CN203078314U - 多功能汽车液压混合动力节能减排装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多功能汽车液压混合动力节能减排装置、由液压蓄能器、液压回路控制器、速度传感器、位置传感器，CPU中央控制器，节能油箱，节能油管，节能空滤器，节能油滤器等构成.利用车辆在怠速状态和刹车制动状态两个“时间段”的物理能量，将这两个时间段的机械能转变为液压能储存在液压蓄能器内。当车辆初始起步时，可在不使用柴油发动机动力的情况下，利用液压控制元件释放蓄能器内的液压能，带动特殊的柱塞油马达转动，与车辆变速箱结合，输出扭矩，带动传动轴，使车辆启动和行驶，并达到一定的车速。同时利用节能油箱，节能油管，节能空滤器，节能油滤器增加节能效果。本实用新型特别适用城市公交客车和轿车，以及以物流、环卫、学校、出租车等领域，具有良好的经济和社会效益。

Description

多功能汽车液压混合动力节能减排装置

技术领域

本实用新型涉及的是一种功能性材料复合构造的车辆油箱和车辆节能减排液压混合动力装置结合的多功能汽车液压混合动力节能减排装置。本装置特别适用于城市域区内的大客车、通勤车、公交车、出租车，它们经常处于起动、刹车缓速、停车等工况，能极大提高节能减排效果。 

背景技术

由于域区内人流密集、车流复杂、红绿灯较多、公交站点多，站点距离一般在1000米以内，造成各种车辆频繁减速、制动、起动，尤其是公交客车，刹车缓速、靠站、停止、上客、起动十分频繁，造成发动机油耗增加，排放增量，造成对环境的污染，影响人类生活和身体健康。本节能减排液压动力装置是车辆环保与节能的重要措施，也是其他绿色能源还不成熟时的一种对现有燃油、燃气、电动发动机的辅助动力。 

多功能车辆节能减排液压动力装置是利用车辆在刹车缓速过程中车辆本身传动轴还处于惯性转动时的机械能转变为液压能储存在双管蓄能器内，待车辆起动时打开蓄能器，液压能通过柱塞油马达工作，将液压能再转化成机械能的一种装置，将油马达输出的转速和扭矩驱动车辆的主传动器(后桥)，使车辆起动行走，此时，发动机完全可处在怠速状态，由液压动力装置作为辅助动力源启动车辆行走，并能达到三档排切入加油行驶，完全可克服车辆在启动时踩油门、发动机满负荷起动，甚至会出现冒黑烟的不良景观。 

另外，对于汽车的储油油箱，流油油管，空滤器，油滤器的节能作用，也是汽车节能减排的重要领域，如何将液压混合动力装置和上述节能减排部件相结合，也是本实用新型的重点. 

发明内容

本实用新型可对原有技术所出现的缺陷与不足加以改进，使液压动力装置更符合实际工况，以提供一种更有效的、更节能减排的液压混合动力装置。本实用新型主要包括发动机(1)、变速箱及档位发信器(2)、独立式自动切换混合动力传动箱(3)、柱塞油泵(4)、主传动器后桥(5)、柱塞油马达(6)、蓄能器及发信器(7)、液压回路控制模块及信号(8)、折叠式加压恒温油箱9、中央控制器(10)、油门踏板及信号(11)、制动踏板及信号(12)、离合器踏板(13)， 节能空滤器(14)，节能油滤器(15)，节能油管(16)，节能油箱(17)构成.其连接方法为：变速箱及档位发信器(2)中的输出轴和独立式自动切换混合动力传动箱(3)的传动轴相联。汽车变速箱输出轴的转动带动独立式自动切换混合动力传动箱(3)的传动轴和柱塞油泵(4)齿轮、或柱塞油马达(6)齿轮转动。通过柱塞油泵(4)工作储能，或使柱塞油马达(6)工作放能。同时将节能空滤器，节能油滤器，节能油管，节能油箱替换原空滤器，油滤器，油管，和油箱，组成多功能汽车液压混合动力节能减排装置. 

装置在踏下制动踏板及信号中的踏板时，踏板信号传递给中央控制器(10)，中央控制器(10)发出指令给独立式自动切换混合动力传动箱(3)，湿式摩擦离合器起作用，使主传动器后桥(5)通过传动轴带动柱塞油泵(4)旋转吸油，同时中央控制器(10)发出信号给液压回路控制模块(8)，使柱塞油泵(4)通过特定的液压回路从折叠式加压恒温油箱(9)中吸油，并向双管蓄能器(7)中压油蓄能。当蓄能器(7)中的压力达到30MPa时，中央控制器(10)发出指令给液压回路控制模块及信号(8)，控制液压油停止向蓄能器压油，并使蓄能器出入口关闭而保压，同时使柱塞油泵(4)输出的液压油以较低的压力返回油箱，整个液压回路得到卸载以避免能量损失和油温升高，储能完成。 

装置在放能时，在踏下制动踏板油门(11)时，踏板信号传递给中央控制器(10)，中央控制器(10)发出指令，其中一路给独立式自动切换混合动力传动箱(3)，湿式摩擦离合器起作用，使柱塞油马达(6)与车辆传动轴连接；另一路指令给液压回路控制模块8，使蓄能器与柱塞油马达之间的液压回响接通，从而使蓄能器中储存的液压能得到释放，并驱动柱塞油马达旋转，进而利用湿式摩擦离合器使柱塞油马达与汽车传动轴连接，从而带动主传动器后桥(5)工作使车辆开始起步行驶，蓄能器放能完成。 

对柱塞油马达的恒压力和转速控制，它是由液压回路控制模块及信号(8)中的稳压回路保持柱塞油马达进口压力保持不变，基本达到恒扭矩输出，同时在柱塞油马达回油路上设置了节流装置，可调节柱塞油马达的转速随工况要求实现转速控制。 

本实用新型具有明显特点： 

1.当车辆需要减速或停车而踩下制动器踏板，并不是马上利用制动器的摩擦力制动，而是将车辆的惯性动能，通过驱动轮和主传动器上的传动轴惯性转 动带动液压动力装置中的柱塞油泵，使柱塞油泵从油箱中吸油、压油，将液压能贮存在双管蓄能器中，同时导致因油泵工作负载使车辆减速和停车。 

2.本实用新型是由液压控制模块及信号(8)中的稳压回路保持柱塞油马达进口压力保持不变，基本达到恒扭矩输出，同时在柱塞油马达回油路上设置了节流装置，可调节柱塞油马达的转速随工况要求实现转速控制。 

3.本实用新型是采用一只柱塞油泵、一只柱塞油马达分别承担各自功能，各自功能在混合动力自动切换传动箱中得到有效切换，传动参数和工作特性得到充分发挥。其次适当放大了原蓄能器容量，以满足油马达输出扭矩的增大和转速的匹配，以克服原有技术的车辆起步缓慢，起动扭矩不足的缺陷。 

4.本实用新型与现有技术还有一个不同点，即取消原在发动机怠速时段利用变速箱第一根轴上取力。其中的关键是协调、平衡好车辆刹车缓速时段的传动轴的惯性转速和持续时间，选用合适的油泵规格和参数。在结构上本技术采用独立混合动力自动切换传动，不需背负在原变速箱后端上，只需在原变速箱与主传动器后桥之间适当位置，利用独立混合动力自动切换传动的中间轴的两端输出轴分别与原变速箱和主传动器(后桥)相联，有利于节能减排液压混合动力装置的系列化和规范化设计，便于推广应用。 

5.本实用新型对液压装置的采用节能油箱，节能空滤器，节能油管和节能油滤器，以上部件设有功能性材料载体构造，所述功能性材料载体由托玛琳或托玛琳和锗矿石粉材料组成，在箱体容器的壁内嵌设有由功能性材料载体构成的颗粒体。 

节能空滤器是空滤器外壳由塑料材料加5％至15％功能性材料组成。 

节能油滤器是油滤器内芯滤纸材料加5％至15％功能性材料组成。 

节能油管是油管内壁橡胶材料加5％至15％功能性材料组成。 

节能油箱是油箱塑料材料加5％至15％功能性材料组成。节能油滤器，节能油管，节能油箱工作原理是：各种燃油均为不同分子量的碳氢化合物，一般均为碳原子和氢原子依靠价键而结合成的烷类分子。而氢原子与碳原子的共价结合使得分子成为极性分子。分子之间借助于偶极矩的静电引力结合成大分子团，这种力称为范德华力，因此形成大分子团，影响了燃油的充分燃烧。油分子在范德华力的作用下，通常处于分子聚集状态，不能充分燃烧。而本实用新型采用节能油滤器，节能油管，节能油箱，燃油分子在远红外和负离子作用下，将油分子之间的范德华力破坏，而变成单个分子， 形成长链式有序排列，由“长链”变成“短链”，甚至单个分子，使得分子间平均距离增大，燃油浓度下降，流动性提高，尤其是雾化性能大幅提高，从而更便于与空气的混合，使燃烧更加充分，减少了废气中有害气体的含量，提高了燃油的燃烧值，达到节能，提高马力和降低污染的目的。节能空滤器是空气通过空滤器时，受远红外和负离子作用，进入发动机，使燃油发生由“长链”变成“短链”的作用. 

附图说明

图1为本实用新型多功能汽车液压混合动力节能减排装置示意图； 

以上附图中：发动机1、变速箱及档位发信器2、独立式自动切换混合动力传动箱3、柱塞油泵4、主传动器后桥5、柱塞油马达6、双管蓄能器及发信器7、液压回路控制模块及信号8、折叠式加压恒温油箱9、中央控制器(CPU)10、油门踏板及信号11、制动踏板及信号12、离合器踏板13，节能空滤器14，节能油滤器15，节能油管16，节能油箱17。 

具体实施方式：

1.蓄能：在踏下制动踏板及信号12时，踏板信号传递给中央控制器10，中央控制器10发出指令给独立式自动切换混合动力传动箱3，湿式摩擦离合器起作用，使主传动器后桥5通过传动轴带动柱塞油泵4旋转吸油，同时中央控制器10发出信号给液压回路控制模块及信号8，使柱塞油泵4通过特定的液压回路从折叠式加压恒温油箱9中吸油，并向双管蓄能器7中压油蓄能。当蓄能器7中的压力达到30MPa时，中央控制器10发出指令给液压回路控制模块及信号8，控制液压油停止向蓄能器压油，并使蓄能器出入口关闭而保压，同时使柱塞油泵4输出的液压油以较低的压力返回油箱，整个液压回路得到卸载以避免能量损失和油温升高。 

2.放能：在踏下制动踏板油门11时，踏板信号传递给中央控制器10，中央控制器10发出指令，其中一路给独立式自动切换混合动力传动箱，湿式摩擦离合器使油马达6与车辆传动轴连接；另一路指令给液压回路控制模块及信号8，使蓄能器与柱塞油马达之间的液压回响接通，从而使蓄能器中储存的液压能得到释放，并驱动柱塞油马达旋转，进而利用湿式摩擦离合器使柱塞油马达与汽车传动轴连接，从而带动主传动器后桥5工作使车辆开始起步行驶，蓄能器放能。 

上述关联部件，在结构上、参数上都有内在关系，现采用中央控制器(CPU) 加以信号和传感器自动联接，不会增加驾驶员额外负担和劳动强度，并有一定的安全措施。节能油箱17，以及节能油管，节能空滤器，节能油滤器和装置连接，进一步提高节能率。 

Claims (8)

1.多功能汽车液压混合动力节能减排装置包括：发动机(1)、变速箱及档位发信器(2)、独立式自动切换混合动力传动箱(3)、柱塞油泵(4)、主传动器后桥(5)、柱塞油马达(6)、蓄能器及发信器(7)、液压回路控制模块及信号(8)、折叠式加压恒温油箱(9)、中央控制器(CPU)(10)、油门踏板及信号(11)、制动踏板及信号(12)、离合器踏板(13)，节能空滤器(14)，节能油滤器(15)，节能油管(16)，节能油箱(17)构成.其特征为：变速箱及档位发信器(2)中的输出轴和独立式自动切换混合动力传动箱(3)的传动轴相联，汽车变速箱输出轴的转动带动独立式自动切换混合动力传动箱(3)和柱塞油泵(4)齿轮、或柱塞油马达(6)齿轮转动，通过柱塞油泵(4)工作储能，或使柱塞油马达(6)工作放能，节能油箱(17)和装置连接，进一步提高节能率。 

2.根据权利要求1所述的多功能汽车液压混合动力节能减排装置，其特征在于在踏下制动踏板信号中的踏板时，踏板信号传递给中央控制器(10)，中央控制器(10)发出指令给独立式自动切换混合动力传动箱(3)，湿式摩擦离合器起作用，使主传动器后桥(5)通过传动轴带动柱塞油泵(4)旋转吸油，同时中央控制器(10)发出信号给液压回路控制模块(8)，使柱塞油泵(4)通过特定的液压回路从折叠式加压恒温油箱(9)中吸油，并向双管蓄能器(7)中压油蓄能，当蓄能器(7)中的压力达到30MPa时，中央控制器(10)发出指令给液压回路控制模块及信号(8)，控制液压油停止向蓄能器压油，并使蓄能器出入口关闭而保压，同时使柱塞油泵(4)输出的液压油以较低的压力返回油箱，整个液压回路得到卸载以避免能量损失和油温升高，储能完成。 

3.根据权利要求1所述的多功能汽车液压混合动力节能减排装置，其特征在于在放能时，在踏下制动踏板油门(11)时，踏板信号传递给中央控制器(10)，中央控制器(10)发出指令，其中一路给独立式自动切换混合动力传动箱(3)，湿式摩擦离合器起作用，使柱塞油马达(6)与车辆传动轴连接；另一路指令给液压回路控制模块(8)，使蓄能器与油马达之间的液压回响接通，从而使蓄能器中储存的液压能得到释放，并驱动柱塞油马达旋转，进而利用湿式摩擦离合器使柱塞油马达与汽车传动轴连接，从而带动主传动器后桥(5)工作使车辆开始起步行驶，蓄能器放能完成。 

4.根据权利要求1所述的多功能汽车液压混合动力节能减排装置，其特征在于对柱塞油马达的恒压力和转速控制，它是由液压回路控制模块及信号(8)中的 稳压回路保持柱塞油马达进口压力保持不变，基本达到恒扭矩输出，同时在柱塞油马达回油路上设置了节流装置，可调节柱塞油马达的转速随工况要求实现转速控制。 

5.根据权利要求1所述的多功能汽车液压混合动力节能减排装置，其特征在于对液压装置的一种节能减排油箱，该箱体容器上设有功能性材料载体构造，在箱体容器的壁内嵌设有由功能性材料载体构成的颗粒体。 

6.根据权利要求1所述的多功能汽车液压混合动力节能减排装置，其特征在于对液压装置的一种节能油管，该油管设有功能性材料载体构造，在油管的壁内嵌设有由功能性材料载体构成的颗粒体。 

7.根据权利要求1所述的多功能汽车液压混合动力节能减排装置，其特征在于对液压装置的一种节能空滤器，该空滤器设有功能性材料载体构造，在空滤器的外壳壁内嵌设有由功能性材料载体构成的颗粒体。 

8.根据权利要求1所述的多功能汽车液压混合动力节能减排装置，其特征在于对液压装置的一种节能油滤器，该油滤器芯内设有功能性材料载体构造，在油滤器芯内嵌设有由功能性材料载体构成的颗粒体。