УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ТОРМОЗНЫХ ДИСКОВ АВТОМОБИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Полезная модель относится к области автомобильной техники, в частности к тормозным системам.
Известен вентилируемый диск тормоза (см. патент №2370683, Голубев Юрий Анатольевич, 20.10.2009, F16D 65/12), который содержит фланец или шлицы для крепления к ступице колеса транспортного средства; рабочие поверхности для взаимодействия с тормозными накладками с целью создания на них сил трения и тормозного момента, обеспечивающего торможение транспортного средства; вентиляционные каналы, расположенные в области между рабочими поверхностями. При этом ширина вентиляционных каналов А и толщина диска В выполнены так, что справедливо соотношение: отношение А к В больше 0,38 (А/В>0,38).
Недостатком данного устройства является недостаточность потока воздуха для охлаждения дисков при низких и средних скоростях движения автомобиля.
Также известны системы охлаждения тормозных дисков передних колес автомобилей встречным потоком воздуха (см. интернет ресурс: https://pikabu.ru/story/proverka_potoka_dlya_okhlazhdeniya_tormoznyikh_dis_kov_6037942) включающие тормозные диски с вентиляционными каналами, эластичный гофрированный шланг, соединенный с раструбом, вмонтированным вместо противотуманных фар, и раструбом, вмонтированным в пыльник.
Недостатки: недостаточное охлаждение дисков в моменты длительного торможения при спусках, в том числе изменение внешнего вида автомобиля.
Известно техническое решение, в котором способ охлаждения дискового тормозного механизма реализуется с помощью устройства (см. патент №2170862, кл. F16D 65/847, 20.07.2001,) включающего тормозные колодки и полый тормозной диск с межканальными радиальными перегородками и отверстиями, выполненными по концентрическим окружностям в тормозных дорожках диска, причем отвод тепла от диска осуществляется только естественной конвекцией окружающего воздуха, поэтому на тормозном диске, как продолжение межканальных перегородок сформированы воздухо-заборные лопасти для придания динамизма потокам воздуха, проходящим по радиальным каналам и поступающим через упомянутые отверстия между диском и тормозными колодками.
Недостатком известного технического решения является то, что оно теряет эффективность охлаждения при продолжительном торможении, движении «в нагрузку» при отрицательном уклоне или при резком экстренном торможении, что приводит к увеличению тормозного пути, износу фрикционных накладок и уменьшению безопасности движения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является тормозной диск автомобиля с устройством охлаждения (Патент RU 198449, F16D 65/847. Опубл. 09.07.2020), содержащий тормозные колодки, полый тормозной диск с межканальными радиальными перегородками, сформированными для придания динамизма потокам воздуха, проходящим по радиальным каналам, отверстия, выполненные по концентрическим окружностям в тормозных дорожках диска, для поступления воздуха через них между диском и тормозными колодками, пыльники и крылья автомобиля, расположенные над колесами. Тормозной диск имеет установку для принудительного охлаждения, состоящую из размещенного над крылом автомобиля вентилятора с электродвигателем с пониженным стартовым напряжением для регулирования в широких пределах скорости вращения и датчиком частоты вращения. Для отключения вентилятора при продолжительном простое с включенными стоп-сигналами датчик частоты вращения электродвигателя сообщается с датчиком антиблокировочной системы вращения колеса автомобиля. Вентилятор имеет входной патрубок, смонтированный в корпусе кузова для сообщения с внешней средой, и выходной, сообщенный через гофрированный эластичный шланг, расположенный под крылом автомобиля с дополнительным патрубком, смонтированным в пыльнике тормозного диска.
В качестве недостатка прототипа следует отметить его недостаточную эффективность, обусловленную значительными затратами электрической энергии из бортовой сети автомобиля для функционирования вентилятора.
Техническим результатом заявленного устройства является повышение эффективности за счет исключения затрат электрической энергии на функционирование вентилятора.
Технический результат достигается тем, что устройство для охлаждения тормозных дисков автомобильной техники, содержит тормозные колодки, полый тормозной диск с межканальными радиальными перегородками, с установкой для принудительного охлаждения, включающей лопасти вентилятора, входной патрубок, сообщенный с атмосферой, и выходной, сообщенный через гофрированный эластичный шланг с дополнительным патрубком, смонтированным в пыльнике тормозного диска. Устройство содержит мультипликатор, выполненный с возможностью управления электронным блоком управления при воздействии водителя на педаль тормоза, входной вал мультипликатора выполнен с возможностью соединения с выходным звеном трансмиссии, а выходной вал мультипликатора соединен с обгонной муфтой, механически связанной с угловым редуктором, размещенными в едином корпусе, при этом при соединении входного вала мультипликатора с выходным звеном трансмиссии крутящий момент передается от выходного звена на лопасти вентилятора.
Предложение поясняется рисунком, где изображена принципиальная схема предлагаемого устройства. Предлагаемое устройство содержит трансмиссию транспортного средства 1 с выходным звеном 2 (устройством отбора мощности), педаль тормоза 4, электрически соединенную с электронным блоком управления 3, электрически управляемый мультипликатор 5, входным валом соединенный с выходным звеном 2 трансмиссии 1, а выходным - с обгонной муфтой 6 установки для принудительного охлаждения, состоящей из корпуса 7, внутри которого устанавливают обгонную муфту 6, соединенную с угловым редуктором 8, на валу 9 которого гайкой жестко фиксируют лопасти 10. Корпус 7 снабжен входными патрубками 11, сообщающимися с внешней средой, и выходными патрубками 12, сообщенными через гофрированный эластичный шланг (позиция не показана) с тормозным диском 13.
Предлагаемое устройство для охлаждения тормозных дисков автомобильной техники работает следующим образом.
На режиме торможения транспортного средства при нажатии водителем на педаль тормоза 4, сигнал от микропереключателя, расположенного под педалью (на фигуре не обозначен), передается на электронный блок управления 3, где обрабатывается и формируется управляющий сигнал на мультипликатор 5. Конструкция мультипликатора 5 позволяет, по команде с электронного блока управления 3, изменять передаточное число для обеспечения потребной частоты вращения выходного вала, либо полностью прекращать передачу крутящего момента отбираемого от выходного звена 2. Далее крутящий момент от выходного вала мультипликатора 5 передается посредством обгонной муфты 6 через угловой редуктор 8 на вал 9, на котором установлены лопасти 10. Применение обгонной муфты 6 позволяет компенсировать возможную разность частот вращения вала 9 и выходного вала мультипликатора 5. Воздушный поток создаваемый лопастями 10, через выходные патрубки 12 и гофрированные эластичные шланги (на фигуре не обозначен), подводится к тормозным дискам 13, охлаждая их.
Частота вращения лопастей 10, следовательно мощность охлаждающего потока, а также безударное отсоединение (соединение) углового редуктора 8 от трансмиссии обеспечиваются дифференцированно за счет автоматического (по сигналу от электронного блока управления 3) выбора передачи мультипликатора 5 в зависимости от интенсивности торможения.
После окончания торможения, то есть при прекращении воздействия водителя на педаль тормоза 4, сигнал от микропереключателя, расположенного под педалью (на фигуре не обозначен), передается на электронный блок управления 3, где обрабатывается и формируется управляющий сигнал на разъединение мультипликатора 5 с выходным звеном 2 (устройством отбора мощности) трансмиссии 1.
При поворотах гофрированные эластичные шланги растягиваются или сжимаются, но при этом обеспечивают постоянство своего проходного сечения.
По сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение позволяет исключить затраты электрической энергии на функционирование вентилятора.