CN107941532B - 一种无线遥控车载式模拟汽车爆胎装置及爆胎方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无线遥控车载式模拟汽车爆胎装置，包括固定锁环、连接杆组、爆胎控制盒和无线遥控器；其中：所述爆胎控制盒，包括盒体、盒盖和四角钉：所述连接杆组的始端和终端分别连接所述固定锁环和盒盖；所述盒体内设置有伸缩装置和控制模块，所述四角钉挂在伸缩装置上，此为初始状态；所述无线遥控器与控制模块之间能进行无线通信，以控制所述四角钉脱离所述伸缩装置，其落地点位于车轮前进方向，在四角钉弹起前，车轮高速压过，借助整车重量，四角钉扎进轮胎，实现爆胎。本发明提供一种结构简单、安装方便的适用于大部分车型的无线遥控车载式模拟汽车爆胎装置及爆胎方法，用于汽车安全试验、模拟爆胎演习和驾驶训练。

Description

一种无线遥控车载式模拟汽车爆胎装置及爆胎方法
技术领域
本发明涉及一种汽车安全试验装置，尤其是涉及一种无线遥控车载式模拟汽车爆胎装置及爆胎方法。
背景技术
爆胎是指轮胎在极短的时间(一般小于0.1秒)内因破裂突然放气的现象。爆胎将严重破坏行驶车辆的受力平衡性和方向操纵性，难以控制且留给驾驶人采取补救措施的时间极短。尤其是高速行驶的车辆，在巨大的惯性力作用下发生剧烈的侧滑、甩尾，甚至会导致车辆连续翻滚，与护栏、其他车辆碰撞，发生极为严重的多车相撞事故。
据交通管理部门统计，目前我国高速公路由轮胎产生的交通事故中，70％以上是由爆胎引起的。时速为120公里的汽车，一旦发生爆胎，如果驾驶人操作错误，将导致翻车，而高速翻车事故死亡率将近100％。可见，驾驶员在汽车爆胎后采取的措施至关重要。根据路况和轮胎位置的不同，爆胎事故有多重不同形态，只有实际体验不同情况下的爆胎，才能对正确的操作措施有更深刻的印象，故驾驶员在实战中积累经验至关重要。因此在驾驶员培训学习时，进行模拟爆胎演习，由安全员在旁指导爆胎时的正确操作方法，以实际体验汽车在不同情况下的爆胎。
要实现爆胎的模拟，关键技术是实现轮胎快速放气，当前主要有以下三种爆胎试验技术：一是在车辆前进道路上布置刺破轮胎的装置(如CN 205501886 U)，这类爆胎装置较适用于安防，若用于模拟爆胎驾驶演习，易被驾驶员记住放置位置，驾驶员由于害怕，在接近预定爆胎区域时，会本能地放松油门，而达不到预先要求车速，与实际情况不符，降低了爆胎的突发性和随机性；二是布置放气导管装置导通轮胎，正常状态下用封盖密封放气导管，爆胎时用机械机构或用电磁阀开启封盖，实现快速放气造成爆胎。这属于车载爆胎装置且可遥控或者有线控制爆胎，驾驶人可在不知情的情况下进行爆胎演习，且轮胎可重复利用。放气导管装置的布置方式有：将放气导管系统与轮辋做成整体(如CN 105510058 A)，或将放气导管装置与轮毂做成整体(如CN 103175695 B)，不足是装置结构复杂且需要为不同车型配置对应的轮辋或轮毂。或是设计另外的固定装置将放气导管固定于轮辋上并连通放气导管和轮胎(如CN 103115783 B)，该装置同轮胎一起旋转，比较危险；三是在轮胎外侧粘贴带有爆破物质的起爆装置，通过遥控装置引爆爆破物质刺穿轮胎，实现快速放气，造成爆胎(如CN 103115783 U)，该装置同样能够实现随车爆胎，但是对轮胎的破坏性大，而且起爆装置粘贴于轮胎上且随轮胎转动，不够牢固。
发明内容
为克服现有技术中缺乏一种结构简单易于拆装的适用于大部分车型的车载式模拟汽车爆胎的试验装置，满足爆胎模拟的突发性和随机性，本发明要解决的技术问题是：提供一种无线遥控车载式模拟汽车爆胎装置及爆胎方法，远程选定爆胎时机，给驾驶培训人员提供逼真的模拟汽车爆胎的驾驶演练。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：采用一种无线遥控车载式模拟汽车爆胎装置，包括固定锁环、连接杆组、爆胎控制盒和无线遥控器；其中：所述爆胎控制盒，包括盒体、盒盖和四角钉：所述连接杆组的始端和终端分别连接所述固定锁环和盒盖；所述盒体内设置有伸缩装置和控制模块，所述四角钉挂在伸缩装置上，此为初始状态；所述无线遥控器与控制模块之间能进行无线通信以控制所述伸缩装置回缩，从而使四角钉脱离所述伸缩装置。
进一步地，所述伸缩装置包括：伸缩杆以及通过结合与传动部件连接的电动马达和直线推动装置，所述盒盖部分还装有平行的前档杆和后档杆；则所述初始状态为：所述伸缩杆处于伸长极限点，其端点位于前挡杆处，四角钉挂在所述伸缩杆上且位于所述前档杆和后档杆之间。
进一步地，所述固定锁环包括左锁环、右锁环、固定锁环与连接杆组始端连接螺栓、固定锁环锁紧装置和始端连接套；固定锁环锁紧装置由固定锁环锁紧螺杆，固定锁环锁紧销，固定锁环锁紧把手组成。
进一步地，所述连接杆组包括若干个母头直管、公头弯杆、母头弯管及管束，所述公头弯杆上设有刻度线，所述母头弯管接口处有条形缺口。
进一步地，所述四角钉外围包围一层塑料泡沫，可削弱其落地后的反弹运动，确保轮胎能够压在四角钉上。
进一步地，所述固定锁环固定在减震器上或与上叉臂接近的转向节的伸出实体部分。
进一步地，所述爆胎控制盒置于车轮与前翼子板之间且总是位于车轮的前进方向。
进一步地，所述固定锁环的安装方法是：针对减震器或转向节的大小，选择适宜大小的固定锁环，选择固定点，将左右锁环套在减震器的杆或转向节的与上叉臂接近的伸出实体部分上，用所述固定锁环与连接杆组始端连接螺栓将始端连接套和连接杆组始端连接，此时左右锁环合为一体，旋动固定锁环锁紧螺杆，拉下固定锁环锁紧把手即可将连接杆组始端固定在悬架上。
进一步地，所述连接杆组的安装方法是：用管束将若干个母头直管、公头弯杆、母头弯管互联成连接杆组，参照公头弯杆上的刻度线调整其长度并旋转各杆、管以改变相互间的角度，使连接杆组始端和终端满足固定锁环与爆胎控制盒之间的三维距离，使爆胎控制盒位于指定位置；采用终端连接套将爆胎控制盒与连接杆组终端相连。
进一步地，所述爆胎方法为：远程按下无线遥控器，爆胎控制盒内的控制模块接收远程无线遥控器发出的无线信号，控制伸缩装置回缩，当到达极限点时停止，四角钉脱离伸缩装置并落下，其落地点位于车轮前进方向，在这瞬间，车轮高速压过，借助整车重量，四角钉扎进轮胎，造成爆胎；试验后，安装新的四角钉时，再次按下无线遥控器，恢复所述初始状态；
当采用上述结构的固定锁环时，所述爆胎方法具体为：远程按下无线遥控器，爆胎控制盒内的控制模块接收远程无线遥控器发出的无线信号，控制伸缩装置中的电动马达动作，伸缩杆回缩，当到达极限点时电动马达自动停止，伸缩杆端点位于后挡杆处，同时四角钉脱离伸缩杆并落下，其落地点位于车轮前进方向，在这瞬间，车轮高速压过，借助整车重量，四角钉扎进轮胎，造成爆胎；试验后，安装新的四角钉时，再次按下无线遥控器，恢复所述初始状态。
本发明的有益效果为：本装置可实现汽车轮胎爆胎，用于汽车安全试验、模拟爆胎演习和驾驶训练；本装置属于一种车载爆胎装置，结构简单、安装方便，适用于大部分车型；本装置可在任意时刻爆胎，如直线行驶和弯道行驶，模拟实际爆胎的突发性和随机性。
附图说明
图1(a)为本发明涉及的爆胎装置的布置主视图；
图1(b)为本发明涉及的爆胎装置在麦弗逊式悬架上布置的左视图；
图1(c)为本发明涉及的爆胎装置在双叉臂式悬架上布置的左视图。
图2(a)为本发明一实施例的爆胎装置细节图的主视图；
图2(b)为本发明一实施例的爆胎装置细节图的左视图。
图3(a)为本发明一实施例的爆胎装置的爆胎控制盒的主视剖视图；
图3(b)为本发明一实施例的爆胎装置的爆胎控制盒的左视剖视图；
图3(c)为本发明一实施例的爆胎装置的爆胎控制盒的为俯视剖视图。
图4为本发明一实施例的爆胎装置的固定锁环的细节图。
图5为本发明一实施例的爆胎装置的连接杆组各组成部分的细节图。
图6为本发明一实施例的爆胎装置的无线遥控器细节图。
图中：A0-车身，A1-减震器，A2-车轮，A3-半轴，A4-转向节，A5-底盘，A6-下横臂，A7-前翼子板，B-爆胎装置，C-铰链，1、5-母头直管，2、4-公头弯杆，k-刻度线，3-母头弯管，31-条形缺口，6-固定锁环，61-左锁环，62-右锁环，63-固定锁环与连接杆组始端连接螺栓，64-固定锁环锁紧螺杆，65-固定锁环锁紧销，66-固定锁环锁紧把手，67-始端连接套，7-管束，71-管束锁紧销，72-管束锁紧螺杆，73-管束锁紧把手，74-管束环，8-爆胎控制盒，801-盒体盒盖连接螺栓，802-电动马达，803-盒体，804-直线推动装置，8041-伸缩杆，805-四角钉塑料挂环，806-四角钉，807-四角钉塑料挂杆，808-直线推动装置固定螺栓(短)，809-直线推动装置固定套，810-控制盒控制模块，8101-无线信号接收线，8102-无线信号接收器，8103-继电器，811-蓄电池，812-终端连接套固定螺栓，813-前挡杆，814-后档杆，815-终端连接套，816-电动马达与直线推动装置结合与传动部件，817-盒盖，818-直线推动装置固定螺栓(长)，819-塑料泡沫，9-无线遥控器，91-干电池，92-关，93-开，94-开关指示灯，95-无线信号发射器，96-无线信号发射线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施实例对本发明做进一步说明。
如图1至图3所示，本发明提供一种无线遥控车载式模拟汽车爆胎装置，包括爆胎控制盒8、固定锁环6与连接杆组1、2、3、4、5、7，通过无线遥控器9控制爆胎。
所述的爆胎控制盒8，包括盒体803、盒盖817和四角钉806，盒体803和盒盖817用连接螺栓801连接。盒体803内设置有伸缩装置和控制模块810，在一实施例中，伸缩装置包括伸缩杆8041以及通过结合与传动部件816连接的电动马达802和直线推动装置804，整体可通过固定套809并采用直线推动装置固定螺栓818和808固定在盒体上。控制模块810，可由蓄电池811、无线信号接收线8101、无线信号接收器8102、继电器8103及若干电线组成；盒盖817通过终端连接套815采用固定螺栓812将爆胎控制盒8和连接杆组终端连接。盒盖817还装有平行的前后档杆813、814。四角钉806系在四角钉塑料挂杆807上，通过四角钉塑料挂环805挂在伸缩杆8041上。四角钉806外围包围一层塑料泡沫，可削弱其落地后的反弹运动，确保轮胎能够压在四角钉上。
如图4所示，所述的固定锁环6与连接杆组始端连接，包括左锁环61、右锁环62、固定锁环与连接杆组始端连接螺栓63、固定锁环锁紧装置和始端连接套67。固定锁环锁紧装置由固定锁环锁紧螺杆64，固定锁环锁紧销65，固定锁环锁紧把手66组成。该结构固定锁环拆装方便，可用于两根交叉棍子(杆)的相互固定。
如图5所示，所述的连接杆组包括母头直管1和5、公头弯杆2和4、母头弯管3及管束7组成。公头弯杆2、4上刻度线k，母头弯管3接口处有条形缺口31，管束7由管束锁紧销71、管束锁紧螺杆72、管束锁紧把手73和管束环74组成。
如图6所示，所述的无线遥控器9主要包括干电池91，“关”键92，“开”键93，开关指示灯94，无线信号发射器95，无线信号发射线96。
将爆胎装置B通过连接杆组固定在车体A0上，将其爆胎控制盒8的位置调整到车轮A2与前翼子板A7之间的空间，不妨碍车轮的转动，使其盒底高度不低于底盘高度，不影响汽车的通过性。转向轮转弯时，为使爆胎控制盒8始终位于车轮的前进方向，爆胎装置B需要具备跟随车轮偏转的功能。针对麦弗逊式独立悬架及其改进版本，车轮转向时其减震器A1将随着车轮同时偏转，选择悬架的减震器A1作为固定点既可满足要求，而双叉臂式独立悬架及其改进版本的减震器A1不随车轮偏转，需要选择与上叉臂接近的转向节的伸出实体部分作为固定点。由此，所述的爆胎装置B可以适用于不同类型悬架的汽车的模拟爆胎。以麦弗逊式独立悬架的转向轮为例，具体的安装方式是：
针对减震器A1的大小，选择适宜大小的固定锁环6。将固定锁环6的左右锁环61和62套在减震器A1的圆杆(即固定点)上，用连接螺栓将始端连接套67和母头直管1(即连接杆组始端)连接，此时左右锁环61和62合为一体。旋动固定锁环锁紧螺杆64，拉下固定锁环锁紧把手66即可将母头直管1(即连接杆组始端)固定在减震器A1上。
将连接杆组的母头直管1、公头弯杆2、母头弯管3、公头弯杆4、母头直管5用管束7互联，调整减震器A1上的固定点与爆胎控制盒8之间的三维距离x、y、z和各杆、管之间的角度an，即可针对不同车型不同尺寸的轮胎，在有限空间内成功安装整个爆胎装置B于指定位置。通过使用合适数量的杆和管并调整相互之间的配合长度和角度，可以调整连接杆组的始端连接到减震器或转向节固定点，调整连接杆组的终端到爆胎控制盒所在的位置。可以适应不同车型不同尺寸的轮胎和轮胎周围的空间，成功安装整个装置。公头弯杆上的刻度线，可以标记各杆和管之间的配合长度，母头弯管和母头直管连接处开设有条形缺口，方便其与公头弯杆的配合与管束的锁紧。
采用固定螺栓812将爆胎控制盒8的终端连接套815与母头直管5(即连接杆组终端)相连。以上完成了爆胎装置B的安装，爆胎方法过程如下：
初始状态：爆胎控制盒8的伸缩杆8041处于伸长极限点，其端点位于前挡杆813处，四角钉806挂在伸缩杆8041上且位于前后档杆813、814之间。爆胎方法与过程：远程按下无线遥控器9的“开”键93，开关指示灯94亮起，同时无线信号发射器95通过无线信号发射线96发出动作信号，爆胎控制盒8中控制模块810中的的无线信号接收器8102通过无线信号接收线8101接收信号，继电器8103导通电路，电动马达802动作，伸缩杆8041回缩，当到达极限点时电动马达802自动停止，伸缩杆8041端点位于后挡杆814处。此时四角钉塑料挂环805脱离伸缩杆8041，四角钉806落下，其落地点位于车轮A2前进方向，由于四角钉806外围包着塑料泡沫819，其落地反弹不明显，在这瞬间，高速车轮A2压过，借助整车重量，四角钉806扎进轮胎，造成爆胎。试验后，安装新的四角钉时，按下“关”键92，即可恢复初始状态。
以上所述之具体实施实例为本发明较佳的实施方式，仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。凡依照本发明所述装置的形状结构、设计思路以及实施方法所作的等效变换或修饰均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无线遥控车载式模拟汽车爆胎装置，包括爆胎控制盒和无线遥控器，所述爆胎控制盒内设置有控制模块，所述无线遥控器与控制模块之间能进行无线通信，其特征在于：还包括固定锁环和连接杆组；其中：
所述爆胎控制盒，包括盒体、盒盖和四角钉；所述连接杆组的始端和终端分别连接所述固定锁环和盒盖；所述盒体内设置有伸缩装置，且所述控制模块设置于盒体内，所述四角钉挂在伸缩装置上，此为初始状态；
所述无线遥控器与控制模块之间能进行无线通信以控制所述伸缩装置回缩，从而使四角钉脱离所述伸缩装置。
2.根据权利要求1所述的一种无线遥控车载式模拟汽车爆胎装置，其特征在于：所述伸缩装置包括：伸缩杆以及通过结合与传动部件连接的电动马达和直线推动装置，所述盒盖部分还装有平行的前档杆和后档杆；则所述初始状态为：所述伸缩杆处于伸长极限点，其端点位于前挡杆处，四角钉挂在所述伸缩杆上且位于所述前档杆和后档杆之间。
3.根据权利要求1所述的一种无线遥控车载式模拟汽车爆胎装置，其特征在于：所述固定锁环包括左锁环、右锁环、固定锁环与连接杆组始端连接螺栓、固定锁环锁紧装置和始端连接套；固定锁环锁紧装置由固定锁环锁紧螺杆，固定锁环锁紧销，固定锁环锁紧把手组成。
4.根据权利要求1所述的一种无线遥控车载式模拟汽车爆胎装置，其特征在于：所述连接杆组包括若干个母头直管、公头弯杆、母头弯管及管束，所述公头弯杆上设有刻度线，所述母头弯管接口处有条形缺口。
5.根据权利要求1所述的一种无线遥控车载式模拟汽车爆胎装置，其特征在于：所述四角钉外围包围一层塑料泡沫，可削弱其落地后的反弹运动，确保轮胎能够压在四角钉上。
6.根据权利要求1所述的一种无线遥控车载式模拟汽车爆胎装置，其特征在于：所述固定锁环固定在减震器上或与上叉臂接近的转向节的伸出实体部分。
7.根据权利要求1所述的一种无线遥控车载式模拟汽车爆胎装置，其特征在于：所述爆胎控制盒置于车轮与前翼子板之间且总是位于车轮的前进方向。
8.根据权利要求3所述的一种无线遥控车载式模拟汽车爆胎装置，其特征在于：所述固定锁环的安装方法是：针对减震器或转向节的大小，选择适宜大小的固定锁环，选择固定点，将左右锁环套在减震器的杆或转向节的与上叉臂接近的伸出实体部分上，用所述固定锁环与连接杆组始端连接螺栓将始端连接套和连接杆组始端连接，此时左右锁环合为一体，旋动固定锁环锁紧螺杆，拉下固定锁环锁紧把手即可将连接杆组始端固定在悬架上。
9.根据权利要求4所述的一种无线遥控车载式模拟汽车爆胎装置，其特征在于：所述连接杆组的安装方法是：用管束将若干个母头直管、公头弯杆、母头弯管互联成连接杆组，参照公头弯杆上的刻度线调整其长度并旋转各杆、管以改变相互间的角度，使连接杆组始端和终端满足固定锁环与爆胎控制盒之间的三维距离，使爆胎控制盒位于指定位置；采用终端连接套将爆胎控制盒与连接杆组终端相连。
10.一种使用如权利要求1-9任一项所述的无线遥控车载式模拟汽车爆胎装置的爆胎方法，其特征在于：
当引用权利要求1、3-9时，所述爆胎方法为：远程按下无线遥控器，爆胎控制盒内的控制模块接收远程无线遥控器发出的无线信号，控制伸缩装置回缩，当到达极限点时停止，四角钉脱离伸缩装置并落下，其落地点位于车轮前进方向，在这瞬间，车轮高速压过，借助整车重量，四角钉扎进轮胎，造成爆胎；试验后，安装新的四角钉时，再次按下无线遥控器，恢复所述初始状态；
当引用权利要求2时，所述爆胎方法具体为：远程按下无线遥控器，爆胎控制盒内的控制模块接收远程无线遥控器发出的无线信号，控制伸缩装置中的电动马达动作，伸缩杆回缩，当到达极限点时电动马达自动停止，伸缩杆端点位于后挡杆处，同时四角钉脱离伸缩杆并落下，其落地点位于车轮前进方向，在这瞬间，车轮高速压过，借助整车重量，四角钉扎进轮胎，造成爆胎；试验后，安装新的四角钉时，再次按下无线遥控器，恢复所述初始状态。
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