Способ охлаждения дискового тормозного механизма

 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к тормозным устройствам транспортных средств. Сущность способа охлаждения заключается в том, что в полом тормозном диске с межканальными радиальными перегородками и отверстиями, выполненными по концентрическим окружностям в тормозных дорожках диска, сформированы как продолжение межканальных перегородок воздухозаборные лопасти. Способ охлаждения заключается в том, что для отвода тепла от диска придают динамизм потокам воздуха, проходящим по радиальным каналам и поступающим через отверстия в тормозных дорожках между диском и тормозными колодками, что приводит к разрушению плоского вихря и устранению контактного трения между диском и тормозными колодками. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения дискового тормозного механизма, уменьшение износа фрикционных накладок и повышение безопасности движения. 3 ил.

Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к тормозным устройствам транспортных средств.

Известен способ охлаждения дискового тормозного механизма встречным потоком воздуха при движении автомобиля, при этом в диске имеются радиальные каналы для более эффективного отвода тепла за счет вентиляционного эффекта /1/.

Недостатком этого способа охлаждения дискового тормозного механизма является отсутствие встречного потока воздуха в зоне тормозного суппорта из-за низко расположенных обтекаемых передних крыльев с подкрылками, передней панели и, самое главное, расположения тормозного механизма в диске колеса. Эти выводы подтверждаются измерениями встречного потока воздуха вокруг тормозного суппорта с помощью трубок и U-образного водяного манометра по методике измерения воздушных потоков в аэродинамике /2/. Также отсутствует вентиляционный эффект и через радиальные каналы в диске. Отвод тепла от диска осуществляется только естественной конвекцией, не считая случайных внешних ветровых потоков.

Кроме этих недостатков в способе охлаждения дискового тормозного механизма имеет место наличие паразитного трения между диском и тормозными колодками, что приводит к дополнительному нагреву диска, его износу и снижению надежности тормозного механизма.

Известен способ охлаждения дискового тормозного механизма с помощью отверстий на тормозных дорожках полого тормозного диска, выполненных по концентрическим окружностям с выходом в радиальные каналы /3/.

Недостатком этого способа является вяло текучая конвекция охлаждающего воздуха по каналам и отверстиям тормозного диска при отсутствии обдувающих воздушных потоков.

Известен способ создания воздушного потока с помощью лопастей центробежного вентилятора /4/.

Сущность изобретения заключается в способе охлаждения дискового тормозного механизма, включающего тормозные колодки и полый тормозной диск с межканальными радиальными перегородками и отверстиями, выполненными по концентрическим окружностям в тормозных дорожках диска, заключающемся в том, что отвод тепла от диска осуществляется только естественной конвекцией окружающего воздуха, поэтому на тормозном диске как продолжение межканальных перегородок сформированы воздухо-заборные лопасти для придания динамизма потокам воздуха, проходящим по радиальным каналам и поступающим через упомянутые отверстия между диском и тормозными колодками, что приводит к разрушению плоского вихря и устранению контактного трения между диском и тормозными колодками.

Предложенный способ охлаждения дискового тормозного механизма поясняется на фиг. 1, 2 и 3.

На фиг. 1 изображена схема измерения атмосферного давления воздуха между диском и тормозной колодкой.

На фиг. 2 приведен график зависимости понижения атмосферного давления воздуха от скорости движения автомобиля между диском и тормозной колодкой.

На фиг. 3 изображен полый тормозной диск с воздухозаборными лопастями и отверстиями на тормозных дорожках и потоками движения воздуха по ним.

На фиг. 1 изображена схема измерения атмосферного давления воздуха в плоскости сопряжения А, соприкосновения тормозного диска 1 с тормозной колодкой 2, расположенных в тормозном суппорте 3 с тормозной колодкой 2а. В тормозной колодке 2 просверлено отверстие с резьбой в металлической пластине, в которую ввинчен штуцер 4 с уплотнительной резиновой шайбой, Штуцер соединен с водяным U-образным манометром 5 трубкой 6 из ПВХ.

При отсутствии давления жидкости в тормозной системе поршень в суппорте 3 отходит от тормозной колодки 2а на 0,15-0,25 мм, колодка же остается в фиксированном положении под действием упорной пружины, закрепленной на ушке колодки. В наиболее неблагоприятных условиях находится тормозная колодка 2, которая прижимается к диску 1 скобой суппорта 3, имеющего значительную массу и не обладающего никаким принудительным механизмом возврата. Во время движения автомобиля между диском и колодками образуется вихревой пограничный слой /2/.

Вихревые движения воздуха сопровождаются разрежением, т. е. понижением атмосферного давления. В результате экспериментов по схеме фиг. 1 получена зависимость - P = f(v) понижения атмосферного давления воздуха от скорости движения автомобиля, фиг. 2, между диском 1 и тормозной колодкой 2 в плоскости сопряжения А. Так, при движении автомобиля со скоростью 100 км/ч среднее статистическое давление воздуха на тормозную колодку составляет 400 кгс/кв. м, или 0,04 кгс/кв.см. При площади тормозной колодки ~ 55 кв. см, колодка прижимается к тормозному диску с усилением 2,2 килограмма, создавая дополнительный нагрев тормозного диска, его износ и дополнительный расход топлива на преодоление паразитного трения. При этом чем лучше приработаны тормозной диск с колодкой, тем стабильнее результаты измерений.

Разрушение плоского вихря осуществляется проходом воздуха в центр вихря через отверстия 7 в тормозных дорожках диска 1 фиг. 3. Отверстия выполнены по концентрическим окружностям тормозных дорожек в радиальные каналы 8 в последовательности, не влияющей на прочность диска.

Для придания большего динамизма потокам воздуха сформированы воздухозаборные лопасти 9, являющиеся продолжением межканальных перегородок 10 с плавным сопряжением. При вращении тормозного диска лопасти захватывают воздух и направляют его в каналы, причем чем выше скорость автомобиля, тем сильнее потоки воздуха в радиальных каналах, оснащенных лопастями, и тем интенсивнее охлаждение тормозного диска. Также потоки воздуха выходят и через отверстия в тормозных дорожках диска; при этом в месте сопряжения тормозного диска с тормозными колодками потоки воздуха поступают через упомянутые отверстия между диском и тормозными колодками, что приводит к разрушению плоского вихря и устранению контактного трения между диском и тормозными колодками, т. е. ликвидации источника тепла.

Источники информации 1. Руководство по ремонту, устройству, эксплуатации и техническому обслуживанию автомобиля "Волга" ГАЗ - 3110. Под редакцией Главного конструктора ОАО "ГАЗ" Кудрявцева Ю.В. Издательство "Колесо", Москва - 1999 г.

2. Н.Я. Фабрикант. Аэродинамика. - М.: Наука - 1964 г.

3. DE 2219770 С2, кл. F 16 D 65/847, опубл. 01.07.82.

4. В.Н. Косточкин. Центробежные вентиляторы. Машгиз - 1951 г.

Формула изобретения

Способ охлаждения дискового тормозного механизма, включающего тормозные колодки и полый тормозной диск с межканальными радиальными перегородками и отверстиями, выполненными по концентрическим окружностям в тормозных дорожках диска, заключающийся в том, что отвод тепла от диска осуществляется естественной конвекцией окружающего воздуха, отличающийся тем, что на тормозном диске как продолжение межканальных перегородок сформированы воздухозаборные лопасти для придания динамизма потокам воздуха, поступающим из радиальных каналов через упомянутые отверстия, и создания воздушного слоя малой толщины между диском и тормозными колодками, что приводит к разрушению плоского вихря и устранению контактного паразитного трения между диском и тормозными колодками.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к транспортному машиностроению и предназначено предпочтительно для тормозов высокоскоростного железнодорожного транспорта, но может быть использовано и в области самолетостроения и автомобилестроения

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к тормозным башмакам скоростного подвижного состава

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к тормозным устройствам транспортных средств

Изобретение относится к области транспорта, в частности к тормозным системам транспортных средств

Изобретение относится к транспортному машиностроению

Изобретение относится к области транспорта, в частности к вентилируемым тормозным дискам для транспортных средств, в частности для транспортных средств промышленного назначения

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении и использовании фрикционных накладок и колодок дисковых тормозов автомобилей

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к области роторов тормозных дисков мотоцикла

Изобретение относится к крышке диска тормозного механизма дискового тормозного механизма. Крышка диска тормозного механизма дискового тормозного механизма расположена на выполненном без возможности вращения во время движения конструктивном элементе транспортного средства и которая предпочтительно по типу камеры, во всяком случае, частично охватывает кромку периферии диска тормозного механизма. Крышка диска имеет две зоны (6, 7) боковых стенок на непосредственно противолежащих друг другу аксиальных боковых участках закрываемого диска, которые закрывают, по меньшей мере, один участок аксиальных поверхностей диска, и соединяющую эти боковые зоны стенок зону (8) основной стенки, которая закрывает кромку периферии диска. Зоны (6, 7) боковых стенок ориентированы относительно друг друга под углом таким образом, что расстояние между этими двумя зонами (6, 7) боковых стенок уменьшается радиально от внутренней кромки периферии зоны боковых стенок к наружной кромке периферии крышки диска. Крышка диска имеет не симметричный контур поверхности. Технический результат - улучшение характеристики колебаний, предотвращение проникновения загрязнений в зону диска тормозного механизма и оптимизация процесса обдувки, оптимизация прочности конструкции. 21 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к тормозным дискам тормозных систем транспортных средств. Тормозной диск содержит цельный корпус, образованный фрикционным круговым венцом и ступицей, передающей момент сил на весь диск. Круговой венец включает в себя множество канавок, расположенных радиально относительно центра диска. В каждой из канавок расположен участок заданной ширины. Участки находятся в одной плоскости с остальной частью кругового венца таким образом, что между частями, расположенными между двумя противоположными сторонами кругового венца, образуется дорожка от края внешнего диаметра до края внутреннего диаметра. Каждый из участков, располагающихся в каждой из канавок, определяется мостиком и образует непрерывную круговую дорожку. Достигается уменьшение износа тормозных колодок, упрощение конструкции и улучшение теплоотвода при контакте тормозной колодки с фрикционной поверхностью диска. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к вентилируемым дисковым тормозным устройствам. Ротор тормозного диска имеет форму цилиндрической плиты с кольцевой геометрией и с осью круговой симметрии для его наружной окружности и его внутренней окружности и имеет центральное отверстие, симметричное по отношению к оси. Ротор содержит два параллельных кольцеобразных диска, которые соединены друг с другом посредством повторяющихся рядов ребер. Конструкция ротора тормозного диска является симметричной по отношению к различным направлениям вращения тормозного диска, т.е. симметричной в плоскости, проходящей через ось вращения тормозного диска и один радиус цилиндрического тормозного диска. По меньшей мере 50% ребер имеют эллиптическую форму, также имеется по меньшей мере одно ребро, имеющее закругленную треугольную форму, причем один из закругленных углов направлен к наружной окружности тормозного диска, а сторона, противоположная этому углу закругленного треугольника, является вогнутой. Достигается повышение эффективности теплопередачи и однородности распределения температуры по поверхности ротора тормозного диска, а также возможность использования ротора тормозного диска как для левой, так и для правой стороны автомобиля или другого транспортного средства. 8 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.
Наверх