Спосіб регулювання тиску повітря у пневматичній шині

Корисна модель відноситься до шинної промисловості, а саме до коліс транспортних засобів. Відомий спосіб регулювання тиску повітря в шинах автомобілів ЗИЛ-157К і ЗИЛ-131, [1] близький за своєю технічною суттю до запропонованої корисної моделі, в якому регулювання розподілу тиску здійснюють за допомогою системи регулювання тиску повітря в шинах, яка містить компресор, повітряний балон (ресивер), трубопроводи, пристрої підводу повітря у шини, прилади контролю тиску та керування, причому шини виконані у вигляді однооб'ємних торів. Відомий спосіб регулювання тиску у пневматичній шині не дає можливості оптимально його регулювати в залежності від дорожніх умов руху та навантаження транспортного засобу з метою запобігання інтенсивному зношуванню шини в результаті її стиску у місці контакту з дорогою, надмірного прогину, який виражається у відсотках по відношенню до поперечного перерізу, в залежності від тиску повітря, обумовленого ним її сплющування зі збільшенням опорної поверхні (відбитку) та опору коченню. За таких обставин розподіл тиску у збільшеної опорної поверхні шини стає несприятливим : виражені піки тиску на боковій стороні , недостатній тиск на дорогу, високі питомі витрати палива та підвищений шум під час руху транспортного засобу. Оптимальний тиск в шині має вирішальне значення. При низькому тиску суттєво зменшується довговічність і виникає високий опір коченню, шина сильніше зминається і може нагріватись до температури більше 150°С в залежності від тривалості руху транспортного засобу, його швидкості та величини прогину шини. Локальний перегрів матеріалу відбувається , перш за все , в області плеч шини, каркас втрачає свою міцність, деталі протектора і брекера розділяються, шина розвалюється. При цьому знижується ступінь безпеки: боковий відвід знижується, гальмівний шлях подовжується, транспортний засіб повільно реагує на рух керма, незадовільний рух по прямій. Задача корисної моделі - підвищення ресурсу шини, зменшення питомих витрат палива, забезпечення плавності та підвищення ступеню безпеки при русі транспортного засобу за рахунок регулювання оптимального розподілу тиску та температури повітря по периметру шини. Задача вирішується тим, що у способі регулювання тиску у пневматичній шині розділеній радіальними ребрами на декілька камер-секцій по периметру і сполучених між собою дроселюючими соплами із зворотніми клапанами, регулювання тиску та температури у контактуючій з дорогою камері-секції в залежності від дорожніх умов здійснюють дроселюванням і перепуском повітря через сопла із зворотніми клапанами у напрямку зворотному обертовому рухові колеса з послідовним зниженням його тиску та температури у кожній камері-секції, частину повітря із секції, після її контакту з дорогою, відводять, охолоджують і компресором подають у секцію, до наступного контакту з дорогою, втрати повітря із системи компенсують забором атмосферного повітря і подачею його у всмоктувальну частину компресора, тиск та перепад тиску регулюють за допомогою регулятора тиску і встановлених на камерах-секціях сенсорних датчиків тиску з корекцією по температурі та плавності ходу автотранспортного засобу. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на Фіг.1 показана функціональна схема регулювання розподілу тиску та температури у пневматичній шині. Схема регулювання тиску у шині складається з: шини, розділеної радіальними ребрами на камери-секції 1, 2, 3, 4, дроселюючого сопла з зоротнім клапаном 5, компресора 6 для відводу і підводу повітря у секції шини, холодильників 7,9, ресивера 8, регулюючих клапанів 10, 14, 15, регулятора тиску 11, сенсорних датчиків тиску 12, 13, датчика температури 16. Спосіб регулювання розподілу тиску реалізують у пневматичній шині, яка складається із камер-секцій 1, 2, 3, 4 утворених розділенням шини радіальними поперечними ребрами, з'єднаних між собою дроселюючими соплами із зворотними клапанами 5. Камери-секції 1,2,3,4 встановлені у міжреберні простори, утворені поперечними ребрами покришки. Спосіб регулювання розподілу тиску здійснюють наступним чином. Заключене у шині повітря несе на собі вагу транспортного засобу, шина стискається у місці контакту з дорогою. При цьому тиск повітря у камері-секції 1 контактуючій з дорогою зростає до величин Rk . Заданий тиск Rk у контактуючій з дорогою камері-секції 1 підтримують подачею компресором 6 повітря через холодильник 7, ресивер 8, який застосовують для створення необхідного запасу повітря у системі та згладжування пульсацій його тиску після компресора, у камеру-секцію 2, до її наступного контакту з дорогою. З метою компенсації втрат повітря через регулюючий клапан 10 у систему регулювання тиску подають атмосферне повітря. Під час руху транспортного засобу відбувається дроселювання повітря із стиснутої камери-секції 1 шини через дроселі 5 у суміжні камери-секції 2, 3, 4. При дроселюванні повітря втрата тиску Rk - Rb тим більша, чим менший тиск повітря Rb у камері-секції 4, після її контакту з дорогою. Величина перепаду тиску Rk - Rb зумовлює інтенсивність процесу дроселювання повітря, з її ростом температура повітря зменшується за умови адіабатного протікання процесу дроселювання (ефект Джоуля-Томпсона) внаслідок виконання роботи проштовхування зростаючої кількості повітря через дроселі 5 і відповідного зменшення внутрішньої його енергії. В результаті температура повітря у шині підтримується на значно нижчому рівні. Величину тиску Rb у камері-секції 4 підтримують відбором з неї частини повітря і подають його через холодильник 9 у компресор 6. Тиск Rk та перепад тиску Rk - Rb регулюють з корекцією по температурі та плавності ходу транспортного засобу за допомогою регулятора тиску 11, сенсорних датчиків тиску 12, 13, регулюючих клапанів 10, 14, 15, датчика температури 16. Періоди відводу і подачі повітря у секції залежать від частоти обертання колеса і величин секторів АВ(кут a) та СД(кут b) з’єднання камер-секцій 4, 2 із системою регулювання тиску. Спосіб регулювання тиску та температури у пневматичній шині дозволяє зменшити деформування і підвищити її довговічність,зменшити витрати енергії на рух транспортного засобу та забезпечити плавність його ходу. Джерела інформації: 1. Ершов Б.В. Автомобиль ЗИЛ.-М: Колос, 1975.-208с.