| US3994369A | 1976-11-30 | |||
| US6401876B1 | 2002-06-11 | |||
| US7882921B2 | 2011-02-08 | |||
| US8827047B2 | 2014-09-09 |
| Reinvindicações: Reinvindicação principal: 1-0 sistema de frenagem auxiliar de emergência é caracterizado por possuir uma ou várias bolsas infláveis, posicionadas sob o veiculo, que seriam acionadas em casos de emergência. Numa situação de emergência, ao receber um sinal (via motorista que acionaria um botão ou via o sistema ABS/EBD no caso do freio ser acionado de forma brusca e prolongada), essa bolsa(s) seria ejetada, inflada e colocada em contato com o piso. Além da bolsa(s), o sistema possui um reservatório de ar e/ou gás pressurizado com seus respectivos acessórios, invólucro e capa de proteção. Considerando-se que: 1- A fim de se obter resultados significativos na redução da distancia de frenagem a área da bolsa em contato com o piso deverá ser igual ou maior do que a somatória da área de contato dos pneus com o piso, ll-Que o formato e material de construção da bolsa serão concebidos para gerar o máximo de atrito possível, contrariamente ao pneu que tem por função maximizar o desempenho do veiculo e minimizar o consumo de combustível, conclui-se que: O incremento de atrito gerado entre a bolsa(s) e o piso será igual ou maior do que o atrito gerado pelos pneus. Portanto o incremento de atrito gerado pela bolsa(s), somado ao atrito entre pneus e piso, irá diminuir a distancia de frenagem do veiculo de forma significativa. Reinvindicações dependentes: 2- A bolsa(s) inflável conforme pleiteado no item 1, seria de material construtivo que além de visar a otimização do atrito da mesma com o piso, teria resistência adequada para suportar a pressão do ar e/ou gás utilizado para inflá-la. O material construtivo, bem como sua elasticidade (não elástica, pouco ou muito elástica) e espessura, serão especificados para suportar os esforços (pressão interna) decorrentes do enchimento da bolsa(s) e esforços mecânicos (frenagem) decorrentes do contato (atrito) com o piso. A bolsa(s) inflável pode ser de borracha; plásticos de engenharia; fibras industriais, tais como Kevlar e outros; ou híbrida. 3- Na área de contato com o piso, a bolsa(s) conforme pleiteado no item 1, poderá receber uma película de revestimento em material diferenciado para otimizar o atrito com o piso, ou ranhuras para melhorar o desempenho em pisos molhados e/ou com lamina d'agua. 4- A bolsa(s) inflável conforme pleiteado no item 1, pode ser recuperável, parcialmente recuperável ou descartável, dependendo do projeto e da condição de frenagem. 5- A bolsa(s) inflável conforme pleiteado no item 1, pode ter qualquer formato: redonda, elíptica, cilíndrica, ou qualquer outro tipo de combinação de formatos. 6- O invólucro (recipiente) para o abrigo da bolsa terá dimensões e formato adequados (redondo, elíptico, cilíndrico ou variações). Poderá inclusive ser moldado no chassi do veiculo. 7- Quando o sistema pleiteado no iteml possuir duas ou mais bolsas, o reservatório de ar e/ou gás pressurizado poderá ser individual para cada bolsa, ou centralizado, abastecendo todas as bolsas através de tubulação adequada. 8- O reservatório de ar e/ou gás pressurizado terá dimensões e material construtivo adequados para armazenar uma quantidade suficiente de ar e/ou gás pressurizado para o enchimento da bolsa(s). 9- O reservatório contará com acessórios necessários para o seu funcionamento, tais como válvula de controle/liberação do ar e/ou gás para a bolsa, sensores de monitoramento e interface para recebimento de sinal proveniente do sistema de frenagem existente no veiculo. Esses acessórios terão também a função de liberar o ar e/ou gás do interior da bolsa(s) após o seu acionamento em frenagem de emergência, a fim de possibilitar o deslocamento do veiculo até o local de reparo do sistema. 10- O sistema de frenagem auxiliar, de acordo com a reinvindicação 1, pode ser usado em veículos convencionais com motores de combustão (gasolina, diesel, etanol, hidrogénio e variações, célula combustível, elétrico ou híbrido). Entende-se por veículos convencionais: automóveis de passeio, ônibus, micro-ônibus, utilitários, veículos para transporte de cargas em geral (caminhões, carretas, cavalos mecânicos). 11- O sistema de frenagem auxiliar, de acordo com a reinvindicação 1, pode ser usado em veículos com condução humana, condução autónoma e combinações das duas. 12- Em casos de pisos com neve e/ou gelo, o sistema auxiliar de frenagem de emergência poderá contar com uma ou varias bolsas suplementares providas de cravos metálicos, ou outro material com características e desempenho equivalentes. Nesse caso, esta bolsa(s) seria acionada pelo motorista, através de um comando e/ou botão independente no interior do veiculo. |
Titulo: Sistema de frenagem auxiliar de emergência para veículos automotivos.
Domínio técnico relacionado com a invenção:
A presente invenção é relacionada ao domínio técnico automotivo e mais especificamente a um sistema de frenagem auxiliar que diminui significativamente a distancia de frenagem em situações de emergência.
Técnica anterior:
O sistema de frenagem em uso atualmente consiste de:
-Pedal de freio acionado pelo motorista, ou eventualmente por um sistema autónomo (como por exemplo, o carro do Google, atualmente em fase de teste); o qual aciona um sistema destinado a frenagem junto às rodas/pneus.
-Em casos de frenagem de emergência/brusca, um conjunto de acessórios (ABS e
eventualmente EBD) entram automaticamente em ação, visando administrar a frenagem de cada roda/pneu, obtendo assim uma frenagem o mais eficiente possível.
-A frenagem é então obtida através do atrito do pneu com o solo, sendo limitada pelo efeito
"derrapagem", ou seja, caso a necessidade de frenagem ultrapasse a limitação de aderência do pneu no solo, teremos uma "derrapagem" com consequente aumento da distancia de frenagem.
Divulgação da invenção:
A técnica anterior, conforme descrição acima, será totalmente mantida/preservada sendo que o sistema da presente invenção será agregado à mesma.
O objetivo da presente invenção é diminuir a distancia de frenagem em situações de emergência através do incremento de atrito entre o piso e uma ou várias bolsas infláveis fixadas sob o veiculo.
De acordo com a presente invenção, em casos de frenagem de emergência/brusca, o sistema de frenagem convencional (em conjunto com o sistema ABS/EBD) além de desempenhar as funções tradicionais, emitiria também um comando para o acionamento do sistema de frenagem auxiliar, composto por uma ou várias bolsas infláveis fixadas sob o veiculo.
Uma vez o sistema acionado, através de acessórios tais como válvula de controle e reservatório de ar e/ou gás pressurizado, essa bolsa(s) a principio recolhida, seria ejetada, inflada e colocada em contato com o piso.
O contato dessa bolsa inflada com o piso, mediante uma pressão de contato adequada, irá provocar um atrito de proporções iguais ou superiores ao atrito convencional entre os pneus e o piso.
O incremento de atrito gerado pelo sistema de frenagem auxiliar de emergência, somado ao atrito entre pneus e piso, irá diminuir a distancia de frenagem de forma significativa e evitando um grande numero de acidentes.
Descrição dos desenhos:
Figuras de 1 a 5 representam algumas posições possíveis da bolsa sob o veiculo, podendo haver variações tanto na posição quanto no numero de bolsas.
Figura 6 representa vista em planta e corte da montagem final do sistema de frenagem auxiliar de emergência pronto para uso. Figura 7 representa vista em planta e corte do sistema de frenagem auxiliar de emergência acionado/em uso.
Melhor maneira de executar a invenção:
Tendo em vista a grande gama de aplicação (veículos de passeio, carga, etc) a invenção será descrita genericamente para um veiculo de passeio, o qual por sua vez apresenta variáveis tais como tamanho, peso, aerodinâmica, etc.
Portanto não será descrita uma execução especifica/detalhada da invenção e sim os itens do sistema de frenagem auxiliar de emergência, conceitos aplicados e resultados esperados. Para efeitos de simplicidade, na descrição a seguir será adotado o modelo representado pela figura 1, ou seja, um sistema composto por apenas uma bolsa.
I- Características da bolsa (figura 6):
A bolsa (A) apresenta um formato de "bexiga/bola", contando com um bico (Al) para o seu enchimento.
A bolsa será acondicionada em um invólucro (B).
A parede da bolsa em contato com o invólucro será devidamente fixada (colada ou outro meio de fixação), visando transmitir os esforços mecânicos da frenagem para o invólucro e chassi do veiculo (E).
O material construtivo, bem como sua espessura, será especificado para suportar os esforços decorrentes do enchimento (pressão interna) e esforços mecânicos de frenagem decorrentes do contato (atrito) com o piso (ver figura 7, item G).
A fim de se obter resultados significativos na redução da distancia de frenagem, o sistema adotado nessa execução em particular, será dimensionado de modo a obter uma área de contato com o piso igual ou superior à somatória da área de contato dos quatro pneus com o piso. Por exemplo, se cada pneu apresenta uma área de contato de 225,0 cm 2 (12,5X18 cm) teremos uma área total de contato de 900cm 2 (225cm 2 X 4 pneus). Portanto a bolsa deverá ter no mínimo 900cm 2 , ou seja, equivalente a uma esfera de 34cm de diâmetro.
Se no exemplo descrito acima for adotado um sistema com mais de uma bolsa, conforme figuras de 2 a 5, para se obter o mesmo resultado de frenagem, a área de contato de cada bolsa poderá ser reduzida, sendo que a somatória das áreas de contato de cada bolsa deverá ser igual ou superior ao exemplo citado acima. O aumento da quantidade de bolsas poderia também ser utilizado para aumentar a área de contato (acima dos 900cm 2 citados no exemplo), visando um melhor desempenho de frenagem.
II- Características do invólucro (figura 6)
O invólucro (B) tem por finalidade:
-Abrigar a bolsa e preservar sua integridade,
-Receber os esforços mecânicos provenientes da bolsa durante a frenagem e transmitir os mesmos para o chassi do veiculo (E), efetivando a frenagem do veiculo.
O invólucro deverá ser fixado convenientemente no chassi do veiculo, visando prevenir riscos de rompimento do invólucro e também do chassi.
Para tanto, o material construtivo deverá ser de metal adequado, fibras industriais, ou plásticos de engenharia.
A parede da bolsa em contato com o invólucro será devidamente fixada, através de colagem e/ou suportes adequados, visando a transmissão dos esforços mecânicos citados acima. Após a instalação da bolsa no interior do suporte, será instalada uma capa de proteção (A2) selando o recipiente, visando a proteção do sistema contra ressecamento, sujeiras, etc.
A capa de proteção (A2) será destruída pela bolsa quando esta for acionada (ver figura 7, item A2). Portanto o material e fixação da capa de proteção deverão ser adequados para não dificultar a ejecção da bolsa.
III- Características do reservatório de ar (figura 6)
O reservatório de ar e/ou gás pressurizado (C) tem por finalidade:
-Armazenar uma quantidade adequada de ar e/ou gás devidamente pressurizado, visando a ejecção e enchimento da bolsa.
A bolsa será inflada através do bico (Al) existente na mesma, atingindo as dimensões e formato projetados, bem como a pressão adequada de contato com o piso, visando a otimização do atrito pretendido.
-O reservatório contará com os acessórios necessários ao seu funcionamento, ou seja, válvula de controle/liberação do ar e/ou gás para a bolsa, sensores de monitoramento e interface. A interface terá por função receber o sinal proveniente do sistema de frenagem existente no veiculo, quando em condição de emergência a fim de acionar o sistema (item D, figura 6). -Após a conclusão da frenagem de emergência, os acessórios descritos acima liberarão o ar e/ou gás da bolsa. Tal condição permitirá que o veículo possa locomover-se até um local adequado para a devida manutenção do sistema.
IV- Resumo da montagem do sistema de frenagem auxiliar de emergência:
Após a confecção das partes do sistema descritas nos itens I, II, e III o sistema será montado conforme descrição abaixo:
-Acondicionamento e fixação da bolsa no invólucro B e selamento deste conjunto com a capa de proteção da bolsa A2,
-Instalação do reservatório de ar e/ou gás pressurizado (com os devidos acessórios) sobre o invólucro,
-Fixação adequada do conjunto, descrito no item anterior, no chassi do veiculo,
-Conexão do cabo de controle para sinal/comando do conjunto.
Após os procedimentos acima, o sistema está finalizado, conforme figura 6.
V- Operação do sistema:
Estando o veiculo equipado com o sistema descrito no item IV, o mesmo poderá ser submetido a testes de frenagens de emergência onde:
-O sistema será testado em diversas velocidades e variações no piso (regular, irregular, seco e molhado).
Após cada teste de frenagem o sistema apresentará a configuração representada na figura 7, devendo ser submetido a manutenção adequada, visando seu restabelecimento operacional. -Será realizada a medição da distancia percorrida pelo veiculo em cada teste de frenagem, sendo comparado com dados disponíveis do veiculo nas mesmas condições, porem sem o sistema de frenagem auxiliar de emergência.
-A comparação dos resultados irá demonstrar uma redução significativa na distancia de frenagem em situações de emergência, decorrente do incremento de atrito entre o piso e a bolsa.
-Através dos dados obtidos e observando-se o desempenho dos vários itens do sistema, poderão ser feitos ajustes adequados, tais como pressão de enchimento da bolsa, reposicionamento do sistema no chassi, utilização de uma ou várias bolsas, etc, visando a otimização do projeto em cada caso e cada tipo de veiculo a ser equipado.
Nota: Embora a invenção tenha sido descrita acima em relação a uma forma de execução ou concretização possível, deve-se entender que várias outras variações e modificações podem ser feitas dentro do escopo da presente invenção. As reivindicações a seguir, irão cobrir essas modificações e variações.