CN106194539B - 一种动力装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及动力机械技术领域，尤其涉及一种动力装置，包括发动机、电机和连接板，所述电机包括定子部分和转子部分，所述转子部分可旋转的容纳于所述定子部分中；所述发动机的曲轴与所述转子部分同轴设置，所述转子部分的中心设有套孔，所述曲轴一端与所述套孔配合；所述连接板设于所述转子部分远离所述发动机的一侧与所述曲轴或所述转子部分连接，以实现所述连接板、转子部分及所述曲轴的同步转动，且所述连接板的中心位置设有用于安装离合器的安装孔。该动力装置能够实现起发一起、制动能量回收和行车助力等功能，且在电机上增加了用于安装离合器的连接板，避免了直接将离合器安装到转子上对转子的性能造成影响。

Description

一种动力装置
技术领域
本发明涉及动力机械技术领域，尤其涉及一种动力装置。
背景技术
目前，常用的动力装置包括传统发动机和增程式发动机两种。
传统发动机起动和发电分别由起动机和发电机负责，没有能量回收功能，通过飞轮与离合器相连来输出发动机的动力，传统发动机在使用时不能进行能量回收，大负载工况不能通过其他附件提供额外的动力，起动系统和发电系统为两个独立工作模块，集成化程度低，不能根据实际工况优化发动机的工作状态。增程式发动机主要由发动机、发电机构成，通过发动机带动发电机发电给电池充电，增程式发动机的优点是发动机可以一直工作在高效区，缺点是驱动效率比传统发动机低，且不能像传统发动机一样通过飞轮直接动力输出。增程式发动机只能进行油电能量的转换，简单来看只能算是一个发电机组，也不能满足机器多工况的要求。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是解决传统动力装置不能进行能量回收和满足多工况要求的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种动力装置，包括发动机、电机和连接板，所述电机包括定子部分和转子部分，所述转子部分可旋转的容纳于所述定子部分中；所述发动机的曲轴与所述转子部分同轴设置，所述转子部分的中心设有套孔，所述曲轴一端与所述套孔配合；所述连接板设于所述转子部分远离所述发动机的一侧与所述曲轴或所述转子部分连接，以实现所述连接板、转子部分及所述曲轴的同步转动，且所述连接板的中心位置设有用于安装离合器的安装孔。
其中，所述电机为开关磁阻电机，所述定子部分包括环形的定子磁轭和沿定子磁轭的内壁上均匀布置的多个定子凸极，所述定子凸极上设有绕组线圈；所述转子部分包括与所述定子磁轭同轴设置的转子芯和多个设于所述转子芯上的转子凸极，多个所述转子凸极从所述转子芯突出以便于与所述定子凸极相对。
其中，所述曲轴穿过所述套孔与所述连接板连接。
其中，所述曲轴通过平键与所述套孔连接。
其中，所述曲轴通过法兰与所述连接板的一个端面连接，所述连接板的另一个端面连接所述离合器。
其中，所述转子芯的中心设有套孔，所述连接板的一个端面的中心处设有与所述套孔配合的凸起，所述凸起插入所述套孔内，所述曲轴与所述凸起连接，所述连接板的另一个端面连接所述离合器。
其中，所述定子磁轭靠近所述发动机的一侧的端面上设有固定安装板，所述固定安装板的中心设有通孔，所述通孔空套于所述曲轴上。
其中，所述固定安装板与所述发动机的外壳连接。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供的一种动力装置，包括发动机、电机和连接板，所述电机包括定子部分和转子部分，所述转子部分可旋转的容纳于所述定子部分中；所述发动机的曲轴与所述转子部分同轴设置，所述转子的中线设有通孔，所述曲轴一端与所述通孔配合；所述连接板与所述转子部分远离所述发动机的一侧与所述曲轴或所述转子部分连接，且所述连接板的中心位置设有用于连接安装离合器的安装孔。在发动机启动时绕组线圈通电，转子部分转动从而带动曲轴转动，此时电机起到起动机的作用，在发动机启动后，曲轴带动转子部分转动，实现发电，不再需要传统的小型发电机，电机启动发电模式给整车提供电能；在车辆需要刹车减速时，电机转为发电模式，提供制动扭矩，将制动能量转化为电能回收；在车辆的大负荷工况下，电机转为电动机模式，为车辆提供额外的动力，增加车辆动力性。该动力装置能够实现起发一起、制动能量回收和行车助力等功能，且在电机上增加了用于安装离合器的连接板，避免了直接将离合器安装到转子上对转子的性能造成影响。
除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的动力装置的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是本发明实施例一提供的电机与发动机的曲轴的连接关系图；
图4是本发明实施例一提供的开关磁阻电机的结构示意图；
图5是本发明实施例一提供的开关磁阻电机的结构示意图；
图6是本发明实施例二提供的开关磁阻电机的结构示意图；
图7是本发明实施例二提供的开关磁阻电机的结构示意图。
图中：1：发动机；2：电机；11：曲轴；21：定子部分；22：转子部分；23：连接板；24：固定安装板；25：连接板；211：定子凸极；212：定子磁轭；221：转子芯；222：转子凸极；223：套孔；251：凸起。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。
实施例一
如图1至图5所示，本发明实施例提供的一种动力装置，包括发动机1、电机2和连接板23，电机2包括定子部分21和转子部分22，转子部分22可旋转的容纳于定子部分21中；发动机1的曲轴11与转子部分22同轴设置，转子部分22的中心设有套孔223，曲轴11一端与套孔223配合；连接板23设于转子部分22远离发动机1的一侧与曲轴11或转子部分22连接，以实现连接板23、转子部分22及曲轴11的同步转动，且连接板23的中心位置设有用于安装离合器的安装孔。设置连接板23的目的是避免将离合器直接安装在转子部分22上，对转子部分22的性能造成影响。在发动机1启动时绕组线圈通电，在定子部分21的内部形成磁场，转子部分22在磁场的作用下开始旋转，从而带动曲轴11转动，此时电机2起到起动机的作用，在发动机1启动后，曲轴11带动转子部分22转动，实现发电，不再需要传统的小型发电机，电机2启动发电模式给整车提供电能；在车辆需要刹车减速时，电机2转为发电模式，提供制动扭矩，将制动能量转化为电能回收；在车辆的大负荷工况下，电机2转为电动机模式，为车辆提供额外的动力，增加车辆动力性。该动力装置能够实现起发一起、制动能量回收和行车助力等功能。
进一步地，电机2为开关磁阻电机，定子部分21包括环形的定子磁轭212和沿定子磁轭212的内壁上均匀布置的多个定子凸极211，多个定子凸极211从定子磁轭212的内壁上突出，定子凸极211上设有绕组线圈；转子部分22包括与定子磁轭212同轴设置的转子芯221和多个设于转子芯221上的转子凸极222，多个转子凸极222从转子芯221突出以便于与定子凸极211相对。在本实施例中，转子部分22采用硅钢片制成，不存在绕组线圈，连接板23为金属板，且连接板23与转子部分22的一侧的端面贴合设置，且连接板23设于定子磁轭212远离发动机1的一侧的端面上。
进一步地，曲轴11穿过套孔223与连接板23连接，具体地，曲轴11通过平键与套孔223连接。曲轴11通过法兰与连接板23的一个端面连接，连接板23的另一个端面连接离合器。
进一步地，定子磁轭212靠近发动机1的一侧的端面上设有固定安装板24，固定安装板24的中心设有通孔，通孔空套于曲轴11上。固定安装板24上设有螺纹孔，螺纹孔的位置根据发动机1外壳的结构合理布置，固定安装板24通过螺纹孔和紧固件与发动机1的外壳连接。
实施例二
本实施例与实施例相似，其相同部分不再赘述，二者的区别在于：本实施例中，如图6和图7所示，连接板25的一个端面的中心处设有与套孔223配合的凸起251，凸起251插入到转子部分22的套孔223内与套孔223通过平键连接，曲轴11与凸起251连接，从而使曲轴11、转子部分22和链接板25同步转动，连接板25的另一个端面连接离合器，进而带动离合器的运动。本实施例中的连接板25的形状可以缩短曲轴11的长度。
本发明实施例提供的动力装置具有以下优点：
1、起发一起：电机取代原来的发电机和起动机，实现起发一体，起动扭矩大，发电功率高，保证发动机的起动和整车用电。
2、制动能量回收：在车辆刹车制动时，可以将制动能量回收，转化为电能储存到电池中。
3、降低发动机排量：在大负荷工况，由发动机和电机共同提供动力驱动，这样车辆可以选择较低排量的发动机。
4、优化发动机能耗：根据发动机的性能优化发动机的燃油消耗，比如1)起动扭矩大，发动机起动时，可以将发动机带到较高的转速，避开发动机的低速高油耗区；2)在中速低负荷工况，发动机在提供车辆动力的同时，带动电机发电，使发动机工作在高效区；3)在高速高负荷区，电机提供动力，来减低发动机的负荷率，使发动机工作在高效区。
5、该动力装置匹配动力电池后，可以实现单轴并联式混合动力总成的纯发动机驱动、发动机和电机共同驱动两个模式，且比单轴并联式混合动力总成结构简单。
6、该动力装置结构简单，容易实现：开关磁阻电机转子为硅钢片，不存在线圈，结构简单，容易实现与发动机和离合器的连接，且电机的开式结构对其性能影响不大，且电机取代了现有技术中的起动机、发电机、飞轮壳和飞轮，集成化程度高。
7、当不需要电机工作时，可以控制整个电机没有功耗，电机转子仅起到飞轮作用。
使用时，电机也可以选择其他类型的电机，只要能实现上述功能即可。
综上所述，本实用新型实施例提供的新型发动机将发动机与电机结合使用，实现了起发一起、制动能量回收、降低发动机排量、优化发动机能耗等效果，且在电机上设置了方便连接离合器的连接板，易于实现与离合器的连接，解决了传统动力装置不能进行能量回收和满足多工况要求的问题。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种动力装置，其特征在于：包括发动机、电机和连接板，所述电机包括定子部分和转子部分，所述转子部分可旋转的容纳于所述定子部分中；所述发动机的曲轴与所述转子部分同轴设置，所述转子部分的中心设有套孔，所述曲轴一端与所述套孔配合；所述连接板设于所述转子部分远离所述发动机的一侧与所述曲轴或所述转子部分连接，以实现所述连接板、转子部分及所述曲轴的同步转动，且所述连接板的中心位置设有用于安装离合器的安装孔；所述曲轴穿过所述套孔与所述连接板连接。
2.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于：所述电机为开关磁阻电机，所述定子部分包括环形的定子磁轭和沿定子磁轭的内壁上均匀布置的多个定子凸极，所述定子凸极上设有绕组线圈；所述转子部分包括与所述定子磁轭同轴设置的转子芯和多个设于所述转子芯上的转子凸极，多个所述转子凸极从所述转子芯突出以便于与所述定子凸极相对。
3.根据权利要求2所述的动力装置，其特征在于：所述曲轴通过平键与所述套孔连接。
4.根据权利要求2所述的动力装置，其特征在于：所述曲轴通过法兰与所述连接板的一个端面连接，所述连接板的另一个端面连接所述离合器。
5.根据权利要求2所述的动力装置，其特征在于：所述转子芯的中心设有套孔，所述连接板的一个端面的中心处设有与所述套孔配合的凸起，所述凸起插入所述套孔内，所述曲轴与所述凸起连接，所述连接板的另一个端面连接所述离合器。
6.根据权利要求2-5任一项所述的动力装置，其特征在于：所述定子磁轭靠近所述发动机的一侧的端面上设有固定安装板，所述固定安装板的中心设有通孔，所述通孔空套于所述曲轴上。
7.根据权利要求6所述的动力装置，其特征在于：所述固定安装板与所述发动机的外壳连接。
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