УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОДМОТОРНОЙ ЧАСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к оборудованию транспортных средств, а именно предназначена для защиты подмоторного пространства автомобиля от механического повреждения картера двигателя, коробки передачи и раздаточной коробки в случае наезда на препятствие, от попадания грязи, от химических средств, используемых при обработке автомобильных дорог при гололедице, и т.п. негативных воздействий.
Известно устройство для защиты картера двигателя автомобиля, содержащее тонкостенную металлическую панель и элементы крепления панели к автомобилю, панель снабжена дополнительными боковыми крыльями, функциональной заглушкой, которая снабжена эластичной заглушкой, металлические поверхности покрыты полимерным покрытием (Патент на полезную модель RU №8946, 1999).
Известное устройство не обеспечивает долговременную коррозионную защиту, т.к. порошковое полимерное покрытие обеспечивает коррозионную стойкость, а соответственно, целостность устройства, только если не нарушена сплошность покрытия. При наличии царапин или иных повреждений на поверхности покрытия, металлическая панель повергается коррозии, утрачивая свои защитные свойства.
Известен усилительный защитный поддон силового агрегата и коробки передач автомобиля, выполненный из ударопрочного материала в виде монолитной панели, имеющей сгибы в передней и задней частях поддона отверстия для размещения элементов крепления к кузову автомобиля, при этом монолитная панель выполнена из поликарбоната толщиной 5-7 мм и снабжена ребрами жесткости (Патент на полезную модель RU №104140, 2009).
Известное техническое решение направлено на снижение аэродинамического сопротивления, повышение коррозионной стойкости за счет использования материалов не подверженных коррозии. Вместе с тем, известное устройство не позволяет обеспечить механическую прочность, особенно при пониженных температурах, т.к. поликарбонат при пониженной температуре приобретает повышенную хрупкость и даже при незначительном механическом ударе теряет целостность, после чего защита перестает противодействовать нагрузке, т.е. утрачивает свои защитные функции.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для защиты картера двигателя транспортного средства, представляющее собой панель, снабженную боковыми крыльями, расположенными под углом к плоскости панели, сливным и вентиляционными отверстиями с продольными и поперечными пересекающимися ребрами жесткости, панель выполнена из термостабилизированного стеклонаполненного полипропилена толщиной не менее 3 мм. (Патент на полезную модель RU №114449, 2011).
Известное устройство обладает долговечностью, т.к. полимерный материал не подвержен коррозионным воздействиям, а также высокой жесткостью из-за наличия пересекающихся ребер жесткости. К недостаткам известного устройства следует отнести недостаточную прочность и надежность при эксплуатации транспортного средства, особенно при пониженных температурах, т.к. полипропилен, из которого изготовлена панель, характеризуется недостаточной механической прочностью при пониженных температурах, а входящий в состав материала стеклонаполнитель существенным образом не решает эту задачу.
Технической задачей полезной модели является расширение арсенала противоударных коррозионностойких средств защиты подмоторного пространства транспортного средства, обеспечивающих надежность его эксплуатации, в том числе при пониженных температурах.
Техническая задача достигается тем, что по варианту один заявляемое устройство для защиты подмоторной части транспортного средства содержит монолитную панель, снабженную элементами крепления к соответствующим частям транспортного средства, элементами жесткости и функциональными отверстиями, отличающееся тем, что монолитная панель выполнена из листовой стали, наружная и внутренняя поверхность которой снабжена цинксодержащим покрытием, а элементы жесткости выполнены в виде рельефных элементов, оси которых пересекают продольную ось монолитной панели.
Техническая задача достигается тем, что по варианту два заявляемое устройство для защиты подмоторной части транспортного средства содержит монолитную панель, снабженную элементами крепления к соответствующим частям транспортного средства, элементами жесткости и функциональными отверстиями, отличающееся тем, что монолитная панель выполнена из листовой стали, наружная и внутренняя поверхность которой снабжена цинксодержащим покрытием, а элементы жесткости выполнены в виде, по меньшей мере, одного продольного профиля с прогибом вниз.
Техническая задача достигается тем, что по варианту три заявляемое устройство для защиты подмоторной части транспортного средства содержит монолитную панель, снабженную элементами крепления к соответствующим частям транспортного средства, элементами жесткости и функциональными отверстиями, отличающееся тем, что монолитная панель выполнена из листовой стали, наружная и внутренняя поверхность которой снабжена цинксодержащим покрытием, а элементы жесткости выполнены в виде, по меньшей мере, одного продольного профиля с прогибом вниз и рельефных элементов, оси которых пересекают продольную ось монолитной панели.
Рельефные элементы, оси которых пересекают продольную ось монолитной панели, могут быть выполнены поперечными, т.е. пересекающими продольную ось под прямым углом, или могут быть расположены с небольшим наклоном к продольной оси монолитной панели. Рельефные элементы далее по тексту описания поименованы как поперечные рельефные элементы независимо от угла их наклона к продольной оси монолитной панели.
Дополнительная прочность заявляемого устройства может быть обеспечена тем, что поперечные рельефные элементы пересекают продольный профиль с прогибом вниз.
В качестве элементов крепления к соответствующим частям транспортного средства используют боковые крылья или планки, в том числе фигурные, например, проушины, или отверстия, выполненные непосредственно на монолитной панели, или иные известные элементы.
Под соответствующими частями транспортного средства, к которым крепится заявляемое устройство, понимаются неподвижные части, а именно подрамник, лонжероны, рама транспортного средства.
Поперечные рельефные элементы могут быть изготовлены штамповкой плоского листа на прессе. Поперечные рельефные элементы обеспечивают достаточную жесткость и надежную защиту картера двигателя, коробки передач или раздаточной коробки транспортного средства как от точечной нагрузки, например, если препятствие - камень, либо нагрузка распределена по защите, если препятствием является земляной или снежный бруствер.
Продольный профиль с прогибом вниз, помимо вышеуказанной защиты от точечной или распределенной нагрузки, обеспечивает также направленную деформацию при лобовом ударе автомобиля (сближении передних и задних точек ее крепления к кузову), позволяя двигателю уходить вниз, т.е. дополнительно обеспечивая пассивную безопасность транспортного средства.
В качестве материала изготовления панели может быть использована листовая прокатная сталь, например марок ст.3сп/пс-5или ст.09Г2С или любой известный для этих целей листовой металлопрокат предпочтительно из низколегированных сталей по ГОСТ 380-94, 1050-88. 27772-88. Для изготовления стальной панели заявляемого устройства стальной лист используют предпочтительно толщиной 1,0-3,5 мм.
Цинксодержащее покрытие выполнено с толщиной 40-200 мкм и может быть изготовлено из любого известного цинксодержащего состава, пригодного для несения методом горячего цинкования, например, по ГОСТ 9.307-89 или методом холодного цинкования известными составами, например, промышленно выпускаемые под торговыми марками ЦВЭС по ТУ 2312-004-12288779-99, ЦИНОЛ по ТУ 2312-012-12288779-99, Цинотан, Цинотерм, отверждаемые влагой воздуха и т.п.
В зависимости от формы кратера двигателя, коробки передач или раздаточной коробки, стальная панель выполнена соответствующей формы, которая придается листовой металлической заготовке, например, путем формования или штамповкой.
Под функциональными отверстиями понимаются вентиляционные и сливные отверстия, а также отверстия для размещения крепежа, технологические отверстия и другие функциональные отверстия. Технологические отверстия могут быть снабжены лючками или эластичными заглушками или иными подобными элементами.
В качестве крепежа могут быть использованы винтовые крепежные элементы, например, кронштейны, болты, винты, гайки и шайбы и т.п. крепеж, преимущественно обработанный методом электролитического или гальванического цинкования по ГОСТ 9.301-86.
Сравнение заявляемого технического решения с прототипом показывает, что оно отличается материалом изготовления панели, наличием цинксодержащего покрытия с наружной и внутренней сторон, элементов жесткости в виде продольного профиля с прогибом вниз и/или поперечных рельефных элементов.
Цинксодержащие покрытия достаточно широко известны в науке и технике, однако при проведении патентно-информационных исследований не выявлено технических решений, в которых цинковые покрытия использовались бы в устройствах, предназначенных для защиты подмоторной части транспортного средства.
Монолитная панель, выполненная из стали, обеспечивает высокие прочностные показатели, как при высоких, так и при низких температурах. Цинковое покрытие, нанесенное с обеих сторон панели, обеспечивает протекторный механизм защиты, т.е. даже при наличии царапин и сколов покрытия, панель не подвергается коррозионному разрушению, сохраняя свои защитные свойства в полном объеме. Элементы жесткости, выполненные в виде продольного профиля с прогибом вниз и/или поперечных рельефных элементов, обеспечивают высокую жесткость конструкции. Совокупность заявленных признаков обеспечивает заявляемому устройству полный комплекс необходимых свойств, решая поставленную задачу.
Поэтому есть основания полагать, что заявляемая полезная модель соответствует критерию «новизна».
Заявляемое устройство может быть изготовлено из известных в технике элементов и материалов, т.е. заявляемая полезная модель соответствуют критерию «промышленная применимость».
Заявляемые варианты устройства связаны между собой единым изобретательским замыслом и приводят к получению одного и того же технического результата, т.е. заявляемая полезная модель отвечает требованию «единство полезной модели».
Заявляемое устройство иллюстрируется следующими рисунками.
На Фиг.1 показана монолитная панель в разрезе.
На Фиг.2 показано устройство защиты подмоторной части транспортного средства по варианту один (вид снаружи).
На фиг.3 тоже вид изнутри.
На Фиг.4 показано устройство защиты подмоторной части транспортного средства по варианту два (вид снаружи).
На фиг.5 показано устройство защиты подмоторного пространства по варианту два в сборе (вид изнутри).
На Фиг.6 показано устройство защиты подмоторной части транспортного средства по варианту три (вид снаружи), в котором поперечные рельефные элементы и продольный профиль с прогибом вниз не пересекают друг друга.
На фиг.7 тоже вид изнутри.
На фиг.8 показано устройство защиты подмоторного пространства по варианту три, в котором поперечные рельефные элементы пересекают продольный профиль с прогибом вниз.
Заявляемое устройство состоит из монолитной панели 1, выполненной из стального листа 2, имеющего с обеих сторон цинксодержащее покрытие 3 и 4 (Фиг.1). Монолитная панель 1 (Фиг.2-Фиг.8), снабжена элементами крепления, которые выполнены в виде боковых крыльев 5, 6 (Фиг.6 и Фиг.7) и/или планок 7, 8 (Фиг.4-Фиг.8) с отверстиями для крепления 9 (Фиг.2-Фиг.8), вентиляционными отверстиями 10) (Фиг.2-Фиг.8), сливными отверстиями 11 (Фиг.3-Фиг.8), технологическими отверстиями 12 (Фиг.2, Фиг.3, Фиг.5, Фиг.8). Элементы жесткости выполнены в видe поперечных рельефных элементов 13 в количестве шести-семи штук (Фиг.2, Фиг.3, Фиг.6-Фиг.8), оси которых пересекают продольную ось монолитной панели 1, и/или продольного профиля 14 с прогибом вниз в количестве одной штуки (Фиг.5, Фиг.8) или в количестве двух штук (Фиг.4, Фиг.6 и Фиг.7). Отверстия для крепления 9 выполнены для размещения болтов с шайбой 15, закладных гаек 16 (Фиг.5).
Заявляемое устройство изготавливают следующим образом. Стальной лист 2 толщиной 1,0-3,5 мм изгибают формованием (штамповкой), придавая ему необходимый рельеф, формируя боковые крылья 5, 6, планки 7, 8, продольный профиль 14 с прогибом вниз, поперечные рельефные элементы 13 и вырубая отверстия 9 для размещения крепежа 15, 16, функциональные отверстия 10, 11 и 12. Полученную заготовку подвергают горячему цинкованию путем ее погружения в стальную ванну, снабженную по периметру газовыми горелками, обеспечивающими создание температуры 440-450°C, необходимую для расплавления цинкующего состава, находящегося в ванне. Время погружения заготовки в ванну составляет от 1 до 3 минут, которых достаточно для формирования слоя цинкового покрытия 3, 4 толщиной 40-200 мкм с обеих сторон заготовки. Окончание образования цинкового покрытия 3, 4 на наружной и внутренней сторонах монолитной панели 1, определяют по выделению оксида цинка.
Формирование цинксодержащего покрытия может быть осуществлено методом холодного цинкования путем распыления на поверхность заготовки соответствующих составов, выпускаемых, например, под марками ЦВЭС, Цинол.
Полученное устройство защиты подмоторного пространства крепится на штатные места неподвижных элементов транспортного средства - лонжеронам или подрамнику двигателя или раме.
Использование заявляемого устройства для защиты подмоторной части транспортного средства позволяет расширить ассортимент противоударных коррозионно стойких средств защиты от нежелательных механических воздействий всех низкорасположенных узлов и агрегатов транспортного средства и улучшить условия его эксплуатации, в том числе при низких температурах, предотвращая негативные последствия, связанные с механическим повреждением путем образования вмятин на стальных агрегатах автомобиля или полным разрушением алюминиевых агрегатов. Заявляемое устройство обладает достаточной жесткостью и прочностью и при наезде на препятствие защита гасит энергию удара своей упругой деформацией без разрушения и потери устойчивости, долговременно в использовании, т.к. не подвержено коррозии.