БАЧОК СТЕКЛООМЫВАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ, ПРЕДОТВРАЩАЮЩИЙ ПОЖАР В МОТОРНОМ ОТСЕКЕ В МОМЕНТ АВАРИИ
VEHICLE WASHER RESERVOIR, PREVENTING FIRE IN THE ENGINE COMPARTMENT DURING AN EMERGENCY

Техническое решение относится к автомобилестроению. В частности, к конструкциям бачков стеклоомывателей и может быть использовано как элемент пассивной безопасности при эксплуатации автомобиля.
Известен классический бачок стеклоомывателя автомобиля, включающий в себя бачок (корпус), крышку, насос, шланги, форсунки, который применяется на автомобилях ВАЗ 2108, ВАЗ 2109, ВАЗ 21099. Источник 1-й: ООО «За рулем» редакция «своими силами», главный редактор Алексей Ревин. Производственно-практическое издание ВАЗ 2108, ВАЗ 2109, ВАЗ 21099 с двигателями 1,1; 1,3; 1,5. Эксплуатация, обслуживание, ремонт, тюнинг, год выпуска 12.10.2017, заказ 30_375, тираж 3000 экз., изготовлено в компании «АМК-Групп». Источник 2-й: Мерседес Бенц ML270 CDI, ML500, ML55AMG. Класс М Руководство по эксплуатации, печать Sommer Corporate Media GmbH&Co.KG, Редакция DaimlerChrysler AG, HPC:R821, 70546 Stuttgart, подписано в печать 08.02.2001.
Бачок стеклоомывателя изготавливается из пластика различных форм, максимально приближенных к свободному месту в моторном отсеке автомобиля. Бачок стеклоомывателя имеет насос, шланги, на концах соединенные с форсунками, и заполняется водой (жидкостью для омывания стекол).
В качестве аналога выбран серийно выпускаемый бачок стеклоомывателя автомобиля Мерседес Бенц ML320. Недостатком аналога является при наличии исправного, заполненного водой бачка стеклоомывателя невозможность автоматически предотвратить пожар в моторном отсеке в случае аварии, столкновения, переворачивания автомобиля; а также невозможность использования водителем жидкости бачка стеклоомывателя для тушения задымления, возгорания в моторном отсеке.
В качестве прототипа выбран бачок стеклоомывателя автомобиля Мерседес Бенц ML500, состоящий из бачка стеклоомывателя, насоса, шланга, форсунок. При этом вода поступает на стекла автомобиля через форсунки, соединенные шлангом с насосом, установленным в бачке стеклоомывателя. К недостаткам прототипа относится при наличии исправного заполненного водой бачка стеклоомывателя невозможность автоматически предотвратить пожар в моторном отсеке в момент аварии, столкновения, переворачивания автомобиля; а также невозможность использования водителем жидкости бачка стеклоомывателя для тушения задымления, начальной стадии возгорания с целью недопущения развития пожара в моторном отсеке.
Задачей технического решения является:
- спасение жизни и здоровья водителя, пассажиров, находящихся в автомобиле в момент аварии путем предотвращения возгорания моторного отсека и автомобиля, предоставляя возможность подойти к автомобилю и извлечь пострадавших людей из салона автомобиля после аварии очевидцами и спасателями, а также водителям и пассажирам самостоятельно покинуть салон автомобиля;
- спасение материальных ценностей, находящихся в автомобиле путем недопущения возгорания моторного отсека в момент аварии;
- уменьшение повреждений, получаемых автомобилем в момент аварии, путем предотвращения возгорания;
- уменьшение вреда окружающей среде и материальным объектам путем предотвращения пожара в момент аварии;
- принудительное тушение водителем автомобиля задымления, возгорания в моторном отсеке жидкостью бачка стеклоомывателя и негорючими газами, выделяемыми газогенератором, водителем автомобиля.
Поставленные задачи решаются благодаря тому, что бачок стеклоомывателя автомобиля, предотвращающий пожар в моторном отсеке в момент аварии, включает в себя бачок, датчик удара, клапаны, форсунки, шланги, также предусмотрен герметично встроенный в бачок газогенератор, соединенный с датчиком удара, срабатывающим автоматически в момент аварии при столкновении на скорости автомобиля более 25 км/ч и создающий избыточное давление в бачке, выделяя негорючие газы. Дополнительно газогенератор может включаться под контролем водителя автомобиля путем включения тумблера. Кроме этого, предложенный бачок стеклоомывателя на стенках имеет отверстия, закрытые клапанами, и шланги с клапанами, по которым вода и газы могут двигаться под действием избыточного давления. Отверстия с клапанами выполнены направленными на пожароопасные места моторного отсека. Шланги с клапанами соединены одним концом с бачком стеклоомывателя и направлены другим концом в труднодоступные пожароопасные зоны и узлы моторного отсека: на выпускной коллектор, бензопровод, масляный фильтр, гидроусилитель.
Между совокупностью существенных признаков заявленного объекта и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, а именно после срабатывания газогенератора в процессе аварии жидкость и негорючие газы начинают подаваться в пожароопасные места, на пожароопасные узлы моторного отсека до начала возможного возгорания, вода смачивает поверхности и негорючие газы вытесняют воздух из моторного отсека за счет избыточного давления, тем самым предотвращая возможность возгорания.
Жидкость и негорючие газы подаются в моторный отсек принудительно под контролем водителя в случае задымления, возгорания в период эксплуатации автомобиля за счет подачи электросигнала на срабатывание газогенератора из салона автомобиля водителем. После срабатывания газогенератора негорючие газы создают избыточное давление в бачке стеклоомывателя, выдавливая воду и газы через открывающиеся клапаны на узлы и места возможного горения, тем самым прекращая возгорание/задымление в момент аварии.
Техническое решение позволяет автоматически предотвратить возгорание моторного отсека в момент аварии. Принудительно остановить водителем задымление, возгорание в моторном отсеке путем приведения в действие газогенератора и создания избыточного давления в бачке, залив пожароопасные места моторного отсека водой и заполнив негорючим газом.
Техническая сущность предложенного технического решения поясняется эскизом ФИГ. 1, на котором показано схематично как взаимодействует газогенератор, находящийся в бачке, с датчиком удара и тумблером водителя. На ФИГ. 2 изображен эскиз бачка стеклоомывателя автомобиля, предотвращающий пожар в моторном отсеке, в разрезе.
Предложенное техническое решение - бачок стеклоомывателя автомобиля, предотвращающий пожар в моторном отсеке в момент аварии, состоит из датчика удара (1), электропровода (2), электронного блока управления - ЭБУ (3), электропровода (4), газогенератора (5), насоса (6), форсунок (7), шланга к форсункам (8), моторного отсека (9), бачка стеклоомывателя (10), воды (11), крышки бачка стеклоомывателя (12), отверстия бачка стеклоомывателя (13), клапанов отверстий (14), шлангов, проложенных к пожароопасным местам (15), тумблера (16), электропровода тумблера (17). Перечисленные выше конструктивные элементы выполнены следующим образом:
1. Датчик удара, срабатывающий (замыкающий электросеть) при столкновении автомобиля на скорости более 25 км/ч;
2. Электропровод, по которому подается сигнал от датчика удара на электронный блок управления;
3. Электронный блок управления (ЭБУ) распознает силу удара, направление, переворачивание автомобиля и отвечает за срабатывание подушек безопасности и газогенератора бачка омывателя;
4. Электропровод соединяет ЭБУ и газогенератор, по которому передается электросигнал в случае аварии на скорости более 25 км/ч;
5. Газогенератор состоит из корпуса, герметично вмонтированного в бачок стеклоомывателя. В газогенератор вставлен пиропатрон, соединенный с электропроводом, по которому имеется возможность подачи электросигнала. Корпус газогенератора заполнен наполнителем, состоящим из азида натрия или нитроцеллюлозы, образующим негорючие газы после срабатывания пиропатрона от электросигнала, которые выбрасываются в бачок стеклоомывателя, создавая избыточное давление.
6. Насос, позволяющий подавать воду из бачка стеклоомывателя через форсунки на загрязненные стекла при нормальной работе автомобиля до аварии;
7. Форсунки, позволяющие разбрызгивать воду, подаваемую насосом, из бачка стеклоомывателя в нормальных условиях работы автомобиля до аварии;
8. Шланг к форсункам, по которому подается вода с помощью насоса из бачка стеклоомывателя до форсунок, при нормальной работе автомобиля до аварии;
9. Моторный отсек автомобиля - пространство, в котором размещен двигатель и отдельные узлы автомобиля, в том числе бачок стеклоомывателя;
10. Бачок стеклоомывателя, имеющий возможность заливки в него воды для штатного омывания стекол в нормальных условиях и удерживать избыточное давление, создаваемое газогенератором в момент аварии до открытия клапанов, находящихся в отверстиях бачка;
11. Вода (жидкость для омывания стекла) - жидкость для омывания стекол в нормальных условиях до аварии, в момент аварии вода используется для тушения возгорания в пожароопасных местах автомобиля;
12. Крышка бачка стеклоомывателя герметично закрывает бачок стеклоомывателя и выдерживает избыточное давление, создаваемое газогенератором в момент аварии, задымлении, возгорании;
13. Отверстия бачка стеклоомывателя, в который вставлены клапаны. Отдельные отверстия соединены со шлангами различной длины, по которым вода и газы могут при создания избыточного давления подаваться в пожароопасные зоны моторного отсека в момент аварии, задымления, возгорания;
14. Клапаны отверстий закрыты в период нормальной работы автомобиля, в момент аварии клапаны под действием избыточного давления, создаваемого газогенератором, открываются, и вода вместе с негорючими газами выбрасывается в пожароопасные места моторного отсека через шланги на коллектор, гидроусилитель, топливный насос, область масляного фильтра; а через отверстия без шлангов - на верхнюю область двигателя, на поддон и внутреннюю сторону капота. При этом вода и газы вырываются под большим давлением, создавая водяной туман в моторном отсеке, состоящий из воды и негорючих газов, выдавливая воздух из моторного отсека, не давая произойти возгоранию;
15. Шланги с клапанами, проложенные к пожароопасным местам, одним концом закреплены к бачку стеклоомывателя и накрывают отверстия бачка, другим концом направлены на пожароопасные места моторного отсека. По шлангам вода и негорючие газы под высоким давлением в момент срабатывания газогенератора и открытия клапанов подаются из бачка к коллектору, масляному фильтру, топливному насосу и гидроусилителю. Шланги имеют отверстия в стенках, по которым вода и газы дополнительно орошают потенциально опасные зоны моторного отсека в местах укладки шланга;
16. Тумблер установлен в салоне автомобиля и доступен водителю, соединен с электрической сетью автомобиля, позволяющей подать электрический сигнал водителем на газогенератор в случае задымления моторного отсека и возгорания в момент движения, остановки автомобиля. Управление запуском газогенератора производится водителем тумблером из салона автомобиля;
17. Электропровод тумблера соединен с бортовой электросетью и газогенератором, минуя ЭБУ и осуществляет подачу электросигнала от тумблера к газогенератору. Тумблер включается водителем вручную.
Описанное выше техническое решение осуществляется следующим образом:
При нормальной работе автомобиля водитель использует установленный в моторном отсеке бачок стеклоомывателя (10) по своему прямому штатному назначению для омывания стекол автомобиля путем использования воды (11), находящейся в бачке (10), и подаче через насос (6) по шлангам форсунок (8) на лобовое стекло через форсунки (7) для смывания грязи со стекол.
В случае аварии, столкновении на скорости более 25 км/ч срабатывает датчик удара (1), от которого по электропроводу (2) подается электросигнал на ЭБУ (электронный блок управления) (3), который управляет открытием подушек безопасности автомобиля в случае встречного, бокового, скользящего удара, переворачивания автомобиля.
От ЭБУ (3) электросигнал идет по электропроводу (4) на газогенератор (5), расположенный в бачке стеклоомывателя (10) автомобиля, в том числе газогенератора.
Газогенератор (5) от электроразряда срабатывает и начинает выделять негорючие газы в бачок стеклоомывателя (10), резко увеличивая давление воды и газов на стенки бачка стеклоомывателя (10), в том числе на отверстия с клапанами (13), и шланги с клапанами (14).
Все клапаны в бачке под давлением открываются, и через них вода и негорючие газы (азот, углекислый газ) вырываются на пожароопасные узлы, детали, места моторного отсека (9). Вода с газами перемешивается, создавая туман, состоящий из негорючих газов и воды. При этом часть воды и негорючих газов подается через шланги к пожароопасным местам моторного отсека.
Все эти процессы происходят в первые доли секунды аварии на скорости столкновения более 25 км/ч. В процессе аварии автомобиля моторный отсек (9) начинает деформироваться одновременно с поступающими под давлением из бачка стеклоомывателя (10) газами и водой (11). Авария, деформация моторного отсека (9) приводит к разрушениям электропроводки, аккумулятора, от ударов металла о металл выделяются искры. Перегретые части двигателя соприкасаются с горючими деталями, узлами моторного отсека. Наличие в моторном отсеке (9) топливопровода, перегретого моторного масла, масла гидроусилителя создает условия для возгорания от искр и перегретых частей в двигателе.
Вода (11) и газы из бачка стеклоомывателя (10) попадают в пожароопасные зоны и воспрепятствуют возгоранию в момент аварии. Негорючие газы, попадая в первые доли секунды аварии в моторный отсек (9) выдавливают воздух из полостей, тем самым не давая возможности появлению возгорания от разрушения электропроводки, разрушения аккумулятора, возгорания от искр из-за удара металла о металл.
Вода, попадая на коллектор, остужает перегретую часть до приемлемых температур (негорючих) в совокупности с негорючими газами, заполнившими подкапотное пространство (моторный отсек), не дает возникнуть возгоранию.
В случае задымления моторного отсека (9), возгорания моторного отсека (9) возникшие во время работы автомобиля от неисправной электропроводки, неправильной работы двигателя, перегрева двигателя, розлива масла, водитель автомобиля вручную включает тумблер (16), от которого по электропроводу (17) электросигнал по бортовой сети подается на газогенератор (11), установленный в бачке стеклоомывателя (10). Газогенератор срабатывает и создает избыточное давление негорючих газов и воды (11), давя на внутренние стенки бачка стеклоомывателя (10), на которых находятся отверстия (13) с вставленными клапанами (14) и шланги с клапанами (15).
Избыточное давление открывает клапаны (14) отверстий (13), клапаны (14) в шлангах (15) и вода (11) с негорючими газами начинает под большим давлением поступать через отверстия (13) и шланги (15) в пожароопасные места моторного отсека (9), забрызгивая детали и узлы моторного отсека (9) водой (11), создавая туман, состоящий из негорючих газов и воды (11).
Вода (11), попадая на места возгорания, тушит открытый огонь. Негорючие газы попадают в моторный отсек, вытесняют воздух и тушат образовавшееся задымление и возгорание.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
Возгорание автомобилей одна из самых опасных ситуаций в процессе аварии. При аварии могут быть разорваны любые топливные магистрали, электросети, может потерять геометрию кузов автомобиля, могут быть разрушены отдельные узлы и детали моторного отсека.
Водители и пассажиры находятся в стрессовом состоянии, а, возможно, после тяжелой аварии и в бессознательном.
Время для покидания автомобиля может быть упущено из-за заклинивания дверей, переворачивания автомобиля.
Возникающее возгорание в автомобиле может привести к жертвам среди людей, находящихся в автомобиле, безвозвратной порче автомобилей и материальных ценностей, находящихся в автомобиле.
Возникающий пожар наносит вред материальным ценностям, объектам, с которыми столкнулся автомобиль, в том числе, создает угрозу жизни и здоровью других участников движения. Предложенный бачок стеклооомывателя автомобиля, предотвращающий пожар в моторном отсеке, исключает возгорание в момент аварии. Кроме этого, автоматически помогает водителю потушить возгорание, задымление в моторном отсеке путем принудительного тушения возгорания, задымления в момент, когда ему удобно это сделать.
Прямой материальный ущерб от пожаров в автотранспорте в 2016 году составил более 13 млрд. рублей
Источник: info@iprospb.ru
Предложенное изобретение позволит уменьшить материальный ущерб и сохранить жизнь и здоровье людей.