CN211089354U - 一种增程发电机及车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种增程发电机及车辆，涉及车辆领域。本实用新型包括壳体、转子轴、转子铁芯、轴承和与转子相对设置的定子，其中，壳体限定有内腔，转子轴沿内腔的轴向布置，并且通过连接件与发动机曲轴连接，转子铁芯套设在转子轴上，定子设置在壳体的内壁上，轴承套设在转子轴上，轴承的内圈与转子轴接触，轴承的外圈与壳体的内壁接触。本实用新型取消了飞轮和扭转减震器，结构紧凑，减小了发电机的负载和传动系的机械损失，并且提高了整个增程发电机的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆领域，特别是涉及一种增程发电机及车辆。
背景技术
现有的增程发电机与发动机连接采用传统的单质量飞轮与发动机曲轴连接，扭转减震器的摩擦片与飞轮连接，扭转减震器从动盘毂与发电机的输出轴通过花键连接的方案，此方案虽然降低了发动机的扭矩脉动，减小了发动机扭振对电机花键的冲击，但是飞轮和扭转减震器会增加发电机的负载，造成传动系机械损失过大，并且存在空间尺寸过大，结构不紧凑，效率低，成本高等问题。
实用新型内容
本实用新型第一方面的目的是要提供一种增程发电机，解决现有技术中增程发电机结构复杂，负载较大，且机械传动损失较大、效率低下的问题。
本实用新型第一方面的进一步目的是要改善NVH性能。
本实用新型第二方面是要提供一种车辆。
根据本实用新型第一方面的目的，本实用新型提供了一种增程发电机，包括：
壳体，限定有内腔；
转子轴，沿所述内腔的轴向布置，所述转子轴通过连接件与发动机曲轴连接；
转子铁芯，套设在所述转子轴上；
与所述转子铁芯相对设置的定子，所述定子设置在所述壳体的内壁上；
轴承，套设在所述转子轴上，所述轴承的内圈与所述转子轴接触，所述轴承的外圈与所述壳体的内壁接触。
可选地，所述转子轴包括：
轴体，沿所述内腔的轴向布置，所述轴体的一端与所述发动机曲轴连接，所述轴承套设在所述轴体远离所述发动机曲轴的一端上；
支架，与所述轴体连接，沿所述轴体的外壁朝向所述壳体的内壁方向延伸，所述转子铁芯套设在所述支架上。
可选地，还包括：
发电机旋变转子，设置在所述支架上；
与所述发电机旋变转子相对设置的发电机旋变定子，所述发电机旋变定子与所述壳体固定。
可选地，所述转子轴还包括：
延伸部，由所述支架沿所述轴体的轴向延伸，所述发电机旋变转子设置在所述延伸部上。
可选地，所述壳体朝向所述支架伸出有支撑部，所述支撑部用于支撑所述延伸部；
所述轴承的外壁与所述支撑部接触。
可选地，沿所述轴体的轴向开设有通孔。
可选地，所述连接件为第一螺栓。
可选地，所述发电机旋变定子通过第二螺栓与所述壳体连接。
根据本实用新型第二方面的目的，本实用新型还提供了一种车辆，其安装有上述的增程发电机。
本实用新型包括壳体、转子轴、转子铁芯、轴承和与转子相对设置的定子，其中，壳体限定有内腔，转子轴沿内腔的轴向布置，并且通过连接件与发动机曲轴连接，转子铁芯套设在转子轴上，定子设置在壳体的内壁上，轴承套设在转子轴上，轴承的内圈与转子轴接触，轴承的外圈与壳体的内壁接触。本实用新型取消了飞轮和扭转减震器，结构紧凑，减小了发电机的负载和传动系的机械损失，并且提高了整个增程发电机的效率。
进一步地，本实用新型采用单轴承，取消了现有技术中的远端轴承，避免了发动机点火曲轴产生强烈的振动及弯矩传递至发电机远端的轴承，因悬臂过长，造成轴承径向力过大而损伤，能够达到良好的NVH性能要求。
根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本实用新型一个实施例的增程发电机的示意性结构图；
图2是图1所示增程发电机的转子的示意性结构图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
图1是根据本实用新型一个实施例的增程发电机的示意性结构图，图2是图1所示增程发电机的转子部件的示意性结构图。如图1-2所示，在一个具体地实施例中，增程发电机一般性地可包括壳体1、转子3、定子2和轴承8，转子包括转子轴和转子铁芯31，壳体1限定有内腔，转子轴沿内腔的轴向布置，转子轴通过连接件4与发动机曲轴5连接，转子铁芯31套设在转子轴上，定子2与转子铁芯31相对设置，并且设置在壳体1的内壁上。轴承8套设在转子轴上，轴承8的内圈与转子轴接触，轴承8的外圈与壳体1的内壁接触。其中，连接件4为第一螺栓，轴承8为滚珠轴承。
本实用新型取消了飞轮和扭转减震器，将发电机的转子3当作飞轮，采用转子3的大惯量来抑制发动机曲轴5输出的扭矩脉动。结构紧凑，减小了发电机的负载和传动系的机械损失，并且提高了整个增程发电机的效率。
另外，本实用新型采用单轴承8，此轴承8放置在发电机重心位置，取消了现有技术中的远端轴承，避免了发动机点火曲轴产生强烈的振动及弯矩传递至发电机远端的轴承，因悬臂过长，造成轴承径向力过大而损伤，能够达到良好的NVH性能要求。
进一步地，转子轴包括轴体33和支架32，轴体33沿内腔的轴向布置，轴体33的一端与发动机曲轴5连接，轴承8套设在轴体33远离发动机曲轴5的一端上。支架32与轴体33连接，其沿轴体33的外壁朝向壳体1的内壁方向延伸，转子铁芯31套设在支架32上。
具体地，增程发电机还包括发电机旋变转子7和发电机旋变定子6，发电机旋变转子7设置在支架32上，发电机旋变定子6与发电机旋变转子7相对设置，并与壳体1固定。这里，发电机旋变转子7和发电机旋变定子6相当于位置传感器，用于检测发电机的角度位置。具体地，发电机旋变定子6通过第二螺栓9与壳体1连接。
在另一个实施例中，转子轴还包括延伸部34，延伸部34由支架32沿轴体33的轴向延伸，发电机旋变转子7设置在延伸部34的上方。壳体1朝向支架32伸出有支撑部11，支撑部11用于支撑延伸部34，其设于延伸部34的下方。轴承8的外壁与支撑部11接触。
本实用新型中，发电机壳体1与定子2过盈热套为发电机的整个定子总成，壳体1通过螺栓孔与发动机的后缸体连接在一起，发电机的转子铁芯31与发电机的转子轴过渡配合成为发电机的旋转部件即转子3，转子3通过输出法兰与发动机曲轴5使用螺栓连接在一起，形成刚性连接，发电机的壳体1通过轴承8连接发电机的转子3，使发动机曲轴5带动转子3旋转，整个发电机的控制精度通过发电机旋变转子7与发电机旋变定子6输出旋转位置信号来确定。
在又一个实施例中，沿轴体33的轴向开设有通孔35。开设通孔35可以减轻发电机的重量，减小发电机的负载。
本实用新型中的发电机结构紧凑，轴向尺寸只有60mm，故可以采用单一轴承8支撑旋转部件。发电机传动轴系一端通过发动机曲轴5的输出端轴瓦做支撑，另一端利用发电机重心位置上的轴承8来支撑，减小发动机曲轴5振动及弯距对轴承8的损伤，因轴承减少，轴系的NVH性能会更佳。
本实用新型方案采用取消飞轮及扭转减震器，直接用发电机的转子3来取代飞轮，转子3有一个较大的转动惯量，通过整车CAE的优化仿真，将发电机的转子3设置一个合理的转动惯量来达到降低发动机在曲轴转角范围内的扭矩幅值的目的，且发电机控制器的主动阻尼控制算法还会平滑发动机的扭振并帮助它克服转子的高惯性，减少或消除对扭转阻尼器的需求，从而满足发电机的输出性能要求，对轴承8无损伤，使得发电机可以正常工作，又因发电机的转子轴与发动机曲轴5采用螺栓直接连接，故不存在发动机在曲轴转角周期中角加速度对花键的啮合冲击。
本实用新型还提供了一种车辆，其安装有上述任一项实施例中的增程发电机，对于増程器发电机，这里不一一赘述。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (9)
1.一种增程发电机，其特征在于，包括：
壳体，限定有内腔；
转子轴，沿所述内腔的轴向布置，所述转子轴通过连接件与发动机曲轴连接；
转子铁芯，套设在所述转子轴上；
与所述转子铁芯相对设置的定子，所述定子设置在所述壳体的内壁上；
轴承，套设在所述转子轴上，所述轴承的内圈与所述转子轴接触，所述轴承的外圈与所述壳体的内壁接触。
2.根据权利要求1所述的增程发电机，其特征在于，所述转子轴包括：
轴体，沿所述内腔的轴向布置，所述轴体的一端与所述发动机曲轴连接，所述轴承套设在所述轴体远离所述发动机曲轴的一端上；
支架，与所述轴体连接，沿所述轴体的外壁朝向所述壳体的内壁方向延伸，所述转子铁芯套设在所述支架上。
3.根据权利要求2所述的增程发电机，其特征在于，还包括：
发电机旋变转子，设置在所述支架上；
与所述发电机旋变转子相对设置的发电机旋变定子，所述发电机旋变定子与所述壳体固定。
4.根据权利要求2所述的增程发电机，其特征在于，所述转子轴还包括：
延伸部，由所述支架沿所述轴体的轴向延伸，所述发电机旋变转子设置在所述延伸部上。
5.根据权利要求4所述的增程发电机，其特征在于，
所述壳体朝向所述支架伸出有支撑部，所述支撑部用于支撑所述延伸部；
所述轴承的外壁与所述支撑部接触。
6.根据权利要求2所述的增程发电机，其特征在于，
沿所述轴体的轴向开设有通孔。
7.根据权利要求1所述的增程发电机，其特征在于，
所述连接件为第一螺栓。
8.根据权利要求3所述的增程发电机，其特征在于，
所述发电机旋变定子通过第二螺栓与所述壳体连接。
9.一种车辆，其特征在于，安装有如权利要求1-8中任一项所述的增程发电机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922226856.1U CN211089354U (zh) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 一种增程发电机及车辆 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201922226856.1U CN211089354U (zh) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 一种增程发电机及车辆 |
Publications (1)
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| CN211089354U true CN211089354U (zh) | 2020-07-24 |
Family
ID=71624889
Family Applications (1)
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| CN201922226856.1U Active CN211089354U (zh) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 一种增程发电机及车辆 |
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| CN (1) | CN211089354U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112810461A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-05-18 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种增程器总成及车辆 |
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2019
- 2019-12-11 CN CN201922226856.1U patent/CN211089354U/zh active Active
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