ЗАЩИТНЫЙ ПОДДОН ДЛЯ СИЛОВОГО АГРЕГАТА ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ

Полезная модель относится к автомобильному оборудованию, конкретно к защитным поддонам, съемно устанавливаемым в нижнем проеме моторного отсека (отделения) и предохраняющим силовой агрегат (двигатель, коробку передач, каталитический нейтрализатор) от ударных нагрузок и износа в случае наезда на профильное препятствие и уменьшающим загрязнение агрегатов.
Защитные поддоны, как правило, входят в «российский пакет» докомплектации поступающих в Россию легковых автомобилей зарубежного производства, особенно дорогих машин с большой колесной базой и, следовательно, с небольшим относительным дорожным просветом (1].
Известен защитный поддон для силового агрегата легкового автомобиля, содержащий панель сложного профиля с центральным и передним наклонным (при положительном угле атаки) участками, вентиляционными и сливными отверстиями, а также с четырьмя расположенными в ее углах отверстиями для крепления к автомобилю и крепежные детали [2].
В нем панель выполнена тонкостенной, металлической. Центральный ее участок - горизонтальный. Предусмотрены фасонные вырезы по бокам центральной части и съемные лючки. Комплект крепежных деталей представлен болтами с фиксаторами и гайками.
Наиболее близким к заявленной полезной модели по назначению и совокупности существенных признаков является защитный поддон для силового агрегата легкового автомобиля, содержащий панель сложного профиля с положительным углом атаки, с днищем, возвышенными горизонтальными участками, включая передний козырек, боковыми профильными вырезами, элементами жесткости, вентиляционными и сливными отверстиями и отверстиями для крепления к автомобилю, а также крепежные детали [3].
Он представляет собой комбинированную конструкцию из корытообразной панели из синтетического материала, преимущественно стеклопластика, и накладной металлической пластины.
Однако, такой поддон нерационален (не пригоден) для установки на серийный автомобилей марок Вольво С/В-40 («Volvo S/V-40») и/или «Вольво С/В-50» («Volvo S/V-50») шведского производства, где для выполнения функционального назначения защитного поддона требуются как специальная конфигурация панели и в плане и по глубине, так и специальные крепежные детали для крепления к штатным элементам автомобиля без изменения их конструкции.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является улучшение технико-эксплуатационных характеристик автомобилей марки «Вольво С/В-40» («Volvo S/V-40») и/или «Вольво С/В-50» («Volvo S/V-50»), Швеция, путем обеспечения высокоэффективной защиты двигателя и других агрегатов в моторном отсеке от механических воздействий профильных препятствий (особенно в тяжелых российских условиях эксплуатации) при незначительном увеличении габаритно-массовых показателей автомобиля и сохранении удовлетворительного теплового режима в моторном отсеке.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в защитном поддоне для силового агрегата легкового автомобиля, содержащем панель сложного профиля с положительным углом атаки, с днищем, возвышенными горизонтальными участками, включая передний козырек, боковыми профильными вырезами, элементами жесткости, вентиляционными и сливными отверстиями и отверстиями для крепления к автомобилю, а также крепежные детали, панель выполнена выпукло-вогнутой по условиям сопряжения со смежными элементами автомобилей марок «Вольво С/В-40» («.Volvo S/V-40») и/или «Вольво С/В-50» («Volvo S/V-50») и перекрытия проема их моторного отсека, при этом передняя часть панели на участке за передним козырьком выполнена, в продольном сечении, выпуклой, преимущественно криволинейной, боковые вырезы выполнены многоступенчатыми, с ориентированной вверх отбортовкой, по крайней мере, на среднем участке их обвода, часть элементов жесткости выполнена в днище, в виде продольно ориентированных, заниженных зигов с упомянутыми сливными отверстиями, продольно ориентированных возвышенных зигов с упомянутыми вентиляционными отверстиями и возвышенных бонок с двумя задними упомянутыми отверстиями для крепления к автомобилю, расположенных несимметрично по длине и ширине панели.
Задача решается также за счет ряда дополнительных совокупностей признаков устройства:
- на базе указанной совокупности основных признаков, задняя кромка панели отогнута вверх под острым углом;
- в левой части днища, справа от левой бонки с отверстием для крепления панели к автомобилю, предусмотрено заглубление прямоугольной, в плане, формы, преимущественно размером 150×100 мм;
- зиги, в которых предусмотрены сливные отверстия, выполнены прямоугольной формы и расположены симметрично относительно продольной оси панели, а сливные отверстия расположены в их задней части;
- зиги, в которых предусмотрены вентиляционные отверстия, выполнены с увеличением размеров по ширине и глубине в заднем направлении, а вентиляционные отверстия - в их задней стенке с наклоном под острым углом к днищу и ориентацией осей назад-вверх;
- часть зигов, в которых предусмотрены вентиляционные отверстия, расположена в зоне сопряжения с каталитическим нейтрализатором автомобиля, а часть - в зоне сопряжения с коробкой передач автомобиля, перед ними, с возможностью их непосредственного пассивного обдува встречным потоком воздуха при движении автомобиля;
- при совокупности существенных признаков по предыдущему пункту, за вентиляционными отверстиями, по крайней мере, обдува каталитического нейтрализатора, предусмотрен поперечно ориентированный профильный зиг-отражатель воздушного потока;
- передний козырек панели выполнен, в плане, трапециевидной формы, а передние отверстия крепления панели к автомобилю расположены на бедрах указанной трапеции;
- передние отверстия для крепления панели к автомобилю выполнены с межосевым расстоянием 870 мм, расстояния между передними и задними отверстиями для крепления панели к автомобилю равны 670 мм и 500 мм для правых и левых отверстий соответственно, а упомянутые задние правое и левое отверстия смещены, соответственно, от правого и левого упомянутых передних отверстий к продольной оси панели на 250 мм и 90 мм соответственно, при этом все указанные размеры даны с точностью до ± 3 мм;
- панель выполнена из синтетического материала;
- панель выполнена из стеклопластика;
- при совокупностях признаков по любому из двух предыдущих признаков, панель выполнена с постоянной толщиной 8±2 мм, не считая кромок с фасками;
- комплект крепежных деталей для крепления панели передним правым своим углом к автомобилю включает в себя последовательно сопрягаемые правую боковую опору, снабженную стойкой с верхней горизонтальной пластиной на ее торце, анкером на пластине под штатное отверстие в правом лонжероне автомобиля и нижней горизонтальной пластиной на другом конце стойки, болтовое соединение указанной нижней пластины со штатной рамкой радиатора автомобиля, специальный болт под указанный анкер и болт с шайбой под резьбовое отверстие в стойке, с возможностью поджатия панели к нижней пластине;
- комплект крепежных деталей для крепления панели передним левым своим углом к автомобилю включает в себя последовательно сопрягаемые левую боковую опору, снабженную стойкой с верхней горизонтальной пластиной на ее торце, сквозным отверстием в пластине под резьбовую часть Г-образной шпильки с горизонтальной полкой и нижней горизонтальной пластиной на другом конце стойки, гайку с шайбой для крепления опоры на левом лонжероне автомобиля, болтовое соединение указанной нижней пластины со штатной рамкой радиатора автомобиля и болт с шайбой под резьбовое отверстие в стойке, с возможностью поджатия панели к нижней пластине;
- при установленных боковых опорах их стойки расположены под углом к вертикали;
- каждый из двух комплектов крепежных деталей для крепления панели задней ее частью к автомобилю включает в себя последовательно сопрягаемые заднюю монтажную планку U-образной в продольном сечении формы с плоскими горизонтальными полками, с отверстием и с соосно отверстию приваренной гайкой, болт с шайбой под указанную гайку, с возможностью фиксации панели на подрамнике автомобиля.
Заявленное устройство представлено на чертежах примерами конструктивного выполнения:
на фиг.1 показан защитный поддон с комплектом крепежных деталей, вид в аксонометрии, совмещенный со схемой крепления;
на фиг.2 - панель поддона, вид в плане;
на фиг.3 - панель поддона, разрез А-А, совмещенный с фрагментом вида в плане, где α - лобовой угол атаки передней части панели (переменная величина).
Защитный поддон для силового агрегата легкового автомобиля содержит (см. фиг.1-3) панель 1 сложного профиля, которая выполнена выпукло-вогнутой по условию сопряжения, т.е. в контакте в местах фиксации и с небольшим, равномерно распределенным по поверхности зазором (20 мм с учетом прогиба при деформациях), со смежными элементами автомобилей марки «Вольво С/В-40» («Volvo S/V-40») и/или марки «Вольво С/В-50» («Volvo S/V-50v>), Швеция, и перекрытия проема (нижнего проема) их моторного отсека.
В панели 1 выделены днище 2, горизонтально расположенный передний (по ходу движения автомобиля) козырек 3 и другие возвышенные горизонтальные участки. Передняя часть панели 1 на участке непосредственно за козырьком 3 выполнена, в продольном сечении (см. фиг.3), выпуклой, преимущественно криволинейной, что обусловливает наличие положительного угла атаки а передней части панели (лобового угла атаки панели). При выпуклой поверхности указанного участка величина угла α - переменная. Днище 2 имеет в целом (за исключением отдельных его участков) горизонтальную ориентацию в продольных сечениях.
Предусмотрены боковые профильные вырезы 4, 5, выполненные многоступенчатыми, с ориентированной вверх отбортовкой 6, 7, по крайней мере, на среднем участке их обвода, преимущественно симметричными для левой и правой сторон относительно продольной оси 8 панели 1. Предусмотрены также элементы жесткости панели 1, основными из которых являются выполненные в днище 2 продольно ориентированные, заниженные (относительно уровня днища 2) зиги (т.е. местные углубления) 9, 10, продольно ориентированные возвышенные зиги (т.е. местные выступы) 11 (в данном случае в количестве двух) и 12, и возвышенных бонок (т.е. местных выступов круглой, в плане, формы) 13, 14, при этом последние расположены несимметрично по длине и ширине панели 1.
Рекомендуется выполнение задней кромки 15 панели 1 отогнутой вверх («задранной») под острым углом (см. фиг.3).
В левой части днища 2, справа от левой бонки 14, может быть предусмотрено заглубление 16, в данном случае прямоугольной, в плане, формы, преимущественно размером 150×100 мм.
Зиги 9, 10 выполнены в плане, в данном случае, прямоугольной формы, и расположены симметрично относительно оси 8. В них предусмотрены сливные отверстия 17 и 18 соответственно, расположенные, как правило, в их задней (походу автомобиля) части. Зиги 11, 12 выполнены, предпочтительно, с увеличением размеров
по ширине и глубине в заднем направлении. В их задней стенке с наклоном под острым углом к днищу 2 имеются вентиляционные отверстия - соответственно 19 (по одному на зиг) и 20 (два в ряд), с ориентацией осей назад-вверх. В данном примере зиги 11 расположены в зоне сопряжения с каталитическим нейтрализатором автомобиля (не показан), а зиг 12 - в зоне сопряжения с коробкой передач автомобиля (также не показана), причем перед ними, с возможностью их непосредственного пассивного обдува встречным потоком воздуха при движении автомобиля. Рекомендуется наличие поперечно ориентированного профильного зига-отражателя воздушного потока 21, который должен быть расположен за вентиляционными отверстиями 19, с возможностью отражения и подъема воздушного потока над поверхностью днища 2.
Геометрия заглубления 16 и зигов 9-12 характеризуется чередованием, в поперечном направлении, участков разных, преимущественно двух, уровней (иначе говоря, - возвышенных и низменных горизонтальных и почти горизонтальных поверхностей). В поперечном сечении зиги 2-12 (а заглубление 16 - и в продольном сечении) выполнены трапециевидными (аналогично профилю шифера), со округлениями углов.
В панели 1 предусмотрены отверстия для ее крепления к автомобилю: пара передних отверстий 22, 23, расположенных симметрично оси 8, и задние 24, 25 (в центрах бонок 13, 14).
В данном примере устройства, козырек 3 выполнен, в плане, трапециевидной формы, а передние отверстия 22, 23 расположены на бедрах (боковых сторонах) указанной трапеции.
Отверстия 22, 23 выполнены с межосевым расстоянием 870 мм, расстояния между передними и задними для крепления панели 1 к автомобилю равны 670 мм и 500 мм для правых (22, 24) и левых (23, 25) отверстий соответственно, а задние правое (24) и левое (25) отверстия смещены, соответственно, от правого (22) и левого (23) передних отверстий к оси 8 на 250 мм и 90 мм соответственно. При этом все указанные размеры даны с точностью до ± 3 мм.
Рекомендуется выполнение панели 1 из синтетического материала, преимущественно из стеклопластика на основе материала «кевлар», с постоянной толщиной 8±2 мм, не считая кромок с фасками. Рекомендуется также защитно-декоративное, в частности лакокрасочное (битумное), покрытие поверхности панели 1.
Кроме панели 1, в состав заявляемого защитного поддона крепежные детали, распределенные по четырем комплектам (см. фиг.1). Предлагается следующий рациональный вариант их конструкции.
Комплект крепежных деталей для крепления панели 1 передним правым своим углом к автомобилю включает в себя последовательно сопрягаемые правую боковую опору, снабженную стойкой 26 с верхней горизонтальной пластиной 27 на ее торце, анкером 28 на пластине 27 под штатное отверстие в правом лонжероне автомобиля (не показано) и нижней горизонтальной пластиной 29 на другом конце стойки 26, болтовое соединение (болт 30, шайба 31, гайка 32) пластины 29 со штатной рамкой радиатора автомобиля (не показана), специальный болт 33 под анкер 28 и болт 34 с шайбой 35 под резьбовое отверстие в стойке 26, с возможностью поджатия панели к пластине 29.
Комплект крепежных деталей для крепления панели 1 передним левым своим углом к автомобилю включает в себя последовательно сопрягаемые левую боковую опору, снабженную стойкой 36 с верхней горизонтальной пластиной 37 на ее торце, сквозным отверстием 38 в пластине 37 под резьбовую часть Г-образной шпильки 39 с горизонтальной полкой и нижней горизонтальной пластиной 40 на другом конце стойки 36, гайку 41 с шайбой 42 для крепления опоры на левом лонжероне автомобиля (не показан), болтовое соединение (болт 43, шайба 44, гайка 45) пластины 40 со штатной рамкой радиатора автомобиля (не показана) и болт 46 с шайбой 47 под резьбовое отверстие в стойке 36, с возможностью поджатия панели 1 к пластине 40.
При этом (при установленных боковых опорах) их стойки (26, 36) расположены под углом к вертикали.
Каждый из двух комплектов крепежных деталей для крепления панели 1 задней ее частью к автомобилю включает в себя последовательно сопрягаемые заднюю монтажную планку 48 (49) U-образной в продольном сечении формы с плоскими горизонтальными полками, с отверстием и с соосно отверстию приваренной гайкой 50 (51), болт 52 (53) с шайбой 54 (55) под гайку 50 (51), с возможностью фиксации панели 1 на подрамнике автомобиля (не показан).
Описанный конструктивный пример выполнения устройства не исключает других возможных вариантов в рамках заявленной совокупности существенных признаков.
Разработаны технологические процессы изготовления деталей и сборки устройства в условиях мелкосерийного производства.
Устройство работает следующим образом.
При наезде автомобиля на профильное препятствие (неровность, камень, поребрик и т.д.) поддон защищает элементы силового агрегата автомобиля: ударные и касательные нагрузки воспринимаются (с учетом угла атаки а) панелью 1 и, за счет ее высокой жесткости, усиленной зигами 9-12 и другими ребрами жесткости (например, отбортовкой 6, 7), достаточно равномерно распределяются по ее местам крепления.
Максимальная адаптированность профиля и рельефа поддона к автомобилям марок «Вольво С/В-40» («Volvo S/V-40»} и/или «Вольво С/В-50» («Volvo S/V-50») снимает проблемы изоляции проема моторного отсека снизу и обеспечивает удовлетворительные габаритные характеристики автомобиля с установленным на него защитным поддоном.
Через отверстия 19-20 обеспечивается воздушное охлаждение закрытого панелью 1 внутреннего объема моторного отсека. При этом наиболее горячий агрегат (каталитический нейтрализатор) и коробка передач охлаждаются наиболее эффективно за счет расположения указанных отверстий непосредственно напротив их поверхностей. Через отверстия 17-18 происходит автоматический слив жидкостей, скапливающихся в нижних уровнях (низменных участках) панели 1.
Использование заявляемой полезной модели позволяет улучшить технико-эксплуатационные характеристики автомобилей марок «Вольво С/В-40» («Volvo S/V-40») и/или «Вольво С/В-50» («Volvo S/V-50»), Швеция, обеспечив высокоэффективную защиту двигателя, коробки передач, каталитического нейтрализатора и других агрегатов в моторном отсеке от механических воздействий профильных препятствий (особенно в тяжелых российских условиях эксплуатации) при незначительном увеличении габаритно-массовых показателей автомобиля и сохранении удовлетворительного теплового режима в моторном отсеке.
Источники информации, принятые во внимание:
1. «За рулем», №12, 1997. - С.168-170.
2. RU 8328 U1, B 62 D 25/18, 05.21.1997.
3. RU 2140371 С1, B 62 D 25/20, 30.06.1998 (прототип).