ДАТЧИК НЕИСПРАВНОСТИ В ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЕ АВТОМОБИЛЕЙ СЕМЕЙСТВА "УРАЛ"

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности, к устройству автомобильной техники, а именно, к конструкции устройства, обеспечивающего текущий контроль (безопасную эксплуатацию) автотранспортных средств.
Известен датчик аварийного давления в тормозной системе автомобилей семейства «УРАЛ» [Антонов С.Л., Трофимов В.А. и др. Автомобили УРАЛ моделей - 4320-01, - 5557 устройство и техническое обслуживание - М.: транспорт, 1994], установленный в корпусе пневмогидравлического усилителя (ПТУ). Он состоит из: корпуса, грибовидного клапана, пружины и двух выводных клемм.
Существующий датчик аварийного давления малоэффективен, поскольку выдает достаточно позднюю информацию о выходе из строя гидравлической части тормозной системы. В случае выхода из строя одного из колесных контуров сигнал в кабину водителя поступает лишь после того, как поршень ПГУ практически достигнет перепускного клапана. Это влечет за собой «выброс» из системы тормозной жидкости, что проявляется в появлении заноса автомобиля, особенно если он движется с достаточно большой скоростью.
За 6-7 нажатий на педаль один из ПГУ полностью переходит в неработоспособное состояние. При этом получить точную информацию о неисправности без разборки тормозных механизмов невозможно. В реальных условиях, в случае появления сигнала о неисправности гидравлической части привода водитель затрачивает от 2-х до 3-х часов на устранение причины неисправности, однако, самым главным недостатком является отсутствие возможности отключения неисправного контура колесных тормозных цилиндров.
Технической задачей полезной модели является повышение эффективности работы тормозного привода в случаях подтекания рабочей тормозной жидкости через контура колесных тормозных цилиндров, повышение оперативности и достоверности контроля и обеспечение отключения неисправного контура без разборки.
Техническая задача решена за счет того, что датчик неисправности в тормозной системе отличается тем, что имеет корпус с двумя выходными и одним входным каналами в виде отверстий в корпусе, имеет несколько полукруглых внутренних проточек в виде канавок в корпусе глубиной 2-3 мм и две боковые крышки. Кроме этого, датчик также имеет следящий поршень, первый клапан в форме диска с центральным отверстием, второй клапан в форме диска на котором неподвижно установлена ось, конец которой закреплен на крышке клапана, первую пружину, установленную между торцом следящего поршня и боковой крышкой, вторую пружину, установленную между первым клапаном и боковой крышкой, третью пружину, установленную между первым и вторым клапанами. Сигнализатор аварийного давления, состоит из корпуса сигнализатора, на верхней поверхности которого установлено две выводные клеммы, внутри него имеется шарик, расположенный в исходном положении в заглублении следящего поршня датчика, и на котором установлен грибовидный клапан, сопрягаемый с пружиной сигнализатора.
На фиг.1 изображена конструкция датчика неисправности в тормозной системе автомобиля, где обозначено:
поз.1 - корпус;
поз.2 - боковая крышка;
поз.3 - следящий поршень;
поз.4 - корпус сигнализатора;
поз.5 - шарик сигнализатора;
поз.6 - грибовидный клапан;
поз.7 - пружина сигнализатора;
поз.8 - выводная клемма;
поз.9 - первый клапан;
поз.10 - первая пружина;
поз.11 - второй клапан;
поз.12 - вторая пружина;
поз.13 - третья пружина;
поз.14 - входной канал;
поз.15 - выходной канал;
поз.16 - проточка;
поз.17 - центральная камера;
поз.18 - боковая камера;
поз.19 - крышка клапана.
На фиг.2 изображена конструкция датчика неисправности в исходном положении при исправном состоянии привода, где обозначено:
P1 - давление в центральной камере 17;
Р2, Р3 -давление в боковых камерах 18.
На фиг.3 изображена конструкция датчика в динамике при выходе из строя контура тормозного цилиндра, где обозначено:
Р4, Р5 - давление в центральной камере 17;
Р6 - давление в боковой камере 18.
Корпус 1 представляет собой цилиндр с четырьмя внутренними проточками, выполненными от горизонтальной осевой линии корпуса, в виде симметрично расположенных относительно вертикальной осевой канавок, глубиной 2-3 мм. Следящий поршень 3 располагается внутри корпуса и делит его на три камеры: центральную камеру 17 и двух боковых камер 18 в исходном положении под действием двух пружин 10. С наружной стороны поршня 3 находятся четыре выпуклых пояска для фиксации следящего поршня 3 в крайних положениях. При этом крайние пояски выполнены с внутренними скосами, выполняющими функцию надежного стопорения поршня 3 и предотвращения подачи тормозной жидкости к неисправному колесному контуру. В торцах поршня имеется проточка для прохождения тормозной жидкости. Кроме того, в каждой проточке устанавливается второй клапан 11 на оси, заканчивающейся крышкой 19. С торцов поршня установлены первые клапаны 9, плотное прилегание которых к поршню 3 обеспечивается пружинами 12. Снаружи средней части поршня 3 выполнено углубление под установку шарика 5, являющегося выходным элементом сигнализатора аварийного давления. Первый клапан 9 имеет по центру дросселирующее отверстие, закрывающееся вторым клапаном 11 при торможении автомобиля. Центральная камера 17 имеет входной канал 14 для подвода тормозной жидкости из ПГУ. Оба выходных канала 15 гидравлически связаны с колесными тормозными цилиндрами.
Датчик работает следующим образом. В исходном положении (фиг 2) центральная камера 17 и боковые камеры 18 заполнены тормозной жидкостью при незначительном уровне давления P1, P2, Р3.
При нажатии водителем на тормозную педаль жидкость через входной канал 14 поступает во внутреннюю полость цилиндра и прижимает вторые клапаны 11 к клапанам 9. По мере повышения давления жидкость воздействует на первые клапаны 9, сжимая пружины 12.
В связи с тем, что диаметр поршня 3 по всей длине постоянен, сила воздействия жидкости в камерах 18 на поршень 3 будет одинакова, что при исправном состоянии не приведет к его смещению.
Клапаны 9, перемещаясь в крайние положения, упираются во внутреннюю поверхность боковой крышки 2 и в камерах 18, играющих роль следящих устройств, повышается давление. В последующем, проходя через выходные каналы 15, жидкость создает давление в колесных тормозных цилиндрах, воздействующих на тормозные колодки. После того как колодки с установленным усилием прижаты к тормозному барабану давление Р1, P2, Р3 выравнивается и первые клапаны вместе со вторыми клапанами возвращаются в исходное положение, отделяя тем самым камеры 18 друг от друга. Резкое снижение давления в контурах цилиндров (а это основная неисправность) и утечка жидкости приведут к перемещению следящего поршня 3. Так как сумма давлений Р4 и Р6 больше Р5 следящий поршень 3 своей торцевой поверхностью перекроет один из каналов 15 подвода тормозной жидкости к неисправному цилиндру и сядет опорными поясками в проточки корпуса 16, тем самым фиксируясь в одном из крайних положений. Одновременно с этим шарик сигнализатора 5 выйдет из углубления поршня 3 и грибовидный клапан 6 поднимется с последующим замыканием контактов. В результате этого, информирующий сигнал через щиток приборов покажет выход из строя контура, в котором включен данный датчик с указанием ведущего моста.
В автомобилях семейства «УРАЛ» таких контуров три и соответственно три индикатора в кабине водителя.
При незначительном попадании воздуха в гидропривод, вследствие сжатия рабочего тела давление в камерах 18 будет одинаковым и датчик срабатывать не будет.
Таким образом, сохранение тормозных свойств при выходе из строя гидропривода рабочей тормозной системы обеспечивается установкой в качестве дополнительного устройства - датчика неисправности тормозной системы автомобиля. Место расположения датчика - на картере каждого ведущего моста вместо штатных «тройников», что позволит не изменять конструкцию элементов тормозного привода системы и по выходному сигналу определить «место» вышедшего из строя тормозного механизма.