RU2524407C1

RU2524407C1 - Device for increase of cross country capacity of automotive vehicle

Info

Publication number: RU2524407C1
Application number: RU2013117621/11A
Authority: RU
Inventors: Константин Владимирович Щурин; Владимир Тимофеевич Исайчев
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2014-07-27

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: proposed device for increase coupling properties of automotive vehicle contains electropneumatic switch to output of which thermally insulated exhaust line is connected, and electrical power source. Electropneumatic switch is installed between exhaust manifold of internal combustion engine and intake pipe and provided by switch. Portable flexible thermally insulated pipeline is attached to end part of thermally insulated exhaust line.

EFFECT: improved cross country capacity.

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к устройствам, обеспечивающим повышение сцепных свойств автотранспортного средства.The invention relates to a transport mechanical engineering, in particular to devices providing an increase in the coupling properties of a motor vehicle.

Известен способ повышения сцепных свойств рельсового транспортного средства, реализованный в противобуксовочном устройстве, содержащем корпус, сообщенный с магистралью и каналами подачи сжатого воздуха и связанный со средствами автоматического включения пескоподачи, в которые входят датчики буксования и преобразователи электросигналов, причем исполнительный орган выполнен в виде прямоточного канала подачи песка, соединенного верхней горловиной с емкостью запаса песка и размещенного внутри пневмокамер, верхняя из которых является корпусом запорного устройства, а нижняя - эжектором, ограничивающимся патрубком с отражателем на своем нижнем конце (пат. РФ №2164483, кл. В61С 15/10, от 24.07.1997 г.). Однако использование песка для повышения сцепления колеса с рельсом в известных способе и устройстве приводит к повышенному износу колес и рельсов и к запесочиванию балласта железнодорожного полотна, а также к уменьшению адгезионного взаимодействия в зоне контакта колеса с рельсом.A known method of increasing the coupling properties of a rail vehicle, implemented in a traction control device comprising a housing in communication with the main and compressed air supply channels and associated with means for automatically switching on the sand supply, which includes slipping sensors and electrical signal converters, the executive body being made in the form of a direct-flow channel sand supply, connected by the upper neck with the capacity of the stock of sand and placed inside the pneumatic chambers, the upper of which is the housing of the locking device, and the lower one with an ejector, limited by a pipe with a reflector at its lower end (US Pat. RF No. 2164483, class B61C 15/10, dated July 24, 1997). However, the use of sand to increase the adhesion of the wheel to the rail in the known method and device leads to increased wear of the wheels and rails and to sanding of the ballast of the railroad tracks, as well as to a decrease in the adhesive interaction in the zone of contact of the wheel with the rail.

По технической сущности наиболее близким к предложенному техническому решению является противоюзовое устройство рельсового транспортного средства, содержащее компрессор, к выходу которого подключен теплоизолированный ресивер, снабженный электронагревательным элементом, подключенным через блок автоматического регулирования температуры к источнику электропитания, а выход ресивера через электропневматический вентиль подключен к входу электропневматического переключателя, к выходам которого подключены выпускные теплоизолированные магистрали горячего воздуха, на выходе каждой из которых установлены форсунки переднего и заднего хода, расположенные попарно у каждого приводного колеса, причем каждая форсунка имеет профилированное сопло, направленное в область контакта колеса с рельсом и расположенное вблизи него, а пневматический вентиль выполнен управляемым от автоматической системы защиты от буксования, а также оно снабжено датчиками обнаружения буксования, расположенными у каждой приводной колесной пары, причем выходы датчиков подключены к входам автоматической системы защиты от буксования (патент РФ №2252166, 20.05.2005, Бюл. №14).By technical nature, the closest to the proposed technical solution is an anti-union device of a rail vehicle containing a compressor, the output of which is connected to a thermally insulated receiver equipped with an electric heating element connected via an automatic temperature control unit to the power supply, and the output of the receiver through an electro-pneumatic valve is connected to the input of the electro-pneumatic the switch to the outputs of which the exhaust is connected is thermally insulated hot air lines, at the outlet of each of which there are forward and reverse nozzles located in pairs at each drive wheel, each nozzle having a profiled nozzle directed to and adjacent to the wheel-rail contact area, and the pneumatic valve is controlled from automatic slip protection systems, and it is also equipped with slippage detection sensors located at each drive wheel pair, and the outputs of the sensors are connected to the inputs of the machine eskoy protect the system from slipping (RF patent №2252166, 20.05.2005, Bull. No. 14).

Недостатком данного устройства является то, что оно не может в чистом виде быть применено на автотранспортных средствах (АТС) при их буксовании на обледенелых и заснеженных участках автомобильных дорог в связи с тем, что:The disadvantage of this device is that it cannot be used in pure form on vehicles (ATS) when they slip on icy and snowy sections of roads due to the fact that:

1) В зависимости от загрузки автотранспортного средства изменяется расстояние от несущей системы (рамы или кузова) до поверхности дороги, в то время как у локомотива оно постоянно.1) Depending on the load of the vehicle, the distance from the carrier system (frame or body) to the road surface changes, while at the locomotive it is constant.

2) В транспортном (не рабочем) положении трубопроводы с форсунками будут находиться перед ведущими колесами вблизи дорожной поверхности, что приведет их к повреждению (а, возможно, от них и шин) при наезде на неровности и пр. в процессе эксплуатации автотранспортного средства.2) In the transport (not working) position, pipelines with nozzles will be in front of the drive wheels near the road surface, which will lead to damage (and, possibly, from them and tires) when hitting bumps, etc. during the operation of the vehicle.

3) Значительное количество автотранспортных средств не имеют воздушных компрессоров.3) A significant number of vehicles do not have air compressors.

4) При наличии на автотранспортном средстве воздушного компрессора необходимо устанавливать еще и дополнительное оборудование, что усложняет и удорожает конструкцию.4) If there is an air compressor on the vehicle, additional equipment must also be installed, which complicates and increases the cost of construction.

5) Установка электронагревательного элемента в ресивере с блоком автоматического регулирования для нагрева воздуха требует дополнительных энергетических затрат.5) Installing an electric heating element in a receiver with an automatic control unit for heating air requires additional energy costs.

Техническим результатом предлагаемого устройства для повышения сцепных свойств автотранспортного средства является упрощение и снижение стоимости конструкции этого устройства и энергетических затрат при его использовании, и повышение проходимости, скорости движения и производительности, снижение расхода топлива и износа шин автотранспортных средств при движении по обледенелым дорогам, а также предупреждение и ликвидация транспортных заторов.The technical result of the proposed device to improve the grip properties of a vehicle is to simplify and reduce the cost of the design of this device and energy costs when using it, and increase patency, speed and productivity, reduce fuel consumption and tire wear of vehicles when driving on icy roads, and prevention and elimination of traffic congestion.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для повышения сцепных свойств автотранспортного средства, содержащем электропневматический переключатель, к выходу которого подключена выпускная теплоизолированная магистраль, и источник электропитания, электропневматический переключатель установлен между выхлопным коллектором двигателя внутреннего сгорания и приемной трубой и снабжен выключателем, а к концевой части выпускной теплоизолированной магистрали присоединяется переносной гибкий теплоизолированный трубопровод, что позволяет водителю при буксовании ведущих колес автотранспортных средств на обледенелых или заснеженных дорогах подводить к ним переносным гибким теплоизолированным трубопроводом от выпускной теплоизолированной магистрали горячие выхлопные газы и расплавлять лед или снег впереди, сзади и в зонах контакта ведущих колес с дорогой, обеспечивая взаимодействие шин непосредственно с поверхностью дороги, и таким образом повышать сцепные свойства, скорость движения и производительность АТС, снижать буксование ведущих колес, износ шин и расход топлива, а также предупреждать возникновение автотранспортных заторов. Кроме того, использование предлагаемого устройства может повысить сцепные свойства позади движущегося транспорта.The specified technical result is achieved by the fact that in the device for increasing the coupling properties of a vehicle containing an electro-pneumatic switch, to the output of which an exhaust heat-insulated pipe and an electrical power source are connected, an electro-pneumatic switch is installed between the exhaust manifold of the internal combustion engine and the receiving pipe and is equipped with a switch, and portable flexible thermally insulated t a water supply pipe, which allows the driver to slip hot exhaust gases into the portable flexible heat-insulated pipeline from the heat-insulated exhaust pipe to the driver when slipping the driving wheels of vehicles on icy or snowy roads and to melt ice or snow in front, behind and in the contact areas of the driving wheels with the road, ensuring tire interaction directly with the road surface, and thus increase the grip, travel speed and performance of the vehicle, reduce the slipping of the drive wheels tire wear and fuel consumption, and also prevent traffic jams. In addition, the use of the proposed device can improve the adhesion properties behind a moving vehicle.

Устройство для повышения сцепных свойств автотранспортного средства содержит электропневматический переключатель, установленный между выхлопным коллектором двигателя внутреннего сгорания и приемной трубой, к выходу которого подключена выпускная теплоизолированная магистраль. К концевой части выпускной теплоизолированной магистрали присоединяется переносной гибкий теплоизолированный трубопровод для подвода горячих выхлопных газов к зонам контакта буксующих ведущих колес с дорогой. Электропневматический переключатель снабжен выключателем. Устройство также имеет источник электропитания. Электропневматический переключатель имеет два положения: первое - «Выключено» - выхлопные газы из выхлопного коллектора двигателя внутреннего сгорания поступают в приемную трубу и далее через систему отвода выхлопных газов - в атмосферу и второе - «Включено» - выхлопные газы поступают только в выпускную теплоизолированную магистраль и далее в переносной гибкий теплоизолированный трубопровод (если он присоединен) и в атмосферу. Длина и количество выпускных теплоизолированных магистралей и присоединяемых к ним переносных гибких теплоизолированных трубопроводов, а также количество электропневматических переключателей определяются конструктивными особенностями автотранспортных средств и условиями их эксплуатации. Поперечные размеры электропневматических переключателей, выпускных теплоизолированных магистралей и присоединяемых к ним переносных гибких теплоизолированных трубопроводов определяются параметрами двигателя внутреннего сгорания. Для заданного автотранспортного средства скорость выхлопных газов на выходе из переносного гибкого теплоизолированного трубопровода будет определяться его параметрами, параметрами выпускной теплоизолированной магистрали, электропневматического переключателя и оборотами двигателя. В момент открытия выпускных клапанов двигателя внутреннего сгорания температура отработавших газов в камере сгорания составляет около 1000°С. Во избежание повреждения шин расстояния от конца переносного гибкого теплоизолированного трубопровода до поверхности дороги и от средней точки контакта выходящей из него горячей газовой струи с обледенелой или заснеженной дорогой до зоны контакта ведущего колеса с дорогой и температура этой струи должны иметь значения, не оказывающие повреждающего воздействия на шины и дорожное покрытие. Предлагаемое устройство для повышения сцепных свойств автотранспортного средства имеет более простую конструкцию, чем прототип, и ниже стоимость, и энергетические затраты при его использованииA device for increasing the coupling properties of a motor vehicle comprises an electro-pneumatic switch mounted between an exhaust manifold of an internal combustion engine and a receiving pipe, to the output of which an exhaust heat-insulated pipe is connected. A portable flexible thermally insulated pipeline is connected to the end part of the outlet heat-insulated pipe to supply hot exhaust gases to the contact zones of the slipping drive wheels and the road. The electro-pneumatic switch is equipped with a switch. The device also has a power source. The electro-pneumatic switch has two positions: the first is “Off” - the exhaust gases from the exhaust manifold of the internal combustion engine enter the exhaust pipe and then through the exhaust system to the atmosphere and the second is “On” - the exhaust gases enter the exhaust heat-insulated line and further into a portable flexible thermally insulated pipeline (if attached) and into the atmosphere. The length and number of exhaust heat-insulated pipelines and portable flexible heat-insulated pipelines attached to them, as well as the number of electro-pneumatic switches are determined by the design features of vehicles and their operating conditions. The transverse dimensions of electro-pneumatic switches, exhaust thermally insulated pipelines and portable flexible thermally insulated pipelines attached to them are determined by the parameters of the internal combustion engine. For a given vehicle, the speed of the exhaust gases at the exit from the portable flexible thermally insulated pipeline will be determined by its parameters, parameters of the exhaust thermally insulated pipe, electro-pneumatic switch and engine speed. At the time of opening the exhaust valves of the internal combustion engine, the temperature of the exhaust gases in the combustion chamber is about 1000 ° C. In order to avoid damage to the tires, the distance from the end of the portable flexible insulated pipeline to the road surface and from the midpoint of the contact of the hot gas stream exiting from it with an icy or snowy road to the zone of contact of the drive wheel with the road and the temperature of this stream must have values that do not affect the tires and road surface. The proposed device to improve the adhesion properties of a vehicle has a simpler design than the prototype, and lower cost and energy costs when using it

Предлагаемое устройство для повышения сцепных свойств автотранспортного средства работает следующим образом.The proposed device to improve the grip of a vehicle is as follows.

В нерабочем положении устройства выключатель электропневматического переключателя находится в положении «Выключено», при этом выхлопные газы из выхлопного коллектора двигателя внутреннего сгорания через электропневматический переключатель поступают в приемную трубу и т.д. через систему отвода выхлопных газов автотранспортного средства на выход в атмосферу. При буксовании ведущих колес автотранспортного средства на гололеде или снегу водитель присоединяет переносной гибкий теплоизолированный трубопровод к концевой части выпускной теплоизолированной магистрали и переводит выключатель электропневматического переключателя в положение «Включено». При этом выхлопные газы из выпускного коллектора двигателя внутреннего сгорания через электропневматический переключатель поступают только в выпускную теплоизолированную магистраль и переносной гибкий теплоизолированный трубопровод. Затем водитель подводит концевую часть переносного гибкого теплоизолированного трубопровода поочередно к зонам контакта буксующих ведущих колес с дорогой. Горячей струей выхлопных газов из переносного гибкого теплоизолированного трубопровода лед или снег впереди, сзади и в зоне контакта ведущих колес с дорогой расплавляется, обеспечивая взаимодействие шин непосредственно с поверхностью дороги, снижение буксования ведущих колес, износа шин, расхода топлива и повышение скорости движения и производительности АТС и предупреждение и ликвидацию автотранспортных заторов. Во избежание повреждения шин и дороги расстояния от конца переносного гибкого теплоизолированного трубопровода до поверхности дороги и от средней точки контакта выходящей из него горячей газовой струи с обледенелой или заснеженной дорогой до зоны контакта ведущего колеса с дорогой и температура этой струи должны иметь значения, не оказывающие повреждающего воздействия на шины и дорожное покрытие.In the inoperative position of the device, the switch of the electro-pneumatic switch is in the "Off" position, while the exhaust gases from the exhaust manifold of the internal combustion engine through the electro-pneumatic switch enter the exhaust pipe, etc. through the exhaust system of a vehicle to exit into the atmosphere. When slipping the driving wheels of a vehicle on ice or snow, the driver attaches a portable flexible heat-insulated pipeline to the end of the exhaust heat-insulated trunk and puts the switch of the electro-pneumatic switch to the "On" position. In this case, the exhaust gases from the exhaust manifold of the internal combustion engine through the electro-pneumatic switch enter only the exhaust heat-insulated pipe and portable flexible heat-insulated pipe. Then the driver brings the end of the portable flexible insulated pipeline alternately to the contact zones of the slipping driving wheels with the road. With a hot stream of exhaust gases from a portable flexible thermally insulated pipeline, ice or snow melts in front, behind and in the zone of contact of the driving wheels with the road, ensuring the interaction of tires directly with the road surface, reducing slipping of driving wheels, tire wear, fuel consumption and increasing vehicle speed and performance and preventing and eliminating traffic congestion. In order to avoid damage to tires and the road, the distance from the end of the portable flexible insulated pipe to the road surface and from the midpoint of the contact of the hot gas stream exiting from it with an icy or snowy road to the contact area of the drive wheel with the road and the temperature of this stream must be non-damaging impact on tires and road surface.

Claims

A device for improving the coupling properties of a motor vehicle, comprising an electro-pneumatic switch, to the output of which an exhaust heat-insulated pipe is connected, and a power source, characterized in that the electro-pneumatic switch is installed between the exhaust manifold of the internal combustion engine and the exhaust pipe and is equipped with a switch, and to the end part of the exhaust heat-insulated the trunk joins a portable flexible insulated pipeline.