БЕЗОПАСНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ АВТОМОБИЛЯ Российский патент 1999 года по МПК B60R21/00 F01B23/02 

Изобретение относится к области автомобилестроения.

Кузова современных легковых автомобилей для обеспечения пассивной безопасности при лобовом столкновении проектируют так, что передняя часть (моторный отсек) при аварии деформируется, поглощая энергию удара, а вокруг салона расположена "клетка безопасности", представляющая собой прочный каркас, не допускающий уменьшения объема салона при аварии. При этом из-за наличия двигателя (особенно при классической компоновке) деформируемая зона существенно уменьшается: после деформации небольшой части передка двигатель упирается в переднюю стенку салона, при этом либо существенно уменьшается объем салона (если "клетка безопасности" отсутствует или недостаточно прочная), либо существенно увеличиваются перегрузки, действующие на людей в аварийном автомобиле, т.к. деформироваться больше нечему и удар получается очень жестким. В некоторых автомобилях при лобовом столкновении двигатель, взаимодействуя с наклонной частью пола салона, уходит вниз под пол (например, "Мерседес" А-классов, [1]. При этом уровень пола приходится повышать, а двигатель делать очень компактным, что ограничивает его рабочий объем и затрудняет обслуживание.

В данном изобретении при лобовом столкновении головка двигателя отсоединяется от блока цилиндров, и при дальнейшей деформации передка блок цилиндра вместе с картером сцепления и коробкой передач уходит под пол (его малая высота и ширина позволяют это), а головка, имеющая большую ширину (с учетом присоединенных впускного и выпускного коллекторов, системы питания и др.), разворачивается и уходит вверх через проем капота. Подобная конструкция требует минимальной переделки кузова и не накладывает ограничений на рабочий объем и компоновку двигателя, причем возможно использование изобретения как при продольном, так и при поперечном расположении двигателя.

На фиг. 1 изображен автомобиль в исходном положении, на фиг. 2 - после лобового столкновения, на фиг. 3 - один из вариантов двигателя (слева до столкновения, справа- после).

Работает устройство следующим образом. При столкновении передок автомобиля деформируется и давит на шток 1, который освобождает стопор 9 и через клин 2 и тяги 3 поворачивает уголки 4 вокруг оси 5. При этом уголки освобождают пластины 6 с ввернутыми в них винтами 7, крепящими главку 8. Для облегчения расстыковки уголки и пластины могут иметь наклоненную поверхность. Возможен вариант конструкции, при котором шток и клин отсутствует, а тяги связаны с плунжерами, которые перемещаются в цилиндре под действием давления газов от пиропатрона, срабатывающего от датчика столкновения, установленного в передней части автомобиля.

При расположении распредвала в головке цепь или ремень его привода препятствуют расстыковке головки и блока цилиндров. Один из вариантов решения этой проблемы - применение пары промежуточных шестерен, нижняя из которых расположена в верней части блока цилиндров и приводится от коленчатого вала цепью, ремнем или паразитной шестерней, а верхняя закреплена непосредственно на распредвале. Такая конструкция рассоединяет шестерни только после расстыковки и блока цилиндров, что исключает удар клапанов о поршни.

Изобретение относится к области автомобилестроения. В безопасном двигателе автомобиля для повышения пассивной безопасности при лобовом столкновении головка отсоединяется от блока цилиндров, после чего блок цилиндров с картером сцепления и коробкой передач уходит вниз под днище автомобиля, а головка поворачивается и уходит вверх через проем капота. В одном из вариантов конструкции соединение головки и блока цилиндров выполнено в виде нескольких уголков, закрепленных на блоке цилиндров с возможностью вращаться вокруг горизонтальной оси. В горизонтальной полке уголков имеются поперечные прорези, доходящие до ее края, в которые входят стержни винтов или шпилек, которые ввернуты в планки под горизонтальной полкой уголков и проходят через отверстия в головке. Указанные уголки связаны со штоком, расположенным перед двигателем вдоль продольной оси автомобиля, с помощью рычажного, клинового или иного механизма таким образом, что при перемещении штока назад уголки поворачиваются и освобождают планку. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Безопасный двигатель автомобиля, имеющий головку и блок цилиндров, отличающийся тем, что головка выполнена с возможностью отсоединения от блока цилиндров при лобовом столкновении автомобиля. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что соединение головки и блока цилиндров выполнено в виде нескольких уголков, установленных на блоке цилиндров с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, в горизонтальной полке каждого уголка выполнены поперечные прорези, доходящие до края полки, в которых размещены стержни винтов или шпилек, ввернутых в планки, установленные под горизонтальной полкой уголков, и проходящих через отверстия в головке, при этом указанные уголки связаны со штоком, расположенным перед двигателем вдоль продольной оси автомобиля, посредством механизма, обеспечивающего поворот уголков назад при перемещении штока и освобождение планки. 3. Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен зубчатой парой в приводе механизма газораспределения, ось шестерни которой расположена в блоке цилиндров, а зубчатое колесо закреплено на распредвале двигателя, расположенном в головке.