CN103332111A - 一种汽车发动机节能组合动力系统 - Google Patents

Abstract

一种汽车发动机节能组合动力系统，它是在汽车主离合器与变速器间设副离合器，汽车减速滑行时主离合器分离、副离合器结合，利用汽车滑行惯性能量驱动初级空气压缩机、高速单向齿轮主动轮、从动轮至与附件传动轴连接的主空气压缩机、空调压缩机和发电机使其高速运转将其能量转换，其动力同时由与附件传动轴连接的滑动套筒齿轮、减速齿轮、曲轴单向齿轮主动轮、从动轮驱动发动机曲轴低速运转，降低发动机被动运转时的拖拽阻力；在发动机加速运转驱动汽车时，副离合器分离，发动机动力由曲轴齿轮、减速单向齿轮主动轮、从动轮减速后驱动附件传动轴连接的相关附件低速运转，降低发动机功耗。

Description

一种汽车发动机节能组合动力系统

所属技术领域

本发明涉及一种利用汽车滑行惯性和制动能量减小发动机附件功耗，降低汽车发动机拖拽阻力的节能组合动力系统。

背景技术

目前，公知的传统内燃机动力汽车的传动顺序为发动机、离合器、变速器至驱动车桥，由于道路起伏因素以及汽车运行中的复杂路况，特别是高等级道路的快速发展，使现代汽车在运行中存在大量滑行工况，滑行时发动机产生的拖拽阻力缩短了汽车滑行距离，尤其是发动机排气量较大的商用车，在发动机高速运转驱动车辆时，其空气压缩机、空调器压缩机、发电机也高速运转消耗发动机功率，而汽车的滑行惯性能量和制动能量却未能利用；虽然目前油电混合以及电动汽车能将部分制动能量转换为电能再利用，但其成本较高，转换效率偏低，而且电池技术还有待进一步提高，汽车节能减排仍将以减少汽车使用时能量浪费和提升发动机动力系统效率来实现。

发明内容

由于现有传统汽车发动机动力系统未能较好利用制动能量和减小发动机被动运转时的拖拽阻力，本发明提供一种汽车发动机节能组合动力系统，该动力系统不仅大量减小了汽车发动机被动运转时的拖拽阻力，而且降低了发动机附件功率消耗，这些附件还能利用制动和惯性能量生产出汽车所需的压缩空气、电能进行再利用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在汽车发动机主离合器动力输出轴与变速器动力输入轴间设取力装置连接副离合器，副离合器动力输入轴、取力装置与变速器动力输入轴为传动连接，副离合器输出轴设传动装置与初级空气压缩机、高速单向齿轮主动轮、高速单向齿轮从动轮、附件传动轴、滑动套筒齿轮、减速齿轮、曲轴单向齿轮主动轮、曲轴单向齿轮从动轮顺序连接，附件传动轴与减速齿轮由滑动套筒齿轮啮合减速齿轮时传动，曲轴单向齿轮从动轮固定于曲轴上，初级空气压缩机排气量大于主空气压缩机排气量；曲轴齿轮与减速单向齿轮主动轮、减速单向齿轮从动轮、附件传动轴顺序连接，附件传动轴经滑动套筒齿轮连接外接动力轴，滑动套筒齿轮啮合外接动力轴时脱离与减速齿轮啮合，外接动力轴连接一台微型内燃机，微型内燃机散热管路与汽车发动机散热系统连接；发电机和空调器压缩机的功率适当加大，主空气压缩机排气量小于常规汽车发动机的空气压缩机排气量，发电机、空调器压缩机、主空气压缩机与附件传动轴为传动连接，减速单向齿轮主动轮传动半径大于曲轴齿轮传动半径，将发动机曲轴转速降低后传递至附件传动轴驱动相关附件，曲轴单向齿轮主动轮传动半径大于减速齿轮传动半径；在发动机加速运转驱动汽车时，副离合器分离，曲轴齿轮驱动减速单向齿轮主动轮、减速单向齿轮从动轮使附件传动轴以较低的转速运转，降低汽车发动机附件功耗，此时高速单向齿轮的主动轮与从动轮间滑动克服转差，减速齿轮与曲轴的转差由曲轴单向齿轮主动轮与从动轮滑动克服；汽车制动或滑行时，副离合器结合，主离合器分离，制动力或滑行惯性动力由驱动车桥经变速器至副离合器、传动装置、初级空气压缩机、高速单向齿轮主动轮、高速单向齿轮从动轮、附件传动轴，驱动与附件传动轴连接的主空气压缩机、空调器压缩机、发电机以较高的转速运转，将其能量转换后储存待用，附件传动轴的动力同时经滑动套筒齿轮、减速齿轮、曲轴单向齿轮主动轮至曲轴单向齿轮从动轮驱动曲轴低速运转，其转速若低于发动机怠速转速时，发动机不对汽车产生拖拽阻力，减速单向齿轮主、从动轮的转差由其滑动克服；必要时主、副离合器同时结合，由发动机驱动附件传动轴中高速运转，转差将由各单向齿轮组滑动克服；在滑动套筒齿轮脱离与减速齿轮啮合后与外接动力轴啮合时，可由连接外接动力轴的微型内燃机驱动附件传动轴独立运转，微型内燃机驱动附件传动轴相关附件，在天气炎热时可以独立使用车载空调器，在天气寒冷时可为汽车发动机提供预热能量。

本发明的有益效果是：汽车发动机被动运转的拖拽阻力大幅度降低，使汽车在滑行时滑行距离增加，利用汽车制动和滑行惯性能量使发动机初级空气压缩机、主空气压缩机、空调器压缩机、发电机高速运转，将其能量转换储存待用，发动机驱动汽车时主空气压缩机、空调器压缩机、发电机低速运转，初级空气压缩机不运转，减少发动机功耗，尤其能为大中型商用车在停车时使用车载空调器时降低能耗，其所涉技术成熟可靠。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图是本发明各部件连接顺序图。

图中1、传动装置，2、副离合器，3、初级空气压缩机，4、高速单向齿轮主动轮，5、高速单向齿轮从动轮，6、主空气压缩机，7、空调器压缩机，8、发电机，9、附件传动轴，10、减速单向齿轮主动轮，11、减速单向齿轮从动轮，12、滑动套筒齿轮，13、外接动力轴，14、减速齿轮，15、曲轴单向齿轮主动轮，16、曲轴单向齿轮从动轮，17、曲轴，18、曲轴齿轮，19、主离合器，20、变速器，21、取力装置。

具体实施例

在附图中，取力装置(21)与变速器(20)的动力输入轴和主离合器(19)动力输出轴传动连接，汽车发动机动力可以由主离合器(19)传递至副离合器(2)的动力输入轴，汽车的滑行惯性能量和制动能量也可由变速器(20)的动力输入轴传递给副离合器(2)的动力输入轴，在汽车发动机加速驱动汽车时，副离合器(2)不结合，动力由与发动机的曲轴(17)固定连接的曲轴齿轮(18)驱动减速单向齿轮主动轮(10)将转速降低后，经减速单向齿轮从动轮(11)至附件传动轴(9)，使与附件传动轴(9)传动连接的主空气压缩机(6)、空调器压缩机(7)、发电机(8)都以较低的转速运转，与附件传动轴(9)连接的高速单向齿轮从动轮(5)滑动克服与高速单向齿轮主动轮(4)间的转差，使相关附件功耗降低；在汽车滑行或预见性减速时，主离合器(19)分离，汽车滑行惯性能量或制动能量由变速器(20)的动力输入轴经取力装置(21)传递给副离合器(2)的动力输入轴，副离合器(2)结合传动，其动力以较高的转速由传动装置(1)至初级空气压缩机(3)，然后顺序传递至高速单向齿轮主动轮(4)、高速单向齿轮从动轮(5)、附件传动轴(9)、滑动套筒齿轮(12)、经过减速齿轮(14)驱动曲轴单向齿轮主动轮(15)、曲轴单向齿轮从动轮(16)，使发动机的曲轴(17)以较低的转速运转，减小发动机被动运转对汽车产生的拖拽阻力，同时，与附件传动轴(9)传动连接的主空气压缩机(6)、空调器压缩机(7)、发电机(8)，以及初级空气压缩机(3)都以较高的转速运转将其能量转换待用；在需要使用外接动力时，滑动套筒齿轮(12)脱离与减速齿轮(14)的啮合后与外接动力轴(13)啮合，实现外接动力独立驱动附件传动轴相关附件运转；在车辆整备和其它需要时，变速器(20)处于空挡或带档状态，主离合器(19)和副离合器(2)可同时结合传动。

Claims (2)

1.一种汽车发动机节能组合动力系统，在汽车发动机主离合器动力输出轴与变速器动力输入轴间设取力装置连接副离合器，其特征是：副离合器输出轴设传动装置与初级空气压缩机、高速单向齿轮主动轮、高速单向齿轮从动轮、附件传动轴、滑动套筒齿轮、减速齿轮、曲轴单向齿轮主动轮、曲轴单向齿轮从动轮顺序连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车发动机节能组合动力系统，其特征是：曲轴齿轮与减速单向齿轮主动轮、减速单向齿轮从动轮、附件传动轴顺序连接，附件传动轴经滑动套筒齿轮连接外接动力轴，滑动套筒齿轮啮合外接动力轴时脱离与减速齿轮啮合。

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