Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам избирательного увеличения прижимной силы транспортных средств (далее по тексту т.с.).
Из уровня техники по первому варианту изобретения известны т.с., горизонтальные или приближенные к ним поверхности которых (капот, крыша, крышка багажника, дверь задка) при движении с высокой скоростью испытывают нагрузку от набегающего воздушного потока. Недостатком известных т.с. является передача упомянутой нагрузки по периметру своей плоскости сначала на кузов, а уже затем на подвеску и соответственно на колеса.
Из уровня техники по второму варианту изобретения известны т.с., на горизонтальные или приближенные к ним поверхности (капот, крыша) и вертикальные или приближенные к ним поверхности (передние и задние крылья кузова) устанавливаются аэродинамические крылья с возможностью изменения своего положения (патент FR №0215816). Заявленное изобретение является ближайшим аналогом. Недостатком ближайшего аналога является то, что в известном устройстве аэродинамические крылья передают нагрузку, испытываемую от набегающего воздушного потока, сначала на кузов, а уже затем на подвеску и соответственно на колеса.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является увеличение сцепления колес с дорожным полотном для повышения устойчивости т.с. при движении с высокой скоростью, что особенно актуально для современных высокоскоростных т.с.
Технический результат, который позволяет получить изобретение, заключается в передаче упомянутой нагрузки непосредственно на подвеску или на часть несущего элемента кузова или каркаса безопасности, к которой крепится верхняя часть подвески.
Для достижения технического результата при решении поставленной задачи по первому варианту, по меньшей мере одну горизонтальную или приближенную к ней поверхность т.с. (капот, крыша, крышка багажника, дверь задка) оснащают узлами установки, передающими нагрузку, испытываемую упомянутой поверхностью от набегающего воздушного потока при движении т.с., непосредственно в соответствующую часть подвески или часть несущего элемента кузова или каркаса безопасности т.с., расположенную в месте крепления подвески.
По второму варианту, по меньшей мере одно аэродинамическое крыло любой известной формы устанавливают с возможностью изменения своего положения на/в горизонтальной или приближенной к ней поверхности (капот, крыша, крышка багажника, дверь задка) т.с. и/или вертикальной или приближенной к ней поверхности (передние, задние крылья кузова) т.с., оснащают по меньшей мере одним узлом установки, позволяющим передавать нагрузку, испытываемую аэродинамическим крылом при движении т.с., непосредственно на соответствующую часть подвески или часть несущего элемента кузова или каркаса безопасности транспортного средства, расположенную в месте крепления подвески.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 изображено т.с. с капотом, оснащенным узлом установки, передающим нагрузку непосредственно на стойку подвески, и аэродинамическими крыльями, установленными на крыше, передних и задних крыльях кузова.
На фиг.2 изображена горизонтальная или приближенная к ней поверхность т.с. - крыша, оснащенная сервоприводом, непосредственно воздействующим на заднюю стойку подвески.
На фиг.3 изображен узел установки капота, непосредственно воздействующий на переднюю стойку подвески.
На фиг.4 изображен узел установки капота, выполненный в виде сервопривода, непосредственно воздействующий на часть каркаса безопасности в месте крепления подвески.
На фиг.5 - узел установки капота, выполненный в виде упора, непосредственно воздействующий на часть несущего элемента кузова - колесную арку, расположенную в месте крепления подвески.
На фиг.6 изображено аэродинамическое крыло, установленное в горизонтальную или приближенную к ней поверхность - крышу т.с.
На фиг.7 изображено аэродинамическое крыло, установленное на горизонтальную или приближенную к ней поверхность - крышу т.с.
На фиг.1 указаны следующие позиции:
1 - передний бампер; 2 - капот; 3 - лобовое стекло; 4 - крыша; 5 - аэродинамическое крыло, установленное в правой части крыши; 6 - крышка багажника; 7 - аэродинамическое крыло, установленное на левой части крыши; 8 - боковая форточка; 9 - заднее крыло кузова; 10 - задняя стойка подвески; 11 - аэродинамическое крыло, установленное на заднем крыле кузова; 12 - заднее колесо; 13 - сервопривод; 14 - узел установки; 15 - дверь кузова; 16 - опускное стекло; 17 - боковое наружное зеркало; 18 - аэродинамическое крыло, установленное на переднем крыле кузова; 19 - передняя стойка подвески; 20 - переднее колесо; 21 - переднее крыло кузова;
на фиг.4: 22 - часть каркаса безопасности;
на фиг.5: 23 - упор; 24 - колесная арка.
Изобретение поясняется конкретными примерами (фиг.1-7) выполнения, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения совокупностью существенных признаков заданного технического результата.
Согласно изобретению по первому варианту, по меньшей мере одна горизонтальная или приближенная к ней поверхность т.с. - капот 2, крыша 4, крышка багажника 6, дверь задка, оснащается узлами установки, которые передают нагрузку на переднюю стойку 19 или заднюю стойку 10 подвески т.с. (фиг.1-2) или на часть каркаса безопасности 22 (фиг.4).
На примере установки капота «аллигаторного» типа т.с., открываемого со стороны переднего бампера, показана реализация заявленного способа. Капот 2 (фиг.3) устанавливается на стойки 19 подвески или на колесные арки в районе стоек 19. С возрастанием скорости движения т.с. капот передает нагрузку F от набегающего воздушного потока непосредственно на подвеску, обеспечивая тем самым увеличение сцепления колес с дорожным полотном.
Узел установки капота, открываемого со стороны лобового стекла (фиг.5), для передачи упомянутой нагрузки на несущий элемент кузова - колесную арку 24, представляет собой упор 23, выполненный непосредственно на колесной арке.
Для обеспечения регулирования силы сцепления колес в зависимости от величины нагрузки, испытываемой капотом от набегающего воздушного потока по определенному закону, узлы установки, передающие упомянутую нагрузку, могут быть выполнены в виде сервоприводов 13 (фиг.1, 4), установленных на стойках 19 подвески или на несущих элементах кузова - колесных арках 24 в районе стоек 19 подвески или на каркасе безопасности 22 в районе стоек 19 подвески и приподнимающие капот 2 со стороны лобового стекла с учетом обзорности. Таким образом, нагрузка, испытываемая капотом 2 от набегающего воздушного потока, передается не по периметру своей плоскости на кузов, а непосредственно в верхнюю часть стоек 19 подвески или колесные арки 24.
При использовании сервоприводов штатные петли капота 2 «аллигаторного» типа выполняют «плавающими» для возможности открывания капота 2 и перемещения его со стороны задней кромки вверх-вниз.
Аналогичным образом узлы установки выполняют для таких горизонтальных или приближенных к ним поверхностей т.с., как крыша 4 (фиг.2) например у купе-кабриолетов с жесткой складной крышей, крышка багажника 6, дверь задка.
Согласно изобретению по второму варианту, по меньшей мере одно аэродинамическое крыло любой известной формы с возможностью изменения своего положения устанавливают на/в горизонтальную или приближенную к ней поверхность т.с.: капот 2, крыша 4, крышка багажника 6, дверь задка, горизонтальные или приближенные к ним поверхности передних 21 и задних крыльев 9 кузова и/или вертикальные или приближенные к ней поверхности т.с. - переднее крыло 21 кузова, заднее крыло 9 кузова, и оснащают по меньшей мере одним узлом установки, позволяющим передавать нагрузку, испытываемую аэродинамическим крылом при движении т.с. от набегающего воздушного потока, непосредственно на стойки 10 и 19 подвески или части несущего элемента кузова - колесные арки 24 или каркаса безопасности 22 транспортного средства, расположенные в месте крепления подвески.
На фиг.1 для примера оснащения горизонтальной или приближенной к ней поверхности т.с. изображены два аэродинамических крыла 5 и 7, установленных на крыше 4, симметрично относительно продольной осевой линии т.с. таким образом, что в вертикальном положении плоскости аэродинамических крыльев 5 и 7, в проекции сверху образуют боковые стороны равнобедренного треугольника, вершиной направленного к задней части т.с. Аэродинамические крылья 5 и 7 изменяют свое положение посредством узлов установки 14 в виде поворотных шарнирных элементов и проходящими сквозь крышу 4 сервоприводами 13, которые помимо изменения положения крыла передают нагрузку непосредственно на задние стойки 10 подвески.
Оснащение т.с. аэродинамическими крыльями упомянутым образом позволит при синхронном срабатывании аэродинамических крыльев 5 и 7 создавать своеобразный воздухоулавливатель, а при раздельной работе увеличивать прижимную силу только с одной стороны т.с.
Для примера оснащения вертикальных или приближенных к ним поверхностей т.с. (фиг.1), заднее крыло 9 кузова и переднее крыло 21 кузова оснащено с максимальным использованием площадей крыльев кузова аэродинамическими крыльями 11 и 18 соответственно. Для сохранения габаритов т.с., ширина крыльев 11 и 18 определена длиной вылета бокового наружного зеркала 17.
Аэродинамические крылья 11 и 18 изменяют свое положение посредством узлов установки 14 в виде поворотных шарнирных элементов и проходящими сквозь крылья кузова сервоприводами 13, которые помимо изменения положения соответствующего крыла передают нагрузку на передние 19 и задние стойки 10 подвески соответственно. За счет этого увеличивается прижимная сила на колеса.
Для сохранения аэродинамических характеристик т.с., в закрытом положении аэродинамические крылья утапливаются в поверхность кузова (фиг.6), если они устанавливаются в поверхность т.с. или плотно прижимаются к кузову, если они устанавливаются на поверхности т.с. (фиг.7).
Оптимальные углы атаки каждого аэродинамического крыла рассчитываются для каждого т.с. индивидуально, с учетом его собственных аэродинамических характеристик, а также количества, формы, площади, места и углов установки аэродинамических крыльев. В случае необходимости аэродинамическое крыло представляет собой трансформер (типа «гармошка», «жалюзи», телескопического, веерного и подобного типа).
Осуществление изобретения в сочетании со штатной тормозной системой т.с. (при применении узлов установки в виде сервоприводов) предполагает наличие датчика скорости, при которой уместна активация сервоприводов, датчика положения рулевого колеса, активирующего все сервоприводы или только с одной стороны т.с. и оснащение тормозной системы дополнительным датчиком, установленным, например, на тормозной педали и активирующим сервоприводы, перед или вместе с активацией тормозной системы, что уменьшит тормозной путь т.с., износ тормозных колодок, дисков и прочих деталей штатной тормозной системы т.с. Избирательная активация сервоприводов в поворотах т.с., при наличии датчика скорости и датчика положения рулевого колеса, позволит увеличить прижимную силу, воздействующую на внутреннее колесо по отношению к повороту, что улучшит управляемость, устойчивость и увеличит скорость прохождения т.с. поворота (-ов), и уменьшит вероятность сноса передней оси и заноса задней оси т.с.
Осуществление в сочетании с системами, опознающими момент пробуксовки конкретного колеса (противобуксовочной, системой курсовой устойчивости и пр.), которые, как правило, подтормаживают его или передают крутящий момент на другое соосное колесо, предполагает при пробуксовке конкретного колеса вначале активацию сервопривода, воздействующего от аэродинамического крыла или горизонтальной или приближенной к ней поверхности в районе пробуксовываемого колеса, и уже затем при необходимости подтормаживание колеса или передачу крутящего момента на другое соосное колесо, что уменьшит вероятность сноса передней оси и заноса задней оси т.с., уменьшит эффект аквапланирования.
В настоящем описании указаны признаки, выраженные в виде альтернативы: установка крыла на/в горизонтальную или приближенную к ней поверхность и/или вертикальную или приближенную к ней поверхность т.с.;
передача нагрузки на часть подвески или часть несущего элемента кузова или каркаса безопасности т.с., расположенную в месте крепления подвески.
Вышеназванные альтернативные признаки в любом сочетании друг с другом обеспечивают один и тот же технический результат и обусловлены сохранением аэродинамических характеристик и конструктивными особенностями конкретного т.с.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам избирательного увеличения прижимной силы транспортного средства. Согласно изобретению, в соответствии с первым вариантом по меньшей мере одну горизонтальную или приближенную к ней поверхность транспортного средства (капот, крышу, крышку багажника, дверь задка) оснащают узлами установки в виде упоров или сервоприводов, с помощью которых нагрузка, испытываемая упомянутой поверхностью от набегающего воздушного потока, передается непосредственно в соответствующую часть подвески или часть несущего элемента кузова или каркаса безопасности транспортного средства, расположенную в месте крепления подвески. По второму варианту, по меньшей мере одно аэродинамическое крыло любой известной формы устанавливают с возможностью изменения своего положения на/в горизонтальной или приближенной к ней поверхности и/или вертикальной или приближенной к ней поверхности транспортного средства (передние, задние крылья кузова). Узлы установки передают нагрузку, испытываемую аэродинамическим крылом при движении транспортного средства от набегающего воздушного потока, непосредственно на соответствующую часть подвески или часть несущего элемента кузова или каркаса безопасности транспортного средства, расположенную в месте крепления подвески. Технический результат заключается в увеличении сцепления колес с дорожным полотном для повышения устойчивости транспортного средства при его движении с высокой скоростью. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 7 ил.
| Секция гибкой армированной гусеничной ленты | 2023 |
|
RU2816904C1 |
