در طراحی کلی ایمنی و مهندسی خودرو، سپر، به عنوان یک جزء برجسته در جلو و عقب خودرو، مسئولیت اصلی جذب انرژی ضربه و محافظت از سرنشینان و اجزای حیاتی را بر عهده دارد. در وسایل نقلیه مدرن، به طور فزاینده ای حفاظت از عابر پیاده، بهینه سازی آیرودینامیکی، و عملکردهای حسگر هوشمند را ادغام می کند و به سیستم مهمی تبدیل می شود که حفاظت، عملکرد و ارزش زیبایی شناختی را ترکیب می کند.
از نظر ساختاری، سپر خودرو معمولاً از سه قسمت تشکیل شده است: پوسته بیرونی، لایه بافر{0}}جذب انرژی و قاب تحمل بار-. پوسته بیرونی بیشتر از پلاستیک های مهندسی یا مواد کامپوزیت ساخته شده است که آزادی قالب گیری و مقاومت در برابر آب و هوا را ارائه می دهد و امکان طراحی متنوع را برای رفع نیازهای زیبایی شناختی طراحی فراهم می کند. لایه بافر{4}}جذب انرژی، که بین پوست و قاب قرار دارد، معمولاً از فوم پلی پروپیلن یا ساختار جذب کننده انرژی لانه زنبوری- استفاده میکند. در برخوردهای با سرعت کم، از طریق تغییر شکل پلاستیکی انرژی جذب میکند و نیروی ضربهای که به بدنه اصلی خودرو منتقل میشود، کاهش مییابد. قاب تحمل بار به تیرهای طولی یا بدنه متصل میشود و مسئول توزیع معقول بار باقیمانده در کل ساختار خودرو است و از آسیب به مجموعههای حیاتی مانند رادیاتور، چراغها و پیشرانه در هنگام برخورد جلوگیری میکند.
از نظر عملکرد ایمنی، نقش سپر فراتر از محافظت از خود خودرو در تصادف است. همچنین به مراقبت از کاربران آسیب پذیر جاده گسترش می یابد. مقررات مدرن، سپرها را ملزم میکند که لبهها و سطوح گرد داشته باشند و یک ناحیه تغییر شکل قابل کنترل بین پوست و قاب برای کاهش نیروی ضربه بر عابران پیاده و کاهش خطر آسیبهای پا و زانو ایجاد شود. به طور همزمان، ترکیبی از یک قاب استحکام بالا و ویژگیهای جذب انرژی بهینهشده میتواند یکپارچگی محفظه موتور را در-تصادفهای با سرعت بالا حفظ کند و فضای بقای سرنشینان را حفظ کند-یکی از اجزای حیاتی سیستمهای ایمنی غیرفعال.
گرایش به سمت یکپارچگی عملکردی به طور مداوم عملکرد ضربه گیرها را گسترش داده است. سپرهای جلو اغلب دارای فضا و بازشوهایی برای قرار دادن حسگرهای کمک راننده مانند رادار موج میلی متری{1}}و دوربین ها هستند. شکل و ساختار آنها باید دید تشخیص را با الزامات حفاظتی متعادل کند و از آسیب یا انسداد حسگر جلوگیری کند. برخی از مدلها برای سادهسازی جریان هوا در جلوی خودرو، انحرافگر هوا یا اسپویلر را در داخل سپر تعبیه میکنند و باعث کاهش کشش و بهینهسازی اتلاف گرما میشوند. سپرهای عقب وظایف مشابهی را انجام می دهند، عملکردهای دوربین های معکوس، سیستم های روشنایی و عملکرد آیرودینامیک را متعادل می کنند.
پیشرفت در مواد و فرآیندهای تولید به بهبود عملکرد سپر ادامه می دهد. مواد کامپوزیت پلیمری بالا-و پلاستیک های مهندسی اصلاح شده طراحی سبک وزن را حفظ می کنند و در عین حال مقاومت در برابر ضربه و مقاومت در برابر پیری را افزایش می دهند. قالبگیری تزریقی و فرآیندهای پوشش یکپارچه، ظاهر و تولید ثابت را تضمین میکنند و خطاهای مونتاژ را کاهش میدهند. علاوه بر این، برای رعایت مقررات بازار جهانی، ضربه گیرها در طول مرحله طراحی برای اطمینان از دستیابی به اهداف حفاظتی از پیش تعیین شده تحت شرایط مختلف آزمایش، تأیید استاندارد تصادف چند منطقه- را انجام می دهند.
به طور کلی، سپرهای خودرو از اجزای بافر برخورد ساده به سیستمهای چندکاره{0} تبدیل شدهاند که ایمنی غیرفعال، حفاظت از عابر پیاده، سنجش هوشمند و بهینهسازی آیرودینامیکی را ادغام میکنند. عملکرد آنها مستقیماً بر سطح ایمنی کلی و تجربه کاربر یک وسیله نقلیه تأثیر می گذارد و نقش مهم آنها را در مهندسی خودرو برجسته می کند.
