Многофункциональный всесезонный универсальный вездеход
Владельцы патента RU 2574043:
Общество с ограниченной ответственностью "Арктик Инжиниринг" (ООО "Арктик Инжиниринг") (RU)
Группа изобретений относится к транспортным средствам и представляет собой варианты вездехода, которые могут использоваться в промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении и других отраслях экономики и социальной сферы. Вездеход имеет колеса большого диаметра, двигатель, автоматическую коробку передач, герметичный кузов с пассажирским отсеком, грузовым отсеком, а также движители, расположенные по обеим сторонам герметичного кузова, силовую установку, подвеску, поворотный механизм, приводную передачу. Двигатель расположен в левой части салона и накрыт плоской деталью-столешницей, имеющей хорошую шумоизоляцию. Трансмиссия вездехода имеет базовую колесную формулу 6×6, в которой средняя ось выполнена с возможностью поднятия. Оси передняя, средняя и задняя выполнены с возможностью включения и отключения. Вездеход, по первому варианту, может быть гусеничным с помощью быстросъемного полимерного движителя, устанавливаемого на все колеса; лыжно-гусеничным, на средние и задние колеса устанавливается быстросъемный полимерный движитель, а на передние колеса устанавливаются быстросъемные лыжные опоры; полугусеничным, в котором на средние и задние колеса устанавливается быстросъемный полимерный движитель. По второму варианту исполнения вездеход является плавающим и имеет водометный движитель, установленный в задней части машины вне пределов водоизмещающего корпуса. Достигается возможность создания многофункционального всесезонного универсального транспортного средства. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область, к которой относится изобретение
Изобретение относится к транспортным средствам и представляет собой принципиально новое транспортное средство - многофункциональный, всесезонный, универсальный вездеход (далее - вездеход), который может использоваться в промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении и других отраслях экономики и социальной сферы для передвижения по дорогам общего пользования, а также по бездорожью, при этом обладает хорошими техническими характеристиками и комфортными условиями для водителя и пассажиров и является промышленно применимой моделью.
Уровень техники
Известно, что все производимые сегодня транспортные средства по назначению можно условно разделить на две категории:
- Транспортные средства, предназначенные для передвижения по дорогам общего пользования с возможностью преодоления небольших препятствий за счет дополнительного включения второго или третьего моста, блокирования колес и приводных осей и создания максимально возможного клиренса для возможного проезда над препятствиями.
Максимальная скорость таких транспортных средств на дорогах с твердым покрытием достаточно высока и ограничена только правилами дорожного движения (ПДД). Скорость же их по бездорожью является небольшой и зависит от вездеходных возможностей этих средств. При этом условия преодолеваемого бездорожья должны быть достаточно скромные - грязь, небольшой снег, мелкие камни, небольшие препятствия, степной ландшафт и т.д.
Такие транспортные средства обычно выполнены очень комфортно, имеют эстетически красивый внешний вид, но не могут преодолевать более серьезные препятствия - проехать через поваленные деревья, двигаться по глубокому снегу, форсировать болото и тем более плавать.
- Вторая категория - специализированные вездеходные транспортные средства. Они не предназначены для передвижения по дорогам общего пользования или могут это делать с маленькой скоростью и, соответственно, на небольшие расстояния. В основном такие вездеходы перевозятся на прицепе к легковому автомобилю (снегоходы, квадроциклы, небольшие амфибии) или на грузовых платформах (тяжелые гусеничные машины).
Вездеходные же качества таких машин позволяют им преодолевать практически все виды возможных препятствий - снегоходы могут уверенно двигаться по снежному покрову, квадроциклы могут передвигаться по лесу и переезжать через небольшие поваленные деревья, амфибии преодолевать водные преграды, а гусеничные машины проезжать по болотам.
Длительное использование таких транспортных средств невозможно в силу полного отсутствия комфорта, а соответственно, и преодоления больших расстояний (после однодневного использования снегохода человек теряет 3-5 кг веса, а при использовании тяжелых гусеничных машин зафиксированы случаи потери слуха и заболевания ревматизма у механиков-водителей).
Таким образом, хороший автомобиль является плохим вездеходом, а хороший вездеход является плохим транспортным средством для обычных дорог.
Попытки сделать универсальное транспортное средство для возможности одинакового передвижения по дорогам общего пользования и преодолевающего все виды препятствий в одновременном сочетании, в том числе по воде, даже не предпринимались. Все известные решения и интересные идеи касаются создания очень специализированных машин или повышения потребительских свойств уже известных конструкций.
При составлении подробного анализа и обзора всех конструкций транспортных средств были выявлены основные достоинства в развитии таких средств:
| Вид транспортного средства | Конструктивная схема | Преимущества |
| Обычные автомобили | Колесная формула 4×2 | Хорошая скорость по дорогам общего пользования Экономия топлива |
| Внедорожники | Колесная формула 4×4 | Безопасное движение по условиям гололеда и сильного дождя Преодоление мелких препятствий |
| Грузовые автомобили | Колесная формула 6×6 | Повышенная грузоподъемность Передвижение по тяжелым и скользким горным дорогам Преодоление больших препятствий |
| Гусеничные вездеходы | Постоянный гусеничный движитель | Передвижение по условиям тяжелого бездорожья Возможность передвижения по болотам |
| Снегоходы | Управляемая лыжа Постоянный гусеничный движитель |
Передвижение по снежному покрову большой толщины Высокая скорость |
| Амфибии | Достаточное водоизмещение (не за счет объема колес) Водометный движитель | Уверенное преодоление водных преград |
| Микроавтобусы | Однообъемный кузов с небольшим передним капотом | Хороший обзор Возможность организации спального пространства Возможность свободного передвижения внутри машины |
Конструкция разработанного вездехода уникальна, близких аналогов подобрать не удалось.
Раскрытие полезной модели
Задачей предлагаемого изобретения как технического решения является создание многофункционального всесезонного универсального транспортного средства, которое бы объединило в себе преимущества всех семи основных вышеупомянутых конструкций.
Такое средство будет способно передвигаться с большой скоростью и на большие расстояния по дорогам общего пользования, как легковой автомобиль; преодолевать небольшие препятствия, как джип; справляться с тяжелыми дорожными условиями и нести хорошую грузоподъемность, как полноприводной грузовой автомобиль; преодолевать болота, как гусеничный вездеход; ехать по снегу со скоростью снегохода; переплывать водные преграды, как амфибия, и иметь достаточный комфорт, как у микроавтобуса.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в разработке конструкции, в которой вездеход не конечное изделие, а комплекс мероприятий, включающих в себя экономически эффективное производство, грамотную логистику, четкое понимание рынков сбыта и организацию дилерской сети. Особое внимание, учитывая эксплуатацию вездеходов вдали от сервиса, было уделено обеспечению надежности, ремонтопригодности в полевых условиях, использованию только проверенных, хорошо себя зарекомендовавших конструктивных решений, узлов, агрегатов, и использованию широко распространенных запасных частей.
Существенные признаки, характеризующие изобретение
В предлагаемом изобретении уникально все: внешний вид, кузов, пассажирский отсек, моторный отсек, грузовой отсек, силовая установка, подвеска, движители, поворотный механизм, приводная передача, органы управления.
Осуществление поставленной задачи
В результате длительного процесса изучения и разработки различных по назначению автомобилей, внедорожников и спортивных автомобилей конструкторами данного изобретения было выявлено отсутствие на внутреннем рынке транспортных средств, занимающих промежуточное положение между вездеходами особо малого класса, имеющими очень ограниченное практическое применение, и большими гусеничными вездеходами, как правило, изначально военного назначения, имеющими габаритные ограничения и экономическую неэффективность в силу своих размеров и веса.
На этом этапе была проведена большая подготовительная работа, которая заключалась в следующем:
- проведено изучение и анализ конструкций вездеходов как отечественного, так и иностранного производства, гражданского и военного назначения, в т.ч. анализ технических решений конструктивно близкой техники - бронетранспортеры и легкие танки.
- изучен опыт применения вездеходной техники в различных вариантах использования и во всех возможных погодных и топографических условиях.
- проведен анализ работоспособности, надежности, причин появления отказов техники как связанных с конструкцией, так и с особенностями применения.
- проведено изучение с целью оптимизации применяемости различных материалов, в т.ч. исследование возможности применения новых современных ударопрочных материалов - нанокомпозитов, сверхвысокомолекулярного полиэтилена и совершенно нового поколения материалов на основе их модификации.
- изучено применение инженерных решений из смежных областей - судостроения (конструкция лодки и надстройки корпуса) и авиации (конструкция шасси и весовая оптимизация).
- собрана и проанализирована информация от непосредственных эксплуатантов вездеходной техники, владельцев и механиков-водителей. Цель - учет конкретных потребностей с целью оптимизации компоновочных решений, улучшение условий работы и обитаемости, упрощение и удешевление технического обслуживания и ремонта.
- проведен анализ применения конкретных моделей вездеходов, оценка их экономической эффективности, анализ потребностей в специфике перевозок - грузоподъемность, вместимость, суточный пробег, удаленность маршрутов от мест базирования.
- проведен анализ структуры продаж вездеходной техники, с учетом региона использования, цели применения, климатических условий, цены продукта и стоимости его эксплуатации.
- использован собственный опыт разработок и производства автомобильной и вездеходной техники, в т.ч. более чем 10-летний успешный опыт создания вездеходов спортивного назначения для самых тяжелых случаев бездорожья (трофи-рейды).
Для создания такого транспортного средства выбрана конструкция малогабаритного гусеничного вездехода, в которой нижняя часть кузова изготовлена в форме лодки и двигатель расположен в средней части, но в варианте колесного вездехода - двигатель сдвинут к левой стороне кузова. Это дало возможность организовать проход от заднего борта, где расположен основной вход в машину, до передних пассажирского и водительского кресел. При этом внутреннее пространство кузова спроектировали высотой 1800 мм для удобства перемещения по салону во весь рост. Двигатель накрыли плоской деталью - столешницей, удобной в быту, имеющей хорошую шумоизоляцию.
Компоновочную схему вездехода выбрали трехосную для хорошей грузоподъемности и возможности преодолевать большие препятствия на трех осях с колесами большого диаметра "37" и с поднимаемой средней осью для возможности передвигаться, как обычный двухосный автомобиль.
Варианты исполнения вездехода и описание особенностей каждого варианта исполнения представлены ниже.
Краткое описание чертежей
Разработанное изобретение представляет собой многофункциональный всесезонный универсальный комфортный 6-8-местный вездеход с габаритными размерами 4250×2200×2350 мм, объемом двигателя 2,0 л и 3,0 л, мощностью, соответственно, 110 квт и 184 квт, 6-ступенчатой «ползучей» автоматической коробкой передач и предполагается к выпуску в многовариантном исполнении. Проход в салон осуществляется от заднего борта, где расположен основной вход в вездеход. Клиренс моделей 400 мм при ширине колеи 1880 мм, размер шин 940×320 мм, снаряженная масса вездехода 1950 кг, грузоподъемность на твердой поверхности 1500 кг, запас топлива 120 л.
Базовая конструкция изобретения имеет герметичный кузов с пассажирским отсеком, моторным отсеком, грузовым отсеком; а также движители, расположенные по обеим сторонам герметичного кузова; силовую установку; подвеску, поворотный механизм, приводную передачу. Базовая является колесной и имеет колесную формулу 4×2, при которой передняя трансмиссия вездехода отключена, но управляема; средняя трансмиссия - отключена и поднята; задняя трансмиссия - включена (фиг.1).
Для этой конструкции изобретения характерны высокая скорость передвижения по дорогам общего назначения и большая экономия топлива. Максимальная скорость, развиваемая этой моделью, 100 км/час.
Следующая конструкция изобретения имеет колесную формулу 4×4 и может безопасно двигаться со скоростью 45 км/час в условиях гололеда, сильного дождя и по небольшим препятствиям.
При этом передняя трансмиссия вездехода включена и управляема; средняя трансмиссия - отключена и поднята; задняя трансмиссия - включена.
Конструкция изобретения на фиг.2 имеет колесную формулу 6×6, при которой передняя трансмиссия вездехода включена и управляема; средняя трансмиссия - включена и опущена; задняя трансмиссия - включена. Для нее характерна повышенная грузоподъемность, она способна передвигаться по тяжелым и скользким горным дорогам, преодолевать большие препятствия, при этом развивать скорость до 45 км/час.
На фиг.3 представлен гусеничный вариант вездехода, который имеет быстросъемный полимерный движитель; при этом двигатель расположен в средней части салона, передняя трансмиссия вездехода включена и заблокирована; средняя трансмиссия - включена и опущена; задняя трансмиссия - включена, автоматическая коробка передач находится в положении «нейтраль». При этом применение автоматической коробки передач не только упрощает управление машиной, но и повышает безопасность за счет невозможности скатывания при переключении передач (как в случае ручной коробки передач) и исключения внезапной остановки двигателя при перегрузке. При скорости до 45 км/час эта модель может эксплуатироваться в условиях тяжелого бездорожья и даже передвигаться по болотам.
Следующая конструкция изобретения (фиг.4) является лыжно-гусеничной, в которой передняя трансмиссия вездехода отключена и управляема; средняя трансмиссия - отключена и опущена; задняя трансмиссия - включена, при этом на среднюю и заднюю ось устанавливается быстросъемный гусеничный движитель, а передний мост имеет быстросъемные лыжные опоры. Она может передвигаться по снежному покрову большой толщины со скоростью 95 км/час.
На фиг. 5 представлена полугусеничная конструкция изобретения, которая имеет быстросъемный гусеничный движитель на среднюю и заднюю ось; при этом передняя трансмиссия вездехода включена и управляема; средняя трансмиссия - включена и опущена; задняя трансмиссия - включена, а автоматическая коробка передач находится в положении «нейтраль». Эта модель может работать в условиях тяжелого бездорожья со скоростью 45 км/час.
Каждая из указанных конструкций изобретения при установке водометного движителя, установленного в задней части машины вне пределов водоизмещающего корпуса, становится водоплавающей. При этом уверенно преодолеваются все водные преграды, скорость в воде - 10 км/час.
Все представленные конструкции изобретения имеют хороший обзор, возможность организации спального пространства для четверых, возможность свободного передвижения внутри машины в полной рост.
Экономичность и техническая новизна
Таким образом, разработано многофункциональное транспортное средство, изменяющее трансмиссию под любые дорожные условия, имеющее гибридную, гидро-механическую трансмиссию, объединяющее в себе достоинства семи самых распространенных видов транспортных средств и по своим возможностям не имеющего ни одного аналога в мире, на сегодняшний день.
1. Многофункциональный всесезонный универсальный комфортный 6-8-местный трехосный вездеход с колесами большого диаметра "37", с габаритными размерами 4250×2200×2350 мм, объемом двигателя 2,0 л или 3,0 л, мощностью, соответственно, 110 квт или 184 квт, 6-ступенчатой «ползучей» автоматической коробкой передач, выпускаемый в многовариантном исполнении, имеющий двигатель, расположенный в левой части салона и накрытый плоской деталью-столешницей, имеющей хорошую шумоизоляцию; герметичный кузов с пассажирским отсеком, грузовым отсеком; а также движители, расположенные по обеим сторонам герметичного кузова; силовую установку; подвеску, поворотный механизм, приводную передачу, которая является колесной, при этом трансмиссия вездехода имеет базовую колесную формулу 6×6, в которой средняя ось выполнена с возможностью поднятия, оси передняя, средняя и задняя выполнены с возможностью включения и отключения, а проход осуществляется от заднего борта, где расположен основной вход в вездеход.
2. Вездеход по п.1, отличающийся тем, что передняя трансмиссия вездехода включена и управляема, средняя трансмиссия включена и опущена, задняя трансмиссия включена.
3. Вездеход по п.1, отличающийся тем, что передняя трансмиссия вездехода отключена и управляема, средняя трансмиссия отключена и поднята; задняя трансмиссия включена.
4. Вездеход по п.1, отличающийся тем, что передняя трансмиссия вездехода включена и управляема, средняя трансмиссия отключена и поднята, задняя трансмиссия включена.
5. Вездеход по п.1, отличающийся тем, что с помощью быстросъемного полимерного движителя, устанавливаемого на все колеса, вездеход становится гусеничным, при этом передняя трансмиссия вездехода включена и заблокирована, средняя трансмиссия включена и опущена, задняя трансмиссия включена.
6. Вездеход по п.1, отличающийся тем, что является лыжно-гусеничным, на средние и задние колеса которого устанавливается быстросъемный полимерный движитель, а на передние колеса устанавливаются быстросъемные лыжные опоры, при этом передняя трансмиссия вездехода отключена и управляема; средняя трансмиссия отключена и опущена, задняя трансмиссия включена.
7. Вездеход по п.1, отличающийся тем, что является полугусеничным, в котором на средние и задние колеса устанавливается быстросъемный полимерный движитель, при этом передняя трансмиссия вездехода включена и управляема, средняя трансмиссия включена и опущена, задняя трансмиссия включена.
8. Многофункциональный всесезонный универсальный комфортный 6-8-местный трехосный вездеход с колесами большого диаметра "37", с габаритными размерами 4250×2200×2350 мм, объемом двигателя 2,0 л или 3,0 л, мощностью, соответственно, 110 квт или 184 квт, 6-ступенчатой «ползучей» автоматической коробкой передач, выпускаемый в многовариантном исполнении, имеющий двигатель, расположенный в левой части салона и накрытый плоской деталью-столешницей, имеющей хорошую шумоизоляцию; герметичный кузов с пассажирским отсеком, грузовым отсеком; а также движители, расположенные по обеим сторонам герметичного кузова; силовую установку; подвеску, поворотный механизм, приводную передачу, которая является колесной, при этом трансмиссия вездехода имеет базовую колесную формулу 6×6, в которой средняя ось выполнена с возможностью поднятия, оси передняя, средняя и задняя выполнены с возможностью включения и отключения, а проход осуществляется от заднего борта, где расположен основной вход в вездеход, при этом вездеход является плавающим и имеет водометный движитель, установленный в задней части машины вне пределов водоизмещающего корпуса.
