سپر خودرو و اجزای مختلف آن

سپر خودرو چیست؟

سپر خودرو بخشی از بدنه خودرو می‌باشد که در قسمت‌های جلویی و پشت آن قرارگرفته است. دلیل اصلی طراحی این بخش در خودروها افزایش ایمنی خودرو و سرنشینان آن می‌باشد. به بیانی دیگر وظیفه اصلی سپر در خودرو جلوگیری از ضربه یا کاهش شدت ضربه وارده به خودرو می‌باشد. ازاین‌رو طراحی این بخش در خودروها اهمیت بسزایی دارد، تا جایی که در بسیاری از کشورهای دنیا وجود سپر در  وسایل نقلیه اجباری می‌باشد.

تاریخچه پیدایش و تکامل سپر خودروها

در طراحی اولیه سپرهای خودرو به‌طورمعمول از موادی چون فلز و سرب استفاده می‌شد و این به‌خودی‌خود علاوه بر آسیب شدید به دیگر خودروها در صورت تصادف، مشکلاتی چون پوسیدگی، افزایش وزن خودرو و هزینه بالای تعمیرات و …. را به دنبال داشت. ضمناً این نوع از سپرها به‌تنهایی قادر نبودند تا نیروی وارده به خودرو براثر تصادف را دفع کرده و این نیرو را به‌طور مستقیم به بدنه و سرنشینان خودرو انتقال می‌دادند و موجب خسارات شدیدی می‌شدند.

در این حال اولین سپر خودرو در سال ۱۸۹۷ میلادی و در کشور چکسلواکی ساخته شد؛ طراحی این سپر به‌قدر کافی کاربردی نبود و دائما از خودرو جدا می‌شد. در حقیقت این نوع سپر برای خودرو فقط جنبه زیبایی داشت. سپس در سال ۱۹۰۱ میلادی و توسط فردریک زیمس بریتانیایی، سپری طراحی شد که علاوه بر زیبایی بخشیدن به‌ظاهر خودرو قادر بود تا حدودی صدمات ناشی از تصادف را کاهش دهد.

باگذشت زمان و پی بردن شرکت‌های خودروسازی به اهمیت وجود سپر در خودروها، چه ازلحاظ زیبایی بخشی به خودرو و چه افزایش ایمنی خودرو و سرنشینان آن، پی برده و شروع به نصب سپر بر روی اکثر اتومبیل‌های تولیدی خود کردند. ولی در اصل استفاده و تولید سپر خودرو به‌طور انبوه در ۱۹۲۷ میلادی و توسط شرکت خودروسازی فورد و برای خودروی فورد مدل A شروع شد.

بعداً در سال ۱۹۶۸ میلادی شرکت خودروسازی جنرال موتور بر روی اتومبیل پونتیاک جی‌پی‌اس، و با بکارگیری خاصیت پلاستیک، پلاستیک‌هایی را به‌عنوان سپر بر روی این خودروها ساخت که این قطعه این قابلیت را داشتند تا ضربات ناشی از تصادف را تا حدود کمی دفع کنند. مزیتی که این مدل از سپر تولیدی داشت این بود که بعد از وارد شدن ضربه تغییری در فرم ظاهری این پلاستیک‌ها حاصل نمی‌شد. جالب اینکه در سال ۱۹۷۱ میلادی، شرکت رنو از همین سپر، بر روی خودروی رنو ۵ استفاده کرد.

باگذشت زمان، تکامل و رفع عیوب سپرهای پیشین سپر خودرو به شکل مدرن امروزی طراحی‌شده که علاوه بر زیبایی ظاهری خود قطعه، زیبایی ظاهری خودرو را نیز افزایش می‌دهد.

در طراحی سپر جلو و عقب خودروهای امروزی از ترکیب مواد پلاستیکی خاصی چون پلی کربنات، ای‌بی‌اس  (آکریلونیتریل بوتادین استایرن) و پلی‌پروپیلنپ

استفاده می‌شود. علاوه بر این جهت تقویت قسمت‌های استیل، آلومینیوم و فلزی سپر از پوشش‌های پلاستیکی نیز استفاده می‌شود.

سپرهای پلاستیکی در مقایسه با سپرهای فایبرگلاس و فلزی آبکاری شده، به دلیل ارزان‌تر بودن مواد اولیه و ساده‌تر بودن مراحل تولید آن بیشتر مورداستفاده قرار می‌گیرند.

سپرهای امروزی از ترکیب چند آلیاژ فلز، پلاستیک و فیبر کربن تولید می گردند. ویژگی که سپرهای خودروهای امروز دارند این است که سبک هستند و به مانند سپرهای بدوی وزن خودرو را چندان زیاد نمیکنند. همچنین این سپرهای در برابر آب، نور خورشید و … مقاوم هستند و از همه مهمتر اینکه خاصیت آیرودینامیکی دارند که بر اساس این خاصیت در عین اینکه استحکام و مقاومت بالایی دارند، خاصیت انعطاف پذیری و ضربه گیری فوق العاده ای را دارا میباشند. 

قسمت‌های گوناگون سپر خودرو:

سپرهای جلوی خودروهای امروزی، معمولاً از سه بخش اصلی تشکیل‌شده‌اند:

پیشانی: کاربرد اصلی این بخش جهت زیبـایی و کـاهش نیـروی دراگ می‌باشد. نکته قابل‌توجه این می‌باشد که این بخش قادر نخواهد بود تا به‌طور قابل‌ملاحظه نیروی ضربه‌های وارده به سپر را تحمل کند.

جاذب: از جاذب‌ها به جهت از میان بردن انرژی جنبشی وارده به سپر استفاده می‌شود.

تیـر عرضی: این قسمت از سپر جزء بخش‌های کلیدی در طراحی سپرهای خودرو است. وظیفه تیر عرضی در حقیقت جـذب انـرژی جنبشـی وارده به سپر در اثر ضـربه‌هـای بـزرگ است. همچنین این بخش مسئولیت تأمین مقاومت خمشی را در ضربه‌های کوچک به عهده دارد. 

علاوه بر قسمت‌های فوق، با بکارگیری فناوری‌های روز دنیا، امروزه از گرید کوپلیمر به‌عنوان ابر ضربه‌پذیر در سپرها استفاده می‌شود که خاصیت ضربه‌گیری سپرها را تا حد قابل‌توجهی افزایش می‌دهد.

سپرهای مدرن:

امروزه بر روی سپرها، حسگرهای ضربه‌گیری نصب می‌شود تا ضربه‌های احتمالی را قبل از اصابت تشخیص داده و از شدت آن ضربه بکاهد. همچنین کیسه هوای خارجی نیز یکی دیگر از تجهیزات جدید بکار گرفته‌شده در سپرهای مدرن هستند که بیرون آنها تعبیه‌شده تا هنگام بروز تصادف با باز شدن بتواند فاصله لازم میان بدنه خودرو و فرد یا خودرو دیگر را پرکرده و فشار وارده را کاهش دهد. 

تولید سپرهای حافظه‌دار نیز در طی سال‌های اخیر رونق بسیاری گرفته است. این سپرها در صورت شکستن، فرورفتگی و یا هر تغییر شکل دیگری با گرم شدن قابلیت بازگشت به حالت اولیه خود رادارند. آلیاژهای به‌کار گرفته‌شده در این سپرها متفاوت هستند ولی معمولاً این سپرها از جنس فلز هستند و در تولید آنها از فناوری نانو استفاده‌شده است. 

ویژگی‌های سپرهای مدرن:

• طراحی آئرودینامیک

• سبک‌وزن بودن سپر

• طراحی زیبا و کاربردی بودن آن

• قابلیت جذب و یا دفع ضربه واردشده به خودرو در اثر تصادف

• محافظ از عابر پیاده

• افزایش ایمنی سرنشینان خودرو در تصادفات

اجزای مختلف سپر خودرو:

دیفیوزر (Diffuser): دیفیوزر یکی از اجزای آئرودینامیکی سپرهای خودرو بوده که در قسمت عقبی و زیر سپر عقب خودرو نصب‌شده و وظیفه این را دارد که به جریان هوای زیر خودرو سرعت بیشتری بدهد.

ضربه‌گیر: تقویتی و ضربه‌گیر سپر یا اصطلاحاً دیاق، ستون اصلی سپر خودرو به شمار می‌رود. در حقیقت ضربه‌گیر سپر است که باعث دفع ضربه در هنگام تصادف شده و از انتقال آن به بدنه خودرو جلوگیری می‌کند. این قطعه معمولاً از جنس پلاستیک، فلز یا فوم می‌باشد.

توری زیر سپر: در بیشتر سپرهای امروزی و در زیر سپرها یک توری نصب می‌گردد تا به تهویه و خنک شدن بیشتر و بهتر سیستم رادیاتور کمک شود. در حقیقت با قرارگیری این توری ورود و خروج هوا به رادیاتور بهتر شکل‌گرفته و درنتیجه موتور بهتر خنک می‌شود.

قاب پروژکتور: در حقیقت وظیفه این قطعه نگهداری پروژکتور بر روی سپر است.

مه شکن و شبرنگ: چراغ‌های مه شکن به‌صورت دوتایی بر روی سپر جلوی خودروها تعبیه می‌شوند و وظیفه آنها روشن نمودن مسیر حرکت خودرو در شرایط جوی نامساعد است. 

درپوش سپر: این قطعه برای پوشش قسمت‌هایی از سپر همچون به کسل بند، نازل‌های چراغ که بر روی سپر قرار دارند و سنسورها مورداستفاده قرار می‌گیرد و معمولاً جنس آن از جنس خود سپر خودرو است.

زه و گارد سپر: اکثر زه و گاردهای قرارگرفته بر روی سپرهای خودرو خاصیت تزئینی دارند و جنس آنها اکثراً از پلاستیک است.

از دیگر بخش‌های موجود در سپرها می‌توان به به کسل بند، به راکت و متعلقات سپر، اسپویلر، سنسور سپر جلو و عقب و در خودروهای مدرن به سنسور سرعت‌سنج یا کروز کنترل اشاره کرد.

نقش سپر در کاهش صدمات جسمی به سرنشینان خودرو:

در حقیقت در صورت بروز تصادف و وارد شدن ضربه به خودرو ، سپر نقش اساسی را در کنترل این ضربه و انتقال آن به خودرو و سرنشینان آن را بازی می کند. در حقیقت، طراحی ، شکل و موقعیت سپر، تعیین کننده تاثیر ضربه به سرنشینان خودرو خواهد بود. این بخش به قدری مورد اهمیت است که از سال 1971، استانداردهای ایمنی وسایل نقلیه فدرال  (FMVSS) یک بند را فقط جهت پرداختن به طراحی سپر ها در وسایل نقلیه اختصاص داده است.

در حقیقت سپرهای جلو و عقب خودرو، جزء قطعاتی عستند که در صورت تصادف بیشترین میزان خسارت را خواهند دید و همچنین بیشترین نقش را در کاهش یا افزایش میزان خسارت وارده به خودرو و سرنشینان آن را خواهد داشت. لازم به ذکر است که سپر جلو خودرو به تنهایی چیزی در حدود یک سوم خسارت وارده به خودرو در اثر تصادف رانندگی را شامل می شود.

تعمیر یا ترمیم سپر خودرو:

اگرچه امروزه سپرها را برای مقاومت در برابر ضربه‌های شدید طراحی می‌کنند، ولی وجود ترک‌هایی کوچک نیز می‌تواند در آینده خسارات بزرگی را به بار آورد. صدمه واردشده به سپر خودرو می‌تواند باگذشت زمان گسترش‌یافته و شدیدتر شود و توصیه می‌شود که در صورت وجود کوچک‌ترین ترک یا شکستگی در سپر خودرو بلافاصله آن را تعمیر کنید .

 تعمیر یا ترمیم سپر خودرو به ضربات وارده به سپر و همچنین جنس سپر بستگی دارد. زمانی که شدت ضربه در  زمان تصادفات آن‌قدر زیاد باشد که باعث شکستگی کامل سپر شود، پیشنهاد می‌شود که سپر به‌طور کامل تعویض گردد. ولی اگر سپر فقط متحمل آسیب‌های جزئی چون خراشیدگی شود، می‌توان با استفاده از پولیش، آن را  خش‌گیری کرد.

سپر اتومبیل‌هایی که از جنس کامپوزیت پلاستیک بوده، معمولاً از 2-3 لایه فایبرگلاس ساخته‌شده و با توجه به ترد بودن فایبرگلاس، سپر مقاومت بیشتری در برابر ضربات نشان می‌دهد. همچنین در اتومبیل‌هایی که سپر آن‌ها از آلیاژهای فلزی ساخته‌شده است، ترمیم سپر خودرو بسیار سخت است می‌باشد. در صورت آسیب قسمت‌های فلزی سپر که با لایه‌ای از آب‌کروم پوشش داده‌شده است، می‌توان از پولیش مخصوص فلزات برای ترمیم خط و خش موجود استفاده کنید.