Результат интеллектуальной деятельности: Система поперечной стабилизации кузова автомобиля

Изобретение относится к транспортным средствам и может быть использовано в конструкции автомобилей для стабилизации поперечной устойчивости транспортного средства.

Известен газонаполненный амортизатор, содержащий пневмокамеру с опорной тарелкой, нагруженной снизу пружиной (Раймпель Й. Шасси автомобиля: Амортизаторы, шины, колеса / Пер. с нем. В.П. Агапова; Под ред. О.Д. Златовратского. - М.: Машиностроение, 1986, стр. 71, рис. 1. 95). Опорная тарелка соединена штангой с регулирующим поршнем, размещенным внутри полого штока амортизатора. В штоке амортизатора имеются дроссельные отверстия. Регулирование усилий амортизатора осуществляется путем изменения давления в пневмокамере. В зависимости от этого давления регулирующий поршень смещается относительно дроссельных отверстий, изменяя их проходные сечения. Вследствие этого увеличивается либо уменьшается гидравлическое сопротивление перетеканию масла через дроссельные отверстия и соответственно возрастают либо уменьшаются силы сопротивления амортизатора. Недостатками описанного устройства являются снижение прочности полого штока и кратковременные изменения характеристик амортизатора от действия случайных толчков, вызывающих инерционное смещение регулирующего поршня, относительно дроссельных отверстий.

Известен амортизатор с регулированием силы сопротивления клапана отбоя (Раймпель Й. Шасси автомобиля: Амортизаторы, шины, колеса / Пер. с нем. В.П. Агапова; Под ред. О.Д. Златовратского. - М.: Машиностроение, 1986, стр. 73, рис. 1. 97). Описываемое устройство содержит пневмокамеру, закрепленную на верхнем конце полого штока, внутри которой размещена резиновая мембрана. Внутри штока размещена штанга, связанная с резиновой мембраной и снабженная на нижнем конце тарелкой с кулачком, который контактирует с дисками клапана отдачи. В зависимости от давления в пневмокамере штанга через кулачок прижимает диски клапана отдачи в большей или меньшей степени, при этом меняется гидравлическое сопротивление перетеканию масла через клапан отдачи и соответственно увеличивается либо уменьшается усилие отбоя амортизатора. Недостатком описанного устройства, выбранного в качестве прототипа, является снижение прочности штока вследствие выполнения его полым, а также сужение возможностей регулировки только по усилию отбоя.

Известна конструкция системы стабилизации поперечной устойчивости транспортного средства (см. патент RU 2329159 С1, дата публикации 20.07.2008 г.). Система стабилизации поперечной устойчивости транспортного средства содержит выполненный в виде торсиона стабилизатор, установленный на раме параллельно оси колес и снабженный шарнирно закрепленными на концах опорами, балансиры правого и левого бортов транспортного средства, имеющие шарнирно закрепленные стойки, кривошипы, связывающие торсион с балансирами правого и левого бортов, валы, установленные попарно вдоль рамы и связывающие балансиры с поперечными рычагами подвески переднего и заднего мостов, при этом внутренние концы валов имеют рычаги, в которых шарнирно закреплены стойки. Недостатком конструкции является отсутствие динамической стабилизации подвески.

Целью изобретения является расширение диапазона возможностей транспортных средств, путем минимизации крена кузова автомобиля и увеличения проходимости по бездорожью, путем совершенствования электромагнитного клапана, а также выбор необходимой жесткости подвески на разных участках дороги.

Задачей изобретения является повышение безопасности при управлении транспортным средством, а именно:

- совершенствование регрессивной характеристики амортизатора;

- разработка конструкции клапана с возможностью регулировки проходного сечения.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в реализации следующих технических решений:

- механизм преобразования вращательного движения электромагнитного двигателя в поступательное движение поршня;

- механизм регулировки проходного сечения замкнутого контура в головке клапана за счет изменения положения поршня.

При передвижении автомобиля в городских условиях, по трассе и на бездорожье кузов автомобиля под действием инерционных сил смещается и наклоняется. Крен во время поворота создает проблемы для водителя. Следствием крена является положительный развал, при котором на дорожное полотно опирается лишь внешний край шины, вследствие чего уменьшается пятно контакта и теряется сцепление. Для устранения указанных эффектов в данной работе предлагается система динамической стабилизации подвески автомобиля, которая позволит улучшить управляемость в городских условиях за счет уменьшения кренов в поворотах и повысить проходимость на бездорожье.

Для достижения указанного технического результата предлагается следующая конструкция стабилизации поперечной устойчивости транспортного средства (Фиг. 1).

Система состоит из: клапана с возможностью регулировки проходного сечения 1, гидроцилиндра 2, стойки стабилизатора 3, стабилизатора 4, соединительных шлангов 5, крепления стабилизатора 6. Клапан 1 соединен с ЭБУ автомобиля 7 посредством шлейфа проводов.

Гидроцилиндры 2 и стойки стабилизатора 3 жестко связаны с кузовом автомобиля.

Клапан 1 при помощи ЭБУ 7 регулирует проходное сечение жидкости в системе динамической подвески автомобиля. На автомобиле должны быть установлены датчики вертикальных и поперечных ускорений, сигнал от которых поступает на ЭБУ 7. Клапан состоит из гаек 8, крышки 9, электромагнитного двигателя, состоящего из магнитов 10 и ротора 11, на который намотана катушка 12; ведущей шестерни 13, соединенной с ротором 11 при помощью шпоночного соединения, ведомой шестерни 14, соединенной с промежуточным валом 15 с помощью шпоночного соединения, внешних стопорных колец 16 ограничивающие движение шестерен в осевом направлении, поршня 17, подшипников скольжения 18, головки 19, прокладки 20, уплотнительного кольца 21, корпуса 22 (Фиг. 2).

Стойка стабилизатора 3 крепиться к стабилизатору 4 при помощи фланца 23 двумя болтами 24. К кузову автомобиля стойка крепиться при помощи сайлентблока 25 (Фиг. 3).

Сайлентблок 25 устанавливается в стойке стабилизатора 3 и состоит из направляющей 26, втулки 27, резинового вкладыша 28, болта 29 и гайки 30 (Фиг. 4).

Гидроцилиндр 2 крепиться к стабилизатору 4 при помощи фланца 31, а к кузову автомобиля при помощи сайлентблока 25. Крепление шлангов осуществляется штуцером 32 (Фиг. 5).

Устройство работает следующим образом. ЭБУ 7 подает напряжение на ротор 8 электромагнитного двигателя 10, вследствие чего ротор 11 начинает вращаться, при этом передает вращение на шестерню 13 посредством шпоночного соединения. Далее при помощи цилиндрической прямозубой передачи промежуточный вал клапана 15 начинает вращаться. Посредством винтовой передачи преобразуется вращательное движение промежуточного вала 15 в поступательное движение поршня клапана 17. Перемещение поршня 17 приводит к изменению проходного сечения замкнутого контура, в результате возможна регулировка расхода потока жидкости. Тем самым происходит регулировка жесткости стабилизатора и минимизируется крен кузова в повороте, увеличивается проходимость на бездорожье и обеспечивается плавность хода по ровной дороге.

Крышка 20 клапана 2 крепиться к корпусу 22 при помощи четырех гаек 8. Совместно с ними крепиться и головка клапана 19. Для герметичности соединений используются прокладка 20 и уплотнительное кольцо 21.