ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ОПОРА ПОДВЕСКИ СИЛОВОГО АГРЕГАТА АВТОМОБИЛЯ Российский патент 1999 года по МПК B60K5/12 F16F13/00 

Изобретение относится и транспортному машиностроению, в частности конструкциям гидравлических опор подвески силового агрегата транспортного средства, в частности автомобиля.

Известна гидравлическая опора подвески силового агрегата автомобиля, заявка ЕПВ, N 0218202, F 16 F 13/00, B 60 K 5/12, публ. 87.04.15, с изменяющейся жесткостью и коэффициентом демпфирования в зависимости от уровня колебаний, передаваемых дорожным покрытием. Механизм изменения динамических характеристик реализован в виде микропроцессора, управляющего напряжением, подводимым к электровискозной жидкости, находящейся в корпусе гидравлической опоры подвески силового агрегата автомобиля, на основе поступающей от датчиков информации о дорожном покрытии.

Недостатком данной гидравлической опоры подвески силового агрегата автомобиля является значительная стоимость изготовления и эксплуатации, сложность технологического процесса.

В качестве наиболее близкого прототипа выбрана гидравлическая опора подвески силового агрегата автомобиля, описанная в заявке ЕПВ N 0164081, МКИ F 16 F 13/00, В 60 К 5/12, публ. 84.07.06, которая содержит полый корпус, образованный нижним и верхним крепежными блоками, неразрывно закрепленными между собой посредством стенки из эластичного материала, при этом полость корпуса посредством жесткой перегородки разделена на две гидравлические камеры - рабочую и компенсационную, сообщающиеся между собой посредством кольцевого дросселирующего канала, выполненного аксиально внутри перегородки, а также размещенный в центральной части перегородки газовый компенсатор.

Основным недостатком прототипа является ограниченная возможность функций газового компенсатора, поскольку конструктивно он может воспринимать в основном только статические нагрузки, при этом гидродинамические процессы реализуются в дросселирующем канале. Это обусловлено тем, что конструктивно узел газового компенсатора в жесткой перегородке установлен неподвижно и при значительных амплитудах колебаний способен разместить внутри себя лишь незначительную часть жидкости, равную по объему сжатого газа в газовой камере компенсатора. Короче говоря, при резком переходе от малых амплитуд колебаний к значительным по величине амплитудам, известная опора осуществляет "жесткое" демпфирование, поскольку в конструкции отсутствуют средства, позволяющие плавно осуществить в течение короткого промежутка времени повышенный расход жидкости через дросселирующий канал. В ряде случаев такая ситуация может привести к поломке (пробою) гидроопоры из-за резкого повышения динамических нагрузок в ее полости. В конечном итоге это ведет к ухудшению потребительских качеств автомобиля в целом.

Целью изобретения является улучшение динамических характеристик гидравлической опоры подвески силового агрегата автомобиля во всем рабочем частотно-амплитудном диапазоне колебаний и тем самым увеличение плавности хода и комфорта автомобиля.

Для достижения поставленной цели в известной гидравлической опоре подвески силового агрегата автомобиля, содержащей полый корпус, образованный верхним и нижним крепежными блоками, неразрывно закрепленными между собой стенкой из эластичного материала, при этом полость корпуса посредством жесткой перегородки разделена на две гидравлические камеры - рабочую и компенсационную, сообщающиеся между собой посредством кольцевого дросселирующего канала, выполненного аксиально внутри перегородки, а также размещенный в центральной части перегородки газовый компенсатор, названная перегородка снабжена центральным отверстием, боковая стенка которого снабжена глухим аксиальным пазом, в котором с гарантированным зазором установлена упругая мембрана из эластичного материала, причем высота паза превышает толщину стенки мембраны в месте ее расположения в пазу. Упругая мембрана может иметь выпуклую форму, причем внутри ее может быть образована центральная герметичная газовая полость.

При таком конструктивном исполнении, в отличие от прототипа, мембрана в жесткой перегородке установлена подвижно, с возможностью осуществления колебательного перемещения в пазу. В этом случае при малом силовом воздействии на крепежные блоки, обеспечивающем деформацию стенки из эластичного материала, (малые амплитуды колебаний), это воздействие компенсируется в основном за счет перемещения мембраны в пазу (мембрана совершает в пазу колебательное движение). При увеличении силового воздействия на блоки (амплитуда колебаний увеличивается) компенсация нагрузок осуществляется за счет перемещения мембраны в пазу в сторону направления силового воздействия и сжатия ее газовой полости. При значительном силовом воздействии на крепежные блоки и соответственно значительной деформации стенки из эластичного материала диафрагма в направлении силового воздействия неподвижно поджимается, газовая камера компенсатора диафрагмы сжимается и демпфирование происходит за счет перетекания жидкости в дросселирующем канале. Таким образом достигается более "мягкий" переход работы гидроопоры из области с высокими частотами и малыми амплитудами колебаний в область со значительными по величине амплитудами.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, где изображена гидравлическая опора подвески силового агрегата автомобиля с диафрагмой в пазу, снабженной газовой полостью (или газовым компенсатором), и фиг.2, где в увеличенном масштабе показана установка мембраны в жесткой перегородке.

Гидравлическая опора подвески силового агрегата содержит полый корпус образованный нижним 1 и верхним 2 крепежными блоками, неразрывно закрепленными между собой посредством стенки 3 из эластичного материала (резины), при этом полость корпуса посредством жесткой перегородки 4 разделена на две гидравлические камеры - рабочую 5 и компенсационную 6, сообщающиеся между собой посредством кольцевого дросселирующего канала 7, выполненного аксиально внутри перегородки 4, а также размещенный в центральной части перегородки газовый компенсатор. Перегородка 4 снабжена центральным отверстием 8, боковая стенка 9 которого снабжена глухим аксиальным пазом 10, в котором с гарантированным зазором 11 установлена колеблющаяся мембрана 12 из эластичного материала (резины), причем высота паза 10, как это видно на фиг.2, превышает толщину стенки мембраны 12 в месте ее расположения в пазу 10.

Дополнительно мембрана 12 имеет выпуклую форму и внутри ее образована центральная герметичная газовая полость (газовый компенсатор) 13.

При больших амплитудах внешнего воздействия (более 2 мм), действующих на верхний крепежный блок 2 и резиновую стенку 3, объем жидкости, находящийся в рабочей камере 5, при направлении нагрузки вниз прижимает мембрану 12 к основанию паза 10 до полной выборки зазора 11, затем сжимается газовый компенсатор 13 и после этого поток жидкости устремляется в нижнюю компенсационную камеру 6 через дросселирующий канал 7, обеспечивая высокое гидродинамическое сопротивление. При обратном ходе (внешняя нагрузка направлена вверх) мембрана 12 перемещается вверх и прижимается к противоположному основанию паза 10, затем расширяется газовый компенсатор 13 и после этого поток жидкости устремляется из нижней компенсационной камеры 6 в верхнюю рабочую камеру 5.

При средних амплитудах (от 0.2 до 2 мм) происходит значительное уменьшение потока жидкости через дросселирующий канал 7 из-за того, что объем жидкости, вытесняемый резиновой стенкой 3, в большей степени компенсируется при перемещении мембраны 12 в зазоре 11 и сжатии-расширении газового компенсатора.

При малых амплитудах (менее 0.2 мм) жидкость не идет через дросселирующий канал 7 из-за того, что объем жидкости, вытесненной резиновой стенкой 3 полностью компенсируется при перемещении (колебаниях) резиновой мембраны 12 в зазоре 11.

При использовании свободно колеблющейся мембраны 12 с газовым компенсатором 13 достигается более эффективное уменьшение фазового угла и динамической жесткости в низкочастотной области при не только малых, но и при средних амплитудах внешних воздействий, что ведет к снижению уровня вибраций и шума, передаваемых от силового агрегата на корпус автомобиля.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к конструкциям преимущественно гидравлических опор подвески силового агрегата автомобиля, устанавливаемых на автомобилях. Гидравлическая опора подвески силового агрегата содержит полый корпус, образованный нижним и верхним крепежными блоками, неразрывно закрепленными между собой посредством стенки из эластичного материала (резины). Полость корпуса посредством жесткой перегородки разделена на две гидравлические камеры - рабочую и компенсационную, сообщающиеся между собой посредством кольцевого дросселирующего канала, выполненного аксиально внутри перегородки, а также размещенный в центральной части перегородки газовый компенсатор. Перегородка снабжена центральным отверстием, боковая стенка которого снабжена глухим аксиальным пазом, в котором с гарантированным зазором установлена колеблющаяся мембрана из эластичного материала (резина), причем высота паза превышает толщину стенки мембраны в месте ее расположения в пазу. Дополнительно мембрана имеет выпуклую форму и внутри ее образована центральная герметичная газовая полость (газовый компенсатор). Технический результат - улучшение динамических характеристик гидравлической опоры подвески силового агрегата автомобиля во всем рабочем частотно-амплитудном диапазоне колебаний и тем самым увеличение плавности хода и комфорта автомобиля. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Гидравлическая опора подвески силового агрегата автомобиля, содержащая полый корпус, образованный нижним и верхним крепежными блоками, неразрывно закрепленными между собой посредством стенки из эластичного материала, при этом полость корпуса посредством жесткой перегородки разделена на две гидравлические камеры - рабочую и компенсационную, сообщающиеся между собой посредством кольцевого дросселирующего канала, выполненного аксиально внутри перегородки, а также размещенный в центральной части перегородки газовый компенсатор, отличающаяся тем, что перегородка снабжена центральным отверстием, боковая стенка которого снабжена глухим аксиальным пазом, в котором с гарантированным зазором установлена мембрана из эластичного материала, причем высота паза превышает толщину стенки мембраны в месте ее расположения в пазу. 2. Гидравлическая опора по п.1, отличающаяся тем, что мембрана имеет выпуклую форму и внутри ее образована центральная герметичная газовая полость, образующая газовый компенсатор.