Двухконтурная тормозная система автомобиля
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
И ПАТЕНТУ
<" 738502
Союз Советскин
Соцналистмческик
Республмк (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 01.11.76 (21) 2416155/27-11 (23) Приоритет — (32) 03.11.75 (31) Р2548973.0-21 (33) ФРГ (51) М. Кл, В 60 Т 8/26
В 60 Т 15/08
Государственный комитет
Опубликовано 30.05.80. Бюллетень № 20
Дата опубликования описания 05.06.80 (53) УДК 629.! 13.
-598.4 (088.8) ао делам изобретений н открытий
Иностранец
Эрих Райнеке (ФРГ) (72) Автор изобретения
Иностранная фирма
«Вабко Вестингхауз ГмбХ» (ФРГ) (71) Заявитель Ф (54) ДВУХКОНТУРНАЯ ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА
АВТОМОБИЛЯ
Изобретение относится к области автомобилестроения и может быть использовано в тормозных системах для регулирования тормозных сил на передней и задней осях в зависимости от нагрузки автомобиля.
Известно, что автоматические чувствительные к нагрузке регуляторы используют для того, чтобы давление в тормозных цилиндрах соответствовало состоянию загрузки автомобиля. Прогиб рессоры или давление в пневматической рессоре определяет посредством регулятора тормозных сил величину регулируемого тормозного давления.
На грузовых .автомобилях регулируют тормозное давление, в особенности на задней оси, так как различные условия загрузки отражаются на эффективности и устойчивости торможения.
Известно зависящее от нагрузки управляющее устройство в тормозной магистрали задней оси. Давление в системе создается двойным главным цилиндром. Управляющее устройство не осуществляет регулирования в переднем тормозном контуре, а только при выходе из строя этого контура происходит регулирование созданного главным цилиндром давления, чтобы в тормозной магистра и задней оси обеспечивалась необходимая для эффект1вного торможения величина давления (1) .
Различныс условия загрузки влияют не только на перераспределение тормозных сил задней оси. но в большей или меньп ей степсн, также на перераспределение тормозных снл передн.-и осп.
Таким образом, необходимо регу;шровать силы торможения (тормозные моменты), действующие на тормоза передней оси, в определенном соотношении к силам торможения (тормозным моментам), действующим на тормоза задней оси.
При одновременном регулировании обеспечивается равенство удельных тормозных сил, имеется преимущество B эксплуатации, так как износ фрикционных накладок происходит равномерно при каждом торможении на каждом колесе.
Для одновременного регулирования тормозного давления в передней оси известны технические решения, в которых предусмотрен специальный клапан, подвергающийся воздействию давления от задней осп. Эти клапаны требуют больших дополнительных
738502 затрат на изготовление. Кроме того, при выхрде из строя тормозной магистрали зад— ней оси в тормозной магистрали передней . оси присутствует очень низкое тормозное давление. Этого тормозног > давления не достаточно, чтобы обеспечить требуемое тормозное действие передних тормозов при выходе из строя одной магистрали.
Чтобы решить эту проблему, известный клапан снабдили требующим больших затрат и легко выходящим из строя управляющим механизмом, который при исчезновении давления в тормозной магистрали задней оси переключает клапан тормозной vl3гистрали передней оси, обеспечивая eIo полный ход.
Наиболее близким к изобретению решением является двухконтурная тормозная система автомобиля, содержащая двухсекционное устройство регулирования давления в тормозных цилиндрах колес персдней и задней оси, первая секция которого со следящим поршнем подключена к магистрали задней оси, в которой установлен регулятор давления, чувствительный к нагрузке автомобиля, а вторая секция с уп равляемым поршнем подключена к магист рали переднеи оси, при этом управляемыи поршень установлен с возможностью взаимодействия с приводным элементом следящего поршня при выходе из строя магистрали задней оси (2).
В известном устройстве для одновременного регулирования тормозного давления передней оси установлен управляющий клапан, который имеет постоянное передаточное число и подвергается воздействию управляемого давления в тормозной магистрали задней оси таким образом, что передаточное число изменяется с регулируемым давлением в тормозной магистрали задней оси. Одновременно этот управляющий клапан снабжен дополнительным управляющим устройством — переключательным клапаном, который н зависимости от давления в тормозной магистрали задней оси подвергается воздействию управляемого давления из тормозной магистрали задней оси или неуправляемого давления из передней оси таким образом, что при выходе из строя тормозов задних колес тормоза передних колес продолжают действовать.
Цель изобретения — оптимальное распределение тормозного давления в цилиндры колес.
Указанная цель достигается тем, что во второй секции жестко закреплено разделительное кольцо, причем указанным кольцом, корпусом и периферийной поверхностью управляемого поршня ограничена камера управления, подключеннаЯ к магистрали задней оси за регулятором давления.
Кроме того, с целью изменения соотношения рабочих поверхностей управляемого поршня. во вгорой секции между разделиso ми цилиндрами 30 передней оси.
На фиг. 3 изображен тормозной кран системы тандем, в котором приводным рычагом с помощью следящего -- ступенчатого поршня и управляемого — релейного поршня npuss водятся в деиствие расположенные по два в каждой секции впускной и выпускной клапаны. Он состоит из приводимого механически тормозного клапана (1-я секция) и из
s о
4S о
2s
Зо
3S
45 тельным кольцом и управляемым поршнем установлено промежуточное кольцо.
На фиг. 1 показан" схема тормозной системы с пневматическим двухсекционным тормозным краном; на фиг. 2 — — схема тормозной установки с гидравлическим двойным главным тормозным цилиндром; на фиг. 3— принципиальная схема пневматического двухсекционного тормозного цилиндра с элементами; на фиг. 4 — - принципиальная схема гидравлического двойного главного тормозного цилиндра с элементами.
Резервуары 1 и 2 сжатого воздуха трубопроводами 3 и 4 подключены к входам 5 и 6 двухсекционного тормозного крана 7 двухконтурной тормозной системы автомобиля. Первая секция тормозного крана 7 и ее выход 8 соединены через трубопровод 9 с входом 10 автоматического чувствительноIo к нагрузке регулятора 11 давления, управляющий выход 12 которого соединен с пневматическими колесными тормозными цилиндрами 13 задней оси посредством магистрали 14. Выход 12 регулятора 11, кроме того, подключен посредством трубопровод" 15 к подключению и, предусмотренному на кране 7. Вторая секция II крана 7 и ее выход 16 посредством магистрали 17 подключена к пневматическим колесным тормозным цилиндрам 18 передней оси.
В тормозной системе (фиг. 2) содержится приводимое в действие пневматически гидравлическое устройство, в котором при помоши пневматического тандем-цилиндра или пневматического тандем-усилителя приводится в действие гидравлический двойной главный цилиндр (так как изобретение относится только к гидравлической части установки, то описание пневматической части не представлено).
Первая секция 1 двойного главного тормозного цилиндра !9 и ее выход 20 посредством трубопровода 21 соединены с входом
22 автоматического зависящего от нагрузки гидравлического регулятора 23 силы торможения или давления, управляющий выход
24 соединен с гидравлическими колесными тормозными цилиндрами 25 задней оси посредством магистрали 26. Выход 24 регулятора 23, кроме того, соединен трубопроводом 27 с расположенным на двойном главном тормозном цилиндре 19 подсоединением в.
Вторая секция II цилиндра 19 и ее выход 28 соединены посредством магистрали
29 с гидравлическими колесными тормозны
738502 управляемого тормозным давлением i-oй секции релейного клапана (2-я секция1, который пр < вз)ходе из строя магистрали 32,ней оси может приводиться механически поре3сТВоМ тяговой <<>, фты, Внутреннее пространство корпуса 31 клапана разделено на верхнюю (1-тормозная секция) и нижнюю (11 — тормозная секция) части из которых каждая имеет клапанные элементы для регулирования пропуска ния средства давления между соответствующими впускным и выпускным отверстиями. Верхняя часть корпуса 31 разделена на впускную камеру 32 и две камеры 33, и 33< тормозного воздуха, причем камера 32 отделена от камеры 331 седлом 34 клапана, которое при неработающем тормозе закрыто комбинированным впускным и вьп.ускным клапанным элементом 35. 3ТоТ клаианный элемент входит в стопорное кол;-цс 36 на верхнем кон11е клапанной гильзы 37, ра положенной с возможностью псремешения в кольцеобразной уплотняюгцей проклаfwe 38.
На перемычку этого уплотнительного кольца опирается нижняя часть пружины 39, верхний конец которой взаимодействует с кольцом 36 гильзы 37, чтобы прижимать элемент 35 до герметического прилегания к седлу 34 клапана.
Через упругий элемент 40 с тормозной педалью соединен кинематическим замыканием следящий ступенчатый поршень 41, который расположен в камере 33, T-op:>ioaío.-о воздуха с возможностью перемещения. Г1ри свободной педали поршень 41.удержиaaeTся в верхнем положении посредством пружины 42, размегценной между дном камеры
33! и нижней поверхностью поршня 41. IlpH движении вниз поршень 41 герметично Входит в элемент 35 и открывает связь между соединенной с входом 5 камерой 33, и камерой 32, так что рабочая среда может протекать через вь<ход 8 (фиг. 1) к регулятору
11 силы торможения, а затем к цилиндру 13 задней оси.
В нижней части корпуса 31 размещен управляемый релейный поршень, состоящий из поршней 43 и 44. Поршнем 43 и корпусом 31 ограничены разделенные промежуточны и кольцом 45 распределительная камера 46 и камера 47 управления, отделенные от второй камеры 48 тормозного воздуха. 00а поршня 43 и 44 расположены с возможностью перемещения друг под другом, причем поршень 44 при свободной педали прижимается пружиной 49, находящейся во взаимодействии с кольцеобразной поверхностью поршня 44, вверх, fah что, если к камерам
46 и 47 через отверстия 50 и 51 подведена рабочая среда из ка»ep 33, и 33 тормозного воздуха, рабочая поверхность 52 и периферийная поверхность 53 нагруж-ются, и поршни 43 и 44 движутся как одно целое.
Если нижний конец поршня 44 входит во взаимодействие с нижним комбинированным
Hl .lьh1м !: hhH1«. кl h! и h,)а11а Hllhl и Э. 1< 1е Н.1О); 54, <;ткрь;вается впускное отверстие 55, 1, за яры вае Гся вь1пм<:11)стие 55 р, чтоohl соединить маг11с<р<1ль 7 с трубопроводо 1 - .: e () eз в хо.-< 6 H B hi), <).<О м 1 6. Когда Б кам ре 48 создав- " !;IB,)е11:<е, оНо действу<.т Ha ч< ье,)EH!< .: . и. )i!:1<н;I! 4, ) и 44 и переме:i!Bef I). !;»eefc вве, х до тех пор, пока
Отверстие 55, Bi>lilieêíîe отверстие 55 H< . перекрываются. Т i hi!XI Образом, этОт h;!d"ali работает .Bh же, как и клапан (-й секIl9 ци и
1ля клана<на 1-й секции предусмотрен поршень, .пр!Bo;iiiмый в действие механически. B To Bpe)<я hah д. 1я Hop»a.!hHOI! pa<)оты клапана 1!-й сек),ии предусмотрен пневматпчески управляемый релейный поршень, ко1орый управляется тормозным давлением ! — и e е к ц и и . ),л я п р а B. 1 < H и я реле Й н hl м и О р шкем с "o >, lipaB.1яюгцая камера связана через
Отверстие с камерой тормозного давления
"1<) 1-й секции. При исчезновении тормозного давления в 1-й eåe .<ции после механического приведения в действие, при котором педаль полнос fhK) нажата, регулирование тормозко.-о давл íèÿ становится функцией IT-A
25 секции и при этО)1 достигается вспомогательное тормозное действие. (авление в тормозных цилиндрах передней оси регулируется следуюгцим образом.
В результате pазде.)ения рабочей поверхк< сти llpaBляемого поршня. на которх ю зз воздействует тор»oalioe давлегше, ila поверхности 52 и 53 проис одит разделение управля:.о цей камеры посредством кольца 45 на две ":амеры 46 и 47., Ha поверхность 53 воздействует упрагляемое тормозное давление от выхода 12 регулятора 11, а следовательз но и дав..ение -.Ормозного цилиндра задней оск в -:о вре,i)I как поверхность 52 подвергается дсйствик) нерегулируемого тормозного давления.
На из»eнение соотношения управления д силы торможения передней оси к управлению силы торможения задней оси влияет из. >цом 56. Следовате,)ьно любое желаемое соОтно ief!!ie регx .лирования силЬ! торможения мс1, дв< мя осям)1 можно достигнть и в те i B.,IOHTHpoBàH!!H кольца 45 и кольца 56 с соответствуюшими размерами. Кран 7 выполнен Tаким образом, что возможна замена ко ie!. 45 и 56. Значит только через замеэтих обеих частей соотношение рабочих поверхностей изменяется, это означает, что размеры поршня 43 (44) у всех тормозных кранов с различными конструкциями остают738502 ся одинаковыми, что позволяет изготавливать их большими партиями и обеспечивает легкую замену.
Согласно предлагаемому решению передняя ось подвергается действию давления, величина которого может лежать между регулируемым давлением передней оси и нерегулируемым давлением задней оси. В первом случае поверхность 52 равна нулю, а в последнем случае поверхсность 53 равна нулю.
Если выйдет из строя тормозная магистраль задней оси и вместе с этим общая нагрузка соответствующих рабочих поверхностей релейного поршня тормозной магистрали передней оси, то при полном торможении путем механического приведения в действие сохраняется полное тормозное давление з тормозной магистрали передней оси. Это относится и к тому случаю, когда при выходе из строя механического управления, зависящего от нагрузки регулятора силы торможения, регулятор приходит и нулевое положение, несмотря на полную загруженность автомобиля и при нормальных условиях торможения тяжело загруженного автомобиля необходимое тормозное действие ие достигается.
Тормозной кран двухконтурной двухмагистральной тормозной системы работает следуюшим образом.
Посредством приведения в действие тормозной педали поршень 41 перемещается вниз, закрывая тем самым выпускное отверстие и открывая входное отверстие. Вследствие этого сжатый воздух, поступающий из резервуара 1 через трубопровод 3 и вход 5, протекает из камеры 32 в камеру 33, через выход 8 и трубопровод 9 к регулятору 11 силы торможения и дальше, регулируя нагрузку оси, через магистраль !4 в цилиндр
13 задней оси.
В камере 33 под поршнем 41 возникает давление и одновременно с этим через отверстие 50 в камере 46 на поверхность 52 поршня 43 (44) действует сил а. П од действием на обе поверхности 52 и 53 давления релейный поршень, состоящий из поршней 43 и 44, движется против силы пружины 49 вниз, при этом отверстие 55 закрыто, а отверстие 551 открыто. Сжатый воздух протекает от входа 6 через выход 16 в цилиндры 18 передней оси, которые наполняются в соответствии с управляемым давлением в камерах 46 и 47.
Возникшее в камере 331 давление действует на нижнюю часть поршня 41, который вследствие этого против силы элемента 40 движется наверх до тех пор, пока с обоих сторон поршня 41 не наступит равновесие сил. В этом положении впускное отверстие и выпускное отверстие закрыты (начальное положение седла 34).
Под действием возрастающего давления в камере 48, которое вместе с пружиной 49
29
ЗО
4$
56
Н действует снизу на поршни 43 и 44, они перемещаются вверх до тех пор, пока не достигают положения перекрышки. т. е. закрытия отверстий 55 и 55 .
При выходе из строя магистрали, связанной с секцией II магистраль задней оси npo<ñ лжает работать по тому же принципу, в случае выхода из строя магистрали, связанной с секцией 1, прекращается управление релейного поршня. Клапаны секции II механически приводятся в действие следующим образом: при приведенных тормозах поршень 42 опускается. Как только он соприкасается с вставкой 57, жестко связанной с поршнем 44, поршень 44 при следующем ходе перемещается вниз, отверстие 55 закрывается, а отверстие 55 открывается. Магистраль 17 несмотря на выход из строя секции I продолжает работать.
Принцип действия описанного выше тормозного клапана двухмагистральной тормозной установки, работаюшей на сжатом воздухе. является пригодным также и для двухконтурного или двойного главного цилиндра в гидравлической двухмагистральной тормозной системе.
Рассмотрим работу двухконтурного или двойного главного тормозного цилиндра 19 (фиг. 4), корпус 58 которого имеет вводы
59 и 60 для подключения емкостей жидкости.
Если приводится в действие на нетательный поршень 61 с манжетой 62 в направлении рабочего поршня 63 (63 ), то сначала компенсационное отверстие 64 перекрывается манжетой 62 поршня, и напорная камера
65 I-й секции закрывается. Тормозная жидкость находится под давлением, так как подвергнутая воздействию давления тормозная жидкость равномерно подается во всех направлениях, то в напорной камере 66 ll-й секции посредством поршней 63 (63 ) и после замыкания компенсационного отверстия
67 внутренней манжетой 68 передаются те же соотношения давления. Одновременно тормозная жидкость, сжатая в камере 65, подает через рабочий клапан 69 и выход 20 в трубопровод 21, а тормозная жидкость, сжатая в камере 66, попадает через рабочий клапан 70 и выход 28 в тормозную магистраль 29.
Поршень 63, (63 ), состоящий из двух частей, выполнен с кольцеобразной поверхностью 71, которая ограничивает камеру управления, подключенную через подсоединение в с выходом 24 регулятора 23, регулирующим тормозное давление.
На поршень 631 (632) действует как нерегулируемое давление через рабочую поверхность 72, так и регулируемое давление через поверхность 71. Изменение соотношения регулирования силы торможения передней оси к регулированию силы торможения задней оси также происходит путем изменения величин обеих поверхностей 71 и 72 и заменой поршня 63 и кольца 73.
738502
Формула изобретения
В главном цилиндре при выходе из строя одной из двух магистралей также поддерживается рабочее состояние другой тормозной магистрали и тем самым достигается необходимое вспомогательное тормозное действие. Если, например, в тормозной магистрали, связанной с 1-й секцией, образуется место течи, то при нажатии тормозной педали в камере 65 давления может не возникнуть давление, так как тормозная жидкость вытекает. В этом случае поверхность 74 давит на поверхность 72 и механически передает силу давления через рабочий поршень 63> в камеру 66 давления. Таким образом, вторая торм оз на я м аги страл ь продолжает работать.
Если во второй тормозной магистрали образуется место течи, то в камере 66 давления не возникает тормозного давления. Поршень 63 q без сопротивления продвигается вперед до тех пор, пока поверхнс гь 75 не столкнется с поверхностью 76 так, что первая тормозная магистраль продолжает работать.
1. Двухконтурная тормозная система автомобиля, содержащая двухсекционное устройство регулирования давления в тормозных цилиндрах колес передней и задней оси, первая секция которого со следящим поршнем подключена к магистрали задней оси, в которой установлен регулятор давления, чувствительный к нагрузке автомобиля, а вторая секция с управляемым поршнем подключена к магистрали передней оси, при этом управляемый поршень установлен с возможностью взаимодействия с приводным элементом следящего поршня при выходе из строя магистрали задней оси, отличающаяся тем, что, 10 с целью оптимального распределения тормозного давления в цилиндры колес, во второй секции жестко закреплено разделительное кольцо, причем указанным кольцом, кориусом и периферийной поверхностью управля13 емого поршня ограничена камера управления, подключенная к магистрали задней оси за регулятором давления.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью изменения соотношения рабочих поверхностей управляемого поршня, во гф второй секции между разделительным кольцом и управляемым поршнем установлено промежуточное кольцо.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США ¹ 3904253, кл. 303/22, 1976.
2. Заявка ФРГ ¹ 2248923, кл. В 60 Т 8/22
1974 (прототип) .
738502
Составитель В. Чернов
Техред К. Шуфрич Корректор Г. Решетник
Тираж 763 Подписное
Редактор Т. Рыбалова
Заказ 2847/40
ЦНИИ11И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4