Балка бампера: повышенная прочность и безопасность автомобиля

На большинстве современных автомобилей используются пластиковые бамперы, интегрированные в кузов. Для повышения прочности таких бамперов используют специальные элементы — балки. Все о балках бампера, их конструкции и применяемости, а также о верном выборе и монтаже этих элементов — читайте в статье.

Что такое балка бампера

Балка бампера (усилитель бампера) — элемент передних и задних бамперов колесных транспортных средств; жесткая стальная или пластиковая балка с определенной геометрией, монтируемая на кузове или раме под пластиковым бампером для повышения его прочности и защиты некоторых элементов автомобиля от механических повреждений.

В соответствии с действующими мировыми стандартами все современные автомобили оснащаются бамперами — устройствами для поглощения ударов при столкновениях. К бамперам предъявляются определенные требования (прописаны в Правиле R42 ЕЭК ООН): с одной стороны, они должны смягчать удары при столкновениях с пешеходами, предотвращая травмирование ног, а с другой — легко деформироваться и частично поглощать энергию удара при столкновении с препятствиями и другими транспортными средствами. Чтобы соответствовать этим требованиям, бамперы изготавливаются составными из двух деталей: установленной на кузове или раме жесткой балки или абсорбера, которые поглощают кинетическую энергию, и пластиковой облицовки, которая за счет своей эластичности смягчает удары при столкновении с пешеходами. В дальнейшем речь пойдет о балке бампера, об абсорбере читайте в других статьях на сайте.

Балка бампера выполняет несколько функций:

Монтаж балки бампера на раму автомобиля




Монтаж балки бампера на кузов легкового автомобиля

• Функции безопасности — поглощение кинетической энергии удара при столкновении за счет деформирования;
• Функции усиления бампера — предотвращение чрезмерной деформации и поломки бампера при незначительных ударах (когда сила удара недостаточна для повреждения элементов конструкции автомобиля, но способна разрушить пластиковую облицовку и другие детали);
• Функции несущего элемента — в некоторых случаях балка выступает основой для монтажа фонарей и других элементов;
• Защитные функции — предотвращает повреждение фонарей и других элементов на бампере, а также радиатора, вентилятора, различных бачков и других элементов в подкапотном пространстве при незначительных столкновениях.

Сегодня далеко не все производители используют составные бамперы на основе жестких балок — такое решение характерно для бюджетных легковых автомобилей и коммерческих грузовиков. На более дорогих транспортных средствах чаще применяются абсорберы. Конструкции и особенности балок следует рассмотреть подробнее.

Типы, конструкция и особенности балок бампера

Все балки можно разделить на две группы по применяемости:

• Для переднего бампера;
• Для заднего бампера.

Эти детали имеют конструктивные отличия, обусловленные предъявляемыми требованиями безопасности и условиями эксплуатации.

Передняя балка бампера — это, как правило, сплошная балка в виде швеллера, изготовленная из стали или алюминия. Такая форма обусловлена тем, что именно на передний бампер чаще всего приходятся основные нагрузки при столкновениях, поэтому балка должна иметь повышенную жесткость и прочность. Балка может иметь различную геометрию:

• Прямая балка — сегодня используется редко;
• Гнутая балка (эллипсовидная или приближенная к эллипсу);
• Балка сложного профиля.

На легковых автомобилях наиболее всего распространены гнутые балки, которые устанавливаются выгнутой частью по ходу автомобиля. Благодаря такой форме балка работает, как пружина, обеспечивая лучшее поглощение ударов малой силы. При этом стальная балка больше пружинит, а алюминиевая больше выступает в роли демпфера, который за счет деформаций поглощает часть энергии удара.

Балки сложного профиля чаще используются на коммерческих грузовых автомобилях (например — на "ГАЗелях") с бамперами большой высоты. Такая балка охватывает большую площадь облицовки бампера, обеспечивая равномерное распределение нагрузок и лучшее поглощение ударов.

Передняя балка бампера обычно располагается перед радиатором охлаждения двигателя и вентилятором (если в автомобиле он установлен перед радиатором). За балкой могут располагаться и другие элементы — различные бачки с жидкостями и электрооборудование. Такое взаимное положение деталей предотвращает их повреждения при незначительных столкновениях, что в целом повышает надежность и "живучесть" автомобиля.

Задние балки бампера бывают двух типов:

• Металлические;
• Пластиковые.

Стальная балка бампера




Пластиковая балка бампера

Так как задний бампер подвержен меньшим нагрузкам, чем передний, то его балка чаще изготавливается из тонкостенной стали или пластика. Задние балки редко имеют форму швеллера, но они обязательно имеют многочисленные ребра жесткости, обеспечивающие необходимые прочностные характеристики детали. Обычно балки, независимо от материала изготовления, имеют относительно большую высоту для равномерного распределения нагрузки от облицовки бампера.

Все балки бампера, независимо от типа и конструкции, имеют принципиально одинаковое крепление. Монтаж балки осуществляется на основную несущую часть конструкции транспортного средства: в легковых автомобилях — на несущий кузов, на рамных внедорожниках и грузовых автомобилях — на торцы лонжеронов рамы. Балка крепится на несущий элемент посредством двух кронштейнов, которые за счет своей конструкции тоже выступают в роли демпферов. На балку через кронштейны или непосредственно (через прокладки или проставки) крепится облицовка бампера. При таком способе монтажа обеспечивается передача сил и моментов от облицовки на балку, а от нее — на кузов или раму.

Описанную конструкцию имеют и балки старых легковых (в том числе ВАЗ "Классика") и грузовых автомобилей — в этих деталях не предусмотрено облицовки, но они выполняют все описанные выше функции, обеспечивая безопасность автомобиля и защиту многих его деталей.

Как правильно выбрать, заменить и отремонтировать балку бампера

Почти при каждом лобовом столкновении автомобиля в первую очередь страдает балка бампера — она деформируется и может полностью разрушиться. Иногда балки теряют свои качества и при интенсивной эксплуатации транспортного средства в сложных дорожных условиях. Во всех случаях поврежденная балка должна быть заменена новой.

На выбор следует брать балку только того типа и тех же геометрических размеров, что была установлена на автомобиль производителем. Применение другой детали может повлечь нарушение требований безопасности автомобиля, что при столкновении выльется в серьезные повреждения транспортного средства и может привести к жертвам. Замена балки выполняется в соответствии с инструкцией по ремонту и обслуживанию автомобиля. Обычно для этого необходимо демонтировать бампер в сборе с балкой, снять старую балку, установить облицовку на новую балку, и всю эту конструкцию вернуть на место. Если на бампере установлены номерные знаки и осветительные приборы, то перед разборкой их необходимо снять (иногда фонари можно не снимать, но в любом случае необходимо отсоединить электрические разъемы).

Деформированную балку не рекомендуется править и использовать повторно. Дело в том, что при деформации в этой детали возникают напряжения, а после выпрямления в ней появляются слабые зоны — прочностные характеристики балки ухудшаются, и при следующем столкновении необходимого демпфирования или поглощения энергии удара не будет достигнуто. Поэтому лучше взамен неисправной балки устанавливать новую.

Отдельный вопрос — самостоятельная установка усиления бампера на автомобиль, где оно не предусмотрено производителем. Как уже указывалось выше, автомобили должны соответствовать требованиям безопасности, в которых, в числе прочего, прописаны и характеристики их бамперов. И монтаж дополнительного жесткого элемента может существенно изменить эти характеристики. Поэтому использовать нештатные балки не рекомендуется — желание сберечь бампер при незначительных столкновениях может в будущем обернуться трагедией.

Правильный выбор и замена балки бампера — одно из условий безопасной эксплуатации автомобиля на перегруженных городских дорогах.