RU148136U1 - SYSTEM FOR ELIMINATION OF AQUA PLANING OF A CAR - Google Patents
SYSTEM FOR ELIMINATION OF AQUA PLANING OF A CAR Download PDFInfo
- Publication number
- RU148136U1 RU148136U1 RU2013152703/11U RU2013152703U RU148136U1 RU 148136 U1 RU148136 U1 RU 148136U1 RU 2013152703/11 U RU2013152703/11 U RU 2013152703/11U RU 2013152703 U RU2013152703 U RU 2013152703U RU 148136 U1 RU148136 U1 RU 148136U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzles
- aquaplaning
- car
- air
- eliminating
- Prior art date
Links
- 230000008030 elimination Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract 3
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 claims description 9
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 4
- 239000003570 air Substances 0.000 claims 23
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Vehicle Cleaning, Maintenance, Repair, Refitting, And Outriggers (AREA)
Abstract
1. Система по устранению аквапланирования автомобиля, включающая в себя источник сжатого воздуха, содержащий воздушный компрессор и накопительную ёмкость для сжатого воздуха с датчиком давления и предохранительным клапаном, основной клапан, распределитель потоков сжатого воздуха, воздушные трубопроводы, сопла для подачи потока воздуха перед колёсами автомобиля, отличающаяся тем, что снабжена электронным блоком управления, источник сжатого воздуха имеет возможность осушать сжатый воздух, сопла для подачи потока воздуха перед управляемыми колёсами автомобиля имеют возможность перемещения для учёта поворота этих колёс, по крайней мере для двух сопел используется индивидуальный воздушный клапан, расположенный в пневматическом тракте перед соответствующим соплом, каждое сопло расположено у нижнего края передней части колёсной ниши и имеет грязеотталкивающее покрытие.2. Система по устранению аквапланирования автомобиля по п.1, отличающаяся тем, что по крайней мере два сопла имеют такое конструктивное исполнение, при котором след на поверхности дороги от воздушного потока, создаваемого соплом, принимает вид фигуры, напоминающей треугольник, вершина которого направлена в сторону движения автомобиля.3. Система по устранению аквапланирования автомобиля по п.1, отличающаяся тем, что по крайней мере два сопла снабжены шторками для защиты от загрязнений, причём шторки имеют грязеотталкивающее покрытие.4. Система по устранению аквапланирования автомобиля по п.2, отличающаяся тем, что по крайней мере два сопла снабжены шторками для защиты от загрязнений, причём шторки имеют грязеотталкивающее покрытие.5. Систем1. A system for eliminating the aquaplaning of a car, including a source of compressed air containing an air compressor and an accumulation tank for compressed air with a pressure sensor and safety valve, a main valve, a distributor of compressed air flows, air pipelines, nozzles for supplying an air stream in front of the wheels of the car , characterized in that it is equipped with an electronic control unit, the compressed air source has the ability to drain the compressed air, nozzles for supplying an air stream before controlling With our car wheels they can be moved to take into account the rotation of these wheels, at least two nozzles use an individual air valve located in the pneumatic duct in front of the corresponding nozzle, each nozzle is located at the lower edge of the front of the wheel niche and has a dirt-repellent coating. 2. The car aquaplaning elimination system according to claim 1, characterized in that at least two nozzles are of such a design that the track on the road surface from the air flow created by the nozzle takes the form of a figure resembling a triangle, the apex of which is directed towards the movement car. 3. The car aquaplaning elimination system according to claim 1, characterized in that at least two nozzles are provided with shutters for protection against pollution, and the shutters are dirt-repellent. The car aquaplaning elimination system according to claim 2, characterized in that at least two nozzles are provided with shutters for protection against pollution, and the shutters have a dirt-repellent coating. Systems
Description
Изделие относится к средствам для увеличения силы сцепления колес с поверхностью дороги, предназначено для устранения эффекта аквапланирования автомобиля, при котором одно или несколько колес автомобиля теряют сцепление с дорогой вследствие образования водяной прослойки между колесом и поверхностью дороги.The product relates to means for increasing the force of adhesion of the wheels to the road surface, is intended to eliminate the effect of aquaplaning of the car, in which one or more wheels of the car lose adhesion to the road due to the formation of a water layer between the wheel and the road surface.
Известно устройство, описанное в патенте US 4063606 1977 года, автор MAKINSON RUTH G. В данном устройстве применен принцип удаления слоя воды с поверхности дороги непосредственно перед колесами автомобиля с использованием сжатого воздуха. Для этой цели автор предлагает использовать источник сжатого воздуха, в частности, воздушный компрессор, от которого по шлангам воздух подается к соплам, расположенным перед колесами автомобиля. Сопла формируют воздушный поток, который направлен и воздействует на слой воды на поверхности дороги перед колесами. В результате вода удаляется частично либо почти полностью из области дорожного покрытия непосредственно перед тем, как эта область окажется в пятне контакта с колесом автомобиля. Таким образом, фактически устраняются условия, необходимые для развития аквапланирования (при почти полном удалении воды из будущего пятна контакта) либо скорость начала аквапланирования отодвигается в область более высоких значений (при частичном удалении воды).A device is known, described in US patent 4063606 1977, the author of MAKINSON RUTH G. In this device, the principle of removing a layer of water from the road surface directly in front of the wheels of the car using compressed air. For this purpose, the author proposes to use a source of compressed air, in particular, an air compressor, from which air is supplied through hoses to nozzles located in front of the wheels of the car. Nozzles form an air stream that is directed and acts on the water layer on the road surface in front of the wheels. As a result, water is partially or almost completely removed from the pavement area immediately before this area is in the spot of contact with the car wheel. Thus, the conditions necessary for the development of aquaplaning (with almost complete removal of water from the future contact patch) are virtually eliminated or the speed of the start of aquaplaning is moved to a region of higher values (with partial removal of water).
В данном устройстве автор учитывает необходимость смещения потока воздуха при повороте колеса, однако предложенная им схема расположения сопла на поворотном рычаге непосредственно перед колесом автомобиля является недостатком данного устройства. Эта схема неприменима для современных автомобилей вследствие необходимости значительного увеличения зазора между колесом и колесной аркой для реализации поворота колеса при различных ходах подвески, а также вследствие набивания в колесной нише грязе-снежной массы в период осень-зима-весна.In this device, the author takes into account the need for displacement of the air flow when turning the wheel, however, the proposed location of the nozzle on the pivot arm directly in front of the car wheel is a drawback of this device. This scheme is not applicable to modern cars due to the need for a significant increase in the gap between the wheel and the wheel arch for the implementation of the rotation of the wheel with different suspension moves, as well as due to the filling of mud-snow mass in the wheel niche during the autumn-winter-spring period.
Вторым недостатком является подача потока воздуха только перед передними колесами автомобиля. Аквапланирование автомобиля может начаться не только на передних, но и независимо от этого, на одном либо обоих задних колесах. Это может происходить, например, при прохождении автомобилем поворотов либо объезде препятствия.The second disadvantage is the flow of air only in front of the front wheels of the car. Hydroplaning a car can begin not only on the front, but independently, on one or both of the rear wheels. This may occur, for example, when cornering a car or bypassing an obstacle.
Основным недостатком данного устройства является подача сжатого воздуха через шланги к соплам, расположенным перед колесами автомобиля, непосредственно от компрессора. Хотя данное исполнение устройства автор указывает как частное в зависимом пункте формулы, на чертежах автора везде изображен именно такой вариант. При этом компрессор должен постоянно работать, в противном случае, он не сможет вовремя создать требуемые параметры потока воздуха на срезе сопла (под срезом сопла здесь и далее подразумевается такое сечение сопла, после которого воздушный поток течет, не касаясь стенок сопла, либо уже вне сопла). Необходимо пояснить это. Аквапланирование на современных автомобилях развивается на скоростях, обычно превышающих 60…80 км/ч. Уже при скорости 72 км/ч автомобиль проходит в секунду 20 метров. Чтобы предотвратить полную потерю управления, а также опасные занос задней оси и снос передней оси автомобиля необходимо, чтобы автомобиль проехал в режиме аквапланирования как можно меньшее расстояние (желательно не более 1…2 метров). Это означает, что от подачи сигнала на включение компрессора до создания им на срезе сопла потока воздуха с рабочими параметрами должно проходить не более ОД секунды. Обеспечить такое время при необходимых параметрах давления и расхода воздуха, а также при применимых для автомобиля массо-габаритных показателях компрессора на современном уровне развития компрессорной техники невозможно. В случае если компрессор включен постоянно, он создает дополнительный шум, а также увеличивает расход топлива либо энергии аккумуляторов.The main disadvantage of this device is the supply of compressed air through hoses to nozzles located in front of the wheels of the car, directly from the compressor. Although the author indicates this particular version of the device in a dependent clause of the formula, the author’s drawings everywhere show just such an option. At the same time, the compressor must constantly work, otherwise, it will not be able to create the required parameters of the air flow on the nozzle exit in time (hereinafter, the nozzle section refers to such a nozzle section after which the air stream flows without touching the nozzle walls or already outside the nozzle ) It is necessary to clarify this. Aquaplaning on modern cars develops at speeds typically exceeding 60 ... 80 km / h. Already at a speed of 72 km / h the car passes 20 meters per second. To prevent a complete loss of control, as well as dangerous drift of the rear axle and demolition of the front axle of the vehicle, it is necessary that the vehicle travel as close as possible in aquaplaning mode (preferably no more than 1 ... 2 meters). This means that from the signal to turn on the compressor until it creates an air stream with operating parameters at the nozzle exit, no more than OD second should pass. It is impossible to provide such time with the necessary parameters of pressure and air flow, as well as with the mass-dimensional performance of the compressor applicable to the car at the current level of development of compressor technology. If the compressor is constantly on, it creates additional noise, and also increases fuel consumption or battery energy.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой системе по устранению аквапланирования автомобиля является устройство, описанное в патенте ЕР 2058141 2009 года, автор POZZI MARCO. Данное устройство взято за прототип.The closest in technical essence to the claimed system for eliminating the aquaplaning of a car is the device described in patent EP 2058141 2009, author of POZZI MARCO. This device is taken as a prototype.
В устройстве, предлагаемом этим автором, также используется принцип удаления потоком газа (воздуха) слоя воды с поверхности дороги непосредственно перед колесами автомобиля.The device proposed by this author also uses the principle of removal by a stream of gas (air) of a layer of water from the road surface directly in front of the wheels of the car.
По сравнению с вышеописанным аналогом данное устройство в составе источника сжатого воздуха уже содержит накопительную емкость, наполняемую компрессором, а управляемый клапан регулирует подачу воздуха из накопительной емкости в пневматическую магистраль системы. Этим автор существенно увеличивает быстродействие всей системы, приближая его к практически применимому уровню. Тем не менее, стоит отметить, что данная система содержит один управляемый клапан, который расположен рядом с накопительной емкостью перед воздушным распределителем. Это означает, что после открытия этого клапана сжатый воздух будет сначала заполнять всю воздушную магистраль между клапаном и соплами, прежде чем начнет выходить из сопел. Это потребует дополнительного времени, а как показано выше при описании аналога, для эффективной работы подобной системы необходимо добиться минимального времени реакции системы, которое определяется как промежуток времени между моментом начала аквапланирования на каком-либо колесе и моментом начала подачи потока воздуха с рабочими параметрами перед этим колесом. Эту конструктивную особенность следует отнести к первому недостатку данного устройства.Compared with the analogue described above, this device as part of a compressed air source already contains a storage tank filled with a compressor, and a controlled valve controls the air supply from the storage tank to the pneumatic line of the system. By this, the author significantly increases the speed of the entire system, bringing it closer to a practically applicable level. However, it is worth noting that this system contains one controlled valve, which is located next to the storage tank in front of the air distributor. This means that after opening this valve, compressed air will first fill the entire air line between the valve and the nozzles before it starts to exit the nozzles. This will require additional time, and as shown above in the description of the analogue, for the efficient operation of such a system it is necessary to achieve a minimum reaction time of the system, which is defined as the time interval between the moment of aquaplaning start on any wheel and the moment of the beginning of air flow supply with operating parameters before the wheel. This design feature should be attributed to the first drawback of this device.
Ко второму недостатку следует отнести то, что автор обошел стороной какие-либо меры, направленные на защиту находящихся перед колесами сопел от грязи и наледи. Поскольку автомобили по всему миру ездят не в идеальных условиях, нужно учесть два очень важных фактора, а именно:The second drawback is the fact that the author bypassed any measures aimed at protecting the nozzles in front of the wheels from dirt and ice. Since cars around the world do not drive in ideal conditions, two very important factors must be taken into account, namely:
1. из-под колес автомобиля часто летит не чистая, а грязная вода, которая при высыхании со временем образует грязевую корку, которая, оседая на соплах, может затруднять либо вовсе блокировать воздушных поток, выходящий из сопел;1. dirty water often flies from under the wheels of the car, but dirty water, which when dried forms a mud crust over time, which, settling on the nozzles, can make it difficult or even block the air flow coming out of the nozzles;
2. подавляющее число всех автомобилей мира ездит в климатических условиях, когда температура окружающего воздуха некоторое время находится вблизи 0°C, что может вызывать образование наледи на соплах, которая в свою очередь может затруднять либо вовсе блокировать воздушных поток, выходящий из сопел.2. the vast majority of all cars in the world travel in climatic conditions when the ambient temperature is near 0 ° C for some time, which can cause frost on the nozzles, which in turn can make it difficult or even block the air flow coming out of the nozzles.
Таким образом, без адекватных мер, противодействующих вышеописанным факторам окружающей среды, сопла могут оказаться частично либо полностью блокированными, что снизит эффективность либо вовсе выведет систему из строя. Следует отметить, что наиболее простым и в то же время весьма надежным решением по противодействию наледи будет применение подогреваемых сопел. Подобная практика хорошо себя зарекомендовала на примере подогреваемых форсунок омывателя лобового стекла.Thus, without adequate measures to counteract the above environmental factors, the nozzles may turn out to be partially or completely blocked, which will reduce the efficiency or completely disable the system. It should be noted that the most simple and at the same time very reliable solution to counter icing will be the use of heated nozzles. This practice has proven itself with the example of heated windshield washer nozzles.
Третьим недостатком данного устройства является то, что в нем проигнорирована необходимость учета поворота управляемых колес автомобиля (у весьма малого числа автомобилей управляемыми колесами являются не только передние, но и одновременно с ними - задние). Наибольшую опасность аквапланирование автомобиля представляет при прохождении поворотов, когда боковые силы, действующие на автомобиль, значительны и поддержание курсовой устойчивости и управляемости наиболее важно. Когда управляемые колеса автомобиля поворачиваются, а сопла остается в прежнем положении, эффективность воздействия потока воздуха на слой воды непосредственно перед пятном контакта таких колес снижается, и при этом возрастает риск развития аквапланирования.The third disadvantage of this device is that it ignored the need to take into account the rotation of the steered wheels of the car (in a very small number of cars, the steered wheels are not only front, but also rear). The aquaplaning of the car poses the greatest danger when cornering, when the lateral forces acting on the car are significant and maintaining directional stability and handling is most important. When the car’s steered wheels turn and the nozzle remains in the same position, the effectiveness of the air flow on the water layer immediately before the contact spot of such wheels decreases, and the risk of aquaplaning increases.
Важно подчеркнуть, что наличие системы курсовой устойчивости в автомобиле, конечно, помогает при аквапланировании, но эта система не способна в полной мере обезопасить автомобиль, поскольку она действует по принципу притормаживания отдельных колес автомобиля, а при аквапланировании колесо, которое необходимо притормозить, может в данный момент не иметь контакта с дорогой.It is important to emphasize that the presence of an exchange rate stability system in a car, of course, helps with aquaplaning, but this system is not able to fully protect the car, since it acts on the principle of braking individual wheels of a car, and when aquaplaning a wheel that needs to be braked, can moment to not have contact with the road.
Принцип работы заявляемой системы по устранению аквапланирования автомобиля, в общем, схож с принципом работы вышеописанных аналога и прототипа. Однако благодаря применению новых элементов, а также изменению конструктивного исполнения некоторых элементов системы, качественные параметры работы заявляемой системы существенно улучшены по сравнению с прототипом. В частности, в ней устранены все обнаруженные недостатки аналога и прототипа, а также добавлен новый функционал: электронное управление, возможность подстройки под дорожные условия, защита от грязи и наледи вкупе с возможностью самоочистки.The principle of operation of the inventive system for eliminating the aquaplaning of a car, in general, is similar to the principle of operation of the above analogue and prototype. However, due to the use of new elements, as well as a change in the design of some elements of the system, the qualitative parameters of the inventive system are significantly improved compared to the prototype. In particular, it eliminated all the discovered shortcomings of the analogue and prototype, and also added new functionality: electronic control, the ability to adjust to road conditions, protection from dirt and ice, together with the possibility of self-cleaning.
Алгоритм работы заявляемой системы можно описать следующим образом. После включения зажигания, электронный блок управления переводит заявляемую систему из выключенного состояния в режим ожидания, при котором он, протестировав систему на исправность, ожидает, пока скорость автомобиля не превысит установленного значения. После достижения этой скорости, электронный блок управления переводит заявляемую систему в режим готовности, при котором он, получая сигналы от доступных датчиков, постоянно анализирует эту информацию в соответствии со встроенной программой. Когда на основе поступившей информации электронный блок управления делает вывод о возникновении аквапланирования на каком-либо колесе, он незамедлительно переводит заявляемую систему в активный режим и направляет набор управляющих команд на исполнительные механизмы заявляемой системы для формирования потока воздуха перед этим колесом. При этом учитывается изменение положения автомобиля в пространстве (его скорость и ускорение) и положение рулевого колеса. Когда по сигналам от доступных датчиков электронный блок управления сделает вывод о том, что аквапланирование успешно устранено, он в соответствии со встроенной программой прекращает подачу воздуха к этому колесу. Если при этом аквапланирование ни на одном из колес автомобиля не обнаружено, то электронный блок управления переводит заявляемую систему обратно в режим готовности. Для увеличения точности распознавания аквапланирования электронный блок управления может быть снабжен дополнительными датчиками.The algorithm of the claimed system can be described as follows. After turning on the ignition, the electronic control unit transfers the inventive system from the off state to standby mode, in which he, having tested the system for serviceability, waits until the vehicle speed exceeds the set value. After reaching this speed, the electronic control unit puts the inventive system into standby mode, in which it, receiving signals from available sensors, constantly analyzes this information in accordance with the built-in program. When, based on the information received, the electronic control unit makes a conclusion about the occurrence of aquaplaning on any wheel, it immediately puts the claimed system into active mode and sends a set of control commands to the actuators of the claimed system to form an air flow in front of this wheel. This takes into account the change in the position of the car in space (its speed and acceleration) and the position of the steering wheel. When, based on signals from available sensors, the electronic control unit concludes that aquaplaning has been successfully eliminated, it, in accordance with the built-in program, stops the air supply to this wheel. If at the same time aquaplaning is not found on any of the wheels of the car, then the electronic control unit puts the inventive system back into standby mode. To increase the accuracy of aquaplaning recognition, the electronic control unit can be equipped with additional sensors.
Схема заявляемой системы по устранению аквапланирования автомобиля представлена на фигуре 1, где: 1 - компрессор, 2 - накопительная емкость для сжатого воздуха, 3 - предохранительный клапан, 4 - датчик давления, 5 - основной клапан, 6 - распределитель потоков сжатого воздуха, 7 - электронный блок управления, 8 - воздушные трубопроводы, 9 - индивидуальный клапан, 10 - сопло либо блок подвижных сопел, 11 - электрические кабели (обозначены пунктиром), 12 - входящие сигналы от датчиков.A diagram of the inventive system for eliminating the aquaplaning of a car is presented in figure 1, where: 1 - compressor, 2 - storage tank for compressed air, 3 - safety valve, 4 - pressure sensor, 5 - main valve, 6 - distributor of compressed air flows, 7 - electronic control unit, 8 — air pipelines, 9 — individual valve, 10 — nozzle or block of movable nozzles, 11 — electric cables (indicated by a dashed line), 12 — incoming signals from sensors.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая система по устранению аквапланирования автомобиля, является надежная защита автомобиля от негативных факторов аквапланирования, таких как полная потеря управления, занос задней оси, снос передней оси.The technical result, which is achieved by the claimed system for eliminating the aquaplaning of a car, is reliable protection of the car from negative factors of aquaplaning, such as complete loss of control, skidding of the rear axle, and demolition of the front axle.
Поставленная цель достигается:The goal is achieved:
- использованием в составе заявляемой системы по устранению аквапланирования автомобиля новых элементов: электронного блока управления и индивидуальных клапанов, расположенных в пневматическом тракте перед соответствующими соплами. В этом случае при переходе системы из режима готовности в активный режим время будет требоваться в основном только на открытие индивидуальных клапанов, поскольку вся воздушная магистраль от накопительной емкости до индивидуальных клапанов уже находится под давлением. Эти меры вкупе позволяют существенно уменьшить время реакции системы, а это, как показано выше, критически важный параметр;- the use of new elements in the inventive system for eliminating aquaplaning of an automobile: an electronic control unit and individual valves located in the pneumatic duct in front of the corresponding nozzles. In this case, during the transition of the system from the standby mode to the active mode, time will be required mainly only for opening individual valves, since the entire air line from the storage tank to the individual valves is already under pressure. These measures, together, can significantly reduce the reaction time of the system, and this, as shown above, is a critical parameter;
- возможностью перемещения сопел для подачи потоков воздуха перед управляемыми колесами автомобиля для учета поворота этих колес;- the ability to move the nozzles to supply air flows in front of the steered wheels of the car to account for the rotation of these wheels;
- расположением сопел в оптимальном месте перед колесом, у нижнего края передней части колесной ниши. Схема расположения представлена на фигуре 2, где: 1 - колесная ниша переднего колеса, 2 - колесная ниша заднего колеса, 3 - месторасположение сопел либо блоков подвижных сопел (подробнее о блоках подвижных сопел см. стр.9 данного описания), 4 - колесо автомобиля. При этом учитывается баланс таких показателей как: расстояние от среза сопла до поверхности дороги, угол наклона сопла к поверхности дороги, пассивная защита от механических повреждений и летящей из-под колес грязи, минимальное вмешательство в конструкцию автомобиля;- the location of the nozzles in an optimal place in front of the wheel, at the lower edge of the front of the wheel niche. The layout is presented in figure 2, where: 1 - the wheel niche of the front wheel, 2 - the wheel niche of the rear wheel, 3 - the location of the nozzles or blocks of the moving nozzles (for more details on the blocks of the moving nozzles, see
- использованием грязеотталкивающего покрытия сопел, что позволяет значительно снизить риск образования наледи и грязевых корок на соплах;- the use of a dirt-repellent coating of the nozzles, which can significantly reduce the risk of ice formation and mud crusts on the nozzles;
- использованием в составе источника сжатого воздуха подсистемы осушки сжатого воздуха. Следует обратить внимание, что осушка воздуха в пневматической технике, в частности, в источниках сжатого воздуха, давно известна и широко используется, однако в общедоступных источниках информации нет упоминания о ее необходимости и ее использовании в системах, аналогичных заявляемой. Это очень существенный аспект, поскольку влага вызывает коррозию, но что самое главное, при температурах окружающего воздуха близких к 0°C и ниже, влага в пневматическом тракте системы будет замерзать, что может уменьшить сечение воздушных магистралей и даже заблокировать их (в частности, клапаны). Кроме того, осенью, например, часто идет дождь, а к вечеру температура падает ниже 0°C. Если при езде в дождь заявляемая система переходила в активный режим, то она будет восполнять потери воздуха в накопительной емкости непосредственно в дождливую погоду, когда влажность окружающего воздуха очень высока. Это означает, что даже при относительно невысоких давлениях сжатия, в компрессоре и накопительной емкости будет выделяться влага, которая рискует замерзнуть при понижении температуры окружающего воздуха, что может привести к затруднениям работы системы либо вообще к ее отказу. Для предотвращения подобных ситуаций, источник сжатого воздуха заявляемой системы содержит подсистему осушки воздуха.- the use of a compressed air dryer as a part of a compressed air source. It should be noted that air drying in pneumatic technology, in particular, in compressed air sources, has long been known and widely used, however, there is no mention of its necessity and its use in systems similar to the claimed in public sources of information. This is a very significant aspect, since moisture causes corrosion, but most importantly, at ambient temperatures close to 0 ° C and lower, moisture in the pneumatic path of the system will freeze, which can reduce the cross section of the air lines and even block them (in particular, valves ) In addition, in the fall, for example, it often rains, and in the evening the temperature drops below 0 ° C. If, when driving in the rain, the claimed system went into active mode, then it will make up for air losses in the storage tank directly in rainy weather, when the humidity of the surrounding air is very high. This means that even at relatively low compression pressures, moisture will be released in the compressor and storage tank, which runs the risk of freezing when the ambient temperature drops, which can lead to difficulties in the operation of the system or even its failure. To prevent such situations, the source of compressed air of the inventive system contains a subsystem of air drying.
Различные варианты конструктивного исполнения заявляемой системы по устранению аквапланирования автомобиля позволяют реализовать дополнительные возможности по увеличению эффективности и надежности этой системы. Ниже указаны наиболее важные из возможных улучшений.Various options for the design of the inventive system for the elimination of aquaplaning of the car allow you to implement additional features to increase the efficiency and reliability of this system. The following are the most important of the possible improvements.
1. Специальная форма воздушного потока. Из гидродинамики хорошо известно, что сопротивление среды при обтекании препятствия при прочих равных условиях существенно зависит от формы препятствия. Именно поэтому все быстроходные лодки имеют вытянутую форму и остроконечный нос. Соответственно, если для сдувания слоя воды перед колесом используется классическое круглое сопло с круглым поперечным сечением среза, то оно формирует на поверхности дороги близкое к круглому воздушное пятно. Его существенным недостатком является неэффективность расходования кинетической энергии воздушной струи для удаления воды из будущего пятна контакта, поскольку значительная часть этой энергии идет на формирование обратной волны в слое воды перед воздушным пятном. В результате образования обратной волны, толщина водяного слоя перед воздушным пятном увеличивается. Это может привести к лавинообразному росту толщины водяного слоя и прорыву воды сквозь воздушный поток. Соответственно, для исключения этой возможности и увеличения общей эффективности нужно приблизить форму пятна к наиболее оптимальной, при которой обратная волна будет минимальна либо отсутствовать, и вода будет вытесняться только в стороны. Такой формой является треугольник либо близкая к нему, например, форма классического бумеранга. В этом случае обратная волна практически отсутствует, а вся энергия воздушной струи используется для удаления слоя воды в стороны от колеса.1. A special form of air flow. From hydrodynamics it is well known that the resistance of a medium when flowing around an obstacle, all other things being equal, substantially depends on the shape of the obstacle. That is why all high-speed boats have an elongated shape and a pointed nose. Accordingly, if a classic round nozzle with a circular cross section of a cut is used to blow off the water layer in front of the wheel, it forms an air spot close to the round on the road surface. Its significant drawback is the inefficiency of spending the kinetic energy of the air stream to remove water from the future contact spot, since a significant part of this energy goes to the formation of a backward wave in the water layer in front of the air spot. As a result of the formation of a backward wave, the thickness of the water layer in front of the air spot increases. This can lead to an avalanche-like increase in the thickness of the water layer and breakthrough of water through the air stream. Accordingly, to eliminate this possibility and increase the overall efficiency, it is necessary to bring the spot shape closer to the most optimal one, in which the backward wave will be minimal or absent, and the water will be forced out only to the sides. Such a shape is a triangle or close to it, for example, the shape of a classic boomerang. In this case, the backward wave is practically absent, and all the energy of the air stream is used to remove the water layer away from the wheel.
2. Использование блока подвижных сопел вместо одиночного сопла. Как было показано выше, форма воздушного потока сильно влияет на эффективность удаления слоя воды. Создание воздушных потоков, по форме напоминающих треугольник, возможно как с помощью одиночного сопла с особой формой, так с помощью нескольких близко расположенных сопел, причем даже с классической круглой формой. Также дополнительная подвижность сопел позволяет им подстраиваться под дорожную ситуацию, в частности, не только отклоняться в сторону поворота управляемых колес, но и подстраивать свое положение для учета скорости и ускорения движения автомобиля. Последнее одинаково справедливо и эффективно как для блока подвижных сопел, так и для одиночного сопла.2. Using a block of movable nozzles instead of a single nozzle. As shown above, the shape of the air flow greatly affects the removal efficiency of the water layer. The creation of air flows in the shape of a triangle, it is possible both with the help of a single nozzle with a special shape, or with the help of several closely spaced nozzles, even with a classic round shape. Also, the additional mobility of the nozzles allows them to adapt to the traffic situation, in particular, not only deviate towards the steering wheels, but also adjust their position to take into account the speed and acceleration of the car. The latter is equally true and effective both for the block of movable nozzles and for a single nozzle.
3. Защитные шторки. Кроме грязеотталкивающего покрытия для защиты внутренней части сопел от грязи и наледи могут дополнительно применяться защитные шторки. Во всех режимах, кроме активного, шторки закрывают внутренние части сопел, таким образом, ни вода, ни грязь, ни пыль, ни песок не могут попасть внутрь. При переходе системы в активный режим шторки открываются и закрываются совместно с индивидуальным клапаном. Естественно, для уменьшения вероятности блокировки шторок грязевой коркой либо наледью, шторки также имеют грязеотталкивающее покрытие.3. Security shutters. In addition to the dirt-repellent coating, protective curtains can additionally be used to protect the inside of the nozzles from dirt and ice. In all modes, except for the active one, the shutters cover the internal parts of the nozzles, thus, neither water, nor dirt, nor dust, nor sand can get inside. When the system goes into active mode, the curtains open and close together with the individual valve. Naturally, to reduce the likelihood of blocking the curtains with a mud peel or ice, the curtains also have a dirt-repellent coating.
4. Модуль ультразвуковой очистки. Когда автомобиль ездит в условиях грязных дорог либо когда днем температура окружающего воздуха выше 0°C, а ночью ниже, и при этом система длительное время не используется в активном режиме, даже с грязеотталкивающим покрытием сопел и шторками возможно образование грязевых корок и наледи, в частности, берущих начало с соседних деталей автомобиля. Для решения данной проблемы на каждом сопле или блоке подвижных сопел может быть установлен модуль ультразвуковой очистки, который продуцирует высокочастотные колебания, разрушающие загрязнения в виде грязевых корок и наледи. Таким образом, эффективность и надежность системы сохраняются даже в самых суровых для данной системы условиях эксплуатации.4. Ultrasonic cleaning module. When the car drives on dirty roads or when the ambient temperature is above 0 ° C during the day and lower at night, while the system is not used for a long time in active mode, even with a dirt-repellent coating of nozzles and shutters, mud crusts and frost can form, in particular originating from neighboring car parts. To solve this problem, an ultrasonic cleaning module can be installed on each nozzle or block of movable nozzles, which produces high-frequency oscillations that destroy dirt in the form of mud crusts and ice. Thus, the efficiency and reliability of the system is maintained even in the most severe operating conditions for this system.
5. Эффект Котоусова. Оригинальная статья опубликована в Журнале технической физики, 2005, том 75, выпуск 9, страница 8, автор Л.С. Котоусов. Статья посвящена изучению параметров водяных струй после истечения из сопел с различной геометрией. Автор обнаружил и исследовал новый гидродинамический эффект, при котором происходит передача внутренней энергии из окружающего воздуха в вытекающую струю, которая при этом приобретает дополнительную кинетическую энергию. Л.С. Котоусов провел аналогичные эксперименты, в которых вместо воды использовался воздух, т.е. воздушная струя вытекала в атмосферу. Автор отмечает, что передача струе энергии в этом случае идет с меньшей эффективностью, но, тем не менее, возможно получить прирост более 30% энергии. Изменение конфигурации сопел в заявляемой системе для эффективного использования этого явления позволит снизить давление и расход воздуха из накопительной емкости при одинаковых показателях эффективности удаления слоя воды с поверхности дороги. Благодаря этому можно будет использовать меньшее давление в пневматическом тракте, и применять менее производительный компрессор.5. The Kotousov effect. The original article was published in the Journal of Technical Physics, 2005, Volume 75,
Нужно отметить, что при движении по дорогам общего пользования из-под колес нередко могут лететь песок и гравий, способные оказывать абразивное действие на поверхность сопел, а при парковке возможно задеть бордюрным камнем за нижние части сопел либо шторок, если расположить их значительно выступающими за пределы кузова автомобиля. Поэтому выбранное в заявляемой системе месторасположение как одиночных сопел, так и блоков подвижных сопел, является оптимальным, в том числе, и по показателям пассивной защиты. Кроме того, возможно использовать штатные детали автомобиля, например, пластиковые подкрылки, для улучшения пассивной защиты.It should be noted that when driving on public roads, sand and gravel can often fly from under the wheels, which can exert an abrasive effect on the surface of the nozzles, and when parking it is possible to touch a curb over the lower parts of the nozzles or curtains if they are positioned significantly protruding outside car body. Therefore, the location of the single nozzles and blocks of the movable nozzles selected in the inventive system is optimal, including in terms of passive protection. In addition, it is possible to use regular car parts, for example, plastic fenders, to improve passive protection.
Таким образом, заявляемая система для устранения аквапланирования автомобиля имеет существенные преимущества по сравнению с прототипом. В частности, в ней улучшены показатели быстродействия, эффективности и надежности.Thus, the inventive system for eliminating the aquaplaning of a car has significant advantages compared with the prototype. In particular, it improves performance, efficiency and reliability.
Проведя анализ уровня техники по научно-техническим источникам информации, заявитель не обнаружили аналог с признаками, идентичными существенным признакам заявляемой полезной модели.After analyzing the prior art on scientific and technical sources of information, the applicant did not find an analogue with features identical to the essential features of the claimed utility model.
Выбранный прототип изделия позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемом изделии, изложенных в формуле полезной модели. Следовательно, заявленная полезная модель «Система для устранения аквапланирования автомобиля» соответствует критерию новизны.The selected prototype of the product made it possible to identify a set of essential distinguishing features in relation to the technical result seen in the claimed product, set forth in the utility model formula. Therefore, the claimed utility model "System for eliminating the aquaplaning of the car" meets the criterion of novelty.
Критерий промышленной применимости заявленной полезной модели «Система для устранения аквапланирования автомобиля» подтверждается тем, что данное изделие не нарушает ни один из принципов функционирования конструктивных элементов и устройств, входящих в его состав, и открывает новые возможности для сохранения курсовой устойчивости и управляемости автомобиля, тем самым сокращая число дорожных аварий.The criterion of industrial applicability of the claimed utility model “System for eliminating aquaplaning of a car” is confirmed by the fact that this product does not violate any of the principles of functioning of structural elements and devices included in its composition, and opens up new possibilities for maintaining directional stability and controllability of the car, thereby reducing the number of road crashes.
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013152703/11U RU148136U1 (en) | 2013-11-27 | 2013-11-27 | SYSTEM FOR ELIMINATION OF AQUA PLANING OF A CAR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013152703/11U RU148136U1 (en) | 2013-11-27 | 2013-11-27 | SYSTEM FOR ELIMINATION OF AQUA PLANING OF A CAR |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU148136U1 true RU148136U1 (en) | 2014-11-27 |
Family
ID=53385233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013152703/11U RU148136U1 (en) | 2013-11-27 | 2013-11-27 | SYSTEM FOR ELIMINATION OF AQUA PLANING OF A CAR |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU148136U1 (en) |
-
2013
- 2013-11-27 RU RU2013152703/11U patent/RU148136U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9849724B2 (en) | Anti-aquaplaning device for a vehicle | |
| CN106120634A (en) | Straddle-type track ice removing machine | |
| EP2058141B1 (en) | Anti-aquaplaning device | |
| JP6913739B2 (en) | Vehicles with enhanced traction and equipment on vehicles | |
| JPH05229461A (en) | Vehicle having road surface / tire friction coefficient control means | |
| RU148136U1 (en) | SYSTEM FOR ELIMINATION OF AQUA PLANING OF A CAR | |
| KR101565568B1 (en) | Apparatus for injecting liquid anti-freezer including potassium acetate and glycerin | |
| KR101625736B1 (en) | device for vehicle tire | |
| CN202705979U (en) | Snow cleaning vehicle for airport and highway | |
| CN103334400A (en) | Snow-melting and deicing integrated maintenance equipment | |
| JP4389244B2 (en) | Vehicle contact surface frictional force improving device | |
| CN205737434U (en) | A kind of vehicle-mounted road surface ponding removing device | |
| WO2011102775A1 (en) | System and method for improving traction on wet road surfaces | |
| JPH0948204A (en) | Hydroplanting preventing device | |
| CN202579761U (en) | Vehicle brake cooling system | |
| CN210003370U (en) | device for removing snow on mudguard and icing by using waste heat of automobile exhaust | |
| GB2540782A (en) | Method and apparatus for improving wheel grip | |
| CN222097600U (en) | Automobile tire wading antiskid device | |
| CN203188169U (en) | De-icing device arranged in large-size automobile | |
| CN201459670U (en) | High-pressure air-injection snow remover | |
| CN205421144U (en) | Icy device of automobile roads ization | |
| CN102154994A (en) | oad ice and snow removing device for vehicles and ice and snow removing method thereof | |
| GB2622392A (en) | Spray suppression device | |
| CN201443060U (en) | Device using motor vehicle warm air system to melt snow | |
| CN108978377A (en) | Anti-fall snow quickly removes rain high speed slope surface |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20141128 |