BG109683A

BG109683A - Двойно действаща хибридна горивно-електрическа силова машина

Info

Publication number: BG109683A
Application number: BG109683A
Authority: BG
Inventors: Георги ТОНЧЕВ; Галин РАЙЧИНОВ
Original assignee: Галин РАЙЧИНОВ; Георги ТОНЧЕВ
Priority date: 2006-09-20
Filing date: 2006-09-20
Publication date: 2008-04-30

Abstract

Двойно действащата хибридна силова машина може данамери широко приложение в различни транспортни средства, в които топлинната енергия на изгаряно гориво и електрическа енергия се преобразуват в механична енергия за задвижване на наземни, надводни, подводни и въздухоплавателни машини. Машината има възможност да преобразува в електричество излишък от механична енергия на коляновия вал, например отработата на горивната й част, което временно да се съхранява в електрически акумулатори. При нужда,акумулираната електроенергия отново може да се използва за въртене на коляновия вал, когато електрическата част на машината ще работи като мотор едновременно с горивната й част или самостоятелно. Двойно действаща хибридна горивно-електрическа силовамашина (1) е еднокорпусна комбинация от горивна част, състояща се от една или повече бутално-цилиндрови двойки (2), клапанен механизъм (3) и горивна система и електрическа част, съставена от една илиповече обратими електрически машини (4), при което двете части на комбинацията, посредством отделнимотовилки (5, 6) са свързани към един общ коляноввал (7).

Description

Област на техниката

Настоящото изобретение се отнася до двойно действаща хибридна горивно-електрическа силова машина за задвижване на сухоземни и водни транспортни средства. По-специално тя е приложима за задвижване на хибридни автомобили.

Предшестващо състояние на техниката

От патент на Украйна № UA 9522U е известна комбинация на горивен двигател с електрически генератор, предназначен за производство на електроенергия за сметка на изгаряне на гориво. Две бутала на горивния двигател с движат възвратно постъпателно в коаксиални цилиндри. Между тях е статорът на линеен електрогенератор с надлъжен отвор за пръта, свързващ двете бутала. На него е монтирана подвижната котва на електрогенератора, която се движи в отвора на статора възвратно-постъпателно, заедно с буталата .

Недостатък на посоченото техническо решение е, че то е ограничено само до производство на електроенергия.

От патент на Германия № DE102005045293 е известна силова система, състояща се от отделна електрическа машина и отделен горивен двигател, които са свързани помежду си с управляем съединител.

Основите недостатъци на описаното техническо решение, както и много други добре познати подобни комбинации (например силовата система на Тойота Приус, хибридния автомобил на Хонда и редица други) между горивни и електромашини, са че те имат отделни валове за всяка от машините, което прави цялата система тежка и обемиста и в крайна сметка скъпа и недостатъчно ефективна в широк диапазон на изменение на мощността им.

3.

Техническа същност на изобретението

Цел на настоящото изобретение е да се създаде двойно действаща хибридна горивно-електрическа силова машина, която да е лека, компактна, не скъпа и ефективна в широк диапазон на изменение на мощността й.

Основната цел е постигната чрез двойно действаща хибридна горивно-електрическа силова машина, характеризираща се с това, че е еднокорпусна комбинация от горивна част, състояща се от една или повече бутално-цилиндрови двойки, клапанен механизъм и горивна система и електрическа част, съставена от една или повече обратими електрически машини, при което двете части на комбинацията, посредством отделни мотовилки са свързани към един общ колянов вал.

В едно предпочитано изпълнение, котвите на електрическите машини наподобяват бутало, а статорът им наподобява цилиндър на горивен двигател.

В друго предпочитано изпълнение котвата на електрическата машина е с намотки от електрически проводници и те са без галванична връзка с други елементи от електрическата машина.

В друго предпочитано изпълнение, котвите на електрическите машини са съставени от постоянни магнити.

В друго предпочитано изпълнение, статорните намотки на електрическите машини са свързани последователно.

Предимствата на двойно действаща хибридна горивно-електрическа силова машина, съгласно изобретението, се състоят в постигането на висока гъвкавост и същевременно икономичност при работата й в различни режими на мощност на машината.

Обратимостта на електрическите машини дава възможност на двойно действащата хибридна горивно-електрическа силова машина да използва всеки временен излишък на мощност от горивната част на машината, или на кинетичната енергия при забавяне и/или спиране на • ·

4.

транспортното средство за генерация на електричество, което се акумулира за повторното му използване от машината, съгласно изобретението, но в режим на двигател.

Паралелната работа на двете части на двойно действащата хибридна горивно-електрическа силова машина, съгласно изобретението, дава възможност всяка от тях да е с неголяма мощност, но при пълно развиване на мощността, едновременно на двете му части, да се постига необходимата теглителна сила и/или скорост на задвижваното от двигателя транспортно средство.

Последователното свързване на сгаторните намотки на електрическите машини, в един от вариантите на двойно действащата хибридна горивно-електрическа силова машина, съгласно изобретението, осигурява по-високо напрежение в електрическите вериги, поради което, електрическите загуби в тях се намаляват, а и проводниците им могат да са с по-малки сечения, съответно: по-леки и по-евтини.

Двойно действащата хибридна горивно-електрическа силова машина, съгласно изобретението, има редица екологични предимства, свързани с намаления разход на гориво и енергия, в резултат на синергията на двете й части, ниското тегло и компактността й.

Кратко пояснение на приложените чертежи

Фигура 1 представлява схематично изображение на двойно действащата хибридна горивно-електрическа силова машина, съгласно изобретението.

Примери за изпълнение на изобретението

На фиг.1 е показана двойно действаща хибридна горивноелектрическа силова машина 1. В един общ корпус са обединени горивната част, състояща се от една или повече бутално-цилиндрови двойки 2, клапанен механизъм 3 и горивна система (непоказана на фиг.1.) и

5.

електрическа част, съставена от една или повече обратими електрически машини 4, при което двете части на комбинацията, посредством отделни мотовилки, съответно 5 и 6, са свързани към един общ колянов вал 7.

Горивната част на машината 1, в примера е дизелов двигател, а електрическите машини 4 са с безнамотъчни котви, направени изцяло от постоянни магнити. Ходът на буталата и на котвите е с еднаква дължина. Статорните електрически намотки са медни и са свързани последователно. Двете части на машината 1 са в общ корпус изработен от ненамагнитваща се алуминиева сплав.

Използването на двойно действащата хибридна силова машина, съгласно изобретението, може да намери широко проложение в различни транспортни средства, в които топлинната енергия на изгаряно гориво и електрическа енергия се преобразуват в механична енергия за задвижване на наземни, надводни, подводни и въздухоплавателни машини.

Машината има възможност да преобразува в електричество излишък от механична енергия на коляновия вал, например от работата на горивната й част, което временно да се съхранява в електрически акумулатори. И при нужда, акумулираната електроенергия отново може да се използва за въртене на коляновия вал, когато електрическата част на машината ще работи като мотор едновременно с горивната й част или самостоятелно.

Оптималният брой цилиндри на горивната част на машината, съгласно изобретението, е не-по-малък от два. Броят на електрическите машини също е поне две. Отималното разположение на групата буталноцилиндрови двойки на машината и групата електромашини около коляновия вал е последователно.

Машината е евтина в производство, защото основните елементи на двете й части са масово произвеждани по добре познати масово използвани и несложни технологии.

Claims

ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ

1. Двойно действаща хибридна горивно-електрическа силова машина (1) на Фиг.1, характеризираща се с това, че е еднокорпусна комбинация от горивна част, състояща се от една или повече бутално-цилиндрови двойки (2) , клапанен механизъм (3) и горивна система и електрическа част, съставена от една или повече обратими електрически машини (4), при което двете части на комбинацията, посредством отделни мотовилки (5), (6) са свързани към един общ колянов вал (7).
2. Двойно действаща хибридна горивно-електрическа силова машина (1), съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че котвите (8) на електрическите машини (4) наподобяват бутало, а статорът им (9) наподобява цилиндър на горивен двигател.
3. Двойно действаща хибридна горивно-електрическа силова машина (1), съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че котвата (8) на електрическата машина (4) е с намотки от електрически проводници и те са без галванична връзка с други елементи от електрическата машина (4).
4. Двойно действаща хибридна горивно-електрическа силова машина (1), съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че котвите (8) на електрическите машини са съставени от постоянни магнити.
5. Двойно действаща хибридна горивно-електрическа силова машина (1), съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че статорните намотки на електрическите машини (4) са свързани последователно.