一种免维护型商用车制动鼓自动冷却系统技术方案

本发明专利技术涉及一种免维护型商用车制动鼓自动冷却系统，包括储气装置、监测装置和控制装置；储气装置固定在商用车的底盘骨架上，其通过冷却管路对商用车制动鼓内和制动蹄及摩擦片进行冷却；监测装置安装在商用车制动器防尘罩和储气装置上；控制装置安装在商用车上并通过监测装置采集到的温度和气压使冷却管路导通或截断。本发明专利技术的有益效果是：1、质量小，且绝大多数为非簧下质量，不会影响汽车行驶的平顺性和操纵稳定性。2、体积小，布置灵活，在商用车上具有完全的装配可能。3、工作时对驾驶员和行人不产生任何安全影响。4、可长期长时使用，不受季节限制。5、不需维护，自动工作。6、冷却效能高，且冷却效能基本不受车辆行驶速度的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种免维护型商用车制动鼓自动冷却系统
本专利技术涉及汽车设备
，具体涉及一种免维护型商用车制动鼓自动冷却系统。
技术介绍
汽车鼓式制动器由于散热条件不良，在频繁制动的路况下，制动鼓温度会快速上升。当温度达到特定值后，制动器的制动效能会明显下降，这种现象称为“制动热衰退”。制动热衰退会使车辆的制动时间和距离增加，影响行车安全。商用汽车的后轮由于制动鼓和轮辋之间的距离狭窄，散热条件尤其恶劣，制动产生的高温可能烤坏气门嘴橡胶密封件，严重时甚至会造成炸胎。此外，制动器过热还会加剧制动摩擦衬片的磨损，大幅降低摩擦片使用寿命，增加车辆的使用成本。当前市场中用来解决制动器过热问题的产品，主要存在的具体形式如下：1、在车辆上额外安装水箱，适当时候对制动鼓进行淋水冷却。卡车使用该类产品时，若将水箱安装在驾驶舱上部，使得车辆重心升高从而影响车辆行驶的稳定性；若安装于裙部，会造成横向重心偏移。当客车产品使用该类产品时，水箱必须安装在行李舱内，不仅挤占了行李的放置空间，而且会对行李造成污染。喷淋装置需时常加水，为保证续驶里程，冷却水箱及附加装置在加满水的情况下，重量大的会达到数百公斤，所以车辆的整备质量会大幅增加，而载质量则相应减少。淋水冷却的方式在控制不当时，高温制动鼓由于温度骤降可能会破裂，给驾驶员和行人的生命安全带来严重后果。水箱若安装于裙部或行李舱内，则必须使用压力喷淋，形成的水雾会对附近车辆和行人造成影响。当车辆在严寒季节行驶时，采用淋水冷却的方式体现出更大的局限性。首先，车辆停驶时必须将容器和管道中的水放尽，否则冷却水结冰后会把容器涨裂；管道中残留的冷却液结冰后会使其中的阀类零件失效。其次，行驶中喷淋的水会导致路面结冰，诱发交通事故。淋水冷却喷头直接对制动鼓外圆柱面进行喷淋，所以喷头的安装受制动鼓与轮辋内圈的空间尺寸限制。2、在制动鼓外部套装附加装置，二者共同形成油腔，油液在腔内循环再经过冷却水进行冷却。该类装置的缺陷是结构复杂，由于制动鼓与车轮轮辋间的空间有限，所以只能在特定车辆上安装，使用受到很大局限。通过在制动鼓内腔设置水道的装置，必须与散热系统共用防冻液，需要定期更换。内置水道或在制动鼓内外设置导流散热元件的装置均与制动鼓匹配安装，因制动鼓及制动蹄衬片均为易损件，更换时势必要进行拆装和调整工作。此外，装置本身属于汽车簧下质量，根据汽车理论，簧下质量的增加会影响汽车的平顺性和操纵稳定性。第三，由于装置与制动鼓共同旋转，必须进行装配后的动平衡，但因后期二者之间要充进油液，所以原先的动平衡将会破坏。直接后果是高速时整车的振动，在影响乘坐舒适性的同时造成轮胎等相关部件的早期磨损。第四、必须额外设置冷却油循环装置，结构复杂，成本增加明显。第五、由于额外的冷却要求，必须加大原车的冷却系统。这使得实施的可能性再次缩窄。3、在制动鼓和制动蹄内壁直接设置冷却水道进行冷却，此方案同样无法解决充水后的制动鼓动平衡问题。制动鼓和制动蹄温度环境和振动条件极其恶劣，所以对水道的密封要求很高，无形中增加了部件加工的难度。其他缺陷与第二点类似。4、在制动鼓内腔安设风轮或扇叶，对封闭的制动鼓内腔进行通风散热。该方式结构复杂，由于制动器蹄片和回位弹簧以及周向均布的轮毂螺栓等零部件限制了风轮或扇叶的径向尺寸小，因而散热效果有限。此外，散热作用还却决于风轮或扇叶的转速，在下长坡这种最需要冷却的工况，反而因车速不高而无法发挥作用。5、利用高压冷空气对制动鼓进行冷却。该装置利用汽车空调的循环回路，在汽车空调开启车内供冷模式下，利用经附加蒸发器冷却后的空气来冷却制动鼓。该装置的缺点在于，当车辆空调不工作而传感器检测制动鼓需要冷却时，控制装置会自动打开空调压缩机和离心风机来冷却制动鼓。这种模式会额外消耗发动机功率，车辆油耗会明显上升。该装置的使用还受季节限制，秋冬季节无法使用。6、通过在制动鼓或轮辋上设置导风装置来促进制动鼓内外空气的流通，将热量散发到大气中。类似装置散热效果不明显，散热作用还却决于导风装置的转速，在下长坡这种最需要冷却的工况，反而因车速不高而无法发挥作用。新增装置为汽车簧下质量，会影响车辆行驶的平顺性和操纵稳定性。
技术实现思路
综上所述，为客克服现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种免维护型商用车制动鼓自动冷却系统。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种免维护型商用车制动鼓自动冷却系统，包括储气装置、监测装置和控制装置；所述储气装置固定在商用车的底盘骨架上，其用于储备通过商用车标配部件得到的常温压缩空气，并且所述储气装置通过冷却管路向商用车制动鼓内和制动蹄及摩擦片总成喷射常温压缩空气进行冷却；所述监测装置安装在商用车制动器防尘罩和所述储气装置上，并实时采集所述制动鼓内壁的温度和所述储气装置内的气压；所述控制装置安装在商用车上并根据所述监测装置采集到的温度和气压使所述冷却管路导通或截断。本专利技术的有益效果是：1、质量小，且绝大多数为非簧下质量，不会影响汽车行驶的平顺性和操纵稳定性。2、体积小，布置灵活，在商用车上具有完全的装配可能。3、工作时对驾驶员和行人不产生任何安全影响。4、可长期长时使用，使用不受季节限制。5、不需维护，自动工作。6、冷却效能高，且冷却效能基本不受车辆行驶速度的影响。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进：进一步，所述商用车标配部件包括商用车发动机空气压缩机、商用车空气干燥器和商用车主储气筒，所述储气装置的入口通过第一输气管连通主储气筒的出口，所述主储气筒的入口通过第二输气管连通空气干燥器的出口，所述空气干燥器的入口通过第三输气管连通发动机空气压缩机的出口。采用上述进一步方案的有益效果是：通过发动机空气压缩机获得温度升高的压缩空气，在压缩空气传输与储存的过程中，使通过与管路与外界空气进行热交换以及体积膨胀降温，进而得到冷却制动鼓和制动蹄及摩擦片总成的常温压缩空气。进一步，还包括四回路保护阀；所述四回路保护阀其中一个接口安装在所述主储气筒的出口上，所述储气装置的入口通过所述第一输气管连通所述四回路保护阀的另外一个接口。采用上述进一步方案的有益效果是：当该系统中某处元件发生泄漏时，四回路保护阀将主储气筒的气压维持在一保证汽车能持续行驶的阈值，以将汽车开往修理场所。进一步，所述储气装置为制动冷却储气筒。进一步，所述监测装置包括非接触式温度传感器和气压传感器；所述非接触式温度传感器安装在所述制动器防尘罩上，所述气压传感器安装在所述储气装置上。采用上述进一步方案的有益效果是：实时监控制动鼓内壁的温度和储气装置内的气压，以决定是否启动对制动鼓内壁和制动蹄及摩擦片总成的冷却。进一步，所述控制装置为ECU控制芯片，其设置在商用车仪表台下方，并通过相应的线路分别连接所述非接触式温度传感器、所述气压传感器以及所述电磁气阀。进一步，所述冷却管路上设有电磁气阀，所述控制装置通过控制所述电磁气阀开启或关闭来使所述冷却管路导通或截断。进一步，所述冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种免维护型商用车制动鼓自动冷却系统，其特征在于，包括储气装置、监测装置和控制装置；所述储气装置固定在商用车的底盘骨架上，其用于储备通过商用车标配部件得到的常温压缩空气，并且所述储气装置通过冷却管路向商用车制动鼓(11)内和制动蹄及摩擦片总成(16)喷射常温压缩空气进行冷却；所述监测装置安装在商用车制动器防尘罩(10)和所述储气装置上，并实时采集所述制动鼓(11)内壁的温度和所述储气装置内的气压；所述控制装置安装在商用车上并根据所述监测装置采集到的温度和气压使所述冷却管路导通或截断。/n

【技术特征摘要】
1.一种免维护型商用车制动鼓自动冷却系统，其特征在于，包括储气装置、监测装置和控制装置；所述储气装置固定在商用车的底盘骨架上，其用于储备通过商用车标配部件得到的常温压缩空气，并且所述储气装置通过冷却管路向商用车制动鼓(11)内和制动蹄及摩擦片总成(16)喷射常温压缩空气进行冷却；所述监测装置安装在商用车制动器防尘罩(10)和所述储气装置上，并实时采集所述制动鼓(11)内壁的温度和所述储气装置内的气压；所述控制装置安装在商用车上并根据所述监测装置采集到的温度和气压使所述冷却管路导通或截断。


2.根据权利要求1所述的免维护型商用车制动鼓自动冷却系统，其特征在于，所述商用车标配部件包括商用车发动机空气压缩机(1)、商用车空气干燥器(2)和商用车主储气筒(3)，所述储气装置的入口通过第一输气管连通主储气筒(3)的出口，所述主储气筒(3)的入口通过第二输气管连通空气干燥器(2)的出口，所述空气干燥器(2)的入口通过第三输气管连通发动机空气压缩机(1)的出口。


3.根据权利要求2所述的免维护型商用车制动鼓自动冷却系统，其特征在于，还包括四回路保护阀(4)；所述四回路保护阀(4)其中一个接口安装在所述主储气筒(3)的出口上，所述储气装置的入口通过所述第一输气管连通所述四回路保护阀(4)的另一个接口。


4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦韬，龙云泽，
申请(专利权)人：桂林航天工业学院，
类型：发明
国别省市：广西;45