Вариатор торможения по фактическому сцеплению колеса и дороги

(56) Вишняков Н,Н. и двы конструкции. М.: Мас,104.То же, с. 241. й, И.И.Кельмубовская мобиль, оснороение, 1986,. Автшино ПО фАКТИ- СА И ДОРО- регулировас транспортГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) ВАРИАТОР ТОРМОЖЕНИ ЧЕСКОМУ СЦЕПЛЕНИЮ КОЛ(57) Использование; механизм ния процесса торможения кол Изобретение относится к механизмам регулирования процесса торможения колес транспортного средства. преимущественно автомобилей-антиблокираторов, распределителей и уравнителей тормозных сил по осям транспортных средств.Известна антиблокировочная система тормозов автомобиля. содержащая колесный электромагнитный датчик, электронно- вычислительное устройство и исполнительный механизм 1.Недостатком такой системы является дороговизна устройств электронно-вычислительной техники, сложность датчиков, усилителей сигнала, исполнительных механизмов. Многоступенчатость функциональных блоков системы снижает ее надежностьи безотказность. Кроме того, получаемая ин. формация об угловом ускорении колес не позволяет оценить параметры фактической силы сцепления в пятне контакта колеса и дороги и на этой основе управлять процесного средства. Сущность изобретения: вариатор содержит регулятор сил торможения с элементом слежения за соразмерным давлением жидкости в колесном тормозном цилиндре в виде конической пружины с переменными размерами диаметра и шага витков. Модулятор гидростатического давления рабочего тела в колесном тормозном цилиндре выполнен в виде блока, разделенного гибкими мембранами на полости различного поперечного сечения и объема. В мембране меньшего диаметра выполнено отверстие для перепускного подпружиненного клапана, Мембрана большего диаметра оперта на широкий виток конической пружины. 3 ил. сом торможения в оптимальном режиме в различных дорожных ситуациях,Наиболее близким из известных устройств к заявленному является вариатор торможения по фактическому сцеплению колеса и дороги, содержащий регулятор сил торможения в виде полого корпуса с пробкой, закрепленной на кузове автомобиля, +ф соединенный с колесными цилиндрами тормозных механизмов задних колес и посред- Я ством главного тормозного цилиндра ф гидравлического тормозного привода с колесными цилиндрами тормозных механизмов передних колес 2.Устройства такого типа регулируют усилие торможения только в зависимости от величины осевого веса, безотносительно от сил сцепления колеса и дороги, что не позволяет реализовать максимально возможную тормозную силу (и наиболее короткий тормозной путь) по условиям сил сцепления в пятне контакта при торможении, Так, н 1794124пример, при одинаковой величине осевого веса у одинаковых автомобилей, но находящихся на ледовом и асфальто-цементном покрытиях дороги, положение штоков их регуляторов тормозных сил будет одинаково, т.е, будет обеспечен подвод к исполнительному механизму тормозов одинакового усилия привода колесного тормоза, Однако реализация этого усилия в виде длины тормозного пути этих автомобилей при одичаковой скорости начала торможения будет существенно отличаться за счет различных сил сцепления, действующих в пятне контакта колеса на льду и на асфальте.Цель изобретения - уменьшение тор мозного пути и повышение безопасности движения транспортных средств.Достигается цель тем, что в устройстве торможения по фактическому сцеплению колеса и дороги, содержащем регулятор сил 20 торможения в виде полого корпуса с пробкой, закрепленный на кузове автомобиля и соединенный с колесными цилиндрами тормозных механизмов задних колес и посредством главного тормозного цилиндра гидравлического тормозного привода с колесными цилиндрами тормозных механизмов передних колес, регулятор сил торможения снабжен элементом слежения за соразмерным давлением жидкости в ко лесном тормозном цилиндре, выполненным в виде конической пружины с переменными размерами диаметра и шага витков, и модулятором гидростатического давления рабо-чего тела в колесном тормозном цилиндре в 35 виде блока, разделенного гибкими мембранами на полости различного поперечного сечения и обьема, заполненные рабочим телом, при этом меньшая по диаметру мембрана выполнена с отверстием для 40 прохождения перепускного подпружиненного клапана, мембрана большого диаметра оперта на широкий виток конической пружины, узкий виток которой оперт на пробку регулятора сил торможения, а модулятор 45 гидростатического давления рабочего тела подвижно установлен в корпусе регулятора сил торможения и посредством шипа соединен с подвеской колеса автомобиля.50На фиг. 1 представлен общий вид регулятора сил торможения; на фиг, 2 - взаимосвязь элементов устройства и подвески колеса (вид сбоку); на фиг. 3 - то же (вид сверху).Устройство содержит наружный неподвижный корпус 1 регулятора сил торможения с пробкой 2, элемент слежения за соразмерным давлением жидкости в колесном тормозном цилиндре в виде конической пружины 3 с переменными размерами диаметра и шага витков, винт крепления пружины 4, модулятор гидростатического давления рабочего тела в колесном тормозном цилиндре в виде блока 5, разделенного гибкими мембранами 6 и 7 на полости 8 и 9 различного сечения и объема, заполненные рабочим телом. Меньшая по диаметру мембрана 6 выполнена с отверстием для прохождения перепускного клапана 10, подпружиненного пружиной 11. Мембрана большего диаметра 7 оперта на широкий виток конической пружины .3, Узкий виток конической пружины 3 оперт на пробку 2 корпуса регулятора сил торможения. Позицией 12 показаН канал ввода рабочего тела, позицией 13 - канал вывода рабочего тела,Модулятор гидростатического давления рабочего тела посредством шипа 14 соединен с подвеской колеса автомобиля. Позицией 16 показаны зажимные кольца мембран, позицией 17 - толкатель конической пружины с фланцем, позицией 18 -фланец крепления корпуса регулятора силторможения,Вариатор торможения 19 размещают на раме 20 кузова автомобиля,Позициями показаны; 21 - пневматическое колесо автомобиля, 22, 23 - упругое и гасящее устройства подвески колеса автомобиля, 24 - тормозная педаль автомобиля,25 - главный тормозной цилиндр, 26 - тормозной механизм передних колес, 27 - тормозной механизм задних колес, 28 -колесные цилиндры тормозных механизмов задних колес, 29 - колесные цилиндры тормозных механизмов передних колес, 30 - стяжная пружина тормозных колодок задних колес.Вариатор работает следующим образом.При нажатии на педаль тормоза 24 жидкость от главного тормозного цилиндра 25 поступает к колесным цилиндрам тормозных механизмов задних колес 28 через вариатор, который закреплен на раме автомобиля с помощью фланца 18 наружного корпуса,Из канала ввода 12 рабочее тело (кидкость) поступает в полость 8 вариатора, затем через седло клапана 10 поступает в полость 9 и через канал вывода 13 поступает к колесным цилиндрам тормозных механизмов задних колес, поскольку передние колеса, как правило, антиблокаторами не оборудуются.При возрастании гидростатическогодавления в магистрали колесный цилиндр тормозных механизмов создает усилие, преодолевающее усилие пружины 30, стягивающей тормозные колодки, последниеприжимаются к тормозному барабану и в пятне контакта колеса и дороги создается тормозная сила Р (фиг, 2), пропорциональная (до некоторых пределов) величине гидростатического давления, создаваемого нажатием педали главного тормозного цилиндра.Одновременно в полости 9 вариатора это же гидростатическое давление воздействует на большую мембрану 1, закрывающую полость 9, чем создается усилие, преодолевающее усилие предварительного сжатия конической пружины 3, регулируемой резьбовой пробкой - заглушкой 2 наружного неподвижного корпуса 1 регулятора сил торможения. При этом клапан 10 закрывается, полости 8 и 9 разобщаются и поступление жидкости от главного тормозного цилиндра к колесному тормозному цилиндру прекращается,Возникшая в пятне контакта колеса и дороги тормозная сила Р через подвеску колеса 15 передается на шип 14 блока. Под воздействием этой силы Рт блок перемещается в направлении действия тормозной силы (по фиг. 2 - вправо) и с равновеликим ей усилием через находящуюся в полостях 8 и 9 тормозную жидкость и гибкую мембрану сжимает коническую пружину 3 и передает через пробку 2 и корпус 1 тормозное усилие Рт на раму 20 кузов) автомобиля. Это тормозное усилие одновременно воздействует как на сжатие конической пружины так и на гидростатическое давление тормозной жидкости в полостях 8 и 9 блока 5.Поскольку поперечное сечение (площадь) полостей 8 и 9 различно, то при воздействии одинаковой тормозной силы Рт удельное давление находящейся в каждой из них жидкости будет не одинаково. В меньшей по площади полости 8 удельное давление жидкости будет больше, чем в полости 9 с большим поперечным сечением, поскольку обе полости разобщены, т.к. клапан 10 закрыт воздействием первоначального тормозного импульса, заданногонажатием тормозной педали первоначального гидростатического давления в магистрали.При закрытом перепускном клапане 10 полость 8 сообщается только с полостью главного тормозного цилиндра, повышение давления жидкости в полости будет противодействовать дальнейшему ходу тОрмозной педали и вызывать у водителя ощущение "упора", а также увеличиватьприжатие перепускного клапана к седлумембраны с меньшим поперечным сечением, закрывающей полость 8, и противодействовать его открытию при увеличении20 При попадании колеса на участок доро 25 30 35 шей Рт коническая пружина 3 распрямится 40 45 50 ния в системе привода тормозов), то циклы торможение- растормаживание - торможе 5 10 15 давления в большей по диаметру полости 9 под воздействием той же силы Рт .При закрытом клапане 10 полость 9 сообщается только с колесным цилиндром тормозных механизмов 28 и увеличение в этой полости гидростатического давления под воздействием на блок 5 тормозной силы Рт будет увеличивать усилие прижатия тормозных колодок к тормозному барабану и1 этим воздействием тормозная сила Рт в . пятне контакта колеса и дороги будет увеличиваться. Этот процесс самоусиления тор.- мозной силы под действием увеличивающегося гидростатического давления жидкости в полости 9 и колесном тормозном цилиндре будет происходить до предела максимально возможного увеличения силы Рт по условиям сцепления колеса и дороги,ги с, меньшим коэффициентом сцепления или его блокировке (юзе) тормозная сила Рт уменьшится до пределов ее возможной реализации в пятне контакта колеса и дороги по условиям сцепления.При блокировке (юзе) колеса ранее действовавшая в пятне контакта сила трения покоя трансформируется в силу трения скольжения, значительно (в несколько раз) меньше силы трения покоя, что уменьшит и силу РтВ этом случае усилие, передаваемое от колеса 21 через подвеску колеса 15 на шип 14 блока 5, уменьшится и ранее сжатая боль( разожмется) и переместит блок 5 полостей 8 и 9 влево, прогиб мембран, закрывающих полости, уменьшится, что восстановит их первоначальный объем, снизит гидростатич еское давление внутри их, откроет перепускной клапан 10 и уравняет гидростатическое давление в полостях 8 и 9 и колесном тормозном цилиндре до уровня, первоначально созданного нажатием тормозной педали 24 главного тормозного цилиндра 25, Если тормозная педаль 24 будет продолжать находиться в нажатом состоянии, задавая первоначальное значение тормозного импульса (величину гидростатического давле-. ние будут повторяться до отпускания педали, В каждом из циклов максимальное значение тормозной силы Рт будет достигать значений, которые фактически реалиэуются по условиям сцепления колеса идороги, причем максимальное значение Рт будет при наличии в контакте трения покоя, минимальное при блокировке (юэе) колеса и наличия в контакте трения скольжения.1794124 10 б 7 Ф Р При этом процесс саморегулирования торможения каждого колеса будет выполняться независимо и по критериям фактических сил сцепления колеса и дороги за счет поддержания вариатором индивидуального гидростатического давления жидкости в исФормула изобретения Вариатор торможения по фактическому сцеплению колеса и дороги, содержащий регулятор сил торможения в виде полого корпуса с пробкой, закрепленный на раме кузова автомобиля и соединенный с колесными цилиндрами тормозных механизмов задних колес и посредством главного тормозного цилиндра гидравлического тормозного привода с колесными цилиндрами тормозных механизмов передних колес, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения тормозного пути и повышения безопасности движения транспортных средств, регулятор сил торможения снабжен элементом слежения за соразмерным давлением жидкости в колесном тормозном цилиндре,полнительном цилиндре колесного тормоза, для которого установлен вариатор, при одинаковом гидростатическом давлении в общей тормозной магистрали до вариато ров, создаваемом нажатием тормозной педали 24,выполненным в виде конической пружины с переменными размерами диаметра и шага витков, и модулятором гидростатического давления рабочего тела в колесном тормозном цилиндре в виде блока, разделенного гибкими мембранами на полости различного поперечного сечения и объема, заполненные рабочим телом, при этом меньшая по диаметру мембрана выполнена с отверстием для прохождения перепускного клапана, мембрана большего диаметра оперта на широкий виток конической пружины, узкий виток которой сперт на пробку корпуса регулятора сил торможения, а модулятор гидростатического давления рабочего тела подвижно установлен в корпусе регулятора . сил торможения и посредством шипа соединен с подвеской колеса автомобиля,(орректор и, фил дакт 526 Тираж ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 .,ственно-иэдательский ои ЯЯ