АКТИВНЫЙ ПРИВОД ПРИЦЕПА АВТОПОЕЗДА С БЛОКИРОВКОЙ МЕЖКОЛЁСНОГО ДИФФЕРЕНЦИАЛА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, непосредственно к автомобильной технике, оснащенной прицепными системами (полуприцепами, прицепами), выполняющей задачи по перевозке грузов различного назначения в составе автопоезда.
Известен активный привод прицепа автопоезда (патент RU 15706, МПК B62D 59/02, опубл. 10.11.2000), содержащий механизм отбора мощности, гидронасос, связанный посредством трубопроводов высокого давления с гидромотором, систему управления.
Недостатками данного активного привода прицепа автопоезда являются:
- большое количество механических элементов в составе конструкции, что является причиной частичной потери мощности, предаваемой от двигателя автомобиля на колеса прицепа, работающие в ведущем режиме;
- наличие кинематического несоответствия в приводе прицепа, существенно увеличивающего затраты энергии на движение вследствие задержек по времени срабатывания механической системы управления, и отсутствия возможности согласования вращения ведущих колес автомобиля и колес прицепа, работающих в ведущем режиме, с равной угловой скоростью.
В качестве прототипа рассмотрен автопоезд с активным приводом прицепа (патент RU 201376, МПК B62D 59/02, опубл. 11.12.2020), содержащий гидронасос, связанный посредством гидромагистралей с гидромотором, а также блоки управления их работой (гидронасоса и гидромотора), соединенные посредством каналов передачи информации с электронным блоком управления, карданные передачи, раздаточную коробку с установленной штатной коробкой отбора мощности, датчики числа оборотов задних ведущих колес автомобиля и датчики числа оборотов ведущих колес прицепа.
Недостатком данного автопоезда с активным приводом прицепа является недостаточная проходимость прицепа с активным приводом в составе автопоезда, обусловленная наличием дифференциала без устройства блокировки.
Целью полезной модели является устранение недостатков вышеуказанных устройствах.
Задачей полезной модели является улучшение проходимости автоприцепа с активным приводом прицепа, а также снижение затрат энергии на движение.
Задача достигается за счет того, что активный привод прицепа автопоезда с блокировкой межколесного дифференциала содержит гидронасос, связанный посредством гидромагистралей с гидромотором, а блок управления работой гидронасоса и блок управления работой гидромотора, соединенные посредством каналов передачи информации с электронным блоком управления, к которому через каналы передачи информации подключены датчики числа оборотов задних ведущих колес автомобиля и датчики числа оборотов ведущих колес прицепа автопоезда, карданные передачи, раздаточную коробку с установленной штатной коробкой отбора мощности. Устройство управления блокировкой межколесного дифференциала прицепа автопоезда содержит муфты блокировки, установленные на полуосях и связанные со штоками пневматических цилиндров, электронный блок управления посредством каналов передачи информации связан с датчиком угла поворота рулевого колеса и модулятором давления, соединенным посредством пневмопроводов с пневмоцилиндрами и тормозными камерами тормозной системы прицепа автопоезда.
Схема активного привода прицепа автопоезда с блокировкой межколесного дифференциала представлена на фигуре 1.
Активный привод прицепа автопоезда с блокировкой межколесного дифференциала содержит: блоки управления работой 1 (гидронасоса 3 и гидромотора 10) с каналами передачи информации 2 в электронный блок управления 7, гидронасос 3 с гидромагистралями 4 (напорной и сливной), выполненными в бронированной гибкой оплетке, идущими в гидромотор 10, датчики числа оборотов задних ведущих колес автомобиля 5 (задние ведущие колеса автомобиля на чертеже не обозначены цифровой позицией) с каналами передачи информации 6 в электронный блок управления 7, датчики числа оборотов ведущих колес прицепа 9 с каналами передачи информации 8 в электронный блок управления 7, карданные передачи 11 соединенные с гидромотором 10 для передачи крутящего момента через мосты на ведущие колеса прицепа автопоезда (на чертеже не обозначены цифровыми позициями), раздаточную коробку 12 с установленной штатной коробкой отбора мощности 13 на привод дополнительного оборудования, муфты блокировки 14 межколесных дифференциалов 15, установленных на полуосях и пневматические цилиндры 16, штоки которых связаны с муфтами блокировки 14, модулятор давления 17, соединенный посредством пневмопроводов с пневматическими цилиндрами 16, с каналами передачи информации 18 в электронный блок управления 7 и тормозными камерами 19 тормозной системы прицепа автопоезда, датчик угла поворота рулевого колеса 20 с каналами передачи информации 21 в электронный блок управления 7.
Активный привод прицепа автопоезда с блокировкой межколесного дифференциала работает следующим образом.
Во время движения автомобиля с прицепом, оснащенного предлагаемой системой, в составе автопоезда, в условиях низкого сцепления ведущих колес с опорной поверхностью и по бездорожью водитель снижает скорость до 20 км в час, после чего на панели приборов нажимает кнопку, включающую в работу активный привод прицепа (кнопка включения на чертеже не обозначена цифровой позицией). При этом от раздаточной коробки 12 через штатную коробку отбора мощности 13 начинает передаваться крутящий момент на блок управления работой 1, сопряженный с гидронасосом 3. Рабочая жидкость из гидронасоса 3 по напорной (верхней) бронированной гибкой гидромагистрале 4 поступает в гидромотор 10, сопряженный с блоком управления работой 1, который соединен с карданными передачами 11. Затем рабочая жидкость проходит через гидромотор 10, приводя его в движение, при этом создаваемый крутящий момент передается через карданные передачи 11 на мосты и далее на ведущие колеса прицепа, приводя их в движение (на чертеже не обозначены цифровыми позициями). После чего рабочая жидкость из гидромотора 10 поступает по сливной (нижний) бронированной гибкой гидромагистрали 4 в гидронасос 3, тем самым замыкая цикл передачи части мощности от автомобиля к активному прицепу. При прямолинейном движении автопоезда по дороге с твердым покрытием колеса прицепа автопоезда вращаются синхронно, муфты блокировки 14 межколесного дифференциала 15 разблокированы, датчики частоты вращения колес прицепа 9 передают в электронный блок управления 7 данные о частотах вращения колес. Буксование одного колеса приводит к увеличению разности частот вращения колес. В том случае электронный блок управления 7 передает управляющий сигнал в блок управления гидронасоса 1, в результате чего поток жидкости, поступающей от гидронасоса 3 к гидромотору 10, уменьшается, что приводит к уменьшению крутящего момента, передаваемого от гидромотора 10 карданным передачам 11. После снижения крутящего момента электронный блок управления передает управляющий сигнал модулятору давления 17, который подает воздух в тормозную камеру 19 буксующего колеса, в результате чего начинается его торможение, и как следствие выравнивание угловых скоростей ведущих колес, после выравнивания угловых скоростей электронный блок управления 7 подает сигнал в модулятор давления 17 для подачи воздуха в пневматические цилиндры 16, которые воздействуют на муфты блокировки 14 межколесных дифференциалов 15. При этом, вследствие равной скорости ведущих колес, блокировка дифференциала 15 происходит безударно. При повороте автопоезда с прицепом, в электронный блок управления 7 от датчика поворота рулевого колеса 20 поступает сигнал, в этом случае величина разности угловых скоростей колес, при которой включается блокировка межколесного дифференциала 15, увеличивается, пропорционально увеличению угла поворота управляемых колес, что устраняет возможность блокировки дифференциала при повороте автопоезда с прицепом.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить проходимость автопоезда с прицепом, а также снизить затраты энергии на движение за счет согласования вращения ведущих колес автопоезда с равной угловой скоростью.