TR2024005788A2

TR2024005788A2 - U TYPE POWER GROUP STRUCTURE

Info

Publication number: TR2024005788A2
Application number: TR2024/005788
Authority: TR
Inventors: Toptan Berat; Boral Caner; Ralp Hat Po Lu Dem; Da Nan Ca; Duyar Nusret
Original assignee: Fnss Savunma Si̇stemleri̇ Anoni̇m Şi̇rketi̇
Filing date: 2024-05-13
Publication date: 2024-06-21

Abstract

Buluş, tekerlekli zırhlı araçlarda temel olarak motor, transmisyon, soğutma, egzoz ve hava emiş sistemleri olmak üzere 5 ana alt-sistemden oluşan güç gurubunun birbirlerine U şeklinde irtibatlanması ile ilgilidir. Buluş özellikle; boyuna yerleşime göre daha az yer kaplayan, kompakt yapıda bulunan ve bu sayede araç içerisinde daha etkin ekipman yerleşimine, personel yerleşimine ve iletişimine imkan tanıyan yan yana konumlandırılmış tahrik sistemi (10) ve şanzıman (20) içeren U tipi güç grubu ile ilgilidir.The invention is related to the U-shaped connection of the power group, which consists of 5 main subsystems, namely engine, transmission, cooling, exhaust and air intake systems, in wheeled armored vehicles. The invention especially; It is related to the U-type power group, which includes the drive system (10) and transmission (20) positioned side by side, which takes up less space than longitudinal placement, has a compact structure and thus allows for more effective equipment placement, personnel placement and communication within the vehicle.

Description

TARIFNAME U TIPI GÜÇ GRUBU YAPILANMASI TEKNIK ALAN Bulus, tekerlekli zirhli araçlarda temel olarak motor, transmisyon, sogutma, egzoz ve hava emis sistemleri olmak üzere 5 ana alt-sistemden olusan güç gurubunun birbirlerine U seklinde irtibatlanmasi ile ilgilidir. Bulus özellikle; boyuna yerlesime göre daha az yer kaplayan, kompakt yapida bulunan ve bu sayede araç içerisinde daha etkin ekipman yerlesimine, personel yerlesimine ve iletisimine imkan taniyan yan yana konumlandirilmis tahrik sistemi ve sanziman içeren U tipi güç grubu ile ilgilidir. TEKNIGIN BILINEN DURUMU Araçlarda güç gurubu temel olarak motor, transmisyon, sogutma, egzoz ve hava emis sistemleri olmak üzere 5 ana alt-sistemden olusmaktadir. Günümüzde motor ve sanziman ikilisi arada herhangi bir disli kutusu olmadan, boyuna baglanarak araçlara yerlestirilmektedir. Bu baglanti sekli kullanilarak, farkli tiplerde güç grubu ve güç aktarim sistemlerinin yerlesimi yapilmaktadir; önden motor-önden çekis, önden motor-arkadan çekis, arkadan motor-arkadan itis ve önden motor-hertekerde çekis gibi yerlesimler arzu edilen kullanislilik sekline göre tercih edilebilir. Önden motorlu araçlara bakildiginda, temelde iki olasi yönelim yer almaktadir; uzunlamasina (Longitudinal Mounted) ve enine (Transverse Mounted) motor sanziman yerlesimi. Her birinin seçimini belirleyebilecek kendi avantaj ve dezavantajlari vardir. Enine Yerlesim; Enine bagli motorlar (Transverse mounted), motor bölmesi içinde yatay olarak uzanip hareket yönüne dik olarak monte edilir. Bu, agirlikli olarak önden motorlu, önden çekisli kurulumlarda kullanilir ancak diger motor yerlestirme seçeneklerinde de uygulanmistir. Yaygin bir enine motor düzeninde, sanziman motorla ayni hizada civatalanmistir ve ardindan her iki taraftan çikinti yapan tahrik millerine sahip bir diferansiyel gelir. Bu tasarim, sanzimanin motorun karterine yerlestirilmesi ve motor bölmesinde çok az yer kaplayan bir güç aktarim mekanizmasi olusturmasi nedeniyle özellikle devrim niteligindeydi. Bu, nispeten güçlü ve 'büyük' deplasmanli motorun küçük araç sasisine sigdirilabilecegi ve o gün için etkileyici bir performans üretebilecegi anlamina geliyordu. Enine motorlar, daha küçük seri üretim otomobillerde norm haline geldi. Bu kadar popüler olmalarinin ana nedeni, kasanin baska yerlerinde bosalttiklari alan miktaridir. Sehir otomobillerinde enine motor, iç mekânda bes yetiskinin ve bir miktar bagajin rahatça sigabilecegi çok daha fazla alan saglar. Sanzimana yer birakmak için gereken merkezi bir tünelin ve arka diferansiyel için bir pervane saftinin (uzunlamasina RWD sistemi) bulunmamasi, yolcu konforunu en üst düzeye çikarmak için zeminin çok daha düz olabilecegi anlamina gelir. Sürüs dinamikleri açisindan öne monteli enine motor, otomobilin agirliginin büyük kismini ön tekerleklere aktariyor. FWD kurulumunda bu, tahrik edilen tekerlekler için maksimum çekis saglar ve bu da hizlanma ve kaygan yüzeylerle mücadele için açikça avantajlidir. Gerekli aktarma organi bilesenlerinin bulunmamasi ayni zamanda toplam agirligin azaltilabilecegi ve üretim maliyetlerinin azaltilabilecegi anlamina gelir, bu da bu arabalari genel olarak daha ucuz hale getirir. Boyuna Yerlesim; Boyuna motorlar genellikle arkadan çekisli araçlarda, özellikle de büyük deplasmanli bir motora ihtiyaç duyuldugunda kullanilir. Bu motorlar aracin merkez hattina monte edilerek krank milinden sanzimana, kardan miline ve arka diferansiyele dogru düz bir yol olusturur. Uzunlamasina yerlesimin avantajli yani, aracin bir bütün olarak önden arkaya agirlik dagilimidir. Araç güç grubunun yerlestirilme sekli ve pozisyonu, komple araç tasariminin geri kalani üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Güç grubunun yerlesimi yapildiktan sonra diger aktarma organlari ve gövde sekli meydana çikmaktadir. Mevzu askeri araçlar oldugunda, genel yaklasim hem motor ve sanzimani boyuna baglayip hem de yerlesim olarak boyuna yerlesimin tercih edilmesi seklindedir. Mevcut piyasadaki araçlarda bu yerlesim tipi, araç içerisinde farkli bölgelere tasinarak kullanimi görülmektedir. Mevcut teknikte kullanilan yerlesimlerin en büyük problemi verimli iç hacim kullaniminin önüne geçmesidir. Boyuna bagli motor sanziman ikilisi ve buna ev sahipligi yapan güç grubu bölmesi komutan ve sürücünün arkasinda konumlandirildiginda, bu 2 personel arka bölümden uzakta konumlanma zorunda kalip ayni zamanda araç boyunun uzamasina sebep olmaktadir. Boyuna bagli motor sanziman ikilisi ve buna ev sahipligi yapan güç grubu bölmesi aracin sag/sol yaninda konumlandirildiginda sürücü periskop görüs açisi daralmakla birlikte sürüs konsolu ve komutan ve diger personelle erisim imkâni kisitlanmaktadir. Özellikle dar alanda manevra gerektiren sürüslerde kapak kapali sekilde sürüs yapmak zor bir hal almaktadir. Sonuç olarak, mevcut teknikte var olan yukarida belirtilen problemlerin çözümü için, yeni bir ekonomik, kullanisli, pratik güç grubu yerlesimine duyulan gereksinim ve mevcut çözümlerin yetersizligi ilgili teknik alanda bir gelistirme yapmayi zorunlu kilmistir. BULUSUN AMACI Mevcut bulus yukarida bahsedilen dezavantajlari ortadan kaldirmak ve ilgili teknik alana yeni avantajlar getirmek üzere gelistirilen, güç gurubunun birbirlerine U seklinde irtibatlanmasi ile ilgilidir. Bulusun en önemli amaci, motor ve sanziman yan yana konumlandirilarak, boyuna yerlestirildiginde karsilasin uzunluga kiyasla daha kisa bir güç grubu yapisi elde edilmesidir. Bu kisalik araç boyunun daha kisa olabilmesine imkân saglamakla birlikte diger alt sistem parçalarinin bu yatay ikilinin sag ve soluna yerlestirilerek kompakt bir güç grubu tasariminin önünü açmaktadir. Bu kompakt yapi aracin en arka veya en önüne yerlestirildiginde personel bölmesi kesintisiz tek hacim olarak yönetilebilmekle beraber daha verimli araç içi kullanim hacmine imkân saglar. Bulusun diger önemli amaci, daha iyi yol tutusu saglamasi ve fren mesafesini kisaltmasidir. Güç grubu ve güç aktarim mekanizmasinin dogru yerlesimi aracin gidis, yol tutus ve frenlemesi üzerinde de büyük etkisi olmaktadir. Bulus ile aks agirlik dagilimi göz önünde bulundurularak yapilabilen yerlesim sayesinde optimum yük dagilimi saglanarak, aracin özellikle zor arazi sartlarinda üstün performans saglamasina imkân vermektedir. Bulusun diger önemli amaci, kesintisiz tek hacim üzerine farkli büyüklükteki kulelerin istenilen pozisyondaki entegrasyonu, hem kulenin verimli kullanilmasini (alçalma açisi vs.) hem de araç agirlik dengesinin düzgün dagilimini saglamaktadir. Bulusun diger önemli amaci, 2. aks üzerine yerlestirilen personel pozisyonlari sayesinde, mayin vb. tehditlere karsi dogal olarak öncül koruma saglanmasidir. Bulusun yapisal ve karakteristik özellikleri ve tüm avantajlari asagida verilen sekiller ve bu sekillere atiflar yapilmak suretiyle yazilan detayli açiklama sayesinde daha net olarak anlasilacaktir ve bu nedenle degerlendirmenin de bu sekiller ve detayli açiklama göz önüne alinarak yapilmasi gerekmektedir. BULUSUN ANLASILMASINA YARDIMCI OLACAK SEKILLER SEKIL -1; Mevcut teknige ait güç grubunun aracin sol ön kismina monte edilmis halini gösteren resimdir. SEKIL -2; Mevcut teknige ait güç grubunun aracin sag ön kismina monte edilmis halini gösteren resimdir. SEKIL -3; Bulus konusu güç grubunu gösteren resimdir. SEKIL -4; Bulus konusu güç grubunu demonte olarak gösteren resimdir. SEKIL -5; Bulus konusu güç grubunda aktarim organini gösteren resimdir. SEKIL -6; Bulus konusu güç grubunda aktarim organini gösteren resimdir. SEKIL -7; Bulus konusu güç grubunu aracin ön kismina monte edilmis halini gösteren resimdir. SEKIL -8; Bulus konusu üç grubunu aracin arka kismina monte edilmis halini gösteren resimdir. REFERANS NUMARALARI . Tahrik Sistemi . Sanziman . Aktarim Organi 31. Aktarim Elemani 40. Sogutma Modülü 50. Hava Filtresi 60. Egzoz Susturucu . Tasiyici Yapi BU LUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Bu detayli açiklamada, güç grubunun tercih edilen yapilanmalari, sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik olarak ve hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak sekilde açiklanmaktadir. Sekil 3-8'de bulus konusu güç grubu ve detaylari gösterilmektedir. Bulusta tahrik sistemi (10) ile sanzimanin (20) yan yana konumlandirilmasi, mevcut yöntemlerde yapilan boyuna yerlesime nazaran güç grubu boyunun kisalmasini saglamaktadir. Yan yana konumlanan tahrik sistemi (10) ile sanzimanda (20) arasinda güç aktarimi için özel tasarlanan aktarim organi (30) bulunmaktadir. Bu aktarim organi (30) içerisinde tahrik sisteminden (10) hareketi alip, sanzimana (20) ileten aktarim elemanlari (31) bulunmaktadir. Bulusumuzda sogutma modülü (40), hava filtresi (50) ve egzoz susturucu (60), tahrik sistemi (10) - sanziman (20) komplesinin üzerinden konumlandirilarak, hep birlikte üzerinde yer aldiklari tasiyici yapi (70) sayesinde araç disina bagimsiz bir sekilde çikarilabilmektedir. Bu esneklik sayesinde kolay ve rahat bir sekilde bakim faaliyetleri icra edilebilirken diger yandan da modülarite yapisi kurulmus olmaktadir. Bulusumuzda güç grubu genel araç yerlesiminde ön veya arka tarafta konumlandirilarak dengeli bir aks yük dagilimi saglanmasini saglar. Ayrica bu konum sayesinde araç içi personel ve ekipman yerlesimi, personel iletisimi daha etkin hale getirilmektedir. Bu basvurunun koruma kapsami istemler kisminda belirlenmis olup yukarida kesinlikle örnekleme amaciyla anlatilanlarla sinirli tutulamaz teknikte uzman bir kisinin bulusta ortaya konan yeniligi, benzer yapilanmalari kullanaraktan ortaya koyabilecegi ve/veya bu yapilanmayi ilgili teknikte kullanilan benzer amaçli diger alanlara da uygulayabilecegi açiktir. Dolayisiyla böyle yapilanmalarin yenilik ve özellikle teknigin bilinen durumunun asilmasi kriterinden yoksun olacagi da asikârdir. TR TR TR TR TR TR TR TR TR TR TRDESCRIPTION U-TYPE POWER PACK CONSTRUCTION TECHNICAL FIELD The invention relates to the U-shaped connection of the power pack, which consists of five main subsystems, namely the engine, transmission, cooling, exhaust, and air intake systems, in wheeled armored vehicles. The invention specifically relates to the U-type power pack, which includes a side-by-side drive system and transmission, which takes up less space and has a compact structure compared to a longitudinal arrangement, thus enabling more efficient equipment placement, personnel placement, and communication within the vehicle. KNOWN STATE OF THE ART The power pack in vehicles consists of five main subsystems, namely the engine, transmission, cooling, exhaust, and air intake systems. Today, the engine and transmission are mounted longitudinally in vehicles without any gearbox. Using this mounting method, various types of powertrain and transmission systems can be configured; configurations such as front engine-front-wheel drive, front engine-rear drive, rear engine-rear drive, and front engine-all-wheel drive can be chosen based on desired usability. When considering front-engine vehicles, there are two basic possible engine-transmission configurations: longitudinal (longitudinal) and transverse (transverse) mounting. Each has its own advantages and disadvantages that may influence the selection. Transverse Mount: Transversely mounted engines are mounted horizontally within the engine compartment, perpendicular to the direction of travel. This is primarily used in front-engine, front-wheel drive configurations, but it has also been applied to other engine configurations. A common transverse engine layout featured the transmission bolted in line with the engine, followed by a differential with driveshafts projecting from either side. This design was particularly revolutionary because the transmission was housed in the engine's crankcase, creating a powertrain that took up very little space in the engine compartment. This meant that a relatively powerful, 'large' displacement engine could be fitted into a small car chassis and still produce impressive performance for the day. Transverse engines became the norm in smaller production cars. The main reason for their popularity was the amount of space they freed up elsewhere in the chassis. In city cars, a transverse engine provided significantly more interior space, allowing five adults and some luggage to comfortably fit. The absence of a central tunnel required to accommodate the transmission and a propeller shaft for the rear differential (a longitudinal RWD system) means the floor can be much flatter to maximize passenger comfort. In terms of driving dynamics, the front-mounted transverse engine transfers most of the car's weight to the front wheels. In a FWD setup, this provides maximum traction to the driven wheels, which is clearly advantageous for acceleration and tackling slippery surfaces. The absence of necessary drivetrain components also means that overall weight can be reduced and production costs can be reduced, making these cars generally less expensive. Longitudinal Layout: Longitudinal engines are often used in rear-wheel drive vehicles, especially when a large displacement engine is required. These engines are mounted on the vehicle's centerline, creating a straight path from the crankshaft to the transmission, propeller shaft, and rear differential. The advantage of a longitudinal layout is the overall weight distribution from front to rear. The placement and position of the vehicle's power pack has a significant impact on the rest of the vehicle's design. Once the power pack is located, the rest of the drivetrain and body shape emerge. In military vehicles, the general approach is to mount both the engine and transmission longitudinally, opting for a longitudinal layout. In vehicles currently on the market, this layout is often used in various locations within the vehicle. The biggest problem with current layouts is that they prevent efficient interior space utilization. When the longitudinal engine-transmission dyad and the power pack compartment housing it are positioned behind the commander and driver, these two personnel are forced to position themselves further away from the rear, increasing the vehicle's length. When the longitudinal engine-transmission dyad and the power pack compartment housing it are positioned on the right/left side of the vehicle, the driver's periscope field of view is reduced, and access to the driving console, the commander, and other personnel is restricted. Driving with the hatch closed becomes particularly difficult, especially during maneuvering in tight spaces. Consequently, the need for a new, economical, and practical power pack layout to address the aforementioned problems inherent in existing technology, coupled with the inadequacy of existing solutions, necessitated a development in the relevant field. PURPOSE OF THE INVENTION The present invention relates to the U-shaped connection of power packs, which was developed to eliminate the aforementioned disadvantages and bring new advantages to the relevant technical field. The most important purpose of the invention is to achieve a shorter power pack structure compared to the length of a longitudinal arrangement where the engine and transmission are positioned side by side. This shortness allows for a shorter vehicle length and paves the way for a compact power pack design by placing other subsystem components on the right and left of this horizontal pair. This compact structure allows for a single, uninterrupted space within the vehicle when positioned at the rear or front of the vehicle, allowing for more efficient interior space. Another important purpose of the invention is to provide better roadholding and shorten braking distances. The correct placement of the power pack and powertrain also has a significant impact on the vehicle's handling, handling, and braking. The invention, which takes axle weight distribution into account, ensures optimal load distribution, enabling the vehicle to deliver superior performance, particularly in challenging terrain. Another important purpose of the invention is the integration of towers of different sizes in the desired position within a single, continuous volume, ensuring both efficient tower utilization (descent angle, etc.) and proper vehicle weight balance. Another important purpose of the invention is to provide natural primary protection against threats such as mines, thanks to the personnel positions positioned on the second axle. The structural and characteristic features of the invention and all its advantages will be understood more clearly thanks to the figures given below and the detailed explanation written by making references to these figures, and therefore the evaluation should be made by taking these figures and the detailed explanation into consideration. FIGURES THAT WILL HELP IN UNDERSTANDING THE INVENTION FIGURE -1; It is the picture showing the power group of the existing technique mounted on the front left of the vehicle. FIGURE -2; It is the picture showing the power group of the existing technique mounted on the front right of the vehicle. FIGURE -3; It is the picture showing the power group subject to the invention. FIGURE -4; It is the picture showing the power group subject to the invention disassembled. FIGURE -5; It is the picture showing the transmission organ in the power group subject to the invention. FIGURE -6; It is the picture showing the transmission organ in the power group subject to the invention. This is a picture showing the power group which is the subject of the invention mounted on the front of the vehicle. FIGURE -8; This is a picture showing the three groups which are the subject of the invention mounted on the rear of the vehicle. REFERENCE NUMBERS . Drive System . Transmission . Transmission Organ 31. Transmission Element 40. Cooling Module 50. Air Filter 60. Exhaust Muffler . Carrier Structure DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In this detailed description, the preferred configurations of the power group are explained only for a better understanding of the subject and in a way that does not create any limiting effects. The power group which is the subject of the invention and its details are shown in Figure 3-8. In the invention, the side-by-side positioning of the drive system (10) and the transmission (20) allows for a shorter power pack length compared to the longitudinal positioning used in existing methods. A specially designed transmission organ (30) is located between the side-by-side drive system (10) and the transmission (20). This transmission organ (30) contains transmission elements (31) that receive power from the drive system (10) and transmit it to the transmission (20). In our invention, the cooling module (40), air filter (50), and exhaust silencer (60) are positioned on top of the drive system (10) - transmission (20) assembly and can be independently removed from the vehicle thanks to the supporting structure (70) on which they are located. This flexibility allows for easy and comfortable maintenance operations, while also establishing a modular structure. In our invention, the power pack is positioned at the front or rear of the overall vehicle layout, ensuring balanced axle load distribution. This position also makes in-vehicle personnel and equipment placement, as well as personnel communication, more efficient. The scope of protection for this application is defined in the claims section and is not limited to the examples provided above. It is clear that a person skilled in the art could demonstrate the innovation presented in the invention using similar configurations and/or apply this configuration to other areas of similar purpose used in the relevant art. Therefore, it is also clear that such configurations would lack the criteria of innovation and, in particular, exceeding the state of the art.