Аэродинамическое сопротивление авто. На что влияет?

Автомобильный справочник

для настоящих любителей техники

Аэродинамика автомобиля

Одной из важных характеристик современного автомобиля, является его аэродинамика. Если сказать точнее, коэффициент аэродинамического сопротивления автомобиля. Этот показатель влияет на динамические характеристики и экономичность машины. Вот о том, что же такое аэродинамика автомобиля, как она влияет на его скорость и экономичность, мы и поговорим в этой статье.

Аэродинамические параметры

Основные параметры, т.е. силы моменты и коэффициенты, относящиеся к аэродинамическим характеристикам автомобиля приведены в табл «Аэродинамические силы и моменты».

Аэродинамическое сопротивление

Коэффициент аэродинамического сопротивления c_w описывает аэродинамическое поведение кузова автомобиля в воздушном потоке. Умножая c_w на динамическое давление воздушного потока:

и на площадь поперечного сечения автомобиля A_fx получаем аэродинамическое сопротивление W. В отличие от важного значения W момент L относительно оси х не столь важен.

Подъемная сила

Вследствие криволинейной формы крыши автомобиля скорость воздушного потока, обтекающего эту поверхность, выше скорости потока в области днища. Это приводит к возникновению нежелательных подъемных сил, снижающих силы сцепления колес с дорогой и, следовательно, курсовую устойчивость автомобиля.

Коэффициент подъемной силы с_А равен сумме коэффициентов подъемной силы передней оси c_AV и задней оси с_Ан. Разность между коэффициентами подъемной силы передней и задней осей называется «балансом подъемных сил» и является переменной, влияющей на курсовую устойчивость.

Вместо подъемной силы в конструировании часто используется момент продольной качки M, действующий относительно оси у. Положительный момент продольной качки требует недостаточной поворачиваемости, а отрицательный- избыточной поворачиваемости автомобиля.

Боковая сила

При взгляде спереди автомобиль имеет практически симметричную форму. Это означает, что боковые силы, генерируемые воздушными потоками, невелики. Когда направление обтекающего кузов воздушного потока не совпадает с осью х (например, при боковом ветре), воздушный поток генерирует поперечные силы, которые могут оказывать значительное влияние на поведение автомобиля.

В качестве показателя влияния бокового ветра также используется момент рыскания N, действующий относительно оси z. Это значение берется, чтобы получить скорость изменения угла рыскания и углового ускорения рыскания, которые являются показателями силы бокового ветра.

Автомобильные аэродинамические трубы

Автомобильные аэродинамические трубы используются для как можно более реалистичного и воспроизводимого моделирования воздушного потока, воздействующего на автомобиль во время движения по дороге. Однако, по своей природе реальные условия движения весьма изменчивы. Так, направление и сила ветра постоянно изменяются вследствие таких факторов, как естественные изменения, застройка и дорожное движение.

Преимущества использования аэродинамических труб в качестве инструмента экспериментальных разработок, по сравнению с дорожными испытаниями, заключаются в воссоздании условий испытаний, сравнительно несложной, надежной и быстродействующей технике измерений и возможности изолировать те или иные эффекты, которые в реальных условиях изолированно не возникают (например, шум во время движения). В аэродинамической трубе конструкторские прототипы, которые не могут быть выпущены на дорогу, могут быть оптимизированы с точки зрения аэродинамики с гарантированной секретностью.

Типы аэродинамических труб

При помощи аэродинамических труб определяются аэродинамические параметры автомобиля. Трубы различаются по способу направления воздушного потока, конструкции испытательной секции и способу моделирования дорожной поверхности (см. табл. «Автомобильные аэродинамические трубы в германии» ).

Замкнутые аэродинамические трубы с закрытой рабочей частью называются «Геттингенскими трубами», а системы с возвратом потока — «трубами Эйфеля» (рис. «Конструкция аэродинамических труб» ).

Стандартное оборудование аэродинамических труб

Испытательная секция может быть открытого типа, закрытого типа или с перфорированными стенками. Она характеризуется сечением на выходе диффузора, сечением коллектора и длиной (см. табл. Автомобильные аэродинамические трубы в германии).

Также важным параметром является коэффициент препятствия Ф_N = А _fx/ А_N . Это отношение площади поперечного сечения автомобиля A_fx к поперечному сечению диффузора А_N. На дороге это отношение Ф_N = 0, поэтому в аэродинамической трубе оно должно быть как можно меньше. С учетом конструкции и эксплуатационных затрат обычным значением на практике является Ф_N = 0,1. Это соответствует поперечному сечению диффузора приблизительно 20 м 2 .

Скорость и стабильность воздушного потока в аэродинамической трубе определяются сужением и формой диффузора. Большое значение коэффициента поджатия к, представляющего отношение площадей сечений форкамеры и выпускной части диффузора (к = А_v/А_D), дает равномерное распределение скорости, низкую турбулентность и высокое значение ускорения воздушного потока.

Контур диффузора может влиять на стабильность профиля скорости потока на выходе диффузора в испытательной секции и параллельность потока геометрической оси трубы.

Форкамера

Форкамера располагается перед диффузором, в области наибольшего сечения аэродинамической трубы. Форкамера содержит выпрямители потока, фильтры и теплообменники, служащие для повышения качества воздушного потока в отношении стабильности и направления и поддержания постоянной температуры в канале.

Для исследования аэродинамики автомобилей в основном используются Геттинские аэродинамические трубы с открытыми испытательными секциями или с перфорированными стенками.

Вентиляторы

Большинство аэродинамических труб могут создавать воздушные потоки со скоростью далеко за 200 км/ч. Однако такие скорости используются редко, например, для испытаний функциональной безопасности компонентов кузова и их стойкости к ветровым нагрузкам. Это связано с тем, что такие испытания требуют полной мощности вентилятора до 5000 кВт.

Обычно измерения выполняются при скорости воздушного потока 140 км/ч. При такой скорости аэродинамические коэффициенты могут быть определены достоверно и с низкими затратами. Скорость воздушного потока регулируется путем изменения скорости вращения вентилятора или положения лопастей вентилятора при постоянной скорости вращения (см. табл. «Вентиляторы аэродинамических труб» ).

Динамометр аэродинамической трубы

Динамометр аэродинамической трубы служит для регистрации аэродинамических сил, воздействующих на испытуемый автомобиль, и моментов относительно всех точек контакта шин с поверхностью, которые используются для вычисления аэродинамических параметров, действующих в направлении осей х, у и z.

Динамометр аэродинамической трубы обычно расположен под поворотной платформой, служащей для поворота автомобиля относительно направления воздушного потока, т. е. для моделирования таким образом бокового ветра.

В отличие от реальной ситуации, автомобиль в аэродинамической трубе неподвижен и обтекается воздушным потоком. Поэтому влияние перемещения автомобиля относительно дороги не может быть учтено. Однако в последнее время было сооружено несколько аэродинамических труб, на которых в пол встроены движущиеся ленты, служащие для моделирования движения автомобиля по дороге и вращения колес (см. рис. «Поворотная платформа на полу аэродинамической трубы с встроенной движущейся лентой» ). Это позволяет повысить качество прохождения воздушного потока между автомобилем и дорогой и значительно приблизить условия в трубе к реальным условиям.

Вспомогательные системы аэродинамических труб

Система измерения площади поперечного сечения

Система измерения площади поперечного сечения (лазерная или на приборах с зарядовой связью) измеряет площадь поперечного сечения автомобиля оптическими средствами. Результаты измерений используются для вычисления аэродинамических коэффициентов и значений сил, измеренных в аэродинамической трубе.

Современные системы датчиков давления в аэродинамических трубах (например, плоские датчики давления, крепящиеся к поверхности кузова) могут одновременно регистрировать изменения давления как минимум в 100 точках. Миниатюрные (кварцевые) датчики давления во всех точках измерения выдают информацию в электронной форме с относительно высокой частотой (см. рис. «Система определения распределения давления» ).

Траверсная люлька

Траверсная люлька позволяет выполнить измерения во всем поле обтекающего автомобиль воздушного потока. Каждая точка испытуемого образца может быть описана координатами и воспроизведена. По показаниям датчиков, установленных во всех точках, затем могут быть определены значения давления, скорости и уровня шума в каждой точке.

Дымовые струи

Дымовые струи используются для визуализации воздушного потока, который в противном случае является невидимым. (см. рис. «Использование «дымового гребня» и дымовой струи для визуализации воздушного потока» ). Дымовые струи позволяют выявить те или иные неоднородности воздушного потока, которые могут стать причиной недостоверных результатов измерений вследствие снижающей энергию турбулентности. Нетоксичный «дым» обычно производится посредством нагрева смеси этиленгликоля в паромасляном генераторе. Другие методы визуализации воздушного потока включают:

ленты на поверхности кузова;
ленточные датчики;
фотографии потока с использованием быстросохнущей смеси парафина или талька;
генераторы пузырьков гелия;
лазерные системы.

Система дисперсии загрязняющих агентов

Система дисперсии загрязняющих агентов может использоваться для орошения автомобиля в аэродинамической трубе водой с различной интенсивностью — от легкого тумана до сильного дождя. Картины распределения потоков могут быть визуализированы и задокументированы путем добавки к воде мела или флуоресцирующего вещества.

Блок подачи горячей воды

Блок подачи горячей воды обеспечивает подачу горячей воды с постоянным расходом для определения охлаждающей способности радиаторов на прототипах, которые не могут быть выпущены на дорогу.

Варианты аэродинамических труб

Сооружение автомобильных аэродинамических труб требует крупных капиталовложений. Эти капиталовложения в сочетании с высокими эксплуатационными затратами делают трубы дорогостоящим оборудованием с высокой почасовой ставкой стоимости использования. Только очень частое использование автомобильных аэродинамических труб для аэродинамических, аэроакустических и температурных экспериментов может оправдать сооружение нескольких специализированных аэродинамических труб для выполнения различных задач.

Аэродинамические трубы для испытаний на моделях

Аэродинамические трубы для испытаний на моделях значительно снижают эксплуатационные затраты, благодаря менее строгим конструктивным требованиям и меньшей технической сложности. В зависимости от масштаба (от 1:5 до 1:2), можно легко, быстро и экономично изменять форму моделей автомобилей.

Испытания на моделях в основном проводятся на ранних этапах разработки для оптимизации базовой аэродинамической формы кузова. При поддержке дизайнеров «пластилиновые» модели используются для оптимизации формы кузова или для формирования полного ряда вариантов перед испытаниями их аэродинамического потенциала.

Используя новые методы производства (быстрое создание прототипов), модели можно создавать быстро, точно и во всех деталях. Это позволяет выполнять на моделях важные исследования с целью оптимизации деталей, даже по окончании этапа разработки формы кузова.

Акустические аэродинамические трубы

В акустических аэродинамических трубах, благодаря надежной звукоизоляции, уровень звукового давления приблизительно на 30 дБ (А) ниже, чем в стандартных трубах. Это обеспечивает достаточно высокое отношение сигнал/шум, составляющее более 10 дБ (А), что позволяет идентифицировать и оценить шумы, генерируемые в результате циркуляции и сквозного потока воздуха.

Аэродинамические трубы с системами климат-контроля

Аэродинамические трубы с системами климат-контроля используются для теплового анализа и разработки систем защиты автомобиля в определенных температурных диапазонах при различных условиях нагрузки.

Для поддержания температуры в диапазоне от-40°С до +70°С с высокой точностью (±1 К) служат большие теплообменники.

Автомобиль устанавливается на динамометрических роликах и «приводится в движение» при требуемых условиях нагрузки или в условиях циклического изменения нагрузки. Скорости воздушного потока и вращения роликов должны быть точно согласованы, даже при низких скоростях. При необходимости, с целью учета влияния действующих в реальной ситуации факторов, могут моделироваться условия движения на подъем или под уклон. Также может регулироваться влажность воздуха или при помощи ламп может имитироваться солнечное излучение.

Тем не менее, не все проблемы, возникающие при проработке аэродинамики автомобилей, могут быть решены посредством описанных выше испытаний. В дополнение к экспериментальным исследованиям производители все более широко используют модели CFD (вычислительной гидродинамики). Они позволяют выработать предварительные решения с целью снижения нагрузки на испытательное оборудование.

Как работает автомобильная аэродинамика?

С какими законами аэродинамики ежедневно приходиться сталкиваться автомобилю

Ни одна машина не пройдет сквозь кирпичную стену, но ежедневно проходит через стены из воздуха у которого тоже есть плотность.

Никто не воспринимает воздух или ветер как стену. На низких скоростях, в безветренную погоду, сложно заметить, как поток воздуха взаимодействует с транспортным средством. Но на высокой скорости, при сильном ветре, сопротивление воздуха (сила, воздействующая на движущийся по воздуху объект – также определяемая как сопротивление) сильно влияет на то, как машина ускоряется, насколько управляема, как расходует топливо.

Здесь в игру вступает наука аэродинамика, изучающая силы, образующиеся в результате движения объектов в воздухе. Современные автомобили разрабатываются с учетом аэродинамики. Автомобиль с хорошей аэродинамикой проходит сквозь стену воздуха как нож по маслу.

За счет низкого сопротивления воздушному потоку, такой автомобиль лучше ускоряется и лучше расходует топливо, так как двигателю не приходится тратить лишние силы на то, чтобы “протолкнуть” машину сквозь воздушную стену.

Чтобы улучшить аэродинамику автомобиля, форму кузова закругляют, чтобы воздушный канал обтекал авто с наименьшим сопротивлением. У спорткаров форма кузова спроектирована так, чтобы направлять поток воздуха преимущественно по нижней части, далее поймете почему. Еще на багажник машины ставят антикрыло или спойлер. Антикрыло прижимает заднюю часть автомобиля предотвращая подъем задних колес, из-за сильного потока воздуха, когда тот движется на большой скорости, что делает машину устойчивей. Не все антикрылья одинаковы и не все применяют по назначению, некоторые служат только элементом автомобильного декора не выполняющей прямую функцию аэродинамики.

Наука аэродинамика

Прежде чем говорить об автомобильной аэродинамике, пройдемся по основам физики.

При движении объекта через атмосферу, он вытесняет окружающий воздух. Объект также подвержен силе притяжения и сопротивлению. Сопротивление генерируется, когда твердый объект движется в жидкой среде – воде или воздуху. Сопротивление увеличивается вместе со скоростью объекта – чем быстрее он перемещается в пространстве, тем большее сопротивление испытывает.

Мы измеряем движение объекта факторами, описанными в законах Ньютона – масса, скорость, вес, внешняя сила, и ускорение.

Сопротивление прямо влияет на ускорение. Ускорение (а) объекта = его вес (W) минус сопротивление (D), деленное на массу (m). Напомним, что вес – это произведение массы тела на ускорение свободного падения. Например, на Луне вес человека изменится из-за отсутствия силы притяжения, но масса останется прежней. Проще говоря:

Когда объект ускоряется, скорость и сопротивление растут до конечной точки, в которой сопротивление становится равным весу – больше объект не ускориться. Давайте представим, что наш объект в уравнении – автомобиль. Когда автомобиль движется все быстрее и быстрее, все больше и больше воздуха сопротивляется его движению, ограничивая машину предельным ускорением при определенной скорости.

Подходим к самому важному числу – коэффициенту аэродинамического сопротивления. Это один из основных факторов, который определяет, как легко объект движется сквозь воздух. Коэффициент лобового сопротивления (Cd) рассчитывается по следующей формуле:

Cd = D / (A * r * V/2)

Где D – это сопротивление, A – площадь, r – плотность, V – скорость.

Коэффициент аэродинамического сопротивления в автомобиле

Разобрались в том, что коэффициент лобового сопротивления (Cd) это величина, которая измеряет силу сопротивления воздуха, примененную к объекту, например, к автомобилю. Теперь представьте, что сила воздуха давит на автомобиль по мере его передвижения по дороге. На скорости в 110 км/ч на него воздействует сила в четыре раза большая, чем на скорости в 55 км/ч.

Аэродинамические способности автомобиля измеряются коэффициентом аэродинамического сопротивления. Чем меньше показатель Cd, тем лучше аэродинамика автомобиля, и тем легче он пройдет сквозь стену воздуха, которая давит на него с разных сторон.

Рассмотрим показатели Cd. Помните угловатые квадратные Volvo из 1970-х, 80-х годов? У старого седана Volvo 960 коэффициент лобового сопротивления 0.36. У новых Volvo кузова плавные и гладкие, благодаря этому коэффициент седана S80 достигает 0.28. Более плавные и обтекаемые формы показывают лучшую аэродинамику, чем угловатые и квадратные.

Причины, по которым аэродинамика любит гладкие формы

Вспомним самую аэродинамическую вещь в природе – слезу. Слеза круглая и гладкая со всех сторон, а в верхней части сужается. Когда слеза капает вниз, воздух легко и плавно ее обтекает. Также с автомобилями – по гладкой, округлой поверхности воздух течет свободно, сокращая сопротивление воздуха движению объекта.

Сегодня у большинства моделей средний коэффициент сопротивления 0.30. У внедорожников коэффициент лобового сопротивления от 0.30 до 0.40 и более. Причина высокого коэффициента в габаритах. Ленд Крузеры и Гелендвагены вмещают больше пассажиров, у них больше грузового места, большие радиаторные решетки, чтобы охладить двигатель, отсюда и квадратно-подобный дизайн. У пикапов, дизайн которых целенаправленно квадратный Cd больше, чем 0.40.

Дизайн кузова Toyota Prius спорный, но у машины показательно аэродинамическая форма. Коэффициент лобового сопротивления Toyota Prius 0.24, поэтому показатель расхода топлива у машины низкий не только из-за гибридной силовой установки. Запомните, каждые минус 0,01 в коэффициенте сокращают расход топлива на 0,1 л на 100 км пути.

Модели с плохим показателем аэродинамического сопротивления:

Lada 4×4 / ВАЗ-21213 «Нива»

Jeep Wrangler (поколение TJ)

УАЗ «Хантер» / УАЗ-469

Модели с хорошим показателем аэродинамического сопротивления:

BMW 3-й серии (E90), BMW i8, Jaguar XE, Lexus LS, Mazda 3, Mercedes B-класса, Mercedes C-класса Coupe, Mercedes E-класса, Infiniti Q50, Nissan GT-R

Alfa Romeo Giulia, Honda Insight, Audi A2, Peugeot 508

Tesla Model S, Tesla Model X, Hyundai Sonata Hybrid, Mercedes C-класса, Toyota Prius

Audi A4, Mercedes CLA, Mercedes S 300 h

General Motors EV1

Методы улучшения аэродинамики известны давно, но потребовалось много времени, чтобы автопроизводители начали пользоваться ими при создании новых транспортных средств.

У моделей первых появившихся автомобилей нет ничего общего с понятием аэродинамики. Взгляните на Модель T компании Ford – машина больше похожа на лошадиную повозку без лошади – победитель в конкурсе квадратного дизайна. Правду сказать, большинство моделей – первопроходцев и не нуждались в аэродинамическом дизайне, так как ездили медленно, с такой скоростью нечему было сопротивляться. Однако гоночные машины начала 1900-х годов начали понемногу сужаться, чтобы за счет аэродинамики побеждать в соревнованиях.

В 1921 году немецкий изобретатель Эдмунд Румплер создал Rumpler-Tropfen Auto, что в переводе с немецкого означает «автомобиль – слеза». Созданный по образу самой аэродинамической формы в природе, формы слезы, у этой модели коэффициент лобового сопротивления был 0.27. Дизайн Rumpler-Tropfenauto так и не нашел признания. Румплер успел создать только 100 единиц Rumpler-Tropfenauto.

В Америке скачок в аэродинамическом дизайне совершили в 1930 году, когда вышла модель Chrysler Airflow. Вдохновленные полетом птиц, инженеры сделали Airflow с учетом аэродинамики. Для улучшения управляемости вес машины равномерно распределили между передней и задней осями – 50/50. Уставшее от Великой депрессии общество так и не приняло нетрадиционную внешность Chrysler Airflow. Модель посчитали провальной, хотя обтекаемый дизайн Chrysler Airflow был далеко впереди своего времени.

В 1950-х и 60-х годах произошли самые большие достижения в области автомобильной аэродинамики, которые пришли из гоночного мира. Инженеры начали экспериментировать с разными формами кузова, зная, что обтекаемая форма ускорит автомобили. Так родилась форма гоночного болида, сохранившаяся по сей день. Передние и задние спойлеры, носы в форме лопаты, и аэрокомплекты служили одной цели, направить поток воздуха через крышу и создать необходимую прижимную силу на передние и задние колеса.

Успеху экспериментов поспособствовала аэродинамическая труба. В следующей части нашей статьи расскажем зачем она нужна и почему важна в проектировании дизайна автомобиля.

Измерение сопротивления в аэродинамической трубе

Для измерения аэродинамической эффективности автомобиля, инженеры позаимствовали инструмент из авиационной промышленности – аэродинамическую трубу.

Аэродинамическая труба — это туннель с мощными вентиляторами, которые создают воздушный поток над объектом, находящимся внутри. Автомобиль, самолет, или что-то еще, чье сопротивление воздуху измеряют инженеры. Из помещения за туннелем, научные сотрудники наблюдают за тем, как воздух взаимодействует с объектом и как ведут себя воздушные потоки на разных поверхностях.

Автомобиль или самолет внутри аэродинамической трубы не двигается, но для имитации реальных условий вентиляторы подают поток воздуха с разной скоростью. Иногда реальные авто даже не загоняют в трубу – дизайнеры часто полагаются на точные модели, создаваемые из глины или другого сырья. Ветер обдувает автомобиль в аэродинамической трубе, а компьютеры рассчитывают коэффициент аэродинамического сопротивления.

Аэродинамические трубы используют еще с конца 1800-х годов, когда пытались создать самолет и измеряли в трубах воздействие воздушного потока. Даже у братьев Райт была такая труба. После Второй мировой войны, инженеры гоночных автомобилей, в поисках преимущества над конкурентами, стали применять аэродинамические трубы для оценки эффективности аэродинамических элементов разрабатываемых моделей. Позже эта технология проложила себе путь в мир пассажирских авто и грузовиков.

За последние 10 лет, большие аэродинамические трубы стоимостью в несколько миллионов долларов США применяют все реже и реже. Компьютерное моделирование понемногу вытесняет этот способ тестирования аэродинамики автомобиля (подробнее здесь). Аэродинамические трубы запускают только, чтобы убедиться, что в компьютерном моделировании нет никаких просчетов.

В аэродинамике больше понятий, чем одно только сопротивление воздуха – есть еще факторы подъемной и прижимной силы. Подъемная сила (или лифт) – это сила, работающая против веса объекта, поднимающая и удерживающая объект в воздухе. Прижимная сила противоположность лифта – это сила, которая прижимает объект к земле.

Тот, кто думает, что коэффициент аэродинамического сопротивления гоночных автомобилей Формулы 1, развивающих 320 км/ч, низкий, заблуждается. У типичного гоночного болида Формулы 1 коэффициент аэродинамического сопротивления около 0.70.

Причина завышенного коэффициента сопротивления воздуху гоночных болидов Формулы 1 в том, что эти машины спроектированы так, чтобы создавать как можно больше прижимной силы. С той скоростью, с которой болиды передвигаются, с их чрезвычайно легким весом, они начинают испытывать лифт на больших скоростях – физика заставляет их подниматься в воздух как самолет. Автомобили не созданы, чтобы летать (хотя статья Transition Terrafugia – летающий автомобиль-трансформер утверждает обратное), и если транспортное средство начинает подниматься в воздух, то ожидать можно только одного – разрушительной аварии. Поэтому, прижимная сила должна быть максимальной, чтобы удержать автомобиль на земле при высоких скоростях, а значит коэффициент аэродинамического сопротивления должен быть большим.

Высокой прижимной силы болиды Формулы 1 добиваются при помощи крыльев или спойлеров на передней и задней частях транспортного средства. Эти крылья направляют потоки воздуха так, что прижимают автомобиль к земле – та самая прижимная сила. Теперь можно спокойно увеличивать скорость и не терять ее на поворотах. При этом, прижимная сила должна быть тщательно сбалансирована с лифтом, чтобы автомобиль набирал нужную прямолинейную скорость.

Многие серийные автомобили имеют аэродинамические дополнения для создания прижимной силы. Суперкар Nissan GT-R пресса раскритиковала за внешность. Спорный дизайн. А все потому, что весь кузов GT-R спроектирован так, чтобы направить поток воздуха над автомобилем и обратно через овальный задний спойлер, создавая большую прижимную силу. О красоте машины никто не подумал.

Вне трассы Формулы 1, антикрылья часто встречаются на серийных автомобилях, например, на седанах компаний Toyota и Honda. Иногда эти элементы дизайна добавляют немного устойчивости на высоких скоростях. Например, на первом Audi TT изначально не было спойлера, но компании Audi пришлось его добавить, когда выяснилось, что округлые формы TT и легкий вес, создавали слишком много подъемной силы, что делало машину неустойчивой на скорости выше 150 км/ч.

Но если машина не Audi TT, не спортивный болид, не спорткар, а обычный семейный седан или хетчбек, установка спойлера не к чему. Управляемости на таком автомобиле спойлер не улучшит, так как у “семейника” итак высокая прижимная сила из-за высокого Cx, а скорости выше 180 на нем не выжмешь. Спойлер на обычном авто может стать причиной избыточной поворачиваемости или наоборот, нежелания входить в повороты. Однако если вам тоже кажется, что гигантский спойлер Honda Civic стоит на своем месте, не позволяйте никому переубедить вас в этом.

Топ-7 лучших по аэродинамике машин массового производства

В старые добрые времена, когда топливо стоило дешевле водки, никто и не вспоминал об аэродинамических свойствах. А между тем, именно этот показатель оказывает влияние на расход бензина или дизеля, особенно при движении на большой скорости.

@blog.mercedes-benz-passion.com

Для электромобилей коэффициент аэродинамического сопротивления воздуха имеет ещё большее значение. Так что при покупке нового транспортного средства имеет смысл обратить внимание на модель с наименьшим индексом Сх.

Лобовое сопротивление и коэффициент Сх

По большей части все работы с кузовом авто направлены на преодоление лобового сопротивления, поскольку именно эта сила самая значительная.

Движение потоков воздуха

За основу при расчетах берется сила сопротивления воздуха. Для вычисления результата используются такие данные как плотность воздуха, площадь поперечной проекции авто, коэффициент аэродинамического сопротивления (Сх) — это важнейший показатель в аэродинамике автомобиля. При этом на силу сопротивления в значительной мере влияет также скорость движения. Так, увеличение скорости вдвое будет сопровождаться повышением сопротивлением в 4 раза. Скорость один из мощных факторов увеличения расхода.

Например, для хорошо обтекаемого авто с площадью проекции 2 м2 и коэффициентом 0,3 при движении на скорости 60 км/ч для преодоления сопротивления воздуха необходимо 2,4 л.с., а при скорости 120 км/ч уже 19,1 л.с. Разница расхода топлива при таких условиях достигает 30% на 100 км.

Если вам, в данный момент, требуется максимальная экономия топлива, необходимо придерживаться постоянной скорости около 60 км/ч. В этом режиме движения расход будет минимальным даже у авто с большим Cx.

Рассмотрим все по-простому. У воздуха есть своя плотность, причем немалая. При движении автомобилю приходится проходить через имеющиеся воздушные массы, при этом создается поток, который обтекает кузов. И чем легче авто будет «резать» воздушную массу, тем меньше он затратит на это энергии.

Но не все так просто. Во время движения перед авто создается область увеличенного давления (машина сжимает воздушную массу), то есть спереди образуется такой себе невидимый барьер, осложняющий «разрезание» воздушной массы.

Также после обтекания кузова происходит отрыв воздушного потока от поверхности, что становиться причиной появления завихрений и разрежения за авто. В сочетании с повышенным давлением возникающее разрежение еще больше увеличивает сопротивление.

Поскольку повлиять на плотность воздуха невозможно, то конструкторам остается только вносить коррективы в две другие расчетные составляющие – площадь авто и коэффициент аэродинамического сопротивления.

Но уменьшить проекцию авто не представляется особо возможным без ущерба для полезных пространств кузова (просто невозможно сделать авто меньше, чем он есть), поэтому остается только изменение коэффициента Сх.

Этот коэффициент устанавливается экспериментальным путем (в аэродинамической трубе) и характеризует он соотношение лобового сопротивления к скоростному напору и площади поперечного сечения кузова. Величина его безразмерная.

Аэродинамическая труба

Наименьший коэффициент аэродинамического сопротивления имеет каплевидное тело. При движении в воздушной массе такое тело плавно перед собой разводит поток, не создавая области повышенного давления, а имеющийся «хвост» позволяет за собой сомкнуть поток без обрывов и завихрений, то есть разрежение тоже отсутствует. Получается, что воздух просто обтекает тело, создавая минимальное сопротивление. Для такого тела коэффициент Сх составляет всего 0,05.

Конструкторам, работая с аэродинамикой автомобиля добиться, таких показателей пока не удается. И все потому, что при движении сопротивление создается несколькими факторами:

Формой кузова;
Трением потока о поверхности при обтекании;
Попаданием потока в подкапотное пространство и салон.

Поэтому для современных авто коэффициент аэродинамического сопротивления считается отличным, если его значение ниже 0,3. К примеру, у Peugeot 308 коэффициент составляет 0,29, у Audi A2 он равен 0,25, а у Toyota Prius – 0,26. Но стоит отметить, что это расчетные показатели в идеальных условиях. На практике же во время движения на авто воздействуют множество разнообразных факторов, которые негативным образом сказываются на сопротивлении кузова.

Примечательно, что на коэффициент оказывает наибольшее влияние не передок авто, а его задняя часть. И виной этому становится создание разрежения и завихрений в результате отрыва потока от кузова. Поэтому конструкторы по большей части занимаются приданием необходимой формы именно задней части.

Коэффициент сопротивления Volkswagen XL1 составляет всего 0,19

Снизить коэффициент Сх позволяет также уменьшение количества выступающих частей, причем везде на авто (бока, крыша, днище, передок), а тем элементам, которые не удается убрать с поверхности придается максимально возможная обтекаемая форма.

Средние мощности затрачиваемые для движения с различными скоростями

2.1 Двигаясь на скорости 100 км/час среднему автомобилю необходимо около 20 лошадиных сил, так как силы аэродинамического сопротивления невысоки. 2.2 Двигаясь же на скорости 150 км/час необходимо уже от 40 до 70 л.с так как здесь уже приходиться преодалевать значительное сопротивление воздуха и меньше сил расходует автомобиль с более совершенной аэродинамикой. 2.3 Чтоб достичь 200 км/час автомобилю с неплохой аэродинамикой необходимо иметь уже от 130 до 180 и более лс. Суперкары затрачивают на таких скоростях около 110 лс и менее, в виду более совершенной аэродинамики. 2.4 Барьер 300 км/час требует от двигателя минимум 390 лошадиных сил и двигаться на таких скоростях могут только спортивные авто либо седаны огромной по 600+лс мощности. 2.5 400 км/час. Даже имея двигатель мощностью 1000 лошадиных сил не каждый суперкар может развить эту скорость ведь сопротивление воздуха на таких скоростях так велико что для преодоления каждых 10 км/час приходиться добавлять к мощности двигателя около 100 лошадей.

Подъемная и прижимная сила

В результате неравномерного обтекания потоком воздуха автомобиля с разных сторон возникает разница в скорости его движения.

Действующие подъемная и прижимная силы

Автомобиль движется и рассекает поток воздуха, при этом часть этого потока уходит под авто и проходит под днищем, то есть движется практически по прямой. А вот верхней части потока приходится повторять форму кузова, и ей приходится проходить большее расстояние. Из-за этого возникает разница в скорости воздуха – верхняя часть движется быстрее нижней, проходящей под авто. А поскольку увеличение скорости сопровождается снижением давления, то под днищем образуется зона повышенного давления, которая приподнимает машину.

Проблем добавляет и лобовое сопротивление. Область повышенного давления воздушной массы перед машиной прижимает передок к дороге, в то время как разрежение и завихрения позади наоборот – способствуют приподнятию кузова. Подъемная сила, как и лобовое сопротивление, возрастает при увеличении скорости движения.

Негативным фактором от воздействия такой силы является ухудшение устойчивости авто при увеличении скорости и повышение вероятности ухода в занос.

Но эта сила может оказывать и положительное действие. При внесении корректив в конструкцию авто возможно преобразование подъемной силы в прижимную, которая будет обеспечивать лучшее сцепление с дорогой, устойчивость авто, его управляемость на высоких скоростях.

При этом для получения прижимной силы не требуется каких-либо отдельных решений. Все разработки, направленные на снижение коэффициента Сх также сказываются и на прижиме. К примеру, оптимизация формы задней части приводит к уменьшению завихрений и разрежения, из-за чего подъемная сила тоже снижается, а прижимная — повышается. Установка заднего спойлера действует таким же образом.

Уменьшение завихрений при установке спойлера

Боковые же силы при установлении аэродинамики автомобиля, особо в расчет не берутся, в силу того, что они не постоянны, а также значительного влияния на показатели авто не оказывают.

Но это все теория аэродинамики автомобиля. На практике все можно пояснить одним предложением — чем хуже аэродинамика, тем выше расход топлива.

Для чего ухудшают аэродинамику

Многие автолюбители может быть того не подозревая, серьезно ухудшают аэродинамику своего автомобиля устанавливая различные молдинги, спойлера, накладки, огромные брызговики, огромные широкие колеса, увеличивают дорожный просвет, устанавливают большие радиоантенны, врезают люки итд. Все эти действия могут на столько ухудшить аэродинамику что максималка на обычном седане упадет на 15-30 км/час а расход заметно увеличиться на 3-5 % и более на скоростях свыше 130 км/час.

Что ещё влияет на аэродинамику?

Конечно, конструкторы стараются по максимуму снизить сопротивление авто при движении и повысить прижимную силу. Но особенности эксплуатации авто и свой взгляд автовладельцев на внешние особенности машины вносят свои коррективы, причем в некоторых случаях – значительны.

Аэродинамическое сопротивление разных автомобилей в зависимости от скорости

К примеру, установка багажника на крышу, даже с аэродинамической формой увеличивает поперечную проекцию авто и сильно влияет на обтекаемость, это сразу сказывается на потреблении топлива.

Также расход повышается от езды с открытыми окнами и люком, использование защитных и декоративных обвесов, перевозка негабаритных грузов, выступающих за авто, нарушение положения конструктивных элементов, расположенных под днищем, повышение клиренса.

Но автовладелец также может и внести коррективы, которые положительно повлияют на аэродинамику автомобиля. К ним относится использование аэродинамических обвесов, установка спойлера, уменьшение клиренса.

Для чего улучшать аэродинамику

Для более эффективного использования автомобиля на не очень больших но пока еще очень популярных скоростях движения 120 — 150 км/час уменьшение Сх позволит немного снизить потребление топлива. Также очень часто приходиться ездить против встречного ветра в следствии чего, скорость 100 км/час может превратиться в 120 — 150 «относительно воздуха», соответственно и расход может заметно увеличиться, хотя ехали всего 100 км/час по спидометру. (Наверняка многие задавали вопрос почему в один конец ушло больше бензина чем в другой. Встречный воздух одна из причин)

Второе: для увеличения максимальной скорости без увеличения мощности двигателя (пример: отполированная машина ваз 2110 едет быстрее на 3 км/час чем не отполированная)

Топ-7 лучших по аэродинамике машин массового производства

При движении автомобиля большая часть мощности силовой установки уходит на преодоление сопротивления, создаваемого воздухом. И правильно созданная аэродинамика автомобиля позволяет уменьшить это сопротивление, а значит на борьбу с противодействием находящего воздушного потока потребуется затратить меньше мощности, и соответственно – топлива.

Измерение аэродинамики автомобиля проводится для изучения сил, создаваемых воздушным потоком и воздействующих на транспортное средство. И таких сил несколько – подъемные и боковые, а также лобовое сопротивление.

Лобовое сопротивление и коэффициент Сх

Движение потоков воздуха

Если вам, в данный момент, требуется максимальная экономия топлива, необходимо придерживаться постоянной скорости около 60 км/ч. В этом режиме движения расход будет минимальным даже у авто с большим Cx.

Аэродинамическая труба

Формой кузова;
Трением потока о поверхности при обтекании;
Попаданием потока в подкапотное пространство и салон.

Коэффициент сопротивления Volkswagen XL1 составляет всего 0,19

Возрожденный Москвич-2141 показали на фотографиях: внешность Renault Megane прошлых лет

Автоновости
Аэросопротивление напрямую зависит от формы тела. Если, к примеру, вместо цилиндра взять плоский щит аналогичного диаметра, то его сопротивление будет на 17-20 процентов больше, чем у цилиндра. Такого эффекта ему удается добиться за счет завихрений, которые создаются позади. Их еще называют зоной разряженного воздуха и она, как бы самостоятельно, тянет щит назад. Точно также происходит и с машинами. Для измерения аэродинамического коэффициента необходимо разделить силу лобового сопротивления транспортного средства на произведение скоростного напора и площадь миделевого сечения авто.

Читайте нас:

Идеальные результат аэродинамического коэффициента демонстрирует капля. У нее cW равен всего 0,04. Это значит, что капля обтекаема более, чем на 96%, если сравнивать с цилиндром с аналогичными диаметрами. Ее главный секрет в форме. Дело в том, что спереди капля представляет собой округлый «обтекатель», а в задней части у нее расположен длинный сужающийся хвостик. Из-за этого создается минимальное количество завихрений. Первые автокомпании, которые работали над созданием динамичных машин, брали за основу именно каплеобразную форму. Стоит только вспомнить отечественную Победу с ее вытянутым «хвостом».

Подъемная и прижимная сила

Действующие подъемная и прижимная силы

Уменьшение завихрений при установке спойлера

Как меняют аэродинамику автомобиля?

Задача специалистов по аэродинамике состоит в уменьшении паразитных сил и моментов (Рх, Рz, Му, Мх и Мz). Добиться можно с помощью дополнительных аэродинамических элементов, что ведет к увеличению площади миделя и как следствие – к увеличению силы лобового сопротивления. Тупик? Нет, оказывается, грамотно сконструированные и тщательно продутые в аэродинамической трубе элементы позволяют уменьшить Сх! Что это за устройства? Обычно при слове обвес речь идет о бамперах, порогах, спойлерах и антикрыльях.

Антикрыло. Создано для борьбы с подъемной силой. Первостепенная задача – создать прижимную силу, чтобы колеса не теряли контакт с дорогой ни при каких условиях. Взгляните на болиды Ф1. Вот где антикрылья – усилия работы специалистов по аэродинамике! Но перебарщивать с размерами нельзя – резко растет аэродинамическое сопротивление, а значит – падает скорость, увеличивается расход топлива. Практически на всех спортивных автомобилях рабочая часть крыла выполнена регулируемой для возможности изменения угла атаки и возможности настройки.

Факторы, влияющие на срок службы турбокомпрессора машины

Спойлер (от spoil — портить). Аэродинамический элемент с одной рабочей поверхностью для изменения направления движения воздушного потока. Основная задача «правильного» спойлера – организация безотрывного и «плавного» обтекания воздушным потоком всей поверхности автомобиля, что повышает устойчивости при движении с высокими скоростями. Спойлер может бороться с подъемной силой, отсюда его сложные формы. Но эта деталь всегда примыкает к кузову автомобиля. По большому счету, бамперы и пороги это тоже большие спойлеры.

Спойлер и антикрыло – основные, но не единственные элементы, улучшающие аэродинамику. Если заглянуть под днище современного авто, то увидим большое количество специальных щитков. Их задача – уменьшить сопротивление, исключить завихрения и направление потока в нужном направлении. Иногда проработка днища дает потрясающие результаты.

Диффузор. Дальше всех пошли спортсмены – они решили присосать автомобиль к трассе! Появились болиды с днищем, имитирующим «трубку Вентури» – создающие резкий рост скорости воздушного потока под машиной. В результате создавалась мощная прижимная сила. Плодами этого открытия норовит воспользоваться каждый автопроизводитель: диффузоры, обеспечивающие ускорение потока, появляются в задней части гражданских машин.

Проблема, что для максимально эффективной реализации т.н. «граунд-эффекта» нужны по возможности плоское днище и минимальный дорожный просвет. Если строители спортивных машин могут это позволить, то, к примеру, на Evolution диффузор служит скорее украшением, чем полноценным аэродинамическим элементом.

Основы аэродинамики автомобиля. Что влияет на аэродинамику авто?

Что ещё влияет на аэродинамику?

Аэродинамическое сопротивление разных автомобилей в зависимости от скорости

Что такое бампер автомобиля, его значение

Основная задача заднего бампера – во время столкновения стать защитой для оптики и снизить стоимость последующего ремонта, принять на себя большую часть удара и по возможности предотвратить травмы у водителя и пассажиров.

Современное автомобильное движение на высоких скоростях предполагает наличие на машине специальных защитных устройств. Бампер на машине – это конструктивный элемент, основной функцией которого является увеличение безопасности пассажиров и сведение риска повреждения автомобиля к минимуму при столкновении с преградой. Бампер, который находится у машины в лицевой части, называется передним, завершающий облик автомобиля и располагающийся на тыльной части – задним.

Что такое бампер и почему он так называется

Название произошло от английского слова bumper, означающего ударяться, сталкиваться, оно прекрасно передает суть назначения и применения этой детали. Бампер у машины, если посмотреть под слоем лакокрасочного покрытия и различных украшающих навесов, представляет собою жесткую балку, выполненную из крепких композиционных материалов.

При столкновении с препятствием или другим автомобилем балка принимает на себя основной удар и смягчает, гасит кинетическую энергию, возникающую в момент соприкосновения.

Защитные балки устанавливались на машинах «Паккард» в качестве дополнительной опции в двадцатых годах прошлого столетия. Первый серийный бампер представлял собой П-образную конструкцию из металла и был установлен в 1930 году на автомобиле «Форд модель А» по распоряжению самого Генри Форда, создателя знаменитой автомобильной империи.

Основное назначение

Современный бампер на машине – это защита кузова легкового авто при небольших столкновениях на проезжей части и препятствиями вне дорожного полотна.

В современном автомобилестроении защитное устройство, кроме основного своего назначения, решает другие попутные задачи:

Создание гармоничного внешнего образа современного авто, поддержание единого стиля дизайна кузова.
Улучшение аэродинамических свойств при помощи отогнутых кромок-спойлеров.

На защитные приспособления-балки устанавливаются парковочные устройства – парктроники, помогающие водителю избегать столкновения при установке машины на стоянку. Современный бампер автомобиля — это не только защита кузова от нанесения легких повреждений, но и панель, несущая на себе элементы светового оповещения.

Эволюция «защитной балки»

За свою почти вековую историю защитная конструкция изменялась сотни раз, теряя некоторые опции и приобретая новые.

Тонкие стальные полосы с пружинящими кронштейнами и перемычками постепенно заменили солидные литые металлические балки, способные выдержать удар сокрушительной силы, вес бампера автомобиля увеличился. Упор в таких конструкциях делался не на пружинящие свойства, а на поглощение энергии путем смятия металла.

К середине прошлого века защитные элементы приобрели закругления, заходящие на боковины машины, и фартуки, предохраняющие кузов от налипания грязи. Некоторые модели, такие как «Линкольн Континенталь» 1942 года выпуска, оснащались опоясывающим бампером.

Постепенно в конструкцию защитной балки перекочевали повторители указателей поворотов, а в американских моделях появились противотуманные фары.

Из чего состоит современный бампер

Дальнейшее развитие автомобилестроения и научного прогресса повлекло за собой усложнение формы «защитной балки» и применение композитных материалов в качестве ее основы. В современном мире для изготовления бампера у машины используют следующие материалы:

углепластик;
стеклопластик;
металл;
полипропилен или полиуретан.

Современный бампер на машине – это не только функциональная часть, но и украшение, соответствующее требованиям дизайна автомобиля. Просматривая в интернете фото бамперов у машин, можно подобрать оптимальный вариант для собственного авто. Разнообразна цветовая гамма – изделие может быть окрашено в цвет кузова, контрастный или покрыто хромировкой.

Функциональные задачи переднего бампера

Установленный спереди бампер на машине – это защита основных агрегатов при дорожной аварии, сведение к минимуму опасности получения травм для водителя и пассажиров, а также действенное средство для придания автомобилю уникальности внешнего облика авто. Высота расположения, нижний предел и технические свойства защитного устройства регламентируются специальными стандартами.

Современные производители транспортных средств предлагают несколько вариантов бамперов для установки на одну и ту же модель авто, предоставляя покупателю выбор в зависимости от личных предпочтений по оснащению машины дополнительными функциями. Все варианты для одной модели имеют одинаковые посадочные места. Купить бампер нужного вида можно не только при комплектации машины, но и в обычном магазине автозапчастей.

Современный бампер автомобиля состоит из различных деталей и имеет отверстия для установки:

спойлеров;
молдингов;
решеток;
противотуманных фар;
омывателей стеклянной защиты фар;
парктроников.

Некоторые авто в заводской комплектации оснащаются защитными балками с подушками безопасности, предназначенными для пешеходов, снижающими травматизм при дорожной аварии. Тюнингованные бампера, устанавливаемые на машины любителями экзотики, позволяют авто выглядеть необычно и стильно.

Особое внимание при разработке конструкции защиты уделяется аэродинамическим свойствам автомобиля, местоположение бампера оказывает на эти параметры существенное влияние. Грамотно разработанная модель правильно распределяет встречный воздушный поток и повышает устойчивость машины на высокой скорости и в поворотах.

Функции заднего бампера

Современные задние бампера оснащаются отверстиями для парктроников, облегчающих постановку автомобиля на стоянку.

Можно ли ездить на машине без бамперов

Водитель должен осознавать, что езда при отсутствии защитных приспособлений не безопасна и наказывается штрафом до 500 рублей с мотивировкой – за внесенные в конструкцию автомобиля изменения без разрешения ГИБДД.

Иногда в таком вопросе может помочь справка о ДТП, если водитель перегоняет автомобиль к месту ремонта, но этот вопрос отдан полностью на усмотрение инспектора дорожной полиции.

Бампер: описание,устройство,виды,назначение,ремонт,видео,фото,цены.

История

В большинстве источников упоминается 1930 год, как год возникновения автобампера. Генри Форд, владелец торговой марки Ford, распорядился приварить П-образную металлическую деталь спереди автомобиля. Это и был самый первый автобампер в том виде, в котором вы его знаете.

В 1989 году Леопольдом Свитаком также был установлен такой буфер на машине, которая сейчас называется Tatra. Издавна автобамперов у транспортных средств не было вовсе, хотя некоторые предусмотрительные водители могли устанавливать самодельные буферные приспособления. Более, чем через восемьдесят лет, то есть в 1971 году в Америке всех обязали устанавливать эту важную часть машины для обеспечения безопасности водителей и пассажиров.

Вместе с автобампером появилось понятие скорости безопасного удара. Она устанавливалась сначала на отметке в 4 км/ч, позже поднялась до 8 км/ч и обозначала ту скорость, при которой автобампер нивелирует удар и последствия от столкновения для всех, находящихся в машине, а также для самой машины. Сейчас пользуются первым из указанных стандартов, который считается менее опасным для пешеходов. Кроме этого, в стеклопластиковые, термопластиковые и другие похожие автобамперы помещают усилитель бампера, производящийся из металлических материалов.

Бампер, как элемент стиля и красоты автомобиля

Многие автолюбители стремятся к тому, чтобы их автомобиль привлекал к себе как можно больше внимания. Тюнинговые ателье предлагают широкий спектр услуг по преобразованию вашего автомобиля в индивидуальны проект, который на дорогах общего пользования не останется без внимания других участников движения.

Неотъемлемой частью тюнинга автомобиля является замена штатного бампера автомобиля на более экстравагантный и изысканный бампер. Функции автомобильного бампера заключаются не только в том, что бы защитить автомобиль, но и гармонично вписываться в общий стиль автомобиля.

При выборе нового бампера стоит учитывать многие нюансы, которые в дальнейшем могут повлиять на поведение автомобиля на дороге. Один из таких нюансов, например, это то, что отогнутые кромки бамперов служат спойлерами, увеличивая прижимную силу и препятствую рождению вихря за кормой. Существуют бампера, объединённые с передними спойлерами. Функции таких уникальных бамперов очень важны. Они обеспечивают поступление воздуха вверх и вперёд, в вентиляционные отверстия радиатора и тормозные диски. Понижая давление, спойлер прижимает автомобиль к дороге, тем самым улучшая управляемость.

Также, при покупке нового бампера, стоит уделять огромное внимание производителю и, что самое главное, на материал, из которого данный бампер изготовлен. От материала зависят не только аэродинамические характеристики автомобиля, но и безопасность пешеходов.

ОСНОВНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ АВТОМОБИЛЬНОГО БАМПЕРА

Бампер автомобиля должен не только держать удар, но и гармонично вписываться в дизайн. Это стало возможным благодаря современным синтетическим материалам. Как правило, отогнутые кромки бамперов служат спойлерами, увеличивая прижимную силу и препятствуя рождению вихря за кормой.

Все идет к тому, что мы скажем: «Прощай, бампер!». Его место займет 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

Бамперы для машин: изготовление

Компьютерные программы значительно облегчили жизнь создателям машин и комплектующих. Не исключение и бампер. Он тоже появляется и модернизируется на экране монитора. Можно выполнить виртуальный краш-тест для выяснения соответствия элемента требованиям. В последнее время безопасность пешеходов все больше вызывает озабоченность, поэтому уже в процессе разработки в конструкцию вводят элементы, которые оградят человека от серьезных травм. К примеру, делают форму «отбойника» такую, чтобы пешехода не затянуло под колеса. Защитить ноги помогут вставки из пенополиуретана, способные поглощать энергию.

На компьютере делают имитацию и аэродинамической трубы, так как у многих машин передний бампер помогает прижимную силу сделать больше. Виртуальные тесты помогают точнее определить форму и размещение заборников воздуха для тормозных механизмов и системы охлаждения.

По компьютерной выкройке выполняют пресс-форму. Есть несколько технологий литьевых для создания бамперов. Литье с газом признано одним из самых экономичных. Обычно оно выполняется азотом, дешевым газом, который еще и подходит по физическим и химическим свойствам. Азот, подаваемый под давлением от пятидесяти до двухсот атмосфер, равномерно распределяет расплав. Утяжек и коробления структуры при этом не происходит, как это бывает при обычном литье под давлением. Деталь выходит более прочной, а поверхность ровной.

Виды бамперов и материалы для их изготовления

Новый бампер, устанавливаемый на авто, — это не только улучшение безопасности всех участников дорожного движения, но также изменение внешнего вида машины. Автолюбители самостоятельно или, пользуясь услугами СТО, могут установить автобампер одной из перечисленных ниже разновидностей.

Виды и материалы изготовления автобамперов:

пластиковые (эти интегрированные эластичные приспособления изготавливаются из цельнолитой пластиковой конструкции и устанавливаются на двух или более кронштейнах; автобамперы из разных пластмасс отлично амортизируют, но чаще ломаются, чем металлические);
углепластиковые (чаще всего бамперы из углепластика являются редкостью и увидеть их можно в основном на дорогих суперкарах);
стеклопластиковые (бампер из хорошего стеклопластика прекрасно выглядит, долго служит; его можно даже изготовить самостоятельно при наличии некоторых навыков, необходимых инструментов и достаточного количества стеклоткани);
металлические (считаются не очень современными и функциональными, особенно при установке без усиления; сейчас металлические заводские автобамперы уже практически не делают);
полипропилен, полиуретан.

Усилители увеличивают жесткость бампера, поэтому применяются как для металлических буферных автоизделий, так и для придания крепости пластиковым экземплярам. Что касается внешнего вида этой неотъемлемой на сегодняшний день детали авто, бампер может быть выкрашен отдельно от автомобиля под цвет авто или в контрастный тон.

На каждом автобампере, который установлен на машине изначально, то есть входит в заводскую комплектацию, имеется маркировка, которая поможет понять, из какого материала произведен конкретный бампер:

«ABS» («ABS/PC») — бутадиеновый акрилонитриловый стирол и его полимерные сплавы;
«PC» — поликарбонат;
«PBT» — терефлорат полибутилен;
«PP» («PP/EPDM») —обычный и этилендиеновый полипропилен;
«PUR» — полиуретан;
«PA» — нейлон или полиамид;
«PVC» — поливинилхлорид (ПВХ);
«GRP/SMC» — стеклопластик (термореактивный пластик);
«PE» — полиэтилен.

Ремонт бамперов

Ремонт бамперов — это один из основных профилей нашей фирмы. Наши специалисты производят локальный и глобальный ремонт бампера в зависимости от его повреждений. Ремонт выполняется от А до Я, на выходе вы получаете качественно восстановленную деталь, бампер на автомобиле выглядит как новый. Наши специалисты точно подберут цвет краски по компьютерному оборудованию. Сроки ремонта бампера зависят от объема и сложности работ, в среднем от 6 часов до 2-х суток. Если повреждения бампера критичны и ремонт невозможен, то мы предложим заменить бампер на новый.

Готовим автомобиль к продаже

Иначе обстоят дела, если вы готовите автомобиль к продаже. Необходимо подготовить автомобиль за меньшую цену, но придать ему максимально эффективный вид? Для продажи автомобиля за максимальную цену, совсем не нужно покупать новые чехлы, ремонтировать сидения и полностью перекрашивать кузов. Достаточно придать автомобилю вид «машины из салона». Замена поцарапанного бампера на бампер б/у, последующая его покраска и доведение до ума – выгоднее покупки нового. После наружной починки автомобиля, рекомендуем воспользоваться услугой «Мойка автомобиля». Такая услуга позволит выявить скрытые дефекты и приготовить автомобиль к продаже. Что касается салона, то здесь необходимо проверить всё, и довести до ума детали, устранив недостатки. Обработка тканевых, пластиковых, деревянных покрытий, ковриков, стекол, порогов будет производиться специальным оборудованием.

КАК ЗАДЕЛАТЬ ЦАРАПИНЫ НА БАМПЕРЕ

Зашкурьте царапины на бампере грубой наждачной бумагой. Но только не перестарайтесь. Если шкурить усердно, то в месте обработки может образоваться небольшое углубление. Шкурить нужно осторожно, пока поверхность не станет гладкой.
Зашкуренное место нужно сбрызнуть праймером для пластмассы. Нанесите 2 тонких слоя. Дайте каждому слою по 30 минут, чтобы высохнуть.
Зашкурьте покрашенное место мелкозернистой наждачной бумагой. Затем протрите влажной тряпочкой, чтобы убрать пыль.
Далее следует нанести 3-4 тонких слоя автомобильной краски подходящего цвета. Каждый слой должен сохнуть не менее 30 минут. Баллончик с краской нужно держать на расстоянии 15-20 см от поверхности.
В завершение нанесите 2 слоя лака. Дайте краске высохнуть 24 часа.

КАК ЗАДЕЛАТЬ СКОЛЫ, ВМЯТИНЫ И ТРЕЩИНЫ НА БАМПЕРЕ

Снять бампер, если невозможно будет заделать на месте.
Очистите поврежденную поверхность специальным средством по уходу за пластиком.
Потрите поврежденное место шкуркой. Нужно полностью удалить старую краску в месте повреждения.
Наклейте ленту из стекловолокна на лицевую поверхность бампера. Перемешайте шпаклевку и загуститель. Нанесите полученную массу на ленту.
Далее поверхность очищаем и зашкуриваем. На это место наносится жидкий пластик.
После того как пластик застыл, нужно отшлифовать поверхность.
Окончательный этап — это покраска бампера автомобиля.

Все что нужно знать — предназначение, устройство и виды бамперов

Передний или задний бампер — часть автомобиля, которая является энергопоглотителем на случай удара при столкновении с препятствием, в том числе с другим авто. Такой буфер имеет форму бруса и может изготовляться из разных материалов. Бампер передний или задний бывает нескольких разновидностей, что определяет их конечное предназначение и конструкцию.

История

В большинстве источников упоминается 1930 год, как год возникновения автобампера. Генри Форд, владелец торговой марки Ford, распорядился приварить П-образную металлическую деталь спереди автомобиля. Это и был самый первый передний бампер в том виде, в котором вы его знаете.

В 1989 году Леопольдом Свитаком также был установлен такой буфер на машине, которая сейчас называется Tatra. Издавна передних и задних обвесов у транспортных средств не было вовсе, хотя некоторые предусмотрительные водители могли устанавливать самодельные буферные приспособления. Более, чем через восемьдесят лет, то есть в 1971 году в Америке всех обязали устанавливать эту важную часть машины для обеспечения безопасности водителей и пассажиров.

Вместе с автобампером появилось понятие скорости безопасного удара. Она устанавливалась сначала на отметке в 4 км/ч, позже поднялась до 8 км/ч и обозначала ту скорость, при которой защитное устройство нивелирует удар и последствия столкновения для всех, находящихся в машине, а также для самой машины. Сейчас пользуются первым из указанных стандартов, который считается менее опасным для пешеходов. В стеклопластиковые, термопластиковые и другие похожие детали помещают усилитель переднего и заднего бамперов, производящийся из металлических материалов.

Для чего нужен бампер

Передний бампер на авто нужен для защиты от последствий возможного лобового столкновения авто с другими физическими объектами. Например от поломки системы охлаждения двигателя. Кроме этого, сейчас подобные детали стали также использоваться для поднятия статуса авто, то есть для его украшения и аэродинамических характеристик. Помимо самой пластиковой защиты используют усилитель бампера, который делает декоративный буфер одним из действенных элементов безопасности.

Теперь разберемся зачем пластиковую защиту монтируют сзади автомобиля. Задний бампер необходим, как обеспечение против возможно удара сзади. Например, он поможет, когда сзади двигающийся автомобиль не успевает затормозить и «въезжает» в переднюю машину. Задний буфер смягчает удар, который ведет к порче багажа, образованию вмятин в кузове и даже к человеческим жертвам.

Виды бамперов и материалы для их изготовления

Новый передний бампер, устанавливаемый на авто — это не только улучшение безопасности всех участников дорожного движения, но также изменение внешнего вида машины. Автолюбители самостоятельно или, пользуясь услугами СТО, могут установить буфер одной из перечисленных ниже видов.

Разновидности пластика из которого делают обвесы:

Пластиковые. Эти интегрированные эластичные приспособления изготавливаются из цельнолитой пластиковой конструкции и устанавливаются на двух или более кронштейнах. Буферы из разных пластмасс отлично амортизируют, но чаще ломаются, чем металлические.
Углепластиковые. Обвесы из углепластика являются редкостью и увидеть их можно в основном на дорогих суперкарах.
Стеклопластиковые. Бампер из хорошего стеклопластика прекрасно выглядит, долго служит. Его можно изготовить самостоятельно при наличии некоторых навыков, необходимых инструментов и достаточного количества стеклоткани.
Металлические. Считаются не очень современными и функциональными, особенно при установке без усиления. Сейчас металлические заводские буферы уже практически не делают.
полипропилен, полиуретан.

Усилители увеличивают жесткость бампера, поэтому применяются как для металлических буферных изделий, так и для придания крепости пластиковым деталям.

На каждом обвесе, имеется маркировка, которая поможет понять из какого материала он произведен. Различают следующие виды бамперов:

ABS (ABS/PC) — бутадиеновый акрилонитриловый стирол и его полимерные сплавы;
PC — поликарбонат;
PBT — терефлорат полибутилен;
PP (PP/EPDM) — обычный и этилендиеновый полипропилен;
PUR — полиуретан;
PA — нейлон или полиамид;
PVC — поливинилхлорид (ПВХ);
GRP/SMC — стеклопластик, термореактивный пластик;
PE — полиэтилен.

Преимущества и недостатки

Главный плюс для любого буфера, который необходимо отремонтировать, это возможность термической или иной инструментальной обработки материала.

У пластиковых бамперов низкая цена. Силиконовые модели эргономичны, они имеют меньшую жесткость и просто ремонтируются. Пластик с высокой степенью жесткости может потрескаться, его ремонт более сложный и дорогой. Поэтому лучше выбирать силиконовый материал, чем пластиковый.

Металлические силовые буферы отличаются надежностью. В основном такие детали устанавливаются на внедорожники или любителями экстремальной езды. Однако громоздкие обвесы не популярны и являются необоснованно тяжелыми для установки на легковое авто.

Устройство бампера

Новые бамперы устроены следующим образом: к раме машины на специальные кронштейны крепится основная деталь; между ними располагается балка и дополнительный элемент жесткости в виде вставки ячеистой структуры, образуя энергопоглощающий элемент.

сам передний или задний буфер. чаще — с закругленными углами, заходящими на боковые стороны кузова авто;
крепеж и направляющие;
усилитель бампера;
сетка защищает от попадания твердого мусора между обвесом и радиатором, который впоследствии будет проникать в двигатель;
спойлер переднего и заднего бамперов. Элемент помогающий улучшить аэродинамические свойства автомобиля;
губа, обвес или юбка бампера. Дополнительный аэродинамический элементом машины;
сплиттер перераспределяет воздух, который обдувает мчащийся автомобиль;
дефлектор или пыльник. Относится к защите нижней части авто;
заглушка буксировочного крюка переднего бампера;
накладки. Устанавливаются для дополнительной защиты устройства, в основном на задний бампер;
парктроник. Устройство подающее сигналы водителю по мере приближения буфера к препятствию.

Крепежом для буфера безопасности могут служить кронштейны или другие спецдетали, предназначенные для фиксации приспособления. Не все из указанных выше составных частей присутствуют в каждом буфере автомобиля. Например, сетка устанавливается не всегда, облицовка бампера также может отсутствовать.

Передние и задние бамперы – необходимая часть автомобиля. Они имеют эстетические, аэродинамические свойства. Однако, важнейшая их функция – безопасности при езде, во время несильных столкновений автомобиля с другими авто или препятствиями.

Материалы для самостоятельного ремонта пластиковых бамперов

История

Артикулы бамперов в цвет

Используя артикул бампера, можно заказать его в интернет-магазине. Номер нужно прогонять по всем известным интернет-магазинам, т.к. ситуация постоянно меняется. Например, на момент написания материала бампер в магазинах города стоит от 3500-4900 руб. В интернет-магазинах можно найти от 3100 руб.

К основному номеру бампера 865114L000 добавляем код цвета и получаем полный артикул бампера в цвет. Например, черный : 865114L000MZH
Артикулы бампера

Артикул	Цвет
MZH	Черный
PGU	Белый
RHM	Серебро
SAE	Серый
TDY	Красный
PXA	Фиолетовый
UBS	Фиолетовый
VEA	Голубой
WGM	Синий

Бампер, как элемент стиля и красоты автомобиля

ОСНОВНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ АВТОМОБИЛЬНОГО БАМПЕРА

Постепенно бампер превращается в нежное существо, которое само нуждается в защите. На них наклеивают прорезиненные полоски, а низ защищают сменными черными юбками. И все равно – ремонт такой красоты порой обходится дороже, чем кузовные работы. Поэтому на автомобили все чаще устанавливают парковочные устройства, приучающие водителей к бесконтактной парковке.
Все идет к тому, что мы скажем: «Прощай, бампер!». Его место займет 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

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.

Бамперы для машин: изготовление

Виды бамперов и материалы для их изготовления

Виды и материалы изготовления автобамперов:

пластиковые (эти интегрированные эластичные приспособления изготавливаются из цельнолитой пластиковой конструкции и устанавливаются на двух или более кронштейнах; автобамперы из разных пластмасс отлично амортизируют, но чаще ломаются, чем металлические);
углепластиковые (чаще всего бамперы из углепластика являются редкостью и увидеть их можно в основном на дорогих суперкарах);
стеклопластиковые (бампер из хорошего стеклопластика прекрасно выглядит, долго служит; его можно даже изготовить самостоятельно при наличии некоторых навыков, необходимых инструментов и достаточного количества стеклоткани);
металлические (считаются не очень современными и функциональными, особенно при установке без усиления; сейчас металлические заводские автобамперы уже практически не делают);
полипропилен, полиуретан.

«ABS» («ABS/PC») — бутадиеновый акрилонитриловый стирол и его полимерные сплавы;
«PC» — поликарбонат;
«PBT» — терефлорат полибутилен;
«PP» («PP/EPDM») —обычный и этилендиеновый полипропилен;
«PUR» — полиуретан;
«PA» — нейлон или полиамид;
«PVC» — поливинилхлорид (ПВХ);
«GRP/SMC» — стеклопластик (термореактивный пластик);
«PE» — полиэтилен.

Установки юбки на бампер

Для самостоятельной инсталляции такого обвеса понадобится много различных инструментов и сопутствующий материал. Он должен максимально точно соответствовать форме бампера, поэтому часто приходится его подгонять — подрезать или наращивать, а также грунтовать и красить. Даже если этот штатное изделие, сложно найти вариант, сочетающийся с кузовом по цвету.

Проводите установку в три этапа: подготовка, покраска и завершающая часть. Работайте летом, когда температура воздуха не ниже 20 градусов по Цельсию, в не дождливую погоду.

В Москве установку юбки проводят автомобильные установочные центры и сервисные ателье. Цена услуги разная, всё зависит от конкретного выбора, материала и других нюансов.

Ремонт бамперов

Готовим автомобиль к продаже

Иначе обстоят дела, если вы готовите автомобиль к продаже. Необходимо подготовить автомобиль за меньшую цену, но придать ему максимально эффективный вид? Для продажи автомобиля за максимальную цену, совсем не нужно покупать новые чехлы, ремонтировать сидения и полностью перекрашивать кузов. Достаточно придать автомобилю вид «машины из салона». Замена поцарапанного бампера на бампер б/у, последующая его покраска и доведение до ума – выгоднее покупки нового. После наружной починки автомобиля, рекомендуем воспользоваться . Такая услуга позволит выявить скрытые дефекты и приготовить автомобиль к продаже. Что касается салона, то здесь необходимо проверить всё, и довести до ума детали, устранив недостатки. Обработка тканевых, пластиковых, деревянных покрытий, ковриков, стекол, порогов будет производиться специальным оборудованием.

КАК ЗАДЕЛАТЬ ЦАРАПИНЫ НА БАМПЕРЕ

Зашкурьте царапины на бампере грубой наждачной бумагой. Но только не перестарайтесь. Если шкурить усердно, то в месте обработки может образоваться небольшое углубление. Шкурить нужно осторожно, пока поверхность не станет гладкой.
Зашкуренное место нужно сбрызнуть праймером для пластмассы. Нанесите 2 тонких слоя. Дайте каждому слою по 30 минут, чтобы высохнуть.
Зашкурьте покрашенное место мелкозернистой наждачной бумагой. Затем протрите влажной тряпочкой, чтобы убрать пыль.
Далее следует нанести 3-4 тонких слоя автомобильной краски подходящего цвета. Каждый слой должен сохнуть не менее 30 минут. Баллончик с краской нужно держать на расстоянии 15-20 см от поверхности.
В завершение нанесите 2 слоя лака. Дайте краске высохнуть 24 часа.

КАК ЗАДЕЛАТЬ СКОЛЫ, ВМЯТИНЫ И ТРЕЩИНЫ НА БАМПЕРЕ

Снять бампер, если невозможно будет заделать на месте.
Очистите поврежденную поверхность специальным средством по уходу за пластиком.
Потрите поврежденное место шкуркой. Нужно полностью удалить старую краску в месте повреждения.
Наклейте ленту из стекловолокна на лицевую поверхность бампера. Перемешайте шпаклевку и загуститель. Нанесите полученную массу на ленту.
Далее поверхность очищаем и зашкуриваем. На это место наносится жидкий пластик.
После того как пластик застыл, нужно отшлифовать поверхность.
Окончательный этап — это покраска бампера автомобиля.

Если данная технология ремонта бампера автомобиля представляет для Вас сложность — лучше обратиться в специализированный сервис. Стоимость окраски составит примерно 5 — 7 тысяч рублей без учета самого бампера или его восстановления. И лучше доверять проверенному сервису, где на выполненные работы дают гарантию.

Какова роль бампера в защите машины?

Бампер – обязательная часть автомобиля. Он должен защищать от серьёзных повреждений кузов и оборудование. Брать на себя удар, при небольших авариях.

У первых автомобилей бампер был просто стальной балкой, крепился он на пружинных кронштейнах, и способен был выдержать достаточно сильный удар. В течение всего XX века, с развитием автомобилестроения, конфигурация бампера все время менялась и совершенствовалась. Бампер стал заходить на боковые части кузова, чтобы и бока оказались под защитой. В середине века бампер имел уже не только защитную функцию, но и демонстрировал престижность фирмы — производителя.

К 80-м годам всё-таки опять вспомнили о главном назначении бампера, появились амортизаторы, энергопоглощающие вставки. Форма становилась все более обтекаемой, чтобы улучшить аэродинамические свойства автомобиля.

Материал, из которого делают бамперы, тоже менялся. От металла многие производители перешли к пластику, полипропилену и другим сложным композитным материалам. Из чего сделан бампер можно узнать, посмотрев на его обратную сторону.

Маркировка бампера по составу:

ABS, PS, – термопласты.
EP, PA, PUR — дуропласты.
PP, EPDM, POM — полипропилены.

Проводятся заводские испытания, при определённых ударах по бамперу, соответствующих весу машины и скорости 2,5-4 км/ч, не должны пострадать кузов и оборудование, но это вовсе не значит, что не должен страдать сам бампер.

Основные свойства бампера

Бампер современного легкового автомобиля, с точки зрения безопасности – это скорее забота о пешеходе или велосипедисте, попавшем в аварию, чем защита автомобиля. Бампер мягкий и хрупкий, специальная конструкция подбрасывает человека на капот.

С точки зрения дизайна – бампер часто выглядит как элемент кузова, красится в тот же цвет, и уже очень мало похож на защиту. Такой бампер уже сам нуждается в защите. Он боится сколов и царапин.

Вместо классического бампера, производители уже предлагают фронтэнд (front-end). Это уже сложный узел. В бампер вмонтирована светотехника, часть системы охлаждения и климатические датчики. Производителю это удобно и выгодно, но вот потребитель скорее проиграет, когда вместе с бампером пострадает это сложное оборудование. Внешний вид современных бамперов часто вызывает недоумение. Свесы очень низкие, и любой случайный бордюр, сугроб, ямка – это смерть такому бамперу. Ремонт или замена такого узла – удовольствие дорогое. Вся надежда только на парктроники.

Действительно прочные силовые бамперы ставятся на внедорожники. Многие делают или совершенствуют такие конструкции сами. При этом нужно обязательно помнить, что установка силового бампера меняет центровку автомобиля, и принять соответствующие меры.

При столкновении, в идеале, бамперы машин должны встретиться и принять на себя основной удар. Поэтому существуют технические нормы для производителей, бампер должен находиться на определённой высоте. Но это не поможет, если столкнутся машины с разными типами бамперов. Понятно, что если прочный металлический бампер встретился с хрупким пластиковым, то последней машине можно только посочувствовать. Первая же обычно не получает никаких повреждений. Особенно если бампер её был окрашен специальной ударостойкой краской.

Отношение к бамперам в России и за границей

Трепетное отношение к бамперу, и к машине в целом – это наша российская особенность. Во многих странах Европы автолюбители паркуются бампер в бампер. Столкновения бамперами, расталкивания вперёд — назад соседних машин является нормой. Бамперы при этом, конечно, носят следы повреждений, что не беспокоит их владельцев. Расходная деталь. Наши соотечественники в таких случаях уже разбирались бы с помощью сотрудников ДПС. Возможно. Это связано не только с разным отношением к слегка поцарапанной машине, но и с относительной (а, может быть, и абсолютной) стоимостью автомобилей у них и у нас.

Способы защиты автомобильных бамперов

Повреждённые бамперы варят, клеят, красят, кто в мастерских, кто своими силами. Красивый внешний вид восстановить достаточно легко, но это скорее видимость. Изначальную прочность достичь труднее. Поэтому имеет смысл рассмотреть способы защиты бампера для своего автомобиля. Возможная защита бампера:

Резиновые накладки, которые приклеиваются на бампер, от сильного удара они не спасут, но могут уберечь от царапин и сколов.
Различные плёнки. Они помогут от мелких камешков и царапинок, но их нужно часто менять, они быстро изнашиваются.
Внутренняя защита: металлическая или пластиковая.
Кенгурин – металлические трубы, которые устанавливаются перед бампером и защищают автомобиль в условиях бездорожья. Проблема в том, что официально разрешены они только для автомобилей повышенной проходимости. На обычной машине можно рискнуть поставить кенгурин, но на время прохождения техосмотра его точно придётся снимать.
Внешняя защита: металлические трубы, устанавливаемые непосредственно снизу на бампер.

Как уберечь свой бампер и использовать его по назначению, каждый выбирает исходя из своих предпочтений.

Бампер

Ба́мпер — энергопоглощающее устройство автомобиля (на случай лёгкого удара) в виде бруса, расположенного спереди (часто и сзади). Бампер является разновидностью буфера.

Содержание

Стандарты

Если на разных автомобилях установить бамперы на различной высоте, то при столкновении двух машин они могут остаться целыми, в то время как кузова будут повреждены. Поэтому разработаны стандарты, определяющие высоту установки и ударопоглощающие характеристики бамперов.

В Европе это стандарт ЕC R 42, в США — нормы США (часть 581), в Канаде — стандарт автомобильной безопасности Канады CMVSS 21S. [1]

В России ПДД требуют наличия на транспортном средстве хотя бы заднего бампера для допуска его к дорожному движению. [2] Для разработчиков автомобилей, действует Правило R42 ЕЭК ООН — стандартизация размеров и расположения бамперов; применение энергоемких бамперов [3] .

История

Ранние конструкции

Первые автомобили, как и конные экипажи, обходились без бамперов.

Впервые Передний бампер применил Леопольд Свитак в 1898 году на автомобиле President (ныне Tatra) [4] .

Но до 1920-х годов бамперы оставались большой редкостью.

Во второй половине того же десятилетия стали появляться модели, преимущественно — высшего класса (например, Packard), оснащаемые бамперными устройствами, обычно — в виде дополнительного оборудования. Одним из первых массовых автомобилей с бамперами в качестве стандартного оборудования был Ford Model A.

Бампера автомобилей этой эпохи представляли собой две узкие горизонтальные полосы пружинной стали, укреплённые спереди и сзади на раме при помощи пружинящих же кронштейнов. Причём конструкция была поразительно схожа на автомобилях разных производителей. Отделка могла быть как блестящей (никелировка или хромировка), так и под цвет кузова.

Бампера такой конструкции обеспечивали неплохую защиту при случайных столкновениях на небольшой скорости за счёт изгибания пружинящих пластин, однако, на случай серьёзного ДТП были слишком хлипкими. Тем не менее, бампера подобной конструкции имели широкое хождение вплоть до конца 1930-х годов. Предпринимались попытки улучшить защиту и внешний вид, например, на «Паккардах» середины 1930-х годов появились бампера в виде одной широкой и толстой пружинящей полосы в форме эллипса с обрезанными концами, с прорезями и трёмя штампованными жёсткими накладками — по центру и по краям. Перемычки, соединяющие полосы, превратились на многих моделях в «клыки».

1930-е — 1950-е

Однако, передовые производители уже в начале 1930-х перешли на более совершенные бампера в виде достаточно массивных горизонтальных брусьев из стальных штамповок с П-образным профилем. Эти бампера защищали не за счёт пружинного эффекта, а благодаря сминанию. После удара их можно было выправить, или в случае тяжёлых повреждений — заменить. На «Фордах» такие бампера с горизонтальным рифлением для повышения прочности появились ещё в 1932 году (на илл. справа). Эти бампера были прочнее и лучше вписывались в дизайн автомобилей, им можно было придать практически любую форму.

На протяжении 1930-х форма бамперов совершенствовалась. Если в начале десятилетия это были просто непритязательные прямоугольные брусья, то к концу десятилетия можно было встретить автомобили с очень сложными, вычурными хромированными бамперами. Например, на «Паккардах» конца десятилетия бампера имели форму закруглённых на концах брусьев с очень сложным сечением (на илл. слева). Широко распространились «клыки» и всевозможные дополнительные брусья, крепящиеся к ним — бампер превратился из средства повышения безопасности в важнейший декоративный элемент автомобиля, существенную деталь его дизайна.

Схожие тенденции сохранились и в послевоенные годы, в это время бампера становились более массивными и лучше скульптурно проработанными. Появляются «уши», заходящие на боковину кузова и предохраняющие её от повреждения. В 1940-е годы начинают устанавливать фартуки бамперов — горизонтальные листы стали, расположенные между брусом бампера и кузовными панелями и предотвращающие появление брызг грязи.

Наибольшее разнообразие форм дали 1950-е годы. Дизайн автомобилей в целом становился сложнее, и бампера всё больше превращались в сложные сооружения из большого числа хромированных пластин. Особенно это было заметно на североамериканских автомобилях.

Если в Европе в целом сохранялась простая форма бампера в виде горизонтального бруса (на илл. справа), в США от неё наоборот старались отойти. Верхом этой тенденции стали бампера американских автомобилей конца 1950-х годов. В эту эпоху впервые появились и стали пользоваться популярностью интегрированные бампера — которые не крепятся снаружи кузовных панелей, а сами являются кузовной панелью. На большинстве американских автомобилей передний бампер был исключительно массивным и объединял функции собственно бампера, панели передка, частично — решётки радиатора и даже части передних крыльев. На бамперах начинают устанавливать указатели поворота и противотуманные фары, для улучшения охлаждения двигателя добавляются многочисленные прорези или сетчатые решётки (на илл. слева).

1960-е — 1970-е

В 1960-е годы автомобильная мода в Северной Америке (и частично Японии) и Европе впервые сильно разошлась. Это отразилось и в разнице конструкции бамперов на разных континентах.

В Европе продолжали развивать тип бамперов, сложившийся ещё в 1930-е годы, в виде горизонтального хромированного бруса с закруглёнными краями. Единственными добавлениями становятся полосы резины, предохраняющие хромировку при незначительных столкновениях. Узкие хромовые полоски бамперов придавали среднестатистическому европейскому автомобилю скромный, даже несколько аскетичный внешний вид. Типичный пример — бампера ВАЗ-2101 (на илл. справа). Грязезащитные фартуки бамперов в большинстве случаев становятся из горизонтальных вертикальными и приобретают форму штампованной панели передка, повторяющей контур передних крыльев. Такие бампера были распространены все 1960-е и первую половину 1970-х с преимущественно косметическими усовершенствованиями (в основном — перенос поворотников в бампер и придание ему более прямоугольных обводов).

В противоположность этому стилю, североамериканские производители совершенствовали выработанный ими тип интегрированного бампера, бампера европейского типа же встречались на автомобилях детройтской «большой тройки» лишь эпизодически.

На протяжении 1960-х в США выработалось несколько очень специфичных, используемых практически только автопромом этой страны, дизайнерских приёмов, связанных с бамперами.

Наиболее типичной формой бампера была напоминающая бампера грузовиков, по форме такой бампер был близок к прямоугольному параллелепипеду (на илл. слева). Обычно для улучшения внешнего вида его облагораживали подштамповками и встроенными поворотниками. Этот тип практически без изменений использовался вплоть до конца 1970-х годов.

Другим вариантом были бампера, полностью интегрированные в передок. Как правило, концы таких бамперов выполнялись сильно выдающимися вперёд, так же оформлялись и передние крылья, что придавало автомобилю очень специфический внешний вид (на илл. слева и справа).

Во второй половине десятилетия в США распространилась мода на спортивный стиль. Многие автомобили в это время обзавелись совершенно символическими бамперами в виде узких полосок металла, расположенных под решёткой радиатора, даже не выступающих за габарит автомобиля. Естественно, защита, ими даваемая, была так же чисто символической.

В 1968 году на «Понтиаках» появились крашенные под цвет кузова пластиковые интегрированные бампера типа «Enduro» (на илл. справа), однако, в те годы они не получили распространения из-за плохого внешнего вида и недостаточной прочности.

Совершенно эксклюзивными были бампера на автомобилях корпорации «Крайслер» конца 1960-х — начала 1970-х, окружавшие решётку радиатора (на илл. слева).

Важной вехой в развитии американских бамперов стали принятые в 1973 году государственные стандарты безопасности, введённые вследствие обеспокоенности страховых компаний значительно участившимися случаями тяжёлых повреждений автомобилей в пустяковых авариях, вызванными конструкцией бамперов.

Они регламентировали стандартизированное расположение бамперов на всех легковых автомобилях, кроме того, с 1973 года передние, а со следующего — и задние бампера всех автомобилей, продаваемых на территории США, должны были выдерживать удар на скорости 5 миль в час, не допуская при этом повреждения каких-либо кузовных панелей кроме самих бамперов. Аналогичные меры были приняты и в Канаде.

Хотя это нововведение и значительно ограничило «полёт» дизайнерской мысли, невозможно отрицать его реальной эффективности, так что с точки зрения потребительских качеств подобное вмешательство государства было во многом благом. Соответствующие стандарту бампера могли быть фактически только одного вида и конструкции — массивные и прямоугольные горизонтальные брусья (на илл. слева). Такие бампера во многом стали задавать тон дизайну автомобиля в целом. Широко распространились клыки («bumper-guards») и резиновые накладки. О некогда популярных интегрированных бамперах и многих интересных дизайнерских находках, вроде окружающего решётку радиатора бампера, пришлось забыть на много лет вперёд.

В Европе в эти же годы производители также озаботились повышением прочности бамперов. В моду вошли бампера более прямоугольной формы, вроде тех, что можно видеть на старых выпусках ВАЗ-2106. Типичными деталями становятся цельнопластиковые или резиновые «клыки» и всевозможные резиновые накладки (на илл. справа).

В 1960-е годы значительно повысился интерес к безопасности автомобилей, соответственно, появляются многочисленные проекты «безопасных» бамперов — цельнорезиновых, наполненных газом или жидкостью, и так далее. Однако, большая часть подобных проектов осталась нереализованной на серийных автомобилях.

Во второй половине 1970-х годов появляются алюминиевые бампера, менее декоративные, чем хромированные, но более крепкие и легко восстанавливаемые. Типичный пример таких бамперов — ВАЗ-2105 (1980) и ВАЗ-2121 «Нива» (1977).

Современный этап

В 1976 году французская фирма SIMCA применяет интегрированные пластиковые бампера (на илл. слева), которые быстро распространяются среди европейских производителей автомобилей.

Поначалу их выполняют не столь радикальной форме, как на «Симке». Обычно в эти годы пластиковые бампера имели чёрный цвет и повторяли по форме поздние хромированные (на илл. справа). Нередко они имели декоративные хромированные вставки. Одновременно получают широкое распространение массивные пластиковые накладки на боковины, своего рода «боковые бампера».

С появлением в США «европеизированных» автомобилей, туда проникают и бампера такой конструкции, хотя из-за местных стандартов долгое время более распространёнными остаются хромированные и алюминиевые (более прочные и привычные местному покупателю).

В 1980-е годы в Европе получают массовое распространение интегрированные бампера контрастного цвета (обычно, чёрные или серые). Их форма учитывает требования аэродинамики (на илл. слева). Нижняя часть такого бампера обычно представляет собой спойлер, уменьшающий поток воздуха под днищем. В специальных гнёздах крепятся противотуманные фары, иногда — указатели поворота.

В конце же десятилетия повсеместное распространение получают окрашенные под цвет кузова (иногда — в контрастный цвет) интегрированные бампера из стеклопластика, термопластика или аналогичных материалов (на илл. справа внизу). Внутри таких бамперов расположены усилители из металла, задающие характер деформации при серьёзном ударе и входящие в продуманную систему мер по запрограммированной деформации кузова, а сам бампер играет более декоративную, нежели защитную функцию.

Наряду с преимуществами, у таких бамперов есть и существенные недостатки — хрупкость, высокая цена, трудоёмкость и дороговизна ремонта.

Современные бампера отличаются от конструкций начала девяностых преимущественно формой. Эти бампера уже не играют самостоятельной роли в дизайне автомобиля, они скорее являются продолжением его кузовных панелей. Хотя в последнее время, ввиду популярности дизайна в стиле «ретро», наблюдается повышение интереса ко всевозможным хромированным накладкам и другими элементами «ретро-стайлинга».

Некоторые модели пикапов и внедорожников и сегодня используют хромированные бампера, близкие к классическим образцам, например, Nissan Titan, хотя настоящая технология хромирования сегодня практически не используется ввиду большой вредности этого производства для персонала и окружающей среды (см. RoHS).

Стандарты в Северной Америке

В 1971 году Американская администрация безопасности движения обязала производителей автомобилей применять бамперы способные выдерживать удар на скорости до 8 км/час без серьёзного повреждения машины к 1973 году. Kанадские производители вкоре ввели аналогичные правила. Однако в 1982 году под давлением лоббистов индустрии администрация Рейгана отменила эти правила уменьшив скорость безопасного удара до 4км/час. В то же время высота бампера была установленна в диапазоне от 41 до 51 см. Организации защищающие права покупателей и страховые компании протестовали против такого решине утверждая, что это приведет и значетельному увеличению стоимости ремонта автомобилей без значительной экономии для производителей автомобилей и в 1986 году подали петицию в вышеупомянутую Администрацию безопасности движения требуя вернутся к прежнему стандарту, но в 1990 году эта петиция была отвергнута. В 1990 году были провены краш-тесты автомобиля Плимут Хорайзон с разными бамперами и выяснилось, что ремонт машины 1983 года выпуска оборудованной бампером со стандартом в 8 км/час стоит 287$ а а бампером со стандартом в 4 км/час стоит 918$.

В Канаде стандарт 8 км/час продержался до 2009 года после чего он был унифицирон со стандартом в США. Законодатели сочли, что стандарт в 4 км/час используется во всем мире и к тому же такой бампер более безопасен для пешеходов.