RU2270778C2 - Кузов автомобиля повышенной безопасности - Google Patents
Кузов автомобиля повышенной безопасности Download PDFInfo
- Publication number
- RU2270778C2 RU2270778C2 RU2004104135/11A RU2004104135A RU2270778C2 RU 2270778 C2 RU2270778 C2 RU 2270778C2 RU 2004104135/11 A RU2004104135/11 A RU 2004104135/11A RU 2004104135 A RU2004104135 A RU 2004104135A RU 2270778 C2 RU2270778 C2 RU 2270778C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- survivability capsule
- survivability
- capsule
- tubular
- shape
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
- Emergency Lowering Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к автомобилестроению и предназначено для обеспечения повышенной безопасности водителя и пассажиров в случае дорожно-транспортного происшествия. Кузов автомобиля содержит каркас в виде трубчатой силовой пространственной конструкции, соединенную с ней армированную облицовку, выполненную из эластичного материала, капсулу живучести, обладающую памятью первоначальной формы, бронированные стекла, жестко закрепленные на нем. Конструкция каркаса выполнена с противоподкатной защитой, а именно с жесткими выступами перед капсулой живучести, прикрытыми под облицовкой вспененным алюминием. Капсула живучести выполнена в виде трубчатой силовой конструкции из сплава с эффектом памяти формы, внутри полостей трубчатой силовой конструкции капсулы живучести размещены нагреватели химического типа. Верхние поверхности двигателя и коробки передач имеют плавно сужающуюся форму. Основания кресел имеют амортизаторы с памятью формы, снабженные нагревателями химического типа. Технический результат заключается в том, что конструкция позволяет восстановить форму после деформации кузова и снизить опасные перегрузки на людей и грузы за счет восстановления исходной формы при использовании тепловой энергии от экзотермической реакции для нагрева сплава с эффектом памяти формы. 3 ил.
Description
Изобретение относится к автомобильной промышленности и может быть в частности использовано в легковых, скоростных и специальных автомобилях.
Известны кузова автомобилей, содержащие каркас и армированную, эластичную облицовку, выполненную, например, из бутадиенстирольного каучука [1].
Прототипом предлагаемой конструкции является кузов автомобиля, содержащий трубчатый силовой каркас в виде несущей пространственной конструкции, выполненный с капсулой живучести, обладающей памятью первоначальной формы и соединенную с каркасом армированную облицовку, выполненную из эластичного материала, по крайней мере один из слоев которого каучуковый, а также бронированные обзорные стекла, в том числе лобовое, жестко закрепленное на нем [2].
Это решение частично решает задачу повышения пассивной безопасности пассажиров автомобиля, однако имеет следующие недостатки:
- невысокая эффективность работы трубчатого силового каркаса по самовосстановлению, вследствие отсутствия конструктивного источника тепла, необходимого для приобретения первоначальной формы после пластической деформации [3-5], что может привести к необратимому сдавливанию пассажиров;
- чрезмерная жесткость конструкции кресел, препятствующая плавному перемещению пассажиров на допустимое расстояние в сторону соударения, не снижающая опасных перегрузок на человеческое тело [6].
Задача повышения безопасности пассажиров может быть решена следующим образом.
Кузов автомобиля содержит каркас в виде трубчатой силовой пространственной конструкции, соединенную с ней армированную облицовку, выполненную из эластичного материала, по крайней мере один из слоев которого каучуковый, капсулу живучести, обладающую памятью первоначальной формы, а также бронированные обзорные стекла, в том числе лобовое, жестко закрепленное на нем, трубчатая силовая пространственная конструкция каркаса выполнена в передней и задней части с противоподкатной защитой, а именно с жесткими выступами перед капсулой живучести, которые декоративно и аэродинамически прикрыты под облицовкой вспененным алюминием, капсула живучести выполнена в виде трубчатой силовой конструкции из термоупругого демпфирующего титано-никелевого сплава с эффектом памяти формы, внутри полостей трубчатой силовой конструкции капсулы размещены ампулизированные нагреватели химического типа, верхние поверхности корпусов двигателя и коробки передач со стороны капсулы живучести покрыты монолитной оболочкой из вспененного алюминия, корпуса двигателя и коробки передач имеют форму, плавно сужающуюся под капсулой живучести, основания пассажирских кресел соединены с силовой конструкцией капсулы живучести посредством пластических амортизаторов трубчатого профиля, выполненных из термоупругого демпфирующего титано-никелевого сплава с эффектом памяти формы, внутри трубок амортизаторов также размещены ампулизированные нагреватели химического типа.
Сущность предлагаемого кузова автомобиля повышенной безопасности поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично показан общий вид автомобиля; на фиг.2 - вид А (схема элемента капсулы живучести с ампулизированным нагревателем химического типа); на фиг.3 - схематично показан общий вид крепления пассажирского кресла.
Кузов автомобиля содержит каркас 1, армированную облицовку 2, капсулу живучести 3, обладающую памятью первоначальной формы. Каркас 1 кузова автомобиля, выполненный в виде трубчатой силовой пространственной конструкции, включает в себя раму 4, соединенную с армированной облицовкой 2, выполненной из эластичного материала, по крайней мере один из слоев которого каучуковый, а также бронированные обзорные стекла 5, в том числе лобовое, жестко закрепленное на ней. Трубчатая силовая пространственная конструкция 1 выполнена в передней и задней части с противоподкатной защитой, а именно с жесткими выступами 6 перед капсулой живучести, которые декоративно и аэродинамически прикрыты под облицовкой 2 вспененным алюминием 7, капсула живучести 3 выполнена в виде трубчатой силовой конструкции из термоупругого демпфирующего титано-никелевого сплава с эффектом памяти формы, внутри полостей трубчатой силовой конструкции капсулы живучести 3 размещены ампулизированные нагреватели 8 химического типа. Ампулизированные нагреватели 8 химического типа могут состоять, например, из эластичного пакета 9 с морозоустойчивым гелеобразным раствором 10 этиленгликоля в воде, в который погружена хрупкая ампула 11 с обезвоженным гидроксидом натрия 12. Верхние поверхности корпусов двигателя и коробки передач со стороны капсулы живучести покрыты монолитной оболочкой 13 из вспененного алюминия, корпуса двигателя и коробки передач имеют форму, плавно сужающуюся под капсулой живучести. Основания 14 кресел водителя и пассажиров соединены с трубчатой силовой конструкцией капсулы живучести посредством пластических амортизаторов 18 трубчатого профиля, выполненных из термоупругого демпфирующего титано-никелевого сплава с эффектом памяти формы, внутри трубок амортизаторов также размещены ампулизированные нагреватели 8 химического типа.
При дорожно-транспортном происшествии, например, лобовом столкновении, первоначальный удар на себя воспринимает бампер 15 и широкие усиленные колеса 16, которые в некоторой степени гасят часть аварийных нагрузок. Следующей линией безопасности является противоподкатная защита, а именно блок вспененного алюминия 7 и жесткий выступ 6 перед капсулой живучести 3, а также особая конструкция верхней поверхности корпусов двигателя и коробки передач, которая со стороны капсулы живучести 3 покрыта монолитной оболочкой 13 из вспененного алюминия. При смятии блока вспененного алюминия перед противоподкатной защитой корпусов двигателя и коробки передач, имеющие плавно сужающуюся форму, перемещаются под капсулу живучести 3 и не наносят вреда водителю и пассажирам. При этом удар двигателя и коробки передач о капсулу живучести 3 смягчается вспененным алюминием. Третья и основная линия безопасности является собственно капсулой живучести 3, которая временно деформируется, поглощая значительную часть ударных нагрузок. Деформация трубчатых конструкций из сплава с эффектом памяти формы ведет к смятию эластичного пакета 9 с морозоустойчивым гелеобразным раствором 10 глицерина в воде и разрушению хрупкой ампулы 11 с обезвоженным гидроксидом натрия 12. При растворении гидроксида натрия в воде выделяется 42,3 кДж/моль удельной тепловой энергии [7], достаточной для нагрева 1 кг приведенной массы деформированного элемента конструкции из сплава с эффектом памяти формы примерно на 100°С. Для сплава с эффектом памяти формы на основе, например, эквиатомной системы Ni-Ti эта температура для наиболее стабильных результатов восстановления составляет 80...110°С. Степень и скорость восстановления формы существенно зависят от степени смятия элементов трубчатой конструкции капсулы живучести и в любом случае будут достаточными для своевременного предотвращения раздавливания людей, освобождая их до прибытия аварийно-спасательной службы. Таким образом, восстановление формы трубчатой конструкции капсулы живучести обеспечивается силой термоупругости сплава, из которого она выполнена, за счет экзотермического растворения в воде гидроксида натрия. Бронированные обзорные стекла 7, жестко закрепленные на кузове 1, предотвращают какое-либо проникновение внутрь салона автомобиля. Подушки и натяжные ремни безопасности позволяют пассажирам катапультироваться несколько вперед и затем возвратиться в исходное положение, значительно уменьшая воздействие перегрузок.
В случае столкновения, происшедшего с высокой скоростью (более 56 км/час [6]), пассажирские кресла вместе с людьми, пристегнутыми натяжными ремнями, катапультируются несколько вперед. Перемещения кресел происходят за счет пластически деформируемых трубчатых амортизаторов и позволяют существенно снизить опасную перегрузку на пассажиров, не приближая их к твердым предметам салона автомобиля (рулевое колесо, например, телескопически складывается или уводится в сторону). При значительных деформациях срабатывают ампулизированные нагреватели химического типа, расположенные внутри полостей амортизаторов, и плавно отводят кресла с людьми в положение, близкое к исходному.
При других видах дорожно-транспортных происшествий, например, боковых и угловых ударах и столкновениях или в случае опрокидывания автомобиля, основную роль в безопасности играют капсула живучести и пассажирские кресла, поведение которых описано выше. Часть энергии удара при боковом воздействии принимают на себя блоки вспененного алюминия, расположенные в пустотах трубчатых силовых конструкций дверей.
Предлагаемый кузов автомобиля отличается от прототипа усовершенствованной конструкцией, обеспечивающей безопасность пассажирам при дорожно-транспортных происшествиях на скорости около 60 км/час (условия среднестатистического, реального столкновения на дороге [6]), связанных со значительным смятием салона, опасными перегрузками для людей и груза. Кроме того, предложенная конструкция, обеспечивая работу по восстановлению формы трубчатых элементов капсулы живучести, позволяет сразу же после аварии минимизировать травмы находящихся в кабине людей, облегчить их эвакуацию, снизить ущерб для груза и защитить других участников дорожного движения.
Литература
1. Заявка Франции №2098497, кл. В 62 D 29/00, 1972.
2. Глясман К.С. Кузов автомобиля. Описание патента РФ №2096231, 1997. - 6 с.
3. Костоглотов А.И., Денисов О.В., Ступаков В.Я., Шевцова Л.А. Экспериментальное исследование механических свойств титано-никелевого сплава с эффектом памяти формы при повышенных температурах и пластическом кручении //Изв. ВУЗов. Естественные науки. №4, 1999. - С.24-26.
4. Денисов О.В., Мишин В.А. Устройство демпфирования колебаний объекта. Описание патента РФ №2073142, 1997. - 12 с.
5. Эффект памяти формы в сплавах: Пер. с англ. Л.М.Бернштейна/Под ред. В.А.Займовского - М.: Металлургия, 1979 - 472 с.
6. Трохачев А. Синоним защиты - VOLVO. Автомобильный транспорт №11, 2002. - С.26-29.
7. Краткая химическая энциклопедия. Т.I-V. М., "Советская энциклопедия", 1961-1967.
Claims (1)
- Кузов автомобиля повышенной безопасности, содержащий трубчатый силовой каркас в виде несущей пространственной конструкции, выполненный с капсулой живучести, обладающей памятью первоначальной формы, и соединенную с каркасом армированную облицовку, выполненную из эластичного материала, по крайней мере один из слоев которого каучуковый, а также бронированные обзорные стекла, в том числе лобовое, жестко закрепленное на нем, отличающийся тем, что несущая пространственная конструкция выполнена в передней и задней частях с противоподкатной защитой, а именно с жесткими выступами перед капсулой живучести, декоративно и аэродинамически прикрытыми под облицовкой вспененным алюминием, капсула живучести выполнена из термоупругого демпфирующего титаноникелевого сплава с эффектом памяти формы, внутри полостей трубчатой силовой конструкции капсулы живучести размещены ампулизированные нагреватели химического типа, верхние поверхности корпусов двигателя и коробки передач со стороны капсулы живучести покрыты монолитной оболочкой из вспененного алюминия, корпуса двигателя и коробки передач имеют форму, плавно сужающуюся под капсулой живучести, основания пассажирских кресел соединены с силовой конструкцией капсулы живучести посредством пластических амортизаторов трубчатого профиля, выполненных из термоупругого демпфирующего титаноникелевого сплава с эффектом памяти формы, внутри трубок амортизаторов также размещены ампулизированные нагреватели химического типа.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004104135/11A RU2270778C2 (ru) | 2004-02-12 | 2004-02-12 | Кузов автомобиля повышенной безопасности |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004104135/11A RU2270778C2 (ru) | 2004-02-12 | 2004-02-12 | Кузов автомобиля повышенной безопасности |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004104135A RU2004104135A (ru) | 2005-07-27 |
RU2270778C2 true RU2270778C2 (ru) | 2006-02-27 |
Family
ID=35843192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004104135/11A RU2270778C2 (ru) | 2004-02-12 | 2004-02-12 | Кузов автомобиля повышенной безопасности |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2270778C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9845027B2 (en) | 2007-08-13 | 2017-12-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle occupant protection device |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101863290B (zh) * | 2010-06-13 | 2011-11-09 | 贾秉成 | 一种轻量化全承载车体骨架结构 |
-
2004
- 2004-02-12 RU RU2004104135/11A patent/RU2270778C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9845027B2 (en) | 2007-08-13 | 2017-12-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle occupant protection device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004104135A (ru) | 2005-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5738378A (en) | Safety vehicle | |
EP3978334A1 (en) | Safe motorbike | |
US3794342A (en) | Automobile vehicle | |
EP0757634B1 (en) | Vehicle chassis having an occupant cell | |
EP2842815B1 (en) | Wheel-embracing mechanism and safety vehicle having the wheel-embracing mechanism | |
CN105564364A (zh) | 汽车撞击时被动防护装置 | |
CN102616194B (zh) | 抗撞多轮联抱安全车 | |
WO2004109145A2 (en) | Resilient and deformable member for absorbing kinetic energy | |
US6464275B2 (en) | Vehicle embodying a system for protection in case of impact | |
CN102358319A (zh) | 城市轨道列车吸能防爬器 | |
CN103587487B (zh) | 安全气囊式防撞汽车 | |
RU2270778C2 (ru) | Кузов автомобиля повышенной безопасности | |
CN1218851C (zh) | 汽车碰撞防护方法及缓冲吸能装置 | |
US6572162B2 (en) | Automobile protective system | |
CN205468936U (zh) | 汽车撞击时被动防护装置 | |
CN103552527B (zh) | 防撞汽车 | |
WO2017034501A1 (en) | Nested crash box as a passive safety component in vehicles | |
KR100916595B1 (ko) | 철도차량용 복합식 튜브 완충기 | |
CN103569203A (zh) | 顶杆式防撞汽车 | |
CN103552607B (zh) | 消能杆式防撞汽车 | |
CN208006779U (zh) | 一种汽车多方位安全防护座椅 | |
RU219306U1 (ru) | Кузов легкового автомобиля | |
CN202641583U (zh) | 抗撞多轮联抱安全车 | |
WO2006030453A2 (en) | Means for improving the safety of a vehicle | |
CN203511777U (zh) | 消能杆式防撞汽车 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060213 |