专利名称：一种摩擦垫的粗糙度的制法及用途——汽车紧急制动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车滑动摩擦领域，特别是随实际行驶速度控制紧急刹车而产生的滑动摩擦力的汽车时速控电气动式--汽车紧急制动系统。
现在汽车的制动距离即汽车轮胎的拖印，其长短主要取决于汽车行驶速度，汽车最大总重量，轮胎与路面的滑动摩擦因数。其中，这种滑动摩擦因数随外界条件的变化(如下雨、路面积雪、结冰时)对其制动距离影响很大。
滑动摩擦因数的大小，即跟相互接触的两个物体的材料有关，又跟接触面的情况(如粗糙程度有关)公路的材料和其表面的粗糙度是很难在人为地加以改变，轮胎的材料已被选定橡胶，其表面的粗糙度是刻有凸凹的花纹或缠铁链。在轮胎上缠铁链只适用于冰雪路面，不但浪费油耗，而且影响汽车行驶速度，如专利分类号B60C27/06汽车轮胎防滑装置、B60C27/00汽车轮胎地面防滑装置。
滑动摩擦力跟压力成正比，也就是通过汽车所有轮胎对公路表面的垂直作用力成正比。汽车的最大总重量是恒定的，是不可能再增加其重量的，也就是说对公路表面的压力是不变的。在相同的压力和速度下，滑动摩擦因数越大，滑动摩擦力就越大，制动距离就越短，橡胶轮胎与路面(干)之间的滑动摩擦因数是0.71，当外界条件变化时，其数值将随之减小则是增加制动距离的主要原因。
汽车所有轮胎与路面的总共接触面积是一个不变的数值。
在这个有限的面积内，是很难做到制造的特别粗糙的滑动摩擦表面积。
汽车轮胎与路面的摩擦分为滚动摩擦和滑动摩擦。只有在刹车制动时，才需要滑动摩擦，当在高速公路上行驶的汽车因现有制动系统突然失效或轮胎突然爆裂时，是无法控制汽车让其产生滑动摩擦力的。
本发明的目的是要提供一种新的汽车时速控电气动式--汽车紧急制动系统，通过本系统中摩擦垫的摩擦端面的粗糙程度，来增加汽车与路面不受外界条件明显变化的滑动摩擦力，吸收汽车产生的一部分动能而缩短现有汽车的紧急制动距离。它能有效地防止现有制动距离内的一些恶性交通事故，特别是汽车在高速公路上行驶因现有制动系统突然失效或轮胎突然爆裂所引发的重大交通事故，从而挽救一些司机和他人的生命。
本发明的目的是这样实现的在汽车时速控电气动式--汽车紧急制动系统中的摩擦垫的摩擦端面Z上钻有100-100000个螺拴型阻力孔，其所有孔的中心轴线彼此互相平行，并与摩擦端面形成a=90°-30°的角度，包括特定值90°、85°、80°、75°、70°、65°、60°、50°、30°，在这些孔中安装100-100000个锥盘柱型阻力针，其所有针尖至摩擦端面的距离为d=0-10mm，包括特定值0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.5、2、3、4、5、10，其数量包括特定值1000、2000、3000、4000、5000、6000、10000、20000、40000、60000、80000。其维盘柱型阻力针是由三种形状组成，分别为锥体、其锥角a1=10°-170°，其长L=3-30mm，要求0.5L-L范围内的热处理硬度HRC20-67；阻力盘其厚=0.16L、其直径∮a=L，与磨擦垫为动配合；定心柱长=L，直径∮1=3-15mm，与摩擦垫为静配合。其针尖的的形状包括四种，分别为锐角型、钝角形、半球型(球半径在0.5-5mm)，圆边内孔型，这四种针尖可同时使用，也可单独在摩擦垫中使用。摩擦垫按所采用的原料分为6种，分别为(1)以金属为原料，包括铸铁或铝合金；(2)以铸石为原料；(3)以橡胶为原料；(4)按％重量计，以石棉10-30％、纤维10-30％、金属丝10-30％以及平衡量厌氧胶；(5)以陶瓷为原料；(6)以塑料为原料，这6种摩擦垫匀包括上述的特征。摩擦垫的这些特征是制造其摩擦端面粗糙程度的一种方法。
一种控制摩擦垫的方法，其特征是包括一个气压值和一个半径差。其中，气压值是指活塞上方空间内的气压在0-120kgf/cm2的负压值至0-30kgf/cm2的正压值之间变化，即气压值在120kgf/cm2负压至30kgf/cm2正压值之间变化；其中半径差是指滑套内的半径(R1)减去箱体符套的内半径(R2)所得的差等于5-150mm(其中滑套内半径R1等于90-600mm，其特定值包括90、160、200、300、400、500、550、600)当滑套内的活塞上方空间内的气压由0-120kgf/cm2的负压变化为0-30kgf/cm2的正压值即作用在活塞上端面的气压等于或接近作用在活塞下端面的气压值(即作用在以R1为半径的有效面积上的气压)时，作用在密封垫上端面有效面积上的气压(即指是以R2为半径的有效面积上的气压)推动其向下移动，与箱内体符套分离，压缩气体通过其分离后所形成的空隙而进入气袋，形成在气袋容积内的气体压力作用在气袋下托垫上，而推动摩擦垫的摩擦端面和其中的锥盘柱型阻力针的针尖同时与路面接触，代替轮胎与路面产生的一部分滑动摩擦力，增加汽车整体与路面的滑动摩擦力，吸收其产生的一部分动能而缩短其紧急制动距离。
本发明需要将两个贮气箱体分别通过两个凸样夹板和两个凹样夹板，固定在汽车底盘的汽车骨架上，并在两个凹样夹板下端面分别安装两个气袋上托垫，通过两个气袋固定两个摩擦垫，通过管路将贮气箱与安装在汽车尾部的控制元件箱中的电磁阀和贮气瓶相连接。要在汽车的速度表盘上沾贴一个高速触片和一个中低速触片，并在其表针上安装一个随汽车实际行驶速度来回滑动的滑片，通过其与两个触片的接触与分离来切断或接通电流，其速度表上的这一结构是本系统中一个启动制动时的第一道电源自动开关。在刹车踏板摇臂上安装一个踏板触点，在油门路板摇臂上安装一个油门触点，在两个踏板摇臂中间安装一个固定在刹车踏板支架上的支承板，并在其支承板上安装一个可弯曲的搭铁片。踏板触点和油门触点以及搭铁片是本系统中一个启动制动时的第二道电源随动开关。另处，在汽车仪表盘附近安装一个开关盒，其包括一个解除制动按钮和一个制动按钮(需要在备用时使用)。在汽车尾部的控制元件箱中的1号缓放断电器是本系统中的启动制动时的第三道电源自动开关，其控制着1号电磁阀。
当高速行驶的汽车，在司机发现危险情况的时候，采取的操纵动做是将踏下了油门行程1/10的脚抬起后再将刹车踏板踏到底。为了节省这一操纵动做所用的时间而增设的油门触点。油门触点和踏板触点与搭铁片的按合与分离均由这一操纵动作来控制。也就是说安装了本系统的汽车，司机仍然按现有操纵汽车的驾驶规范来驾驶汽车对启动本系统的操纵方式及动作没有任何特殊要求。
本系统中的第二道电源随动开关直接受到第一道电源自动开关的控制后，而控制着第三道电源自动开关。当第二道电源随动开关将电流接通后，到1号电磁阀动作，以及压缩气体进入活塞上方，直到摩擦垫与路面完全接触所用的制动时间，要求等于或小于现有汽车的制动时间1.6秒。
本发明属于额外增加一个汽车的紧急制动系统，故占用了其一部分空间，与现有制动系统没有任何联系。制动后对路面有一定的磨损，又因气袋内的压缩气体的可压缩性便于实现过载自动保护。对路面的磨损程度与缩短的制动距离成正比例。
发明的具体结构由以下实施例及其附图给出。
图3是根据本发明提出的汽车时速控电气动式--汽车紧急制动系统的主视图；图2是图3所示汽车时速控电气动式--汽车紧急制动系统的仰视图；
图1是图2所示仰视图的局部放大图；图4是图2中的N-N剖面放大图；图5是图4中的局部放大图；图6是图4中的局部放大图；(为表达其结构，未使用图4中的双点划线)图7是图2中的F-F剖面放大图；图8是图7中局部放大图；(为图7中右端部的局部放大图)图9是图7中K-K剖面图(为图7中的右端部分)；图10是图7中K-K剖面图(为图7中的左端部分)；图11是零件图的主视图；图12是图13中的M向拆去部分零件的视图；图13是图3中T-T剖面放大图；图14是零件图的俯视图；图15是图14中的X-X剖面图；图16是图15中的Y向视图；图17是零件图的俯视图；图18是零件图的俯视图19是零件图的俯视图；图20是零件图的俯视图；图21是图3中的E向局部放大视图；图22是图21中的J-J剖面图；图23是图3中的H向局部放大视图；图24是零件图的主视图；图25是零件图的主视图图26是零件图的主视图。
下面结合图1-图26详细说明依据本发明提出的汽车时速控电气动式--汽车紧急制动系统的具体细节及其工作情况。
电路该系统包括一个与滑动变阻器工作原理相似的第一道电源自动开关，其构造是在现有汽车的速度表24的表盘上粘贴一个与其绝缘的弧型中低速触片132和一个高速触片131，以及在其表针的针尖部位上粘贴一个与其绝缘的V字型滑片133。通过其随表针的运动来与两个触片接合与分离，达到接通或切断电流的目的。
图中的符号i表示为表面涂着绝缘漆的合金线，其直径在0.05-0.20mm之间，V指的是漆包导线直径0.5-10mm之间，符号n指的是导管或二通或三通的内径12-30mm之间。中低速触片132右端与导线i2的一端相接，其左端面与表盘上的刻度值40km/h对齐，右端面与刻度值159-159.5km/h对齐；高速触片131的左端面与160km/h的刻度值对齐，其右端面超越表盘上的最大刻度值并与导线i3的一端相接；其另一端与导线V24的一端相接；导线i2的另一端与导线V23的一端相接； V字型滑片133的上端面与导线i1相接；其另一端与导线V20的一端相接；导线V24的另一端与油门踏板摇臂139上的油门触点22相接；导线V23的另一端与刹车踏板摇臂136上的踏板触点23相接；固定在刹车踏板支架(图中未画出))上的支承板138的另一端安装有S字型的搭铁片137，并悬置在油门触点22和踏板触点23之间。搭铁片137与两个触点的接触与分离，均由刹车踏板和油门踏板的有效行程来控制。其油门触点22与搭铁片137的接触的距离，等于油门踏板的有效行程的0.1-0.15，当踏下油门行程的0.1-0.15时为分离状态，相反则为接触状态。踏板触点23与搭铁片137左端的接触距离等于刹车踏板有效制动行程的0.1-0.15即当踏板被踏下有效制动行程的0.9-0.95时为接触状态，相反则为分离状态。这两个距离均可通过弯曲搭铁片137来实现。这两个距离是本系统中的第二道电源随动开关。导线V20的另一端与安装在仪表盘(图中未画出)上的开关盒143中的触点146相接，当未按下制动按钮25时，触片147分别与触点145和触点146接触，与触点144分离。触点144与导线V21一端相接，其另一端与导线V22一端分别与汽车体搭铁。解除制动按钮26上的触片140与触点142接触，与触点141分离，此时为静止状态。触点141与导线V22另一端相接，触点142与导线V6的一端相接。导线V7的一端与汽车发动机(图中未画出)上的断电器(图中未画出)的负极触点(图中未画出)的接线柱(图中未画出)相连接，拆去原来的搭铁线，也就是电流通过导线V7后搭铁。其另一端与固定在缓放断电器111上的触点149相接。触点148固定在1号电磁阀91的街铁150上，导线V8一端与其相接另一端与车体搭铁。
导线V5一端与蓄电池(图中未画出)正极相接，另一端通过保险盒134中的保险丝与导线V1的一端和导线V2的一端相接，导线V2的另一端通过缓放断电器111的触点正极与触点110相接。(图中未对5个缓放断电器的正极接线柱及与正极相连接的导线作出符图标记)。固定在1号电磁阀91的街铁150上的触点135与导线V11一端相接，其另一端通过缓放断电器107的两个正极和缓放断电器105的两个正极后，又通过缓放断电器103的两个正极后，最后通过缓放断电器101的线圈的正极与正极触点相接。导线V4一端与触点145相接，其另一端与缓放断电器111线圈的负极相接，导线V1另一端通过电阻108通过加速电容器109与缓放断电器111线圈的正极相接。导线V6的另一端通过保险盒134与导线V3的一端相接，导线V3的另一端与导线V12相交后与缓放断电器107的线圈负级相接。导线V9的一端与缓放断电器111的触点负极相接，另一端通过电阻(图中未画出)通过加速电容器(图中未画出)后与1号电磁阀91的线圈正极相接。其负极通过导线V10与车体搭铁。导线V12的另一端通过活塞气压表106与导线i11的一端相接，它的另一端与触片116相接。活塞气压表106的表盘上安装有从动盘117、触片116粘贴在从动盘117上。通过旋钮114和档柱轴115来调整触片116的上端面与其表盘的刻度值对齐，其调整范围是2-30kgf/cm2。表针上V字型滑片113随表针运动而与触片116接触与分离。绝缘垫112粘贴在其表盘上，绝缘垫112的一端面与2kgf/cm2刻度值对齐，另一端面超越表盘上最小刻度值。档柱轴115的下端部的小齿轮与从动盘117上的内齿捏合，其下端面安装在表盘的小孔内为动配合。导线i12一端与V字型滑片113相接，另一端与导线V25一端相接。导线V25另一端与车体搭铁。导线V13一端与缓放断电器107的触点负极相接，另一端与电磁阀94的线圈正极相接，其负极与车体搭铁。导线V18一端与导线i9的一端相接，导线V28一端搭铁，另一端通过活塞真空表104与导线i7的一端相接，其另一端与V字型滑片118相接，导线i9的另一端与触片119相接；导线i10另一端与触片120相接。触片119的右端面与触片120的左端面的间隙为0.5-0.10mm。通过旋转档柱轴122来调整触片119左端面与表盘上的刻度值，其范围在6-120kgf/cm2的负压。触片119的孤长为3-6mm。绝缘垫121的一端面与表盘上的1kgf/cm2的正压值对齐另一端超出表盘上的最大刻度值。导线V15一端与缓放断电器105的触点负极相接，其另一端与电磁阀96的线圈正极相接，其负极通过导线搭铁。导线V18另一端与导线V19一端和导线V29的一端相接，导线V19的另一端与缓放断电器103线圈负极相接，导线V29的另一端与气袋气压表102正极相接，导线i8一端与其相接另一端与触片125相接，导线i6与导线V30相接，另一端与V字型滑片123相接，导线V30一端搭铁，通过挡柱轴124的旋转来调整触片125与气袋气压表102的刻度值，调整范围2-30kgf/cm2的正压值与活塞气压表106的功能，作用完全一样。绝缘垫126与绝缘垫112功能作用完全一样。导线V16一端与缓放断电器103触点负极相接，另一端与电磁阀98线圈正极相接，其负极搭铁。导线V26一端与气袋真空表100正极相接，另一端与缓放继电器101线圈负极相接，导线V27一端搭铁，另一端与导线i4的一端相接，它的另端与V字型滑片130相接。导线i5一端与导线V26的另一端相接，导线i5另一端与触片129相接。绝缘垫127与绝缘垫121的作用完全一致。通过调整挡柱轴128的旋转来调整触片129所需要对齐的刻度值其范围在1-40kgf/cm2的负压值。导线V17一端与缓放断电器101的触点负极相接，另一端与电磁阀99线圈正极相接，其负极搭铁。在活塞真空表104、气袋气压表102、气袋真空表100的表盘上均设置了与活塞气压表106的表盘上结构相同的从动盘117。除在活塞真空表104从动盘上粘贴两个触片以外，其余结构、功能效果与速度表24一样，都与滑动变阻器的工作原理相似，都是通过滑片随表针运动来控制电流的通断。
管路导管n4左端口与贮气瓶93相通，另一端口与1号电磁阀91进气口相通，其排气口与导管n6一端口相通，其另一端口与三通n29左端口相通。导管n1左端口与贮气瓶93相通，另一端口与二通n44左端口相通。导管n2左端口与贮气瓶93相通，另一端口与三通n5左端口相通；n5上端口通过导管n3与安全阀92进气口相通；其右端口通过导管n8、二通n11与二通n12上端口相通；贮气瓶93中的气压由气压表90指示，通过安全阀92来调整其基本气压值的范围在10-30kgf/cm2正压。二通n12下端口通过六个二通体11、导管15、二通10、三通74的下端口相通。二通n44下端口通过六个二通体11、导管13与汽车消声器12的排气管口相连通或与汽车的空气压缩机(图中未画出)的排气口相连通。二通n7的左端口与安全阀92排气口相通，右端口通过导管n9与三通n10的上端口相通；其下端口通过六个二通体11、导管14相通(即与外界大气相通)；其右端口通过导管n41、三通单向阀95的左端口相通。95的上端口通过导管n32，二通n31与电磁阀94的排气口相通，其右端口通过导管n40、二通n39、导管n38、二通n37与电磁阀98的排气口相通。三通n29的下端口通过三通n30、导管n42、二通n13、六个二通体11、导管16、二通9、三通75的下端口相通；其右端口通过三通n28、三通n27、三通n26、三通单向阀97、三通n25、导管n24、三通n23、二通n22、导管n21、三通n20、导管n43、二通n42、二通n14、六个二通体11、导管17、二通8、三通76的下端口相通。三通n30的右端口与电磁阀94的进气口相通。三通n28上端口与活塞气压表106相通，三通n26上端口与活塞真空表104相通。三通n25上端口与气袋气压表102相通，三通n23上端口与气袋直空表100相连通；三通n27下端口通过二通n33与电磁阀96进气口相通；三通单向阀97的下端口通过二通n36与电磁阀98的进气口相通；三通n20的左端口与电磁阀99的右端口相通。二通n34的左端口与电磁阀96的排口相通，其下端口通过导管n35与三通n16的左端口相通；二通n19的右端口与电磁阀99的左端口相通，其下端口通过导臂n18、二通n17、三通n16的右端口相通；其下端口通过二通n15、六个二通体11、真空管7与发动机带动的真空泵(图中未画出)相连通。三通75左端口通过导管84、二通89与2号贮气箱盖70相通；其右端口通过导管85、二通86与1号贮气箱盖21相通。三通74左端口通过导管78、二通87与2号贮气箱体71相通；其右端口通过导管79、二通43与1号贮气箱体29相通。三通76的左端口通过导管81、二通88、2号贮气箱体71、内六角头导管41与气袋上托垫51相通，其右端口通过导管82、二通83、1号贮气箱体29、内六角头导管41与气袋上托垫51相通。内六角头导管41上端口与贮气箱体的旋合表面需涂厌氧粘合剂54，其下端口通过圆螺母40固定在气袋上托垫51上，需在螺纹旋合表面涂厌氧粘合剂54，两个气袋上托垫51，分别用螺栓80(直径M16-M30)通过1号凹样夹板27与1号凸样夹板28和2号凹样夹板73与2号凸样夹板72来固定在汽车骨架66上。其中螺栓80与气袋上托垫51为第二种静配合，并需在接触表面涂粘合剂54。1号贮气箱盖21与1号贮气箱体29和2号贮气箱盖70与2号贮气箱体71之间分别用螺栓(M12-M20)通过密封垫44旋合在箱体上。1号贮气箱盖21和2号贮气箱盖70中的滑套36与其配合为第二种静配合(其上部的螺栓用于拆除滑套36时使用)。滑套36中的活塞38与活塞轴37配合为第二种静配合，并需要用圆柱销68防松。活塞盖35与箱盖之间为第三种静配合，并需用轴销33和开口销34防松。活塞盖35与活塞轴37之间为第二种动配合。活塞38上的O型密封圈69与滑套36的滑动摩擦力等于压簧67的最大弹力(压簧67的增设目的是为了加快阀瓣39上的密封垫32与箱体附套31分离时的速度，节省制动时间)箱体附套31与贮气箱体之间为第二种静配合(必要时可通过螺栓将箱体附套31固定在贮气箱体上，图中未画出这一结构)。外花健螺冒30与贮气箱体的旋合表面和气袋上托垫51的接触表面均要涂密封胶58或粘合剂54。活塞轴37与阀瓣39旋合后，用O型密封圈64密封用弹性档圈65防松。阀瓣39上的密封垫32通过压板63用螺栓来加以固定。气袋19的上端部分，通过上框垫板52(其内框端面C与外框端面A之间的距离等于50-200mm)和深头螺钉(直径M8-M20)及厌氧粘合剂54将气袋19上端部分与气袋上托垫51固定在一起。气袋19的左内端面上的拉簧板48通过铆钉57与其左外端面上的折合板49固定在气袋19上。气袋19的右端面为接头部位(其接头的接合方式为胶合式，采用厌氧密封胶58)其右内端面的拉簧板56通过铆钉57与其右外端面的折合板59来固定。接簧46的一端通过拉环47分别与拉簧板56和拉簧板48固定；另一端通过拉环47分别与气袋上托垫51的下端面的深头螺钉环42固定，其与气袋上托垫51的旋合表面均要涂密封胶58。气袋19前外端面上的折合板20和后外端面上的折合板60分别通过铆钉57和铆钉垫50连接，并需在其接触表面涂粘合剂54，在折合板20和折合板60的左右端部，分别通过拉环62、拉簧61连接。气袋19的下端部分别通过下框垫板53，深头螺钉以及粘合剂54固定在气袋下托垫55的上端表面上。本系统中主要构件摩擦垫2和安装在其摩擦端面Z上的螺栓型阻力孔中的锥盘柱型阻力针1，分别通过外框垫板3用深头螺钉固定在气袋下托垫55上，并在其四个角端部安装有拉簧钩板4，通过拉环5与拉簧6的一端连接，拉簧6的另一端通过拉环5与固定在汽车骨架66上的吊环45连接。在摩擦垫2的摩擦端面Z上面钻有100-100000个螺检型阻力孔(图中一个摩擦垫2有5365个)并在孔中安装了100-100000个锥盘柱型阻力针1，其孔的中心轴线互相平行并与摩擦端面Z形成90°-30°的角度以提高阻力效果。通过锥盘柱型阻力针1的针尖至摩擦端面Z的距离d和摩擦端面Z来共同划开路面上的一层冰雪或水膜或干燥路面上的细微的凹凸表面，从而额外地增加汽车整体与路面的滑动摩擦力。
本系统中的所有三通或二通与导管的旋合表面均需涂粘合剂54。滑套36的内半径R1=90-600mm，箱体附套31的内半径R2=R1-(5-150mm)。利用活塞38上方的气体的气压值与其下方气体的气压值所形成的差和滑套36的内半径R1与箱体符套31的内半径R2所形成的差来控制密封垫32的上端面与箱体附套31的下端面的接触与分离，控制贮气箱中的压缩气体进入气袋19中的通道，从而控制摩擦垫2。折合端面D指的是折合板20、折合板60、折合板59、折合板49在气袋19充气张开后的上端面。折合半径R指的是上框垫板52的内框端面C与其下端面B所形成的交线O为圆心与折合端面D的距离，R等于d2-3AC/2+AC(d2等于气袋19张开后的斜边，d22=AC2+h12,h1等于汽车空载时的最小离地间隙h或h减去15至100mm,h1也就是气袋19张开后所形成的长方锥型的高，也是摩擦垫2的有效制动行程)。h2指的是活塞38的最大行程等于20-200mm，也是密封垫32与箱体符套31分离后的最大间隙。l1是指汽车的轴距，l指的是摩擦垫2的总长等于0.341l1至0.52l1；b2指的是汽车的总宽；b1指的是两个摩擦垫2的中心距=2d1=0.625b2至0.375b2；d1指的是三通75的垂直平分线至1号贮气箱盖21的中心线的距离等于其至2号贮气箱盖70的中心线的距离。其安装公差在0.2-1.0mm。b指的是磨擦垫2的总宽等于0.25b2至0.375b3。另外，四管夹77固定着导管15、导管16、导管17、真空管7；控制元件箱18安装在汽车尾部的汽车骨架66上。气袋19的壁厚为1-3mm的纤维袋，需要每平方厘米承受的压力在3-15kgf/cm2。活塞38上方的真空度大于气袋19内的真空度，其差值为2-50kgf/cm2。图12是拆去控制元件箱18的箱盖和其中5个缓放断电器的盒盖。图23是拆去开关盒143的盒盖。一个贮气箱体的贮气容积等于一个气袋19充气张开后的内容积的0.3-0.75。
贮气箱体附近如有空余空间，将控制元件箱13安装在其中，则是最为合适的。如安装在汽车尾部也为有效。
制动过程当汽车以180km/h的匀速行驶在高速公路上时，速度表24的表针上的V字型滑片133与高速触片131接触，并指示着180km/h的刻度值；此时，司机踏下了油门有效行程的1/10，即使油门触点22与搭铁片137分离，如果实际行驶速度下降到160km/h以下时，V字型滑片133与高速触片131分离与中低速触片132接触。当司机以180km/h的匀速度行驶时如发现危险情况后所采取的操纵动作是将踏下油门行程的脚迅速抬起后，果断地将刹车踏板踏到底。本系统增设的高速触片131和油门触点22是为了节省这一操纵动作所用的时间。如根据实际需要司机认为油门触点22不能节省制动时间，可将搭铁片137弯曲至油门触点22不能接触的位置就可以实现。当油门触点22与搭铁片137接触，或踏板触点23与搭铁片137接触，或当按下制动按钮25(只备用时使用)，即触片147与触点145和触点144同时接触。此时，电流从蓄电池的正极通过导线V5，保险盒134中的保险丝(保险盒固定在缓放断电器107的左端面上)、通过电阻108、加速电容器109、导线V1、缓放断电器111的线圈、导线V4、开关盒143中的触点145、触片147、触点144、经导线V21与车体搭铁形成回路，或当松开制动按钮25时则通过触点146、导线V20、导线i1、V字型滑片133、高速触片131、导线i3、经导线V24与油门触点22通过搭铁片137与车体搭铁；或通过中低速触片132、导线i2、导线V23与踏板触点23、搭铁片137与车体搭铁。此时刻，缓放断电器111动作使其触点接合，电流通过导线V2、通过其触点后通过电阻(图中未画出)、加速电容器(图中未画出)、导线V9、1号电磁阀91的线圈经导线V10与车体搭铁形成回路。其街铁150在电磁力的作用下向下移动，使其上的触点135和触点148与触点110和触点149分离，即切断了导线V7与导线V8的电流，切断了导线V11的电路。由于导线V7的另一端与汽车的断电器的负极触点相接，所以其高压电因断路而使发动机熄火。从而不在向贮气瓶93提供压缩气体。同时，又由于1号电磁阀91的动作，使贮气瓶93中的压缩气体通过导管n4、1号电磁阀91、导管n6、三通n29、三通n28、三通n27、三通n26、三通单向阀97、三通n25、导管n24、三通n23、二通n22、导管n21、三通n20、导管n43、二通n42、二通n14、六个二通体11、导管17、二通8、通过三通76分别同时进入导管82、二通83、1号贮气箱体29和导管81、二通88、2号贮气箱体71，通过内六角头导管41进入两个气道151(即气袋上托垫51与气袋下托垫55接合后所形成的空隙)。与此同时，由于气压的作用，使活塞气压表106与气袋气压表102的表针运动，通过V字型滑片113和V字型滑片123分别与绝缘垫112和绝缘垫126分离，与触片116和触片125接触；并随表针运动到与贮气瓶93上端部分的气压表90所指示的刻度相同时为止；使活塞真空表104和气袋真空表100的表针上的V字型滑片118和V字型滑片130，从静止时所指示的经调整的基本负压值开始，随表针运动直到与绝缘垫121和绝缘垫127接触。由挡柱轴122和挡柱轴128挡驻时为止。
与此同一时刻，气体通过三通n29、三通n30、导管n42、二通n13、六个二通体11、导管16、二通9通过三通75分别同时进入导臂85、二通86进入1号贮气箱盖21中的活塞38上方的空间和导管84、二通89、2号贮气箱盖70中的活塞38上方的空间。当活塞38上方的气压值与活塞38下方的贮气箱中气压值接近相同时，作用在密封垫32上的气体压力和活塞38上方气体压力以及气道的151中的气体压力作用在气袋下托垫55上端表面的气压和压簧67的弹力的共同作用下，使密封垫32、活塞38一起向下移动，并与箱体符套31分离，同时气袋上托垫51与气袋下托垫55分离，1号贮气箱体29和2号贮气箱体71中的压缩气体迅速通过密封垫32与箱体符套31之间所形成的空隙而进入气袋19，使其充气张开并拉伸拉簧46、拉簧61、拉簧6、推动摩擦垫2的摩擦端面Z和其中的锥盘柱型阻力针1与路面接触，并划开路面的一层冰雪或水膜或干燥路面的细微的凸凹表面，增加汽车整体与路面的滑动摩擦力，吸收汽车产生的一部分动能。
一个拉簧46的最大拉力等于气袋19的重量的0.6-0.8，一个拉簧61的最大拉力等于一个折合板20与折合板60的重量和的0.4-0.6。一个拉簧6的最大拉力等于(一个摩擦垫2的重量+锥盘柱型阻力针总数的总重量+1个气袋下托垫55的重量+1个下框垫板53的重量+固定下框垫53所用深头螺钉总数的总重量+1个外框垫板3的重量+固定它所用螺钉总数的总重量)的合计总重量0.3-0.4。本系统中所有触片或滑片的厚度均为0.1-3mm之间，解除制动过程当速度表24中的V字型滑片133随表针运动并指示小于40km/h时，油门触点22与搭铁片137或踏板触点23与搭铁片137如果接触，也仍然处于失效状态因电流被V型滑片133与中低速触片132分离而自动切断。或者当按下制动按钮25保持1-3秒时，触片147与触点146分离，与触点144接触，而处于制动启动状态；但当松开制动按钮25时，其在弹簧弹力作用下复位，使触片147与触点146接触，与触点144分离时，此时电流通过导线V5、保险盒134中的保险丝、通过电阻108、加速电容器109、导线V1通过缓放断电器111的线圈，经导线V4、触点145、触片147、触点146、导线V20、通过速度表24、导线11、经V字型滑片133因其与中低速触片132分离而断路。由于断路缓放断电器111的线圈断电后，在其剩磁消失后而切断其触点即切断1号电磁阀91线圈的电流，使其街铁150在其弹簧力作用下复位，而使其上的触点148和触点135分别同时与触点149和110接合，接通导线V7与导线V8和导线V2与导线V11；同时关闭导管n4与导管n6的通道。此时点燃汽车发动机。
当按下解除制动按钮26后，保持1-3秒时电流通过导线V2、触点110、触点135、导线V11经缓放断电器107的线圈、过导线V3、导线V6、触点142通过触片140与触点141接触，过导线V22与车体搭铁形成回路，因缓放断电器107动作其触点即接通电磁阀94的电路，即此时电流通过导线V11、导线V13、电磁阀94的线圈的负极导线与车体搭铁形成回路，在其电磁力作用下，打开三通n30与二通n31的通道。在此时，由于活塞38上方的气压大于外界的大气压，其气体通过二通86、导管85和二通89、导管84同时进入三通75，通过二通9、导管16、六个二通体11、二通n13、导管n42经三通n30、电磁阀94、二通n31、导管n32、三通单向阀95、导管n41、三通n10、六个二通体11、导管14而进入外界大气。由于活塞气压表106指示着活塞38上方的气压值，其表针上的V字型滑片113在其纵动盘117上所指示的活塞38上方经调整的基本气压值的刻度开始随气压的变小而随其运动。当V字型滑片113与触片116接触时，即接通了缓放断电器107的线圈中的电流，如果此时松开解除制动按钮26因其在弹簧力作用下复位而切断导线V6中的电流，但是仍然不影响缓放断电器107中线圈的电流通路。也就是说解除制动按钮26只起到引线的作用。以下工作程序为自动过程，此时刻，电流通过导线V11，缓放断电器107的线圈，导线V12通过活塞气压表107中的导线i11、触片116、V字型滑片113经导线i12过导线V25而与车体搭铁形成回路。当V字型滑片113随表针指示2k9f/cm2时，即与触片116分离而切断电流。但由于缓放断电器107线圈中的剩磁作用，使其触点仍然接触，等到其剩磁消失后才分离，又因此时电磁阀94线圈中的剩磁作用而仍然接通三通n30与二通n31的通道，所以表针仍然带着V字型滑片113继续运动，并使其与绝缘垫112接触，被挡柱轴115挡驻时为止，当电磁阀94的剩磁消失后而自动切断三通n30与二通n31的通道。
与此同时，又由于三通n30与三通n29、三通n28、三通n27、三通n26与活塞真空表104是通路，所以话塞真空表104也指示着活塞38上方的气压值，当活塞38上方的气压值下降到1kgf/cm2的正压值时，其表针上的V字型滑片118与绝缘垫121分离后，与触片120接触，即接通缓放断电器105线圈的电流。此时，电流通过导线V11、缓放断电器105导线V14、通过活塞真空表104的导线i10、触片120、V字型滑片118、导线i7、经导线V28与车体搭铁形成回路而产生电磁力使其触点接合，即接通电磁阀96中的线圈中的电流。当电流通过导线V11、导线V15、电磁阀96线圈后经其负极导线与车体搭铁形成回路，而产生电磁力后动作，打开二通n33与二通n34的通道(即起到了换向作用)。此时刻，活塞上方的压缩气体通过三通n30、三通n29、三通n28、三通n27、二通n33经电磁阀96、二通n34、导管n35、三通n16、六个二通体11、通过真空管7与汽车发动机带动的真空泵(图中未画出)而排出其气体(进入抽真空状态)。当活塞38上方的气压值由等于贮气箱和气袋19中的气压值，开始变化为小于其气压值时，由于活塞38上方的气压值与其下端面的气压值产生的气压差，此时通过作用在活塞38下端面和阀瓣39下端面的压缩气体的压力的共同作用下，推动阀瓣39上的密封垫32及活塞轴37、活塞38一起向上移动并压缩压簧67，直到其密封垫32与箱体符套31接触为止。活塞38上方的真空度越大，密封垫32与箱体符套31接触的越紧密。此时关断了贮气箱与气袋19内的通道。其真空度可通过活塞真空表104来进行调整，其范围在6-120kgf/cm2的负压之间。当V字型滑片118与触片120接触后随表针运动到触片120的左端面时，则V字型滑片118与触片120分离而切断其电流。但是，由于缓放断电器105的剩磁作用，其电流虽然被切断，而其触点仍然处于接合状态，一直到剩磁消失切断电磁阀96线圈的电流。在其剩磁作用下，V字型滑片118与触片120分离后，仍然运动，当通过触片120与触片119的端面间隙后与触片119接触，即接通了缓放断电器103的线圈电流。此时电流通过导线V11、缓放断电器103的线圈、导线V19通过导线V18、活塞真空表104中的导线i9、触片119、V字型滑片118、导线i7经过导线V28与车体搭铁形成回路。当缓放断电器103的线圈因电流的接通而产生电磁力使其触点按合时，即接通了电磁阀98的线圈中的电流，此时电流通过导线V11、导线V16、电磁阀98经过其负极导线与车体搭铁形成回路，而产生电磁力使其动作打开二通n36与二通n37的通道。此时刻，两个气袋19中的压缩气体同时通过两个内六角头导管41、1号贮气箱体29、二通83、导管82和2号贮气箱体71、二通88、导管81同时进入三通76、二通8、导管17、六个二通体11、二通n14、二通n42、导管n43、三通n20、导管n21、二通n22、三通n23、导管n24、三通n25、三通单向阀97(气流只能通过三通n25进入三通n26)经过二通n36、电磁阀98、二通n37、导管n38、二通n39、导管n40、三通单向阀95(气流只能通过导管n40进入导管n41)、导管n41、三通n10、六个二通体11、经导管14进入外界大气。在这个过渡过程中，是指电磁阀96因其剩磁作用在接近关断二通n33与二通n34的时候，电磁阀98因其电流被接通而打开二通n36与二通n37的通道，当因电磁阀96的剩磁的作用而使活塞真空表104上的V字型滑片118与触片119分离时，即切断导线V18中的电流，同时因剩磁消失而关断二通n33与二通n34的通道。但是，因气袋气压表102由于气流通过，而使其表针的V字型滑片123产生了运动，(从与气压表90所指示的刻度值相同位置开始运动)并在活塞真空表104的表针停止前其V字型滑片123与触片125就已接触，因其接触，而接通了缓放断电器103线圈的电流。此时电流通过导线V11、缓放断电器103的线圈、导线V19、导线V29通过气袋气压表102的导线i8、触片125、V字型滑片123、导线i6经过导线V30与车体搭铁而形成回路(即气袋气压表102接替了活塞真空表104所起到的引线作用后而不间断地接通缓放断电器103线圈中的电流)。当两个气袋19中的气压值与外界大气压值相等时，在拉簧6、拉簧61、拉簧46的拉力作用下，使气袋19以折合半径R进行折合并带动摩擦垫2与路面分离，直到使气袋下托垫55与气袋上托垫51接触时为止。
为了保证气袋上托垫51与气袋下托垫55的紧密接触，当气袋真空表100由于气流的通过而使其表针产生运动，表针上的V字型滑片130与挡柱轴128和绝缘垫127分离，并与触片129接触，而接通缓放断电器101线圈的电流，此时电流通过导线V11、缓放断电器101的线圈、导线V26经气袋真空表100中的导线i5、触片129、V字型滑片130、导线i4、导线V27与车体搭铁形成回路后，因产生电磁力而动作其触点接合，即接通电磁阀99线圈的电流。此时电流通过导线V11，经缓放断电器101的触点，导线V17、电磁阀99线圈后，经其负极导线与车体搭铁形成回路而产生电磁力，在其作用下打开三通n20与二通n19的通道，(既使气流的排出方向改变)当两个气袋19内的气压值与外界大气压值相等时，其气流通过三通n20、电磁阀99、二通n19、导管18、二通17、三通n16、二通n15、六个二通体11、真空管7经过真空泵开始抽真空，(即抽出气袋上托垫51与气袋下托垫55因接触后所形成的气道151中的气体)。当V字型滑片130随表针运动到与触片129所经过调整的刻度值时，又由于缓放断电器101和电磁阀99的剩磁作用而使气流继续通过该表时，V字型滑片130与触片129分离，并因其剩磁作用的气流而运动到经调整的刻度值时为止，则完成一次电流循环。
经调整的刻度值指的是本系统中活塞气压表106、活塞真空表104、气袋气压表102、气袋直空表100这四个表盘上的从动盘117上的触片116、触片119、触片125、触片129这四个触片经过旋转挡住轴115，挡住轴122、挡住轴124、挡住轴128使四个触片的一端面与四个表盘上刻度值对齐后的刻度值。
剩磁作用的气流指的是本系统中五个电磁阀的线圈中剩磁作用使气流继续通过电磁阀直到其剩磁消失时为止，才关断气流的通道。当缓放断电器101线圈中的电流被切断后，其触点在其剩磁消失时切断电磁阀99的电流。电磁阀99的电流被切断后，在其剩磁消失后关断三通n20与二通n19的通道，则完成一次气流循环，使气道151中始终自动保持一定的经气袋真空表100调整的真空度，活塞38上方的真空度受到活塞真空表104的自动控制，而保持一定的基本真空负压值。
与此同一时刻，当贮气瓶93中的气压经过制动过程的消耗而下降时，又由于气压表90所指示的经过调整的安全阀91的动作而自动关闭导管n3与二通n7的通道。通过汽车发动机产生的压缩气体或通过汽车的空气压缩机(图中未画出)所产生的压缩气体通过导管13、六个二通体11、二通n44、导管n1进入贮气瓶93、通过导管n2、三通n5、导管n8、二通n11、二通n12、六个二通体11、导管15、二通10、三通74后分别进入导管79、二通43进入1号贮气箱体29和导管78、二通87进入2号贮气箱体71，直到二个贮气箱中的气压与贮气瓶93中的气压相等时为止。
当贮气瓶93中的气压超过预调压力时，此时气体通过导管n2、三通n5、导管n3、安全阀92、经二通n7、导管n9、三通n10、六个二通体11经过导管14而排入外界大气。另外，增设的声控开关152的正极导线(图中未画出)的一端与其正极相接，另一端通过开关盒143中的触点146相接，负极导线的一端与其负极相接，另一端与车体搭铁。与速度表24并联在开关盒143中，因其声控开关152属于现有技术，故图中未画出其结构细节，只画出其安装位置示意在司机座椅的头枕内，使用时只需司机大声呼叫“停车”两字即可，必要时可增设语音识别系统，此声控开关152属于选装技术产品。
还有，锥盘柱型阻力针1与摩擦端面Z的距离d可通过选择不同厚度的平垫(图中未画出)来调整，平垫直径等于锥盘柱型阻力针1的阻力盘的直径。
权利要求
1一种摩擦垫(2)，特征是其摩擦端面(Z)上钻有100-100000个螺栓型阻力孔，其孔的中心轴线彼此互相平行，并与摩擦端面(Z)形成30°-90°的角度。
2一种安装在权利要求1所述的螺栓型阻力孔中的锥盘柱型阻力针(1)，特征是其针尖至摩擦端面(Z)的距离等于0-10mm，数量为100-100000个。
3一种摩擦垫(2)作为汽车滑动摩擦的应用。
4一种控制摩擦垫(2)的方法，其特征包括一个气压值和一个半径差。
5根据权利要求1所述的摩擦垫(2)，特征是按原料分为6种，分别为金属；橡胶；铸石；陶瓷；塑料；(按％重量计)纤维10-30％、石棉10-30％、金属丝10-30％及平衡量厌氧胶。
6根据权利要求4所述的气压值，其特征是活塞(38)上方的空间内的气压在120kgf/cm2的负压至30kgf/cm2的正压之间。
7根据权利要求4所述的半径差，其特征是指滑套(36)内半径(R1)减去箱体符套(31)的内半径(R2)所得的差等于5-150mm。
8根据权利要求7所述的滑套(36)的内半径(R1)，其特征是(R1)等于90-600mm。
9根据权利要求2所述的锥盘柱型阻力针(1)，特征是其针尖包括四种形状，分别为锐角型、钝角型、半球型、圆边内孔型。
10根据权利要求2所述的锥盘柱型阻力针(1)由以下三种形状组成，分别为锥体，其锥角等于10°-170°，其长L=3-30mm，要求0.5L-L范围内的热处理硬度为HRC20-67；阻力盘，其厚度为0.16L，其直径为∮2=L，与摩擦垫(2)为动配合；定心柱，长为L，直径为∮1=3-15mm，与摩擦垫(2)为静配合。
全文摘要
一种汽车紧急制动系统,属于汽车滑动摩擦领域,解决了汽车轮胎与路面的滑动摩擦力随外界条件变化而变小的问题,主要特征是在本系统中摩擦垫的摩擦端面上钻有螺栓型阻力孔并在该孔中安装了锥盘柱型阻力针,用于划开路面的一层冰雪或水膜或干燥路面的细微凹凸表面,来额外地增加汽车整体与路面的滑动摩擦力,吸收其产生的一部分动能而缩短现有的紧急制动距离。
文档编号B60T1/00GK1215677SQ9811947
公开日1999年5月5日 申请日期1998年10月15日 优先权日1998年10月15日
发明者战慧 申请人:战慧