Двухконтурная тормозная система автомобиля Советский патент 1980 года по МПК B60T8/26 B60T15/08 

(54) ДВУХКОНТУРНАЯ ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА

1

Изобретение относится к области автомобилестроения и может быть использовано в тормозных системах для регулирования тормозных сил на передней и задней осях в зависимости от нагрузки автомобиля.

Известно, что автоматические чувствительные к нагрузке регуляторы используют для того, чтобы давление в тормозных цилиндрах соответствовало состоянию загрузки автомобиля. Прогиб рессоры или давление в пневматической рессоре определяет посредством регулятора тормозных сил величину регулируемого тормозного давления. На грузовых .автомобилях регулируют тормозное давление, в особенности на задней оси, так как различные условия загрузки отражаются на эффективности и устойчивости торможения.

Известно зависящее от нагрузки управляющее устройство в тормозной магистрали задней оси. Давление в системе создается двойным главным цилиндром. Управляющее устройство не осуществляет регулирования в переднем тормозном контуре, а только при выходе из строя этого контура происходит регулирование созданного главным цилиндром давления, чтобы в тормозной маАВТОМОБИЛЯ

гистрали задней оси обеспечива.тась необходимая для эффективного торможения величина давления 1.

Раз.тичные условия загрузки влияют не только на перераспределение тормозных сил задней оси, но в большей или меньшей степени также на перераспределение тормозHijix сил передней оси.

Таким образом, необходимо регулировать силы торможения (тормозные мо.менты), действующие на тормоза передней оси, в определенном соотношении к силам торможения (тормозным моментам), действующим на тормоза задней оси.

При одновременном регулировании обеспечивается равенство удельных тормозных сил, имеется преимущество в эксплуатации, так как износ фрикционных накладок происходит равномерно при каждом торможении на каждом Ko,iece.

Для одновременного регулирования тормозного давления в передней оси известны технические решения, в которых предусмотрен специальный клапан, подвергающийся воздействию давления от задней оси. Эти клапаны требуют больших дополнительных

затрат на изготовление. Кроме того, при ыхрде из строя тормозной магистрали задей оси в тормозной магистрали нередней си нрисутствует очень 1изкое тормозное авление. Этого тормозного давления не дотаточно, чтобы обеснечить требуемое тормозное действие передних тормозов нри выхо.де из строя одной магистрали.

Чтобы решить эту проблему, известный лапан снабдили требующим больших затрат и легко выходящим из строя управляющим механизмом, который при исчезновении давления в тормозной магистрали задней оси переключает клапан тор.мозной магистрали передней оси, обеспечивая его полный .ход.

Наиболее близким к изобретению решением является двухконтурная тормозная истема автомобиля, содержаш.ая двухсекционное устройство регулирования давления в тормозных цилиндрах колес передней и задней оси, первая секция которого со следящим поршнем подключена к магистрали задней оси, в которой установлен регу- лятор давления, чувствительный к нагрузке автомобиля, а вторая секция с управляемым поршнем подключена к магистрали передней оси, при этом управляемый поршень установлен с возможностью взаимодействия с приводным элементом следящего поршня при выходе из строя магистраи задней оси 2.

В известном устройстве для одновременного регулирования тормозного давления передней оси установлен управляющий клапан, который имеет постоянное передаточное число и подвергается воздействию управляемого давления в тормозной магистрали задней оси таким образом, что передаточное число изменяется с регулируемым давлением в тормозной магистрали задней оси. Одновременно этот управляющий клапан снабжен дополнительным управляющим устройством - переключательным клапаном, который в зависимости от давления в тормозной магистрали задней оси подвергается воздействию управляемого давления из тормозной магистрали задней оси или неуправляемого давления из передней оси таким образом, что при выходе из строя тормозов задних колес тормоза передних колес про.должают действовать.

Цель изобретения - оптимальное распределение тормозного давления в цилиндры колес.

Указанная цель достигается тем, что во второй секции жестко закреплено разделительное кольцо, причем указанным кольцом, корпусом и периферийной поверхностью управляемого поршня ограничена камера управления, подключеннаЛ к магистрали задней оси за регулятором давления.

Кроме того, с целью изменения соотношения рабочих поверхностей управляемого поршни, во второй секции между разделительным кольцом и у 1равляе.мы.м поршнем установлено промежуточное кольцо.

На фиг. 1 показана схема тор.мозной системы с пневматическим двухсекционным тормозным краном; на фиг. 2 - схема тормозисй установки с гидравлически.м двойным главным lopMOSHbi.vi цилиндром; на фиг. 3 - принципиальная схе.ма пневматического двухсекционного тормозного цилиндра с элементами; на фиг. 4 - принципиальная схема гидравлического двойного главного тормоз0 ного цилиндра с элементами.

Резервуары 1 и 2 сжатого воздуха трубопроводами 3 и 4 подключены к входам 5 и 6 двухсекционного тор.мозного крана 7 двухконтурной тормозной системы автомобиля. Первая секция 1 тормозного крана 7 и ее выход 8 соединены через трубопровод 9 с входом 10 автоматического чувствительного к нагрузке регулятора 11 давления, управляющий выход 12 которого соединен с пневматическими колесными тормозными

цилиндрами 13 задней оси посредством магистрали 14. Выход 12 регулятора 1, кроме того, подключен посредством трубопровода 15 к подключению а, предус.мотренно.му на кране 7. Вторая секция II крана 7 и ее

5 выход 16 посредством магистрали 17 подключена к пневматически.м колесным тормозным цилиндрам 18 передней оси.

В тормозной системе (фиг. 2) содержится приводимое в действие пневматически гидравлическое устройство, в котором при помощи пневматического тандем-цилиндра или пневматического тандем-усилителя приводится в действие гидравлический двойной главный цилиндр (так как изобретение относится только-к гидравлической части установки, то описание пневматической части не представлено).

Первая секция I двойного главного тормозного цилиндра 19 и ее выход 20 посредством трубопровода 21 соединены с входом 22 автоматического зависящего от нагрузки гидравлического регулятора 23 силы торможения или давления, управляющий выход 24 соединен с гидравлически.ми колесными тормозными цилиндрами 25 задней оси посредством магистрали 26. Выход 24 регулятора 23, кроме того, соединен трубопроводом 27 с расположенным на двойном главном тормозном цилиндре 19 подсоединением в.

Вторая секция 11 цилиндра 19 и ее выход 28 соединены посредством магистрали

0 29 с гидравлическими колесными тормозными цилиндрами 30 передней оси.

На фиг. 3 изображен тор.мозной кран системы тандем, в котором приводны.м рычагом с помощью следящего ступенчатого поршня и управляемого - релейного поршня приводятся в действие расположенные по два в каждой секции впускной и выпускной клапаны. Он состоит из приводи.мого .механически тормозного клапана (1-я секция) и из

управляемого тормозным давлением i-ой секции релейного клапана (2-я секция), который при выходе из строя магистрали задней оси может приводиться механически посредством тяговой муфты.

Внутреннее пространство корпуса 31 клапана разделено на верхнюю (1-тормозная секция) и нижнюю (II - тормозная секция) части из которых каждая имеет клапанные элементы для регулирования пропускания средства давления между соответствуюидими впускным и выпускным отверстиями. Верхняя часть корпуса 31 разделена на впускную камеру 32 и две камеры 33, и 33g. тормозного воздуха, причем камера 32 отделена от камеры 331седлом 34 клапана, которое при неработающем тормозе закрыто комбинированным впускным и вьшускны.м к тапанным элементом 35. Этот клапанный элемент входит в стопорное кол1-цо 36 на верхнем конце клапанной гильзы 37, расположенной с возможностью перемещения в кольцеобразной уплотняющей прокладке 38. На перемычку этого уплотнительного кольца опирается нижняя часть пружины 39, верхний конец которой взаимодействует с кольцом 36 гильзы 37, чтобы прижимать элемент 35 до герметического пpИJleгaния к седлу 34 клапана.

Через упругий элемент 40 с тормозной педалью соединен кинематическим замыканием следящий ступенчатый порщень 41, который расположен в камере 33 j тормозного воздуха с воз.мож1юстью перемещения, llpv; свободной педали поршень 41 .удерживается в верхнем положении посредством пружины 42, размещенной между дном камеры 33 I и нижней поверхностью поршня 41. При движении вниз порщень 41 герметично входит в элемент 35 и открывает связь между соединенной с входо.м 5 камерой 33 . и камерой 32, так что рабочая среда .может протекать через выход 8 (фиг. 1) к регулятору 11 силы торможения, а затем к цилиндру 13 задней оси.

В нижней части корпуса 31 размещен управляемый релейный порщень, состоящий из поршней 43 и 44. Поршнем 43 и корпусом 31 ограничены разделенные промежуточным кольцом 45 распределительная камера 46 и камера 47 управления, отделенные от второй камеры 48 тормозного воздуха. Оба поршня 43 и 44 расположены с возможностью перемещения друг под другом, причем поршень 44 при -свободной педали прижимается пружиной 49, находящейся во взаимодействии с кольцеобразной поверхрюстью поршня 44, вверх, так что, если к камерам 46 и 47 через отверстия 50 и 5 подведена рабочая среда из камер 33, и 33 а тормозного воздуха, рабочая поверхность 52 и периферийная поверхность 53 нагружаются, и поршни 43 и 44 движутся как одно целое.

Если нижний конец поршня 44 входит во взаи.модействие с нижним комбинированны.м

5П. скаым 1. ьыпускиькм клапанным элементом 54, открывается впускное отверстие 55, ; закрывается выпускное отверстие 55г, чтобы соединить магистраль 17 с трубопроводом 4 через вхо.л 6 и выходом 16. Когда в ка.море 48 созда -сч лавленче, оно действует H;J MObejjxHn -:. П ,)(}:||неи 43 и 44 и перемещает их вместе нвегХ ло тех пор, пока отверстие 55 :: выпускное отверстие 55 2. не перекрываются. Таким образом, этот клапан работает /ак же, как и клапан 1-й секЦШ.

Для клапапа 1-й секции предусмотрен поршень. .пр1 водпм 1й в действие механическп. в то время как для нормальной работы клапана И-й секции, предусмотрен пнев.матически управляемый релейный поршень, который управляется тормозным давлением 1-й секции. Для управления релейным поршнем его управляющая камера связана через отверстие с камерой тормозного давления 1-й секци. При исчезновении тормозного давления в 1-й секции после механического приведения в действие, при котором педаль полноегью нажата, регулирование тор.мозного давления становится функцией ГТ-й секции и при этом достигается вспомогательное тормозное действие.

Давление в тормозных цилиндрах передней оси регулируется следующим образом. В результате разде.тения рабочей поверхпостн управляе.юго поршня, на которую воздействует тормозное давление, на поверхности 52 п 53 происходит разделение управляющей KaNjepbi посредство.м кольца 45 на две камеры 46 и 47..На поверхность 53 воздействует управляемое тор.мозное давление от выхода 12 регулятора 11, а следовательно и давление тормозного цилиндра задней ос;-;, в то время как поверхность 52 подвергается действию нерегулируемого тормозного давления.

На изменение соотнощения управления силы торможения передней оси к управлению силы торможения задней осп влияет изменение величины обеих поверхностей 52 и 53 г Оршня 43. Ко.аьцо 45, на кольцевую поверхность которого также действует нерегулируемое тормозное давление 1-й тормозной секции, образхет вместе с поверхностью 52 общую поверхность. Соотношение рабочих поверхностей может быть измене110 жестко закрепленным разделительным кольцо.м 56. Следовательно любое желаемое соотношение регулирования силы торможения мс/кд двумя осями можно достигнуть путем вмонтирования кольца 45 i кольца 56 с соответствующими размерами. Кран 7 выполнен таким образом, что возможна замепа колец 45 ч 56. Значит только через замену этих обеих частей соотношение рабочих поверхностей изменяется, это означает, что размеры поршня 43 (44) у всех тормозных кранов с различными конструкциями остаютя одинаковыми, что позволяет изготавливать их большими партиями и обеспечивает егкую замену.

Согласно предлагаемому решению передняя ось подвергается действию давления, еличина которого может лежать между реулируемым давлением передней оси и нерегулируемым давлением задней оси. В первом случае поверхность 52 равна нулю, а в оследнем случае поверхсность 53 равна нулю.

Если выйдет из строя тор.адозная магистраль задней оси и вместе с этим общая нагрузка соответствующих рабочих поверхносей релейного порщня тормозной магистрали передней оси, то при полном торможении путем механического приведения в действие сохраняется полное тормозное давление з тормозной магистрали передней оси. Это относится и к тому случаю, когда при выхое из строя механического управления, зависящего от нагрузки регулятора силы торможения, регулятор приходит в нулевое положение, несмотря на полную загруженность авто.мобиля и при нормальных условиях торможения тяжело загруженного автомобиля необходимое тормозное действие е достигается.

Тормозной кран двухконтурной двухмагистральной тормозной системы работает следующим образом.

Посредством приведения в действие тормозной педали порщень 41 перемещается вниз, закрывая тем самым выпускное отверстие и открывая входное отверстие. Вследствие этого сжатый воздух, поступающий из резервуара I через трубопровод 3 и вход 5, протекает из камеры 32 в камеру 33 i через выход 8 и трубопровод 9 к регулятору 11 силы торможения и дальще, регулируя нагрузку оси, через магистраль 14 в цилиндр 13 задней оси.

В камере 33, под порщнем 41 возникает давление и одновременно с этим через отверстие 50 в камере 46 на поверхность 52 порщня 43(44) действует сила. Под действием на обе поверхности 52 и 53 давления релейный порщень, состоящий из порщней 43 и 44, движется против силы пружины 49 вниз, при этом отверстие 55 г закрыто, а отверстие 55 j открыто. Сжатый воздух протекает от входа 6 через выход 16 в цилиндры 18 передней оси, которые наполняются в соответствии с управляемым давлением в камерах- 46 и 47.

Возникщее в камере 331 давление действует на нижнюю часть порщня 41, который вследствие этого против силы элемента 40 движется наверх до тех пор, пока с обоих сторон порщня 41 не наступит равновесие сил. В этом положении впускное отверстие и выпускное отверстие .закрыты (начальное положение седла 34).

Под действием возрастающего .давления в камере 48, которое вместе с пружиной 49

действует снизу на порщни 43 и 44, они перемещаются вверх до тех пор, пока не достигают положения перекрыщки, т. е. закрытия отверстий 55 и 55г.

При выходе из строя магистрали, связанной с секцией II магистраль задней оси продолжает работать по тому же принципу; в случае выхода из строя магистрали, связанной с секцией 1, прекращается управление релейного порщня. Клапаны секции II механически приводятся в действие следующим образом: при приведенных тормозах порщень 42 опускается. Как только он соприкасается с вставкой 57, жестко связанной с порщнем 44, порщень 44 при следующем ходе перемещается вниз, отверстие 55 , закрывается, а отверстие 55 i открывается. Магистраль 17 несмотря на выход из строя секции I продолжает работать.

Принцип действия описанного выще тормозного клапана двухмагистральной тормозной установки, работающей на сжатом воз0 духе, является пригодным также и для двухконтурного или двойного главного цилиндра в гидравлической двухмагистральной тормозной системе.

Рассмотрим работу двухконтурного или

J двойного главного тормозного цилиндра 19 (фиг. 4), корпус 58 которого имеет вводы 59 и 60 для подключения емкостей жидкости. Если приводится в действие на нетательный 61 с манжетой 62 в направлении рабочего порщня 63; (63 J, то сначала

0 компенсационное отверстие 64 перекрывается манжетой 62 порщня, и напорная камера 65 1-й секции закрывается. Тормозная жидкость находится под давлением, так как подвергнутая воздействию давления тормозная жидкость равномерно подается во всех на правлениях, то в напорной камере 66 И-й секции посредством порщней 63) (63г) и после замыкания компенсационного отверстия 67 внутренней манжетой 68 передаются те же соотнощения давления. Одновременно

0 тормозная жидкость, сжатая в камере 65, подает через рабочий клапан 69 и выход 20 в трубопровод 21, а тормозная жидкость, сжатая в ка.мере 66, попадает через рабочий клапан 70 и выход 28 в тормозную магистраль 29.

Порщень 63: (63 j), состоящ,ий из двух частей, выполнен с кольцеобразной поверхностью 71, которая ограничивает камеру управления, подключенную через подсоединение в с выходом 24 регулятора 23, регулиO рующим тормозное давление.

На порщень 63 (63 г) действует как нерегулируемое давление через рабочую поверхность 72, так и регулируемое давление через поверхность 71. Изменение соотнощения регулирования силы торможения перед5ней оси к регулированию силы торможения задней оси также происходит путем изменения величин обеих поверхностей 71 и 72 и заменой порщня бЗг и кольца 73.

В главном цилиндре при выходе из строя одной из двух магистралей также поддерживается рабочее состояние другой тормозной магистрали и тем самым достигается необходимое вспомогательное тормозное действие. Если, например, в тормозной магистрали, связанной с 1-й секцией, образуется место течи, то при нажатии тормозной педали в камере 65 давления может не возникнуть давление, так как тормозная жидкость вытекает. В этом случае поверхность 74 давит на поверхность 72 и механически передает силу давления через рабочий поршень 63 в камеру 66 давления. Таким образом, вторая тормозная магистраль продолжает работать.

Если во второй тормозной магистрали образуется место течи, то в камере 66 давления не возникает тормозного давления. Поршень 631 без сопротивления продвигается вперед до тех пор, пока поверхно гь 75 не столкнется с поверхностью 76 так, что первая тормозная магистраль продолжает работать.

Формула изобретения

1. Двухконтурная тормозная система автомобиля, содержащая двухсекционное устройство регулирования давления в тормозных цилиндрах колес передней и задней оси, первая секция которого со следящим порщнем подключена к магистрали задней оси, в которой установлен регулятор давления, чувствительный к нагрузке автомобиля,а вторая секция с управляемым порщнем подключена к магистрали передней оси, при этом управляемый порщень установлен с возможностью взаимодействия с приводным элементом следящего порщня при выходе из строя магистрали, задней оси, отличающаяся тем, что,

0 с целью оптимального распределения тормозного давления в цилиндры колес, во второй секции жестко закреплено разделительное ко.тьцо, причем указанным кольцом, кораусом и периферийной поверхностью управляемого поршня ограничена ка.мера управления, подключенная к .магистрали задней оси за регуляторо.м давления.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью изменения соотношения рабочих поверхностей управляемого порщня, во второй секции между разделительным кольцом и управляемым поршнем установлено промежуточное кольцо.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШ.Л № 3904253, кл. 303/22, 1976.

2. Заявка ФРГ № 2248923, кл. В 60 Т 8/22 1974 (прототип).

,;.

1--Э . Сч|

b/

7Г

7Г

П

.i.

О

Ч

01

S

г

C4J