Способ эффективного торможения прицепов легковых автомобилей

Способ эффективного торможения прицепов легковых автомобилей

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано на прицепах, входящих в состав автопоезда с тягачами из легковых автомобилей.

Величина касательной силы тяги на ведущих колесах автомобиля зависит от вращающего момента на колесах (мощности двигателя и передаточного отношения трансмиссии), а также от сцепления колес с опорной поверхностью. Эти показатели зачастую достаточны для того, чтобы легковые автомобили более эффективно использовались в качестве тягача в составе автопоезда. Для легковых автомобилей выпускаются прицепы, однако их полная масса не может превышать половины фактической массы буксирующего транспортного средства (Правила дорожного движения Российской Федерации, пункт 20 - буксировка механических транспортного средства с недействующей тормозной системой). Легковые автопоезда наиболее интенсивно используются как в черте городов, так и в пригородах (обеспечивая транспортом грузоперевозки коммерческой и другой деятельности юридических и физических лиц), в автотуризме и т.д. Однако ограничение фактической массы прицепов легковых автомобилей значительно снижают эффективности их использование.

По техническим требованиям прицепы, имеющие допустимую полную массу больше 750 кг, должны быть оборудованы рабочим и стояночным тормозами. Стояночный тормоз должен удерживать прицеп с грузом в заторможенном состоянии на сухой дороге с твердым покрытием на уклоне 20% (10°), а тормозной путь легкового автомобиля с прицепом не должен превышать 10% тормозного пути одиночного автомобиля.

Ограничение полной массы выпускаемых прицепов легковых автомобилей обусловлено отсутствием у них тормозной системы. Это связано с оснащением тягачей гидравлической системой привода тормозов. Высокое давление в системе, а также то, что утечка жидкости в ней может привести к отказу тормозов не дает возможность трансформировать гидравлическую систему тягача на прицеп. Применение пневматического привода облегчает и упрощает управление тормозной системой автомобиля, создает возможность использования сжатого воздуха для привода тормозов прицепа и других различных целей. Однако изготовление и обслуживание пневмопривода сложнее, чем гидропривода. У него выше стоимость, больше время срабатывания и значительные потери мощности двигателя на привод компрессора, сложность размещения компрессора под капотом. Система тормозов с механическим приводом является самой старой системой тормозов, но вследствие присущих ей качеств, плохо отвечающих современным условиям, применение этой системы на автомобилях сократилось. Применение традиционных механических систем тормозов для прицепов неприемлемо из-за низкой эффективности управление ими из салона водителя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является поршневая тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором. Ими часто оснащены пневматические системы тормозов автомобилей большой грузоподъемности (КА3-4540). Данный механизм состоит из корпуса тормозной камеры, штока камеры, диафрагмы, возвратной пружины, толкателя, цилиндра, поршня.

Рассматриваемая тормозная камера с энергоаккумулятором работает следующим образом. При движении автомобиля сжатый воздух находится в полости цилиндра энергоаккумулятора. При этом поршень вместе с толкателем занимает верхнее положение.

При торможении рабочим тормозом сжатый воздух подается в полость над диафрагмой. Диафрагма воздействует на шток, который перемещается и передает усилие на клин тормозного механизма. При выпуске воздуха шток и диафрагма возвращаются в исходное положение с помощью возвратной пружины клина.

При включении стояночного тормоза сжатый воздух выпускается из цилиндра энергоаккумулятора. Поршень под действием силовой пружины движется вниз и перемещает толкатель, который воздействует на диафрагму, шток и клин разжимного устройства - происходит торможение автомобиля.

При выключении стояночного тормоза воздух подается в цилиндр под поршень, который, поднимаясь, сжимает пружину. При этом поднимается толкатель и освобождает диафрагму и шток, которые под действием пружины клина занимают исходное положение.

Пружинный энергоаккумулятор автоматически срабатывает при утечке сжатого воздуха из привода, что приводит к торможению автомобиля. Для аварийного оттормаживания предусмотрено механическое устройство, состоящее из винта, гайки и упорного подшипника.

Однако для функционирования данного механизма необходим сжатый воздух, т.е. компрессор.

Цель изобретения - повышение эффективности использования легкового автопоезда. У традиционных тормозных систем автомобилей и автопоездов торможение вращающихся колес осуществляются тормозными механизмами посредством воздействия на них водителем через привод. Существенным отличием предлагаемого устройства является то, что прицеп имеет свою независимую систему торможения, которая осуществляет самоторможение колес тормозными механизмами при неподвижном автопоезде (прицепе) или когда скорость тягача меньше скорости прицепа (при замедлении и остановке), а также при самостоятельном движении прицепа (разрыв сцепки). При начале движения, ускорении или равномерном движении тягач, через тягово-сцепное устройство, посредством привода (системой тяг, рычагов и натяжных пружин) выключает энергоаккумуляторы, растормаживая колеса прицепа. Предлагаемая система выполняет функции рабочего, стояночного, аварийного и горного тормозов.

На чертеже представлена схема устройства.

Схема состоит из рамы 1, винтовой пары ручного выключения тормозов 2, сцепного устройства 3, демпфирующего устройства 4, системы тяг и рычагов привода 5, центрального 6 и бортовых энергоаккумуляторов 7, раздвижных механизмов колодок 8, тормозных колодок 9 и тормозных барабанов 10.

Торможение автопоезда осуществляется следующим образом. При загрузке прицепа до 30% от полной массы тягача, винтовой парой 2 выключают тормозную систему прицепа при загрузке прицепа более 30% от полной массы тягача, винтовой парой 2 включают тормозную систему прицепа, при стоянке легкового автопоезда или при обгоне прицепом тягача замедлении и полном прекращении движения под действием пружин энергоаккумуляторов 5 и 7 осуществляется самоторможение прицепа, а при страгивании, ускоренном или равномерном движениях тягач через сцепку 3, систему тяг и рычагов привода 5, преодолевая упругость пружин 5 и 7 энергоаккумуляторов, передает усилия на раздвижные механизмы 8 тормозных колодок 9, при этом растормаживаются тормозные барабаны прицепа.

Таким образом, данный способ позволяет легковому автомобилю иметь эффективный привод для торможения колес прицепа, не расходуя на это мощность двигателя и мышечное усилие водителя, что в конечном итоге дает возможность полную массу прицепа приблизить к полной массе автомобиля.

Способ торможения прицепа в легковом автопоезде, в котором прицеп содержит независимую систему торможения, центральный и бортовые энергоаккумуляторы, винтовую пару ручного выключения системы торможения, демпфирующий элемент, механизм выключения энергоаккумуляторов и тормозные механизмы, отличающийся тем, что при загрузке прицепа до 30% от полной массы тягача винтовой парой выключают тормозную систему прицепа, при загрузке прицепа более 30% от полной массы тягача винтовой парой включают тормозную систему прицепа, при стоянке легкового автопоезда или при обгоне прицепом тягача, замедлении и полном прекращении движения под действием пружин энергоаккумуляторов осуществляется самоторможение прицепа, а при страгивании, ускоренном или равномерном движениях тягач через сцепку, систему тяг и рычагов привода, преодолевая упругость пружин энергоаккумуляторов, передает усилия на раздвижные механизмы тормозных колодок, растормаживая тормозные барабаны прицепа.