Система подрессоривания транспортного средства
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к системам подрессоривания транспортных средств. Система подрессоривания транспортного средства содержит установленные по бортам транспортного средства упругие пневмогидравлические элементы (1) с рубашками (2) для циркуляции в них жидкости, контур охлаждения и контур подогрева указанных упругих пневмогидравлических элементов (1). При этом в контуре охлаждения жидкость проходит от охлаждаемого электровентиляторами (5) радиатора (4) по трубопроводам (6) через водяной насос (3), трехпозиционный кран (9) переключения потока к рубашкам (2), и далее, замыкая контур охлаждения, - через трехпозиционный кран (10) переключения потока - к радиатору (4). В контуре подогрева жидкость от радиатора (8) системы охлаждения двигателя (7) движется по трубопроводу (6) через трехпозиционный кран (9) в рубашки (2) и далее, замыкая контур подогрева, через трехпозиционный кран (10) переключения потока - к двигателю (7). Оба контура объединены трубопроводом (6) в систему терморегулирования через указанные трехпозиционные краны, имеющие механизм управления (11), включение которого осуществляется вручную или автоматически через контроллер. Технический результат - создание системы подрессоривания, имеющей стабильные характеристики, позволяющей обеспечить повышение средней скорости и плавности движения по пересеченной местности при значительном изменении массы транспортного средства. 4 ил.
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к системам подрессоривания транспортных средств.
Известна система подрессоривания транспортного средства, выбранная в качестве ближайшего аналога, содержащая установленные по бортам корпуса транспортного средства упругие элементы, связанные с опорными катками, и установленные между катками и корпусом транспортного средства гидравлические амортизаторы с рабочими цилиндрами и клапанной головкой, в которой размещен дросселирующий клапан, жидкостную систему охлаждения, выполненную в виде насоса, соединенного трубопроводами с кожухами рабочих цилиндров амортизаторов, с радиатором и пополнительным бачком (а.с. СССР №737255, Мкл. B 60 G 13/06, опубл. 30.05.80).
Данная система подрессоривания снабжена системой охлаждения, обеспечивающей постоянный температурный режим амортизаторов и их характеристик, но не позволяет обеспечивать приемлемые характеристики при изменении массы транспортного средства.
Решаемая задача: создание системы подрессоривания, имеющей стабильные характеристики, позволяющей обеспечить повышение средней скорости и плавности движения по пересеченной местности при значительном изменении массы транспортного средства за счет создания системы терморегулирования, которая позволяет добиться принудительного изменения температуры рабочего тела пневмогидравлических упругих элементов и тем самым изменения упругих характеристик подвески в целом.
Указанная задача решается тем, что система подрессоривания транспортного средства содержит установленные по бортам транспортного средства упругие пневмогидравлические элементы с рубашками для циркуляции в них жидкости, контур охлаждения и контур подогрева указанных упругих пневмогидравлических элементов, при этом в контуре охлаждения жидкость проходит от охлаждаемого электровентиляторами радиатора по трубопроводам через водяной насос, трехпозиционный кран переключения потока к рубашкам, и далее, замыкая контур охлаждения, - через трехпозиционный кран переключения потока к радиатору, а в контуре подогрева жидкость от радиатора системы охлаждения двигателя движется по трубопроводу через трехпозиционный кран в рубашки и далее, замыкая контур подогрева, через трехпозиционный кран переключения потока - к двигателю, причем оба контура объединены трубопроводом в систему терморегулирования через указанные трехпозиционные краны, имеющие механизм управления, включение которого осуществляется вручную или автоматически через контроллер.
Отличительными признаками предлагаемой системы подрессоривания транспортного средства от указанной выше, наиболее близкой к ней, является наличие двух контуров охлаждения и подогрева, объединенных в единую систему терморегулирования с помощью трубопроводов через трехпозиционные краны, имеющие механизм управления, что в совокупности позволяет добиться принудительного изменения температуры рабочего тела пневмогидравлических упругих элементов, и тем самым изменения упругих характеристик подвески в целом, обеспечив повышение средней скорости и плавности движения по пересеченной местности при значительном изменении массы транспортного средства. К тому же, тот признак, что контуры охлаждения и подогрева объединены в единую массивную систему терморегулирования, которая имеет большую инерционность, обеспечивает стабильность характеристик системы.
Механизм управления трехпозиционными кранами, включение которого выполняется вручную либо автоматически, позволяет регулировать температуру пневмогидравлических упругих элементов, меняя жесткость подвески, причем включение автоматически через контроллер обеспечивает более точную регулировку и поддержание заданной температуры.
Предлагаемая система подрессоривания транспортного средства иллюстрируется следующими чертежами:
Фиг.1 - схема системы подрессоривания транспортного средства;
Фиг.2 - схема движения рабочей жидкости системы подрессоривания транспортного средства с работающим контуром охлаждения;
Фиг.3 - схема движения рабочей жидкости системы подрессоривания транспортного средства с работающим контуром подогрева;
Фиг.4 - график зависимости упругих характеристик пневмогидравлических упругих элементов от рабочей температуры.
Предлагаемая система подрессоривания транспортного средства состоит из контура охлаждения и контура подогрева, объединенных в единую систему терморегулирования.
Контур охлаждения содержит установленные по бортам транспортного средства пневмогидравлические упругие элементы 1, выполненные с рубашками 2 для циркуляции в них жидкости, водяной насос 3, радиатор 4 и электровентиляторы 5 охлаждения, объединенные трубопроводом 6.
Контур подогрева содержит пневмогидравлические упругие элементы 1, выполненные с рубашками 2 для циркуляции по ним жидкости, двигатель 7, радиатор 8 системы охлаждения двигателя, объединенные трубопроводом 6.
Контуры охлаждения и подогрева объедены трубопроводом 6 в единую систему терморегулирования через трехпозиционные краны 9 и 10 переключения потока. Трехпозиционные краны 9 и 10 переключения потока имеют механизм 11 управления. Включение механизма 11 управления может осуществляться вручную или автоматически через контроллер или от бортового компьютера.
Введение в данную систему контроллера обеспечивает автоматическое регулирование и поддержание заданной температуры.
Предлагаемая система подрессоривания транспортного средства работает следующим образом.
Во время движения снаряженного (незагруженного) транспортного средства, необходимо чтобы подвеска была мягкой, для этого рабочее тело (газ) в пневмогидравлических упругих элементах 1 необходимо охлаждать.
Для чего от радиатора 4, охлаждение и отвод тепла от которого осуществляется электровентиляторами 5 охлаждения, охлаждающая жидкость по трубопроводу 6 движется через водяной насос 3, трехпозиционный кран 9 переключения потока, проходит через рубашки 2 пневмогидравлических упругих элементов 1, охлаждая их, и дальше через трехпозиционный кран 10 переключения потока к радиатору 4, замыкая контур охлаждения (фиг.2).
Во время движения груженого (полной массой) транспортного средства необходимо, чтобы подвеска была мягкой, для этого рабочее тело (газ) в пневмогидравлических упругих элементах 1 необходимо дополнительно подогревать.
Для чего от двигателя 7, охлаждение и отвод тепла от которого осуществляется радиатором 8 системы охлаждения двигателя, охлаждающая жидкость по трубопроводу 6 движется через трехпозиционный кран 9 переключения потока, проходит через рубашки 2 пневмогидравлических упругих элементов 1, подогревая их, и дальше через трехпозиционный кран 10 переключения потока к двигателю 7, замыкая контур подогрева (фиг.3).
Во время стоянки автомобиля, в экономичном режиме, когда требуется отключение от питания водяного насоса 3 и электровентиляторов 5 охлаждения, при аварийной ситуации (обрыве, повреждении трубопровода 6 или рубашек 2), а также, когда не требуется работа системы терморегулирования, трехпозиционные краны 9 и 10 переключения потока устанавливают в позицию закрыто (фиг.1). Контуры охлаждения и подогрева отсоединены от системы трубопроводов, связывающих рубашки 2 пневмогидравлических упругих элементов 1.
На фиг.4 показан график зависимости упругих характеристик пневмогидравлических упругих элементов от изменения их рабочей температуры.
При повышении температуры с 20°С до 90°С упругая характеристика при максимальном ходе подвески fmax вырастает примерно в 3 раза.
При статической нагрузке Pст снаряженного (незагруженного) автомобиля и начальной рабочей температуре примерно 20°С положение кузова будет в точке А (статическое положение fст), упругая характеристика при температуре 20°С позволяет двигаться комфортно без пробоев подвески (жестких ударов по кузову транспортного средства), т.к. имеется запас хода от fст до fmax.
Если загрузить автомобиль при выполнении транспортных работ до уровня нагрузки P1, то при упругой характеристике температуры 20°С статическая точка груженого автомобиля переместится в точку Б и при этом остается незначительный запас хода от f1 до fmax. В данном случае будет происходить пробой подвески, что отрицательно сказывается на работоспособности автомобиля в целом.
До восстановления начального статического положения fст груженого автомобиля необходимо подогреть рабочее тело упругих элементов, при этом статическое положение fст упругих характеристик температуры 90°С будет в точке В. При данной характеристике будет большой запас хода от fст до fmax и достаточный коэффициент динамики, приемлемый для движения груженного автомобиля с более высокой средней скоростью по неровным дорогам без риска получить пробой подвески.
Система терморегулирования позволяет путем принудительного изменения температуры рабочего тела (газа) упругих элементов изменять упругие характеристики подвески в целом. Что позволяет автомобилю, у которого масса пустого и груженого изменяется в широких пределах, уверенно двигаться по неровной дороге с достаточным комфортом и высокой средней скоростью. Данная система позволяет или подогревать упругие элементы для автомобиля полной массы, или охлаждать их для автомобиля снаряженной массы, т.е. она позволяет пустому (легкому) автомобилю двигаться быстро и комфортно по неровной дороге на мягкой (холодной) подвеске, а также уже груженому (тяжелому) автомобилю двигаться также быстро и комфортно по неровной дороге на жесткой (горячей) подвеске без риска получить пробой подвески.
Данная система имеет возможность устанавливаться и на спортивные автомобили, которые должны иметь жесткие подвески, обеспечивающие возможность движения с максимально высокой скоростью по пересеченной местности, где автомобиль может совершать прыжки с отрывом колес от поверхности дороги, и где нужна высокая энергоемкость (жесткость) подвески (упругая характеристика при температуре 90°С). При движении же на длительных перегонах для обеспечения комфорта в автомобилях нужна мягкая подвеска (упругая характеристика при температуре 20°С).
Система подрессоривания позволяет менять температуру пневмогидравлических упругих элементов спереди и сзади независимо друг от друга, позволяя подстраивать упругие характеристики подвески для различного типа дорог, повышая тем самым среднюю скорость движения автомобиля.
Система подрессоривания транспортного средства может быть выполнена на стандартном оборудовании с применением современных материалов и технологий.
Система подрессоривания транспортного средства, содержащая установленные по бортам транспортного средства упругие пневмогидравлические элементы (1) с рубашками (2) для циркуляции в них жидкости, контур охлаждения и контур подогрева указанных упругих пневмогидравлических элементов (1), при этом в контуре охлаждения жидкость проходит от охлаждаемого электровентиляторами (5) радиатора (4) по трубопроводам (6) через водяной насос (3), трехпозиционный кран (9) переключения потока к рубашкам (2) и далее, замыкая контур охлаждения, через трехпозиционный кран (10) переключения потока к радиатору (4), а в контуре подогрева жидкость от радиатора (8) системы охлаждения двигателя (7) движется по трубопроводу (6) через трехпозиционный кран (9) в рубашки (2) и далее, замыкая контур подогрева, через трехпозиционный кран переключения потока (10) к двигателю (7), причем оба контура объединены трубопроводом (6) в систему терморегулирования через указанные трехпозиционные краны, имеющие механизм управления (11), включение которого осуществляется вручную или автоматически через контроллер.
