浅谈汽车保险杠及其在行人保护中的应用

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保险杠设计指南

保险杠设计指南

保险杠设计指南在轿车上后视镜主要分为前保险杠和后保险杠,属于安全件。

在车辆碰撞时起到吸收碰撞能量,降低对人体的伤害程度的作用。

在保险杠的性能试验方面,最主要的是耐侯性能试验、缺口冲击强度试验,落球试验,整车以9公里时速撞击时,保险杠能恢复原状,抗碎石冲击性能等。

保险杠材料的选择是实现其功能的首要条件。

一般采用PP+EPDM(PE)的材料,使保险杠具有一定的弹性,可以吸收部分碰撞能量。

A11前、后保险杠的材料选用PP+ PE,其中PE使保险杠具有一定的弹性,保险杠结构分为内外两层,本体+缓冲器,缓冲器用热板焊接到本体上。

缓冲器采用蜂窝状结构,使保险杠的缓冲性能发挥到极限。

A11前、保险杠总成重量是9056g,后保险杠总成重量是10332g。

S11前、后保险杠的材料选用PP+ EPDM+T15,其中EPDM使保险杠具有一定的弹性,保险杠结构分为内外两层,本体+缓冲器,S11考虑到成本,缓冲器结构相当简单,性能上相对于A11的要差些。

S11前保险杠总成重量是2976 g,后保险杠总成重量是3239 g。

B11前、后保险杠的材料选用PP+ EPDM+T10,其中EPDM使保险杠具有一定的弹性,保险杠结构分为内外两层,本体+缓冲器,缓冲器用卡扣联接到本体上。

前保险杠缓冲器采用中空状结构,材料为GMT,强度很好,有很好的缓冲性能,但价格昂贵。

后保险杠缓冲器也采用中空状结构,材料为PC+PBT,强度很好,但保险杠的缓冲性能相对来说不如A11。

B11前保险杠总成重量是3900 g,后保险杠总成重量是5500 g。

前、后保险杠的重量在整车附件中占有绝对的比例,它的重量将会影响到整车的油耗等。

因此,在设计时,应根据不同的材料,选用不同的料厚,达到减轻重量的作用。

保险杠的开发周期为6个月,其中2个月用于设计,3个月用于开模,1个月用于匹配。

保险杠的主要失效模式有开裂,装配不良,于大灯干涉、设计工艺性差等。

前保险杠的结构一般采用保险杠外罩+吸能器+固定加强板这样的三明治结构而后保险杠结构一般只采用外罩+加强装置,其中保险杠外罩一般采用PP+EPDM+TX:其中的PP为保险杠外罩的基体,EPDM能够提高保险杠外罩的弹性,而TX的含义是材料中加上x%的滑石粉,主要是提高保险港外罩的刚度。

乘用车保险杠人机和法规介绍、校核及实例分析

乘用车保险杠人机和法规介绍、校核及实例分析

外部凸出物法规和校核
3.前后保和水平面的夹角 a) 前保和水平面形成的角度叫做接近角:SUV 要求接近角≥25°, 乘用车、MPV接近角≥16° 。 b) 后保和水平形成的角度叫做离去角: SUV 要求离去角≥25°, 乘用车、MPV离去角≥13° 。
前后保功能附件及其尺寸要求
一.前后保LOGO a. 前保LOGO只要求外观倒圆角≥1mm。 b. 后保LOGO要按照车身外表面凸出零件的圆角半径不得小于2.
5mm。这一要求不适用于凸出车身外表面不到1.5mm的零件以 及凸出车身外表面1.5 mm以上,5 mm以下但零件朝外的部分 是圆滑的零件。
二.牌照板安装要求 a. 参照GB15741-1995规定:不得影响车辆设计接近角和离去角。安
装于前号牌架上的牌号,应垂直于或近似垂直于车辆纵向对称平面 ;前号码牌允许后倾≤15°。 b. 后号码牌余下后倾≤30°(上边缘离地高度≤1.2m),后号码牌 允许下俯≤15°(上边缘离地高度>1.2m) c. 后号码牌可视范围:水平面左右各30°,沿垂面上下各15°。 d. 前后保号码安装尺寸按GA36-92规定(看下图)
低速碰撞要求
低速碰撞要求
上图:较为常见的停车场碰撞,市区路况频繁发生的低速追尾等。 前保险杠加强横梁对保护翼子板、散热器、发动机罩和灯具等部 件起着一定作用。图为碰撞事故后的2008款奔驰B200的铝合金 前保险杠加强横梁,其很好的保护了发动机散热器
低速碰撞要求
不少人认为前后保险杠加强横梁(即人们常说的防撞梁)是保证 车辆碰撞安全性的关 键,然而真正在碰撞事故(正面撞击或后部 追尾)中担负主要吸能作用的是前后纵梁,纵梁通过压溃变形和 弯曲变形吸收碰撞能量。图为2008款奔驰C级车发动 机舱结构和 碰撞能量吸收与分散路线示意图

有关汽车保险论文范文

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有关汽车保险论文范文摘要:本文介绍了保险杠系统研发的技术以及产业的应用。

对指导保险杆系统研发的设计理念与设计方法做了简单的说明,重点强调了汽车保险杠设计的流程。

关键词:汽车保险杠技术发展设计理念设计流程1、保险杠系统构成的新近技术发展1.1保险杠蒙皮系统。

汽车保险杠蒙皮系统一般采用塑料或复合材料。

塑料蒙皮具有很好的强度、刚性和美观的装饰性。

如果发生车体碰撞,保险杠蒙皮系统起到缓冲作用,保护车体关键零部件和乘员安全。

塑料保险杠也是车体外观的组成部分,其造型可以增加车身的丰富内涵。

1.2保险杠横梁系统。

保险杠横梁系统对车辆具有保护作用。

在车体发生碰撞时,变形吸能元件进行碰撞能量吸收,通过保险杠主横梁实现碰撞能量的传递与平衡,将高速碰撞的能力通过纵梁传递给A柱、车顶纵梁、侧围门槛等结构。

设计规范的保险杠横梁总成由高强度主横梁和左右两个吸能元件组成。

在低速碰撞时,通过保险杠横梁以及纵梁吸能来保护发动机等贵重零部件。

保险杠横梁的分配重量占整车重量的0.3%左右,目前普遍使用抗拉强度高达1200-1500MPa的超高强度钢板做保险杠主横梁。

1.3保险杠吸能泡沫系统。

吸能泡沫件总成主要功能:低速碰撞下冲击吸能,保护车身本体不受破坏;形成缓冲并保护保险杠蒙皮;保护行人以及保护大灯等重要电器元件。

泡沫件主要通过PP、PE、PU等塑料粒子发泡成型。

吸能泡沫件重要的设计因素的是泡沫密度和压缩强度。

1.4行人保护系统。

行人保护系统主要包括车辆前脸造型优化、智能化安全保障系统、行人安全气囊、发动机罩和前风窗等。

行人保护横梁能够保护碰撞时行人的小脚。

通过优化设计保险杠行人保护横梁与保险横梁前泡沫件的刚度和设计间隙,可有效减小膝盖弯曲角度。

1.5保险杠系统的核心功能。

保险杠系统的核心功能是综合汽车保险杠蒙皮系统、保险杠横梁系统、缓冲吸能系统以及行人保护装置的优化设计,为乘员提供行车安全保障。

保险杠系统开发过程需要遵从法规规范,基于安全、环保、轻量化的设计理念,运用系统工程的设计观点,综合考虑新材料新工艺来设计保险杠系统,优化碰撞能量传递路径与充分的结构变形吸能。

浅谈汽车保险杠的设计与开发

浅谈汽车保险杠的设计与开发

浅谈汽车保险杠的设计与开发【摘要】汽车保险杠作为汽车外部的重要组成部分,承担着保护车辆和乘客的重要作用。

设计与开发一款优质的汽车保险杠需要考虑多个因素,如材料选择、结构设计、生产工艺和性能测试等。

材料选择直接影响到保险杠的强度和耐久性,而结构设计需要兼顾美观性和安全性。

生产工艺的选择影响着保险杠的成本和生产效率,而性能测试可以确保保险杠符合安全和质量标准。

在未来,随着科技的发展和消费者对安全性能的不断重视,汽车保险杠的设计与开发将更加注重创新和定制化,以满足市场的需求。

深入研究汽车保险杠的设计与开发对于提高汽车安全性和市场竞争力具有重要意义。

【关键词】汽车保险杠, 设计与开发, 功能与作用, 材料选择, 结构设计, 生产工艺, 性能测试, 重要性, 发展趋势1. 引言1.1 汽车保险杠的重要性汽车保险杠是汽车外部的重要部件之一,起到了保护车辆和乘客的作用。

它通常安装在汽车前后部,能够在碰撞或事故时吸收冲击力,减轻对车辆本身和乘客的伤害。

保险杠的设计不仅要考虑外观美观和空气动力学性能,更需要考虑结构稳固性和安全性。

一个好的保险杠设计可以提高汽车整体的安全性能,减少事故造成的损失。

汽车保险杠的设计也影响着整个车辆的外观和风格。

一个符合流行趋势和品牌特色的保险杠设计可以提升汽车的市场竞争力,吸引消费者的眼球。

对于汽车制造厂商来说,设计和开发一款符合要求的保险杠显得尤为重要。

1.2 汽车保险杠设计的影响因素汽车保险杠的设计受到多方面因素的影响,其中包括汽车安全标准、外形美观性、车辆整体设计、生产成本等方面。

汽车保险杠作为车身的重要部分之一,其设计必须符合各国家和地区的安全标准,以确保在碰撞事故中能够有效吸收撞击力,保护车辆乘员的安全。

汽车保险杠也是车辆外观设计的一部分,因此设计师需要考虑如何使其与车身整体风格相协调,提升车辆的美观性。

汽车保险杠的设计也要考虑到车辆的整体设计,包括车头、车身线条等因素,以确保保险杠与车辆的其他部分相互配合,形成统一的整体风格。

保险杠设计指南

保险杠设计指南

保险杠设计指南保险杠是一辆汽车上非常重要的部件之一,它不仅提供了车辆的外观设计元素,还具有保护汽车和乘客安全的重要功能。

在汽车设计过程中,保险杠的设计需要考虑多方面因素,包括安全性、美观度、材料选择等等。

本文将为您提供一份保险杠设计的指南,帮助您了解保险杠的设计原则和注意事项。

1. 安全性保险杠作为保护汽车和乘客安全的重要部件,其设计应符合一定的安全标准。

首先,保险杠应能够吸收和分散碰撞能量,减少碰撞对车辆和乘客的冲击。

其次,保险杠设计应考虑到不同碰撞角度和力度的情况,以确保车辆在不同情况下都能提供有效的保护。

最后,保险杠应具有良好的抗冲击能力,能够承受一定的压力和外力。

2. 美观度作为车辆外观设计的一部分,保险杠的设计也需要考虑美观度。

保险杠的造型应与整车外观相协调,既能凸显车辆的个性和品牌特色,又能给人一种流畅和动感的感觉。

此外,保险杠的颜色和材质选择也需要与整车外观相匹配,以达到整体一致的美观效果。

3. 材料选择保险杠的材料选择对其性能和功能起着至关重要的作用。

常见的保险杠材料包括塑料、铝合金和碳纤维等。

塑料保险杠轻量、成本低,易于加工和塑性变形,但其抗冲击能力相对较弱。

铝合金保险杠重量轻、强度高,但成本较高。

碳纤维保险杠轻量、坚固耐用,但成本昂贵。

在材料选择上,需要根据车辆的类型、用途和预算来进行综合考虑。

4. 考虑乘客的安全保险杠设计不仅要考虑车辆的安全,还需要考虑乘客的安全。

保险杠设计应尽量减少对乘客的伤害,特别是行人保护。

一些保险杠设计采用了可弯曲的设计,以减少对行人的碰撞伤害。

此外,保险杠设计还应考虑到乘客上下车的便利性,尽量避免因保险杠造型或位置不合理而造成乘客的不便。

5. 环保性保险杠的设计也需要考虑到环保性。

材料选择应遵循环保原则,尽量选用可回收、可再生材料,并减少对环境的污染。

另外,保险杠的设计应尽量减少材料的浪费,提高资源利用率。

总结:保险杠设计是一项综合考虑安全性、美观度、材料选择等因素的工作。

浅谈汽车保险杠的设计_方文辉

浅谈汽车保险杠的设计_方文辉
3.2 选材方法 掌握保险杠组件常态使用时应具备的全部性
能指标,尽可能定量化。对于这些零部件的不同 类别有对应的不同材料要求。对于保险杠本体材
《北京汽车》2015.No.1
·1·
·浅谈汽车保险杠的设计·
料,务必保证其弹性和韧性。对于可视的非油漆
表 3 前保主要结构组成表
件,制造过程不应更改材料的初始特性,尤其是 颜色牢固度、耐光线性能和耐恶劣天气性能。
一般保险杠蒙皮材料为 PP+EPDM-Tx%,其 中 PP 为基体,EPDM 提高弹性,Tx%主要是提 高刚度。保险杠采用的改性聚丙烯的基本特性见 表 1。镀铬件材料一般采用 ABS,基本特性见表 2。
表 1 保险杠用改性聚丙烯的基本特性
序号 1 2
检验项目
技术要求
拉伸强度/Mpa 缺 口 冲 击 强 (-40±1)℃ 度/(kJ/m2) (23±2)℃
另外还应结合工艺对结构设计的限制进行考虑。
前保的主要结构组成及对应功能说明见表 3,后保
的主要结构组成及对应功能说明见表 4。
4.2 保险杠定位设计 保险杠通常采用 3 个 Z,2 个 X,1 个 Y 的主定
位方式,辅助定位随结构的不同,在 X、Y、Z 方
·2·
图 2 前保定位设计实例 《北京汽车》2015.No.1
螺栓将表皮侧支 架、车身打紧
图 4 保险杠中间上部紧固点图
2)为了保证前保与前大灯的间隙及安装效果, 可增设紧固点,或对保险杠与大灯配合处的边缘结构 进行加强。加强边缘有增加加强件和结构加强 2 种方 式。图 5 所示为增设紧固点,图 6 所示为增加加强件, 图 7 所示为蒙皮与大灯配合位置翻边,结构加强。
3
吸能器 碰撞吸能。

汽车保险杠设计开发基础知识概述

汽车保险杠设计开发基础知识概述

凸 的、或和车身结构形成一体的、保险杠端部向内弯曲但不
出 能被直径为100mm的球体所接触,并且保险杠端部和附 物 近的车身表面之间的间隙不超过20mm,则认为满足要求。
• 保险杠上的元件所有朝外的刚性表面的圆角半径应不
法 小于5mm;对于保险杠上的镶嵌件或装在保险杠上但凸 规 出高度小于5mm的零件,尤其是前照灯洗涤器的连接盖
下面就通过一些图例来具体说明一下安装方式。
前大灯 翼子板
左前大灯上横 梁总成
水箱上横梁总成前保险杠 横梁总成前防 板总成车身下导 流板
前横梁总成
上部安装点(水箱上横梁)
安装点1
安装点2
安装点3
下部安装点
与前横梁总成连接
与车身 下导流 板及左 前防溅 板连接
与车身下导流板连接
与前大灯的连接
安装点
工程可行性分析
首先校核新造型是否符合结构工艺 (脱模方向的确定、抽芯滑块的布置)上的要 求,以及自吸能型保险杠自身的吸能要求和作 为外部凸出物应满足的法规要求。
自 • 要求:自吸能型保险杠应能吸收低速8km/h的冲击能量, 吸 保护车身。 能 • 种类:结构上有筒式结构能量吸收式、发泡树脂保险杠、 型 蜂窝状结构树脂保险杠。 保 • 优缺点:不同类型的保险杠在结构和吸能性能上不同。 险 1、筒式结构吸能形式高,但结构复杂。2、发泡树脂型,
汽车保险杠设计开发基 础知识概述
1. 保险杠的发展史 2.工程可行性分析 3. 保险杠分块及连接结构 4.保险杠成型工艺 5. 保险杠设计过程

随着汽车工业的发展,汽车保险杠作为一种重要的安全装
置也走向了革新的道路。今天的轿车前后保险杠除了保持原有
的保护功能外,还要追求与车体造型的和谐与统一,追求本身

保险杠设计规范

保险杠设计规范

XXXXX有限公司保险杠设计规范编制:校对:审核:批准:2015-08-05发布 2015-08-10实施 XXXXX有限公司发布目录1简要说明 (3)2设计构想 (4)2.1 前后保险杠开发周期 (4)2.2 满足法规要求 (4)2.3 安装布置及断面分析 (9)2.3.1 功能定义及安装构想 (9)2.3.2 典型断面分析 (10)2.3.3安装强度分析: (11)3.保险杠的材料及结构 (13)3.1 保险杠材料的选择 (13)3.2保险杠结构 (13)3.3我司现有车型保险杠结构 (13)4保险杠设计注意事项 (15)4.1保险杠在设计结构中需注意的问题 (15)4.2 保险杠的设计经验值 (17)5 间隙、公差分析 (18)5.1大灯同前保险杠间隙 (18)5.2保险杠同翼字板间隙 (18)5.3保险杠同前格栅的间隙 (18)5.4保险杠本体同缓冲块 (18)6制造工艺可行性(要求供应商确认) (18)6.1工艺分析方法 (18)6.2工艺方法 (18)7主要性能要求 (18)7.1材料试验要求 (18)7.2 性能试验要求 (18)7.3油漆涂层试验 (19)8 失效模式 (19)1简要说明保险杠属于安全件。

在车辆碰撞时起到吸收碰撞能量,降低对人体的伤害程度的作用。

其主要功能有:①、保护功能,在汽车发生纵向及角部碰撞时,保险杠应能吸收部分能量,以保护车身,整车照明系统、冷却系统、发动机盖、行李箱盖等;行人保护功能,在保险杠内装防撞梁和缓冲块,更好的保护行人碰撞时小腿的伤害值;②、装置功能,在保险杠上,有的装置着灯具、雷达、牌照架及牌照等件,要给予足够的空间和装置条件;为车辆冷却系统提供换气通道; ③、美化功能;④、提高空气动力特性,保险杠正面迎风面积较大,对空气动力特性的影响也大。

前保险杠的最佳化设计对减小正面迎风阻力系数和升力系数效果明显。

侧视图方向上,矩形断面保险杠的阻力最大,凸形断面的保险杠阻力较小。

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浅谈汽车保险杠及其在行人保护中的应用摘要:汽车保险杠安装在汽车的最前端和最后端,在整车造型风格中起到至关重要的作用,最重要的是在发生碰撞时,保险杠作为安全防护装置,能有效地减轻人员伤亡程度以及汽车损坏程度,本文介绍了汽车保险杠的基本类型、功能和相关法规和标准,以及其在行人保护方面的应用。

关键词:保险杠,行人保护汽车作为目前陆地上的主要交通工具,汽车交通事故造成的人员死亡占各类事故死亡人数的首位。

因此,汽车碰撞安全问题越来越引起人们的关注,在汽车碰撞过程中,发生几率最高的是汽车前部的碰撞,首先涉及到前部保险杠的碰撞,研究汽车保险杠的碰撞特性和碰撞过程中的吸能特性,对于提高汽车的碰撞安全性具有重要的意义。

由于保险杠在低速碰撞中的重要性,世界各国对保险杠的耐撞性都制定了具体的法规和试验要求。

1 保险杠简介保险杠是汽车上较大的覆盖件之一,作为一个独立的总成安装在汽车上,它对车辆的安全防护、造型效果、空气动力学特性等有着较大的影响。

汽车保险杠安装在汽车的最前端和最后端,在整车造型风格中起到至关重要的作用,好的保险杠不仅能够起到保护乘客免于受伤和汽车免于受损,而且使用户感到赏心悦目,得到美的享受。

另外,发生碰撞时,保险杠作为安全防护装置是现代汽车结构的重要组成部分,也是不可或缺的部分,它能有效地减轻人员伤亡程度以及汽车损坏程度。

图1保险杠结构图1.保险杠支架2.保险杠骨架3保险杠面罩4.保险杠侧导向架5.保险杠横梁6.进风口格栅7.装饰条8.扰流板图1为保险杠的结构示意图。

这种结构形式的保险杠由横杠、侧角(有的无侧角)和托架等组成,其中内衬和支架都可作为缓冲吸能元件。

横杠的断面为H形,内侧装有加强件,用螺钉和U形件固定在一起,以增加横杠的强度和刚度。

横杠通过托架装到车架或车身支撑梁上。

1.1保险杠的功能(1)保护功能:当汽车发生纵向碰撞时,保险杠应能吸收部分能量,以保护车身。

对此,各国都有严格的法规,一般要求保险杠能吸收相当于8km/h速度下的冲击能量,并且对冲击后,车身及车身功能件的保护和保险杠的永久变形量都做了严格的规定。

(2)装置功能:在保险杠上,可以装置灯具、牌照架及牌照等物件,要给予足够的空间和装置条件。

(3)美化功能。

(4)提高空气动力特性:保险杠的正面迎风面积较大,对汽车的空气动力特性影响也大,影响到汽车的经济性和动力性,所以前保险杠形状的最佳设计应对减小正面迎风阻力系数(CD)和升力系数(CL)效果明显。

由于保险杠系统在“低速碰撞”和“行人保护”这两方面起着决定性的作用,因此是国内外汽车被动安全领域中的重点研究内容。

1.2汽车保险杠系统的主要类别汽车保险杠按位置可分为前保险杠和后保险杠。

按其使用的材料,可分为金属材料保险杠和非金属材料保险杠。

金属材料保险杠一般用高强度钢板冲压而成。

这种钢板既有较高的强度,又有良好的冲压性能,与一般热轧钢板相比,其厚度可以减薄,从而降低材料消耗和减轻质量。

如使用含磷高强度冲压钢板,与普通钢板相比,强度提高约15%~30%,厚度减薄10%左右。

金属材料保险杠一般用于客车和货车。

非金属材料保险杠采用模压塑料板材、改性PP材料,也可用玻璃纤维增强塑料,这些材料的机械性能接近冷轧钢板,密度仅为钢材的1/5,非金属材料保险杠一般用于轿车。

按保险杠的功能,可分为非吸能式保险杠和吸能式保险杠。

另外,出于保护行人的要求,现在国外也在研究安全气囊式保险杠。

1.2.1非吸能式保险杠非吸能式保险杠是一种最简单的结构形式。

由于没有内衬,支架也基本不吸能,所以缓冲吸能能力较差,基本只起装饰作用,不起保护作用。

当发生追尾和车头相撞事故时,该类型的塑料保险杠没有足够的强度和刚度来抵御强烈的碰撞,不起保护作用,将导致轿车翼子板开裂,散热器和灯具严重损坏,对客车而言,轻则损坏前围,重则损坏挡风玻璃,方向盘和仪表板发生严重变形,甚至对驾驶员构成伤害。

我国市场上的部分轻型客车使用的就是非吸能式保险杠,这将对汽车乃至乘员的安全构成极大的威胁。

1.2.2吸能式保险杠吸能式保险杠按缓冲吸能的方式不同可大致分为三类:自身吸能式、液压缓冲吸能式和带气腔式。

(1)普通式(自身吸能式)保险杠(Conventional Bumper System)其特点是结构比较简单,主要通过支架和内衬的变形来吸收碰撞能量。

由于支架需要有一定的强度,因此通常使用金属材料,而内衬的材料包括泡沫状金属材料、各种塑料、蜂窝状材料和树脂等复合材料等。

大部分轿车都是使用这种类型的保险杠。

它的缓冲能力一般都是由其缓冲材料来决定的。

(2)液压缓冲型保险杠(Hydraulic BumperSystem )这种类型的保险杠如图2所示。

横杠内侧加强件通过橡胶垫与液压缓冲减振器的活塞杆相连接,活塞杆为空心结构,内装有浮动活塞,活塞将其隔成左、右两腔,左腔充满氮气,右腔充满机械油,活塞杆外圆柱面与缓冲缸内圆柱面滑动配合,缓冲液压缸内机械油与活塞杆右腔相通。

缓冲缸通常固定在车架或车身加强件上。

当汽车发生碰撞时,保险杠受到的冲击力传到活塞杆上,活塞杆端部向右移动,挤压液压油通过节流孔向活塞杆右腔流动,推动浮动活塞向左移动,并使氮气受到压缩。

这样利用液压油通过节流孔时的黏性阻力吸收撞击的能量,吸收能量的效率可以高达80%。

这种油气弹簧式的缓冲减振器有效的利用了气体缓冲、液体节流减振的工作原理,工作特性比较稳定。

撞击后靠氮气产生复原动力,使保险杠复位。

这种保险杠造价较高,通常使用在高档的轿车上。

1.2.3带气腔式保险杠(Gas tube Bumper System )这种类型的保险杠与第一类保险杠的区别如图 3 所示。

气腔一般是安装在外盖板和横杠之间,相当于内衬。

当碰撞发生时,气腔被压缩,影响其外面包裹部件的变形方式,从而提高吸能效果。

如果合理的设计气压和气腔个数,并保证包裹气腔部件的强度,这种保险杠与第一类保险杠相比能使15km/h 、40%偏置碰撞的减速度减小20%~50%。

图3带气腔式保险杠和普通保险杠的结构对比2.汽车保险杠的相关法规要求和标准由于保险杠在低速碰撞中的重要性,世界各国对保险杠的耐撞性都有具体的法规和试验规范要求。

比如:美国的CFR part 581、comsumertest 和IIHS-Test ,加拿大的CFVSS215,德国的AZT-Crash-Reparatur-Test ,欧洲的ECE-R42 等。

我国参照欧洲ECE-R42法规要求,图2 液压缓冲型保险杠 1.横杠 2.横杠内侧加强件 3.氮气 4.活塞杠 5.浮动活塞 6.机械油 7.节流孔 8.缓冲杠及其支座也颁布了汽车前、后端保护装置标准GB17354-1998。

与保险杠设计有关的标准:与保险杠设计有关的汽车行业标准有IS02985《道路车辆一轿车的外部防护》、欧洲标准ECENo42《关于车辆及其前后防护装置(保险杠等)认证的统一规定》、美国标准PART 581《汽车保险杠标准》、日本标准JASO B102-87《汽车保险杠高度》等,在产品设计中应贯彻这些标准。

国家标准《轿车前、后端保护装置》(修订稿)中规定:保险杠的基准高度为455 mm,基准高度是通过碰撞器基准线的水平面的高度;汽车无论处于“整车装备质量”时或者是处于“加载试验车质量”时,保险杠均应具有有效的保护作用。

日本标准( JASO8102-87)《汽车保险杠高度》中对各种类型的汽车前后保险杠有效接触区域给出了明确规定,并规定在前后端应连续遮挡汽车总宽度的70%以上,其中轿车保险杠,上端最小高度≥480 mm,下端最大高度度≤470 mm,并对大型车辆下端最大高度,小型车辆上端最小高度作出规定,以此来保护汽车外部装置免受低速行驶时发生的轻微碰撞的损伤。

在具体的产品设计过程中,在满足了高度标准要求的条件下,对于小型车辆,保险杠应尽可能升高,对于大型车辆,保险杠尽可能降低,以使不同类型汽车保险杠高度尽可能接近。

表1各种法规和规范的基本试验方法对比(美国comsumertest和加拿大CFVS215相同)3.保险杠在行人保护方面的应用在行人遭受腿及膝关节部位的严重损伤中, 主要是被汽车保险杠碰撞, 尽管人体腿及膝关节的损伤一般不会有生命危险, 但常常会造成人的终生残废或丧失工作能力,所以保险杠除了保护汽车和乘员以外,设计时还需要考虑到行人。

安全气袋式保险杠(Airbag Bumper System)就是一种专门为了保护行人而设计的保险杠。

它是在汽车与行人发生正面碰撞的紧急状态下使行人免受伤害或减轻伤害的被动安全装置。

该装置由传感器、充气泵和气囊等部件组成,并集中装入保险杠内,相当于再保险杠里装入安全气囊。

在行人触及保险杠的瞬间,保险杠内藏推板迅速落下,阻止行人被撞倒在车底下,同时,装在保险杠上的传感器被触发,点火回路导通,闪动火花,引燃充气泵内的气体发生器的固体燃料,燃料燃烧释放出大量的氮气,并达到约1000℃的高温;气体通过冷却器层降温后,进入过滤器,经过滤后的清洁气体迅速充入内藏的楔状气囊,使其向前张开,托起被碰撞的行人,与此同时,保险杠两侧的翼状气囊充气后向两侧举升,防止行人滚落到公路上,并控制汽车实施应急制动。

国外用假人模拟试验测得传感器检测行人撞车信号的响应时间为20ms,点火时间为2ms,气体开始排出时间为3ms,气囊充气膨胀时间为30ms ,累计时间为55ms,整个过程是在极短的时间内完成的,撞车当事人几乎无法察觉(人的反应时间约为0. 2s)。

待人明白发生撞车事故时,撞车已经结束了。

人在撞车事故中不可能本能地保护自己,靠这种新型的被动安全装置可减轻伤害。

这种保险杠可以有效的保证被撞行人的安全,但尚处于研究和试验阶段。

此外通过改进保险杠的外形设计也可以提高行人保护能力。

以奥迪为例,老款车型的保险杠凸出一块撞上行人时会对行人的腿部造成很大伤害。

而且由于碰撞点较低还很容易将行人撞飞使行人的头部撞到发动机罩上形成更大伤害。

新款奥迪则采用“大嘴”式前脸设计将保险杠融入整个前中网。

这样不仅使外形看起来更加圆润也有助于增加其行人保护水平。

测试证明这种设计非常有利于降低对行人的伤害。

4.总结汽车保险杠的设计不仅应满足本身汽车性能和美学方面的要求,更应该体现出以人为本的宗旨,随着汽车技术、新材料技术、计算机仿真技术的发展,汽车保险杠应该向着更加安全更加美观的方向设计,通过合理的选用缓冲材料、合理的设计缓冲结构,有效的提高保险杠系统的耐撞性,从而改善汽车的碰撞性能,提高汽车乘员以及行人的安全性。

参考文献:[1]周达飞,吴张永,王婷兰编.汽车用塑料—塑料在汽车上的应用[M].北京:化学工业出版社,2003.8[2]刘自侠.浅谈汽车保险杠设计[J ].汽车技术.2005.3[3]王绍春.汽车保险杠设计[J ].汽车技术.1998.2[4]邹坚.安全新颖的汽车保险杠的发展趋势[J ].安全技术.2002.6[5]陈家起.汽车保险杠的发展趋势[J ].汽车研究与发展.1995 年第二期,31~32[6]顾建国编.汽车钣金维修技师培训手册[M].北京:人民交通出版社,2003.1。

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