Автомобильная шина повышенной проходимости Российский патент 2022 года по МПК B60B15/26 

Изобретение «Автомобильная шина повышенной проходимости» относится к основному оборудованию и предназначено для повышения проходимости транспортных средств и сельскохозяйственной техники.

Известны многочисленные устройства, предназначенные для повышения проходимости автомобиля, например: противобуксовочные цепи, противобуксовочные приспособления, называемые грунтозацепами, резиновые цепи, браслеты противоскольжения "4WD", Tplus и Nordis. и т.д.

Однако, одни из указанных устройств неэффективны на дороге покрытой грязью или снегом (шипы и их аналоги), другие характеризуются небольшой площадью контакта с дорогой, и поэтому малоэффективны, при этом почти у всех перечисленных устройств имеется общий недостаток, установка данных устройств невозможна в ситуациях остановки автомобиля: на скользкой, обледенелой и заснеженной дороге, на подъеме в гору, в ямах, т.е. в тех ситуациях, когда противобуксовочные устройства абсолютно необходимы.

Известно устройство для повышения проходимости автомобиля RU 2510336 С1 содержащее два или более противоскользящих тел для размещения их в шине автомобиля и установки их вокруг всей окружности шины с возможностью соединяться друг с другом, при этом каждое из противоскользящих тел имеет U-образное сечение и содержит U-образные элементы с передней и задней сторон.

Основным недостатком устройства является то, что это устройство, вследствие малой площади опоры колеса о грунт и большего его сдвига образуют глубокую колею, препятствующую движению автомобиля.

Наиболее близким к заявленному изобретению «Автомобильная шина повышенной проходимости» является «Устройство для повышения проходимости автомобиля» RU 2612744 С1, выбранный в качестве прототипа, установленное сбоку колеса автомобиля, содержащее диск с приваренными на нем по окружности сдвоенными втулками, шину и профильное усиление, повышение проходимости и плавности движения автомобиля достигается подвижными лопатками, установленными на осях сдвоенных втулок и сопряженными с упругими элементами, расположенными между профильным усилением, при этом поворот подвижных лопаток изменяет площадь опоры на грунт, которая равна по величине расстоянию между осями сдвоенных втулок.

Недостатком данного «Устройство для повышения проходимости автомобиля» является сложность конструкции, трудоемкий монтаж и демонтаж устройства, кроме того при установке данного устройства требуется сверление штатного обода колеса и сварка на нем по окружности сдвоенных втулок, а также его нельзя устанавливать на ведущие передние колеса автомобиля, так как не исключена вероятность повреждения крыльев автомобиля при повороте передних ведущих колес.

Целью изобретения является устранение всех вышеперечисленных недостатков.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 показано колесо, вид с внутренней стороны, на фиг. 2 вид колеса спереди, на фиг. 3 вид с наружной стороны, когда грунтозацепы не выходят за протектор шины колеса и не соприкасаются с полотном дороги.

В автомобильной шине, в ее боковых поверхностях, установлены диски -внутренний диск 1 и наружный диск 2, диски 1 и 2 соединены между собой, равномерно распределенными по периметру протектора шины перемычками 3, на перемычках 3 выполнены грунтозацепы 4, расположенные в пазах протектора шины, при чем, при полной нагрузке автомобиля и рекомендованном давлении шин, грунтозацепы 4 находятся в пазах протектора шины и не выходят за его пределы и не контактируют с полотном дороги. Максимальное давление автомобиля на шину приходится в районе контакта шины с полотном дороги, в тяжелых дорожных условиях понижается давления воздуха в шинах, площадь соприкосновения шины с полотном дороги увеличивается, а следовательно, увеличивается сила трения, при этом грунтозацепы 4 выходят за поверхность протектора шины, и при вращении колеса, грунтозацепы 4 поочередно контактируют с полотном дороги.

Диски 1 и 2, перемычки 3 с грунтозапами 4, могут изготовляться из углеродистой стали, с последующим гальваническим покрытием, лигированной нержавеющей стали, сплавов с повышенной стойкостью к истиранию, а также из упругого синтетического материала (например, полипропилена).

Показатели давления в шинах транспортных средств требуют постоянного контроля. Оптимальное давление в шинах приносит экономию топлива, увеличивает срок службы шины, и самое главное, создает условия для безопасного вождения транспортных средств.

Отклонение давления в шинах от нормы в ту или иную сторону приводят к неравномерному износу протектора шины. Низкое давление в шинах вызывает их перегрев, что ускоряет износ шины, вызывает ухудшение сцепления с полотном дороги. Не меньшей опасности таят в себе шины с давлением значительно выше нормы, уменьшается область контакта с дорогой, большой нагрузке подвергается центральная часть протектора. В обоих случаях уменьшается устойчивость автомобиля во время движения, серьезно ухудшается управление автомобилем, увеличивается тормозной путь, что создает серьезный риск возникновения ДТП.

Для повышения эффективности работы автомобиля на различных поверхностях дороги, разработана централизованная система подкачки шин CTIS, она позволяет контролировать давление воздуха в каждой шине. Еще одна функция CTIS - это поддержание давление в шине колеса в случае прокола.

Существуют два основных производителей системы CTIS: американская корпорация Dana и Французская Syegon.

Корпорация Dana выпускает две версии CTIS, для использования в военных целях PSI и для коммерческого использования систему TPCS.

Военные машины компания HVMMER оснащаются системой подкачки колес, это сделано для улучшения проходимости автомобиля, по плохим дорогам и в плохих погодных условиях.

Принцип устройства CTIS.

Воздух для работы CTIS получает от того же компрессора, что и тормозная система, реле давления гарантирует, что воздух не будет поступать в CTIS пока не заполнится тормозная система. На каждом колесе расположен клапан, который позволяет изолировать колесо от системы и воздействовать на него, только в случае необходимости. Электронный блок управления ECU, отправляет команды пневматическому блоку управления, который контролирует клапан и давление в системе и передает показания давления в шинах на панель управления, водитель следит за состоянием системы, а также регулирует давление в шинах.

Если транспортное средство движется по шоссе, давление в шинах должно быть выше, поэтому CTIS включает в себя датчики скорости. Система CTIS автоматически повышает и понижает давление воздуха в колесах в зависимости от скорости движения.

Компания Goodyear разработала технологию самоподкачивающихся шин Air Maintenance System, не требующую установки дополнительной электроники и внешнего насоса. Миниатюрный насос и все остальные детали системы находятся непосредственно в самой шине. А в основе работы лежит принцип работы сообщающихся сосудов.

На фиг. 4 показано колесо, вид с внутренней стороны, на фиг. 5 вид колеса спереди, и фиг. 6 вид с наружной стороны, когда грунтозацепы выходят за протектор шины и контактируют с полотном дороги.

Автомобильная шина повышенной проходимости работает следующим образом. Если автомобиль находится, на подъеме в гору, в яме, на скользкой, обледенелой или заснеженной дороге, и колеса автомобиля начинают пробуксовывать, то централизованная система контроля шин автоматически понижает давление в шинах колес, а так как максимальное давление автомобиля на шину приходится в районе контакта шины с полотном дороги, то при понижении давления в шине создается большая площадь контакта между шиной и полотном дороги, и грунтозацепы 4 выходят за поверхность протектора шины и при вращении колеса поочередно контактируют с полотном дороги, и автомобиль продолжает движение.

После прохождения сложного участка дороги и выхода автомобиля на трассу централизованная система подкачки шин автоматически повышает давление воздуха в шинах колес, шина расправляется и грунтозацепы 4 входят в протектор шины и не контактируют с полотном дороги.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Предлагаемое изобретение «Автомобильная шина повышенной проходимости» позволяет существенно повысить проходимость практически любого транспортного средства и сельскохозяйственной техники, за счет увеличения площади контакта шины с полотном дороги, и выхода грунтозацепов за поверхность протектора шины, при этом грунтозацепы врезаются в полотно дороги, предотвращая пробуксовку колес.

При поездках на автомобиле в любое время года, в сложно доступные регионы страны, в тяжелых дорожных условиях: по проселочным дорогам, бездорожью, пересеченной и болотистой местности, а также при движении по обледенелой дороге, укатанному и рыхлому снегу, в районах крайнего севера, транспортные средства необходимо оснащать автомобильными шинами повышенной проходимости, особенно это относится к автомобилям специального назначения, такие как МЧС, Санитарная помощь, армейские автомобили, и сельхозмашины.

Большим преимуществом автомобильной шины повышенной проходимости является и то, что для преодоления сложного участка пути водитель не выходит из кабины автомобиля, это повышает комфорт водителя, сокращает время пребывания в пути, а также отпадает необходимость в переходе на зимнюю резину, что значительно экономит время и средства при обслуживании транспортных средств.

Список документов

1. Каталог. Браслеты противоскольжения Nordis.

2. Патент РФ на изобретение RU 2510336 С1 «Устройство противоскольжения для шин».

3. Патент РФ на изобретение RU 2612744 С1 «Устройство для повышения проходимости автомобиля».

Изобретение относится к транспортным средствам, а также к сельскохозяйственной технике. В боковых поверхностях автомобильной шины установлены диски - внутренний и наружный. Диски соединены между собой равномерно распределенными по периметру протектора шины перемычками. На перемычках установлены грунтозацепы, расположенные в пазах протектора шины. При полной нагрузке автомобиля и рекомендованном давлении воздуха в шинах грунтозацепы находятся в пазах протектора шины и не выходят за его пределы и не контактируют с полотном дороги. Максимальное давление автомобиля на шину приходится в районе контакта шины с полотном дороги. При понижении давления воздуха в шинах площадь соприкосновения шины с полотном дороги увеличивается, а следовательно увеличивается сила трения и создает большую площадь контакта между шиной и полотном дороги, при этом грунтозацепы выходят за поверхность протектора шины и при вращении колеса поочередно контактируют с полотном дороги. Технический результат - повышение проходимости транспортных средств. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Автомобильная шина повышенной проходимости, отличающаяся тем, что в боковых поверхностях шины установлены диски - внутренний и наружный, диски соединены между собой равномерно распределенными по периметру проектора шины перемычками, на перемычках установлены грунтозацепы, расположенные в пазах протектора шины, при полной нагрузке автомобиля и рекомендованном давлении воздуха в шинах грунтозацепы находятся в пазах протектора шины и не выходят за его пределы и не контактируют с полотном дороги, в тяжелых дорожных условиях понижается давления воздуха в шинах, а так как максимальное давление автомобиля на шину приходится в районе контакта шины с полотном дороги, то площадь соприкосновения шины с полотном дороги увеличивается, а следовательно увеличивается сила трения, при этом грунтозацепы выходят за поверхность протектора шины и при вращении колеса грунтозацепы поочередно контактируют с полотном дороги.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что автомобильная шина повышенной проходимости оснащена датчиком контроля положения грунтозацепа относительно поверхности протектора шины.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что автомобильная шина повышенной проходимости оснащена системой подкачки и спуска воздуха в шинах колес в зависимости от скорости движения, дорожных и погодных условий.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что автомобильная шина повышенной проходимости оснащена системой подкачки и спуска воздуха в шинах колес в ручном режиме, с пульта управления из кабины автомобиля.