BR112016008129B1

BR112016008129B1 - Veículo todo-o-terreno e suspensão do mesmo

Info

Publication number: BR112016008129B1
Application number: BR112016008129-3A
Authority: BR
Inventors: Aleksey Garagashyan
Original assignee: Ensenor Enterprises Limited
Priority date: 2014-08-26
Filing date: 2015-08-12
Publication date: 2022-11-29
Also published as: CA2926508A1; RS57905B1; CY1120985T1; MY173563A; JP3218469U; KR20160107153A; CL2017000444A1; TR201816030T4; IL244592B; EP3031635B1; ZA201601876B; LT3031635T; EP3031635A1; EA202092095A1; KR20180105272A; KR102209360B1; EA201790242A1; CN105848934A; ES2701480T3; MX2016009527A

Abstract

VEÍCULO TODO-O-TERRENO E SUSPENSÃO DO MESMO. A invenção se refere aos veículos para direção fora de estrada, tanto em terra quanto em água, que podem ser usados para a construção de veículos com boa capacidade crosscountry (veículos todo-o-terreno). Um veículo todo-o-terreno compreende uma cabine com uma vidraça e uma porta, um compartimento de passageiro, uma armação, um motor com um sistema de escape, uma caixa de transmissão, uma engrenagem de direção, uma engrenagem de funcionamento que compreende um sistema de acionamento final conectado a pelo menos dois pares de semieixos em que as rodas montadas sobre os mesmos têm os pneus de baixa pressão, uma suspensão conectada aos pneus de roda, um sistema de inflação de pneu, um sistema de aquecimento, um sistema de controle, e é caracterizado por compreender uma linha de ar conectada simultaneamente a todos os pneus de roda e associada a um sistema de inflação de pneu. Uma suspensão de um veículo todo-o-terreno compreende um sistema de suspensão de roda conectado aos pneus de roda, um acionamento hidráulico e um sistema de inflação de pneu, e se distingue por um sistema de suspensão de roda que é (...).

Description

[01] A invenção refere-se aos veículos para dirigir fora de estrada, tanto em terra quanto em água, que podem ser aplicados na construção de veículos com boa capacidade para “crosscountry”, por exemplo, veículos todo-o-terreno (VTTs).

[02] A anterioridade [Patente para o modelo de utilidade RU no 100998, All-terrain vehicle Kerzhak] revela um veículo para todos os tipos de terreno com boa capacidade “cross-country”.

[03] O referido veículo compreende uma armação com uma central de energia instalada, uma caixa de câmbio, uma cabine, uma estrutura plana, os eixos motrizes, as engrenagens do diferencial e engrenagens de redução de roda conectadas a pneus de baixa pressão. Os eixos motrizes são montados sobre um braço transversal de suspensão de mola espiral. O veículo tem um sistema de inflação de pneu centralizado.

[04] A desvantagem da referida solução técnica é a presença da suspensão de mola de rodas, que não fornece um conforto de condução enquanto se dirige por terrenos adversos.

[05] Também, a anterioridade [Patente para o modelo de utilidade RU no 93742, All-terrain amphibia] revela um veículo anfíbio todo-o-terreno que compreende uma estrutura vedada hermeticamente, um motor com uma transmissão, uma engrenagem de funcionamento que inclui um sistema de acionamento final com os semieixos interconectados e um dispositivo de controle.

[06] Para reduzir a pressão sobre o solo específica e para melhorar a capacidade “cross-country”, lagartas de borracha ou de plástico com os anteparos laterais (trilhos) são colocadas nas rodas. O estiramento necessário é assegurado devido à pressão mais alta (com diâmetro aumentado de uma roda).

[07] A desvantagem do referido projeto é que há uma necessidade de usar meios extras (lagartas) para melhorar a capacidade ”cross-country” do veículo.

[08] Também, anterioridade [consultar www.petrovichauto. ru ] revela um veículo todo-o-terreno Petrovich, referido como um protótipo, e que compreende uma cabine de espaço individual, um compartimento de passageiro transformável, uma potência motora montada sobre uma armação, uma transmissão, uma engrenagem de funcionamento com uma engrenagem de redução de roda, as armações, uma suspensão de roda independente em forma de braços transversais.

[09] A desvantagem do referido projeto é o uso de uma suspensão de alavanca de roda que não garante confiabilidade suficiente de um VTT em uso em percurso “cross-country”, o que pode resultar em dano da mesma devido à tensão de choque.

[010] Também, a anterioridade [Patente para invenção RU no 205631, Air suspension with stabilizer] revela uma suspensão a ar com estabilizador montada sobre um veículo que compreende quatro conjuntos de mola e guia equipados com extremidades de haste de pressão adicionais de um volume maior que o restante das mesmas.

[011] A extremidade de haste de cada conjunto está conectada a (diferentes) câmaras superiores (acima de um pistão) de dois conjuntos vizinhos e com extremidades de haste do conjunto mais distante através de um bocal de propulsão devido a conexões diagonais entre as câmaras similares e suas conexões transversais com as diferentes câmaras através dos dutos de conexão.

[012] As câmaras superiores são interconectadas aos dutos de seção transversal maior que as extremidades de haste de conexão.

[013] As câmaras inferiores (abaixo de um pistão) de cada conjunto são isoladas.

[014] O meio de pressão de trabalho em um estado quiescente é menor nas câmaras inferiores do que nas outras.

[015] A desvantagem da suspensão acima é a complexidade de seu projeto, assim como o maior peso do veículo em geral.

[016] Também, a anterioridade [Patente US no 7150457, Suspension system for a vehicle] revela um protótipo de sistema de suspensão para um veículo para se deslocar sobre qualquer terreno. O referido sistema de suspensão inclui uma pluralidade de cilindros operados por fluido que são, cada um, configurados para interconectar as rodas do veículo ao chassi. A comunicação de fluxo de fluidos entre os cilindros operados por fluido é alcançada por meio de tubos que se estendem entre as câmaras operacionais superiores ou inferiores de cilindros operados por fluido.

[017] A desvantagem da referida solução técnica é que esse projeto fornece apenas suspensão de roda com um auxílio de tubos devido a um circuito de retroalimentação de uma disposição de controle de fluxo pressurizada pneumaticamente que distribui fluxos de ar entre os cilindros apenas no interior de um par de rodas que não garante conforto de condução sob condições de terreno que variam, o que torna o projeto mais complicado e aumenta o peso total de um veículo.

[018] Para especialistas no assunto, será óbvio que as suspensões mecânicas com feixe de molas, molas helicoidais, alavancas, amortecedores, são montadas nos veículos convencionais, assim como nos veículos todo-o-terreno para suspender as rodas e para garantir o acionamento suave. A anterioridade também revela suspensões pneumáticas dotadas de cilindros pneumáticos.

[019] Uma desvantagem significativa dessas suspensões é sua baixa confiabilidade sob condições de terreno complexas devido à baixa resistência ao choque da engrenagem de funcionamento, assim como uma quantidade suficientemente alta específica de metal por estrutura fabricada. Além disso, um sistema de inflação de pneu em tais modalidades é feito na forma de dispositivos adicionais, tal como compressores.

[020] O primeiro objetivo da invenção reivindicada é de criar um veículo de múltiplos propósitos inovador, confiável, compacto, eficiente e fácil de usar com boa capacidade “cross-country” (um veículo todo-o-terreno).

[021] Esse objetivo é alcançado projetando-se um veículo todo-o-terreno que compreende: uma cabine com vidraça e portas; um compartimento de passageiro; uma armação; um motor com sistema de escape; uma caixa de transmissão; uma engrenagem de direção; uma engrenagem de funcionamento que compreende um sistema de acionamento final conectado a pelo menos dois pares de semieixos, em que as rodas montadas sobre os mesmos têm pneus de baixa pressão; uma suspensão conectada aos pneus de roda; um sistema de inflação de pneu; um sistema de aquecimento; um sistema de controle.

[022] De acordo com a invenção reivindicada, um veículo todo-o-terreno compreende uma linha de ar conectada simultaneamente com todos os pneus de roda e associada a um sistema de inflação de pneu.

[023] De acordo com a invenção reivindicada, uma vidraça frontal de cabine é configurada para ser aberta para frente e para cima e é instalada a um ângulo em relação à horizontal.

[024] De acordo com a invenção reivindicada, uma porta para entrar em uma cabine é localizada sob uma vidraça frontal e é configurada para ser menor que sua largura.

[025] De acordo com a invenção reivindicada, cada roda é montada sobre um semieixo instalado no interior de um conjunto de mancal fixado nos membros laterais de armação.

[026] De acordo com a invenção reivindicada, um sistema de aquecimento é configurado para remover ar aquecido em excesso de um compartimento de motor para dentro de uma cabine, um compartimento de passageiro e para a atmosfera.

[027] De acordo com a invenção reivindicada, o calor é removido de um motor por meio de silenciosos instalados entre uma cabine e um compartimento de passageiro e em uma das paredes do referido compartimento de passageiro.

[028] O segundo objetivo da invenção reivindicada é projetar uma suspensão inovadora, confiável em uso e de fabricação fácil.

[029] Esse objetivo é alcançado projetando-se uma suspensão de veículo todo-o-terreno que compreende um sistema de suspensão de roda conectado aos pneus de roda, um acionamento hidráulico e um sistema de inflação de pneu.

[030] De acordo com a invenção reivindicada, um sistema de suspensão de roda é configurado como uma linha de ar formada pelos tubos ocos soldados entre si para produzir uma armação formada pelos membros laterais e pelas barras transversais, ou o mesmo é configurado do lado de fora de uma armação para formar um circuito fechado conectado a cada pneu por meio das tubulações com os membros de válvula. Considerando isso, como um acionamento hidráulico e um sistema de inflação de pneu, a invenção reivindicada fornece um sistema de escape de motor equipado com um silencioso e conectado a uma linha de ar através de uma tubulação com um membro de válvula.

[031] Considerando isso, de acordo com a invenção reivindicada, uma linha de ar do lado de fora de uma armação é configurada como as tubulações conectadas a cada pneu através dos coletores com membros de válvula.

[032] Considerando isso, de acordo com a invenção reivindicada, um silencioso no sistema de escape de motor é conectado a um sistema de controle de um veículo todo-o-terreno.

[033] Os recursos especificados acima representam a substância da invenção reivindicada e garantem o alcance do resultado técnico - para melhorar o conforto de condução de um veículo todo-o-terreno, reduzir as cargas de choque sobre a engrenagem de funcionamento, assim como oscilações de flexão e de ressonância de um veículo como um todo por meio de:

[034] - alterações de pressão nos pneus pela redistribuição do ar entre todos os pneus simultaneamente;

[035] - controle sobre a pressão do pneu, que pode diminuir/aumentar enquanto se atravessa o terreno de complexidade variável;

[036] - melhoria de confiabilidade de uma suspensão pela redução das cargas de choque sobre uma engrenagem de funcionamento;

[037] - redução de quantidade específica de metal por estrutura e simplificação de projeto de uma suspensão com uma diminuição simultânea nas dimensões de uma engrenagem de funcionamento.

[038] Considerando isso, as relações de causa e efeito entre os recursos essenciais da invenção e os resultados técnicos alcançados são as seguintes:

[039] O sistema de inflação de pneu proposto permite manter automaticamente a pressão necessária nos pneus quando a mesma aumenta ou diminui, fornecendo uma condução suave de um veículo todo-o-terreno em movimento.

[040] Uma vidraça frontal de uma cabine projetada com a capacidade para abrir para frente e para cima e instalada a um ângulo em relação à horizontal melhora uma visão do condutor, fornece ventilação de uma cabine no caso de uma temperatura ambiente alta, dessa forma melhorando as condições para o condutor e os passageiros.

[041] A localização de uma porta de entrada de cabine sob uma vidraça frontal com uma largura menor que essa porta em comparação com uma vidraça frontal contribui para uma posição confortável para um condutor. Adicionalmente, tal projeto de porta, quando comparado com as portas laterais de cabine convencionalmente usadas em veículos de tal classe, permite que não se aumente as dimensões de uma cabine devido a um diâmetro maior das rodas de veículo.

[042] Dessa forma, a disposição de porta reivindicada permite reduzir as dimensões totais de um veículo todo-o- terreno que garante sua compacidade.

[043] O sistema de aquecimento configurado com a capacidade para remover ar aquecido de um motor para dentro de um compartimento de passageiro e para a atmosfera fornece:

[044] - aquecimento de uma cabine e de um compartimento de passageiro em temperaturas ambientes negativas ou baixas sem a instalação de dispositivos especiais (por exemplo, aquecedores).

[045] A remoção do calor em excesso do motor por meio de silenciosos instalados entre uma cabine e um compartimento de passageiro e em uma das paredes da estrutura de veículo permite redistribuir de maneira eficaz o fluxo de ar aquecido a partir de um radiador principal, fornecendo, dessa forma, um suprimento de calor energeticamente eficiente para uma cabine e um compartimento de passageiro do veículo todo-o- terreno reivindicado.

[046] Um sistema de suspensão de roda, configurado dentro de uma armação como uma linha de ar nos membros laterais e nas barras transversais de uma armação ou do lado de fora de uma armação formando um circuito fechado conectado a cada pneu por meio de tubulações com membros de válvula montados, permite:

[047] - criar uma circulação pneumática simultânea entre todos os pneus de roda;

[048] - desconectar imediatamente um pneu danificado a partir de uma linha de ar;

[049] - fornecer elasticidade de roda enquanto em uso “cross-country” sob diversas condições de terreno;

[050] - reduzir as cargas de choque para uma suspensão e, portanto, melhorar significativamente sua confiabilidade;

[051] - reduzir uma quantidade de metal específica por estrutura e as dimensões para uma engrenagem de funcionamento e simplificar seu projeto.

[052] O uso de um sistema de escape de motor, como uma fonte para um acionamento hidráulico e inflação de pneu, é energeticamente eficiente devido ao fato de que o mesmo não exige a instalação de equipamento adicional, tal como um compressor. Além disso, a produção dos gases de escape de motor é mais alta em comparação com os compressores mecânicos ou elétricos normalmente usados para esse propósito.

[053] Um silencioso, que é montado no sistema de escape de um motor, pode ser usado para desacelerar um motor ou para sua parada emergencial.

[054] Uma linha de ar, conectada através de uma tubulação que tem um membro de válvula com um sistema de escape de motor equipado com um silencioso, por um lado, permite realizar uma inflação automática dos pneus com gases de escape quando a pressão nos pneus é diminuída e, por outro lado, permite reduzir a mesma no caso de alta pressão, isto é, liberar uma parte do ar da linha de ar através do sistema de escape para a atmosfera.

[055] Uma linha de ar configurada do lado de fora da armação na forma das tubulações conectadas a cada pneu através dos coletores com os membros de válvula permite expandir as capacidades tecnológicas de uma suspensão.

[056] Um caráter técnico da invenção é explicado com auxílio das figuras seguintes:

[057] FIGURA 1., que mostra a vista geral de um veículo todo-o-terreno;

[058] FIGURA 2., que mostra o modelo de conjuntos principais de um veículo todo-o-terreno;

[059] FIGURA 3., que mostra o modelo esquemático de uma suspensão do veículo todo-o-terreno com uma linha de ar nos membros laterais e nas barras transversais de uma armação;

[060] FIGURA 4., que mostra o modelo esquemático de uma suspensão com uma linha de ar fornecida do lado de fora de uma armação;

[061] Os números nas figuras acima se referem a:

[062] uma cabine (1) com uma vidraça lateral (2) e uma vidraça frontal (3), uma porta (4), um compartimento de passageiros (5);

[063] um motor (6);

[064] uma caixa de transmissão (7);

[065] um sistema de transmissão (8);

[066] uma engrenagem de direção (9) que compreende os semieixos (25) com as rodas estreladas (26) interconectadas pelos acionamentos de corrente (27) com as rodas estreladas (28) montadas sobre os semieixos (12) conectados a rodas (14);

[067] os acionamentos finais (10, 11);

[068] os semieixos (12) fixados no interior das unidades de mancal (13);

[069] as rodas (14) com os pneus de baixa pressão (15) montadas sobre os semieixos (12);

[070] uma suspensão com uma linha de ar (16) configurada dentro de uma armação formada pelos membros laterais (17) e pelas barras transversais (18);

[071] as tubulações (19) com os membros de válvula, por exemplo, as válvulas de interrupção (20) que conectam uma linha de ar (16) aos pneus (15);

[072] um sistema de inflação de pneu em forma de uma tubulação (21) com um membro de válvula, por exemplo, uma válvula de interrupção (22);

[073] um silencioso (23) conectado a uma tubulação (21) e a uma linha de ar (16);

[074] um sistema de escape (24) de um motor (6);

[075] uma linha de ar configurada do lado de fora de uma armação em forma de uma tubulação (29) com os coletores (30) e os membros de válvula como as válvulas (31); uma embreagem (32).

[076] O veículo todo-o-terreno reivindicado com sua suspensão opera de uma maneira a seguir.

[077] Quando é dada a partida em um motor (6), os membros de válvula (20) nas tubulações (19) de uma linha de ar (16), assim como um membro de válvula (22) em uma tubulação (21), são abertos e um silencioso (23) em um sistema de escape (24) é fechado. Como resultado de pressão excessiva em um sistema de escape (24), os gases de escape fluem através de uma válvula aberta (22) e de uma linha de ar (16) dentro dos pneus (15).

[078] Todos os pneus (15) são bombeados simultaneamente até o nível exigido de pressão dependendo do terreno no qual um veículo todo-o-terreno irá se mover. O nível de pressão nos pneus (15) é regulado por um manômetro instalado em um painel de controle do veículo todo-o-terreno (não mostrado em uma figura).

[079] Após uma válvula (22) ser fechada automaticamente e um silencioso (23) ser aberto, um veículo todo-o-terreno começa a se mover. Ao mesmo tempo, a pressão nos pneus (15) é mantida no nível constante devido ao fato de que uma válvula (22) é fechada e uma linha de ar com as rodas é desconectada de um sistema de escape.

[080] O torque de funcionamento é transferido de um motor (6) para uma embreagem (32), então, para uma caixa de transmissão (7) e, então, por meio de linha de transmissão (8), para uma engrenagem de direção que distribui o mesmo entre os lados direito e esquerdo de um veículo todo-o-terreno, alterando da posição totalmente parada para uma posição totalmente ligada.

[081] Uma engrenagem de direção opera da maneira a seguir. Para realizar uma conversão, um condutor precisa puxar uma das alavancas. Nesse caso, uma embreagem do lado relevante é destravada primeiro, e os freios são travados em seguida. Quanto mais se empurra um nível de freio, mais os freios são travados. Para parar um veículo todo-o-terreno, um condutor precisa colocar ambos os níveis na posição totalmente ligada.

[082] Com a pressão mais baixa nos pneus (15), um silencioso (23) é fechado manual ou automaticamente e uma válvula (22) para inflação dos pneus com gases de escape é aberta. A operação da presente invenção pode ser realizada tanto no modo manual quanto no modo automático.

[083] Para diminuir a pressão nos pneus (15), por exemplo, quando é necessário forçar um curso de água, a válvula (22) é aberta manualmente e um ar a partir de uma linha de ar (16) é liberado para a atmosfera através de um silencioso (23) de um sistema de escape (24).

[084] Em outra modalidade de uma suspensão, a linha de ar é configurada do lado de fora da armação como uma tubulação (29) com coletores (30) e membros de válvula (31) (consultar a Figura 4). A operação de um veículo todo-o-terreno com uma suspensão de acordo com essa modalidade é realizada de uma maneira similar à da modalidade anterior da invenção.

[085] Então, o veículo todo-o-terreno reivindicado e sua suspensão fornecem conforto de condução, reduzem as cargas de choque para uma engrenagem de funcionamento durante a condução ”cross- country”, garantem confiabilidade pela eliminação de oscilações de flexão e de ressonância do veículo como um todo.

Claims

1. “SUSPENSÃO PARA UM VEÍCULO TODO-O-TERRENO”, compreendendo: - um sistema de suspensão de rodas ligado a pneus, - pneus das rodas; - um sistema de inflação de pneus, e - e uma unidade de energia fluida, caracterizado por, a) Sistema de suspensão de roda configurado como uma linha de ar formada por tubos ocos soldados juntos para fazer um circuito fechado conectado simultaneamente com todos os pneus por meio de uma tubulação de derivação e um membro de válvula correspondente para cada pneu, e b) Sistema de inflação de pneus configurado como uma tubulação de alimentação com um membro da válvula principal, cuja tubulação de alimentação conecta a linha de ar ao acionamento de energia de fluido.

2. “SUSPENSÃO PARA UM VEÍCULO TODO-O-TERRENO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, um acionamento por potência de fluido que compreende um sistema de exaustão do motor com uma válvula, de modo que o sistema de exaustão do motor seja usado como fonte de gás pressurizado para o sistema de inflação de pneus.

3. “SUSPENSÃO PARA UM VEÍCULO TODO-O-TERRENO”, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado por, linha de ar que é disposta fora da estrutura da carroceria do veículo e é configurada como tubulações conectadas a cada pneu através de coletores com elementos de válvula.

4. “SUSPENSÃO PARA UM VEÍCULO TODO-O-TERRENO”, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizada por, linha de ar que é formada por tubos ocos soldados juntos para formar uma estrutura da carroceria do veículo formada por elementos laterais e barras transversais.

5. “SUSPENSÃO PARA UM VEÍCULO TODO-O-TERRENO”, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por um amortecedor no sistema de escape do motor é conectado a um sistema de controle do veículo todo-o-terreno.

6. “VEÍCULO TODO-O-TERRENO”, que compreende -uma estrutura da carroçaria do veículo, -um motor com sistema de escape, -uma caixa de transmissão, -uma engrenagem de direção, -uma engrenagem de funcionamento compreendendo um sistema de acionamento final conectado a pelo menos dois pares de semieixos com rodas montadas sobre si com pneus de baixa pressão, caracterizado por, uma suspensão de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5.