Патент на изобретение №2170862
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ДИСКОВОГО ТОРМОЗНОГО МЕХАНИЗМА
(57) Реферат: Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к тормозным устройствам транспортных средств. Сущность способа охлаждения заключается в том, что в полом тормозном диске с межканальными радиальными перегородками и отверстиями, выполненными по концентрическим окружностям в тормозных дорожках диска, сформированы как продолжение межканальных перегородок воздухозаборные лопасти. Способ охлаждения заключается в том, что для отвода тепла от диска придают динамизм потокам воздуха, проходящим по радиальным каналам и поступающим через отверстия в тормозных дорожках между диском и тормозными колодками, что приводит к разрушению плоского вихря и устранению контактного трения между диском и тормозными колодками. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения дискового тормозного механизма, уменьшение износа фрикционных накладок и повышение безопасности движения. 3 ил. Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к тормозным устройствам транспортных средств. Известен способ охлаждения дискового тормозного механизма встречным потоком воздуха при движении автомобиля, при этом в диске имеются радиальные каналы для более эффективного отвода тепла за счет вентиляционного эффекта /1/. Недостатком этого способа охлаждения дискового тормозного механизма является отсутствие встречного потока воздуха в зоне тормозного суппорта из-за низко расположенных обтекаемых передних крыльев с подкрылками, передней панели и, самое главное, расположения тормозного механизма в диске колеса. Эти выводы подтверждаются измерениями встречного потока воздуха вокруг тормозного суппорта с помощью трубок и U-образного водяного манометра по методике измерения воздушных потоков в аэродинамике /2/. Также отсутствует вентиляционный эффект и через радиальные каналы в диске. Отвод тепла от диска осуществляется только естественной конвекцией, не считая случайных внешних ветровых потоков. Кроме этих недостатков в способе охлаждения дискового тормозного механизма имеет место наличие паразитного трения между диском и тормозными колодками, что приводит к дополнительному нагреву диска, его износу и снижению надежности тормозного механизма. Известен способ охлаждения дискового тормозного механизма с помощью отверстий на тормозных дорожках полого тормозного диска, выполненных по концентрическим окружностям с выходом в радиальные каналы /3/. Недостатком этого способа является вяло текучая конвекция охлаждающего воздуха по каналам и отверстиям тормозного диска при отсутствии обдувающих воздушных потоков. Известен способ создания воздушного потока с помощью лопастей центробежного вентилятора /4/. Сущность изобретения заключается в способе охлаждения дискового тормозного механизма, включающего тормозные колодки и полый тормозной диск с межканальными радиальными перегородками и отверстиями, выполненными по концентрическим окружностям в тормозных дорожках диска, заключающемся в том, что отвод тепла от диска осуществляется только естественной конвекцией окружающего воздуха, поэтому на тормозном диске как продолжение межканальных перегородок сформированы воздухо-заборные лопасти для придания динамизма потокам воздуха, проходящим по радиальным каналам и поступающим через упомянутые отверстия между диском и тормозными колодками, что приводит к разрушению плоского вихря и устранению контактного трения между диском и тормозными колодками. Предложенный способ охлаждения дискового тормозного механизма поясняется на фиг. 1, 2 и 3. На фиг. 1 изображена схема измерения атмосферного давления воздуха между диском и тормозной колодкой. На фиг. 2 приведен график зависимости понижения атмосферного давления воздуха от скорости движения автомобиля между диском и тормозной колодкой. На фиг. 3 изображен полый тормозной диск с воздухозаборными лопастями и отверстиями на тормозных дорожках и потоками движения воздуха по ним. На фиг. 1 изображена схема измерения атмосферного давления воздуха в плоскости сопряжения А, соприкосновения тормозного диска 1 с тормозной колодкой 2, расположенных в тормозном суппорте 3 с тормозной колодкой 2а. В тормозной колодке 2 просверлено отверстие с резьбой в металлической пластине, в которую ввинчен штуцер 4 с уплотнительной резиновой шайбой, Штуцер соединен с водяным U-образным манометром 5 трубкой 6 из ПВХ. При отсутствии давления жидкости в тормозной системе поршень в суппорте 3 отходит от тормозной колодки 2а на 0,15-0,25 мм, колодка же остается в фиксированном положении под действием упорной пружины, закрепленной на ушке колодки. В наиболее неблагоприятных условиях находится тормозная колодка 2, которая прижимается к диску 1 скобой суппорта 3, имеющего значительную массу и не обладающего никаким принудительным механизмом возврата. Во время движения автомобиля между диском и колодками образуется вихревой пограничный слой /2/. Вихревые движения воздуха сопровождаются разрежением, т. е. понижением атмосферного давления. В результате экспериментов по схеме фиг. 1 получена зависимость – P = f(v) понижения атмосферного давления воздуха от скорости движения автомобиля, фиг. 2, между диском 1 и тормозной колодкой 2 в плоскости сопряжения А. Так, при движении автомобиля со скоростью 100 км/ч среднее статистическое давление воздуха на тормозную колодку составляет 400 кгс/кв. м, или 0,04 кгс/кв.см. При площади тормозной колодки ~ 55 кв. см, колодка прижимается к тормозному диску с усилением 2,2 килограмма, создавая дополнительный нагрев тормозного диска, его износ и дополнительный расход топлива на преодоление паразитного трения. При этом чем лучше приработаны тормозной диск с колодкой, тем стабильнее результаты измерений. Разрушение плоского вихря осуществляется проходом воздуха в центр вихря через отверстия 7 в тормозных дорожках диска 1 фиг. 3. Отверстия выполнены по концентрическим окружностям тормозных дорожек в радиальные каналы 8 в последовательности, не влияющей на прочность диска. Для придания большего динамизма потокам воздуха сформированы воздухозаборные лопасти 9, являющиеся продолжением межканальных перегородок 10 с плавным сопряжением. При вращении тормозного диска лопасти захватывают воздух и направляют его в каналы, причем чем выше скорость автомобиля, тем сильнее потоки воздуха в радиальных каналах, оснащенных лопастями, и тем интенсивнее охлаждение тормозного диска. Также потоки воздуха выходят и через отверстия в тормозных дорожках диска; при этом в месте сопряжения тормозного диска с тормозными колодками потоки воздуха поступают через упомянутые отверстия между диском и тормозными колодками, что приводит к разрушению плоского вихря и устранению контактного трения между диском и тормозными колодками, т. е. ликвидации источника тепла. Источники информации 1. Руководство по ремонту, устройству, эксплуатации и техническому обслуживанию автомобиля “Волга” ГАЗ – 3110. Под редакцией Главного конструктора ОАО “ГАЗ” Кудрявцева Ю.В. Издательство “Колесо”, Москва – 1999 г. 2. Н.Я. Фабрикант. Аэродинамика. – М.: Наука – 1964 г. 3. DE 2219770 С2, кл. F 16 D 65/847, опубл. 01.07.82. 4. В.Н. Косточкин. Центробежные вентиляторы. Машгиз – 1951 г. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 22.01.2006
Извещение опубликовано: 20.02.2007 БИ: 05/2007
|
||||||||||||||||||||||||||
