CZ23920U1 - Protiakvaplaninkove kartáčové zařízení - Google Patents

Description

Protiakvaplaninkové kartáčové zařízení

Technické řešení se týká protiakvaplaninkového kartáčového zařízení. Dosavadní stav techniky

Akvaplanink vzniká v okamžiku ztráty přilnavosti pneumatiky s vozovkou, kdy pneumatika již není schopna odvést požadované množství vody z jízdní dráhy pneumatiky. Dochází k němu převážně při zvýšené rychlosti vozidla po mokré vozovce, kdy řidič není schopen správně odhadnout výši vodního sloupce v jeho jízdní dráze, jako např. ve vyjetých stopách ve vozovce. Tím dochází k neovladatelnosti vozidla a možné nehodě. V celoevropském měřítku lze předpokládat cca 500 000 dopravních nehod z důvodu akvaplaninku. Celospolečenské ztráty každoročně zapříčiněné akvaplaninkem jsou pro ČR odhadovány na 6 mld. Kč, pro EU až 20 mld. €.

Možnost jeho výskytu je dána především:

- Výškou vodního sloupce

- Rychlostí vozidla

- Schopností pneumatiky odvádět z dotykové plochy vodu

- Aktuálním natlakováním pneumatik

- Přítlačnou silou na pneumatiky.

Doporučením pro prevenci vzniku akvaplaninku je především snížení rychlosti jízdy za špatného počasí a vybavení se pneumatikami s co nej lepší schopností odvádění vody. Tato schopnost pneumatik je řešena výrobci různě, a to zejména širšími a hlubokými drážkami v dezénu pneumatik. Minimální hodnota drážek je pro osobni automobily zákonem stanovena na i,6 mm. Kritérium schopnosti odvádět vodu je však v rozporu s jiným požadavkem, a sice zajištěním co největší plochy pro přenos řídicích a trakčních sil z pneumatiky na vozovku. I tak se však pri zvyšování rychlosti nebo vyšší hladině vodního sloupce nestačí voda patřičně odvádět, a vytváří tzv. „vodní klín“, něhož se pneumatika dotýká namísto vozovky, viz obr. I.

Zástupci automobilového průmyslu, autokluby, zkušební ústavy a další subjekty se s touto problematikou zabývají již několik desítek let. Oproti testovacím podmínkám je však skutečnost v reálném provozu ještě složitější a nebezpečnější v tom, že oproti testovým podmínkám je na reálné vozovce často velmi rozdílná výška vodního sloupce, a řidič má tak omezené možnosti reálný stav zjistit a vyhodnotit. Rovněž pneumatiky na vozidle nemohou mít stále parametry nové pneumatiky a vzhledem k hospodárnosti je v podstatě nemožné je měnit pri každém opotřebení. Dalším faktem je, že pri vyšších rychlostech se drážky pro odvod vody zužují a klesá tak jejich schopnost odvádět požadované množství vody za jednotku času.

Je tedy třeba snížit výšku vodního sloupce před pneumatikou i jinými způsoby. V technických předpisech byly například nastaveny parametry pře projektován; vozovek tak, aby pri standardních podmínkách voda z povrhu komunikace sama odtékala. Jiným řešením jsou v komunikaci vyfrézované speciální drážky pro odvod vody a to zejména v místech, kde není dostatečný příčný či podélný sklon vozovky.

Cílem technického řešení je snížit hladinu vodního sloupce před pneumatikou a tím zabránit vzniku akvaplaninku.

Podstata technického řešení

Výše zmíněné nedostatky odstraňuje do značné míry protiakvaplaninkové kartáčové zařízení, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z kartáče uspořádaného na konci závěsu a ovládací jednotky, která je napojena na řídicí jednotku.

- I CZ 23920 Ul

Ve výhodném provedení řídicí jednotka řídí přítlak a otáčky kartáče prostřednictvím ovládací jednotky.

V jiném výhodném provedení je kartáč stacionární nebo rotační.

V jiném výhodném provedení dále sestává z ovladače umístěného v kabině řidiče, propojeného s řídicí jednotkou.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude dále přiblíženo pomocí výkresů, kde obr. 1 představuje schematicky situaci, ve které dochází ke vzniku akvaplaninku, obr. 2 představuje čelní pohled na vozidlo vybavené protiakvaplaninkovým kartáčovým zařízením podle technického řešení a obr. 3 předlo stavuje boční pohled na vozidlo z obr. 2.

Příklad provedení technického řešení

Obr. 1 představuje schematicky situaci, ve které dochází ke vzniku akvaplaninku, kdy je před kolem vozidla hromaděna voda o vysokém vodním sloupci a vozidlo tím ztrácí kontakt s povrchem vozovky.

Obr. 2 představuje protiakvaplaninkové kartáčové zařízení I, jehož funkcí je odstranění vodního sloupce z prostoru před pneumatikou, sestávající z kartáče 2 uspořádaného na konci závěsu 3 a ovládací jednotky 4, která je napojena na řídicí jednotku 5. Protiakvaplaninkové kartáčové zařízení 1 může být případně doplněno o ovladač 6 umístěný v kabině řidiče, výhodně například v ovládacích pákách volantu, sloužící k aktivaci protiakvaplaninkového kartáčového zařízení 1

?.n nebo kjeho přepnutí na automat.

Kartáč 2 je v představeném provedení stacionární, kuželovitého tvaru a je zavěšený v přední podvozkové části vozidla tak, aby nezávisle kopíroval povrch vozovky a je propojen pomocí závěsu 3 s ovládací jednotkou 4 řízenou řídicí jednotkou 5.

Na obr. 3 je znázorněno uspořádání protiakvaplaninkového kartáčového zařízení I v pohledu z boku zobrazující pracovní pozici 2,2a kartáče i naznačenou nepracovní pozici 2, 2b kartáče.

Kartáč 2 může být i rotační, poháněný např. elektromotorem nebo přenesením rotačního pohybu z hnací nápravy, případně z hnacího agregátu. Možným řešením je využití i náporového vzduchu roztáěecího kartáč 2.

Kartáč 2 v rotačním provedení rotuje kolem svislé osy, nebo s mírným odklonem osy rotace od svislé osy ve směru jízdy vozidla vlevo či vpravo tak, aby dotekem části kartáče 2 docházelo k jeho odválo vání po vozovce.

Aktivací protiakvaplaninkového kartáčového zařízení I však dochází k nárůstu jízdního odporu o valivé či třecí síly kartáče 2, Aby se tomuto navýšení odporu za jízdy vozidla zabránilo, je protiakvaplaninkové kartáčové zařízení I uváděno do činnosti jen při zjištění nebezpečných situací vedoucích k akvaplaninku. Nebezpečné situace nastávají například za deště nebo mokré vozovky, kdy je např. pomocí ABS ěi ESP indikována omezená schopnost pneumatik přenášet trakční a řídicí síly, což se zpravidla projevuje náhlým zvýšení otáček hnaných kol.

K aktivaci protiakvaplaninkového kartáčového zařízení I slouží elektronická řídicí jednotka 5 vybavená čidly zjišťujícími okolnosti možného vzniku akvaplaninku, nebo ruční manipulační zařízení ovládané řidičem, kdy řidič sám vyhodnotí potřebu snížení rizika vzniku akvaplaninku. Čidlem může být např. čidlo deště na kapotě vozidla nebo předním skle. Řídicí jednotka 5 však může spolupracovat i s dalšími systémy vozidla jako je ABS nebo ESP. Mezi vstupní údaje tedy patří zejména počet otáček kol, rozdíl otáček kol hnané a hnací nápravy, tedy prokluz, režim jízdy vozidla atd. Je možné si představit i sloučení ovládací jednotky 4 s řídicí jednotkou 5.

-2CZ 23920 Ul

Aktivací protiakvaplaninkového kartáčového zařízení i dojde ke spuštění kartáče 2 do pracovní pozice 2, 2a kartáče ve které dojde k rozhrnování vody před přední nápravou vozidla. Vlastním odvalováním, v případě rotačního kartáče 2, nebo posunem, v případě stacionárního kartáče 2, se tak bude voda rozstřikovat a odvádět do stran.

Zařízení je tak schopné odstranit přebytečné množství vody a stabilizovat vozidlo v jeho jízdní dráze. Takovéto na vozidlo instalované zařízení, tedy může výrazně snížit možnost vzniku akvaplaninku a zvýšit bezpečnost jízdy.

Claims (4)

1. Protiakvaplaninkové kartáčové zařízení, vyznačující se tím, že sestává z kartáio če (2) uspořádaného na konci závěsu (3) a ovládací jednotky (4), která je napojena na řídicí jednotku (5).

2. Protiakvaplaninkové kartáčové zařízení podle nároku, 1, vyznačující se tím, že přítlak a otáčky kartáče (2) jsou řízeny řídicí jednotkou (5) prostřednictvím ovládací jednotky (4).

15

3. Protiakvaplaninkové kartáčové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že kartáč (2) je stacionární nebo rotační.

4. Protiakvaplaninkové kartáčové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím. že dále sestává z ovladače (6) umístěného v kabině řidiče, propojeného s řídicí jednotkou (5).