CN112297886B - 增程驱动系统及具有其的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增程驱动系统及具有其的车辆，增程驱动系统包括：发动机，发动机包括第一活塞、第二活塞和曲轴；第一发电机，第一发电机具有第一转子，第一转子套设在曲轴外，且第一转子与曲轴动力耦合连接。根据本发明的增程驱动系统，结构简单，且轴向尺寸小，从而使使增程驱动系统的结构紧凑，减小增程驱动系统质量和尺寸，便于增程驱动系统在车辆上的布置，且发动机的动力传递到发电机的路径短，减少从发动机到第一发电机的能量传递损失，进而提升增程驱动系统（100）的能量转化效率。

Description

增程驱动系统及具有其的车辆
技术领域
本发明属于车辆制造技术领域，具体而言，涉及一种增程驱动系统及具有其的车辆。
背景技术
相关技术中，车辆的增程器集成度低、质量重、尺寸大，在车辆上占用空间较大，不便于布置，且传动链较长，动力传递效率低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种增程驱动系统，所述增程驱动系统的结构紧凑，尺寸小，便于在车辆上的布置。
根据本发明的增程驱动系统，包括：发动机，所述发动机包括第一活塞、第二活塞和曲轴；第一发电机，所述第一发电机具有第一转子，所述第一转子套设在所述曲轴外，且所述第一转子与所述曲轴动力耦合连接。
根据本发明的增程驱动系统，结构简单，且轴向尺寸小，从而使使增程驱动系统的结构紧凑，减小增程驱动系统质量和尺寸，便于增程驱动系统在车辆上的布置，且发动机的动力传递到发电机的路径短，减少从发动机到第一发电机的能量传递损失，进而提升增程驱动系统的能量转化效率。根据本发明实施例的增程驱动系统，所述曲轴与所述第一转子固定连接。
根据本发明实施例的增程驱动系统，所述曲轴贯穿所述第一转子。
根据本发明实施例的增程驱动系统，所述曲轴包括第一子曲轴和第二子曲轴，所述第一子曲轴与所述第一活塞相连，所述第二子曲轴与所述第二活塞相连，所述第一子曲轴与所述第二子曲轴分别从所述第一转子的两侧伸入所述第一转子，且均与所述第一转子固定连接。
根据本发明实施例的增程驱动系统，所述第一子曲轴和第二子曲轴沿轴向间隔开布置。
根据本发明实施例的增程驱动系统，所述第一活塞与所述第二活塞间隔开布置，所述第一转子安装于所述第一活塞与所述第二活塞之间。
根据本发明实施例的增程驱动系统，所述发动机还包括：第三活塞，所述第三活塞位于所述第二活塞背离所述第一活塞的一侧，且所述第二活塞与所述第三活塞间隔开布置，所述第三活塞与所述曲轴连接所述增程驱动系统还包括第二发电机，所述第二发电机包括第二转子，所述第二转子与所述曲轴动力耦合连接，且所述第二转子位于所述第二活塞与所述第三活塞之间。
根据本发明实施例的增程驱动系统，所述曲轴包括：第一子曲轴、第二子曲轴、第三子曲轴，所述第一子曲轴与所述第一活塞相连，所述第二子曲轴与所述第二活塞相连，所述第三子曲轴与所述第三活塞相连，所述第一子曲轴与所述第二子曲轴分别从所述第一转子的两侧伸入所述第一转子，且均与所述第一转子固定连接，所述第二子曲轴与所述第三子曲轴分别从所述第二转子的两侧伸入所述第一转子，且均与所述第二转子固定连接。
根据本发明实施例的增程驱动系统，所述第一子曲轴、所述第二子曲轴和所述第三子曲轴沿轴向间隔开设置。
本发明还提出了一种车辆，包括根据本发明任一项实施例所述的增程驱动系统。
所述车辆与上述的增程驱动系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明的一个实施例的增程驱动系统的结构示意图；
图2是根据本发明的另一个实施例的增程驱动系统的结构示意图；
图3是根据本发明的又一个实施例的增程驱动系统的结构示意图；
图4是根据本发明的再一个实施例的增程驱动系统的结构示意图；
图5是根据本发明的一个实施例的车辆的结构示意图。
附图标记：
车辆1000；
增程驱动系统100；
第一活塞11；第二活塞12；第三活塞13；连杆10；
第一发电机21；第一转子211；第一定子212；
第二发电机22；第二转子221；第二定子222；
曲轴4；第一子曲轴41；第二子曲轴42。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的增程驱动系统100。
如无特别说明，本发明中的“轴向”为曲轴4的转动轴线的延伸方向，“径向”为曲轴4的径向。
根据本发明的增程驱动系统100包括：发动机和第一发电机21，其中，发动机和第一发电机21集成设置，例如第一发电机21安装在发动机的壳体内部，由此，可以使增程驱动系统100的结构更加紧凑，便于增程驱动系统100在车辆1000上的布置。发动机包括第一活塞11、第二活塞12和曲轴4，第一活塞11与第二活塞12均与曲轴4连接，且第一活塞11与第二活塞12间隔开布置，第一发电机21具有第一转子211，第一转子211安装于第一活塞11与第二活塞12之间，第一转子211套设在曲轴4外，且第一转子211与曲轴4动力耦合连接。
第一发电机21包括第一定子212与第一转子211，第一转子211相对第一定子212转动可以将第一转子211的机械能转化为电能，第一活塞11、第二活塞12通过连杆10 与曲轴4相连。
由此，可燃气体在气缸内部燃烧膨胀推动第一活塞11和第二活塞12运动，活塞通过连杆10与曲轴4连接，将活塞的往复直线运动转化为曲轴4的旋转运动，曲轴4转动带动与曲轴4动力耦合连接的第一转子211转动，第一发电机21将第一转子211的机械能转化为电能储存到车辆的动力电池以供车辆的驱动电机使用，从而实现了增程驱动系统100的功能。
第一转子211安装于第一活塞11与第二活塞12之间，从而使第一发电机21与发动机集成，使增程驱动系统100的结构紧凑，便于增程驱动系统100在车辆上的布置，且第一转子211套设在曲轴4外，动力由发动机通过曲轴4直接传递到第一转子211，从而使发动机的动力传递到发电机的路径短，进而提升增程驱动系统100的能量转化效率。
根据本发明的增程驱动系统100，结构简单，且轴向尺寸小，从而使使增程驱动系统100的结构紧凑，减小增程驱动系统100质量和尺寸，便于增程驱动系统100在车辆 1000上的布置，且发动机的动力传递到发电机的路径短，减少从发动机到第一发电机 21的能量传递损失，进而提升增程驱动系统100的能量转化效率。
本发明实施例的增程驱动系统100通过将第一发电机21的第一转子211安装于第一活塞11与第二活塞12之间，从而使第一发电机21与发动机集成，省去电机壳体，使增程驱动系统100的结构紧凑，降低增程驱动系统100质量和尺寸，便于增程驱动系统 100在车辆上的布置，且发动机的动力传递到发电机的路径短，减少从发动机到第一发电机21的能量传递损失，进而提升增程驱动系统100的能量转化效率。
下面参照图1-图4描述根据本发明的增程驱动系统100的一些实施例。
在一些实施例中，曲轴4与第一转子211固定连接，例如第一转子211与驱动通过花键连接，从而使发电机的动力通过曲轴4可以直接传递到发动机，动力传递路径短，可以增强动力传递的效率，且结构简单、紧凑。
在一些实施例中，如图1、图3和图4所示，曲轴4贯穿第一转子211，例如曲轴4 设有外花键，第一转子211的中心设有连接孔，连接孔的内周壁设有内花键，通过将曲轴4贯穿连接孔，并使内花键与外花键啮合，即实现曲轴4与第一转子211的动力耦合连接，且该种连接方式结构简单，制造成本低，且装配方便。
在一些实施例中，如图2所示，曲轴4包括第一子曲轴41和第二子曲轴42，第一子曲轴41与第一活塞11相连，第二子曲轴42与第二活塞12相连，第一子曲轴41与第二子曲轴42分别从第一转子211的两侧伸入第一转子211，且均与第一转子211固定连接，这样，第一子曲轴41和第二子曲轴42的设置可以方便曲轴4的制造，不需要使用具有两个独立轴颈的整根曲轴4，第一活塞11和第二活塞12分各自别配备一个单轴颈的曲轴4，即可实现将第一活塞11和第二活塞12的动力传递到第一转子211，便于曲轴4模块化的加工制造，使两个单缸发动机模块组成一个两缸发动机。
在一些实施例中，如图2所示，第一子曲轴41和第二子曲轴42沿轴向间隔开布置，从而使第一子曲轴41和第二子曲轴42便于装配且不互相干涉。
在一些实施例中，如图3和图4所示，发动机还包括第三活塞13，第三活塞13位于第二活塞12背离第一活塞11的一侧，且第二活塞12与第三活塞13间隔开布置，在一些示例中，第三活塞13通过连杆10与曲轴4相连。
在一些实施例中，如图3和图4所示，增程驱动系统100还包括第二发电机22，第二发电机22包括第二转子221，第二转子221与曲轴4动力耦合连接，且第二转子221 位于第二活塞12与第三活塞13之间，第二发动机包括第二定子222与第二转子221，第二转子221相对第二定子222转动可以将第二转子221的机械能转化为电能。
由此，发动机的第二活塞12与第三活塞13通过活塞运动产生动力，并将动力转化为曲轴4的转动，曲轴4转动带动与曲轴4动力耦合连接的第二转子221转动，第二发电机22将第二转子221的机械能转化为电能储存到车辆的动力电池以供车辆的驱动电机使用，从而实现了增程驱动系统100的功能。
第二转子221安装于第二活塞12与第三活塞13之间，从而使第二发电机22与发动机集成，使增程驱动系统100的结构紧凑，便于增程驱动系统100在车辆上的布置，且第二转子221套设在曲轴4外，动力由发动机通过曲轴4直接传递到第二转子221，从而使发动机的动力传递到发电机的路径短，进而提升增程驱动系统100的能量转化效率。
第二发电机22的设置可以使增程驱动系统100由两个发电机进行发电，且通过三个气缸即可驱动两个发电机发电，第一发电机21的第一转子211置于第一活塞11和第二活塞12之间，第二发电机22的第二转子221置于第二活塞12和第三活塞13之间省去电机壳体，降低增程驱动系统100质量和尺寸；减少从发动机到第一发电机21和第二发电机22的能量传递损失。
在一些实施例中，曲轴4包括：第一子曲轴41、第二子曲轴42、第三子曲轴4，第一子曲轴41与第一活塞11相连，第二子曲轴42与第二活塞12相连，第三子曲轴4与第三活塞13相连，第一子曲轴41与第二子曲轴42分别从第一转子211的两侧伸入第一转子211，且均与第一转子211固定连接，第二子曲轴42与第三子曲轴4分别从第二转子221的两侧伸入第一转子211，且均与第二转子221固定连接。
这样，第一子曲轴41、第二子曲轴42、第三子曲轴4的设置可以方便曲轴4的制造，不需要使用具有三个独立轴颈的整根曲轴，第一活塞11、第二活塞12和第三活塞13 分别各自配备一个单轴颈的曲轴4，即可实现将第一活塞11、第二活塞12、第三活塞 13的动力传递到第一转子211和第二转子221，便于曲轴4模块化的加工制造，使三个单缸发动机模块组成一个三缸发动机。
第一子曲轴41、第二子曲轴42和第三子曲轴4沿轴向间隔开设置，从而使第一子曲轴41、第二子曲轴42和第三子曲轴4便于装配且不互相干涉。
如图5所示，本发明还提出一种车辆1000，包括根据本发明任一项实施例所述的增程驱动系统100。
根据本发明的车辆1000，通过设置根据本发明的增程驱动系统100，从而具有相应的优点在此不再赘述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种增程驱动系统，其特征在于，包括：
发动机，所述发动机包括第一活塞、第二活塞和曲轴；
第一发电机，所述第一发电机具有第一转子，所述第一转子套设在所述曲轴外，且所述第一转子与所述曲轴动力耦合连接；
所述曲轴包括第一子曲轴和第二子曲轴，所述第一子曲轴与所述第一活塞相连，所述第二子曲轴与所述第二活塞相连，所述第一子曲轴与所述第二子曲轴分别从所述第一转子的两侧伸入所述第一转子，且均与所述第一转子固定连接。
2.根据权利要求1所述的增程驱动系统，其特征在于，所述曲轴与所述第一转子固定连接。
3.根据权利要求1所述的增程驱动系统，其特征在于，所述曲轴贯穿所述第一转子。
4.根据权利要求1所述的增程驱动系统，其特征在于，所述第一子曲轴和第二子曲轴沿轴向间隔开布置。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的增程驱动系统，其特征在于，所述第一活塞与所述第二活塞间隔开布置，所述第一转子安装于所述第一活塞与所述第二活塞之间。
6.根据权利要求5所述的增程驱动系统，其特征在于，
所述发动机还包括第三活塞，所述第三活塞位于所述第二活塞背离所述第一活塞的一侧，且所述第二活塞与所述第三活塞间隔开布置，所述第三活塞与所述曲轴连接；
所述增程驱动系统还包括第二发电机，所述第二发电机包括第二转子，所述第二转子与所述曲轴动力耦合连接，且所述第二转子位于所述第二活塞与所述第三活塞之间。
7.根据权利要求6所述的增程驱动系统，其特征在于，所述曲轴包括：第一子曲轴、第二子曲轴、第三子曲轴，所述第一子曲轴与所述第一活塞相连，所述第二子曲轴与所述第二活塞相连，所述第三子曲轴与所述第三活塞相连，所述第一子曲轴与所述第二子曲轴分别从所述第一转子的两侧伸入所述第一转子，且均与所述第一转子固定连接，所述第二子曲轴与所述第三子曲轴分别从所述第二转子的两侧伸入所述第一转子，且均与所述第二转子固定连接。
8.根据权利要求7所述的增程驱动系统，其特征在于，所述第一子曲轴、所述第二子曲轴和所述第三子曲轴沿轴向间隔开设置。
9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的增程驱动系统。
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