CN101786448A - 气压式制动能量回收及辅助启动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气压式制动能量回收及辅助启动系统，是通过回收利用汽车制动时所消耗掉的动能，使之成为汽车启动时的辅助动力来实现节能功能的一种装置。它包括轮辋、传动及刹车机构和发动机传动轴，其特征是，在所述的轮辋和发动机传动轴之间设有飞轮、空气压缩机、空气处理设备、储气罐和气动马达。利用刹车时的惯性来带动空气压缩部分工作，一方面利用产生的阻尼增加刹车制动力，一方面压缩空气，从而将机械能转换为气体的压缩势能储存起来，再将其通过气动执行元件转化成机械能输出，辅助汽车起步、加速。与现有技术相比，本发明经济性好，适应性强，绿色环保且提高了安全件。

Description

气压式制动能量回收及辅助启动系统
技术领域
本发明涉及一种通过回收利用机器制动时所消耗掉的能量，使之成为机器启动时的辅助动力来实现节能功能的一种装置，具体地说是一种气压式制动能量回收及辅助启动系统。
背景技术
目前，传统的刹车是利用摩擦原理采用刹车片制动，启动时，单靠发动机来启动。现有制动系统的缺点是显而易见的。频繁的制动带来的不仅是巨大的能量损失，同时汽车在制动后起步加速及停车怠速阶段的油耗、黑烟及其他排放显著增多。将汽车制动损耗能量回收起来，充分利用回收能量辅助汽车起步加速，则是解决上述矛盾的一个很好方案。现在人们也已开始对能量的回收和再利用进行研究并取得一定成果，国内外对车辆制动能量回收与再利用方式具有代表性的用于行驶车辆的能量储存方式有以下三种：
1、飞轮储能。问题重量和体积大，在飞轮储能装置中，提高飞轮的储能能量和能量的保存效率是主要的研究问题，超高速飞轮的研制困难较大。
2、液压储能式。一旦发生泄漏对其性能影响较大，且造成环境污染，成本昂贵。
3、电化学储能式而制约其应用的技术瓶颈是高性能、低成本的电化学储能器，且电化学储能器频繁充放电对其寿命影响较大。成本昂贵，多用于混合动力汽车。
已存在的三种方案成本高，能量回收效率低，为此，该项技术提供一种新型装置，通过辅助刹车及辅助启动，不但减少油耗，减少排放，还可以减少相应的发动机磨损，增加车辆的寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气压式制动能量回收及辅助启动系统，该系统能够辅助刹车及辅助启动，不仅减少油耗、降低排放，还可以减少相应的发动机磨损，增加车辆的寿命。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：该种气压式制动能量回收及辅助启动系统，包括轮辋、传动及刹车机构和发动机传动轴，其特征是，在所述的轮辋和发动机传动轴之间设有飞轮、空气压缩机、空气处理设备、储气罐和气动马达；所述的飞轮一端连接传动及刹车机构的传动轴，另一端连接空气压缩机的曲轴；空气压缩机的排气口与空气处理设备的进气口相连，空气处理设备的排气口连接一储气罐；所述储气罐通过输气管道与一气动马达相连，所述气动马达的输出轴通过锥齿轮传动机构与发动机传动轴相连接。
本发明的有益效果是：
1、经济性好。能够将刹车制动的能量回收，并再利用于辅助启动，减少了燃油消耗和发动机的磨损，而且气动元件寿命长、维修成本低、维修保养操作简便。
2、可靠性好，环境适应性强。气动元件有很长的工作寿命，所以系统有很高的可靠性；压缩空气很大程度上不受高温、灰尘、腐蚀的影响，这一点是液压系统等别的系统达不到的。
3、绿色环保。以空气为工作介质，工作介质获得比较容易，用后的空气排到大气中，处理方便，与液压传动相比不必设置回收的油箱和管道。气动元件是清洁的，以及有特殊的排出空气处理方法，对环境污染少；外泄漏不会像液压传动那样严重污染环境；减少尾气排放。
4、提高了安全性。在危险区域不会引起火灾，若系统过载气动马达只会停车或打滑。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的工作原理流程图；
图3为本发明气动控制系统示意图。
图中：1轮辋，2传动及刹车机构，3飞轮，4空气压缩机，5储气罐，6空气处理设备，7气动马达，8传动轴，9离合器踏板，10油门踏板，11齿轮，12电磁阀，13触动开关，14飞锤，15离合器。
具体实施方式
如图1所示。气压式制动能量回收及辅助启动系统，包括轮辋1、传动及刹车机构2和发动机传动轴8，在所述的轮辋1和发动机传动轴8之间设有飞轮3、空气压缩机4、空气处理设备6、储气罐5和气动马达7；所述的飞轮3一端连接传动及刹车机构2的传动轴，另一端连接空气压缩机4的曲轴；空气压缩机4的排气口与空气处理设备6的进气口相连，空气处理设备6的排气口连接一储气罐5；所述储气罐5通过输气管道与一气动马达7相连，所述气动马达7的输出轴通过锥齿轮传动机构与发动机传动轴8相连接。
如图1、图2，本发明的工作原理为：在刹车时，轮辋1带动传动及刹车机构2，然后传动及刹车机构2将能量传递给飞轮3，能量的形式为飞轮3的动能，飞轮3带动空气压缩机4工作，压缩空气，压缩后的空气经空气处理设备干燥净化，将以能量的形式储存在储气罐5中，完成辅助刹车。当车速与飞轮3产生速度差时，该装置的传动及刹车机构2停止工作，飞轮3在惯性作用下继续带动空气压缩机4工作，直至停止。
当汽车启动时，储气罐5中的空气推动气动马达7工作，带动传动轴8.当车速达到一定时，由气动控制系统控制气动马达停止工作。
如图3，本发明气动控制系统的工作原理为：踩下离合器踏板9后，离合器15闭合并通过飞锤14固定，由于离合器15的上半部分下移从而推动连杆移动将图示两齿轮11啮合。起步或加速时，踩下油门踏板10，通过齿轮11的转动闭合触动开关13，使气动马达7供气管道的电磁阀12阀门打开，气动马达7开始工作辅助汽车起步或加速。由于存在飞锤14，当汽车达到一定速度时离合器15分开，当松开离合器踏板9时离合器15也会分开，离合器15分开后齿轮11在连杆的带动下会移动，触动开关13断开，电磁阀12失电。汽车高速行驶时，由于飞锤14的作用气动马达7不工作。

Claims (1)

1.气压式制动能量回收及辅助启动系统，包括轮辋、传动及刹车机构和发动机传动轴，其特征是，在所述的轮辋和发动机传动轴之间设有飞轮、空气压缩机、空气处理设备、储气罐和气动马达；所述的飞轮一端连接传动及刹车机构的传动轴，另一端连接空气压缩机的曲轴；空气压缩机的排气口与空气处理设备的进气口相连，空气处理设备的排气口连接一储气罐；所述储气罐通过输气管道与一气动马达相连，所述气动马达的输出轴通过锥齿轮传动机构与发动机传动轴相连接。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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