BG63128B1 - Интегрална многофункционална система за моторно превозно средство - Google Patents

Abstract

Системата се използва в моторни превозни средства, снабдени с двигател с вътрешно горене и поне с един спомагателен хидравличен механизъм. С нея се обединява функцията за осигуряване на хидравлична течност под налягане за спомагателния хидравличен механизъм с функциите за оползотворяване на енергията на отработените газове от двигателя и енергиятана инерцията при забавяне на превозното средство и/или двигателя и за подпомагане на стартерната система на двигателя. Системата се състои от газова турбина (1), хидравлична помпа (2), хидравличен акумулатор (3), сензор (4) за налягането и/или количеството течност в хидравличния акумулатор, сензор/и (5) за режима на двигателя, два електроуправляеми клапана (6 и 8) и два обратни клапана (7 и 9), микрокомпютър (10), хидравлична машина (помпа-мотор) (11), механична предавка (12), резервоар (13) и съответни тръби. В резултат на връзките между възлите и промените в тях, управлявани от микрокомпютъра, се осъществяват хидравлична трансмисия между турбината (1) и акумулатора (3) и реверсивна хидравлична трансмисия между вала на двигателя (15) и акумулатора (3), както и захранване на спомагателнияхидравличен механизъм (14) с хидравлична течност под налягане от акумулатора (3).

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до интегрална многофункционална система за моторни превозни средства, по-специално за такива, които са снабдени с двигател с вътрешно горене и с поне един спомагателен хидравличен механизъм, и намира приложение предимно в автомобилостроенето на леки и товарни автомобили и автобуси.

Предшестващо състояние на техниката

Известни са турбокомпаундни системи за двигатели с вътрешно горене, при които енергията на отработилите газове се оползотворява чрез турбина, която преобразува топлинната енергия в механична и чрез трансмисия я предава като допълнителна мощност на вала на двигателя. Основните проблеми, които стоят пред турбокомпаундните системи, са големите разлики в честотите на изменение на моментните ъглови скорости и моментните въртящи моменти на турбината и вала на двигателя и фактът, че добра ефективност на газовата турбина се постига при относително много повисока скорост на въртене, която освен това не е в постоянно съотношение със скоростта на въртене на вала на двигателя при различните режими на работа. Решаването на тези проблеми при някои от известните турбокомпаундни системи (лит. изт. 1, 2, 3, 4) чрез механична трансмисия с големи и променливи предавателни отношения и хидродинамични муфи за погасяване на разликите между честотите на изменение на моментните ъглови скорости има следните недостатъци. Твърде големи обем и тегло, сложност, цена на системите и нисък кпд, а при една от познатите системи (3) допълнителен недостатък е наличието на обемна, сложна и ненадеждна регулируема изпускателна система на двигателя.

Известни са и турбокомпаундни системи с електрическа трансмисия (лит.изт. 5, 6, 7). Техните недостатъци са големите тегло и обем и нисък кпд, както и сложните и скъпи устройства за регулиране скоростта на въртене на електродвигателя и съгласуването й със ско ростта на въртене на двигателя с вътрешно горене.

Известна е турбокомпаундна система (лит. изт. 8) със смесена механична и електрическа трансмисия. Тя съчетава основните недостатъци на системите с механична и на системите с електрическа трансмисия.

Известни са хидравлични системи, които осигуряват подаване на хидравлична течност под налягане към спомагателен/и хидравличен/и механизъм/и, най-често хидравличен усилвател на кормилната система на автомобила, и събиране на течността от същия/те. Те се състоят от механична предавка, чрез която хидравлична помпа се задвижва постоянно от двигателя и резервоар за хидравлична течност. Недостатъците на такива системи са увеличеният разход на гориво и съответно на вредни емисии на превозното средство поради постоянното задвижване на помпата от двигателя, включително през преобладаващото време, когато спомагателният хидравличен механизъм не работи, както и обстоятелството, че през въпросното време цялата система представлява един тегловен и обемен баласт, в който са вложени определени средства, но не се използва за полезни функции.

Известна е регенерираща спирачна система за автомобил (лит.изт. 9), състояща се от разпределителна кутия, разположена между предавателната кутия и главното предаване на автомобила, свързана през поне един електромагнитен съединител с хидравлична машина, която е свързана с два хцдравлични акумулатора за ниско и за високо налягане, клапани, множество сензори за работните режими на двигателя и основната спирачна система на автомобила, както и за положението на спирачния педал и компютър, свързан със сензорите, клапаните за хидравличната машина и електромагнитния/те съединител/и. При режим на волево забавяне на автомобила от водача компютърът задейства електромагнитния/те съединител/ и, а хидравличната машина включва в помпен режим, при което тя работи като спирачка, която акумулира в хидравличния акумулатор за високо налягане тази част от енергията на инерцията при забавянето, която й е предадена. При последващо ускоряване на автомобила, хидравличната машина се превключва като мотор с течност от хидравличния акумулатор за високо налягане и оползотво рява акумулираната енергия, като предава допълнителен въртящ момент на изходния вал на предавателната кутия на автомобила. При равномерно движение електромагнитният/те съединител/ и се изключва/т, с което се прекъсва механичната връзка между трансмисията на автомобила и хидравличната машина. Тази система има няколко основни недостатъка. Поради връзката си с трансмисията на автомобила след предавателната му кутия, системата работи с ниски скорости на въртене и големи въртящи моменти, което предопределя голямо тегло и обем на механичните и хидравличните й възли. Освен това системата е сложна, с множество възли, но за сметка на това не изпълнява никакви други функции. В резултат теглото, обемът и цената на системата и поддържането й се получават твърде високи в съпоставка с единствената функция, която извършва само в относително малка част от времето на работа на превозното средство.

Техническа същност на изобретението

Задачата на изобретението е да се създаде интегрална многофункционална система, която да намалява разхода на гориво и съответно вредните емисии на моторно превозно средство, снабдено с двигател с вътрешно горене, чрез оползотворяване енергията на отработилите газове от двигателя и енергията на инерцията при волево забавяне от водача на превозното средство и/или двигателя му, като едновременно да осигурява подаване на хидравлична течност под налягане към спомагателни хидравлични механизми на превозното средство и събиране на течността от същите, както и да подпомага работата на стартерната система на двигателя и в същото време да се осигурят максимална простота и минимални обем, тегло и цена на системата чрез интегрирано многофункционално използване на преобладаващата част от нейните възли.

Задачата съгласно изобретението се решава с интегрална многофункционална система за моторно превозно средство, снабдено с двигател с вътрешно горене и с поне един спомагателен хидравличен механизъм, която интегрална многофункционална система се състои от хидравличен акумулатор, който през електроуправляем клапан е свързан с входа на хидравлична машина, чийто вал е свързан чрез механична предавка с вала на двигателя, а хидравличният акумулатор е свързан и с изхода на хидравличната машина през обратен клапан, ориентиран така, че движението на течността е възможно само от изхода на хидравличната машина през обратния клапан към хидравличния акумулатор, като хидравличният акумулатор е свързан и с входа на поне единия спомагателен хидравличен механизъм, а изходът на хидравличната машина, през друг електроуправляем клапан е свързан с резервоар за хидравлична течност, който е съединен с входа на хидравличната машина през обратен клапан, ориентиран така, че е възможно движение на течността само от резервоара през обратния клапан към входа на хидравличната машина, като резервоарът е свързан и с изхода на спомагателния хидравличен механизъм. Двата електроуправляеми клапана са свързани електрически съответно с два управляващи изхода на микрокомпютър, чиито сигнални входове са свързани съответно със сензор за налягането и/или количеството течност в хидравличния акумулатор и с поне един сензор за работния режим на двигателя. За микрокомпютъра и сензорите за режима на двигателя съществуват две възможности. Те са или самостоятелни, или при моторни превозни средства, снабдени с микрокомпютърна система за управление работата на двигателя, техните функции по отношение на интегралната многофункционална система може да се изпълняват от някои от сензорите и/или микрокомпютрите на микрокомпютърната система за управление работата на двигателя. Сензорът за налягането и/или количеството течност в хидравличния акумулатор е само за налягане, само за количество или за налягане и количество течност, или пък са два отделни сензора за налягане и за количество; в зависимост от вида на хидравличния акумулатор, съответно с променливо налягане, с постоянно налягане или със слабозависещо от обема на течността налягане. Сензорът за работния режим на двигателя е поне един - например за посоката и величината на въртящия момент на вала на двигателя, или са няколко сензора, например един за оборотите на двигателя и втори за количеството подавано гориво, като от сравнението на сигналите им със заложените данни микрокомпютърът въз основа на заложените програми разпознава режима на работа на двигателя.

В основния си вариант, за да се оползотворява енергията на отработилите газове на двигателя, системата включва още и газова турбина, монтирана на изпускателната тръба на двигателя, който може да има или да няма турбокомпресорно пълнене и катализатор, като газовата турбина е свързана механично с вала на хидравлична помпа от тип, който не позволява обратно движение на течността от изхода към входа на помпата и повишаване на налягането на нагнетената течност над предварително зададена стойност, като входът на помпата е свързан с резервоара за хидравлична течност, а изходът й е свързан с хидравличния акумулатор.

Съществува вариант на системата, при който между газовата турбина и хидравличната помпа има механична предавка за намаляване скоростта на въртене на хидравличната помпа, ако тя е със скоростен работен диапазон, по-нисък от работния диапазон на газовата турбина.

Съществуват варианти на системата, при които на тръбата между хидравличната помпа и хидравличния акумулатор има монтиран сензор за движението на хидравличната течност, свързан с микрокомпютъра. При тези варианти, в случай че няма движение на течността от хидравличната помпа към хидравличния акумулатор и в същото време сензорът за налягането и/или количеството течност в хидравличния акумулатор не регистрира отклонение от предварително зададените граници, т.е. хидравличният акумулатор не се нуждае от зареждане, а сензорът/ите за режима на двигателя не регистрира/т забавяне, микрокомпютърът отваря електроуправляемия клапан между изхода на хидравличната машина и резервоара. Тогава течността циркулира от изхода на хидравличната машина през електроуправляемия клапан и обратния клапан към входа на хидравличната машина, с цел последната да не се натоварва в помпен режим и да се намалява консумираната от нея мощност на двигателя.

Съществуват варианти на системата, при които с цел по-добро синхронизиране работата на системата хидравличната помпа и/или хидравличната машина са с електроуправляеми механизми за промяна на обемните им капацитети, които механизми са свързани с микрокомпютъра, като последният ги управлява в съответствие с режима на работа на двигателя, режима на движение на превозното средство и налягането и/или количеството течност в хидравличния акумулатор, въз основа на съответните, заложени в него данни и програми.

Съществуват варианти на системата, при които, за да не се допуска прекомерно съпротивление в изпускателния тракт на двигателя, между входа и изхода на газовата турбина има байпасна тръба с байпасен клапан, който се отваря при зададена разлика в налягането на отработилите газове на входа и на изхода на газовата турбина.

Възможно е, за да се регулира прецизно съпротивлението в изпускателния тракт на двигателя и работата на газовата турбина, клапанът в байпасната тръба да е с механизъм за електроуправление, свързан с микрокомпютъра, като системата да има и допълнителни сензори за налягането на отработилите газове на входа и на изхода на газовата турбина, които сензори са свързани също с микрокомпютъра. Тогава отварянето и/или дебитът на байпасния клапан се управлява от микрокомпютъра въз основа на съответно заложени данни и програми, на база разликата в налягането на газовете, налягането и/или количеството течност в хидравличния акумулатор и режимите на работа на двигателя и съответно на движение на превозното средство.

Поради връзките между възлите на системата се осигурява постоянно захранване на поне единия спомагателен хидравличен механизъм с хидравлична течност под налягане от хидравличния акумулатор, който се зарежда от хидравличната помпа и/или от хидравличната машина, когато тя работи в помпен режим. Системата осигурява и оползотворяване енергията на отработилите газове чрез газовата турбина и хидравличната трансмисия, осъществявана от хидравличната помпа, хидравличния акумулатор и хидравличната машина, когато последната работи в моторен режим, вследствие отварянето на електроуправляемите клапани от микрокомпютъра. Системата осигурява и акумулиране на част от енергията на инерцията при волево забавяне от водача на превозното средство и/или двигателя му чрез работещата в помпен режим хидравлична машина и хидравличния акумулатор и използване на акумулираната енергия при последващо ускоряване на превозното средство, чрез за работващата като мотор с течност от хидравличния акумулатор хидравлична машина, вследствие отварянето на електроуправляемите клапани от микрокомпютъра. Системата осигурява и подпомагане на стартерната система на двигателя чрез съответно задействане на хидравличната машина като мотор при стартиране на двигателя в случай на наличие на налягане и/или течност в хидравличния акумулатор. При работа на системата за оползотворяване енергията на отработилите газове хидравличният акумулатор изпълнява две роли: на демпфер, с което решава проблема за погасяване на разликите в честотите на изменение на моментните ъглови скорости на газовата турбина и вала на двигателя; и на резервоар за хидравлична течност под налягане, с което решава за определени периоди от време проблема за необходимостта от непостоянно предавателно отношение между газовата турбина и двигателя. Самото предавателно отношение се осигурява от различните обемни капацитети на хидравличната помпа и хидравличната машина. При вариантите с регулируеми обемни капацитети на хидравличната машина и/или хидравличната помпа проблемите за предавателното отношение и непостоянната му стойност се решават по-прецизно чрез съответно регулиране на обемните капацитети от микрокомпютъра в процеса на работа на системата.

Основното и принципно предимство на системата съгласно изобретението е нейната многофункционалност. Тя изпълнява функциите на всички видове системи, разгледани по-горе в предшестващото състояние на техниката, като има обем, тегло, сложност и цена, съпоставими и дори по-малки от тези на само една от системите от разгледаните видове. Освен това тя осъществява и подпомагане на стартерната система на двигателя.

Системата съгласно изобретението има следните предимства и спрямо всяка от разгледаните системи поотделно. Спрямо известните турбокомпаундни системи е по-висока ефективността при оползотворяване енергията на отработилите газове; по-малки са теглото, обемът и цената.

Спрямо известните хидравлични системи за захранване на спомагателни хидравлични механизми на моторни превозни средства предимствата са, че всички възли на система та са включени постоянно в изпълнение на полезни функции, независимо дали спомагателният хидравличен механизъм работи в даден момент, както и обстоятелството, че консумира мощност от двигателя не постоянно, а само в редки и къси периоди от време.

Спрямо известната регенерираща спирачна система предимствата са опростената конструкция, намалените обем, тегло и цена, както и обстоятелството, че през времето, през което системата не работи като регенерираща спирачна система, тя изпълнява други полезни функции.

Описание на приложените фигури

Фигура 1 представлява схема на системата съгласно изобретението в основния й вариант заедно с двигателя на превозното средство и с един примерен спомагателен хидравличен механизъм на последното, по-специално хидравличен усилвател на кормилната система.

Фигура 2 представлява схема на системата съгласно изобретението в основния й вариант заедно с всички допълнителни възли, предвидени в допълнителни варианти, и заедно с двигателя на превозното средство и с един примерен спомагателен хидравличен механизъм на последното, а именно хидравличен усилвател на кормилната система.

Примери за изпълнение

Съгласно фиг. 1 интегралната многофункционална система се състои от газова турбина 1, хидравлична помпа 2 от тип, при който е невъзможно обратно движение на течността в помпата от изхода към входа й и превишаване на предварително определено налягане на нагнетената течност, хидравличен акумулатор 3, сензор 4 за налягането и/или количеството течност в хидравличния акумулатор, сензор/и 5 за режима на работа на двигателя, електроуправляеми клапани 6 и 8, обратни клапани 7 и 9, микрокомпютър 10 за управление на електроуправляемите клапани, хидравлична машина 11, назъбено ремъчна предавка 12, резервоар 13 за хидравлична течност и съответни тръби.

Газовата турбина 1 е монтирана на изпускателната тръба 16 на двигателя с вътреш но горене 15. Валът на газовата турбина 1 е свързан с вала на хидравличната помпа 2, чийто вход чрез съответната тръба е свързан с резервоара 13, а изходът й, чрез съответната тръба е свързан с хидравличния акумулатор 3. Към хидравличния акумулатор е свързан сензорът 4 и тръба за захранване входа на хидравличния усилвател 14 на кормилната система на превозното средство. Хидравличният акумулатор 3 чрез съответни тръби е свързан през обратния клапан 7 с изхода на хидравличната машина 11, като обратният клапан е ориентиран така, че е възможно движение на течността само от изхода на хидравличната машина към хидравличния акумулатор. Входът на хидравличната машина чрез съответни тръби и през електроуправляемия клапан 6 е свързан отново с хидравличния акумулатор 3. Входът и изходът на хидравличната машина 11 чрез съответни тръби са свързани и с резервоара 13, съответно през обратния клапан 9 и през електроуправляемия клапан 8, като обратният клапан 9 е ориентиран така, че е възможно движение на течността само от резервоара към входа на хидравличната машина. Валът на хидравличната машина 11 чрез назъбено ремъчната предавка 12 е свързан с вала на двигателя 15 на превозното средство (непоказано на фигурата). Електроуправляемите клапани 6 и 8 са свързани електрически съответно с два управляващи изхода на микрокомпютъра 10, чиито сигнални входове са свързани електрически със сензора 4 и сензора/ите 5 за режима на двигателя. Към резервоара 13 чрез съответна тръба е свързан и изходът на хидравличния усилвател 14.

Съществуват още множество варианти, представляващи комбинации между описаните варианти.

При работа на двигателя с вътрешно горене 15 отработилите газове въртят газовата турбина 1, а тя от своя страна - хидравличната помпа 2. При това хидравличната помпа засмуква хидравлична течност от резервоара 13 и я нагнетява в хидравличния акумулатор

3. Едновременно с това, и тъй като електроуправляемите клапани 6 и 8 са затворени, хидравличната машина 11 засмуква през обратния клапан 9 течност от резервоара 13 и я нагнетява през обратния клапан 7 в хидравличния акумулатор 3. Когато налягането и/ или количеството на течността в последния дос тигне определена, предварително зададена стойност, сензорът 4 подава съответен сигнал на микрокомпютъра 10, който вследствие на предварително заложените в него данни и програми отваря електроуправляемите клапани 6 и

8. при което се осъществява хидравлична връзка между входа на хидравличната машина 11 през клапана 6 с хидравличния акумулатор 3, както и хидравлична връзка между изхода на хидравличната машина 11 през клапана 8 с резервоара 13. При това обратният клапан 9 не позволява движение на течността под налягане от хидравличния акумулатор 3 през входа на хидравличната машина 11 към резервоара 13. а обратният клапан 7 не позволява движение на течността под налягане от хидравличния акумулатор 3 през изхода на хидравличната машина 11 към резервоара 13. Тогава хидравличната машина 11, поради подадената към входа й течност под налягане от хидравличния акумулатор 3, започва да работи като мотор и чрез назъбено ремъчната предавка 12 предава допълнителен въртящ момент на вала на двигателя 15. Отработилата течност от хидравличната машина 11 през отворения електроуправляем клапан 8 се събира в резервоара 13. Едновременно с това от хидравличния акумулатор 3 през съответната тръба при необходимост се захранва и хидравличният усилвател 14 на кормилната система на превозното средство.

Ако дебитът на течността от помпата 2 стане по-малък от дебита, който консумират работещата като мотор хидравлична машина 11 и евентуално хидравличният усилвател 14, хидравличният акумулатор започва постепенно да се изпразва, а налягането и/или количеството на течността в него да намалява с отпускането на пружиниращия му елемент. И когато те спаднат до предварително определена стойност, сензорът 4 подава съответен сигнал на микрокомпютъра 10, който вследствие на предварително заложените в него данни и програми затваря електроуправляемите клапани 6 и 8, с което се прекъсват хидравличните връзки между хидравличния акумулатор 3 и входа на хидравличната машина 11 и между изхода на хидравличната машина 11 и резервоара 13. Тогава хидравличната машина 11 заработва като помпа, която чрез назъбено ремъчната предавка 12 се задвижва от вала на двигателя 15 и нагнетява течност от резервоара 13 в хид равличния акумулатор 3 за зареждането му с течност и евентуално за захранване на хидравличния усилвател 14. При това помпата 2 продължава да нагнетява течност от резервоара 13 в хидравличния акумулатор 3, паралелно с хидравличната машина 11, така че енергията на отработилите газове се акумулира за следващи моменти на употреба.

При волево забавяне на превозното средство от водача посредством спирачния ефект на двигателя и/или волево забавяне на самия двигател, микрокомпютърът 10 получава съответните сигнали от сензора/ите 5 за режима на двигателя и от сензора 4 за налягане и/или количество течност. Тогава микрокомпютърът 10 вследствие на предварително заложените в него данни и програми затваря клапаните 6 и 8, ако налягането и/или количеството течност в хидравличния акумулатор 3 не е критично високо. В резултат на това хидравличната машина 11 започва да работи като помпа, задвижвана от забавящото се превозно средство и/или двигател 15 чрез предавката 12, и нагнетява хидравлична течност от резервоара 13 в хидравличния акумулатор 3, при което налягането и/или количеството течност в него може да се повиши и над стойността, при която микрокомпютърът превключва хидравличната машина в режим мотор, когато няма режим на забавяне на превозното средство и/ или двигателя му. По този начин определена част от енергията на инерцията при забавянето на превозното средство и/или двигателя му се акумулира като определено количество хидравлична течност под налягане в хидравличния акумулатор. Ако процесът на забавяне продължи и след като налягането и/или количеството течност в хидравличния акумулатор 3 достигне критично високо ниво, сензорът 4 подава съответния сигнал на микрокомпютъра 10, който отваря клапана 8 и течността започва да циркулира от изхода към входа на хидравличната машина 11 през клапана 8 и обратния клапан 9. Щом режимът на забавяне се прекрати и двигателят 15 премине към двигателен режим на работа, сензорът/ите 5 подава/ т съответния/те сигнал/и на микрокомпютъра 10. Тогава, ако сигналът от сензора 4 показва налягане и/или количество течност над минимално поддържаните в хидравличния акумулатор, микрокомпютърът след сравняване с предварително заложените в него данни и прог рами отваря клапаните 6 и 8. В резултат хидравличната машина 11 започва да работи като мотор, който чрез предавката 12 предава допълнителен въртящ момент на вала на двигателя 15 и така оползотворява акумулираната при забавянето енергия.

Когато едновременно и дебитът на отработилите газове не осигурява нагнетяване на хидравлична течност от хидравличната помпа 2 в хидравличния акумулатор 3 и превозното средство и/или двигателя му не са в режим на забавяне, системата работи подобно на обикновена система за подаване на хидравлична течност под налягане към хидравличния усилвател и отвеждане на течността от него. Разликата е, че са възможни два варианта на работа. При първия хидравличната машина 11 в нито един момент не се движи на празен ход. Т я циклично последователно работи като помпа. нагнетяваща течност в хидравличния акумулатор, и като мотор с хидравлична течност от хидравличния акумулатор. При втория, ако системата има сензор 18 за движение на течността между хидравличната помпа 2 и хидравличния акумулатор 3, който сензор да показва липса на движение, или ако системата е в ограничения си вариант, микрокомпютърът 10 отваря електроуправляемия клапан 8 и течността циркулира от изхода на хидравличната машина 11 към входа й през електроуправляемия клапан 8 и обратния клапан 9. Така при всякакви режими на работа на двигателя и на самото превозно средство системата допуска колебания на налягането и/или количеството течност в хидравличния акумулатор в предварително зададени граници, като обаче винаги гарантира достатъчно налягане и/ или количество течност за работата на хидравличния усилвател.

При стартиране на двигателя сензорът/ ите 5 и сензорът 4 подават съответните сигнали към микрокомпютъра 10. И в случай, че в хидравличния акумулатор 3 има достатъчно налягане и/или количество течност, микрокомпютърът 10, вследствие на предварително заложените в него данни и програми, отваря клапаните 6 и 8. В резултат хидравличната машина 11 започва да работи като мотор, който подпомага стартерната система на двигателя. Ако налягането и/или количеството течност е недостатъчно, микрокомпютърът отваря само клапана 8, при което течността циркулира от изхода към входа на хидравличната машина през клапана 8 и обратния клапан 9, без да се създава допълнително съпротивление за стартера на двигателя.

При работа на моторното превозно средство описаните по-горе основни режими на работа на системата съгласно изобретението постоянно се осъществяват последователно или едновременно в зависимост от конкретните режими на работа на двигателя, режимите на консумация на течност от спомагателните хидравлични механизми, режимите на движение на моторното превозно средство и от заложените в микрокомпютъра данни и програми.

Така се осигурява оползотворяване на енергията на отработилите газове на двигателя; оползотворяване на определена част от енергията на инерцията при забавяне на превозното средство и/или двигателя му; постоянно захранване на спомагателните хидравлични механизми на превозното средство с хидравлична течност под налягане; подпомагане стартерната система на двигателя.

Съществува непълен вариант на системата без газовата турбина 1 и хидравличната помпа 2. В този вариант системата не изпълнява функцията по оползотворяване енергията на отработилите газове.

Съществува вариант на системата (фиг. 2), при който между газовата турбина 1 и хидравличната помпа 2 има механична предавка 17 за намаляване скоростта на въртене на хидравличната помпа.

Съществуват варианти на системата (фиг. 2), при които между хидравличната помпа 2 и хидравличния акумулатор 3 има монтиран сензор 18 за движението на хидравличната течност, свързан с микрокомпютъра 10. В случай, че няма движение на течността от хидравличната помпа 2 към хидравличния акумулатор 3 и в същото време сензорът 4 за налягането и/или количеството течност в хидравличния акумулатор не регистрира отклонение от предварително зададените граници, т.е. хидравличният акумулатор не се нуждае от зареждане, а сензорът/ите 5 за режима на двигателя не регистрира/т забавяне, микрокомпютърът 10 отваря електроуправляемия клапан 8 между изхода на хидравличната машина 11 и резервоара 13. Тогава течността циркулира от изхода на хидравличната машина 11 през електроуправляемия клапан 8 и обратния клапан 9 към входа на хидравличната машина 11, при което последната не се натоварва в помпен режим и се намалява консумираната от нея мощност на двигателя 15.

Съществуват варианти на системата, при които хидравличната помпа 2 и/или хидравличната машина 11 са с електроуправляеми механизми, съответно 20 и 19 за промяна на обемните им капацитети, които механизми са свързани с микрокомпютъра 11, като последният ги управлява в съответствие с режима на работа на двигателя 15, режима на движение на превозното средство и налягането и/или количеството течност в хидравличния акумулатор 3, въз основа на съответните заложени в него данни и програми.

Съществуват варианти на системата (фиг. 2), при които между входа и изхода на газовата турбина има байпасна тръба 21 с байпасен клапан 22, който се отваря при зададена разлика в налягането на отработилите газове на входа и на изхода на газовата турбина, и така не позволява възникването на прекомерно съпротивление в изпускателния тракт на двигателя 15.

Съществува вариант на предходния вариант на системата, при който байпасният клапан 22 в байпасната тръба 21 е с механизъм 23 за електроуправление, свързан с микрокомпютъра 10, като системата има и допълнителни сензори 24 и 25 за налягането на отработилите газове на входа и на изхода на газовата турбина, които сензори са свързани също с микрокомпютъра 10. Тогава отварянето и/или дебитът на байпасния клапан 22 се управлява от микрокомпютъра 10 въз основа на съответно заложени данни и програми, на база разликата в налягането на газовете, налягането и/ или количеството течност в хидравличния акумулатор 3 и режимите на работа на двигателя 15 и на движение на превозното средство.

Патентни претенции

Claims (5)

1. Интегрална многофункционална система за моторно превозно средство, снабдено с двигател (15) с вътрешно горене и с поне един спомагателен хидравличен механизъм (14), характеризираща се с това, че се състои от хидравличен акумулатор (3), който през електроуправляем клапан (6) е свързан с входа на хидравлична машина (11), чийто вал е свър зан чрез механична предавка (12) с вала на двигателя (15) на превозното средство, а през обратен клапан (7) хидравличният акумулатор (3) е свързан и с изхода на хидравличната машина (11), като хидравличният акумулатор (3) е свързан и с входа на поне един спомагателен хидравличен механизъм (14), а изходът на хидравличната машина (11) през друг електроуправляем клапан (8) е свързан с резервоар (13) за хидравлична течност, който е свързан и с входа на хидравличната машина (11) през обратен клапан (9), като резервоарът (13) е свързан и с изхода на поне един спомагателен хидравличен механизъм (14) като двата електроуправляеми клапана (6 и 8) са свързани електрически с микрокомпютър (10), който е свързан и със сензор (4) за налягане и/или количество течност, съединен хидравлично с хидравличния акумулатор (3), при което микрокомпютърът (10) е свързан и с поне един сензор (5) за работния режим на двигателя (15), свързан с последния.

2. Интегрална многофункционална система съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че има газова турбина (1), монтирана на изпускателната тръба (16) на двигателя (15) на превозното средство, като валът на газовата турбина (1) е свързан механично с вала на хидравлична помпа (2), а резервоарът (13) за хидравлична течност е свързан и с входа на хидравличната помпа (2), чийто изход е свързан с хидравличния акумулатор (3).

3. Интегрална многофункционална система съгласно претенция 2, характеризираща се с това, че валът на газовата турбина (1) е свързан с вала на хидравличната помпа (2) през механична предавка (17) с понижаващо предавателно отношение.

4. Интегрална многофункционална система съгласно претенция 2 или 3, характеризираща се с това, че между хидравличната помпа (2) и хидравличния акумулатор (3) има сензор (18) за движение на хидравличната течност, който е свързан с микрокомпютъра (10).

5. Интегрална многофункционална система съгласно претенциите 1, 2, 3 или 4, характеризираща се с това, че хидравличната машина (11) и/или хидравличната помпа (2) са със съответни електроуправляеми механизми (19 и 20) за регулиране на обемния капацитет, които механизми са електрически свързани с микрокомпютъра (10).

6. Интегрална многофункционална система съгласно претенциите 2, 3, 4 или 5, характеризираща се с това, че между входа и изхода на газовата турбина (1) има байпасна тръба (21) за отработилите газове с байпасен клапан (22).

7. Интегрална многофункционална система съгласно претенция 6, характеризираща се с това, че байпасният клапан (22) е с електроуправляем механизъм (23) за отваряне, който механизъм е свързан електрически с микрокомпютъра (10), с който са свързани и два допълнителни сензора, съответно (24 и 25), за налягане на отработилите газове преди и след газовата турбина.

8. Интегрална многофункционална система за моторно превозно средство, снабдено с двигател (15) с вътрешно горене, с микрокомпютърна система за управление на работата на двигателя, състояща се от поне един микрокомпютър (10), с който е свързан поне един сензор (5) за работния режим на двигателя, и снабдено с поне един спомагателен хидравличен механизъм (14), характеризираща се с това, че се състои от хидравличен акумулатор (3), който през електроуправляем клапан (6) е свързан с входа на хидравлична машина (11), чийто вал е свързан чрез механична предавка (12) с вала на двигателя (15) на превозното средство, а през обратен клапан (7) хидравличният акумулатор (3) е свързан и с изхода на хидравличната машина (11), като хидравличният акумулатор (3) е свързан и с входа на поне един спомагателен хидравличен механизъм (14), а изходът на хидравличната машина (11) през друг електроуправляем клапан (8) е свързан с резервоар (13) за хидравлична течност, който е свързан и с входа на хидравличната машина (11) през обратен клапан (9), като резервоарът (13) е свързан и с изхода на поне един спомагателен хидравличен механизъм (14), като двата електроуправляеми клапана (6 и 8) са свързани електрически с микрокомпютъра (10), който е свързан и със сензор (4) за налягане и/или количество течност, съединен хидравлично с хидравличния акумулатор (3).

9. Интегрална многофункционална система съгласно претенция 8, характеризираща се с това, че има газова турбина (1), монтирана на изпускателната тръба (16) на двигателя (15) на превозното средство, като валът на газова та турбина е свързан механично с вала на хидравлична помпа (2), а резервоарът (13) за хидравлична течност е свързан и с входа на хидравличната помпа (2), чийто изход е свързан с хидравличния акумулатор (3).

10. Интегрална многофункционална система съгласно претенция 9, характеризираща се с това, че валът на газовата турбина (1) е свързан с вала на хидравличната помпа (2) през механична предавка (17) с понижаващо предавателно отношение.

11. Интегрална многофункционална система съгласно претенция 9 или 10, характеризираща се с това, че между хидравличната помпа (2) и хидравличния акумулатор (3) има сензор (18) за движение на хидравличната течност, който е свързан с микрокомпютъра (10).

12. Интегрална многофункционална система съгласно претенция 8, 9, 10 или 11, характеризираща се с това, че хидравличната машина (11) и/или хидравличната помпа (2) са с електроуправляеми механизми, съответно (19 и 20), за регулиране на обемния капацитет, които механизми са електрически свързани с микрокомпютъра (10).

13. Интегрална многофункционална система съгласно претенция 9, 10, 11 или 12, ха- рактеризираща се с това, че между входа и изхода на газовата турбина (1) има байпасна тръба (21) за отработилите газове с байпасен клапан (22).

5 14. Интегрална многофункционална система съгласно претенция 13, характеризираща се с това, че байпасният клапан (22) е с електроуправляем механизъм (23) за отваряне, който механизъм е свързан електрически с микро10 компютъра (10), с който са свързани и два допълнителни сензора, съответно (24 и 25), за налягане на отработилите газове преди и след газовата турбина.