УСТРОЙСТВО ПОДАЧИ НАГРЕТОГО ВОЗДУХА В ШИНЫ КОЛЕС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1999 года по МПК B62D57/00 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к транспортным средствам повышенной проходимости.

Уровень техники заключается в следующем. Известны транспортные средства (В. А. Бураков "Применение гибких оболочек на транспорте", М.: Транспорт, 1974 г. ), содержащие шасси, кузов, двигательную установку, глушитель шума выхлопа двигателя, колесные движители и другие агрегаты, и узлы. В этих транспортных средствах для повышения их проходимости применяются колеса низкого давления, наддув пневматика в которых производится выхлопными газами от двигателей внутреннего сгорания. Недостатком таких транспортных средств является использование колесных движителей с достаточно высоким удельным давлением на грунт (поверхность), что ухудшает их проходимость. Кроме того, такие движители имеют высокую стоимость изготовления.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является транспортное средство повышенной проходимости ("Техника молодежи", N 6, 1988, с. 22, транспортное средство N 45), у которого в качестве движителя применяются колеса в виде надувных камер с секционной оплеткой. Камеры колес такого транспортного средства не имеют наддува от выхлопа двигателя, при этом они выполнены без регулирования наддува в них при движении по поверхности с различной удельной прочностью. Эксплуатационное давление в камерах, в зависимости от вида поверхности передвижения, может быть отрегулировано перед началом движения. Недостатками транспортного средства являются дополнительные временные и энергетические затраты на подготовку его к эксплуатации в зависимости от условий поверхности передвижения, которые в итоге, снижают степень его экономической эффективности. Кроме того, движители в виде надувной камеры с секционной оплеткой имеют достаточно высокую локальную упругость надувных камер при наезде на препятствие, что усложняет управление. При больших отрицательных температурах теряется эластичность камер, что отрицательно сказывается на эксплуатационных свойствах транспортного средства.

Существенные признаки, характеризующие известное устройство двигатель внутреннего сгорания, шасси, кузов, глушитель шума выхлопа двигателя колеса в виде надувных камер с секционной оплеткой, труба выхлопного тракта.

Сущность изобретения заключается в следующем. Изобретение направлено на повышение эффективности обогрева шины пневматика в условиях низких температур.

Технический результат, который может быть получен, заключается в том, что предлагаемое совмещение оси колеса (катка) с корпусом глушителя выхлопа позволяет снизить весовые затраты на аппарат и уровень шума, упростить наддув пневматиков и систему герметизации подвода выхлопных газов к пневматику. Кроме этого, улучшаются условия эксплуатации колеса, так как снижается градиент температур между внутренней и наружной поверхностью оболочки пневматика.

Ограничительные признаки: труба выхлопного тракта, глушитель шума выхлопа двигателя, шины колес, двигатель внутреннего сгорания.

Отличительные признаки: ресивер закреплен внутри обода колеса и связан с внутренней полостью шины через патрубок наддува, труба выхлопного тракта выполнена в виде оси колеса, ресивер связан с трубой выхлопного тракта с помощью обратного клапана, поворотная заслонка установлена на выходе трубы выхлопного тракта.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения достигаемым техническим результатом заключается в том, что, для повышения эффективности обогрева шины пневматика в условиях низких температур, используется совмещение функций оси колеса и глушителя выхлопа, над которым выполнен ресивер, находящийся внутри обода колеса.

На фиг. 1 изображен вид транспортного средства сбоку, на фиг. 2 - сверху, на фиг. 3 - спереди.

На фиг. 4 приведена схема компоновки глушителя - оси колеса (катка) на силовой балке.

На фиг. 5 показан вариант конструктивного исполнения предлагаемого изобретения.

На фиг. 6 изображено конструктивное исполнение охлаждаемого участка оси колеса.

Транспортное средство в качестве основных агрегатов и конструктивных элементов включает в себя (фиг.1 - 6) кузов 1, салон 2, передний 3 и задний 4 катки (колеса), ось колеса 5 (или корпус глушителя выхлопа), обод колеса 6, пневматик (шина) 7 колеса, ресивер 8, трубу подвода горячих газов 9, патрубок выхлопа 10, перфорированные перегородки (диафрагмы) глушителя выхлопа 11, патрубок наддува шины колеса 12, силовую балку 13, ступицу колеса 14, подшипники 15, сальники 16, тормозной барабан 17 с фибровыми колодками, зубчатое колесо 18, болты 19, диафрагму 20 обода колеса, цепь 21, опору 22, защитный колпак 23, кожух 24 цепи 21, центральное тело (отражатель) 25, прижимное колесо 26, пневматика (шины) 7, обратный клапан 27, заслонку 28, трос управления заслонкой 29, двигатель внутреннего сгорания 30 (фиг. 1)
Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Выхлопные газы от двигателя 30 через трубы 9 выхлопного тракта, рассеиваясь отражателем 25, поступают в полость оси 5, которая служит корпусом глушителя выхлопа 5 и, проходя перфорированные перегородки (диафрагмы) 11, выходят в атмосферу через патрубок выхлопа 10.

В случае необходимости повышения обогрева шины пневматика в условиях низких температур или понижения давления наддува в пневматике катка (проколы, надрезы и т. д.) с помощью троса управления 29 закрывают заслонку 28. При этом давление в полости оси-глушителя 5 возрастает, и газы поступают через клапан 27 в ресивер 8, а из него через патрубок наддува 12 во внутреннюю полость пневматика (шины) 7 катка (колеса). При достижении требуемого давления ( в зависимости от условий движения, т. е. торосы, пересеченная местность, гладкая поверхность и др.), обратный клапан 27 закрывается, а заслонка 28 - открывается.

В зоне расположения подшипников 15 катка ось глушителя 5 имеет кольцевую полость, через которую осуществляется циркуляция масла от маслонасоса, обеспечивая необходимое охлаждение (фиг. 6).

Привод катка может, например, осуществляться с помощью цепной передачи (см. фиг 5, поз. 18, 21, 24).

В предлагаемом устройстве торможение при движении осуществляется применением типовой системы колодочного тормоза. Предлагаемое устройство применено для транспортных средств повышенной проходимости, у которых вместо колес установлены катки с регулируемым давлением наддува пневматиков выхлопными газами от двигателя.

Катки, как известно, имеют диаметр D_к (см. фиг.4), соизмеримый с шириной катка L_к (для колес отношение L_к/D_к < 1), что позволяет конструктивно просто реализовать установку глушителя выхлопа газов двигателя в ободе d_об катка.

Для рассматриваемого типа катков в холодный период градиент температур в направлении "ось - внешний контур" достаточно большой из-за большой "омываемой" поверхности катков. Это обуславливает в холодное время года потерю эластичности пневматиков, что ведет к образованию частиц льда ("шуги"), отрицательно влияющей на эксплуатационные характеристики пневматиков (увеличивается износ, снижается ресурс). С этой целью, а также с целью улучшения условий работы подшипников оси, целесообразно внутреннюю полость обода катков обогревать. Предлагаемое совмещение оси катка (колеса) с корпусом глушителя выхлопа газов двигателя служит для решения этой задачи. Такое конструктивное исполнение корпуса глушителя позволяет, кроме того, упростить задачу наддува пневматиков, так как не требуется дополнительной коммуникации от глушителя и ресивера к ободу катка, через который, в общем случае, производится наддув пневматиков. В предлагаемом устройстве упрощается система герметизации подвода выхлопных газов к пневматику. Упрощение конструкции приводит к снижению весовых затрат.

Поскольку диаметр обода катка d_об значительно больше диаметра оси (или полуоси) катка, то предлагаемое устройство за счет большой поверхности обода катка обеспечивает эффективный его обогрев, что приводит к уменьшению градиента температур между внутренней и наружной поверхностью пневматика катка. Последнее свойство улучшает в холодный период года эксплуатационные характеристики катка. Если глушители выхлопа двигателя располагать в левом и правом катке, то это приведет к снижению уровня шума выхлопа.

Устройство предназначено для применения на транспортных средствах повышенной проходимости и направлено на повышение эффективности обогрева шины пневматика (колеса) в условиях низких температур. Внутри обода колеса закреплен ресивер, во внутренней полости которого расположена труба выхлопного тракта. Выхлопная труба выполнена в виде оси колеса и связана с полостью ресивера с помощью обратного клапана. На выходе выхлопной трубы установлена поворотная заслонка. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство подачи нагретого воздуха в шины колес транспортного средства, содержащее двигатель внутреннего сгорания, оборудованный глушителем выхлопа, шины колес, трубу выхлопного тракта, отличающееся тем, что внутри обода колеса закреплен ресивер, во внутренней полости которого расположена труба выхлопного тракта, выполненная в виде оси колеса и связанная с полостью ресивера с помощью обратного клапана, при этом на выходе выхлопной трубы установлена поворотная заслонка, а ресивер связан через патрубок наддува с полостью шины. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что глушитель выхлопа газов размещен внутри указанной трубы выхлопного тракта.