Способ создания воздушной завесы перед транспортным средством
Изобретение относится к области обеспечения комфортности и безопасности движения наземных транспортных средств. Перед транспортным средством формируют воздушный поток со скоростью, превышающей скорость транспортного средства не менее чем на 10 км/ч, воздушный поток формируется генераторами воздушного потока, которые установлены на транспортном средстве с возможностью изменения величин углов атаки воздушного потока. Технический результат заключается 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. 10 з.п. ф-лы.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Техническая задача, решаемая посредством предложенного технического решения, состоит в разработке способа защиты пассажиров и водителя от осадков и забрызгивания лобового стекла.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют два генератора воздушного потока.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют непрерывный воздушный поток.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют импульсный воздушный поток.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют регулируемый по скорости и расходу воздуха воздушный поток.
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.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный генератор воздушного потока размещают по осевой линии транспортного средства.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные генераторы воздушного потока размещают на равных расстояниях по обе стороны от осевой линии транспортного средства.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют генератор воздушного потока с приводом в виде двигателя внутреннего сгорания.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют генератор воздушного потока с дизельным приводом.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют генератор воздушного потока с электрическим приводом.
