ТОРМОЗНОЙ ДИСК АВТОМОБИЛЯ С УСТРОЙСТВОМ ОХЛАЖДЕНИЯ

Полезная модель относится к автомобильному машиностроению, а именно к тормозным устройствам транспортных средств, и может найти применение при перегреве тормозной системы, резком и длительном торможении, а также при движении автомобиля на спуск.
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 вмонтированном вместо противотуманных фар и раструбом вмонтированном в пыльник.
Недостатки: недостаточное охлаждение дисков в моменты длительного торможения при спусках, в том числе изменение внешнего вида автомобиля.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому экономическому эффекту является 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.
Техническим результатом является - повышение надежности тормозной системы, безопасности движения и стабильности тормозных свойств.
Технический результат достигается тем, что тормозной диск автомобиля с устройством охлаждения, который является полым тормозным диском с межканальными радиальными перегородками, сформированными для придания динамизма потокам воздуха, проходящим по радиальным каналам, включающий отверстия, выполненные по концентрическим окружностям в тормозных дорожках диска, для поступления воздуха через них между диском и тормозными колодками, пыльники, при этом, согласно полезной модели, тормозной диск имеет установку для принудительного охлаждения, состоящую из вентилятора с электродвигателем с пониженным стартовым напряжением для регулирования в широких пределах скорости вращения и датчиком частоты вращения, при этом вентилятор имеет входной патрубок для сообщения с внешней средой и выходной гофрированный патрубок, снабженный дополнительным патрубком, смонтированным в пыльнике тормозного диска, причем вентилятор подключен через выключатель стоп-сигнала к источнику постоянного тока автомобиля.
Новизна заявляемого устройства обусловлена тем, что тормозной диск имеет установку для принудительного охлаждения, состоящую из вентилятора с электродвигателем с пониженным стартовым напряжением для регулирования в широких пределах скорости вращения и датчиком частоты вращения, при этом вентилятор имеет входной патрубок для сообщения с внешней средой и выходной гофрированный патрубок, снабженный дополнительным патрубком смонтированный в пыльнике тормозного диска, причем вентилятор подключен через выключатель стоп-сигнала к источнику постоянного тока автомобиля.
Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 - изображен тормозной диск автомобиля с устройством охлаждения в аксонометрии; на фиг. 2 - вид тормозного диска.
Тормозной диск автомобиля с устройством охлаждения, включает тормозные колодки (на рисунке не показаны), полый тормозной диск 1 с межканальными радиальными перегородками 2, сформированными для придания динамизма потокам воздуха, проходящим по радиальным каналам 3, отверстия 4 выполненные по концентрическим окружностям в тормозных дорожках диска 1, для поступления воздуха через них между диском и тормозными колодками, пыльники 5 и крылья (на рисунке не показаны) автомобиля расположенные над колесами. Тормозной диск 1 имеет установку для принудительного охлаждения, состоящую из размещенного над крылом автомобиля вентилятора 6 с электродвигателем с пониженным стартовым напряжением для регулирования в широких пределах скорости вращения и датчиком частоты вращения с несколькими уставками выдержек времени. Для отключения вентилятора 6 при продолжительном простое с включенными стоп-сигналами датчик частоты вращения электродвигателя сообщается с датчиком антиблокировочной системы вращения колеса автомобиля (на чертежах электрические схемы управления не показаны). Вентилятор 6 имеет входной патрубок 7, смонтированный в корпусе кузова 8, для сообщения с внешней средой и выходной 9 сообщенный через гофрированный эластичный шланг 10, расположенный под крылом автомобиля с дополнительным патрубком 11 смонтированном в пыльнике 5 тормозного диска 1. Электродвигатель вентилятора 6 подключен через выключатель стоп-сигнала к источнику постоянного тока автомобиля. В устройстве использован вентилятор Spal 001-A53-01S.
Тормозной диск автомобиля с устройством охлаждения работает следующим образом. При движении автомобиля тормозной диск 1 имеет вращение, зависящее от скорости передвижения автомобиля. Радиальные перегородки 2 тормозного диска 1 засасывают наружный воздух через соединительный патрубок 7 смонтированный в корпусе кузова 8, вентилятор 6, выходной патрубок 9, гофрированный эластичный шланг 10, патрубок 11 смонтированный в пыльнике 5 и транспортируют воздух по радиальным каналам 3 наружу, обеспечивая проветривание. В момент торможения срабатывает выключатель стоп-сигнала и включается вентилятор 6, на время начальной временной уставки, обеспечивая принудительное, воздушное охлаждение деталей тормозного диска 1 как внутри, так и снаружи благодаря отверстиям 4. При длительном торможении скорость вращения вентилятора 6 увеличивается благодаря переключению датчика частоты вращения на последующие временные уставки, повышая интенсивность охлаждения и качество торможения. При поворотах гофрированный эластичный шланг 7 растягивается или сжимается, но при этом обеспечивает постоянство своего проходного сечения.
Таким образом, в сравнении с известными устройствами, с помощью предлагаемого тормозного диска с устройством охлаждения достигается повышение эффективности его охлаждения, снижение термических напряжений и интенсивности износа, как диска, так и тормозных накладок, увеличение ресурса деталей тормозного механизма, в том числе повышение эффективности торможения, безопасности движения и стабильности тормозных свойств, а также стабильность температуры тормозного диска.