ПЕРЕДНЯЯ ПОПЕРЕЧНАЯ БАЛКА КОЛЕСНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
FRONT TRANSVERSE BEAM OF WHEELED VEHICLE

Изобретение относится к раме шасси колесного транспортного средства с признаком, приведенным в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Материалы деталей двигателя и смазочное масло в двигателе имеют лишь ограниченную стойкость против нагрева. Тепло, переданное деталям двигателя в процессе сгорания топлива, должно отводиться в окружающую атмосферу. Для этого двигатель должен охлаждаться. Поэтому для охлаждающего действия системы охлаждения важна оптимизация теплообмена за счет большой скорости протекания охлаждающей среды, а также максимальных поверхностей соприкосновения. В современном автомобилестроении, предпочтительно, применяются двигатели с жидкостным охлаждением, у которых цилиндры и головки цилиндров выполнены двустенными. Между стенками находится вода или охлаждающая жидкость. При этом вентилятор, радиатор и необходимый водяной насос являются важнейшими деталями системы жидкостного охлаждения. При этом вентиляторы или воздуходувки в достаточной степени снабжают воздухом все охлаждаемые детали двигателя и прежде всего радиатор, обтекаемый охлаждающей жидкостью. Теплообмен между деталями двигателя и радиатором улучшается с повышением скорости обтекания и увеличением контактной поверхности радиатора. При этом радиаторы для максимального увеличения контактных поверхностей состоят из системы трубок или пластинок.
Из АТ 502802 В1 известна система поперечной балки для колесного транспортного средства с пневматической подвеской, имеющая два лонжерона рамы, проходящих в продольном направлении. Система поперечной балки содержит два соответствующих закрепленных на внешних сторонах лонжеронов рамы держателя пневматических амортизаторов, а также соединительный элемент, проходящий под лонжеронами рамы и примерно в поперечном направлении относительно лонжеронов рамы. Соединительный элемент соединяет оба держателя пневматических амортизаторов, причем соединительный элемент является средней частью и содержит соответственно мостовые элементы, закрепленные на противоположных концах средней части. Мостовые элементы закреплены на пневматических амортизаторах в области, обращенной от средней части. Система поперечной балки отличается тем, что мостовые элементы соответственно дополнительно закреплены на нижнем поясе лонжеронов рамы. Развитие техники в автомобилестроении ведет к тому, что колесные транспортные средства оснащаются все более мощными двигателями, требующими повышенной охлаждающей мощности. Однако при этом недостаток заключается в том, что радиатор, необходимый в передке колесного транспортного средства, подвержен негативному воздействию конструктивных особенностей обоих лонжеронов рамы, а также самой передней поперечной балки.
Поэтому задача изобретения заключается в создании шасси, в котором размеры вентилятора почти не зависят от системы лонжеронов рамы, а также самой передней поперечной балки.
Задача решается с помощью признаков отличительной части пункта 1 формулы изобретения.
Отверстие (проем) в области самой передней поперечной балки между ее верхней и нижней половинами позволяет увеличение вентилятора в горизонтальном и вертикальном направлениях независимо от положения передней поперечной балки. При этом отверстие вверх и вниз, если смотреть в направлении движения, ограничено верхней и нижней половинами передней поперечной балки, а с правой и левой сторон - лонжеронами рамы или многофункциональными опорными щитами. В отверстии, если смотреть в направлении движения, позади радиатора (охладителя) установлен вентилятор, удерживаемый обечайкой и стабилизирующий отверстие. Возможно также, чтобы радиатор, подогнанный к отверстию, в передней поперечной балке согласно изобретению представлял собой несущий элемент. Поскольку передняя поперечная балка принимает вентилятор жидкостного охлаждения колесного транспортного средства, она может быть значительно увеличена и быть расположенной по центру или эксцентрично относительно продольной оси транспортного средства. Передняя продольная балка придает дополнительную жесткость лонжеронам рамы в области передней части (передка) транспортного средства. При этом передняя поперечная балка может быть выполнена, например, в виде сварной системы прессованных деталей с U-образной прессованной деталью для восприятия поперечных и вертикальных сил или в виде отлитых деталей для восприятия (опирание и поддержка) продольных сил. Нижняя половина передней поперечной балки может быть выполнена под прямым углом к продольной оси транспортного средства (например, автомобиля) в качестве переднего противоподкатного бруса и позиционируется под радиатором. В случае лобового столкновения противоподкатный брус должен поглощать энергию столкновения и за счет своей деформации передавать ее лонжерону рамы. Возможно, что на перемычке или на противоподкатном брусе установлен опрокидывающий цилиндр кабины водителя, благодаря чему осуществляется связь с кабиной. В зависимости от необходимой ориентации радиатора нижняя половина передней поперечной балки может быть установлена или вертикально под верхней половиной передней поперечной балки, или же в направлении движения, или против него.
Согласно одному другому варианту осуществления изобретения, если смотреть от продольной оси транспортного средства (например, автомобиля), на внешней стороне лонжеронов расположены многофункциональные опорные щиты, служащие для опосредованного закрепления верхней и нижней половин передней поперечной балки на лонжеронах. При этом многофункциональные опорные щиты в горизонтальном направлении выступают от лонжерона рамы, а именно, если смотреть относительно продольной оси транспортного средства (например, автомобиля), на внешней стороне лонжерона. При этом многофункциональный опорный щит может быть сварен или свинчен с лонжероном. В качестве дополнения возможно, что многофункциональный опорный щит сконструирован с верхней и нижней половинами передней поперечной балки в виде цельного компонента.
Согласно одному другому варианту осуществления изобретения соединение многофункциональных опорных щитов с верхней и нижней половинами передней поперечной балки образует кольцеобразную раму. Дополнительно рама может иметь многоугольную форму. Рама охватывает (окружает) отверстие с помощью верхней и нижней половин передней поперечной балки и по бокам к ним с помощью лонжеронов рамы или соответственно опорными кронштейнами. Благодаря кольцевой форме рамы усилие, оказываемое кабиной на переднюю поперечную балку, передается лонжерону рамы. Кольцеобразная передняя поперечная балка в зависимости от тяжести грузового автомобиля выполнена, например, в виде отлитой детали или имеет другую форму изготовления. При этом рама по своим размерам подогнана к пространственным габаритам вентилятора.
Согласно одному другому варианту осуществления изобретения в раму передней поперечной балки вставлен диффузор вентилятора для приема вентилятора. На диффузоре вентилятора могут быть предусмотрены выемки для огибающих рулевой сошки рулевого механизма.
Согласно одному другому варианту осуществления изобретения верхняя половина передней поперечной балки содержит приемные устройства для прикрепления опоры кабины. Прикрепление опоры кабины дистанцировано наружу от верхней половины за счет стоек, радиально направленных к верхней половине передней поперечной балки. Дополнительно предусмотрены стойки, подпирающие переднюю поперечную балку в продольном направлении лонжеронов рамы относительно последних. При этом стойки соединяют прикрепления опоры кабины с лонжеронами, если смотреть относительно продольной оси транспортного средства (например, автомобиля). Для дополнительной поддержки и амортизации кабины между стойками и противоподкатным брусом предусмотрены дополнительные амортизационные стойки.
Возможно также, чтобы на многофункциональном опорном щите был установлен дополнительный опорный кронштейн, например кронштейн для буксировки. При этом многофункциональный опорный щит может отстоять сбоку и вперед от соответствующего лонжерона рамы относительно продольной оси транспортного средства. Многофункциональный опорный щит может быть закреплен только на одном лонжероне или же диаметрально противоположно на обоих лонжеронах. На лонжероне, на котором многофункциональный опорный щит не предусмотрен, верхняя и нижняя половины передней поперечной балки закреплены непосредственно. Дополнительно возможно, чтобы многофункциональный опорный щит содержал рулевой механизм. Если смотреть от лонжерона в продольном направлении транспортного средства (например, автомобиля), то многофункциональный опорный щит, выступающий сбоку и спереди, позволяет устанавливать радиаторы, боковые габариты которых выходят за пределы ширины в свету лонжеронов рамы. Рулевой механизм может быть расположен таким образом, чтобы он был интегрирован в многофункциональный опорный щит в качестве дополнительной несущей опоры. Благодаря симметричности выполнения корпуса рулевого механизма, а также кронштейна для буксировки несущая структура согласно изобретению может быть использована в автомобилях как с левым, так и с правым рулем.
Другие признаки, детали и преимущества изобретения вытекают из нижеследующего описания различных вариантов осуществления изобретения, а также из чертежей. При этом
фиг.1 изображает переднюю поперечную балку в перспективе, а
фиг.2 - вид спереди передней поперечной балки.
На фиг.1 изображен передок 1 колесного транспортного средства с передней поперечной балкой 2, охватывает по бокам в передней области оба лонжерона 3. В примере на фиг.1 передняя поперечная балка 2 находится на переднем конце лонжеронов 3, если смотреть в направлении 4 движения. При этом передняя поперечная балка 2 содержит нижнюю половину 5, соединенную посредством промежуточных элементов 6 с многофункциональным опорным щитом 7. В примере на фиг.1 изображены два опорных щита 7, которые, если смотреть в направлении 4 движения, своими верхними концами соединены за одно целое с верхней половиной 8 передней поперечной балки 2. На фиг.1 передняя поперечная балка 2 выполнена кольцевой и окружает отверстие (проем) 9. Нижняя половина 5 передней поперечной балки 2 выполнена в виде полого профиля и содержит противоподкатный брус 10. На обеих наружных сторонах противоподкатного бруса 10 расположены опоры 11 для установки опрокидывающих цилиндров (не показаны). Промежуточные элементы 6 соответственно одним концом с силовым и/или геометрическим замыканием соединены с нижней половиной 5 передней поперечной балки 2, а другим концом - с соответствующим многофункциональным опорным щитом 7. Плечи 12 многофункциональных опорных щитов 7, если смотреть относительно продольной оси 24 автомобиля, выступают с боков и вперед от лонжеронов 3 рамы так, что между плечами 12 может быть установлен радиатор (не показан), горизонтальные габариты которого выходят за пределы ширины 13 в свету лонжеронов 3. На плече 12 многофункционального опорного щита 7 установлено устройство 14 для буксировки, в которое может входить, например, буксирная проушина. Примерно поперек направления 4 движения на верхней половине 8 передней поперечной балки 2 по обе стороны лонжеронов 3 видны стойки 15, расположенные примерно горизонтально и содержащие приемные устройства 16, которые позволяют присоединение опоры кабины. Задние стойки 17 удерживают переднюю поперечную балку 2 относительно лонжеронов 3 против направления 4 движения.
На фиг.2 изображен вид спереди передка 1 с передней поперечной балкой 2 и лонжеронами 3, а также с нижней половиной 5 передней поперечной балки 2, имеющей на своей нижней стороне противоподкатный брус 10. Над лонжеронами 3 видна решетчатая структура 18 передней поперечной балки 2, содержащая ее верхнюю половину 8 и стойки 15 и 17. При этом верхняя половина 8 передней поперечной балки 2 поддерживается опорной дугой 19, на которой снаружи по бокам установлены стойки 15. На наружный конец стоек 15, если смотреть в направлении 4 движения, оказывает воздействие соответствующая задняя стойка 17, служащая для поддержки передней поперечной балки 2 относительно лонжерона 3. На наружных концах стоек 15 видны также приемные устройства 16 для присоединения опоры кабины (не показана). Опорная дуга 19 на фиг.2 имеет форму полуокружности, которая опирается относительно продольной оси 24 автомобиля на многофункциональных опорных щитах 7 снаружи лонжеронов 3. Верхняя половина 8 имеет относительно направления 4 движения два наружных конца 20, которые проходят примерно осепараллельно противоподкатному брусу 10. Между обоими наружными концами 20 верхней половины 8 видна дугообразная средняя часть 21 моста 8, соединенная с опорной дугой 19 с силовым и/или геометрическим замыканием. Отверстие 9 охвачено по своему периметру опорной дугой 19 верхней половины 8 передней поперечной балки 2, по бокам - лонжеронами 3 и/или многофункциональными опорными щитами 7, а снизу - нижней половиной 5 передней поперечной балки 2. Снаружи по бокам на лонжеронах 3 установлены многофункциональные опорные щиты 7, соединяющие переднюю поперечную балку 2 с ее верхней половиной 5. Многофункциональные опорные щиты 7 выступают по бокам и, если смотреть в направлении 4 движения, вперед от лонжеронов 3. На правом, если смотреть в направлении 4 движения, многофункциональном опорном щите 7 показан кронштейн 22 для буксировки. Промежуточные элементы 6 расположены на нижних сторонах многофункциональных опорных щитов 7 или на нижних кромках 23 лонжеронов 3 и входят в нижнюю половину 5 передней поперечной балки 2.
Перечень ссылочных позиций
1 - передок
2 - передняя поперечная балка
3 - лонжерон
4 - направление движения
5 - нижняя половина
6 - промежуточный элемент
7 - многофункциональный опорный щит
8 - верхняя половина
9 - отверстие
10 - противоподкатный брус
11 - опрокидывающий цилиндр
12 - плечо многофункционального опорного щита
13 - ширина в свету
14 - устройство для буксировки
15 - стойки
16 - приемное устройство
17 - задние стойки
18 - решетчатая структура
19 - опорная дуга
20 - наружные концы моста
21 - средняя часть моста
22 - кронштейн для буксировки
23 - нижняя кромка лонжерона
24 - продольная ось автомобиля
25 - вентилятор
26 - кольцеобразная рама