CN102678318A - 一种汽车发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车发动机，包括机体、曲轴和空调发电机，所述的空调发电机包括定子和转子，所述的空调发电机布置在汽车发动机的前部，由汽车发动机的曲轴驱动，空调发电机定子的轴线与汽车发动机曲轴主轴颈的轴线同轴。本发明能够向车载空调系统提供电力，空调发电机布置在汽车发动机曲轴的前端，无需皮带驱动，发动机结构简单，便于车载空调系统采用整体布置结构。

Description

一种汽车发动机

[技术领域]

本发明涉及汽车，尤其涉及一种能够为汽车空调提供电力的汽车发动机。

[背景技术]

传统大中型客车采用的非独立式空调系统采用分体式布置，空调压缩机安装在发动机前端经曲轴皮带轮带动，空调风机由汽车发动机的曲轴皮带轮拖动DC24V发电机供电。车载空调系统采用分体式布置带来的缺点是，系统结构复杂、压缩机的管道很长，容易造成制冷剂泄漏，污染环境；汽车发动机结构复杂，曲轴皮带轮需要带动的附件多，容易出现故障。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单，能够向车载空调压缩机提供电力，便于车载空调系统采用整体布置结构的汽车发动机。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下，该种汽车发动机包括机体和曲轴，其特征在于还包括发电机，所述的发电机包括定子和转子，所述的发电机布置在汽车发动机的前端，由汽车发动机的曲轴直接驱动，发电机转子的轴线与汽车发动机曲轴主轴颈的轴线同轴，所述的发电机还包括前、后轴承，转子通过前、后轴承安装在定子上，在汽车发动机曲轴的前端设置有前轴端，所述发电机驱动轴的后端与曲轴的前轴端连接，发电机的转子由发电机驱动轴驱动，所述发电机还包括发电机支撑架，所述的发电机支撑架固定在发动机的机体上或固定在汽车的车架上，发电机由发电机支撑架支撑，曲轴与转子驱动轴为分别加工成型的轴，二者通过连接件在同一轴线上两轴对接。这样，在现有发动机结构不需要改变的前提下，可以十分方便地将发电机安装发动机上，有利于对市场上大量使用中的机械式压缩机汽车空调系统进行改进，可以通过发动机带动发电机的工作，给汽车空调提供稳定可靠的电力驱动空调压缩机工作，从而达到制冷或者制热的目的，这种通过曲轴直接带动发电机发电的结构形式，与传统的采用皮带轮带动机械压缩机工作的方式相比，空调压缩机和发动机之间没有机械传动机构，可以大幅度减少压缩机的机械磨损，同时，结合汽车电瓶作为后备电源，也可以使汽车在停驶时依然可以达到使用空调制冷或者制热的效果，特别是这种通过发动机曲轴直接驱动发电机工作的结构形式，发电机工作效率高、能量损耗低、工作稳定可靠，汽车发动机通过发电机向车载空调系统提供电力，用以带动空调系统的压缩机和风机，发电机布置在汽车发动机的前部，由汽车发动机的曲轴直接驱动，无需皮带驱动，发动机结构简单。本实施例便于车载空调系统采用整体布置结构，压缩机的管道短，制冷剂不易泄漏，可以简化车载电动压缩机空调系统的结构、提高环保性能。

本发明另一技术方案如下，汽车发动机包括机体和曲轴，其特征在于还包括发电机，所述的发电机包括定子和转子，所述的发电机布置在汽车发动机的前端，由汽车发动机的曲轴直接驱动，发电机转子的轴线与汽车发动机曲轴主轴颈的轴线同轴，所述的发电机还包括前、后轴承，转子通过前、后轴承安装在定子上，在汽车发动机曲轴的前端设置有前轴端，所述发电机驱动轴的后端与曲轴的前轴端连接，发电机的转子由发电机驱动轴驱动，发电机外壳直接与发动机机体连接，曲轴与转子驱动轴为分别加工成型的轴，二者通过连接件在同一轴线上两轴对接。这样，在现有发动机结构不需要改变的前提下，可以十分方便地将发电机安装发动机上，有利于对市场上大量使用中的机械式压缩机汽车空调系统进行改进，同时，发电机与发动机之间的位置准确，不易产生振动移位，充分保证了系统的正常运转。

本发明的特征还在于所述的发电机驱动轴的后端与曲轴的前轴端之间由万向节连接。这样，采用万向节将汽车发动机曲轴和发电机连接大幅度提高了发电机的连接可靠性，即使车辆在发生剧烈的颠簸，导致汽车内部各个结构部件有较大的偏差时也不会影响到发电机与汽车发动机之间的连接可靠性，从而保证发电机在环境恶劣的情况下正常工作。

本发明的特征还在于所述的发电机驱动轴的后端与曲轴的前轴端之间由螺栓固定连接。这样，采用螺栓将发动机曲轴和发电机驱动轴刚性连接使得传动效率得到了大幅度提高，连接稳定可靠。

本发明的特征还在于所述的发电机驱动轴的后端包括安装突缘，所述的安装突缘通过螺钉固定在曲轴的前轴端上，发电机驱动轴与曲轴的前轴端之间通过定心止口定位。这样，安装突缘可以增大连接面，提高连接抗扭性能，还可以防止发电机在运转过程中前后窜动，充分保证了连接稳定可靠性。

本发明的特征还在于所述的发电机通过弹性元件支承在发电机支撑架上。这样，通过弹性元件的缓冲，可以防止发动机与发电机之间的共振，从而使得发电机不容易产生金属疲劳，提高了发电机的实用寿命。

本发明的特征还在于所述的发电机的下部包括托板，发电机支撑架的上部包括支承板；所述的弹性元件包括至少一块橡胶垫，所述的橡胶垫安装在托板与支承板之间。这样，通过弹性元件的缓冲，可以防止发动机与发电机之间的共振，从而使得发电机不容易产生金属疲劳，提高了发电机的实用寿命，而支承板的设置，则大大方便了发电机的安装固定。

本发明的特征还在于所述的发电机驱动轴的后端包括弹性联轴器突缘，所述的弹性联轴器突缘通过弹性联轴器的驱动销和弹性环与曲轴的前轴端弹性联接；所述的定子固定在发电机支撑架上。这样，弹性联轴器的设置使得发动机在启动时，发动机曲轴与发电机之间有启动时差，使发电机的驱动轴获得缓冲，进一步提高了发电机的使用寿命。

本发明的特征还在于所述的发电机的转子轴为空心轴。这样，发电机的转子可以套装在曲轴上，方便了安装。

本发明的特征还在于所述的发电机转子的空心轴安装在汽车发动机曲轴的前端轴上，由汽车发动机曲轴的前端轴驱动。这样，发电机的转子可以套装在曲轴上，例如，可以通过螺杆的方式，将发电机转子轴直接连接在曲轴的前轴端，曲轴的前轴端为螺杆，方便了安装。

本发明的特征还在于包括止动销，所述的止动销固定在所述的机体上或固定在汽车的车架上，发电机的定子上包括止动销孔，所述的止动销插入止动销孔。这样，可以防止发电机移位，保证了发电机位置的精确度。

本发明的特征还在于发电机驱动轴为花键轴，发电机的转子上设置有花键孔，发电机转子的花键孔套在发电机驱动轴花键轴上，由花键轴驱动。这样，可以充分保证发电机转子与驱动轴之间的契合固定，可有效防止空调发动机驱动轴与转子相对转动。

本发明的特征还在于曲轴的前轴端与发电机驱动轴之间设置有至少一个定位装置。这样，可以充分保证曲轴转动轴线与发电机轴线保持一致，同时，还可以有效防止其在运行过程中松动移位，解决了发动机高速运转过程中，曲轴端部连接固定空调驱动轴螺栓容易断裂的问题。

本发明的特征还在于定位装置为定位孔，在定位孔中设置定位销定位。这样，定位装置生产制作容易，成本低，定位更加准确牢固。

本发明的特征还在于所述定位装置为定位槽，在配合部位设置凸条，定位槽和凸条配合定位。这样，汽车发动机曲轴和发电机驱动轴之间的连接准确可靠；还可以在定位槽及凸条上设置凹孔和凸销，则可以进一步提高传动轴线的准确度；进一步，如果在定位槽和凸条之间还设置橡胶构件等柔性缓冲材料，则可以大幅度降低机械磨损。

本发明的特征还在于所述发动机曲轴与转子驱动轴连接处有柔性定位装置或/和柔性连接装置。这样，在发动机曲轴与转子驱动轴连接处有柔性定位装置或/和柔性连接装置后，可以大幅度降低机械磨损，延长发电机的使用寿命。

本发明的特征还在于所述发电机驱动轴的后端与曲轴的前轴端连接部位互为棘盘，两者之间设置有橡胶块。这样，汽车发动机曲轴与发电机之间的连接为弹性连接，通过橡胶块的缓冲，使得汽车发动机在启动时产生的巨大冲击和扭矩破坏得到有效的缓冲分解，可以大幅度降低机械磨损，延长了发电机的使用寿命。

本发明的特征还在于所述发电机为空调电动压缩机发电机。这样，汽车空调压缩机的电源与汽车其他元件用电源分开，可以解决汽车电源电压低、功率低及供电不稳定的问题，目前，汽车电源一般为12V-24V，因汽车电器基本上都是小功率、弱电流电器，因此，这样的汽车电源无法匹配汽车空调电动压缩机，而采用变压器等方式来改变电路，也无法满足汽车空调大功率强电流的需要，而本方案采用发电机为汽车空调供电可以充分保证空调的电源稳定性，可以充分保证和满足汽车空调所需电压及电流，使得汽车空调可以正常稳定地工作。

本发明的特征还在于所述发电机是永磁式直流发电机，所述的转子包括永磁体的磁极。这样，发电机的转子采用永磁体磁极极大地简化了发电机的结构，使得发电机结构简单，工作性能稳定可靠。

本发明的特征还在于所述发电机是单边永磁盘式直流发电机。这样，采用单边永磁盘式设置可以进一步降低发电机的厚度，节约空间，使得汽车发动机仓的有限空间得到更为合理的利用。

本发明的特征还在于所述发电机是两边永磁盘式直流发电机。这样，采用两边永磁盘式设置可以使发电机的磁场布置更加充分合理，使其没有或者仅有极少的磁场盲区，有利于提高发电机的效率。

本发明的特征还在于所述发电机是交流发电机。这样，发电机工作后，可以给空调压缩机及汽车上其他交流电设备供电。

本发明的特征还在于所述发电机是永磁同步发电机，这样，采用永磁体作为发电机的磁场形成部件，可以极大的简化发电机的结构，同时，发电机的磁场极其稳定可靠，发电机故障少，性能及效率稳定可靠。

本发明的特征还在于所述发电机是三相永磁同步发电机，这样，采用永磁体作为发电机的磁场形成部件，可以极大的简化发电机的结构，同时，发电机的磁场极其稳定可靠，发电机故障少，性能及效率稳定可靠，发电机工作后，可以给空调压缩机及汽车上其他三相电设备供电。

本发明的特征还在于所述发电机是单相永磁同步发电机，这样，采用永磁体作为发电机的磁场形成部件，可以极大的简化发电机的结构，同时，发电机的磁场极其稳定可靠，发电机故障少，性能及效率稳定可靠，发电机工作后，可以给空调压缩机及汽车上其他单相电设备供电。

本发明的特征还在于所述发电机是盘式永磁同步发电机。这样，对于汽车发动机仓有限的空间来说，盘式永磁同步发电机可以节约大量的发电机占用长度，从而可以使得在不大幅度改变汽车结构的前提下，对将现有汽车中所使用的机械压缩机进行改造成为电动压缩机空调成为可行。

本发明的特征还在于所述盘式永磁同步发电机的中间为转子，定子设置在转子的两边，转子固定在驱动轴上，圆盘转子两侧各有一圆盘定子，圆盘定子通过其定子铁心固定在发电机机壳上。这样，在同样面积的情况下，发电机的利用率达到了最大比率，发电机的效率高，能耗少。

本发明的特征还在于所述盘式永磁同步发电机为单定子、单转子结构，包括一个定子、一个转子和机壳，其定子和转子均为圆盘式，定子包括定子铁心、定子绕组，定子绕组嵌放在定子铁心中，定子通过定子铁心固定在机壳上，转子铁心的表面按极性分布并固定了永磁磁极，转子固定在驱动轴上。这样，可以进一步缩小发电机的尺寸，且发电机为单定子、单转子结构稳定可靠，使得发电机在高速运转过程中，不会受到汽车在行进过程中的颠簸影响，充分保证了发电机的效率。

本发明的特征还在于所述曲轴的前轴端和发电机之间设置有发电机转子轴联合器。这样，通过转子轴联合器的控制，可以使发电机在不需要运转的时候，将其与汽车发动机分离开来，从而降低汽车发动机的荷载，而且，还可以延长发电机的使用寿命。

本发明的特征还在于转子轴联合器24为电磁联合器，这样，可以通过电控制发电机与汽车发动机之间的分离与接合，与传统的机械式离合器相比，简化了联合结构，可以充分保证联合分离效果，而且，还具有重量轻、占用空间小、使用寿命长的优点。

本发明的特征还在于所述空调发电机在汽车发动机启动时，是发动机的启动马达，发动机启动后，自动转换为空调发电机。这样，可以将汽车发动机的起动马达省略，直接由空调发电机启动汽车发动机，节约了成本，简化了汽车系统结构。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明汽车发动机实施例1的结构示意图。

图2是本发明汽车发动机实施例2的结构示意图。

图3是本发明汽车发动机实施例3的结构示意图。

图4是本发明汽车发动机实施例4的结构示意图。

图5是本发明汽车发动机实施例5的结构示意图。

图6是本发明汽车发动机实施例6的结构示意图。

图7是本发明汽车发动机实施例7的结构示意图。

图8是本发明汽车发动机实施例8的结构示意图。

图9是本发明汽车发动机实施例9的结构示意图，其中9A、9B、9C分别为三种不同的定位装置示意图。

图10是本发明汽车发动机实施例10的结构示意图，其中10A、10B为相互对应设置的棘盘。

图11是本发明汽车发动机实施例11的结构示意图。

图12是本发明汽车发动机实施例12的结构示意图。

图13是本发明汽车发动机实施例13的结构示意图。

图14是本发明汽车发动机实施例14的结构示意图。

图15是本发明汽车发动机实施例15的结构示意图。

图16是本发明汽车发动机实施例16的结构示意图。

图17是本发明汽车发动机实施例17的结构示意图。

图18是本发明汽车发动机实施例18的结构示意图。

图19是本发明汽车发动机实施例19的结构示意图。

[具体实施方式]

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

本发明如附图所示，包括发电机1、定子2、转子3、汽车发动机4、发动机4的曲轴5、发电机1的前轴承6、发电机1的后轴承7、前轴端8及发电机支撑架9，各附图中，编号相同的，其说明相同。图1所示的本发明汽车发动机的实施例1中，汽车发动机4还包括发电机1，所述的发电机1包括定子2和转子3，所述的发电机1布置在汽车发动机4的前端，由汽车发动机4的曲轴5直接驱动，发电机1的转子3的轴线与汽车发动机4的曲轴5主轴颈的轴线同轴，所述的发电机1还包括前轴承6、后轴承7，转子3通过前、后轴承安装在定子2上，在汽车发动机4曲轴5的前端设置有曲轴5的前轴端8，所述发电机1驱动轴的后端与曲轴5的前轴端8连接，发电机1的转子3由发电机1驱动轴驱动，所述发电机1还包括发电机支撑架9，所述的发电机支撑架9固定在发动机4的机体上或固定在汽车的车架上，发电机1由发电机支撑架9支撑，曲轴5与转子3的驱动轴为分别加工成型的轴，二者通过连接件在同一轴线上两轴对接，所述连接件为安装突缘12和连接螺栓11。

图2所示的本发明汽车发动机的实施例2中，所述汽车发动机4还包括发电机1，发电机1包括定子2和转子3，所述的发电机1布置在汽车发动机4的前端，由汽车发动机4的曲轴5直接驱动，发电机1的转子3的轴线与汽车发动机4的曲轴5主轴颈的轴线同轴，所述的发电机1还包括前轴承6、后轴承7，转子3通过前、后轴承安装在定子2上，在汽车发动机4曲轴5的前端设置有前轴端8，所述发电机1驱动轴的后端与曲轴5的前轴端8连接，发电机1的转子3由发电机1驱动轴驱动，曲轴5与转子3的驱动轴为分别加工成型的轴，二者通过连接件在同一轴线上两轴对接，所述连接件为安装突缘12和连接螺栓11，发电机1的外壳直接与发动机4机体连接。

本发明的特征还在于所述发电机1驱动轴的后端与曲轴5的前轴端8之间由万向节连接。如图3所示，所述发电机1驱动轴的后端与曲轴5的前轴端8之间由万向节10连接。

本发明的特征还在于发电机1驱动轴的后端与曲轴5的前轴端8之间由螺栓固定连接。如图1所示，发电机1驱动轴的后端与曲轴5的前轴端8之间由螺栓11固定连接，发电机1的定子2通过前轴承6、后轴承7安装在转子轴上，两者可以相对转动，为了防止定子2转动，定子2需要固定。因为本实施例中，发电机1驱动轴的后端与曲轴5的前轴端8已采用刚性连接，定子2的外壳需要通过弹性元件14支承在发电机支撑架9上。

本发明的特征还在于所述发电机1驱动轴的后端包括安装突缘12，所述的安装突缘12通过螺栓固定在曲轴5的前轴端8的前端，发电机1驱动轴与曲轴5的前轴端8之间通过定心止口13定位。如图4所示，发电机1驱动轴的后端包括安装突缘12，所述的安装突缘12通过螺栓11固定在曲轴5的前轴端8的前端，发电机1驱动轴与曲轴5的前轴端8之间通过定心止口13定位。

本发明的特征还在于所述发电机1通过弹性元件14支承在发电机支撑架9上。如图1、3所示，发电机1通过弹性元件14支承在发电机支撑架9上。

本发明的特征还在于发电机1的下部包括托板15，发电机支撑架9的上部包括支承板16，所述的弹性元件14包括至少一块橡胶垫，所述的橡胶垫安装在托板15与支承板16之间。如图1、3所示，发电机1的下部包括托板15，发电机支撑架9的上部包括支承板16，所述的弹性元，14包括相对称设置的两块或者四块橡胶垫，所述的橡胶垫安装在托板15与支承板16之间。

本发明的特征还在于所述发电机1的驱动轴的后端包括弹性联轴器突缘12，所述的弹性联轴器突缘12通过弹性联轴器17的驱动销18和弹性环19与曲轴5的前轴端8弹性联接，发电机1固定在发电机支撑架9上。如图5所示，发电机1的驱动轴的后端包括弹性联轴器突缘12，所述的弹性联轴器突缘12通过弹性联轴器17的驱动销18和弹性环19与曲轴5的前轴端8弹性联接，发电机1固定在发电机支撑架9上。

本发明的特征还在于所述的发电机1的转子轴为空心轴。如图6所示，发电机1的转子轴为空心轴。

本发明的特征还在于转子3的空心轴安装在汽车发动机4曲轴5的前端轴上，由汽车发动机4曲轴5的前端轴驱动。如图6所示，发电机1的转子3的空心轴安装在汽车发动机4曲轴5的前端轴上，由汽车发动机4的曲轴5的前端轴驱动。

本发明的特征还在于所述发动机4还包括止动销20，所述的止动销20固定在所述的发动机4的机体上或固定在汽车的车架上，发电机1的定子2上设置有止动销孔，所述的止动销20插入止动销孔内。如图7所示，发动机4还包括止动销20，所述的止动销20固定在所述的发动机4的机体上或固定在汽车的车架上，发电机1的定子2上设置有止动销孔，所述的止动销20插入止动销孔内。

本发明的特征还在于所述发电机1驱动轴为花键轴，发电机1的转子3上设置有花键孔，转子3的花键孔套在发电机1驱动轴花键轴上，由花键轴驱动。如图8所示，发电机1的转子3上设置有花键孔，转子3的花键孔套在发电机1驱动轴花键轴上，由花键轴驱动；其中发电机1的驱动轴的主体为花键轴，发电机1的驱动轴的后端有安装突缘12。发电机1的转子轴为空心轴，它的内孔为花键孔，转子3的空心轴的花键孔套在花键轴上，由花键轴驱动，花键轴的前端装有固定螺母。

本发明的特征还在于所述曲轴5的前轴端8与发电机1驱动轴之间设置有至少一个定位装置21。如图9所示，曲轴5的前轴端8与发电机1驱动轴之间设置有定位装置21，如图9A所示定位装置21为十字凸条及与其相匹配的凹槽，图9B所示定位装置21为圆台形状凸块及与其相匹配的凹坑，如9C所示定位装置21为半球形凸块及与其相匹配的凹坑。

本发明的特征还在于定位装置21为定位孔，在定位孔中设置定位销定位。如图9A所示，在突缘12部位设置有定位销。

本发明的特征还在于定位装置21为定位槽，在接合部位设置凸条，定位槽和凸条配合定位。如图9A所示，在接合部位设置凸条，定位槽和凸条配合定位。

本发明的特征还在于曲轴5与转子3驱动轴连接处有柔性定位装置21或/和柔性连接装置。如图5所示，曲轴5与转子3驱动轴连接处有柔性定位装置21和柔性连接装置，所述柔性定位装置21为橡胶环，该橡胶环同时也是柔性连接装置的一部分，发电机1驱动轴的后端与曲轴5的前轴端8之间采用弹性联接，发电机1驱动轴的后端有弹性联轴器突缘，多个弹性联轴器的驱动销的一端固定在曲轴5的前轴端8的轮缘上，另一端插入到弹性联轴器突缘的驱动孔中，通过1组橡胶环驱动发电机1驱动轴，定子2的外壳通过螺钉直接固定在在发动机4支撑架9上。

本发明的特征还在于发电机1驱动轴的后端与曲轴5的前轴端8连接部位互为棘盘22，两者之间设置有橡胶块23。如图10所示，发电机1驱动轴的后端与曲轴5的前轴端8连接部位互为棘盘22，两者之间间隔设置有橡胶块23。

本发明的特征还在于发电机1为空调电动压缩机发电机1。如图1、图2所示，发电机1作为汽车空调电动压缩机的专用电源。

本发明的特征还在于所述的发电机1是永磁式直流发电机1，所述的转子3包括永磁体的磁极。如图1、图2所示，所述的发电机1是永磁式直流发电机1，所述的转子3包括永磁体的磁极。

本发明的特征还在于所述的发电机1是单边永磁盘式直流发电机1。如图11所示，所述的发电机1是单边永磁盘式直流发电机1，该发电机1的外壳为隔磁材料制成。

本发明的特征还在于所述的发电机1是两边永磁盘式直流发电机1。如图12所示，发电机1是两边永磁盘式直流发电机1。

本发明的特征还在于所述的发电机1是交流发电机1。如图1-19所示，发电机1也可以为交流发电机1。

本发明的特征还在于发电机1是永磁同步发电机1。如图1-19所示，发电机1也可以为永磁同步发电机1。

本发明的特征还在于发电机1是三相永磁同步发电机1。如图1-19所示，发电机1也可以为三相永磁同步发电机1。

本发明的特征还在于发电机1是单相永磁同步发电机1。如图1-19所示，发电机1也可以为单相永磁同步发电机1。

本发明的特征还在于发电机1是盘式永磁同步发电机1。如图11、图12、图13、图14、图15、图16所示，发电机1为盘式永磁同步发电机1。

本发明的特征还在于发电机1是所述的盘式永磁同步发电机1的中间为转子3，定子2设置在转子3的两侧，转子3固定在驱动轴上，圆盘转子3两侧各有一圆盘定子2，圆盘定子2通过其定子铁心固定在发电机1机壳上。如图12、图16所示，盘式永磁同步发电机1的中间为转子3，定子2设置在转子3的两边，转子3固定在驱动轴上，圆盘转子3两侧各有一圆盘定子2，圆盘定子2通过其定子铁心固定在发电机1机壳上。

同样地，盘式永磁发电机1也可以为双转子3三定子2结构，如图13所示即为双转子3三定子2结构，其中，两个圆盘转子3分别设置在三个定子2之间，另外，也盘式永磁发电机1还可以设置为双转子3、单定子2结构，如图14所示，两个转子3中间设置一个定子2。

本发明的特征还在于发电机1是所述的盘式永磁同步发电机1为单定子2、单转子3结构，包括一个定子2、一个转子3和机壳，其定子2和转子3均为圆盘式，定子2包括定子铁心、定子绕组，定子绕组嵌放在定子铁心中，定子2通过定子铁心固定在机壳上，转子3铁心的表面按极性分布并固定了永磁磁极，转子3固定在驱动轴上。如图11、图15所示，盘式永磁同步发电机1为单定子2、单转子3结构，包括一个定子2、一个转子3和机壳，其定子2和转子3均为圆盘式，定子2包括定子铁心、定子绕组，定子绕组嵌放在定子铁心中，定子2通过定子铁心固定在机壳上，转子3铁心的表面按极性分布并固定了永磁磁极，转子3固定在驱动轴上。

本发明的特征还在于曲轴5的前轴端8和发电机1之间设置有发电机1转子轴联合器24。如图17、图18所示，曲轴5的前轴端8和发电机1之间设置有发电机1转子轴联合器24。

本发明的特征还在于曲轴5的前轴端8和发电机1之间设置的发电机1转子轴联合器24为电磁联合器。如图17、图18所示，发电机1转子轴联合器为电磁联合器。当然，发电机1转子轴联合器24也可以为机械式联合器。

本发明所述发电机1达到下述技术指标：

峰值运行功率：15KW

额定运行功率：10KW

发电线电压：180-400V

最大反电动势：500V

最大线电流：85A

运行转速：700-3000rpm

极限运行转速：4500rpm

效率：85-95％

本发明所述发电机专用于给汽车电动空调压缩机提供电源，特别是用于目前汽车传统的机械式压缩机空调系统改为电动压缩机空调系统提供电源，当然，也可以作为新式汽车空调系统的集成技术。

Claims (10)

1.一种汽车发动机，包括机体和曲轴，其特征在于，包括发电机，所述的发电机包括定子和转子，所述的发电机布置在汽车发动机的前端，由汽车发动机的曲轴直接驱动，发电机转子的轴线与汽车发动机曲轴主轴颈的轴线同轴，所述的发电机还包括前、后轴承，转子通过前、后轴承安装在定子上，所述发电机驱动轴的后端与发动机曲轴前端连接，发电机的转子由发电机驱动轴驱动，所述发电机还包括发电机支撑架，所述的发电机支撑架固定在发动机的机体上或固定在汽车的车架上，发电机由发电机支撑架支撑，曲轴与转子驱动轴为分别加工成型的轴，二者通过连接件在同一轴线上两轴对接。

2.一种汽车发动机，包括机体和曲轴，其特征在于，包括发电机，所述的发电机包括定子和转子，所述的发电机布置在汽车发动机的前端，由汽车发动机的曲轴直接驱动，发电机转子的轴线与汽车发动机曲轴主轴颈的轴线同轴，所述的发电机还包括前、后轴承，转子通过前、后轴承安装在定子上，所述发电机驱动轴的后端与发动机曲轴前端连接，发电机的转子由发电机驱动轴驱动，曲轴与转子驱动轴为分别加工成型的轴，二者通过连接件在同一轴线上两轴对接，发电机外壳直接与发动机机体连接。

3.根据权利要求1所述的汽车发动机，其特征在于，所述发电机驱动轴的后端与曲轴的前轴端之间由万向节连接。

4.根据权利要求1所述的汽车发动机，其特征在于，所述发电机驱动轴的后端与曲轴的前轴端之间由螺栓固定连接；或者所述发电机驱动轴的后端包括安装突缘，所述的安装突缘通过螺钉固定在曲轴的前轴端的前端，发电机驱动轴与曲轴的前轴端之间通过定心止口定位；或者所述发电机通过弹性元件支承在发电机支撑架上；或者所述发电机的下部包括托板，发电机支撑架的上部包括支承板；所述的弹性元件包括至少一块橡胶垫，所述的橡胶垫安装在托板与支承板之间；或者所述发电机驱动轴的后端包括弹性联轴器突缘，所述的弹性联轴器突缘通过弹性联轴器的驱动销和弹性环与曲轴的前轴端弹性联接；所述的定子固定在发电机支撑架上。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的汽车发动机，其特征在于，所述的发电机的转子轴为空心轴；或者发电机转子的空心轴安装在汽车发动机曲轴的前轴端上，由汽车发动机曲轴的前端轴驱动；或者包括止动销，所述的止动销固定在所述的机体上或固定在汽车的车架上，发电机的定子上包括止动销孔，所述的止动销插入止动销孔。

6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的汽车发动机，其特征在于发电机驱动轴为花键轴，发电机的转子上设置有花键孔，发电机转子的花键孔套在发电机驱动轴花键轴上，由花键轴驱动；或者曲轴的前轴端与发电机驱动轴之间设置有至少一个定位装置；或者所述定位装置为定位孔，在定位孔中设置定位销定位；或者所述定位装置为定位槽，在配合部位设置凸条，定位槽和凸条配合定位。

7.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的汽车发动机，其特征在于曲轴与转子驱动轴连接处有柔性定位装置或/和柔性连接装置；或者发电机驱动轴的后端与曲轴的前轴端连接部位互为棘盘，两者之间设置有橡胶块；或者发电机为空调电动压缩机发电机；或者所述的发电机是永磁式直流发电机，所述的转子包括永磁体的磁极；或者所述的发电机是单边永磁盘式直流发电机；或者所述的发电机是两边永磁盘式直流发电机。

8.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的汽车发动机，其特征在于所述的发电机是交流发电机；或者所述的发电机是永磁同步发电机；或者所述的发电机是三相永磁同步发电机；或者所述的发电机是单相永磁同步发电机；或者所述的发电机是盘式永磁同步发电机；或者所述的盘式永磁同步发电机的中间为转子，定子设置在转子的两边，转子固定在驱动轴上，圆盘转子两侧各有一圆盘定子，圆盘定子通过其定子铁心固定在发电机机壳上；或者所述的盘式永磁同步发电机为单定子、单转子结构，包括一个定子、一个转子和机壳，其定子和转子均为圆盘式，定子包括定子铁心、定子绕组，定子绕组嵌放在定子铁心中，定子通过定子铁心固定在机壳上，转子铁心的表面按极性分布并固定了永磁磁极，转子固定在驱动轴上。

9.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的汽车发动机，其特征在于所述的曲轴的前轴端和发电机之间设置有发电机转子轴联合器；或者所述的曲轴的前轴端和发电机之间设置的发电机转子轴联合器为电磁联合器。

10.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的汽车发动机，其特征在于所述空调发电机在汽车发动机启动时，是发动机的启动马达，发动机启动后，自动转换为空调发电机。

Images