ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ПОДВЕСКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1998 года по МПК B60G17/08 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно к автостроению, а именно к гидропневматическим подвескам транспортных средств, обеспечивающих статическое регулирование положения кузова относительно колес.

Изобретение может быть использовано в автомобилях, предназначенных для эксплуатации на всех типах дорог, в том числе на дорогах с недостаточно ровной поверхностью, для обеспечения повышения плавности хода.

При эксплуатации автомобилей в различных дорожных условиях для повышения плавности хода жесткость подвесок автомобилей необходимо существенно снизить и реализовать характеристики демпфирующих устройств (амортизаторов) в соответствии с рекомендациями [1, 2].

Известна гидропневматическая управляемая подвеска [3], которая удовлетворяет приведенным выше рекомендациям и соответствует требованиям современных стандартов [4, 5] по вибронагруженности пассажиров и водителей управляемых наземных транспортных средств.

Эта подвеска состоит из телескопических гидравлических цилиндров, гидравлической системы и системы управления. Телескопические гидравлические цилиндры расположены между кузовом и деталями, соединенными с колесами. Телескопические гидравлические цилиндры включают: корпус, полый шток с поршнем, головку штока с отсекающим клапаном. Гидравлическая система включает бак для жидкости, гидравлический насос с приводом от шкива двигателя, автомат разгрузки гидравлического насоса, обратный клапан, гидропневматический аккумулятор гидравлической системы, гидропневматические баллоны по два на каждый, телескопический гидравлический цилиндр, электрогидравлические клапаны, демпфирующие устройства, помещенные в гнездах каждого гидравлического баллона.

Такая конструкция гидропневматической подвески рассчитана на дорогие автомобили. К недостаткам конструкции относятся ее сложность и относительно большой вес. Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является гидропневматическая подвеска [6].

Эта гидропневматическая подвеска включает телескопические гидравлические цилиндры, установленные между кузовом и деталями, связанными с колесами, содержащие корпус, полый шток с поршнем, бак для жидкости, гидравлический насос с приводом от мотора, гидропневматические баллоны, разделенные диафрагмами, электрогидравлические клапаны с электромагнитами, установленными в корпусе, обратный клапан. Демпфирующие устройства находятся внутри телескопических гидравлических цилиндров.

Рассмотренная гидропневматическая подвеска имеет недостатки, заключающиеся в том, что в подвеске предусмотрен автономный гидравлический насос с приводом от мотора, бак для жидкости и обратный клапан, что усложняет конструкцию.

Задачей изобретения является создание гидропневматической подвески, не имеющей автономного гидравлического насоса с приводом от мотора, не имеющей автономного бака для жидкости и обратного клапана.

Технический результат заключается в упрощении конструкции подвески за счет того, что подвеска включает только телескопические гидравлические цилиндры, гидропневматические баллоны, электрогидравлические клапаны, а используемые гидравлический насос и бак для жидкости входят в состав гидравлического усилителя руля. Обратный клапан отсутствует.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в гидропневматической подвеске транспортного средства, включающей гидравлически связанные между собой трубопроводами телескопические гидравлические цилиндры, установленные между кузовом и деталями, связанными с колесами, содержащие корпус, полый шток с поршнем и демпфирующим устройством, гидропневматические баллоны, разделенные диафрагмой и электрогидравлический клапан с электромагнитами, установленными в своем корпусе, выполненном с поперечными каналами, гидравлический насос и бак для жидкости гидравлического усилителя руля, в корпусе электрогидравлического клапана выполнен осевой канал, соединенный с гидросистемой усилителя руля с помощью поперечного канала и трубопровода с гидравлическим насосом и баком для жидкости гидравлического усилителя руля, при этом между электромагнитами и корпусом электрогидравлического клапана образованы полости, связанные через каналы и трубопроводы с телескопическими гидравлическими цилиндрами и гидропневматическими баллонами с одной стороны и распределителем гидравлического усилителя руля с другой.

На фиг. 1 представлена гидравлическая система гидропневматической подвески и гидравлического усилителя руля;на фиг. 2 - электрогидравлический клапан. Гидравлическая система гидропневматической подвески и гидравлического усилителя руля включает телескопические цилиндры 1 и 2, гидропневматические баллоны 3 и 4, электрогидравлический клапан 5, гидравлический насос 6 гидравлического усилителя руля, распределитель 7 гидравлического усилителя руля (совместно с гидравлическим усилителем руля), бак для жидкости 8. Эти узлы гидравлически связаны между собой трубопроводами 9 - 16 следующим образом. Телескопические гидравлические цилиндры 1 и 2 связаны трубопроводами 11 и 12 соответственно с гидропневматическими баллонами 3 и 4, трубопроводы 11 и 12 через трубопроводы 9 и 10 соединены с электрогидравлическим клапаном 5, который в свою очередь трубопроводами 15 и 13 соединен соответственно с распределителем 7 гидравлического усилителя руля и гидравлический насос 6 гидравлического усилителя руля, распределитель 7 гидравлического усилителя руля и гиравлический насос 6 гидравлического усилителя руля соединены соответственно трубопроводами 16 и 14 с баком для жидкости 8 гидравлического усилителя руля.

Телескопические гидравлические цилиндры 1 и 2 установлены около колес транспортного средства между кузовом и деталями, связанными с колесами. Телескопический гидравлический цилиндр 1(2) состоит из корпуса 17, полого штока 18 и поршнем 19. Во внутренней полости поршня 19 установлено демпфирующее устройство (клапан амортизатора).

Гидропневматические баллоны 3 и 4 разделены диафрагмами 20 на верхние пневматические и нижние гидропневматические полости.

Электрогидравлический клапан 5 состоит из электромагнитов 21 и 22 и корпуса 23 электрогидравлического клапана. Электромагнит 21 состоит из корпуса 24 электромагнита, катушки 25, якоря 26, который связан с гидравлическим клапаном 27 и нагружен пружиной 28. Электромагнит 22 состоит из корпуса 29 магнита, катушки 30, якоря 31, который соединен с гидравлическим клапаном 32. Якорь 31 подпружинен пружиной 33, которая упирается в тарелку 34, связанную штоком 35 с якорем 31. Электромагниты 31 и 32 установлены в корпусе 23 электрогидравлического клапана. Корпус 23 имеет сквозной осевой канал 36, поперечный канал 37, связывающий осевой канал 36 трубопроводом 13 с гидравлическим насосом 6 и трубопроводом 14 с баком для жидкости 8. Канал 38 связывает полость 40, образованную между электромагнитом 21 и корпусом 23 электрогидравлического клапана, трубопроводом 10 с телескопическими гидравлическими цилиндрами 1 и 2 и гидравлическими баллонами 3 и 4. Канал 39 связывает полость 41, образованную между электромагнитом 22 и корпусом 23 электрогидравлического клапана, трубопроводом 15 с распределителем 7 гидравлического усилителя руля.

Гидропневматическая подвеска работает следующим образом. При колебаниях транспортного средства полый шток 18 с поршнем 19 перемещается относительно корпуса 17 телескопического гидравлического цилиндра 1(2). При ходе сжатия жидкости из-под штока 18 проходит через демпфирующее устройство в поршне 19, затем через полый шток 18, далее через трубопроводы 9, 11, 12 проходят в гидравлические баллоны 3 и 4, перемещая диафрагмы 20, сжимая газ, находящийся над диафрагмами 20. При ходе отбоя жидкость перемещается в обратном направлении.

Жидкость в системе гидравлического усилителя руля движется следующим образом. Жидкость из бака для жидкости 8 по трубопроводу 14 засасывается гидравлическим насосом в гидравлический усилитель руля, затем по трубопроводу 13 поступает в канал 37 электрогидравлического клапана 5, далее по каналу 36 через открытый гидравлический клапан 32 проходит в полость 41 и оттуда по каналу 39 попадает в трубопровод 15 и далее в распределитель 7 гидравлического усилителя руля. Т.е. в описанном режиме работы жидкость свободно будет проходить из гидравлического насоса 6 гидравлического усилителя руля в распределитель 7 гидравлического усилителя руля.

Гидравлический усилитель руля работает также, как с в том случае, если бы трубопровод 13 соединял бы гидравлический насос 6 непосредственно с распределителем 7 гидравлического усилителя руля.

При загрузке автомобиля для поддержания положения кузова за счет автоматического или ручного управления в катушки 25 и 30 подается ток, гидравлический клапан 27 открывается, а гидравлический клапан 32 закрывается. Жидкость из гидравлического насоса 6 по трубопроводу 13 поступает в канал 37 электрогидравлического клапана 5, затем по осевому каналу через открытый гидравлический клапан 27 проходит в полость 40 и оттуда по каналу 38 жидкость по трубопроводам 10, 9, 11, 12 проходит в телескопические гидравлические цилиндры 1, 2 и в гидропневматические баллоны 3, 4. При этом кузов поднимается относительно колес. После восстановления положения кузова гидравлический клапан 27 закрывается и одновременно открывается гидравлический клапан 32.

При разгрузке автомобиля кузов поднимается относительно колес вверх, для восстановления положения кузова необходимо, чтобы гидравлические клапаны 27 и 32 были одновременно открыты. В этом случае жидкость из телескопических гидравлических цилиндров 1, 2 и из гидропневматических баллонов 3, 4 по трубопроводам 9 - 12 через электрогидравлический клапан 5 идет на слив в бак для жидкости 8 по трубопроводу 15, распределителю 7 и трубопроводу 16. Жидкость из гидравлического насоса 6 по трубопроводу 13, через электрогидравлический клапан 5 проходит в бак для жидкости тем же путем. Таким образом, предлагаемая гидропневматическая подвеска по сравнению с прототипом более проста по конструкции, так как не имеет автономного гидравлического насоса, автономного бака жидкости и обратного клапана, а использует гидравлический насос и бак для жидкости гидравлического усилителя руля.

Источники информации
1. Мельников А. А. Формирование потенциальных свойств автомобильного подвижного состава. Горький: изд. НГТУ, 1979, 89 с.

2. Успенский И.Н., Мельников А.А. Проектирование подвески автомобиля. - М.: Машиностроение, 1976, 168 с.

3. Мельников А.А., Коняшов В.В., Малявин В.М. Новый легковой автомобиль ГАЗ. Подвеска с электронным управлением. Ж. Автомобильная промышленность, 1990, N 2.

4. ГОСТ 12.1.012-90 С.С.Б. Вибрация. Общие требования безопасности. - Изд. стандартов, 1990.

5. Международный стандарт ИСО 2631-78. Вибрация, передаваемая человеческому телу. Руководство по оценке воздействия на человека. - Изд. стандартов, 1978.

6. Заявка DE N 3519483, кл. B 60 G 17/08, 1985.

Использование: изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно к автостроению, а именно к гидропневматическим подвескам транспортных средств, обеспечивающих статическое регулирование положения кузова относительно колес. Сущность: гидропневматическая подвеска транспортного средства включает телескопические гидравлические цилиндры, установленные между кузовом и деталями, связанными с колесами, и содержащие корпус, полый шток с поршнем и демпфирующим устройством, гидропневматические баллоны, разделенные диафрагмами, электрогидравлический клапан с электромагнитами, установленными в корпусе, гидравлически связанные между собой трубопроводами. В корпусе электрогидравлического клапана выполнен осевой канал, соединенный с помощью поперечного канала и трубопровода с гидравлическим насосом и баком для жидкости гидравлического усилителя руля, а между электромагнитами и корпусом клапана расположены полости, связанные через каналы и трубопроводы с телескопическими гидравлическими цилиндрами и гидропневматическими баллонами с одной стороны и распределителем гидравлического усилителя руля с другой. Технический результат - упрощение конструкции подвески. 2 ил.

Гидропневматическая подвеска транспортного средства, включающая гидравлически связанные между собой трубопроводами телескопические гидравлические цилиндры, установленные между кузовом и деталями, связанными с колесами, содержащие корпус, полый шток с поршнем и демпфирующим устройством, гидропневматические баллоны, разделенные диафрагмой, и электрогидравлический клапан с электромагнитами, установленными в своем корпусе, выполненном с поперечными каналами, гидравлический насос и бак для жидкости гидравлического усилителя руля, отличающаяся тем, что в корпусе электрогидравлического клапана выполнен осевой канал, соединенный с гидросистемой усилителя руля с помощью поперечного канала и трубопровода с гидравлическим насосом и баком для жидкости гидравлического усилителя руля, при этом между электромагнитами и корпусом электрогидравлического клапана образованы полости, связанные через каналы и трубопроводы с телескопическими гидравлическими цилиндрами и гидропневматическими баллонами с одной стороны и распределителем гидравлического усилителя руля с другой.