CN100569550C - 一种混合动力驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混合动力驱动装置，包括动力输入曲轴箱、辅助动力曲轴箱和动力输出曲轴箱，动力输入曲轴箱内设有动力输入曲轴飞轮组，动力输入曲轴飞轮组设有输入、输出轴，输入轴与汽油机连接，输出轴设有动力输入锥齿轮，辅助动力曲轴箱内设有辅助动力曲轴飞轮组，辅助动力曲轴飞轮组设有输入、输出轴，输入轴与电动机连接，输出轴安装有辅助动力锥齿轮，辅助动力锥齿轮与动力输入锥齿轮啮合，动力输出曲轴箱内设有动力输出曲轴飞轮组，动力输出曲轴飞轮组设有有输入、输出轴，输入轴上设有皮带轮，输入轴的端部设有动力输出锥齿轮，皮带轮传动连接发电机，动力输出锥齿轮与辅助动力锥齿轮啮合，发电机电连接蓄电瓶，蓄电瓶与电动机电连接。

Description

一种混合动力驱动装置

技术领域

本发明涉及一种混合动力装置，尤其涉及一种将燃油机、电动机作为动力源以输出动力的一种混合动力驱动装置。

背景技术

传统的发动机或动力源一般只使用一个动力源----燃油发动机，发动机一般在高速运转时为最佳效率工作状态，低速时燃烧效率下降。尤其在改变发动机工况时，燃烧效率明显下降、排气污染增大，为提高发动机的工作效率并减少排气污染，近年来，一种具有发动机和电机两种具有不同性质的动力源的混合动力得到了开发并投入到实际应用中。在这种一种混合动力驱动装置中，通过使用在各种情况下最优地组合这两种动力源而产生的驱动力，每个动力源的能量可以弥补另一个动力源的缺点，但是这种一种混合动力驱动装置的传递效率比较低，能量的损失较大，稳定性、可靠性比较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对以上缺陷，提供一种运行稳定、可靠、环保的一种混合动力驱动装置。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：一种混合动力驱动装置，其特征在于：所述动力驱动装置包括动力输入机构、辅助动力输入机构和动力输出机构，所述动力输入机构包括动力输入曲轴箱，动力输入曲轴箱内设置有动力输入曲轴飞轮组，动力输入曲轴飞轮组设置有输入、输出轴，其输入轴与汽油机或柴油机或电动机传动连接，输出轴上设置有离合器，输出轴的端部设置有动力输入锥齿轮，动力输入锥齿轮设置在齿轮箱内，辅助动力输入机构包括设置在齿轮箱两侧的两个辅助动力曲轴箱，两个辅助动力曲轴箱具有相同的结构，辅助动力曲轴箱内设置有辅助动力曲轴飞轮组，辅助动力曲轴飞轮组设置有输入、输出轴，输入轴与电动机连接，电动机与曲轴之间设置有离合轮，输出轴上设置有变速器，输出轴的端部安装有辅助动力锥齿轮，辅助动力锥齿轮设置在齿轮箱内，辅助动力锥齿轮与动力输入锥齿轮啮合，动力输出机构包括动力输出曲轴箱，动力输出曲轴箱内设置有动力输出曲轴飞轮组，动力输出曲轴飞轮组设置有有输入、输出轴，输入轴上设置有皮带轮，输入轴的端部设置有动力输出锥齿轮，动力输出锥齿轮设置在齿轮箱内，皮带轮传动连接有发电机，动力输出锥齿轮与辅助动力锥齿轮啮合，发电机电连接有蓄电装置，蓄电装置与电动机电连接。

以下是本发明对上述方案的进一步改进：

动力输入曲轴飞轮组包括水平设置的三个曲轴，三个曲轴之间设置有曲轴连杆，中间的曲轴与有输入、输出轴固定连接，左侧的曲轴传动连接有飞轮，中间曲轴的输出轴上设置有飞轮，右侧的曲轴传动连接有飞轮，离合器与齿轮箱之间设置有偏心轮。

辅助动力曲轴飞轮组包括水平设置有三个曲轴，三个曲轴之间设置有曲轴连杆，中间的曲轴与有输入、输出轴固定连接，左侧的曲轴传动连接有飞轮，中间曲轴的输出轴上设置有飞轮，右侧的曲轴传动连接有飞轮，辅助动力输入机构的变速器与齿轮箱之间设置有偏心轮。

动力输出曲轴飞轮组包括水平设置有三个曲轴，三个曲轴之间设置有曲轴连杆，中间的曲轴与有输入、输出轴固定连接，左侧的曲轴传动连接有飞轮，中间曲轴的输出轴上设置有飞轮，右侧的曲轴传动连接有飞轮，皮带轮与齿轮箱之间设置有偏心轮。

偏心轮的重心与中间曲轴、曲轴连杆连接点以输出轴为中心呈对称设置。

有益效果

本发明采用上述技术方案，具有以下优点：曲轴连杆及曲轴的设置，起到了增大扭矩的作用；飞轮的设置，一方面起到平衡曲轴振动的作用，另一方面增加了转动的惯性；偏心轮的设置，解决了曲轴连杆在转动过程中的死角问题，运行可靠；在燃油机的引动下，根据燃油机的最佳点火方式，利用蓄电装置的电能代替燃油的化学能作功推动曲轴运转，联合做功，达到节省燃油，减少污染，利于环保的效果。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例中曲轴与曲轴连杆的结构示意图；

图3是本发明中皮带轮、发电机、蓄电瓶、电动机的结构示意图。

具体实施方式

1-动力输入曲轴箱，2-曲轴，4-飞轮，5-曲轴连杆，6-飞轮，7-曲轴，8-离合器，9-飞轮，10-曲轴，11-偏心轮，12-辅助动力曲轴箱，13-辅助动力锥齿轮，14-飞轮，15-曲轴，16-飞轮，17-曲轴连杆，18-曲轴，19-电动机，20-飞轮，21-变速器，22-飞轮，23-偏心轮，24-曲轴，25-飞轮，26-动力输出曲轴箱，27-动力输出锥齿轮，28-曲轴，29-飞轮，30-曲轴连杆，31-曲轴，32-飞轮，33-皮带轮，34-偏心轮，35-飞轮，36-曲轴，37-齿轮箱，38-辅助动力曲轴箱，39-飞轮，40-曲轴，41-偏心轮，42-飞轮，43-变速器，44-飞轮，45-电动机，46-曲轴，47-曲轴连杆，48-飞轮，49-曲轴，50-飞轮，51-辅助动力锥齿轮，52-动力输入锥齿轮，53-发电机，54、55-离合轮，56-充电电路，57-蓄电瓶

实施例，如图1、图2所示，一种混合动力驱动装置，包括动力输入机构、辅助动力输入机构和动力输出机构，动力输入机构包括动力输入曲轴箱1，动力输入曲轴箱1内水平设置有曲轴2、曲轴7、曲轴10，曲轴2、曲轴7、曲轴10之间设置有曲轴连杆5，中间的曲轴7上设置有输入、输出轴，其输入轴与汽油机传动连接，燃油机采用缸径为68mm、行程为54mm的单缸燃油机，标准油耗为400g/千瓦.时，输出轴上设置有离合器8，输出轴的端部设置有动力输入锥齿轮52，动力输入锥齿轮52设置在齿轮箱37内，左侧的曲轴10转动轴上安装有飞轮9，中间曲轴7的输出轴上设置有飞轮6，右侧的曲轴2转动轴上安装有飞轮4，离合器8与齿轮箱37之间设置有偏心轮11，偏心轮11的重心与曲轴7、曲轴连杆5连接点以输出轴为中心呈对称设置，辅助动力输入机构包括设置在齿轮箱37两侧的辅助动力曲轴箱12、辅助动力曲轴箱38，辅助动力曲轴箱12、辅助动力曲轴箱38沿齿轮箱37对称排列，辅助动力曲轴箱12内水平设置有曲轴24、曲轴18、曲轴15，曲轴24、曲轴18、曲轴15之间设置有曲轴连杆17，中间的曲轴18上设置有输入、输出轴，输入轴与600W的电动机19连接，电动机19与曲轴18之间设置有离合轮54，输出轴上设置有变速器21，输出轴的端部安装有辅助动力锥齿轮13，辅助动力锥齿轮13设置在齿轮箱37内，辅助动力锥齿轮13与动力输入锥齿轮52啮合，左侧的曲轴24转动轴上安装有飞轮22、飞轮25，中间曲轴18的输出轴上设置有飞轮20，右侧的曲轴15转动轴上安装有飞轮14、飞轮16，变速器21与齿轮箱37之间设置有偏心轮23，偏心轮23的重心与曲轴18、曲轴连杆17连接点以输出轴为中心呈对称设置，辅助动力曲轴箱38内水平设置有曲轴40、曲轴46、曲轴49，曲轴40、曲轴46、曲轴49之间设置有曲轴连杆47，中间的曲轴46上设置有输入、输出轴，输入轴与600W的电动机45连接，电动机45与曲轴46之间设置有离合轮55，输出轴上设置有变速器43，输出轴的端部安装有辅助动力锥齿轮51，辅助动力锥齿轮51设置在齿轮箱37内，辅助动力锥齿轮51与动力输入锥齿轮52啮合，左侧的曲轴49转动轴上安装有飞轮48、飞轮50，中间的曲轴46的输出轴上设置有飞轮44，右侧的曲轴40转动轴上安装有飞轮39、飞轮42，变速器43与齿轮箱37之间设置有偏心轮41，偏心轮41的重心与曲轴46、曲轴连杆47连接点以输出轴为中心呈对称设置，动力输出机构包括动力输出曲轴箱26，具有与动力输入曲轴箱1相同的结构，动力输出曲轴箱26内水平设置有曲轴28、曲轴31、曲轴36，曲轴28、曲轴31、曲轴36之间设置有曲轴连杆30，中间的曲轴31上设置有输入、输出轴，其中间曲轴31的输入轴上设置有皮带轮33，输入轴的端部设置有动力输出锥齿轮27，动力输出锥齿轮27设置在齿轮箱37内，动力输出锥齿轮27分别与辅助动力锥齿轮13、辅助动力锥齿轮51啮合，左侧的曲轴28转动轴上安装有飞轮29，中间曲轴31的输入轴上设置有飞轮32，右侧的曲轴36转动轴上安装有飞轮35，皮带轮33与齿轮箱37之间设置有偏心轮34，偏心轮34的重心与曲轴31、曲轴连杆30连接点以输出轴为中心呈对称设置。

如图3所示，皮带轮33与2KW的发电机53皮带连接，发电机53与充电电路56电连接，充电电路56与蓄电瓶57电连接，蓄电瓶57与电动机19电连接。

使用时，启动汽油机，带动曲轴2、曲轴7、曲轴10、曲轴连杆5转动，飞轮4、飞轮6、飞轮9也开始转动，离合器8的离合蹄片转动，当转速达到一定速度后，离合器8的离合蹄片与离合器8的离合鼓接触，并带动离合鼓转动，带动偏心轮11、动力输入锥齿轮52转动，动力输入锥齿轮52带动辅助动力锥齿轮13、辅助动力锥齿轮51、动力输出锥齿轮27转动，动力输出锥齿轮27带动皮带轮33转动，发电机53转动发电，经过充电电路56将电能储存在蓄电瓶57内，并将动力输出给输出轴，辅助动力锥齿轮13带动偏心轮23、变速器21、曲轴24、曲轴18、曲轴15、曲轴连杆17、飞轮14、飞轮16、飞轮20、飞轮22、飞轮25转动，曲轴18与电动机19之间具有离合轮54，电动机19不转动，辅助动力锥齿轮51带动偏心轮41、变速器43、曲轴40、曲轴46、曲轴49，曲轴40、飞轮39、飞轮42、飞轮44、飞轮48、飞轮50转动，曲轴46与电动机45之间具有离合轮55，电动机45不转动，启动电动机19、电动机45，当电动机的转速达到曲轴46的速度时，将汽油机关闭，离合器8的离合蹄片与离合器8的离合鼓脱开，曲轴2、曲轴7、曲轴10、曲轴连杆5不转动，飞轮4、飞轮6、飞轮9停止转动。

启动电动机后，还可以使汽油机在怠速下运转，用蓄电瓶57为电动机19、电动机45供电为主要动力，汽油机为辅助动力。使用中经过测量，汽油机在高速2800转/分运转时，本装置的最大输出功率为22千瓦；汽油机长期在1800转/分的怠速下运转时，本装置的稳定输出功率为14.8千瓦。

Claims (4)

1、一种混合动力驱动装置，其特征在于：所述动力驱动装置包括动力输入机构、辅助动力输入机构和动力输出机构，所述动力输入机构包括动力输入曲轴箱(1)，动力输入曲轴箱(1)内设置有动力输入曲轴飞轮组，动力输入曲轴飞轮组设置有输入、输出轴，其输入轴与汽油机或柴油机或电动机传动连接，输出轴上设置有离合器(8)，输出轴的端部设置有动力输入锥齿轮(52)，动力输入锥齿轮(52)设置在齿轮箱(37)内，辅助动力输入机构包括设置在齿轮箱(37)两侧的两个辅助动力曲轴箱(12、38)，两个辅助动力曲轴箱(12、38)具有相同的结构，辅助动力曲轴箱(12)内设置有辅助动力曲轴飞轮组，辅助动力曲轴飞轮组设置有输入、输出轴，输入轴与电动机(19)连接，电动机(19)与曲轴(18)之间设置有离合轮(54)，输出轴上设置有变速器(21)，输出轴的端部安装有辅助动力锥齿轮(13)，辅助动力锥齿轮(13)设置在齿轮箱(37)内，辅助动力锥齿轮(13)与动力输入锥齿轮(52)啮合，动力输出机构包括动力输出曲轴箱(26)，动力输出曲轴箱(26)内设置有动力输出曲轴飞轮组，动力输出曲轴飞轮组设置有有输入、输出轴，输入轴上设置有皮带轮(33)，输入轴的端部设置有动力输出锥齿轮(27)，动力输出锥齿轮(27)设置在齿轮箱(37)内，皮带轮(33)传动连接有发电机(53)，动力输出锥齿轮(27)与辅助动力锥齿轮(1 3)啮合，发电机(53)电连接有蓄电装置，蓄电装置与电动机(19)电连接。

2、如权利要求1所述的一种混合动力驱动装置，其特征在于：动力输入曲轴飞轮组包括水平设置的三个曲轴(2、7、10)，三个曲轴(2、7、10)之间设置有曲轴连杆(5)，中间的曲轴(7)与有输入、输出轴固定连接，左侧的曲轴(10)传动连接有飞轮(9)，中间曲轴(7)的输出轴上设置有飞轮(6)，右侧的曲轴(2)传动连接有飞轮(4)，离合器(8)与齿轮箱(37)之间设置有偏心轮(11)。

3、如权利要求1或2所述的一种混合动力驱动装置，其特征在于：辅助动力曲轴飞轮组包括水平设置有三个曲轴(24、18、15)，三个曲轴(24、18、15)之间设置有曲轴连杆(17)，中间的曲轴(18)与有输入、输出轴固定连接，左侧的曲轴(24)传动连接有飞轮(22、25)，中间曲轴(18)的输出轴上设置有飞轮(20)，右侧的曲轴(15)传动连接有飞轮(14、16)，辅助动力输入机构的变速器(21)与齿轮箱(37)之间设置有偏心轮(23)。

4、如权利要求3所述的一种混合动力驱动装置，其特征在于：动力输出曲轴飞轮组包括水平设置有三个曲轴(28、31、36)，三个曲轴(28、31、36)之间设置有曲轴连杆(30)，中间的曲轴(31)与有输入、输出轴固定连接，左侧的曲轴(28)传动连接有飞轮(29)，中间曲轴(31)的输出轴上设置有飞轮(32)，右侧的曲轴(36)传动连接有飞轮(35)，皮带轮(33)与齿轮箱(37)之间设置有偏心轮(34)。

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