保險槓

保險槓簡介

保險槓位於汽車前方和後方的大部分區域_它主要吸收和緩和外界沖擊力_起防護車身前後部的安全裝置.它是汽車車身的一個重要部件_其除起裝飾作用外__還起保護翼子板、散熱器和燈具的作用.由於保險槓是由多個部分組成的_因此其采用的材料也非常廣泛.保險槓是轎車的主要塑料件之一_根據不同車型要求_目前國產車的保險槓大多是灰黑色的.

隨著汽車工業的發展_汽車保險槓作為一種重要的安全裝置也走向了革新的道路上.現目前的轎車前後保險槓除了保持原有的保護功能外_還要追求與車體造型的和諧與統一_人們已不滿足於黑色的保險槓_而要求保險槓與車身同一色澤.追求本身的輕量化.為了達到這種目的_目前轎車的前後保險槓采用了塑料_人們稱為塑料保險槓.

保險槓作用

表面上被設計於避免車輛外部損壞對車輛安全系統造成的影響_他們具有在高速撞擊時減少駕乘人員傷害的能力_現在越來越多的被設計用於行人保護.保險槓分為前保險槓和後保險槓_其作用是當汽車受到前、後方向意外的輕度低速沖撞時_緩和沖擊力_吸收沖撞的能量_降低汽車的損害_保證乘員的安全.

但是保險槓的作用是有限的_在受到高速沖撞時_它只能吸收很小的一部分能量_並不能靠它來保險.只能在車輛發生碰撞事故時能起到緩沖作用_保護前後車體.前後保險槓的材料主要有金屬材料、塑料、玻璃鋼等_有的保險槓_內部裝有液壓油缸_可以吸收更多的沖擊能量.現代汽車保險槓一般采用硬質聚胺脂塑料注塑成型.

不少保險槓的外表面有顆粒狀皮紋_看起來有皮質感.還有的保險槓上面裝有轉向信號燈和霧燈.

保險槓輕量化設計

（一）輕量化設計有兩大途徑

1.改變汽車零件的結構來達到的輕量化設計的目的.通過結構的改進_使部件薄壁化、中空化、小型化及復合化_繼而輕量化.

2.使用輕量化材料_通過采用輕量化的金屬和非金屬材料_主要是采用高強度鋼材、鋁鎂合金、工程塑料和各種復合材料進行汽車輕量化設計.

（二）輕量化材料

1.鋁

鋁的密度僅為鋼鐵的1/3_是以輕量化為設計目標的汽車保險槓頻繁采用的材料.奧迪100C3轎車的前保險槓是由塑料制成的外板和由鋁合金制成的橫梁等組成_橫梁的材料為A1MgSMnW27_板厚為2.0mm.用鋁合金做前保險槓橫梁的主要目的是減輕質量_其次是利用其吸收碰撞能量的特點.

2.泡沫鋁

泡沫金屬鋁材料制造的汽車保險槓_有很大程度地將兩車的碰撞能量吸收掉_使汽車的安全性得到很大改善.從性能上說_泡沫鋁填充圓管在軸向沖擊時具有非常優異的抗沖擊能量吸收作用_因此它在機械緩沖裝置中具有非常廣泛的應用前景.

對比傳統的薄壁空心金屬保險槓_在吸能相同_圓管壁厚、圓管內半徑和圓管長度均相同的情況下_泡沫鋁填充圓管汽車保險槓只需泡沫鋁填充圓管11根_而空心金屬圓管保險槓需空心金屬圓管20根_一根泡沫鋁填充圓管吸收的能量與一根空心金屬圓管吸收的能量相比提高了82%_因此泡沫鋁填充圓管汽車保險槓的質量比空心金屬圓管保險槓的減少了55%.汽車專用料、功能母料技術研討及新產品推廣.

3.鎳钛合金

鎳钛合金是一種新型材料_有著其它材料所不具備的特殊性能_如形狀記憶特性和偽彈性等_目前應用於某些汽車保險槓的內板和外板.钛是一種典型的輕金屬_而鎳钛合金的總體密度也比傳統鋼鐵要低許多_從而擁有較高的比強度和比剛度.由於形狀記憶特性而產生的巨大回復力也進一步提高了材料的總體性能.

4.聚丙烯(PP)

聚丙烯(PP)塑料具有輕質、原料來源豐富、性能價格比優越以及優良的耐熱性、耐化學腐蝕性、易於成型、易於回收等特點_因此廣泛應用於汽車保險槓中.但是PP也存在著抗沖擊性能低、耐老化性和尺寸穩定性較差的缺陷_難以滿足汽車制件彎曲強度和沖擊強度均衡的要求.

因此在汽車制件中使用的PP材料多為改性PP_即PP合金材料[5].通常用來改性聚丙烯的橡膠類聚合物有順丁橡膠(BR)、乙丙橡膠(EPR)、三元乙丙橡膠(EPDM)、SBS、POE等.BR、EPR、EPDM等於PP共混改性_可以大大提高其沖擊強度_特別是EPDM與PP結構相似_溶解度參數相近_相容性好_因而用EPDM增韌改性PP最為廣泛_共混物的沖擊性能提高幅度也十分顯著.

用PP/EPDM制成的汽車保險槓具有剛性高、沖擊性能好、耐損傷性、光澤和彈性較好及易塗裝等性能_在汽車高速行駛時受到沖撞不易破碎_且裝飾美觀.

5.PC/PBT合金

PC/PBT合金制成的材料不僅力學性能好_而且沖擊強度比改性PP彈性體高出許多_並易於焊接和塗裝.如美國GE公司的PBT/PC合金_其中的XenoyXT尤適用於汽車保險槓.DaimlerChrysler公司的Town、Country和Caravan車的後保險槓就使用了該種塑料合金.目前世界上幾家生產工程塑料的大公司.

6.熱塑性彈性體TPE(ThermoPlasticElastomer)

目前世界保險槓市場采用TPE的已經占有了53%的份額.由於改性PP或PC/PBT合金不利於回收利用_所以國外有汽車公司采用單一的熱塑性彈性體(TPE)來制造汽車保險槓的面板_而用玻纖增強PP來制造骨架材料_因都是同一族的材料_有利於回收再循環使用.

TPE可以用熱塑性塑料加工設備加工_但其性能卻表現出橡膠一樣的彈性_所以也有人稱它為第3代橡膠材料.

TPE材料密度小_容易回收利用_性能介於塑料和橡膠之間.目前汽車上常見的主要有如下4類: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)和聚氨酯彈性體(TPU)_它們之間又有些許差異_適用於不同場合.

帶安全氣囊的保險槓

目前國外在研制一種帶安全氣囊的汽車保險槓_為了把這種事故減少到最低限度_保險槓不僅起裝飾美化汽車的作用_更重要的是起安全保護作用.它是在汽車與發生正面碰撞的緊急狀態下使行人免受傷害或減輕傷害的被動安全裝置.

該裝置由傳感器、充氣泵和氣囊等部件組成_並集中裝入保險槓內_在行人觸及保險槓的瞬間_保險槓內藏推板迅速落下_阻止行人被撞倒在車底下_同時_裝在保險槓上的傳感器被觸發.點火回路導通_閃動火花_引燃充氣泵內氣體器的固體燃料_燃料燃燒釋放出大量的氮氣_並達到約1000度的高溫_氣體通過冷卻器層降溫後_進入過濾器_經過濾後的清潔氣體迅速充入內藏的锲狀氣囊_使其向前張開_托起被碰撞的行人.

與此同時_保險槓兩側的翼狀氣囊充氣後向兩側舉升_防止行人滾落到公路上_並控制汽車實施應急制動.人在撞車事故中不可能本能地保護自己_靠這種新型的被動安全裝置可減輕傷害.由於汽車工業飛速發展_汽車數量與日俱增_發生事故在所難免.