CN2224133Y - 多功能刹车制动器 - Google Patents

Abstract

多功能刹车制动器是机动车安全行驶领域制动系统的一种新产品，是在原制动系统不动的前提下，安装在各类机动车上的一套副制动系统，该系统是通过滑动摩擦来增加车体与路面的阻力，配合原制动系统刹车距离可缩短30％以上。在原制动系统出现故障失灵时，能独立地在短距离内停车或控制车速，减少交通事故的发生。

Description

多功能刹车制动器

多功能刹车制动器是一套独立的安全、防滑、制动系统，是车辆安全行驶制动系统的一种新产品。

目前，机动车的制动系统是通过汽压或油压，使刹车蹄张开，把摩擦片压在刹车鼓上，使车轮停止转动，使轮胎与路面由滚动摩擦变为滑动摩擦，最后，达到停车的目的。这样需要一定距离才能完成这一过程，因为车体重量同速度所产生的惯性总要前进一段距离，因而造成撞车及其它事故。在北方冬季防滑的现有措施，是在部分危险路段扬沙子，来增加轮胎与路面的摩擦，大中货车在轮胎上采用防滑连防滑，但也存在着许多不足。

本实用新型的目的是设计了一种把刹车距离控制在最短的距离内，解决北方冬季冰雪路面滑，行车难和防滑链所存在的不足，把安全行车提高到一个新的技术水平的独立的多功能刹车制动器。

本实用新型的目的是这样实现的通过支座(3)固定在机动车辆上，它是由摩擦掌组合(5)、压簧(4)、销轴(15)、球轴承(16)、固定棘轮(8)、回位扇齿轮(9)、回位小齿轮(10)、锁紧器(7)、联杆组合(2)、拉黄(1)、刹车脚踏板(14)、回位拉杆(13)组成的。其特征在于：通过钢丝齿轮轴承连接起来。

本实用新型具有以下优点：

1.配合原有制动系统、能有效地控制车速，在短距离内停车。克服原制动系统只有轮胎与路面摩擦的弊病，补充防滑技术的不足。在冰雪路面紧急停车刹车距离可缩短50％以上，在水泥路面或土路紧急刹车距离缩短30％以上。

2.本实用新型适合各种型号的机动车辆，适合于各种地区的各种路面。

3.节约能源，不污染环境，该产品比按装防滑链可节油(15—20％，提高车速10—20公里/小时，延长轮胎使用寿命20％左右。对环境没有任何污染，不损坏公路。

4.在原制动系统出现故障失灵时，能独立地在短距离内停车或控制车速，减少交通事故的发生。

5.在正常行驶时，比不安装可以提高40％的安全效果。

图1是本实用新型的结构图。

图2是本实用新型的切面图。

图3是本实用新型的侧面图。

1、拉簧，2、联杆组合，3、支座，4、压簧，5、摩擦掌组合，6、限位块，7、锁紧器组合，8、固定棘轮，9、回位扇齿轮，10、回位小齿轮，11、刹车控制钢丝，12、回位控制钢丝，13、回位拉杆，14、刹车脚踏板，15、销轴，16、球轴承。

实施例：

刹车脚踏板(14)、回位拉杆(13)安装在驾驶室内，使其与安装在机动车辆下面的制动器连接。当刹车时，踩动刹车脚踏板(14)，通过刹车控制钢丝(11)作用于锁紧器组合(7)和回位扇齿轮(9)，固定棘轮(8)，回位小齿轮(10)、拉簧(1)，使带有摩擦掌(5)的制动器接触地面产生摩擦，达到刹车效果。

北京212型汽车自重1840kg汽车行驶速度为每小时50公里，正常刹车时间为3秒，假设汽车车轮路面摩擦系数取1.2，滚动摩擦系数取0.05，在冬季汽车的冰路摩擦系数取0.4。(最大)汽车以每小时50公里行驶，在3秒钟时间停止，所需要的摩擦阻力为F.

$F=\frac{1}{2}\mathrm{ma}$ $a=\frac{v_1-v_2}{t^2}$

    m＝1840kg    v₁＝50Km/h＝13.88M/s²

              t＝3s    v₂＝0

$a=\frac{13.88}{32}=1.54M/s^2$

$F=\frac{1}{2}\mathrm{ma}=\frac{1}{2}\×1840\×1.54\×10=14168N$ 汽车车轮与路面滑动摩擦系数1.2时所能产生最大的有效摩擦阻力f₁

    f₁＝Pk＝18400×1.2＝22080N

        P＝18400N    k＝1.2f₁＞F所以能在3秒钟刹住车。但f₁＞F刹车时间应小于3秒，正确计算：

$a_1=\frac{2f_1}{m}=\frac{2\×2208}{1840}=2.4M/s^2$

所以推理可知，汽车刹车时存在着少量的滚动摩擦，所以使刹车时间增加0.4秒。滚动摩擦产生的有效阻力

        f₂＝mk₂＝18400×0.05＝920Nf₂＞F，所以汽车轮在滚动时是刹不住车。

当北京212型汽车安装多攻能刹车制动器时，在结冰路面摩擦掌5底面固定代橡胶钉的厚胶板，增加路面与摩擦5与路面的摩擦力F₃。

设摩擦掌质量为25kg，当拉动件12时，锁紧器7限位销退回，摩擦掌自由滚下，产生重力P₁250N，同时由于汽车以每小时50公里向前行，所以由于汽车的惯力与摩擦掌产生一个合力F₄。

汽车惯性为：

F₃＝mk₂＝920N

$F_4=\sqrt{P_1^2+F_3^2}=\sqrt{2502+9202}=953.6N$ 同时由于摩擦掌的存在。消除了滚动摩擦现象，所产生的有效摩擦力为

         f₄＝f₁＋F₄≈23034N刹车时间为：

$t_2=\sqrt{\frac{v_1}{a_2}}$

$a_2=\frac{2f_4}{m}=\frac{2303.4}{1840}=2.5M/s^2$

当汽车助动器由I位置转至II位置时，由拉簧1压簧4与车重力对路面产生一个F₅。

$F_5=\frac{f_1}{\cos 30}=\frac{23034}{0.866}=26594N$

$a_3=\frac{2F_5}{m}=\frac{2659.4\×2}{1840}=218M/s^2$

实际北京212汽车安装多功能刹车制动器后，刹车时间由原来的3秒缩短为2.2秒。

原刹车距离 $s=\frac{1}{2}a{t}^2=\frac{1}{2}\×1.54\×3^2=6.93m$

现刹车距离 $s_2=\frac{1}{2}a{t}^2=\frac{1}{2}\×1.54\×{2.2}^2=3.74M$ ，在冬季，汽车轮与冰盖路面摩擦系数为0.4时汽车产生的有效摩擦阻力为

          F₆＝mk₃＝1840×0.4＝736N

$a=\frac{2F_6}{m}=\frac{2\×736}{1840}=0.8M/s^2$

$S_3=\frac{1}{2}a{t}_4^2=\frac{1}{2}\×1.54\×4^2=12.32M$ 推理，实际上，车轮与冰滑动摩擦系要比0.4小得很多。甚于等于滑滚动摩擦系数0.05，这时产生的有效阻力为920N。

$a=\frac{2\×92}{1840}=0.1M/s^2$

$S_4=\frac{1}{2}a{t}^2=\frac{1}{2}\×1.54\×{11}^2=93.17M$

所以在冬季冰盖路面，汽车以50公里/小时行驶时刹车时间超过0.1秒，刹车距离距达到100M是常见的事，而且刹车时车体左右摆动，很容易引起车祸与翻车事故。

安装汽车多功能刹车制动器就杜绝上述现象。在冬季摩擦掌安装钢钉。当操纵件12时锁紧器失去作用，摩擦掌以自由落体落下，对路面产生953.6N力，使钢钉进入冰内当α摩擦掌由I位置转到II位置时，摩擦掌对路面产生F＝26594N作用力。使钢钉全部压入冰内。由于拉簧1、压簧4与汽车重力作用产生有效阻力F₅＞26594N。虽然汽车轮继续转动，但汽车以刹住时间t₆＜2.2秒，由于钢钉插入冰内，所以汽车稳定性良好。所以在冬季安装多功能刹车制动器效果极好，是减少阻止汽车发生事故的唯一途径。

Claims (5)

1、一种多功能刹车制动器，它是由拉簧(1)，联杆组合(2)，支座(3)，压簧(4)，摩擦掌(5)，限位块(6)，锁紧器(7)，固定棘轮(8)，回位扇齿(9)，回位小齿轮(10)，刹车控制钢丝(11)，回位控制钢丝(12)，回位拉杆(13)，刹车脚踏板(14)，销轴(15)，球轴承(16)组成的，其特征在于：通过拉簧(1)连接刹车脚踏板(14)和摩擦掌(5)；

2、根据权利要求1所述的刹车制动器，其特征在于：摩擦掌(5)装有防滑调解螺丝；

3、根据权利要求1所述的刹车制动器，其特征在于：联杆组合(2)中装有压簧(4)；

4、根据权利要求1所述的刹车制动器，其特征在于：回定棘轮(8)、回位扇齿(9)、回位小齿轮(10)、销轴(15)、球轴承(16)是相互交错连接的；

5、根据权利要求1所述的刹车制动器，其特征在于：在支座(3)上安有限位块(6)。

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