ЗАЩИТНЫЙ ПОДДОН ДЛЯ АГРЕГАТОВ АВТОМОБИЛЯ

Полезная модель относится к автотранспортному машиностроению, а именно к защитным поддонам для агрегатов автомобиля и может быть использована в качестве дополнительного оборудования, устанавливаемого съемно на днище автомобиля и предохраняющее его агрегаты от ударных нагрузок.
Защитные поддоны для агрегатов, как правило, входят в «российский пакет» поступающих в Россию легковых автомобилей с большой колесной базой и, следовательно, с небольшим относительным дорожным просветом зарубежного производства [«За рулем», №12, 1997. с. 168-170].
Из уровня техники известны защитные поддоны для агрегатов легкового автомобиля, выполненные из композитных материалов.
Известны защитные поддоны для агрегатов легкового автомобиля, выполненные из стеклопластика на основе смол и углеродных, базальтовых, синтетических волокон [патент RU 43841 U, RU 132137 U].
Известны защитные кожухи картера автомобиля, выполненные из нескольких тонколистовых металлических деталей [патент RU 2149271 U], а также цельнометаллические кожухи [патент RU 115751 U, патент RU 8946 U]. Необходимо отметить, что защитные кожухи, выполненные из металла несмотря на прочность, не способны погасить ударную волну, возникающую при столкновении автомобиля с препятствием, кроме того они подвержены коррозии.
Из уровня техники известен усилительный защитный поддон силового агрегата и коробки переключения передач автомобиля [патент RU 104140 U], выполненный из поликарбоната в виде монолитной панели, имеющей сгибы в передней и задней частях поддона и отверстия для размещения элементов крепления к кузову автомобиля. При этом толщина материала составляет 5 мм, и имеет элементы жесткости, выполненные в виде ребер жесткости продольно с шагом 70-100 мм. Высота ребер жесткости составляет 15-35 мм. По крайней мере, одно усиленное ребро жесткости имеет ширину 30-35 мм, а остальные ребра жесткости имеют ширину 15-20 мм.
Известный защитный поддон силового агрегата и коробки переключения передач автомобиля, описанный в патенте RU на полезную модель №104140, принят в качестве наиболее близкого аналога предлагаемого технического решения.
Известная конструкция защитного поддона силового агрегата не является достаточно жесткой, так как в ней не учитываются поперечные нагрузки, возникающие при ударе ввиду отсутствия поперечных ребер жесткости. Кроме того, в известной конструкции соотношение ширины и толщины ребер жесткости не является оптимальным. Также необходимо отметить, что конфигурация поддона не учитывает профиля, защищаемого им агрегата, что сказывается на ухудшении теплообмена и аэродинамики автомобиля в целом.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является повышения надежности защиты агрегатов автомобиля от удара при механических воздействиях препятствий.
Технический результат, достигаемый при использовании полезной модели, состоит в повышении надежности путем обеспечения эффективной защиты агрегатов автомобиля от удара при механических воздействиях препятствий.
Для решения поставленной задачи и достижения технического результата предложен защитный поддон для агрегатов автомобиля, выполненный из поликарбоната в виде монолитной панели, имеющей прочностные элементы в виде вертикальных ребер жесткости, сливные отверстия и отверстия для размещения элементов крепления к кузову автомобиля, характеризующийся тем, что на монолитной панели дополнительно расположены не менее двух поперечных ребер жесткости, а поддон имеют конфигурацию, повторяющую форму защищаемого им агрегата.
В дополнительном аспекте полезная модель характеризуется тем, что агрегатом является бензобак.
В дополнительном аспекте полезная модель характеризуется тем, что агрегатом является редуктор.
В дополнительном аспекте полезная модель характеризуется тем, что агрегатом является картер, при этом панель дополнительно содержит вентиляционные отверстия.
В дополнительном аспекте полезная модель характеризуется тем, что ребра в поперечном сечении имеют трапециевидную форму.
В дополнительном аспекте полезная модель характеризуется тем, что толщина агрегата составляет 5 мм.
В дополнительном аспекте полезная модель характеризуется тем, что продольные ребра жесткости имеют ширину от 16 мм до 64 мм, поперечные ребра жесткости имеют ширину 73 мм.
В дополнительном аспекте полезная модель характеризуется тем, что высота ребер жесткости составляет от 5 до 10 мм, ширина ребер жесткости от 16 до 64 мм.
Важно отметить, что защитный поддон для агрегата легкового автомобиля имеет выпукло-вогнутую конфигурацию, повторяющую форму защищаемого им агрегата, с продольными и поперечными ребрами жесткости разной ширины и высоты, сливными, и крепежными отверстиями, а также дополнительно содержит вентиляционные отверстия (в случае защиты картера).
Сочетание продольных и поперечных ребер жесткости обеспечивает прочность конструкции без увеличения толщины изделия. Наличие поперечных ребер повышают плотность сечения. Жесткость изделия при этом повышается вследствие увеличения момента инерции. Кроме этого сочетание поперечных и продольных ребер жесткости позволяет: снизить внутренние напряжения в местах сопряжения стенок разного сечения; предотвратить коробление изделия; улучшить условия заполнения формы, так как ребра служат дополнительными литниковыми каналами.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется фигурами.
На Фиг. 1 показан вид спереди защитного поддона для бензобака.
На Фиг. 2 показан вид справа защитного поддона для бензобака.
На Фиг. 1 и Фиг. 2 приняты следующие обозначения: 1 - ребра жесткости продольные; 2- ребра жесткости поперечные; 3-крепежные отверстия; 4 - сливные отверстия.
На Фиг. 3 показан вид спереди защитного поддона для редуктора.
На Фиг. 4 показан вид справа защитного поддона для редуктора.
На Фиг. 3 и Фиг. 4 приняты следующие обозначения: 1 - ребра жесткости продольные; 2-ребра жесткости поперечные; 3 крепежные отверстия; 4 - сливные отверстия.
На Фиг. 5 показан вид спереди защитного поддона для картера.
На Фиг. 6 показан вид справа защитного поддона для картера.
На Фиг. 5 и Фиг. 6 приняты следующие обозначения: 1 - ребра жесткости продольные; 2 - ребра жесткости поперечные; 3 - вентиляционные окна, 4 - крепежные отверстия и 5 - сливные отверстия.
Полезная модель иллюстрируется примерами 1-3, наглядно демонстрирующими функционирование защитного поддона для агрегата автомобиля.
Пример 1
Защитный поддон для бензобака, конструкция которого представлена на Фиг. 1 и Фиг 2., закрывает снизу бензобак автомобиля. Крепление поддона осуществляют четырьмя болтами с помощью кронштейнов в местах крепления бензобака и рычага подвески к лонжерону. Кронштейны фиксируют поддон на определенном расстоянии от бензобака, образуя зазор. Поддон выполнен цельным из поликарбоната толщиной 5 мм в виде панели обтекаемой формы. Для придания жесткости на изделии должно быть не менее 2-х поперечных и 2-х продольных ребер. Сечение ребер согласно предлагаемому техническому решению имеет трапециевидную форму. Толщина продольных (1) и поперечных ребер жесткости (2) составляет 5 мм. Сочетание продольных и поперечных ребер жесткости позволяет значительно повысить прочность изделия. Крепежные отверстия (3) находятся в углублении, что предохраняет крепежные элементы от срезания при механическом взаимодействии с препятствием. Сливные отверстия(4) предотвращают скопление влаги в поддоне.
Пример 2
Защитный поддон для редуктора, конструкция которого представлена на Фиг. 3 и Фиг 4., закрывает снизу редуктор. Устанавливают поддон при помощи крепежных болтов, втулок и самоконтрящихся гаек, фиксирующих зазор между редуктором и поддоном. Для этого предусмотрены два крепежных отверстия (3), находящиеся в углублении с наружной стороны поддона. Поддон выполнен цельным из поликарбоната толщиной 5 мм в виде вогнутой панели. Элементы жесткости выполнены в виде продольных (1), и поперечных ребер жесткости (2), обеспечивающих высокую прочность поддона. Сечение ребер согласно предлагаемому техническому решению имеет трапециевидную форму. Продольные ребра жесткости (1) выполнены непрерывными по контуру поддона. Два поперечных ребра жесткости (2) расположенные в верхней и нижней части поддона, имеют выпуклую форму. Сочетание продольных и поперечных ребер жесткости позволяет значительно повысить прочность изделия. Сливные отверстия (4) предотвращают скопление влаги в вогнутом поддоне.
Пример 3
Защитный поддона для картера, конструкция которого представлена на Фиг. 5 и Фиг 6., закрывает снизу низкорасположенный картер двигателя. Устанавливают поддон между задней частью балки и подрамником автомобиля при помощи втулок и кронштейнов, фиксирующих зазор между поддоном и картером. Для этого предусмотрены четыре крепежных отверстия (4), выполненных в углублении. Углубления предохраняют крепежные элементы от срезания при механическом взаимодействии с препятствием. Поддон выполнен цельным из поликарбоната толщиной 5 мм в виде вогнутой фигурной панели. Элементы жесткости, выполнены в виде выпуклых продольных ребер жесткости (1), поперечных ребер жесткости (2). Сечение ребер согласно предлагаемому техническому решению имеет трапециевидную форму. Толщина ребер жесткости составляет 5 мм. Сочетание продольных и поперечных ребер жесткости значительно повышают прочность изделия. Благодаря этому поддон имеет жесткость, необходимую и достаточную для надежной защиты картера и способен выдерживать значительные механические нагрузки. Вентиляционные окна (3) обеспечивают необходимое направление потоков воздуха для охлаждения картера. Сливные отверстия(5) предотвращают скопление влаги в поддоне.
Таким образом, как видно из примеров 1-3, а также результатов проведенных испытаний, оптимальная толщина ребер не должна превышать (0,6-0,8)S, где S - толщина сопрягаемой стенки. Ширина ребер жесткости (3-12)S. Расстояние между ребрами жесткости должно быть >2S. Для поликарбоната рекомендуемая толщина ребер жесткости составляет 0,6 S.
Испытания показали, что защитный кожух с тремя продольными ребрами усиливает жесткость конструкции на 40%. Сочетание 3-х поперечных и 2-х продольных ребер увеличивают жесткость еще на 20%.