УСТРОЙСТВО, ВРЕМЕННО ПОВЫШАЮЩЕЕ ПРОХОДИМОСТЬ АВТОМОБИЛЯ
DEVICE THAT TEMPORARILY INCREASE VEHICLE CROSS-COUNTRY ABILITY

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к устройствам, предотвращающим буксование ведущих колес автомобиля.
Известно тормозное устройство автотранспортных средств, содержащее тормозную педаль, соединенную через привод, выполненный в виде рычажного параллелограмма, с поршнями главных силовых цилиндров, полости которых через трубопроводы сообщены с рабочими тормозными цилиндрами ведущих колес и с тормозными цилиндрами ведомых колес, причем трубопроводы, соединяющие тормозные цилиндры диагонально расположенных колес, сообщены с дополнительными силовыми цилиндрами, поршни которых через привод соединены с двигателем. Двигатель через привод вызывает противофазную пульсацию рабочего тела в раздельных тормозных системах автотранспортного средства. При включении тормозного устройства педалью ведущие колеса с тормозными цилиндрами затормаживаются попеременно. Затормаживание буксующего ведущего колеса вызывает передачу крутящего момента на другое колесо, надежно сцепленное с дорогой, в результате чего повышается проходимость автотранспортного средства (а.с. СССР №542669, 15.01.1977, бюл. №2).
Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и периодическое затормаживание, наряду с буксующим, также и небуксующего колеса, нецелесообразное с точки зрения повышения проходимости автотранспортного средства.
Известно также тормозное устройство для временного повышения проходимости буксующего автотранспортного средства, содержащее барабанные колодочные тормозные механизмы задних ведущих колес и общий тормозной привод, включающий приводные рычаги, ролики, тормозные тросы, уравнитель, тягу, рычаг с оттяжной пружиной, управляющий трос, ролики, рукоятку управления с рейкой и защелкой, причем каждый тормозной механизм имеет также индивидуальный тормозной привод, включающий двуплечий рычаг управления с возвратной пружиной и храповым механизмом, установленный на горизонтальной оси, цилиндрические шайбы, жестко установленные на тормозном тросу перед нижним концом рычага управления и уравнителем, причем тормозной трос свободно пропущен через цилиндрическое горизонтальное отверстие на конце уравнителя и отверстие в нижнем конце рычага управления (патент РФ №2395414, 27.07.2010, бюл. №21).
Однако данное устройство имеет недостаточную надежность вследствие возможного прихватывания и заедания тормозных тросов в цилиндрических отверстиях уравнителя и рычагов управления при попадании в них влаги, пыли, грязи, протекания коррозионных процессов и редкого использования.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для временного повышения проходимости буксующего автомобиля (патент №2459723).
В стояночной тормозной системе автомобиля, содержащей барабанные колодочные тормозные механизмы задних ведущих колес и общий тормозной привод, включающий приводные рычаги, ролики, тормозные тросы, уравнитель, тягу, рычаг с оттяжной пружиной, управляющий трос, ролики, рукоятку управления с рейкой и защелкой, а также индивидуальные тормозные приводы тормозных механизмов, каждый из которых включает двуплечий рычаг управления с возвратной пружиной и храповым механизмом, установленный на горизонтальной оси, цилиндрические шайбы, жестко установленные на удлиненной передней части тормозного троса перед нижним концом двуплечего рычага управления и уравнителем, причем тормозной трос свободно пропущен через отверстие на конце уравнителя и отверстие в нижнем конце рычага управления, эти отверстия выполнены коническими, обращенными малыми основаниями конусов в сторону задней части автотранспортного средства. Такая конструкция отверстий предотвращает прихватывание и заедание тормозных тросов в сопряжениях «трос - отверстие», в том числе за счет закладки смазочного материала в свободную часть отверстия, ограниченную шайбой.
Работает предлагаемое устройство для временного повышения проходимости буксующего автомобиля следующим образом. При буксовании автомобиля на месте водитель путем плавного перемещения рычага индивидуального тормоза буксующего колеса моста через тормозной трос и приводной рычаг прижимает тормозные колодки к тормозному барабану и создает тормозной момент, приостанавливающий буксующее колесо, при этом соответствующий тормозной трос перемещается в отверстии уравнителя, а на стоящем колесе увеличивается крутящий момент от двигателя. Если силы сопротивления движению не превысят суммарную тяговую силу на ведущих колесах, автомобиль выезжает. При превышении сил сопротивления над тяговой возможен выезд путем раскачки автомобиля.
При использовании рукоятки управления ручным тормозом затормаживаются одновременно оба колеса задней ведущей оси. При этом передние концы тормозных тросов могут свободно перемещаться в отверстиях нижних концов рычагов индивидуального управления тормозными механизмами задних ведущих колес.
Таким образом, предлагаемое устройство для временного повышения проходимости буксующего автомобиля позволяет затормозить только буксующее колесо и обеспечить возможность выезда автомобиля, т.е. повысить его проходимость, при высокой надежности работы устройства.
Однако данное устройство усложняет размещение механизмов управления КПП и рычагов индивидуального тормоза колес и в некоторых конструкциях рычага привода ручного тормоза, снижает эстетичность салона автомобиля (рычаги индивидуального тормоза колес выходят в салон) и отвлекает водителя от дороги (необходимость отслеживать буксующее колесо и манипулировать в ручную рычагами индивидуальных тормозов буксующих колес).
Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение эффективности и безопасности устройства за счет совершенствования индивидуальных приводов тормозных механизмов и автоматизации процесса.
Устройство включает датчики вращения колес 1 и 17, барабанные колодочные тормозные механизмы задних ведущих колес 2 и 16, магнитоэлектрические приводы тросов 3 и 18, тросы 4 и 9, шайбы 5, закрепленные на концах тросов 4, элементы штатного стояночного тормоза (уравнитель 6, рычаг 7, пружина 8, ролик 10, тяга 11, рукоять 12), аккумуляторная батарея автомобиля 13, блок управления 14 и кабеля 15 (фиг.1). Тормозные тросы 4 с жестко установленными на их концах коническими шайбами 5 свободно проходят через конические отверстия уравнителя 6. Магнитоэлектрические приводы устанавливаются между тормозными механизмами колес и уравнителем.
Принципиальная электрическая схема устройства, временно повышающая проходимость автомобиля, состоит из блока датчиков (БД) (в которую входят датчики вращения ведущих колес ДВ1 и ДВ2), блока управления (БУ) (в которую входят электромагнитные реле Р1 и Р2, а также транзисторы Т1 и Т2) и исполнительный механизм (ИМ) (состоящий из двух магнитоэлектрические приводов МЭП) (фиг.2).
Электромагнитный привод устроен следующим образом (фиг.3). На цилиндрическом стальном сердечнике 3 с осевым отверстием под шток намотана катушка 2. На стальном штоке 4, способном перемещаться в осевом направлении внутри сердечника, закреплены два постоянных магнита состава неодим-железо-бор 1 и 4. Направление магнитных полей постоянных магнитов встречное. В исходном положении один из магнитов притянут к сердечнику, при этом шток находится в одном из крайних устойчивых положений. При подаче в катушку импульса тока соответствующего направления и достаточной величины этот магнит отталкивается от сердечника, а противоположный магнит притягивается к нему. Таким образом, шток перемещается в другое крайнее устойчивое положение. Для регулировки силы притяжения магнитов к сердечнику и, соответственно, необходимой для переброски штока из одного положения в другое величины тока, в катушке между магнитами и сердечником могут устанавливаться немагнитные прокладки различной толщины. Шток привода является составной частью тягового троса. Корпус привода крепится к днищу кузова автомобиля.
На фиг.4 представлена блок схема устройства, временно повышающая проходимость автомобиля, где X и Y соответственно - сигналы с датчиков вращения ведущих колес. Вых 1 и Вых 2 - подключение магнитоэлектрических приводов (МЭП) тормозных механизмов ведущих колес.
На фиг.5 представлен алгоритм работы устройства, временно повышающего проходимость автомобиля. Работает предлагаемое устройство для временного повышения проходимости буксующего автомобиля следующим образом (фиг.1). При буксовании автомобиля от датчика вращения буксующего колеса (1 или 17) к блоку управления (14) идет сигнал. Блок управление подключает магнитоэлектрический привод (3 или 18) тормозного механизма буксующего колеса к бортовой сети автомобиля (13). Шток магнитоэлектрического привода (МЭП) втягивается и через тормозной трос 4 и приводной рычаг прижимает тормозные колодки к тормозному барабану и создает тормозной момент, приостанавливающий буксующее колесо. Если силы сопротивления движению не превысят суммарную тяговую силу на ведущих колесах, автомобиль выезжает. При превышении сил сопротивления над тяговой возможен выезд путем раскачки автомобиля. Если от обоих датчиков вращения ведущих колес сигналы не подаются или подаются одновременно, то магнитоэлектрические приводы (МЭП) не срабатывают.
При использовании рукоятки управления ручным тормозом 12 затормаживаются одновременно оба колеса задней ведущей оси. При этом сердечники магнитоэлектрических приводов играют роль направляющих штоков (тросов 4).
Таким образом, предлагаемое устройство для временного повышения проходимости буксующего автомобиля позволяет автоматически затормозить только буксующее колесо и обеспечить возможность выезда автомобиля, т.е. повысить его проходимость, при высокой надежности работы устройства.