Активный капот автомобиля для защиты пешеходов

Полезная модель относится к устройствам внешней пассивной безопасности легковых автомобилей, а именно к конструкции элементов кузова, в частности капота.
Мероприятия по повышению внешней пассивной безопасности направлены на снижение тяжести травмирования пешеходов, водителей и пассажиров транспортного средства, участвовавших в ДТП, путем обеспечения такого конструктивного выполнения наружных поверхностей и элементов транспортного средства, при котором вероятность повреждений человека этими элементами была бы минимальной (см. Молодцов В.А. Безопасность транспортных средств. Учебное пособие для вузов. - Тамбов: ТГТУ. - 2013. - С. 181).
Известен активный капот для защиты пешеходов, содержащий датчик на переднем бампере и пиротехнический механизм для поднятия капота. Активная система капота автоматически поднимает крышку в случае столкновения с пешеходом. Контролируемый капот поднимается на 65 мм за 40 миллисекунд и, несмотря на удар, остается в поднятом положении. В результате пешеход при ударе о бампер не ударится о твердые и тупые детали, расположенные под капотом. В случае столкновения капот сыграет роль амортизатора. Риск травмы сокращается, так как голова и плечевой пояс пешехода не ударяются о двигатель. Автомобили, оснащаемые системой «Активный капот для защиты пешеходов», Volkswagen Tiguan, Jaguar F-type Roadster SVR, Mercedes-Benz S-class Hybrid и некоторые другие легковые автомобили высокого класса (см. Активный капот для защиты пешеходов http://www.autoneva.ru/glossary/aktivnyy_kapot_dlya_zaschityjeshehodov.html)
Недостатком указанной конструкции является трудность в закрытии капота после срабатывания, для чего требуется специальное оборудование, имеющееся только в специализированном сервисном центре, а также однократность срабатывания устройства.
Известен безопасный автомобиль, содержащий капот, выполненный с возможностью перемещения с помощью исполнительного механизма, выполненного в виде пирапатрона, размещенного в пневмоцилиндре, в безопасное положение по команде датчика при наезде на пешехода или угрозе такого наезда, причем задняя кромка капота выполнена с возможностью подъема до уровня передней кромки крыши автомобиля, при этом капот имеет элемент, обеспечивающий водителю частичный обзор дороги перед автомобилем, когда капот находится в безопасном положении. Капот открывается по сигналу датчика наезда, подается сигнал на привод открывания замка капота и подрыв размещенного в пневмоцилиндре пиропатрона, который выдвигает его шток и поднимает заднюю кромку капота (см. пат РФ №2223185, B60R 21/34, B60J 1/02).
Недостатком данной конструкции является однократность срабатывания устройства, после чего необходимо обращение в сервисный центр для замены пиропатрона, при одновременной сложности конструкции капота.
Известна конструкция передка транспортного средства, обеспечивающая защиту пешехода и содержащая энергопоглощающий конструктивный элемент в виде капота, исполнительную систему, включающую в себя приводное запорное устройство, установленное на опорной конструкции двигателя с возможностью скользящего перемещения между выдвинутым положением для перевода энергопоглощающего конструктивного элемента в активное положение и убранным положением для перевода энергопоглощающего конструктивного элемента в неактивное положение. Перевод энергопоглощающего конструктивного элемента в активное положение приводится с помощью пиропатрона (см. пат. РФ №2651783, B60R 21/38).
Недостатком данной конструкции является однократность срабатывания устройства, после чего необходимо обращение в сервисный центр для замены пиропатрона. Кроме того, установка энергопоглощающего конструктивного элемента на опорной конструкции двигателя приводит к вибрации от работающего двигателя, которая передается на капот, что вызывает шум и преждевременный выход из строя элементов крепления капота.
Наиболее близким аналогом по технической сущности к заявляемой полезной модели является система защиты пешеходов, устанавливаемая на автомобиль и включающая крышку капота автомобиля, кронштейны крепления задней части капота к раме автомобиля и устройство экстренного подъема крышки капота, содержащее подъемники капота, датчики ускорения и контактный датчик, установленные на переднем бампере, и электронный блок управления. Подъемники имеют пиротехнический или пружинно-пиротехнический привод (см. Система защиты пешеходов http://svstemsauto.ru/passive/pedestrian_protection_system.html).
Недостатком данной конструкции является однократность срабатывания устройства, после чего необходимо обращение в сервисный центр для замены пиропатрона, при одновременной невозможности регулировки усилия амортизации капота. Кроме того, возможно срабатывание устройства при случайном упоре бампера в препятствие, после чего необходимо будет обращение в сервисный центр, в который придется двигаться с поднятым капотом.
Техническая проблема известных решений заключается в однократности срабатывания устройства, после чего необходимо обращение в сервисный центр для замены пиропатрона, при одновременной сложности доступа в моторный отсек в виду установки шарниров крепления капота в передней части автомобиля.
Сущность заявляемой полезной модели заключатся в том, что активный капот автомобиля для защиты пешеходов содержит крышку капота, кронштейны крепления задней части капота к раме автомобиля и устройство экстренного подъема крышки капота. Последнее включает подъемники капота, датчики ускорения и контактный датчик, установленные на переднем бампере, и электронный блок управления. Капот снабжен рычажной системой для ограничения высоты подъема капота, а подъемники выполнены в виде пневмоцилиндров, штоки которых снабжены фиксаторами с электромагнитами. Причем пальцы кронштейнов крепления задней части капота снабжены электромагнитами и выполнены выдвижными.
Технический результат, достигаемый заявляемой полезной моделью, заключается в многократности срабатывания активного капота автомобиля для защиты пешеходов при одновременном обеспечении регулируемости усилия амортизации капота. Кроме того, заявляемая полезная модель позволяет обеспечить удобство доступа в моторный отсек. Вышеуказанное позволяет повысить внешнюю пассивную безопасность автомобиля.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 схематично изображен общий вид активного капота с боку;
на фиг. 2 - общий вид активного капота сверху.
Активный капот автомобиля для защиты пешеходов содержит крышку 1 капота, установленную на раме 2 автомобиля, кронштейны 3 крепления задней части капота, рычажную систему 4 для ограничения высоты подъема капота, петлю 5 закрепленную в передней части капота, защелку 6, установленную на передней части рамы 2. Привод устройства экстренного подъема крышки 1 капота включает два пневмоцилиндра 7, установленных в свободном подкапотном пространстве на раме 2 автомобиля, фиксаторы 8 штоков пневмоцилиндров 7, управляемые электромагнитами 9, пальцы 10 крепления рычагов 4 к раме 2 автомобиля, управляемые посредством электромагнитов 11. Управляющий сигнал на электромагниты 9 и 11 поступает от датчиков ускорения 12 и контактного датчика 13, установленных на переднем бампере, и электронного блока управления (на фиг. не показан).
Заявляемый активный капот автомобиля для защиты пешеходов работает следующим образом.
Открывание капота в обычном состоянии производится путем освобождения петли 5, закрепленной в передней части капота, от защелки 6, установленной на передней части рамы 2. При этом поднимающийся капот поворачивается на рычагах 4 вокруг пальцев 10, открывая доступ к подкапотному пространству спереди. При возникновении удара движущегося автомобиля о пешехода срабатывают датчики 12 и 13, установленные на переднем бампере автомобиля. Сигнал от датчиков 12 и 13 передается на электромагниты 9 и 11 управления защелками 8 и пальцами 10, освобождая штоки пневмоцилиндров 7 и кронштейны 3. Под действием сжатого воздуха в полостях пневмоцилиндров 7 их поршни резко перемещаются вверх, толкая посредством штоков и оголовков крышку 1 капота вверх. Крышка 1 капота, поднимаясь, поворачивается на петле 5 вокруг защелки 6, а величина подъема задней части капота ограничивается рычажной системой 4. Падающий пешеход будет остановлен поднятой крышкой капота и защищен от удара о передние стойки 14 рамы лобового стекла. Для приведения пневмоцилиндра 7 в исходное после срабатывания положение задняя часть капота опускается вручную путем надавливания на нее сверху, шток пневмоцилиндра 7 также опускается вниз до попадания защелки 8 в выемку. Через ниппель воздух закачивается автомобильным компрессором в полость пневмоцилиндров 7 до заданного давления (порядка 5-7 атмосфер). При диаметре поршня пневмоцилиндра 7 порядка 100 мм и давлении в полости порядка 7 атм (7 кгс/см2) усилие на штоке одного цилиндра составит 560 кгс, что обеспечит подъем капота массой 10-15 кг на высоту 10-12 см за 0,005 сек, что примерно в два раза меньше, чем время между ударами пешехода о бампер и крышку капота. В момент соприкосновения пешехода с капотом, последний уже начнет движение вниз, так как воздух будет выходить из корпуса пневмоцилиндра 7, что уменьшит силу удара пешехода о капот.
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет обеспечить многократность срабатывания активного капота автомобиля для защиты пешеходов при одновременном обеспечении регулируемости усилия амортизации капота. Кроме того, обеспечивается удобство доступа в моторный отсек. Вышеуказанное позволяет повысить внешнюю пассивную безопасность автомобиля.