CN107294344B - 一种发动机飞轮一体化单凸极构造液电缓速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种发动机飞轮一体化单凸极构造液电缓速器，包括励磁线圈、控制模块、定子、转子。本发明利用变速箱前端飞轮轴段的高速特性设计一种发动机飞轮一体化单凸极构造液电缓速器。该缓速器将发动机飞轮盘改装成缓速器转子，飞轮外壳改装成缓速器定子，极大的减少了因为加装缓速器带来的额外质量。同时缓速器转子设计成单凸极结构，仅让缓速器定子外圈发热，简化了散热水道的设计，增强了缓速器整体的工艺性。该型缓速器质量轻、与发动机集成度高、工艺性好，具有价格低的优点。

Description

一种发动机飞轮一体化单凸极构造液电缓速器

技术领域

本发明属于非接触式汽车制动领域，尤其涉及一种发动机飞轮一体化单凸极构造液电缓速器。

背景技术

缓速器是行车制动过程中的一种安全辅助装置，它将制动力作用到车辆传动部件上，起到消耗有害能量，降低车辆行驶速度的作用。液电缓速器的基本原理是：金属平面或弧面在做切割磁感线运动时，气隙磁密随转子的旋转而发生周期性变化，在定子表面及一定深度范围内将产生涡流电势，并产生涡流，该涡流所形成的磁场又与气隙磁场相互作用，产生了制动转矩。车辆的动能通过磁场这一介质转化为热能消耗掉，进而起到非接触减速制动作用。随着车辆驾驶安全性，舒适性，重量和节能环保性要求的不断提高，车辆对缓速器有了一定的需求。电涡流缓速器最大的特点是非接触式制动，反应快，低速制动效果好，改善了汽车制动性能，避免了传统制动中因摩擦而引起的制动片和轮胎的快速消耗，消除制动噪声，避免了环境污染，大大提高了车辆的行驶安全、舒适性和经济性，减少驾驶员的疲劳、提高工作效率、减少急刹车、使得驾驶更顺畅。

传统的电涡流缓速器结构基本都采用风冷结构，散热困难，热衰退严重，一般安装在变速箱后蹄或者传动轴中间，重量比较大；现有凸极构造的液冷式电涡流缓速器【201210061975.6】线圈一般固定在外定子上，转子质量大，转动惯量大，对传动系统影响大。现有的电涡流缓速器作为一个单独的总成质量大，为整车增加了重量。

液力缓速器重量比电涡流缓速器轻，高速性能好；但缺点是：低速性能差，结构复杂，成本高，需要定期更换油。

发明内容

本发明的目的是克服已有缓速器结构的不足，利用、改造现有汽车发动机飞轮结构，提供一种重量轻，结构简单，安装简便，热衰退小，转子转动惯量小的一种发动机飞轮一体化单凸极构造液电缓速器。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种发动机飞轮一体化单凸极构造液电缓速器，包括：励磁线圈、控制模块、定子、转子；所述定子由原飞轮外壳改装而成；控制模块控制励磁线圈进行励磁；

所述转子部分由原发动机飞轮盘改造而成，转子部分在原发动机飞轮盘结构基础上，外圈部分径向长出齿形结构，构成缓速器的单凸极转子，转子随发动机传动轴旋转，工作过程中，所述转子既实现发动机飞轮的功能又可以作为缓速器磁路的一部分实现缓速器功能；所述定子在不改变原飞轮外壳功能前提下进行增加缓速器功能的设计，由发动机飞轮外壳和定子内圈构成，发动机飞轮外壳由原发动机飞轮外壳壳体加厚构成，作为缓速器外圈和前侧面磁路，发动机飞轮外壳外圈集成一圈散热水路，安装励磁线圈后所述定子内圈同轴固定于发动机飞轮外壳内部，构成缓速器内圈磁路；所述励磁线圈为环形绕组，固定于发动机飞轮外壳内部；所述控制模块控制励磁线圈电流大小。

进一步，所述转子、定子、气隙构成横向磁通的闭合磁路，其中转子和定子为导磁材料，缓速器工作过程中，所述转子外圈单凸极齿结构导致定子发动机飞轮外壳的外圈发热，热量通过水道中的循环冷却水带走。

采用上述方案的有益效果是：

利用了车辆原有发动机飞轮和飞轮外壳结构，最大程度减少了加装缓速器带来的额外重量；缓速器布置在变速箱前端，传动轴转速高，缓速器制动功率高，达到相同制动功率，缓速器可以做的更小；由于此处缓速器制动功率高，转子采用单凸极，仅让发动机飞轮外壳的外圈发热，只用在发动机飞轮外壳的外圈集成水道，加工难度低，工艺性良好，成本低。

本发明一种发动机飞轮一体化单凸极构造液电缓速器的工作原理如下：

工作时，控制模块控制调节励磁线圈电流大小，通电线圈周围产生横向磁通的闭合磁路，转子由传动轴带动旋转，转子单凸极齿形结构切割磁力线，与齿形相对应的定子发动机飞轮外壳外圈产生涡电流，涡电流激励感应磁场与原磁场相互作用，阻碍原磁场变化，表现为制动力矩。涡电流发热，传导到定子发动机飞轮外壳的外圈，热量通过其中水道中的循环冷却水带走。

与现有技术相比，本发明具有如下特点：

本发明发动机飞轮一体化单凸极构造液电缓速器作为一种汽车辅助制动装置，与转子内嵌式电磁液冷缓速器相比转子齿为单凸极齿形，只用在发动机飞轮外壳的外圈集成水道，工艺性良好，成本低；与变速箱后置式与中置式缓速器相比，最大程度的利用了车辆原有发动机飞轮和飞轮外壳结构与变速箱前端传动轴高速特性，降低了加装缓速器带来的额外重量。

附图说明

图1为本发明一种发动机飞轮一体化单凸极构造液电缓速器结构原理图；

图2为本发明一种发动机飞轮一体化单凸极构造液电缓速器转子三维效果图；

图中：1散热水路，2发动机飞轮外壳，3励磁线圈，4定子内圈，5闭合磁路，6转子。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种发动机飞轮一体化单凸极构造液电缓速器，包括：励磁线圈、控制模块、定子、转子。所述转子部分由原飞轮盘改造而成。转子在原飞轮盘结构基础上，外圈部分径向长出齿形结构，构成缓速器的单凸极转子，如图2所示；所述定子为c型回转体，由发动机飞轮外壳和定子内圈构成，发动机飞轮外壳由原发动机飞轮外壳壳体加厚构成，作为缓速器外圈和前侧面磁路，发动机飞轮外壳外圈集成一圈散热水路，安装励磁线圈后所述定子内圈同轴固定于发动机飞轮外壳内部，构成缓速器内圈磁路；所述转子与车辆原飞轮质量、转动惯量接近，安装时替换原发动机飞轮盘，随传动轴旋转；所述定子在不改变原飞轮外壳功能前提下进行增加缓速器功能的设计，安装时替换原发动机飞轮外壳部分；所述励磁线圈为环形绕组，固定于发动机飞轮外壳内部，如图1所示；所述控制模块控制励磁线圈电流大小。

发动机工作过程中，所述转子既实现发动机飞轮的功能，缓速器工作过程中，发动机怠速，转子的齿部分作为缓速器磁路的一部分实现缓速器功能，提供制动功率；所述定子部分在缓速器工作过程中作为闭合磁路的一部分。

缓速器工作时，所述控制模块控制调节励磁线圈电流大小，通电线圈周围的定子、转子、气隙上产生横向磁通的闭合磁路，所述转子由传动轴带动旋转，转子单凸极齿形结构切割磁力线，与齿形相对应的定子发动机飞轮外壳外圈产生涡电流，涡电流激励感应磁场与原磁场相互作用，阻碍原磁场变化，表现为制动力矩。涡电流发热，传导到定子发动机飞轮外壳的外圈，热量通过其中水道中的循环冷却水带走。

Claims (1)

1.一种发动机飞轮一体化单凸极构造液电缓速器，其特征在于，包括：励磁线圈、控制模块、定子、转子；所述定子由原飞轮外壳改装而成；控制模块控制励磁线圈进行励磁；

所述转子部分由原发动机飞轮盘改造而成，转子部分在原发动机飞轮盘结构基础上，外圈部分径向长出齿形结构，构成缓速器的单凸极转子，转子随发动机传动轴旋转；所述定子在不改变原飞轮外壳功能前提下进行增加缓速器功能的设计，由发动机飞轮外壳和定子内圈构成，发动机飞轮外壳由原发动机飞轮外壳壳体加厚构成，作为缓速器外圈和前侧面磁路，发动机飞轮外壳外圈集成一圈散热水路，安装励磁线圈后所述定子内圈同轴固定于发动机飞轮外壳内部，构成缓速器内圈磁路；所述励磁线圈为环形绕组，固定于发动机飞轮外壳内部；所述控制模块控制励磁线圈电流大小；

励磁线圈周围的定子、转子、气隙形成横向磁通的闭合磁路；闭合磁路上的定子、转子采用导磁材料；

所述定子为c型回转体；

缓速器布置在变速箱前端；缓速器工作时，所述控制模块控制调节励磁线圈电流大小，通电线圈周围的定子、转子、气隙上产生横向磁通的闭合磁路，所述转子由传动轴带动旋转，转子单凸极齿形结构切割磁力线，与齿形结构相对应的定子发动机飞轮外壳外圈产生涡电流，涡电流激励感应磁场与原磁场相互作用，阻碍原磁场变化，表现为制动力矩；涡电流发热，传导到定子发动机飞轮外壳的外圈，热量通过其中水道中的循环冷却水带走。

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