×
25.08.2017
217.015.a375

Кинематическая схема гибридной силовой установки с отключаемой обратимой электрической машиной и устройство для еe реализации

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к транспортному машиностроению. Кинематическая схема гибридной силовой установки, содержащая двигатель внутреннего сгорания, муфту сцепления, обратимую электрическую машину, коробку переключения передач, главную передачу и блок промежуточной шестерни, при этом вал обратимой электрической машины соединен кинематически с входным валом коробки переключения передач через включаемую-выключаемую зубчатую передачу с изменяемым межосевым расстоянием. Устройство для реализации кинематической схемы содержит вал обратимой электрической машины и входной вал коробки переключения передач, расположенные параллельно с постоянным межосевым расстоянием с закрепленными на них шестернями, и промежуточную шестерню, расположенную на подвижной оси с возможностью поворота вокруг вала обратимой электрической машины и возможностью фиксации стопором. Отсутствует необходимость синхронизировать скорости вращения шестерен включаемой передачи. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к отрасли транспортного машиностроения, в частности к автомобилям с гибридными силовыми установками, сочетающими использование двух источников энергии для привода ведущих колес: двигателя внутреннего сгорания и обратимой электрической машины мотора-генератора.

Известна кинематическая схема, использующая устройство с последовательным соединением источников энергии в гибридных силовых установках транспортных средств, в котором для привода ведущих колес используется только электромашина, питаемая накопителем энергии и генератором, приводимым двигателем внутреннего сгорания [К.Л. Богданов. Тяговый электропривод автомобиля. М.: МАДИ, 2009 г., 18 с.].

Недостатками кинематической схемы, использующей устройство с последовательным соединением источников энергии, является необходимость многократного преобразования энергии, что уменьшает КПД силовой установки в целом. А необходимость использования большого числа преобразователей высокой мощности и большого накопителя электрической энергии увеличивает вес и стоимость силовой установки.

Также известна кинематическая схема с параллельным соединением источников энергии, где для привода ведущих колес используется как электрическая машина, так и двигатель внутреннего сгорания, как правило, соединенные между собой [К.Л. Богданов. Тяговый электропривод автомобиля. М.: МАДИ, 2009 г., 18 с.].

Известна кинематическая схема с параллельным соединением источников энергии непосредственно через дорожное покрытие, при установке электромашины и двигателя внутреннего сгорания на различных ведущих мостах [С.В. Бахмутов. Конструктивные схемы автомобилей с гибридными силовыми установками. М.: МГТУ МАМИ, 2007 г., 7 с.].

Недостатками этой кинематической схемы с параллельным соединением через дорожное покрытие являются низкий КПД трансмиссии из-за потерь на преодоление сопротивления колеса и невозможность преобразования энергии во время остановки.

Известна кинематическая схема с параллельным соединением источников энергии непосредственно в силовой установке (трансмиссии) с помощью скоростной муфты, планетарного редуктора, имеющего три выхода с двумя степенями свободы [Mehrdad Ehsani. Modern Electric Hybrid Electric and Fuel Cell. 2013, 131 c.].

Недостатками этой кинематической схемы с использованием скоростной муфты являются сложность и дороговизна изготовления в связи с увеличением требований к точности изготовления ее компонентов.

Известна кинематическая схема с параллельным соединением источников энергии с помощью муфты крутящего момента, представляющая собой цилиндрический редуктор, имеющий три выхода с двумя степенями свободы [Mehrdad Ehsani. Modern Electric Hybrid Electric and Fuel Cell. 2013 г., 139 c.].

Для улучшения динамических характеристик автомобиля с гибридной силовой установкой, в которой двигатель внутреннего сгорания, обратимая электрическая машины и трансмиссия соединены муфтой крутящего момента, за счет уменьшения момента инерции вращающихся масс трансмиссии, необходимо на режиме традиционного привода от двигателя внутреннего сгорания производить разъединение обратимой электрической машины от трансмиссии и двигателя внутреннего сгорания с возможностью последующего соединения.

Известна кинематическая схема, использующая устройство включения-выключения двигателей с помощью фрикционных муфт сцепления (US 4533011, МПК: B60W 10/02, от 06.08.1985), показанная на фиг. 1, недостатками которой является износ и потеря энергии в муфте.

Наиболее близкой к заявленной кинематической схеме и устройству является кинематическая схема, использующая устройство включения-выключения с помощью зубчатой муфты (WO 2011070848 A1, МПК: B60W 10/26, В60К 6/547, от 16.06.2011), представленная в традиционных коробках передач и изображенная на фиг. 2. Недостатком данной схемы и устройства является необходимость точной синхронизации угловых скоростей.

Технической задачей предлагаемого изобретения является включение-выключение обратимой электрической машины от коробки переключения передач автомобиля без точной синхронизации скоростей вращения шестерен включаемой передачи путем входа зубьев в контакт при включении по полной линии зацепления, а также упрощение конструкции передачи.

Поставленная задача решается тем, что в кинематической схеме используется устройство включения-выключения обратимой электрической машины путем изменения межосевого расстояния шестерен. Согласно изобретению ось промежуточной шестерни, находящейся в постоянном зацеплении с шестерней обратимой электромашины, расстопоривают и вращают вокруг оси вала обратимой электрической машины, вводя шестерню в зацепление с шестерней первичного вала коробки переключения до полного включения передачи вручную или используя крутящий момент обратимой электрической машины. Для выбора направления включения-выключения обратимую электрическую машину переводят в тяговый или тормозной режим, а после включения-выключения передачи ось промежуточной шестерни стопорят.

Отличием предлагаемой кинематической схемы от известных является то, что в данной кинематической схеме включение-выключение обратимой электрической машины осуществляется через промежуточную шестерню, имеющую подвижную ось, вращаемую вокруг вала обратимой электрической машины, что приводит к изменению межосевого расстояния и входу-выходу зацепления зубчатой передачи.

Сущность изобретения поясняется графически, где на фиг. 3 изображена кинематическая схема с отключаемой обратимой электрической машиной; на фиг. 4 показано устройство включения-выключения передачи обратимой электрической машины.

Кинематическая схема гибридной силовой установки (фиг. 3) содержит двигатель внутреннего сгорания 11 и соединенные муфтой сцепления 12 с входным валом 22 коробки переключения передач. Вал (позиция 21) обратимой электрической машины 14 кинематически соединен с входным валом 22 коробки переключения передач через устройство включения-выключения передачи 15 обратимой электрической машины 14.

Для осуществления заявленной кинематической схемы разработано устройство включения-выключения зубчатой передачи обратимой электрической машины в гибридной силовой установке (фиг. 4). Устройство включения-выключения зубчатой передачи обратимой электрической машины 15 содержит вал 21 обратимой электрической машины 14 и входной вал 22 коробки переключения передач, расположенные параллельно с постоянным межосевым расстоянием. Шестерни 23 и 24 вала 21 обратимой электрической машины и входного вала 22 коробки переключения передач соответственно входят в зацепление через промежуточную шестерню 25, расположенную на подвижной оси 26. Ось 26 установлена с возможностью поворота вокруг оси вала 21 обратимой электрической машины и может быть зафиксирована стопором 27.

Устройство работает следующим образом.

При повороте оси 26 вокруг оси вала 21 обратимой электрической машины промежуточная шестерня 25 входит или выходит из зацепления в зависимости от направления вращения оси 26 и фиксируется стопором 27 в крайних положениях.

Для поворота оси 26 и включения зубчатой передачи электрической машины ось расстопоривают стопором 27 и используют действующий на ось 26 крутящий момент от окружных сил в зацеплении промежуточной шестерни 25 с шестерней 23 вала 21 обратимой электрической машины. Включение-выключение достигается изменением направления крутящего момента обратимой электрической машины без полной синхронизации благодаря большому зазору между вершиной зуба и впадиной между зубьями включаемой передачи.

Промежуточная шестерня 25 входит и выходит из зацепления по полной линии контакта и ширине зуба, а следовательно, способна воспринимать все расчетные нагрузки.

Предлагаемая кинематической схема с устройством для ее реализации обладает новизной, и ее использование позволит улучшить динамические характеристики автомобиля с гибридной силовой установкой на режиме традиционного привода от двигателя внутреннего сгорания, а также позволит автоматизировать процесс включения-выключения зубчатой передачи обратимой электрической машины.


Кинематическая схема гибридной силовой установки с отключаемой обратимой электрической машиной и устройство для еe реализации
Кинематическая схема гибридной силовой установки с отключаемой обратимой электрической машиной и устройство для еe реализации
Кинематическая схема гибридной силовой установки с отключаемой обратимой электрической машиной и устройство для еe реализации
Кинематическая схема гибридной силовой установки с отключаемой обратимой электрической машиной и устройство для еe реализации
Кинематическая схема гибридной силовой установки с отключаемой обратимой электрической машиной и устройство для еe реализации
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 57 items.
20.04.2016
№216.015.3647

Раздаточная коробка транспортного средства с механизмом переключения передач

Изобретение относится к приводам транспортных машин, устанавливаемых на транспортных средствах повышенной проходимости. Раздаточная коробка содержит картер, в котором размещены несимметричный цилиндрический дифференциал, блок подвижных шестерен с промежуточными шестернями, входящими в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581798
Дата охранного документа: 20.04.2016
13.01.2017
№217.015.8a45

Способ получения углеродного сорбента активного по отношению к фенолу

Изобретение относится к получению углеродных сорбентов. Способ получения углеродного сорбента включает измельчение угля до фракции 5-10 мм, обработку 20% раствором негашеной извести в уксусной кислоте, термообработку при температуре 380-420°C с выдержкой в течение 15-20 минут и охлаждение....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604216
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.b8f8

Способ получения активного фракционированного угля в камере на решетке

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в топливосжигающих установках, в частности в котлах тепловых электростанций и промышленных котельных, а также в обжиговых печах при совмещении выработки пара, производства стройматериалов, металлоизделий и активирования угля. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615241
Дата охранного документа: 04.04.2017
25.08.2017
№217.015.ce9e

Способ комбинированного сжигания угольной пыли, природного газа и жидкотопливной смеси

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в вертикальных четырехгранных призматических топках котлов электростанций, промышленных котельных и теплоэлектроцентралей при сжигании одновременно или отдельно угольной пыли, природного газа и жидкотопливной смеси. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620614
Дата охранного документа: 29.05.2017
26.08.2017
№217.015.e562

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания с наивысшими технико-экономическими и экологическими критериальными параметрами и электронным управлением аккумуляторной системой впрыска топлива широкого фракционного состава

Изобретение относится к поршневым двигателям внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит корпус с цилиндром - 1, по всему диаметру которого выполнены тангенциальные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626611
Дата охранного документа: 31.07.2017
26.08.2017
№217.015.e6cc

Прямоточная камера сгорания газотурбинного двигателя

Камера сгорания газотурбинного двигателя содержит корпус, топливовоздушный канал с топливной форсункой и свечой. Камера сгорания выполнена прямоточной. Топливовоздушный канал расположен аксиально к корпусу и соединен с ним. В корпусе на обтекателе расположен регистр с углом закрутки лопаток...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626892
Дата охранного документа: 02.08.2017
26.08.2017
№217.015.ebf1

Способ получения трубной заготовки методом непрерывного литья с вытягиванием заготовки вверх из кристаллизатора

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при непрерывном литье полой трубной заготовки. Способ включает заливку металлического расплава в полость кристаллизатора через центровую литниковой системы, подачу в центровую тугоплавких модифицирующих частиц и вытягивание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628225
Дата охранного документа: 17.08.2017
19.01.2018
№218.016.0271

Способ получения керамических форм методом электрофореза для литья по выплавляемым моделям химически активных сплавов

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для литья отливок из тугоплавких химически активных сплавов, в частности жаропрочных никелевых и титановых сплавов, сложнолегированных сталей в условиях вакуума. Способ включает формирование на токопроводной модели из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630081
Дата охранного документа: 05.09.2017
20.01.2018
№218.016.1195

Способ модифицирования чугуна

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к литейному производству, и может быть использовано при производстве высокопрочных чугунов и отливок из них ответственного назначения. Способ модифицирования чугуна включает введение в состав футеровки разливочного ковша оксида магния и его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634103
Дата охранного документа: 23.10.2017
20.01.2018
№218.016.1bb0

Способ управления подачей топлива и устройство подачи топлива

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложено устройство подачи топлива, содержащее топливный насос высокого давления 18, гидроаккумулятор высокого давления 19 с клапаном регулирования высокого давления 20, электронный блок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636639
Дата охранного документа: 24.11.2017
Showing 1-10 of 11 items.
20.04.2016
№216.015.3647

Раздаточная коробка транспортного средства с механизмом переключения передач

Изобретение относится к приводам транспортных машин, устанавливаемых на транспортных средствах повышенной проходимости. Раздаточная коробка содержит картер, в котором размещены несимметричный цилиндрический дифференциал, блок подвижных шестерен с промежуточными шестернями, входящими в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581798
Дата охранного документа: 20.04.2016
13.01.2017
№217.015.8a45

Способ получения углеродного сорбента активного по отношению к фенолу

Изобретение относится к получению углеродных сорбентов. Способ получения углеродного сорбента включает измельчение угля до фракции 5-10 мм, обработку 20% раствором негашеной извести в уксусной кислоте, термообработку при температуре 380-420°C с выдержкой в течение 15-20 минут и охлаждение....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604216
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.b8f8

Способ получения активного фракционированного угля в камере на решетке

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в топливосжигающих установках, в частности в котлах тепловых электростанций и промышленных котельных, а также в обжиговых печах при совмещении выработки пара, производства стройматериалов, металлоизделий и активирования угля. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615241
Дата охранного документа: 04.04.2017
25.08.2017
№217.015.ce9e

Способ комбинированного сжигания угольной пыли, природного газа и жидкотопливной смеси

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в вертикальных четырехгранных призматических топках котлов электростанций, промышленных котельных и теплоэлектроцентралей при сжигании одновременно или отдельно угольной пыли, природного газа и жидкотопливной смеси. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620614
Дата охранного документа: 29.05.2017
26.08.2017
№217.015.e562

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания с наивысшими технико-экономическими и экологическими критериальными параметрами и электронным управлением аккумуляторной системой впрыска топлива широкого фракционного состава

Изобретение относится к поршневым двигателям внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит корпус с цилиндром - 1, по всему диаметру которого выполнены тангенциальные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626611
Дата охранного документа: 31.07.2017
26.08.2017
№217.015.e6cc

Прямоточная камера сгорания газотурбинного двигателя

Камера сгорания газотурбинного двигателя содержит корпус, топливовоздушный канал с топливной форсункой и свечой. Камера сгорания выполнена прямоточной. Топливовоздушный канал расположен аксиально к корпусу и соединен с ним. В корпусе на обтекателе расположен регистр с углом закрутки лопаток...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626892
Дата охранного документа: 02.08.2017
26.08.2017
№217.015.ebf1

Способ получения трубной заготовки методом непрерывного литья с вытягиванием заготовки вверх из кристаллизатора

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при непрерывном литье полой трубной заготовки. Способ включает заливку металлического расплава в полость кристаллизатора через центровую литниковой системы, подачу в центровую тугоплавких модифицирующих частиц и вытягивание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628225
Дата охранного документа: 17.08.2017
19.01.2018
№218.016.0271

Способ получения керамических форм методом электрофореза для литья по выплавляемым моделям химически активных сплавов

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для литья отливок из тугоплавких химически активных сплавов, в частности жаропрочных никелевых и титановых сплавов, сложнолегированных сталей в условиях вакуума. Способ включает формирование на токопроводной модели из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630081
Дата охранного документа: 05.09.2017
20.01.2018
№218.016.1195

Способ модифицирования чугуна

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к литейному производству, и может быть использовано при производстве высокопрочных чугунов и отливок из них ответственного назначения. Способ модифицирования чугуна включает введение в состав футеровки разливочного ковша оксида магния и его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634103
Дата охранного документа: 23.10.2017
20.01.2018
№218.016.1bb0

Способ управления подачей топлива и устройство подачи топлива

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложено устройство подачи топлива, содержащее топливный насос высокого давления 18, гидроаккумулятор высокого давления 19 с клапаном регулирования высокого давления 20, электронный блок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636639
Дата охранного документа: 24.11.2017
+ добавить свой РИД