CZ11527U1 - Zařízení proti prokluzování kol vozidel, zejména kol motorových vozidel při náledí - Google Patents

Description

Řešení se týká zařízení proti prokluzování kol dvoustopých motorových vozidel, zejména na náledí při brždění nebo v zatáčce.

Dosavadní stav techniky

V současné době nemají motorová vozidla žádné speciální zařízení, použitelné dočasně v momentech zvýšeného rizika smyku na náledí nebo při prokluzování kol na náledí. Existuje pouze systém bránící blokaci kol během brždění, známý jako ABS, který spočívá v systému pro uvolnění nepohyblivě bržděním zablokovaného otáčení kol.

Proti nepříjemnostem působeným náledím se bojuje odstraňováním náledí dle možností, zejména posypem samotné vozovky. Ten se provádí buď chemickými prostředky pro rozpuštění ledu, jako například solemi na bázi NaCl, nebo se provádí mechanické zdrsnění sypkými částicemi, jako například posyp popelem, pískem nebo štěrkem, případně se provádí kombinace jako například posyp směsí chemikálií s pískem.

Podstata technického řešení

Nevýhody dosavadního stavu odstraňuje navržené technické řešení. Je navrženo zařízení proti prokluzování kol vozidel pro použití zejména při náledí, vhodné k montáži do motorových vozidel. Jeho podstata spočívá v tom, že před každým kolem alespoň jedné dvojice kol jedné nápravy se nachází kanál pro přivádění přídavného brzdného média, který má ústí před pomyslným válcovým pláštěm vymezeným spojnicemi kruhového obvodu dvojice kol jedné nápravy. Toto ústí se nachází uvnitř obvodu karosérie vozidla. Jako přídavné brzdné médium lze použít například sypké hmoty na bázi písku nebo solí, případně jejich směs, nebo chemické látky na bázi kapaliny rychle rozpouštějící led. Jde tedy o kanál, jehož má výstupní konec se nachází v blízkosti kol, v prostoru před kolem, vzato podle obvodu kola a běžného směru jízdy vozidla. Zařízení umožňuje ve výjimečných, zvlášť rizikových situacích bránit nežádoucímu prokluzování kol na námraze, náledí apod. vypuštěním malého množství přídavného brzdného média přímo před kola vozidla.

Ústí kanálu je výhodně opatřeno výškově stavitelnou koncovkou, což umožní regulovat výšku ústí vůči vozovce podle aktuální hmotnosti vozidla, například zátěže nákladem, cestujícími osobami, množstvím pohonných hmot apod. tak, aby výška ústí na výstupním konei kanálu umožňovala optimální dopad přídavného brzdného média těsně před kola nebo případně na přední část kol.

Směr dopadu přídavného brzdného média je regulován směrem koncové části kanálu s výhodou tak, aby přídavné brzdné médium dopadalo optimálně na vozovku těsně před kolem. Toho je dosaženo, pokud se ústí kanálu se nachází níže, než osa kol, přičemž toto ústí směřuje před kolo, a to tak, že osa ústí kanálu prochází plochou, kterou vymezuje na vozovce půdorys kola.

Pro funkci zařízení je nutné, aby se kanál, a také ústí pro vypouštění přídavného brzdného média, nacházel alespoň před dvěma koly jedné nápravy u dvoustopých vozidel. Pokud se kanál nachází před koly řízené nápravy vozidla, je jeho koncovka s výhodou otočně nastavitelná tak, že osa ústí svírá s rovinou symetrie kola, při všech polohách kol úhel 70° až 130°. Rovinou symetrie kola se pro tento účel rozumí vertikální rovina, procházející středem kol, kolmá vůči ose otáčení kol. Uvedené řešení umožňuje natáčení ústí jednak do blízkosti kol podle jejich polohy, jednak do úhlu umožňujícího dopad přídavného brzdného média před kolo podle aktuální polohy kol, jako v zatáčce, při předjíždění, při objíždění překážky apod.

-1 CZ 11527 Ul

Zařízení je vyřešeno alternativně pro médium na bázi kapaliny a pro médium na bázi sypké hmoty. V případě použití kapalného přídavného brzdného média, nebo také média na bázi páry, je koncovka kanálu výhodně uspořádána jako tryska, přičemž kanál je opatřen alespoň jedním uzavíracím ventilem, a dále je toto zařízení opatřeno alespoň jedním tlakovým čidlem, alespoň jedním topným tělesem, pohonnou jednotkou, zásobníkem brzdného média a řídicí jednotkou. Řídicí jednotka je připojena jednak k pedálu brzdy vozidla, jednak je opatřena ručním ovladačem.

Zařízení proti prokluzování kol vozidel uspořádané pro kapalné přídavné brzdné médium má s výhodou trysky před každým kolem vozidla, a každá z těchto trysek je opatřena uzavíracím ventilem, přičemž přívod ke každé z těchto trysek je opatřen topným tělesem a tlakovým čidlem.

Zařízení proti prokluzování kol vozidel pro přídavné brzdné médium na bázi sypké hmoty má koncovku kanálu výhodně uspořádánu jako difuzor, který se nachází na podavači opatřeném zásobníkem pro sypké médium, a dále je toto zařízení opatřeno soustavou čidel připojených k řídicí jednotce, která je opatřena ručním ovladačem a připojena k pedálu brzdy vozidla. Výhodně se difuzor nachází před každým kolem vozidla.

Navržené řešení je vhodné pro jakákoliv motorová vozidla, a to jak běžného provozu, tak i nákladní automobily a vozidla zvláště rychlého provozu, jako například záchranné vozy. Zařízení má umožnit zvýšení bezpečnosti jízdy ve výjimečných povětrnostních situacích.

Přehled obrázků na výkresech

Navržené technické řešení je blíže objasněno pomocí výkresů, kde znázorňují obr. 1 příkladné zařízení proti prokluzování kol vozidel pro kapalné brzdné médium podle příkladu 1, schematicky při pohledu z boku na kola vozidla, obr. 2 totéž zespodu, obr. 3 příkladné zařízení proti prokluzování kol vozidel pro sypké brzdné médium podle příkladu 2, schematicky při pohledu z boku na kola vozidla, obr. 4 totéž zespodu, obr. 5 tři polohy A, B, C otočně nastavitelného ústí ve formě difuzoru vůči různě vytočeným kolům vozidla, a to poloha A zatáčení vpravo, poloha B jízda rovně, poloha C zatáčení vlevo, vše na detailu při pohledu shora, kde pod označením jednotlivých poloh písmeny A, B, C je schematicky znázorněna odpovídající poloha kol při celkovém pohledu na zmenšený automobil shora obr. 6 část zařízení pro sypkou hmotu, v řezu při pohledu z boku, obr. 7 tutéž část zařízení při pohledu z přední strany na řez, vedený obloukovitě spojnicí A-A, jak je znázorněno na obr. 6.

Příklady provedení technického řešení

Příklad 1

Příkladem provedení technického řešení je zařízení proti prokluzování kol vozidel pro kapalné médium nebo páru podle obr. 1 a obr. 2.

Kanál i pro přídavné brzdné médium se nachází před každým kolem 2 vozidla, tedy celkem v počtu čtyři kanály J, v jednom vozidle. Výstupní ústí 3 každého z těchto čtyř kanálů i je situováno před pomyslným válcovým pláštěm, vymezeným spojnicemi povrchu kol 2 jedné nápravy vozidla, přičemž se toto ústí 3 nachází v oblasti uvnitř obvodu karosérie vozidla. Ústí 3 kanálu J je opatřeno výškově stavitelnou koncovkou 4. Ústí 3 všech kanálů I se nachází níže, než osa kol 2, přičemž toto ústí 3 směřuje ve všech případech před kolo 2, a to tak, že osa ústí 3 kanálů 1 prochází plochou, kterou vymezuje na vozovce půdorys kola 2.

Koncovka 4 kanálů 1, čili část každého kanálu I pro výstup brzdného média, má v tomto případě formu trysky, opatřené uzavíracím ventilem 5. Vstupní část všech čtyř kanálů I je spojena společným zásobníkem 6 brzdného média. V oblasti mezi zásobníkem 6 a koncovkou 4 je každý z kanálů I opatřen tlakovým čidlem 7 a topným tělesem 8. Zásobník 6 brzdného média je opatřen

-2CZ 11527 Ul pohonnou jednotkou 9 pro zajištění potřebného pohybu média, například ve formě tlakové vodní pumpy, aje ovladatelně připojen k řídicí jednotce JO. Řídicí jednotka W je současně připojena také k pedálu 11 brzdy vozidla a k ručnímu ovladači 12, který se nachází na čelním panelu vozidla.

Zařízení funguje následovně. Na zimní období provozu vozidla je zásobník 6 naplněn vhodným přídavným brzdným médiem, například ekologickou kapalnou nemrznoucí směsí. Systém se aktivuje v rizikové situaci, buď pomocí ručního ovladače 12, nebo pomocí neznázoměného automatizovaného aktivačního systému připojeného k řídicí jednotce J_0. Současně s pohybem pedálu JJ brzdy při brždění, například při najíždění do zatáčky, dojde k uvolnění uzavíracího ventilu 5 koncovky 4 a z ústí 3 kanálů 1 následkem toho vytryskne pod tlakem několika atmosfér proud brzdného média, které dopadá na vozovku těsně před každým kolem 2 vozidla. Jako brzdné médium se použije například roztok chloridu sodného, který je vzhledem k nutné efektivní rychlosti působení zahřátý pomocí topného tělesa 8 na teplotu například 70 °C. Teplota i dávka jednoho použití média jsou předem seřízeny. Rozvod brzdného média v kanálech I, od zásobníku 6 ke koncovkám 4, zajišťuje pohonná jednotka 9 a tlak v koncovkách regulují tlaková čidla 7.

Příklad 2

Jiným příkladem provedení technického řešení je zařízení proti prokluzování kol vozidel pro sypké brzdné médium podle obr. 3 až 7.

Tento příklad lze považovat za optimální provedení navrženého technického řešení. Kanál I pro přídavné brzdné médium se i v tomto případě nachází před každým kolem 2 vozidla, tedy celkem v počtu čtyři kanály I v jednom vozidle. Výstupní ústí 3 každého z těchto čtyř kanálů 1 je situováno před pomyslným válcovým pláštěm, vymezeným spojnicemi kruhového obvodu kol 2 jedné nápravy vozidla, přičemž se toto ústí 3 nachází v oblasti uvnitř obvodu karosérie vozidla. Ústí 3 kanálu 1 je opatřeno výškově stavitelnou koncovkou 4. Ústí 3 všech kanálů I se nachází níže, než osa kol 2, přičemž toto ústí 3 směřuje ve všech případech před kolo 2, a to tak, že osa ústí 3 kanálů I prochází plochou, kterou vymezuje na vozovce půdorys kola 2.

Koncovka 4 kanálů 1, čili část každého kanálu 1 pro výstup brzdného média, má v tomto případě formu difuzoru. Koncovka 4 ve formě difuzoru je otočná a výškově stavitelná pomocí nástavce 13, upevněného na kloubu J4. Kanál 1 má vstup zaústěn v zásobníku 6 vhodném pro sypké brzdné médium. Kanál 1 je opatřen dvěma podavači JJ', JJ sypkého brzdného média. Z nich první podavač JJ' je například, jak je znázorněno na výkresech, lopatkový, se soustavou otočných lopatek 16 uloženou na hřídeli 17 v komoře 18, vytvořené v prvním podavači JJ'. Druhý podavač JJ je pásový, s pohyblivým dopravníkovým pásem J9 a je situován na vstupu do kanálu 1 ze zásobníku 6. Podavače JJ', 15 jsou opatřeny neznázoměným motorkem. Nástavec 13 je uvnitř opatřen uzavíracím prvkem, sestávajícím z klapky 20. Na výše uvedený celek zásobníku 6, prvního podavače JJ', nástavce 13 a koncovky 4, je připojeno topné těleso 8 a soustava čidel 21, připojených k řídicí jednotce 10. Řídicí jednotka 10 je současně připojena také k pedálu 11 brzdy vozidla a k ručnímu ovladači J2, umístěném na čelním panelu vozidla.

Zařízení funguje následovně. Na zimní období provozu vozidla se zásobník 6 naplní vhodným sypkým přídavným brzdným médiem, například pískem. Systém se aktivuje v rizikové situaci, buď pomocí ručního ovladače 12, nebo automaticky pomocí vyhodnocení řídicí jednotkou JO na základě sledování soustavou čidel 21. Současně s pohybem pedálu 11 brzdy při brždění, například při najíždění do zatáčky, dojde v kritické situaci na náledí k pohybu soustavy lopatek 16 a otevření klapky 20. Sypké brzdné médium je podáváno ze zásobníku 6 pomocí pohybu dopravníkového pásu 19 prvního podavače JJ' na soustavu otáčejících se lopatek 16 druhého podavače JJ, a odsud je odstředivou silou vrháno do koncovky 4 a z ústí 3 kanálů L Následkem toho je sypké brzdné médium v dávkách vysypáváno před kola 2, kde dopadá na vozovku těsně před každým kolem 2 vozidla. Brzdné médium se případně předehřeje pomocí topného tělesa 8 na teplotu například 30 °C. Teplota i dávka jednoho použití brzdného média mohou být předem

-3 CZ 11527 Ul seřízeny. U kanálů i, které se nachází před koly 2 řízené nápravy vozidla, je koncovka 4 otáčena během jízdy automobilu průběžně automaticky, například pomocí neznázoměného táhla nebo jiného pohybovacího mechanizmu, připojeného k nástavci JJ. Toto nastavení osy ústí 3 podle aktuální polohy kol 2 je znázorněno na obr. 5. Jde o nastavení do úhlu, kdy osa ústí 3 svírá s vertikální rovinou symetrie pneumatiky kola 2 při všech polohách kol 2 úhel 70° až 130°. Uvedený úhel, s optimem zhruba uprostřed uvedených mezí, představuje polohu umožňující vrhání brzdného média z ústí 3 vhodným směrem.

Claims (8)

1. Zařízení proti prokluzování kol vozidel, zejména kol motorových vozidel při náledí, vyznačující se tím, že před každým kolem /2/ alespoň jedné dvojice kol /2/ jedné nápravy se nachází kanál /1/ pro přivádění přídavného brzdného média, který má své ústí /3/ upraveno před pomyslným válcovým pláštěm vymezeným spojnicemi kruhového obvodu kol /2/ jedné nápravy, přičemž ústí /3/ se nachází uvnitř obvodu karosérie vozidla.

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že ústí/3/kanálu/1/je opatřeno výškově stavitelnou koncovkou /4/.

3. Zařízení podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že ústí/3/kanálu/1/se nachází níže, než osa kol /2/, přičemž toto ústí /3/ směřuje před kolo /2/, a to tak, že osa kanálu /1/ v místě jeho ústí /3/ prochází plochou, kterou vymezuje na vozovce půdorys kola /2/.

4. Zařízení podle nároků 2 a3, vyznačující se tím, že kanál/1/se nachází před každým kolem /2/ řízené nápravy vozidla ajeho koncovka /4/je otočně nastavitelná tak, že osa kanálu /1/ v místě jeho ústí /3/ svírá s vertikální rovinou symetrie kola /2/ při všech polohách kol /2/ úhel 70° až 130°.

5. Zařízení podle nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že koncovka /4/ kanálu /1/ má formu trysky, která je opatřena alespoň jedním uzavíracím ventilem /8/, a dále je toto zařízení opatřeno alespoň jedním tlakovým čidlem /7/, alespoň jedním topným tělesem /8/, pohonnou jednotkou /9/, zásobníkem /6/ brzdného média a řídicí jednotkou /10/, přičemž řídicí jednotka /10/je připojena k pedálu /11/ brzdy vozidla a opatřena ručním ovladačem /12/.

6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že koncovka /4/ ve formě trysky se nachází před každým kolem /2/ vozidla, a každá je opatřena uzavíracím ventilem /5/, přičemž přívod ke každé je opatřen topným tělesem /8/ a tlakovým čidlem M.

7. Zařízení podle nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že koncovka /4/ kanálu má formu difuzoru, který se nachází na alespoň jednom podavači /157 opatřeném zásobníkem /6/ pro sypké brzdné médium, a dále je toto zařízení opatřeno soustavou čidel /21/ připojených k řídicí jednotce /10/, která je opatřena ručním ovladačem /12/ a připojena k pedálu /11/ brzdy vozidla.

8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že koncovka /4/ ve formě difuzoru se nachází před každým kolem /2/ vozidla.