保險(xiǎn)杠設(shè)計(jì)在表面,避免外部車輛損壞對(duì)車輛安全系統(tǒng)的影響。它們有能力在高速撞擊時(shí)減少司機(jī)和乘客的傷害,現(xiàn)在越來(lái)越多是為了保護(hù)行人而設(shè)計(jì)的。保險(xiǎn)杠分為前保險(xiǎn)杠和后保險(xiǎn)杠,其作用是在汽車前后方向發(fā)生意外低速碰撞時(shí),緩解沖擊力,吸收碰撞能量,減少汽車的損傷,保證乘員的安全。但保險(xiǎn)杠的作用有限,高速被撞時(shí)只能吸收一小部分能量,不能用于保險(xiǎn)。只能在發(fā)生碰撞事故時(shí)起到緩沖作用,保護(hù)前后車體。前后保險(xiǎn)杠主要由金屬、塑料、玻璃鋼等材料制成。一些保險(xiǎn)杠裝有液壓缸,以吸收更多的沖擊能量。
現(xiàn)代汽車保險(xiǎn)杠一般采用硬質(zhì)聚氨酯塑料注塑成型。很多保險(xiǎn)杠的外表面都有顆粒狀的皮紋,看起來(lái)像是皮膚紋理。還有帶轉(zhuǎn)向燈和霧燈的保險(xiǎn)杠。2保險(xiǎn)杠的輕量化設(shè)計(jì)(1)輕量化設(shè)計(jì)有兩種方法。1.改變汽車零部件的結(jié)構(gòu),達(dá)到輕量化設(shè)計(jì)的目的。通過(guò)結(jié)構(gòu)的改進(jìn),使部件變薄、中空、小型化、復(fù)合化,進(jìn)而輕量化。2.使用輕質(zhì)材料。汽車的輕量化設(shè)計(jì)采用輕金屬和非金屬材料,主要是高強(qiáng)度鋼、鋁鎂合金、工程塑料和各種復(fù)合材料。(2)輕質(zhì)材料。鋁的密度只有鋼的1/3,是以輕量化為設(shè)計(jì)目標(biāo)的汽車保險(xiǎn)杠常用材料。奧迪100C3轎車前保險(xiǎn)杠由塑料外板和鋁合金橫梁組成。橫梁材質(zhì)為A1MgSMnW27,厚度為2.0 mm,使用鋁合金作為前保險(xiǎn)杠橫梁,主要目的一是減輕重量,二是利用其吸收碰撞能量的特性。2.泡沫鋁金屬鋁材質(zhì)的汽車保險(xiǎn)杠可以很大程度上吸收兩車的碰撞能量,大大提高了汽車的安全性。從性能上看,填充泡沫鋁的圓管在軸向沖擊時(shí)具有優(yōu)異的抗沖擊能量吸收能力,因此在機(jī)械緩沖裝置中具有非常廣泛的應(yīng)用前景。與傳統(tǒng)的薄壁空心金屬保險(xiǎn)杠相比,在相同的能量吸收、管壁厚度、管內(nèi)徑和管長(zhǎng)度下,泡沫鋁填充管汽車保險(xiǎn)杠只需要11根泡沫鋁填充管,而空心金屬管保險(xiǎn)杠需要20根空心金屬管。泡沫鋁填充管吸收的能量比空心金屬管高82%,因此泡沫鋁填充管汽車保險(xiǎn)杠的質(zhì)量比空心金屬管保險(xiǎn)杠低55%。汽車專用材料和功能母料的技術(shù)探討和新產(chǎn)品推廣。3.NiTi合金NiTi合金是一種新型材料,具有其他材料所不具備的特殊性能,如形狀記憶和偽彈性。目前應(yīng)用于一些汽車保險(xiǎn)杠的內(nèi)外板。鈦是典型的輕金屬,NiTi合金的整體密度遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)鋼,因此具有更高的比強(qiáng)度和比剛度。形狀記憶帶來(lái)的巨大回復(fù)力進(jìn)一步提高了材料的整體性能。4.聚丙烯(PP)聚丙烯(PP)塑料因其重量輕、原料豐富、性能價(jià)格比優(yōu)異、耐熱性優(yōu)異、耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)異、易成型、易回收等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于汽車保險(xiǎn)杠。但PP也存在一些缺陷,如抗沖擊性能低、耐老化性差、尺寸穩(wěn)定性差,難以滿足汽車零部件彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度平衡的要求。所以汽車零部件使用的PP材料多為改性PP,即PP合金材料[5]。常用于改性聚丙烯的橡膠聚合物有順丁橡膠(BR)、三
元(
查成交價(jià)|
參配|
優(yōu)惠政策)乙丙橡膠(EPR)、三元乙丙橡膠(EPDM)、SBS、POE等。BR、EPR、EPDM相當(dāng)于PP共混改性,可以大大提高其沖擊強(qiáng)度。特別是三元乙丙橡膠和聚丙烯具有相似的結(jié)構(gòu)、相似的溶解參數(shù)和良好的相容性。因此,三元乙丙橡膠是最廣泛使用的增韌改性材料
PP/EPDM汽車保險(xiǎn)杠硬度高,沖擊性能好,耐損傷,光澤和彈性好,易涂裝。車在高速行駛時(shí)不容易壞,裝飾也很漂亮。由5.PC/PBT合金PC/PBT制成的材料不僅具有良好的力學(xué)性能,而且具有比改性PP彈性體高得多的沖擊強(qiáng)度,易于焊接和涂覆。比如美國(guó)GE公司的PBT/PC合金,其中XenoyXT特別適用于汽車保險(xiǎn)杠。這種塑料合金用于戴姆勒克萊斯勒的town,country和RV的后保險(xiǎn)杠。目前,世界上有幾家生產(chǎn)工程塑料的大公司。6.熱塑性彈性體(TPE)目前,TPE占全球保險(xiǎn)杠市場(chǎng)的53%。由于改性PP或PC/PBT合金不利于回收利用,國(guó)外一些汽車公司用單一的熱塑性彈性體(TPE)制造汽車保險(xiǎn)杠的面板,而用玻璃纖維增強(qiáng)PP制造骨架材料,屬于同一家族,有利于回收利用。TPE可以用熱塑性加工設(shè)備加工,但其性能表現(xiàn)出類似橡膠的彈性,所以有人稱之為第三代橡膠材料。TPE密度低,易回收,性能介于塑料和橡膠之間。目前汽車上常用的有四種:熱塑性聚烯烴彈性體(TPO)、熱塑性聚苯乙烯彈性體(TPS)、聚酯彈性體(TPEE)、聚氨酯彈性體(TPU)。兩者有一些區(qū)別,適用于不同的場(chǎng)合。帶氣囊的保險(xiǎn)杠目前國(guó)外正在開(kāi)發(fā)一種帶氣囊的汽車保險(xiǎn)杠。為了最大限度地減少此類事故的發(fā)生,保險(xiǎn)杠除了起到裝飾美化汽車的作用外,還起到了安全保護(hù)的作用。它是在汽車與車輛發(fā)生正面碰撞的緊急情況下,防止行人受到傷害或減少傷害的一種被動(dòng)安全裝置。該裝置由傳感器、氣泵、氣囊等部件組成,集成在保險(xiǎn)杠內(nèi)。當(dāng)行人碰到保險(xiǎn)杠時(shí),保險(xiǎn)杠中的推板迅速下降,以防止行人被撞倒在車下。同時(shí),安裝在保險(xiǎn)杠上的傳感器被觸發(fā)。當(dāng)點(diǎn)火電路接通時(shí),火花閃爍,點(diǎn)燃充氣機(jī)內(nèi)充氣機(jī)的固體燃料。燃料燃燒后會(huì)釋放出大量的氮?dú)?,達(dá)到1000度左右的高溫。氣體經(jīng)冷卻器層冷卻后,進(jìn)入過(guò)濾器,過(guò)濾后的潔凈氣體迅速充入楔形氣囊,使其向前張開(kāi),支撐被撞行人。同時(shí),保險(xiǎn)杠兩側(cè)的機(jī)翼安全氣囊充氣后向兩側(cè)抬升,防止行人滾出路面,控制汽車實(shí)施緊急制動(dòng)。人在車禍中無(wú)法本能地保護(hù)自己。這種新的被動(dòng)安全裝置可以減少傷害。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,汽車數(shù)量越來(lái)越多,事故不可避免。
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