RU2263586C1 - Device for creating air curtain before vehicle - Google Patents

Abstract

FIELD: transport engineering; road vehicles.

SUBSTANCE: according to invention air flow, velocity exceeding vehicle speed by at least 10 km/h, is created before vehicle by means of air flow generators installed on vehicle with possibility of changing air flow incidence angle.

EFFECT: improved comfort and safety on road owing to protection of driver and passengers from rain and snow and prevention of splashing of windshield with road mud.

11 cl

Description

Изобретение относится к области обеспечения безопасности движения и повышения комфортности наземных транспортных средств, предпочтительно, колесных транспортных средств, снабженных двигателем, и может быть использовано для защиты водителей и пассажиров безкузовных открытых транспортных средств (в частности, моторных транспортных средств (например, мотоциклов, мотороллеров, мопедов, инвалидных колясок, моторных лодок и т.п.), а также на безмоторных транспортных средствах (при движении и на стоянке) от осадков в виде дождя и снега, а также лобовых стекол транспортных средств от указанных осадков и забрызгивания грязью колесами транспортных средств, двигающихся перед и рядом с защищаемым транспортным средством в том же направлении и навстречу.The invention relates to the field of ensuring traffic safety and improving the comfort of land vehicles, preferably wheeled vehicles equipped with an engine, and can be used to protect drivers and passengers of body-free open vehicles (in particular motor vehicles (e.g. motorcycles, scooters, mopeds, wheelchairs, motor boats, etc.), as well as on non-motorized vehicles (when driving and parked) from precipitation in the form of rain and snow, as well as windshields of vehicles from said rain and mud splashes wheels of vehicles driving in front of and close to the host vehicle in the same direction and towards.

Для защиты водителей и пассажиров безкузовных открытых транспортных средств при движении и остановке, а также на стоянке от забрасывания грязью колесами транспортных средств, двигающихся перед защищаемым транспортным средством, принято использовать ветровые стекла, устанавливаемые перед водителем и пассажиром. Однако эти ветровые стекла ни коим образом не защищают ни водителя, ни пассажиров от осадков в виде дождя и, снега. Кроме того, забрызгивание грязью ветрового стекла приводит к уменьшению видимости и обзора для водителя.To protect drivers and passengers of body-free open vehicles when driving and stopping, as well as in the parking lot from throwing mud over the wheels of vehicles moving in front of the protected vehicle, it is customary to use windshields installed in front of the driver and passenger. However, these windshields in no way protect either the driver or passengers from precipitation in the form of rain and snow. In addition, splashing mud on the windshield reduces visibility and visibility for the driver.

Средства защиты пассажиров и водителя безкузовных открытых транспортных средств при движении и на стоянке от осадков в виде дождя и снега заявителю в настоящий момент не известны.Means of protection for passengers and drivers of open-body vehicles without bodywork when driving and parked from rainfall in the form of rain and snow are not currently known to the applicant.

Известен способ защиты лобового стекла (SU, авторское свидетельство 1668608 Е 06 В 9/02, 1991), включающий размещение перед лобовым стеклом решетчатых ставень, закрепленных на петлях.A known method of protecting a windshield (SU, copyright 1668608 E 06 B 9/02, 1991), including placing in front of the windshield trellised shutters mounted on hinges.

Недостатком известного способа, предназначенного для защиты от летящих камней, следует признать его ограниченность, поскольку используемые ставни не осуществляют ни защиту лобового стекла от брызг грязи или капель дождя, ни водителя и пассажиров в случае удаления лобового стекла вследствие любого дорожно-транспортного происшествия.The disadvantage of this method, designed to protect against flying stones, should be recognized as limited, since the shutters used do not protect the windshield from splashing dirt or raindrops, nor the driver and passengers in case of removing the windshield due to any traffic accident.

Известен также способ защиты стекол транспортного средства (DE, заявка 4241470, 1992), включающий формирование защитного слоя текучей среды (воды) перед водителем под острым углом относительно поверхности земли с последующим удалением слоя воды с лобового стекла с использованием стеклоочистительных щеток.There is also known a method of protecting vehicle windows (DE, application 4241470, 1992), comprising forming a protective layer of fluid (water) in front of the driver at an acute angle with respect to the earth's surface, followed by removing the water layer from the windshield using windshield brushes.

Недостатком известного способа следует признать отсутствие возможности предохранения стекол от загрязнения брызгами грязи или капель, а также защиты водителя и пассажиров в случае удаления лобового стекла вследствие любого дорожно-транспортного происшествия или использования транспортного стекла, не имеющего защитного стекла перед водителем и пассажирами. Более того, известный способ не пригоден для защиты водителя и пассажира безкузовных транспортных средств от дождя и снега.The disadvantage of this method should be recognized as the inability to protect the windows from pollution by splashes of dirt or drops, as well as to protect the driver and passengers in case of removing the windshield due to any traffic accident or the use of a transport glass that does not have a protective glass in front of the driver and passengers. Moreover, the known method is not suitable for protecting the driver and passenger of body-free vehicles from rain and snow.

Техническая задача, решаемая посредством предложенного технического решения, состоит в разработке способа защиты пассажиров и водителя от осадков и забрызгивания лобового стекла.The technical problem solved by the proposed technical solution is to develop a method for protecting passengers and the driver from precipitation and splashing of the windshield.

Технический результат, получаемый при реализации предложенного способа, состоит в увеличении комфортности и безопасности движения за счет устранения влияния на водителя и пассажиров осадков в виде дождя и снега, а также защиты ветрового стекла от забрызгивания грязью, что улучшает обзор для водителя.The technical result obtained by the implementation of the proposed method consists in increasing comfort and safety by eliminating the influence of rain and snow on the driver and passengers, as well as protecting the windshield from splashing mud, which improves visibility for the driver.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать способ создания воздушной завесы перед транспортным средством. Согласно предложенному способу формируют воздушный поток со скоростью, превышающей скорость транспортного средства не менее чем на 10 км/час, с использованием, по меньшей мере, одного генератора воздушного потока, установленного на транспортном средстве с возможностью изменения величин углов атаки воздушного потока в одной, двух или трех плоскостях: двух вертикальных и одной горизонтальной. Указанный поток формируют в основном перед транспортным средством, что позволяет защитить лобовое стекло, а также водителя и пассажира безкузовного транспортного средства, но и, по меньшей мере, частично над транспортным средством, что обеспечивает защиту пассажира и водителя безкузовного транспортного средства в процессе остановки и движения. Область формирования воздушной завесы в основном определяется местом установки генератора воздушного потока, а также направлением и скоростью подачи воздушного потока. В предпочтительном варианте реализации способа используют два генератора воздушного потока, что позволяет создать две независимых или одну суммарную защитную воздушную завесу, более гибко адаптирующиеся под конкретные погодные условия и параметры движения транспортного средства. В зависимости от условий и требований могут быть сформированы и использованы или непрерывный воздушный поток (при наличии сильного дождя или снега, а также при значительной загрязненности дороги), или импульсный воздушный поток (при наличии незначительных осадков и слабой загрязненности дороги). Также предусмотрена возможность продуцирования регулируемого по скорости и расхода воздуха потока. Скорость потока и расход воздуха в общем случае связаны со скоростью перемещения транспортного средства, его габаритов, а также с направлением и силой ветра. В предпочтительном варианте реализации обычно используют средства крепления генератора воздушного потока, позволяющие изменять ориентацию указанного генератора в трех плоскостях. Это позволяет изменять по трем координатам направление подачи потока воздуха. В случае использования одного генератора воздушного потока его обычно размещают по осевой линии транспортного средства. Это обеспечивает практически одинаковую защиту для ветрового стекла, а также водителя и пассажира безкузовного транспортного средства. В случае использования двух генераторов воздушного потока (наиболее предпочтительный случай) указанные генераторы воздушного потока обычно размещают на равных расстояниях по обе стороны от осевой линии транспортного средства. Это обеспечивает практически полную защиту от осадков, а также защиту ветрового стекла от забрызгивания грязью. В зависимости от условий при реализации способа могут быть использованы генератор воздушного потока с приводом в виде двигателя внутреннего сгорания, а также с дизельным или электрическим приводом.To achieve the technical result, it is proposed to use the method of creating an air curtain in front of the vehicle. According to the proposed method, an air flow is generated at a speed exceeding the vehicle speed by at least 10 km / h, using at least one air flow generator mounted on the vehicle with the ability to change the values of the angles of attack of the air flow in one, two or three planes: two vertical and one horizontal. The specified flow is formed mainly in front of the vehicle, which allows you to protect the windshield, as well as the driver and passenger of a bodyless vehicle, but also at least partially above the vehicle, which protects the passenger and driver of a bodyless vehicle during stopping and driving . The area of formation of the air curtain is mainly determined by the installation location of the air flow generator, as well as the direction and speed of the air flow. In a preferred embodiment of the method, two air flow generators are used, which makes it possible to create two independent or one total protective air curtain, more flexibly adapting to specific weather conditions and vehicle motion parameters. Depending on the conditions and requirements, either a continuous air stream (in the presence of heavy rain or snow, as well as significant road pollution) or a pulsed air stream (in the presence of light rain and light road pollution) can be formed and used. It is also possible to produce a flow that is variable in speed and air flow. The flow rate and air flow in the General case are related to the speed of the vehicle, its dimensions, as well as the direction and strength of the wind. In a preferred embodiment, the fastening means of the air flow generator are usually used, which allows changing the orientation of the specified generator in three planes. This allows you to change the direction of air flow in three coordinates. In the case of using one air flow generator, it is usually placed along the center line of the vehicle. This provides almost the same protection for the windshield, as well as for the driver and passenger of a bodyless vehicle. In the case of using two air flow generators (the most preferred case), these air flow generators are usually placed at equal distances on both sides of the axial line of the vehicle. This provides almost complete protection against precipitation, as well as protecting the windshield from splashing dirt. Depending on the conditions, when implementing the method, an air flow generator with a drive in the form of an internal combustion engine, as well as with a diesel or electric drive, can be used.

В основу предлагаемого способа положена идея изменения траектории свободного движения частиц осадков или частиц грязи в поле земного тяготения. Для решения этой задачи при реализации предложенного способа необходимо учесть габариты транспортного средства, параметры его движения, а также погодные условия в момент движения, а также характеристики воздушного потока. Поток выбрасываемого генератором воздуха характеризуется следующими переменными параметрами: скоростью, углом атаки в вертикальной плоскости, совпадающей с направлением движения транспортного средства, углом атаки в вертикальной плоскости, перпендикулярной направлению движения, углом атаки в горизонтальной плоскости, горизонтом точек извержения потоков воздуха.The basis of the proposed method is the idea of changing the trajectory of the free movement of precipitation particles or dirt particles in a gravitational field. To solve this problem, when implementing the proposed method, it is necessary to take into account the dimensions of the vehicle, its movement parameters, as well as weather conditions at the time of movement, as well as air flow characteristics. The flow of air emitted by the generator is characterized by the following variables: speed, angle of attack in the vertical plane, which coincides with the direction of movement of the vehicle, angle of attack in the vertical plane, perpendicular to the direction of movement, angle of attack in the horizontal plane, horizon of points of eruption of air flows.

Поскольку точное решение указанной задачи в конкретном процессе движения транспортного средства и конкретных погодных условий априори невозможно, то необходимо, с учетом всех вышеуказанных параметров и условий, в процессе конструирования используемого генератора воздушного потока и способа его крепления отработать конструктивное решение, гарантированно обеспечивающее нужное изменение траектории частиц осадков и грязи. Параметры генераторов воздушного потока и конструкция их крепления должны обеспечивать при всех реальных условиях падения осадков в виде дождя и снега, а также брызг грязи, их полное отклонение от водителя и пассажиров, а также ветрового стекла. В ходе реализации предложенного способа экспериментально было установлено, что при скорости воздушного потока, превышающей скорость транспортного средства не менее чем на 10 км/час, при использовании угла атаки потока воздуха в вертикальной плоскости, совпадающей с направлением движения транспортного средства, в пределах от 30° до 45°, практически всегда достигается надежная защита водителя и пассажира, а также ветрового стекла от частиц осадков и забрызгивания. Углы атаки потока воздуха в вертикальной плоскости, перпендикулярной направлению движения, а также в горизонтальной плоскости эффективно влияют дополнительному воздействию воздушного потока на отклонение траектории частиц осадков и брызг грязи.Since an exact solution to this problem in a specific process of a vehicle’s movement and specific weather conditions is a priori impossible, it is necessary, taking into account all the above parameters and conditions, to develop a constructive solution that ensures the necessary change in the particle path in the process of designing the used air flow generator and its mounting method precipitation and dirt. The parameters of the air flow generators and the design of their fastening should provide, under all real conditions, precipitation in the form of rain and snow, as well as mud spray, their complete deviation from the driver and passengers, as well as the windshield. During the implementation of the proposed method, it was experimentally found that when the air flow rate exceeds the vehicle speed by at least 10 km / h, when using the angle of attack of the air flow in a vertical plane that coincides with the direction of movement of the vehicle, in the range of 30 ° up to 45 °, reliable protection of the driver and passenger, as well as the windshield from particles of precipitation and splashing, is almost always achieved. The angles of attack of the air flow in a vertical plane perpendicular to the direction of movement, as well as in the horizontal plane, effectively influence the additional effect of the air flow on the deviation of the trajectory of the particles of sediment and mud spray.

Для крепления генераторов воздушного потока может быть использован шарнир с шаровой опорой, обеспечивающей отклонение сопла генератора воздушного потока в трех плоскостях и достижение требуемых углов атаки.For fastening the air flow generators, a hinge with a ball bearing can be used to ensure the nozzle of the air flow generator is deflected in three planes and the required angles of attack are achieved.

Экспериментальную проверку способа формирования воздушного завесы проводили с использованием в качестве генераторов воздушного потока двух серийно производимых промышленностью инструментов для воздействия воздушным потоком на осенние листья в целях удаления их с деревьев, сбора в установленных местах и т.п. марки RGBV-3100 с использованием в качестве привода двигателя внутреннего сгорания, и марки RESV-1610V с использованием электропривода.An experimental verification of the method of forming the air curtain was carried out using two generators commercially produced by the industry as air flow generators for impacting the autumn leaves with the air flow in order to remove them from trees, collect them in designated places, etc. brand RGBV-3100 using an internal combustion engine as a drive, and brand RESV-1610V using an electric drive.

При скорости подачи воздушного потока 90 км/ч и установке на шарнире с шаровой опорой двух генераторов воздушного потока - марки RGBV-3100 - в условиях среднего дождя при движении по асфальтированной дороге со средней скоростью 74 км/ч на водителя и пассажира практически не упало ни капли, а поверхность ветрового стекла содержала количество капель дождя и брызг грязи из-под колес впереди идущего транспорта от 2 до 4 на площади 1 дм². Способ был проверен в течение 70 минут движения. Помех другим участникам дорожного движения не было.With an air flow rate of 90 km / h and the installation of two air flow generators - the RGBV-3100 brand - on a hinge with a ball bearing - in the conditions of average rain when driving on an asphalt road with an average speed of 74 km / h, practically no one fell on the driver and passenger drops, and the surface of the windshield contained the number of raindrops and splashes of dirt from under the wheels of the ahead transport from 2 to 4 on an area of 1 dm ² . The method was tested within 70 minutes of movement. There was no interference with other road users.

При скорости подачи воздушного потока 80 км/ч и установке на кронштейнах двух генераторов воздушного потока - марки RESV-1610V - над пассажиром и водителем в условиях среднего дождя при движении по асфальтированной дороге со средней скоростью 39 км/ч на водителя и пассажира практически не упало ни капли, а поверхность ветрового стекла автомобиля с дизель-генератором содержала количество капель дождя и брызг грязи из-под колес впереди идущего транспорта от 3 до 4 на площади 1 дм². Способ был проверен в течение 36 минут движения. Помех другим участникам дорожного движения не было.With an air flow rate of 80 km / h and the installation of two air flow generators on the brackets - brand RESV-1610V - above the passenger and the driver in moderate rain when driving on an asphalt road with an average speed of 39 km / h, the driver and passenger practically did not fall not a drop, and the surface of the windshield of a car with a diesel generator contained the number of raindrops and splashes of dirt from under the wheels of the vehicle in front from 3 to 4 on an area of 1 dm ² . The method was tested within 36 minutes of movement. There was no interference with other road users.

Следовательно, при реализации предложенного способа достигается эффект повышения комфортности водителя и пассажиров безкузовных транспортных средств за счет надежной защиты их от воздействия осадков, дорожных брызг и грязи, а также эффект повышения безопасности движения транспортных средств за счет уменьшения загрязнения ветрового стекла и улучшения обзора дорожной обстановки.Therefore, when implementing the proposed method, the effect of increasing the comfort of the driver and passengers of light-duty vehicles is achieved due to their reliable protection from the effects of rainfall, road spray and dirt, as well as the effect of increasing the safety of vehicles by reducing pollution of the windshield and improving the visibility of the road situation.

Claims (11)

1. Способ создания воздушной завесы перед транспортным средством, включающий формирование защитного слоя текучей среды перед транспортным средством, отличающийся тем, что формируют воздушный поток со скоростью, превышающей скорость транспортного средства не менее чем на 10 км/ч, с использованием, по меньшей мере, одного генератора воздушного потока, установленного на транспортном средстве с возможностью изменения величин углов атаки водздушного потока.1. The method of creating an air curtain in front of the vehicle, comprising forming a protective layer of fluid in front of the vehicle, characterized in that they generate air flow at a speed exceeding the speed of the vehicle by at least 10 km / h, using at least one air flow generator mounted on the vehicle with the ability to change the values of the angles of attack of the air flow. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют два генератора воздушного потока.2. The method according to claim 1, characterized in that use two generators of air flow. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют непрерывный воздушный поток.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that use continuous air flow. 4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют импульсный воздушный поток.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that use pulsed air flow. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют регулируемый по скорости и расходу воздуха воздушный поток.5. The method according to claim 1, characterized in that the air flow is adjustable in speed and air flow. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют средства крепления генератора воздушного потока, позволяющие изменять направление воздушного потока в трех плоскостях и регулировать по горизонту истечение потока.6. The method according to claim 1, characterized in that use means of fastening the air flow generator, allowing you to change the direction of the air flow in three planes and adjust the horizontal flow. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный генератор воздушного потока размещают по осевой линии транспортного средства.7. The method according to claim 1, characterized in that the said air flow generator is placed along the axial line of the vehicle. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные генераторы воздушного потока размещают на равных расстояниях по обе стороны от осевой линии транспортного средства.8. The method according to claim 1, characterized in that the said air flow generators are placed at equal distances on both sides of the axial line of the vehicle. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют генератор воздушного потока с приводом в виде двигателя внутреннего сгорания.9. The method according to claim 1, characterized in that they use an air flow generator with a drive in the form of an internal combustion engine. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют генератор воздушного потока с дизельным приводом.10. The method according to claim 1, characterized in that they use an air flow generator with a diesel drive. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют генератор воздушного потока с электрическим приводом.11. The method according to claim 1, characterized in that they use an air flow generator with an electric drive.