CN101654098B - 交通运输工具节能装置 - Google Patents

Abstract

一种交通运输工具节能装置，其分动机构由一号、二号、三号、四号、五号、六号齿轮组成，一号齿轮安装在原车离合器的输出轴上，二号齿轮安装在原车变速箱的输入轴上，三号齿轮安装在中间轴上，四号齿轮安装在左传动轴上，五号齿轮安装在左过渡轴上，原车离合器的输出轴与原车变速箱的输入轴通过一号单向超越离合器联接，左、右过渡轴通过二号单向超越离合器联接，中间轴、左传动轴通过电磁离合器联接，左、右传动轴通过安全离合器联接，右传动轴与蓄能器连接，右传动轴上装有电磁制动器，电磁制动器的控制开关与原车变速箱挡把相联，电磁离合器的控制开关与刹车踏板相联。本装置可实现减速刹车蓄能，解除刹车后释放能量，节省燃油消耗，起步轻便有力。

Description

交通运输工具节能装置

技术领域

本发明涉及机械节能装置，该装置可安装在各种陆陆、水陆、航空交通运输工具上，帮助这些交通运输工具进行节能、减排、降耗。

背景技术

现有的各类交通运输工具都是利用发动机提供动力，利用轮毂制动蹄所产生的摩擦力来实现减速或停车的。减速或停车时，不论轮毂制动蹄是内涨式、外抱式还是盘式，都是通过加大摩擦力使行车过程中燃油产生的动能惯性力变为摩擦热能白白散失掉。重新起动或加速时，又需要加大油门，在频繁地减速、停车、起动、加速过程中，燃油能量的损耗是相当可观的，因此，急需开发一种装置，帮助各类交通运输工具进行节能、减排、降耗。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种交通运输工具节能装置，在减速刹车时，本装置利用蓄能器将行车惯性能量贮存起来，在解除刹车再度加速时，将贮存的能量释放出来，起到助推和加力的作用，从而实现节能、减排、降耗的目的。

本发明的目的是这样实现的：

一种交通运输工具节能装置，包括蓄能器、中间轴、左传动轴、右传动轴、左过渡轴、右过渡轴和分动机构，中间轴、左传动轴、右传动轴同轴线布置，左过渡轴、右过渡轴同轴线布置，其特征是：

所述分动机构由一号、二号、三号、四号、五号、六号齿轮组成，一号齿轮安装在原车离合器的输出轴上，二号齿轮安装在原车变速箱的输入轴上，三号齿轮安装在中间轴上，四号齿轮安装在左传动轴上，五号齿轮安装在左过渡轴上、六号齿轮安装在右过渡轴上，一号齿轮与三号齿轮啮合，二号齿轮与五号齿轮啮合；四号齿轮与六号齿轮啮合，所述原车离合器的输出轴与原车变速箱的输入轴通过一号单向超越离合器联接，所述左过渡轴、右过渡轴通过二号单向超越离合器联接，所述中间轴、左传动轴通过电磁离合器联接，所述左传动轴、右传动轴通过安全离合器联接，该右传动轴与所述蓄能器连接，右传动轴上装有电磁制动器，该电磁制动器的控制开关与原车变速箱挡把相联，所述电磁离合器的控制开关与刹车踏板相联。

所述蓄能器为涡卷弹簧蓄能器。

本发明的有益效果是：

本装置结构简单紧凑，安全可靠，对原车的结构不必作大的改动，实施方便。可实现减速刹车蓄能，解除刹车后开始释放能量，节约燃油消耗，起步轻便有力。本装置使用控制开关对电磁离合器和电磁制动器进行控制，当刹车踏板被踩下后，电磁离合器就吸合传递动力，本装置起作用，当挡把被放置在空挡的位置，并踩下离合踏板后，本装置不起作用。当挡把处于挂挡的位置，并松开离合踏板后，本装置起作用。

车辆在正常的行驶状态下，由于没有踩下刹车踏板，本装置不起作用，当车辆因各种原因而要减速时，本装置起作用，在减速刹车的开始时，本装置将车轮具有的动能惯性力通过蓄能器贮存起来，在解除刹车再度加速时，即挂上挡，抬起离合踏板后，对车轮释放所贮存的动能，从而达到给车辆提供助力，使车辆平稳快速起步的目的，在下坡时或在市内走走停停时，其节能效率最高，并能显著提高起步速度。

附图说明

图1是现有车辆传动系统和离刹系统的结构示意图。

图2是本发明一实施例的结构示意图。

具体实施方式

请参照图1，现有车辆传动系统结构是：发动机21→原车离合器22→原车离合器的输出轴11→联轴器29→原车变速箱的输入轴12→原车变速箱23→驱动轴24→车轮25。

现有车辆离刹系统的结构是：刹车踏板17与助力缸27连接，助力缸27通过油管与制动缸33连接，制动缸33通过连杆与制动蹄32连接，制动蹄32安装在车轮31上。离合踏板18与助力缸26连接，助力缸26通过油管与执行缸34连接。当离合踏板18被踩下后，原车离合器的主动盘与从动盘断开，发动机25不再向驱动轴24传递动力。

请参照图2，本发明是一种交通运输工具节能装置，包括蓄能器、中间轴、左传动轴、右传动轴、左过渡轴、右过渡轴和分动机构，中间轴、左传动轴、右传动轴同轴线布置，左过渡轴、右过渡轴同轴线布置，分动机构由一号、二号、三号、四号、五号、六号齿轮1、2、3、4、5、6组成，一号齿轮1安装在原车离合器的输出轴11上，二号齿轮2安装在原车变速箱的输入轴12上，三号齿轮3安装在中间轴13上，四号齿轮4安装在左传动轴14上，五号齿轮5安装在左过渡轴15上、六号齿轮6安装在右过渡轴16上。

一号齿轮1与三号齿轮3啮合，二号齿轮2与五号齿轮5啮合；四号齿轮4与六号齿轮6啮合。

原车离合器的输出轴11与原车变速箱的输入轴12通过一号单向超越离合器10联接，其联接方式为：一号单向超越离合器10的主动盘与原车离合器的输出轴11固接，一号单向超越离合器10的从动盘与原车变速箱的输入轴12固接。

左过渡轴15、右过渡轴16通过二号单向超越离合器20联接，其联接方式为：二号单向超越离合器20的主动盘与左过渡轴15固接，二号单向超越离合器20的从动盘与右过渡轴16固接。

二号单向超越离合器20与一号单向超越离合器10传递扭矩的方向相反。中间轴13、左传动轴14通过电磁离合器30联接，其联接方式为：电磁离合器30的主动盘与中间轴13固接，电磁离合器30的从动盘与左传动轴14固接。

左传动轴14、右传动轴28通过安全离合器7联接，其联接方式为：安全离合器7的主动盘与左传动轴14固接，安全离合器7的从动盘与右传动轴28固接。

右传动轴28与蓄能器8连接，右传动轴28上装有电磁制动器9，该电磁制动器9的控制开关有两个，其中控制开关39与原车变速箱挡把19相联，控制开关38与原车离合踏板18相联，电磁离合器30的控制开关37与刹车踏板17相联。

控制开关37、38、39可以是机械式开关，也可以是电子式开关或磁感应开关，可以是有机械触点的开关，也可以是无机械触点的开关。

第一、第二单向超越离合器10、20可以采用现有技术，一号、二号单向超越离合器10、20可以是棘轮式、滚柱斜槽式和楔块式中的一种。

单向超越离合器又称定向离合器或自由轮离合器，有多种型式，常用的有棘轮式、滚柱斜槽式和楔块式三种型式。

安全离合器又称扭矩限制离合器，当传递扭矩达到一定值时传动轴能自动分离，从而防止过载。上述的安全离合器、电磁离合器、电磁制动器都采用现有技术。

本装置的工作原理如下：

在车辆正常行驶状态，本装置不起作用，此时车辆传动系统的工况如下：发动机21→原车离合器22→原车离合器的输出轴11→一号单向超越离合器10→原车变速箱的输入轴12→原车变速箱23→驱动轴24→车轮25。

当原车离合器的输出轴11旋转时，一号齿轮1转动，与其啮合的三号齿轮3转动，中间轴13转动，但此时由于刹车踏板17没有踩下，控制开关27不动作，电磁离合器30失电，其主动盘和和从动盘处于断开状态，所以中间轴13与左传动轴14之间不传递动力。

此时因为已经挂上挡，所以控制开关39动作，电磁制动器9为失电制动器，当控制开关39动作后，电磁制动器9得电释放，使右传动轴28可以转动，蓄能器8通过四号、六号、五号、二号齿轮向车轮25释放动力。

当原车离合器的输出轴11旋转时，一号单向超越离合器10的主动盘与从动盘结合在一起，使原车变速箱的输入轴12旋转，二号齿轮2旋转，与其啮合的五号齿轮5旋转，由于二号单向超越离合器20与一号单向超越离合器10传递扭矩的方向相反，所以，此时，二号单向超越离合器20的主动盘与从动盘是分离的，六号齿轮6不旋转。

在车辆减速刹车状态，驾驶员松开油门而踩下刹车踏板17时，控制开关37工作，电磁离合器30得电吸合，电磁离合器30的主动盘与从动盘结合在一起，因为此时没有摘挡，所以控制开关39动作，电磁制动器9得电释放，右传动轴28可以转动，当原车离合器的输出轴11旋转时，一号齿轮1转动，与其啮合的三号齿轮3转动，中间轴13转动，所以左传动轴14旋转，通过安全离合器7的耦合作用，右传动轴28旋转，蓄能器8中的涡卷弹簧卷紧，从而将车轮25传来的动力贮存起来。持续踩下刹车踏板17，就完成了蓄力、减速、刹车、停车过程。

在车辆减速刹车状态，本装置起作用，车辆传动系统的工况如下：

车轮25→驱动轴24→原车变速箱23→原车变速箱的输入轴12→一号单向超越离合器10→原车离合器的输出轴11→一号齿轮1→三号齿轮3→中间轴13→电磁离合器30→左传动轴14→安全离合器7→右传动轴28→蓄能器8，从而完成了减速、刹车、蓄力的工况。

在车辆解除刹车状态后，驾驶员松开刹车踏板17，控制开关37不工作，电磁离合器30失电，电磁离合器30的主动盘与从动盘断开，此时因为没有摘挡，所以控制开关39动作，电磁制动器9释放，右传动轴28可以转动，此时蓄能器8中涡卷弹簧反向旋转松开，将储存的能量释放出来，由于涡卷弹簧反向旋转，所以右传动轴28也反向旋转，四号齿轮4也反向转动，经过六号齿轮6与五号齿轮5的传动，传递给二号齿轮2的扭矩又变成正方向，该扭矩经过驱动轴24施加在车轮25上，起到辅助加力的作用，带动车轮25前进。

由于二号单向超越离合器20与一号单向超越离合器10传递扭矩的方向相反，所以当车轮25正向旋转、原车变速箱的输入轴12正向旋转对蓄能器8贮存能量，即涡卷弹簧正向收紧时，二号单向超越离合器20不传递扭矩。当蓄能器8释放能量，即涡卷弹簧反向旋转松开后，二号单向超越离合器20传递扭矩。

在车辆解除刹车状态时本装置起作用，车辆传动系统的工况如下：

蓄能器8→右传动轴28→安全离合器7→左传动轴14→四号齿轮4→六号齿轮6→右过渡轴16→二号单向超越离合器20→左过渡轴15→五号齿轮5→二号齿轮2→原车变速箱的输入轴12→原车变速箱23→驱动轴24→车轮25。

当车辆处于空挡滑行状态，由于挡把19处于空挡位置，控制开关39不工作，电磁制动器9将右传动轴28抱死，右传动轴28不能转动，蓄能器8中涡卷弹簧贮存的能量不能通过右传动轴28释放。由于处于空挡位置，挡被摘开，车轮25自身的动能不能通过原车变速箱23传递给蓄能器，车轮25处于自由旋转状态。

当车辆处于起步状态时，驾驶员首先踩下离合踏板18，让原车离合器22的主动盘与从动盘断开，然后驾驶员将变速箱的挡把19放置在挂挡位置，再松开离合踏板18，使原车离合器22的主动盘与从动盘结合，发动机21通过原车变速箱23和驱动轴24向车轮25传递动力。此时，若蓄能器8中涡卷弹簧贮存有能量，则因为已经挂上挡，所以控制开关39动作，电磁制动器9释放，右传动轴28可以转动，此时蓄能器8中涡卷弹簧反向旋转松开，将储存的能量释放出来，由于涡卷弹簧反向旋转，所以右传动轴28也反向旋转，四号齿轮4也反向转动，经过六号齿轮6与五号齿轮5的传动，传递给二号齿轮2的扭矩又变成正方向，该扭矩通过驱动轴24传递给车轮25，起到辅助加力的作用，带动车轮25前进。

值得一提的是：设置控制开关38的目的是防止误动作，控制开关38与控制开关39是串联关系，当离合踏板18被踩下后，控制开关38不动作，此时无论控制开关39是否动作，电磁制动器9都处于失电制动状态，将右传动轴28抱死，蓄能器8中涡卷弹簧贮存的能量不能通过右传动轴28释放，从而防止踩下离合踏板18后车辆前行的误动作出现。

上述实施例中，是以汽车为例，由于各类交通运输工具都是将发动机产生的动力通过变速箱传递给车轮，虽然发动机各异，如内燃机、汽油机、柴油机、涡轮发动机、涡扇发动机，但其传动系统和离刹系统的原理是相同的，所以本装置可安装在各类陆陆、水陆、航空交通运输工具上，帮助这些交通运输工具进行节能、减排、降耗。

Claims (2)

1.一种交通运输工具节能装置，包括蓄能器、中间轴、左传动轴、右传动轴、左过渡轴、右过渡轴和分动机构，中间轴、左传动轴、右传动轴同轴线布置，左过渡轴、右过渡轴同轴线布置，其特征是：

所述分动机构由一号、二号、三号、四号、五号、六号齿轮组成，一号齿轮安装在车辆离合器的输出轴上，二号齿轮安装在车辆变速箱的输入轴上，三号齿轮安装在中间轴上，四号齿轮安装在左传动轴上，五号齿轮安装在左过渡轴上、六号齿轮安装在右过渡轴上，一号齿轮与三号齿轮啮合，二号齿轮与五号齿轮啮合；四号齿轮与六号齿轮啮合，所述车辆离合器的输出轴与车辆变速箱的输入轴通过一号单向超越离合器联接，所述左过渡轴、右过渡轴通过二号单向超越离合器联接，所述中间轴、左传动轴通过电磁离合器联接，所述左传动轴、右传动轴通过安全离合器联接，该右传动轴与所述蓄能器连接，右传动轴上装有电磁制动器，该电磁制动器的控制开关与车辆变速箱挡把相联，所述电磁离合器的控制开关与刹车踏板相联。

2.如权利要求1所述的交通运输工具节能装置，其特征是：所述蓄能器为涡卷弹簧蓄能器。

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