперы были чрезвычайно тонкими и прямыми, состоящими из окрашенной полосы металла.Они устанавливались в передней части машины, но не в задней части.
По мере того, как автомобили становились все более популярными и потребители требовали более художественного выбора транспортных средств, автопроизводители начали создавать более яркие бамперы. Хромированный бампер впервые появился в 1920-х годах. Chevy сыграла роль первопроходца, предложив передние хромированные бамперы с двумя поперечинами в качестве дополнительных функций для модели Superior 1926 года. Другие автопроизводители последовали их примеру, создав все более сложные и стильные бамперы в 30-40-е годы. Но даже когда они придумали более сложные конструкции бампера, они по-прежнему считали эту особенность только эстетической.Они продолжали строить бамперы очень низко на поверхности своих транспортных средств, обеспечивая минимальную защиту в случае аварии или ее отсутствие.
После войны
После Второй мировой войны Соединенные Штаты и другие промышленно развитые страны пережили экономический бум, что стимулировало спрос на все более стильные автомобили. Автопроизводители рассматривали бампер как ценный источник стиля и отличия, продолжая развивать дизайн, который они впервые использовали в предыдущие десятилетия. Многие начали непрерывно интегрировать бамперы с остальными частями своих автомобилей, создавая законченный плавный вид.
В 1950-х годах автопроизводители начали комбинировать передние бамперы с решетками радиатора, создав основу для их современного внешнего вида. Buick была первой компанией, которая объединила эти две функции друг с другом, а Oldsmobile, Ford, Pontiac и Chrysler быстро последовали их примеру. Ford сделал уникальный шаг, объединив три элемента бампера в один на своем Edsel 1957 года, нарушив традицию использования единой металлической планки. К концу десятилетия автопроизводители также начали делать свои бамперы тоньше и, следовательно, легче.Это позволяло устанавливать их выше на транспортном средстве. У Chevy Corvair 1960 года были бампера примерно в том положении, в котором мы их сейчас думаем.
Возможно, самым значительным нововведением той эпохи было решение Pontiac начать производство бамперов из пластиковых материалов. Благодаря этому стало легче подобрать цвет бампера к цвету остальной части автомобиля. Более того, он положил конец долгой зависимости от хрома и других металлов, заложив основу для повышения эффективности и безопасности современных автомобилей.
Возникновение регулирования
В 1973 году правительство США ввело свои первые постановления о бамперах. Признавая, что эта функция может защитить транспортные средства и водителей в случае аварии, законодатели постановили, что они должны выдерживать задний удар со скоростью до 2,5 миль в час и лобовой удар до 5. Только если задние фонари, фары, оборудование топливной системы и другие важные компоненты остались нетронутыми во время такой аварии, если бы бамперы считались достаточно прочными, чтобы обеспечить полную безопасность транспортного средства.Правительство ужесточило эти правила в 1974 году, потребовав, чтобы бамперы также защищали двигатель, системы безопасности и фары при любой аварии со скоростью менее 5 миль в час. Они еще больше увеличились в 1979 году, заявив, что все панели кузова должны выжить при аварии на такой скорости.
В ответ на эти новые правила автопроизводителям пришлось отказаться от творческого замысла и сосредоточиться на усилении бамперов. Они вернулись к использованию хромированных металлических стержней и установили эти стержни дальше вперед, чтобы они более эффективно выдерживали изгиб крыльев.В результате были бамперы, которые были более безопасными, но казались громоздкими и громоздкими.
В течение нескольких лет водителям приходилось сталкиваться с этими громоздкими и непривлекательными бамперами. Но благодаря изобретению композитных фар стало легче объединить безопасность новых бамперов со стилем старых. Составные фары, состоящие из сменных лампочек и очерченных линз, позволили автопроизводителям избежать большого зазора между бамперами и остальной частью автомобиля. Это уменьшило громоздкость и дало производителям больше возможностей для творческого дизайна.
Между тем, правительство продолжало вносить изменения в свои постановления о бамперах. В начале 1980-х было введено требование, чтобы бамперы были не менее 16 дюймов и не более 20 над землей. Но федеральные власти ослабили правила защиты от столкновений, постановив, что бамперы должны защищать транспортные средства только при переднем и заднем столкновении со скоростью до 2,5 миль в час или при столкновении с поворотом до 3-х километров. Автопроизводители учли все эти изменения при проектировании. бамперы, обеспечивающие максимальную безопасность во всех ее проявлениях.
Модификации материалов
Чтобы соответствовать требованиям безопасности и стилистическим ожиданиям, в начале 1980-х автопроизводители использовали пластиковые бамперы Pontiac. Они начали с использования пластиковой пленки, чтобы заполнить зазор между кузовом автомобиля и краем бампера. С этого момента они стали все больше и больше полагаться на пластик. К 1990-м годам почти все новые автомобили были сделаны с пластиковыми бамперами, которые обычно имели стальную или алюминиевую усиливающую балку внизу, а также пластиковые соты или пенополистирол для обеспечения амортизации.Сочетая в себе несколько источников прочности и амортизации, эти бамперы обеспечивали высокую степень безопасности при изгибе крыльев, позволяя автомобилям соответствовать всем применимым нормам безопасности. Они также были легче традиционных бамперов, что уменьшало вес автомобиля и, следовательно, количество топлива, которое ему приходилось использовать. Это оказалось важным для соблюдения экологических норм, а также для маркетинга, ориентированного на потребителей, заботящихся об окружающей среде.
Несмотря на все преимущества новых бамперов, многие потребители выражают ностальгию по гладкому и стильному внешнему виду своих хромированных предшественников.Таким образом, в последние годы автопроизводители сосредоточились на разработке бамперов, в которых безопасность и легкость пластиковых крышек сочетаются с эстетикой хромированных металлических элементов. Наиболее успешные применения связаны с созданием хромированной пластиковой панели, которая не тяжелее и не менее гибка, чем другие формы пластика. В результате водители могут стильно передвигаться по дороге, сохраняя при этом современные стандарты безопасности.
Badell’s Collision дает подробное представление об истории бамперов, а также обо всех новых разработках, влияющих на эту критически важную технологию безопасности.Мы используем эти знания, чтобы предоставить наилучшие предложения по ремонту, замене и уходу за вашим автомобилем. Для получения дополнительной информации о приобретении качественных бамперов и других автомобильных функций посетите наши представительства в Aston и Malvern или воспользуйтесь нашей простой онлайн-формой оценки.
Конструкция концептуального амортизатора бампера, сочетающего требования к безопасности пешеходов и ударам на малой скорости
Система переднего бампера автомобиля должна отвечать требованиям как безопасности пешеходов, так и ударов на малой скорости, которые в некоторой степени противоречат друг другу.Это исследование направлено на разработку нового типа модульного самоадаптирующегося поглотителя энергии системы переднего бампера, который может уравновесить эти две характеристики. Была предложена X-образная энергопоглощающая структура, которая может увеличить способность поглощения энергии во время удара, изменяя его режим деформации в зависимости от количества энергии внешнего столкновения. Затем выполняется моделирование методом конечных элементов с реалистичной системой бампера транспортного средства, чтобы продемонстрировать его ударопрочность по сравнению с традиционным пенным поглотителем энергии, что представляет собой значительное улучшение двух характеристик.Кроме того, с помощью реализован полный факторный метод, а также реализована многокритериальная оптимизация показателей оценки как безопасности пешеходов, так и воздействия на малых скоростях. Затем проверяются оптимальные параметры и подтверждается возможность получения оптимальных результатов.В заключение следует отметить, что новый X-образный поглотитель энергии может хорошо удовлетворить требования как к безопасности пешеходов, так и к требованиям к ударам на малых скоростях, изменяя основные режимы деформации в соответствии с различными уровнями энергии удара.
1. Введение
Система переднего бампера автомобиля представляет собой сложную энергопоглощающую систему в конструкции автомобиля [1], которая должна удовлетворять как требованиям безопасности пешеходов [2, 3], так и требованиям к низкоскоростному удару [4]. Между балкой бампера и обшивкой бампера часто устанавливают поглотитель энергии для поглощения энергии удара [5–7].Однако требования к конструкции бамперной системы, касающиеся безопасности пешеходов и удара на низкой скорости, несколько противоречат друг другу в отношении уровней силы и энергии удара. Взяв в качестве примера амортизатор из пенопласта, амортизатор, удовлетворяющий требованиям к ударам на малой скорости, может быть, как правило, слишком жестким, если учесть удар нижними конечностями пешехода из-за высокого уровня силы. Напротив, ситуация аналогичная. Кроме того, традиционные поглотители энергии обычно представляют собой интегрированную конструкцию из термопластичного полимера или вспененного полипропилена (EPP), которая может нуждаться в полной замене из-за местного повреждения.
В предыдущих исследованиях было предпринято несколько попыток рассмотреть вопрос безопасности пешеходов и столкновения на малой скорости [8]. Yao et al. с целью безопасности пешеходов спроектировали фасадную конструкцию автомобиля. Конструкция включает в себя механическую подушку в бампере автомобиля для поглощения энергии удара и устройство отскока крышки капота, вызываемое внешней силой, и проверены рабочие характеристики бампера [9]. Wang et al. проанализировали низкоскоростной удар на основе испытаний на динамическую нагрузку трех типовых стандартов бамперной системы [10].Некоторые новые системы бамперов были спроектированы с использованием новых материалов [11–14] или конструкций [15, 16] для достижения цели повышения ударопрочности при двух обстоятельствах столкновения. В исследовании Lv et al. Был применен систематический метод проектирования и оптимизации передней части автомобиля с целью снижения риска травм пешеходов [17]. Шулер разработал новый амортизатор энергии бампера из инженерных пластмасс, который включал в себя корпус, а также верхние и нижние разрушаемые элементы, которые поглощали бы больше энергии во время удара [18].Мохапатра разработал настраиваемый поглотитель энергии, который состоит из рамы и корпуса, включая множество регулируемых дробящих лепестков для поглощения энергии во время столкновений с пешеходами и на малых скоростях [19]. Но они имели сложную структуру, сложную в изготовлении, и все же использовали интегрированную структуру. Davoodi et al. выполнен концептуальный проект и проведен анализ верификации моделирования амортизатора энергии из армированного волокном эпоксидно-полимерного композиционного материала [20]. Но поглотитель энергии был в основном предназначен для безопасности пешеходов без подробного описания конструкции для удара на малой скорости.Следовательно, ожидается, что будет разработан амортизатор энергии бампера, который сможет хорошо учитывать требования как безопасности пешеходов, так и удара на низкой скорости с явно разными уровнями энергии удара.
Композитный материал с полимерной матрицей, который обеспечивает легкие, безопасные и гибкие характеристики при проектировании и производстве, все более широко используется в бамперных системах транспортных средств [21–25]. Настоящее исследование направлено на разработку энергопоглощающей конструкции бамперной системы из композитных материалов, которая может адаптивно принимать различные режимы деформации в зависимости от количества энергии удара, чтобы улучшить удар как пешехода, так и при ударе на малой скорости.Также была реализована многокритериальная оптимизация для оптимизации концептуального дизайна этой энергопоглощающей конструкции в реалистичной модели семейного автомобиля, и ее результаты сравниваются с исходной структурой, поглощающей пену.
2. Методы и материалы
2.1. Концептуальный проект X-образного блока поглощения энергии
Для создания единой структуры с разными фазами поглощения энергии предлагается X-образный поглотитель из композита Xenoy, как показано на рисунке 1.Композит Xenoy (PC / PBT 1103) с плотностью 1145 кг / м 3 , модулем упругости 2317,48 МПа, коэффициентом Пуассона 0,3 и пределом текучести 33,19 МПа. Подтвержденные параметры моделирования Mat 24 в кодах LS-DYNA представлены и подтверждены проведенными экспериментальными испытаниями с использованием Instron 5984.
(a) Структурные особенности
(b) Свойства композита Xenoy
(a) Структурные особенности
(b) Свойства композита Xenoy
Затем определяются начальные геометрические параметры этого устройства относительно системы бампера транспортного средства, которая будет применяться, с глубиной l = 80 мм, шириной w = 40 мм, « т = 2.5 мм, а высота х = 56 мм. Испытание на сжатие проводится на Х-образном поглотителе энергии с U-образным ударным элементом на скорости 4 км / ч. Кривые силы сжатия и поглощения энергии показаны на рисунке 2.
Во время всего процесса сжатия X-образный блок демонстрирует различные режимы деформации с различными уровнями силы и скоростями поглощения энергии. На стадии деформации от 0 до 12 мм агрегат начинает деформироваться до предела упругости с низким уровнем силы и низкой энергопоглощающей способностью.При деформации 12 ~ 40 мм две стороны дуги блока входят в контакт и начинают действовать в состоянии самоблокировки. Это приводит к быстрому увеличению энергопоглощающей способности и силовых уровней Х-образного блока. В фазе деформации более 40 мм блок поглощения энергии полностью изгибается и непрерывно сжимается до предела деформации. Таким образом, можно ожидать, что надлежащая конструкция конструкции с несколькими X-образными элементами будет соответствовать различным требованиям безопасности при различных уровнях силы удара и энергии.
2.2. Конструкция модульного амортизатора энергии бампера
Что касается уровней энергии удара и места для установки в реалистичной модели автомобиля, модульный поглотитель энергии спроектирован, как показано на Рисунке 3 (а). Он включает пятнадцать Х-образных узлов и две прижимные балки усиления для фиксации узлов между собой. Амортизатор устанавливается между обшивкой бампера и балкой бампера, как показано на Рисунке 3 (b).
На основе существующей модели автомобиля и конструкции поглотителя энергии конечные элементы модели нижней части ноги пешехода и удара на низкой скорости устанавливаются с использованием программного обеспечения Hypermesh, как показано на рисунке 4, в соответствии с правилами 631/2009 / EC [26] и CMVSS215 соответственно.Скорость удара модели ноги составляет 40 км / ч с энергией удара 827,16 Дж. Низкоскоростной ударный элемент установлен на 8 км / ч с энергией удара 3207,01 Дж. Затем сначала выполняется моделирование удара.
2.3. Оптимизация конструкции
Для дальнейшего улучшения характеристик новой системы амортизаторов применяется многокритериальная оптимизация для определения структурных параметров модульного поглотителя энергии с X-образными элементами. Испытания разработаны с использованием полного факторного метода, входные факторы определены как толщина X-образного блока ( t u ), радиус боковой дуги X-образного блока ( R ) и толщина зажимной балки усиления ( t ). b ) на трех уровнях (таблица 1).Выходные индексы включают максимальное ускорение большеберцовой кости (MTA), максимальный угол сгибания колена (MKBA), максимальное смещение колена (MKSD), вторжение коллайдера (CI) и деформацию бампера (BP).
| |||||||||||||||||||||||||||||
Испытания проводятся с использованием программного обеспечения Hypermesh, после чего детально проводятся полные факторные эксперименты.
3. Результаты и обсуждения
Общие результаты испытаний на удар на низкой скорости и безопасности пешеходов приведены в таблице 2. Корреляция значений выходных индексов с входными структурными параметрами показана на рисунке 5. Как можно визуализировать на рисунке 5 , t u — самый важный параметр из всех этих факторов. На MTA также сильно влияет R , тогда как эффект t b меньше. MKBA, MKSD, BD и CI сильно зависят от t b , а влияние R незначительно.
Что касается испытаний безопасности пешеходов, Рисунок 5 (a) показывает эффект взаимодействия между t u и R на MTA. Значение MTA значительно увеличивается с увеличением t u на высоких уровнях t u примерно с 4.От 2 мм до 5 мм. Напротив, снижение t u приводит к снижению MTA при низких значениях t u . Влияние R на MTA меньше. Для значений R от 80 мм до 180 мм MTA сначала увеличивается, а затем уменьшается. Минимальный MTA в 130 г получается примерно при 3,8 мм t u и 180 мм R . Изменения значения MKBA на т, , b и т, , и представлены на Рисунке 5 (б).Показано, что увеличение т. и ведет к уменьшению МКБА. Аналогичным образом, MKBA немного увеличивается при снижении на t b . Минимальная MKBA приблизительно 4 ° достигается при 3 мм t u и 2 мм t b . Зависимость MKSD от t b и t u представлена на рисунке 5 (c). Замечено, что MKSD заметно увеличивается с увеличением т. u и незначительно зависит от т b . Для испытаний на удар на низкой скорости на рис. 5 (d) показано влияние t b и t u на CI. CI уменьшается с 95 мм до 78 мм с увеличением t u с 2 мм до 5 мм, в то время как влияние t b на CI меньше. Влияние t u и t b на значения BD можно визуализировать на Рисунке 5 (e). Выявлено, что BD увеличивается до максимальной точки, а затем уменьшается с t u с 3 мм до 5 мм.BD имеет небольшой рост с увеличением t b . Максимальный BD примерно 70 мм достигается при 4,8 мм t u . После этого мы принимаем набор образцов, чтобы убедиться, что точность модели Кригинга принята. Мы используем четыре критерия для оценки точности модели: R в квадрате ( R 2 ), среднеквадратичная ошибка (RMSE), относительная средняя абсолютная ошибка (RAAE) и относительная максимальная абсолютная ошибка (RMAE). .Значения составляют 0,999, 0,131, 0,492 и 0,009 соответственно. Можно заметить, что эта модель относительно точна и может использоваться для последующей модели оптимизации. Затем для оптимизации проектных переменных выбирается алгоритм оптимизации роя частиц, включающий 511 итераций. Затем среди результатов был выбран относительно хороший результат, и результаты оптимизации показаны в таблице 3. Поскольку приведенные выше результаты основаны на результатах оптимизации алгоритма, выполняется анализ для проверки полученных структурных параметров.Три оптимальных структурных параметра заменены исходной конечно-элементной моделью безопасности пешеходов и низкоскоростного удара. Созданы две модели имитации контраста, и результаты оценки показаны в таблице 3.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||