ВЕРХНИЙ ПОДРАМНИК ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ С НЕСУЩИМ КУЗОВОМ

Полезная модель (ПМ) относится к машиностроению, а именно к конструированию силовых элементов (рам, балок) автомобилей.
Из уровня техники известна растяжка для автомобиля, предназначенная для соединения между собой амортизаторных стоек в зонах соединений их с кузовом в подкапотном пространстве и содержащая центральный участок, с концевыми частями которого жестко связаны опорные элементы, выполненные с возможностью закрепления их к кузову в подкапотном пространстве, отличающаяся тем, что центральный участок выполнен в виде одной трубчатой поперечины, каждая из двух концевых частей которого опирается на один из двух опорных элементов, представляющих собой пластины и выполненных с возможностью опоры на участки кузова, с которыми соединены амортизаторные стойки, причем опорные элементы содержат монтажные отверстия под крепежные элементы, соединяющие амортизаторные стойки с участками кузова (патент РФ №29892, МПК B62D 25/08).
В данном техническом решении и заявляемой ПМ имеется общий признак - данная растяжка представляет собой силовой элемент, закрепленный в районе соединения верхних амортизаторных стоек с кузовом автомобиля. Техническим результатом данного решения является несущественное увеличение жесткости кузова и некоторое улучшение управляемости. Растяжка крепится к элементам кузова автомобиля и на работу подвески и комфорт автомобиля влияния не оказывает.
Наиболее близкой по конструкции (прототип) является распорка между опорами передних стоек, состоящая из штанги с фигурными шайбами, расположенными по торцевым концам штанги, отличающаяся тем, что фигурные шайбы выполнены таким образом, чтобы их можно было установить в опоры стоек на место штатных ограничителей хода отбоя, а в качестве крепежного элемента используется резьбовое соединение стойки гидроамортизатора, соединяющее их с опорой (патент РФ №137009, МПК B62D 25/08, B62D 27/06).
В данном техническом решении с заявляемой ПМ совпадают следующие признаки: распорка представляет собой силовой элемент, закрепленный к амортизаторным стойкам, в зонах их соединения с верхними опорами стоек. Распорка передает поперечную относительно продольной оси автомобиля силу и крутящие моменты от верхней части одной амортизаторной стойки к верхней части другой амортизаторной стойки. Каких-либо других сил, кроме незначительного веса самой распорки не возникает. Недостатком данного технического решения является блокирование необходимых для работы передней подвески угловых перемещений передних амортизаторных стоек относительно верхних опор, увеличение силы трения между подвижными элементами амортизаторных стоек, вследствие чего ускорится износ амортизаторных стоек, ухудшатся управляемость и комфорт автомобиля.
Задачи, стоящие перед заявляемой ПМ - уменьшение вибраций несущего кузова автомобиля, вызванных неровностями дорожного покрытия, улучшение управляемости автомобиля.
Сущность заявляемой ПМ состоит в следующем:
к передним амортизаторным стойкам в зоне их соединения с верхними опорами стоек с помощью шарнирных узлов крепления монтируется верхний подрамник, к которому прикреплены узлы и детали, расположенные в подкапотном пространстве, имеющие существенную массу. Для фиксирования верхнего подрамника в определенном положении кроме амортизаторных стоек верхний подрамник может иметь дополнительные места крепления к кузову автомобиля через эластичные опоры.
Существенные признаки заявляемой ПМ: верхний подрамник представляет собой силовой элемент, верхний подрамник монтируется к амортизаторным стойкам с помощью шарнирных узлов крепления (отличие от прототипа); к верхнему подрамнику прикреплены узлы и детали, расположенные в подкапотном пространстве (отличие от прототипа).
Частными случаями ПМ являются:
- к верхнему подрамнику подвешивается двигатель,
- верхний подрамник жестко соединен с нижним подрамником, с образованием переднего пространственного подрамника,
- верхний подрамник шарнирно соединен с нижним подрамником,
- верхний подрамник жестко соединен с нижним подрамником, с образованием переднего пространственного подрамника, к верхнему подрамнику подвешивается двигатель,
- верхний подрамник шарнирно соединен с нижним подрамником, к верхнему подрамнику подвешивается двигатель,
- верхний подрамник жестко соединен с нижним подрамником, с образованием переднего пространственного подрамника, на верхний подрамник устанавливается аккумуляторная батарея.
Вследствие данного технического решения происходит разгрузка кузова автомобиля за счет дополнительного нагружения передних амортизаторных стоек главным образом вертикальными силами - силой тяжести и инерционными силами от массы подрамника с закрепленными к нему элементами, уменьшается амплитуда вынужденных колебаний верхних частей передних амортизаторных стоек и, соответственно, кузова автомобиля, вызванных неровностями дорожного покрытия за счет увеличения амплитуды хода сжатия и отбоя амортизаторных стоек. Кроме того, при использовании данного технического решения узлы и детали подкапотного пространства, закрепленные к верхнему подрамнику, имеют более жесткую связь с подвеской автомобиля по сравнению с вариантом закрепления их к кузову автомобиля, вследствие чего улучшается управляемость автомобиля.
Технические результаты заявляемой ПМ:
- уменьшение амплитуды вынужденных колебаний кузова автомобиля, вызванных неровностями дорожного покрытия,
- улучшение управляемости автомобиля.
Данное техническое решение применимо как в случае совместного, так и в случае раздельного присоединения упругого элемента подвески (пружины) и амортизаторной стойки к верхней опоре стойки.
ПМ поясняется схемой, которая не ограничивает весь объем притязаний данного технического решения, а является лишь иллюстрирующим материалом. Верхний подрамник 1 с помощью шарнирных узлов крепления 2 крепится к амортизаторным стойкам 5 в зоне соединения амортизаторных стоек с верхними опорами передних амортизаторных стоек 3, закрепленных к несущему кузову автомобиля 4. К верхнему подрамнику с помощью кронштейна 6 крепятся узлы и детали, расположенные в подкапотном пространстве.
Верхний подрамник должен иметь высокую жесткость в вертикальной плоскости, может быть изготовлен из стали или материалов из легких сплавов на основе цветных металлов. Наиболее технологичным решением является соединение сваркой верхнего подрамника из двух стальных штампованных полукорпусов. Оптимальные форма и размеры верхнего подрамника определяются расстоянием между опорами стоек, массой элементов, закрепляемых на верхнем подрамнике, формой и расположением элементов кузова в подкапотном пространстве, вариантом закрепления к верхнему подрамнику узлов и деталей подкапотного пространства.