ЭНЕРГОПОГЛОЩАЮЩАЯ РАМА АВТОМОБИЛЯ

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и касается устройств пассивной безопасности транспортных средств.
Известен бампер для автомобиля, содержащий основание и по меньшей мере одну пневматическую подушку, установленную на основании, заполненную воздухом и имеющую клапан, обеспечивающий связь внутренней полости подушки с атмосферой при превышении давления в ней в момент удара, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, основание выполнено в виде пластины с выемкой, пневмоподушка выполнена в виде замкнутого пояса, имеющего переднюю и заднюю части, охватывающие пластину с выемкой [1]. РФ 1779229
Известен бампер, устанавливаемый спереди и сзади легковых и грузовых автомобилей всех типов, троллейбусов, трамваев, прицепов и полуприцепов с возможностью частичного облегания боковых частей кузова, отличающийся тем, что он выполнен треугольной формы съемным из Т-образного проката, в вершине его угла выполнено гнездо для установленной на скользящей посадке направляющей стойки, обеспечивающей регулирование высоты бампера и вместе с боковыми плоскостями бампера скольжения при соприкосновении бамперов, а на полках бампера для жесткости установлено дно треугольной формы [2]. РФ 2149108
Известен энергопоглощающий бампер автомобиля, конструкция которого принята за прототип, содержащий установленную в передней части кузова ударную пластину из упругопластического материала с ячейками на тыльной стороне, заполненными энергоемким материалом, ударная пластина выполнена в виде эластичного постоянного магнита на основе термопластичных эластомеров (термоэластопластов), ячейки имеют закрытую и многослойную структуру, в лицевых и боковых стенках ячеек выполнены сквозные дросселирующие отверстия, а в качестве энергоемкого материала, заполняющего ячейки ударной пластины, использован ферромагнитный порошок [3]. РФ 2332318
Известные устройства уменьшают ударные силы, действующие на автомобиль, и таким образом обеспечивают безопасность пассажиров и автомобиля, но их эффективность недостаточна при лобовых и боковых ударах с высокой скоростью, о чем свидетельствует неуменьшающееся количество ДТП со смертельным исходом. При столкновении с препятствием в лобовую, в салоне, прикрепленном к несущей раме автомобиля, возникают опасные для жизни пассажиров инерционные силы, приводящие к гибели пассажиров и водителя.
Целью полезной модели является повышение эффективности несущей рамы автомобиля за счет увеличения ее энергопоглощающей способности.
Сущность полезной модели заключается в создании конструкции рамы, обладающей высокой степенью энергопоглощения за счет максимального уменьшения инерционности и смещения салона с пассажирами относительно рамы автомобиля, способной эффективно поглощать кинетическую энергию при ударе о препятствие.
Технический результат - повышение степени энергопоглощения несущей рамы автомобиля, обеспечение защиты салона с пассажирами при ударах с высокой скоростью.
Указанный технический результат достигается тем, что энергопоглощающая рама 1 автомобиля, включающая продольные 2 и поперечные балки 3, выполнена в виде цилиндрического, полого эллипсовидного бампера 4, по осям которого установлены гидравлические трансмиттеры 5, свободными концами через опоры 6 соединенные с полом 7 пассажирского салона 8, блокирующие перемещение пола 7 относительно рамы 1 в момент удара, с внешней стороны эллипсовидного бампера 4, спереди и сзади автомобиля, установлены постоянные магнитные плиты 9, обращенные друг к другу одноименными полюсами на расстояние Δ, при котором действуют максимальные отталкивающие силы, внешние постоянные магнитные плиты 10 снабжены штоками 11 и поршнями 12, входящих с противоположных сторон в цилиндрические полости 13 эллипсовидного бампера 4 и при схождении, создающих сжатие демпфирующего материала 14 между поршнями 12 для создания энергопоглощающего эффекта при ударе рамы 1 о препятствие.
2. Кроме того, цилиндрические полости 13 эллипсовидного бампера 4 снабжены ниппелями 15 для нагнетания демпфирующего материала 14 под давлением, препятствующим обратному току и/или клапанами 16 (гидрораспределителями) для выхода демпфирующего материала 14 в атмосферу в момент удара.
3. Кроме того, для повышения упругости рамы 1 она выполнена из прочного, гибкого материала, например, армированного пластика.
Согласно полезной модели в качестве демпфирующего материала может быть использована жидкая, аморфная или газообразная среда, например, соответственно, незамерзающая жидкость-тосол, каучук, резиновая крошка или воздух.
Рисунки
Фиг. 1 - эллипсовидная рама автомобиля - план.
Фиг. 2 - продольный разрез А-А на фиг. 1
Фиг. 3 - поперечный разрез В-В на фиг. 1
Работа предлагаемой полезной модели осуществляется следующим образом.
В исходном статическом состоянии магнитные плиты 9, обращенные друг к другу одноименными полюсами N-N или S-S, находятся на расстоянии Д, при котором действуют максимальные отталкивающие силы, противоположные поршни 12 разведены на расстояние, при котором полости между ними заполнены демпфирующим материалом 14 под определенным давлением. Гидравлические трансмиттеры 5 не испытывают перемещений пола 7 автомобиля и рамы 1 относительно друг друга.
При лобовом ударе внешние магнитные плиты 9, преодолевая магнитное сопротивление внутренних магнитных плит 9, перемещают поршни 12 навстречу друг другу, которые сжимают демпфирующий материал 14, создавая энергопоглощающий эффект рамы 1 автомобиля. Одновременно срабатывают гидравлические трансмиттеры 5, запирающие перемещение пола 7 салона 8 автомобиля относительно рамы 1, распределяя внешние усилия Р равномерно на всю раму 1 и погашая инерционные силы в момент удара.
Предлагаемая комбинированная система демпфирования позволяет значительно увеличить энергопоглощающий эффект несущих конструкций автомобиля, в частности, рамы с закрепленным на ней полом салона автомобиля и за счет этого повысить уровень безопасности пассажиров при лобовом ударе о препятствие.
Даже при сверхсильном ударе и разрушении магнитных плит, затраты на создание предлагаемой схемы зашиты будут окуплены, так как при этом пассажиры останутся в живых.
Источники информации
1. Патент РФ 1779229
2. Патент РФ 2149108
3. Патент РФ 2332318