Конструкция бампера. Изготовление и защита бампера

Жители мегаполисов, выкраивая миллиметры пространства для парковки, вынуждены иногда контактировать с соседями. Небольшой толчок машине сзади, легкий контакт с передней – припарковались. От таких несильных ударов «железо» и светотехника не должны страдать. Иначе для чего нужны бамперы?

На автомобилях они появились в начале прошлого века. Защищали в первую очередь открытые колеса, которые у машин того времени были выдвинуты вперед, а уж потом – светотехнику, радиатор, крылья. Такой же отбойник устанавливали и сзади. Конструкция была предельно простой – к раме на кронштейнах крепили плоские стальные поперечины.

По мере того как сглаживались детали кузова, округлялись и буфера. В 30-е годы профиль приобрел форму полусферы не только для красоты, но и для большей жесткости. На некоторых отбойниках прописались декоративные клыки. Позже стали применять резиновые накладки, чтобы при незначительных контактах не портить блестящее покрытие.

Новые технологии и вполне обоснованное стремление сделать автомобиль легче позволили отказаться от цельнометаллических бамперов. На смену им пришли пластиковые «отбойники», за которыми скрывается брус безопасности из стали или алюминия.

Изготовление бамперов

Компьютерные программы облегчили жизнь производителям автомобилей и комплектующих. Бампер – не исключение, он тоже рождается и совершенствуется на экране монитора. Здесь же можно провести виртуальный крэш-тест, чтобы убедиться, что деталь соответствует требованиям. Кстати, в последнее время все больше говорят о безопасности пешеходов, поэтому уже на этапе разработки в конструкцию закладывают элементы, которые оградят бедолагу от серьезных травм. Например, корректируют форму «отбойника», чтобы пешеход не полетел под колеса. Уберечь ноги помогут энергопоглощающие вставки из пенополиуретана.

На компьютере имитируют и аэродинамическую трубу – ведь у многих автомобилей передний бампер помогает в числе прочего увеличить прижимную силу. Виртуальные испытания подсказывают форму и расположение воздухозаборников для системы охлаждения и тормозных механизмов.

По компьютерной выкройке делают пресс-форму. Существует несколько литьевых технологий для изготовления бамперов. Одним из самых экономичных признано литье с газом, обычно азотом – он дешев, к тому же подходит по химическим и физическим свойствам. Расплав равномерно распределяет азот, подаваемый под давлением 50–200 атм. При этом не происходит утяжек и коробления структуры, как при обычном литье под давлением – поверхность получается ровной, а деталь более прочной.

Защита бампера от удара

Важнейшая задача бамперов – защищать кузов от повреждений. В Европе их качества регламентируют стандарты ЕЭК R42. В передний и задний бамперы по очереди бьют маятником (соответствующим массе машины) или барьером на высоте 455 мм от земли, скорость столкновения 4 км/ч. Иногда наоборот – машина «приезжает» в неподвижное препятствие. Кроме того, «обстукивают» и бока под углом 30° к продольной оси, только с меньшей скоростью – 2,5 км/ч. При ударе не должны пострадать светотехника, кузовные элементы, детали системы охлаждения, выпуска и т. д. Увы, бампер при этом страдает сам…

Американские и канадские стандарты жестче: контакт с препятствием происходит на скорости 5 миль/ч (8 км/ч). Потому машины, идущие на заокеанский рынок, выделяются более массивными бамперами. Кстати, одними из немногих отечественных автомобилей, увидевших Новый Свет, были ВАЗ-2106 и «Нива». Они отличались от российских (а тогда советских) аналогов выпяченными буферами – удар помогали гасить амортизаторы, установленные между лонжероном и бампером. Многие модели «Вольво», сделанные для Америки, легко узнать по характерным «мехам» на буферах.

В канадских требованиях присутствует любопытный пункт: бампер должен сохранять свойства при температуре до –30°С. Сразу вспоминаешь буфера «Москвича-2141» из последних партий, которые зимой от легких ударов лопались как яичная скорлупа. Не так давно в Америке серьезно рассматривали предложение поднять скорость при тестах до 16 км/ч. Проект инициировали страховые компании в расчете снизить затраты на выплаты по мелким авариям, однако не выдержали напора производителей: те не пожелали вкладывать лишние средства в усиление конструкций.

КРАСОТА – СТРАШНАЯ СИЛА

Бампер, будучи неотъемлемой частью кузова, должен не только держать удар, но и гармонично вписываться в общий облик, придуманный дизайнерами. Это стало возможным благодаря современным синтетическим материалам (см. «Нашу справку»). Как правило, отогнутые кромки бамперов служат спойлерами, увеличивая прижимную силу и препятствуя рождению вихря за кормой.

Постепенно «отбойник» из надежного телохранителя превращается в нежное существо, которое само нуждается в защите – вспомнить хотя бы бамперы, окрашенные в цвет кузова. На них наклеивают прорезиненные полоски, а низ защищают сменными черными юбками. И все равно – ремонт такой красоты порой обходится дороже, чем «жестянка». Поэтому на автомобили все чаще устанавливают системы, приучающие водителей к бесконтактной парковке. Датчики парктроников в переднем и заднем бамперах измеряют дистанцию до объекта с точностью до нескольких десятков сантиметров.

Грани между кузовными деталями и бамперами все более сглаживаются. Кроме того, «отбойники» завоевывают новые территории: например, на некоторых моделях они образуют единое целое с фальш-радиаторной решеткой. А дальше?

Все идет к тому, что в ближайшее время мы скажем: «Прощай, бампер!». Его место займет так называемый фронтэнд (Front-end) – модуль, в котором объединены элементы, поглощающие удар, светотехника, детали системы охлаждения и климатической установки. «Фронтэнды» облегчат жизнь производителям автомобилей: вместо десятка деталей приходит готовый узел, который нужно лишь поставить на машину. Преимущества очевидны – на монтаж уходит меньше времени, повышается точность сборки.

Производитель «фронтэндов» не только собирает модуль, но и согласовывает работу всех систем. Например, рассчитывает оптимальное расположение радиатора и воздухозаборников, подбирает вентиляторы, проводит испытания по безопасности, шуму, вибрациям. На «фронтэнды» устанавливают также датчики парковки и ускорений, необходимые для работы подушек безопасности.

«Фронтэнды» – уже реальность. Например, фирма «Форесия» – крупный изготовитель дверей, сидений, панелей приборов и т. д. – уже поставляет такие узлы для новых «ауди-А6». Вполне вероятно, что скоро они появятся и на других автомобилях.

Обратная сторона технологичности – не столь праздничная. Что будет делать владелец автомобиля, если расколет передок о бордюр или бампер другой машины? Кузов будет спасен, но… ценой дорогущего «фронтэнда»! Вместе с ним наверняка придется менять и кучу других деталей.

НАША СПРАВКА

Материал, из которого сделан бампер вашей машины, можно опознать по маркировке на обратной стороне пластмассовой детали. Например, индексами ABS, ААS, PS обозначают термопласты; PA, EP, PUR – термореактивные пластмассы или дуропласты; PP, EPDM, POM – полипропилены. Друг от друга они отличаются составом и, конечно, свойствами. Лучшие, вернее, самые подходящие для современных конструкций – последние, потому и наиболее распространены. Кстати, из полипропилена теперь делают бамперы для семейства ВАЗ-2110.