[发明专利]制动导管系统和方法

说明书

制动动作会产生大量热量。已知安装制动导管9，该制动导管9将空气从车辆前部引导到制动盘17。制动导管9引入的空气处于环境温度下，比制动器温度低得多，并且气流更靠近层流(而不是湍流)，并不断将较热的空气排出。这样可使制动器以更快的速度散发热量，并大幅降低平均工作温度。本发明提供一种涡流管3，用于将基本不同于环境温度下的空气流5供应到制动导管9中，以挺高制动导管9的效率。

本发明总体涉及一种制动导管系统和一种控制制动系统温度的方法，同时发现了其在汽车制动系统和航空制动系统中的特定用途，而非排他性用途。

制动动作会产生大量热量，制动部件的温度窗相对较窄，这些制动部件可在该温度窗内操作；当制动部件超过其最大的温度额定值时，其性能会急剧下降。

制动转子(即制动盘)通常设计用于散热。通过对流对制动盘进行空气动力学冷却是冷却制动盘的主要机制。但是，在具有轮舱的车辆(例如汽车)中以及将制动转子布置在车轮筒内的车辆中，制动盘周围的空气是湍流且(例如与车辆速度相比时，)空气运动相对较慢。这会在制动部件周围产生热量，并降低其散发热量的能力。

已知安装制动导管，该制动导管将空气从高压源(通常是车辆的前表面)引导到制动转子。制动导管引入的空气处于环境温度下，比制动器温度低得多，并且气流更靠近层流(而不是湍流)，并不断将较热的空气排出。这样可使制动器以更快的速度散发热量，并大幅降低平均工作温度。

常规制动导管系统的设计和实施着重于以下三个主要方面：

首先，制动导管系统的进气口应处于相对较高的压力下。通常，该进气口通常位于车辆前部，以使车辆运动的冲压压力将高压空气引入进气口。

其次，用于将空气从进气口传送到制动盘的软管/导管应允许来自进气口的气流相对不受限制。较大的直径(即非圆形横截面的横截面面积)的软管/导管允许气流增加，并且气流通常随着直径的平方而增加。

第三，出口应被设计成以精确的定向尽可能地靠近致动盘的方式来引入空气。制动转子通常设计成从其中心径向向外排出空气，因此出口通常位于尽可能靠近中心的位置处。

然而，如下文将描述的，这种制动导管系统仍有改进的空间。

根据本发明的第一方面，提供了一种制动导管系统，包括：一第一出口，其构造成可设置在制动系统附近；一第二出口，其构造成可设置在制动系统附近；一第一导管，其布置成将空气输送到所述第一出口；一第二导管，其布置成将空气输送到出口；以及一涡流管，其具有：一入口，其布置成收集处于第一温度且压力基本上高于大气压力的空气；一高温出口，其构造成将处于基本高于第一温度的第二温度下的第一空气流供应到第一导管处；一低温出口，其构造成将处于基本低于第一温度的第三温度下的第二空气流供应到第二导管处；其中第一出口布置成加热制动系统和/或加热轮胎。

该出口或每个出口可被构造成将空气基本上引入到制动盘上，例如引入到制动盘的第一侧和/或第二侧上，基本上引入到制动片上，基本上位于制动片的前方和/或后方，和/或基本上引入到车轮上和/或轮胎上。该出口或每个出口可以包括多个出口，所述多个出口可被构造成将空气引入到多个相应的位置中。在本文中，对“出口”的引用可以被视为对“第一出口”，“第二出口”和/或“第一和/或第二出口”的引用。

该导管或每个导管可包括多个导管，并且可包括软管。在本文中，对“导管”的引用可以被视为对“第一导管”，“第二导管”和/或“第一和/或第二导管”的引用。

涡流管可以包括赫尔胥(Ranque-Hilsch)涡流管。

入口可以布置成从车辆的前部收集空气，使得车辆运动的冲压压力将高压空气引入到入口中。可替代地，泵(例如气泵)可以将空气供应到入口中。泵可以是电动的，也可以机械地连接到车辆的曲轴上。然而，在优选实施例中，泵可以由涡轮驱动。即，废气可以驱动涡轮，该涡轮则用于驱动泵以向入口提供高压空气。