CZ291066B6 - Vozidlo, zejména městský autobus nebo jiné obsluľné vozidlo - Google Patents

Abstract

Vozidlo je vybaveno motorem, produkuj c m sn en mno stv zne i uj c ch l tek s nez vislou spalovac nebo expanzn komorou (2) o konstantn m objemu, a palubn m kompresorem (25), poh n n²m elektromotorem (28) nebo jin²m motorem, pro pln n palubn vysokotlak z sobn n dr e (23) stla en²m vzduchem, kdy je vozidlo v klidu. Elektromotor (28) je opat°en p°ipojovac mi prost°edky pro p°ipojen k rozvodn s ti vn vozidla pro nap jen elektromotoru (28) b hem del ho odstaven vozidla elektrickou energi .\

Description

Vozidlo, zejména městský autobus nebo jiné obslužné vozidlo

Oblast techniky

Vynález se týká vozidel, zejména městských autobusů a jiných obslužných vozidel, jako jsou vozidla taxi a podobně, vybavených motory produkujícími snížené množství znečišťujících látek.

Dosavadní stav techniky

V patentových přihláškách FR 95 02838 a FR 96 07714 je popisován způsob snižování znečišťujících látek u motoru s nezávislou vnější spalovací komorou, pracujícího na dvojčinném principu s konvenčním benzinovým palivem nebo s palivem dieselového typu na dálnici, 15 a pracujícího v prostředí měst a předměstí s přídavkem stlačeného vzduchu nebo jakéhokoliv jiného neznečišťujícího plynu bez přidání jakéhokoliv dalšího paliva, a zařízení takovéhoto typu u motoru sjednočinným principem činnosti s přidáním stlačeného vzduchu u městských autobusů ajiných obslužných vozidel. U tohoto typu motoru je směs paliva se vzduchem přiváděna a stlačována v nezávislé vstupní a kompresní komoře, načež je poté stále ještě pod 20 tlakem převáděna do nezávislé spalovací komory o konstantním objemu, kde je zapálena za účelem zvýšení teploty a tlaku uvedené směsi před přepouštěcím kanálem, spojujícím uvedenou spalovací nebo expanzní komoru s tlakovou redukční a výfukovou komorou, která je otevřena, takže dojde ke snížení tlaku v uvedené komoře a ke konání práce, načež je poté spálená směs vyfukována do atmosféry přes výfukové potrubí, přičemž při běhu s nízkým výkonem není 25 palivový injektor v provozu a v tomto případě je do spalovací komory přiváděn stlačený vzduch bez paliva, přiváděný ze sací a kompresní komory, a malé množství přídavného stlačeného vzduchu, přiváděného z vnější nádrže, kde je tento vzduch akumulován při vysokém tlaku, například 200 barů, a při teplotě okolního prostředí, přičemž se toto malé množství stlačeného vzduchu o teplotě okolního prostředí zahřeje vstupem do styku s hmotou vzduchu o vysoké 30 teplotě, obsaženého ve spalovací nebo expanzní komoře, bude expandovat a zvyšovat tlak, panující v komoře, čímž dojde ke konání užitečné práce při současném snižování tlaku, což poskytuje dvojčinný způsob nebo dvojčinný energetický provoz.

Pro tento typ motoru je rovněž možné, aby byl modifikován pro výhodné využívání ve městech, 35 například pro veškerá vozidla, a zejména pro městské autobusy nebo jiná obslužná vozidla, jako vozidla taxi a podobně, přičemž jsou veškeré součásti pro pohánění motoru konvenčním palivem vynechány, takže motor běží pouze vjednočinném způsobu s injektáží přídavného stlačeného vzduchu do spalovací komory, která se tak stává expanzní komorou.

Kromě toho je vzduch nasávaný motorem filtrován a čištěn prostřednictvím jednoho nebo více dřevouhelných filtrů nebo s použitím nějakých jiných mechanických nebo chemických způsobů, molekulárních sít či podobně, a to za účelem dosažení motoru se sníženým množstvím znečišťujících látek.

Tento typ motoru, pokud je používán v městském prostředí, zejména pouze se stlačeným vzduchem, vyžaduje velké množství vysokotlakého stlačeného vzduchu, akumulovaného v nádržích, nainstalovaných ve vozidle. Je-li tohoto typu motoru použito u městských autobusů nebo u jiných obslužných vozidel, musejí být takovéto nádrže dokonce ještě větší, aby mohlo vozidlo operovat s dostatečnou samostatností.

Stanice pro plnění těchto vysokotlakých nádrží mohou být uspořádány buď v garážích nebo na konečných stanicích autobusů, přičemž vyžadují nákladná zařízení a rovněž širokou komplexní a nákladnou infrastrukturu, umístěnou vně vozidla, a to zejména za účelem dosažení velmi krátké plnicí doby.

-1 CZ 291066 B6

Podstata vynálezu

Za účelem odstranění shora uvedených nedostatků bylo v souladu s předmětem tohoto vynálezu vyvinuto vozidlo, zejména městský autobus nebo jiné obslužné vozidlo, které obsahuje:

motor produkující snížené množství znečišťujících látek, poháněný stlačeným plynem bez paliva s využitím malého množství přídavného stlačeného neznečišťujícího plynu, palubní nádrž pro dodávání přídavného stlačeného neznečišťujícího plynu, ve které je přídavný stlačený neznečišťující plyn skladován pod vysokým tlakem a při teplotě okolního prostředí, palubní vysokotlaký kompresor, poháněný elektromotorem pro doplňování zásoby stlačeného plynu ve vozidle, přičemž elektromotor je opatřen připojovacími prostředky pro připojení k rozvodné síti vně vozidla pro napájení elektromotoru během delšího odstavení vozidla elektrickou energií.

Plynem pro pohon vozidla je s výhodou vzduch, přičemž vozidlo obsahuje filtrační systém 20 motoru pro filtrování vstupního vzduchu pro pohon motoru. Vzduch, přiváděný do vysokotlakého kompresoru, je odebírán mezi filtračním systémem motoru a motorem prostřednictvím odbočkového systému pro umožnění vynechání nezávislého filtračního systému pro kompresor.

Palubní kompresor je připojen k převodovce vozidla prostřednictvím spojky a je uváděn do činnosti během zpomalování a brzdění vozidla pro plnění palubní vysokotlaké nádrže stlačeným vzduchem a pro zamezení ztrát energie během zpomalování a brzdění.

Vozidlo podle tohoto vynálezu je s výhodou opatřeno na zadní a/nebo na přední straně vozidla 30 zástrčkovými a/nebo zásuvkovými vnějšími přípojkami elektrického proudu, které jsou vzájemně propojeny, pro napájení dalšího vozidla parkujícího současně v garáži elektrickým proudem, přiváděným do vozidla před ním, které tvoří prodlužovací vedení.

Předmět tohoto vynálezu je charakterizován zejména tím, že ve vozidlech, městských autobusech 35 nebo obslužných vozidlech, vybavených shora popsanými motory, je nainstalován palubní vysokotlaký kompresor, poháněný samostatným motorem, například elektromotorem.

Výhodou předmětu tohoto vynálezu je, že umožňuje odstranit složité a nákladné infrastruktury, umístěné vně vozidla, přičemž vyžaduje pouze vnější přípojku elektrického proudu, ke které 40 může být vozidlo, městský autobus nebo obslužné vozidlo připojeno během jeho klidového období, například přes noc, za účelem naplnění nádrží, nainstalovaných ve vozidle, stlačeným plynem nebo vzduchem prostřednictvím provozu palubního kompresoru a elektromotoru.

Navíc je možno za účelem zjednodušení zařízení ustoupit od používání filtrů pro palubní 45 kompresor, a provést to v souladu s jedním znakem tohoto vynálezu tak, že vzduch, nasávaný palubním kompresorem, je přiváděn z odbočky mezi systémem pro filtrování vzduchu, nasávaného motorem vozidla, a vlastním motorem vozidla, a to prostřednictvím odbočkového systému, který tak odstraňuje nezbytnost použití specifického filtračního systému pro vysokotlaký kompresor.

Dále pak je za účelem umožnění snadnějšího parkování vozidel, a zejména za účelem umožnění snadnějšího parkování autobusů v garážích rovněž možné vybavit tato vozidla zástrčkovými a/nebo zásuvkovými přípojkami na přední a/nebo na zadní straně vozidla, kteréžto přípojky budou spolu zapojeny, čímž bude umožněno pro vozidla, parkující před nebo za daným

-2CZ 291066 B6 vozidlem, kterým může být například autobus nebo jiné vozidlo, které tak působí jako prodlužovací vedení, zapojit se tímto způsobem, čímž odpadne nezbytnost složitých elektrických vedení v garážích.

A navíc jelikož je vnější infrastruktura poměrně jednoduchá (jednoduchá vnější přípojka elektrického proudu), bude plnění prováděno během prodlouženého klidového období, například na konečné stanici v případě autobusů.

Kompresor na palubě vozidla, autobusu nebo obslužného vozidla může být propojen s převodovkou vozidla tak, aby pracoval a naplňoval zásobní nádrž během zpomalování a brzdění vozidla, čímž by bylo umožněno využití energie, která jinak v průběhu těchto operací přichází nazmar.

V tomto případě může být mezi elektromotor a vysokotlaký kompresor nainstalován spojkový systém za účelem odstranění nezbytnosti pohánět elektromotor během zpomalování a brzdění.

V určitých specifických případech, například tehdy, kdy je garáž umístěna mimo jakoukoliv městskou část, nebo kdy je emise znečišťujících látek nízká, může být elektromotor nahrazen spalovacím motorem, aniž by došlo k jakýmkoliv změnám v principu právě popsaného zařízení.

Přehled obrázků na výkresech

Další znaky a výhody předmětu tohoto vynálezu vyplynou z následujícího neomezujícího popisu jeho jednoho provedení, který bude podán s odkazem na připojené výkresy, kde:

obr. 1 schematicky znázorňuje jedno provedení zařízení pro vozidlo podle tohoto vynálezu; a obr. 2 schematicky znázorňuje způsob přívodu elektrické energie v garáži pro vozidlo podle tohoto vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je ve schematickém řezu znázorněno jedno provedení motoru pro vozidlo podle tohoto vynálezu, kde je sací a kompresní komora 1 a tlaková redukční a výfuková komora 4 ovládána prostřednictvím systémů, sestávajících z ojnic, klik a pístů, kluzně uložených ve válcích, přičemž je zde možno vidět sací a kompresní komoru 1, tlakovou redukční nebo expanzní komoru 2 o konstantním objemu, ke které je připevněn přídavný vzduchový injektor 22 stlačeného vzduchu, do kterého je dodáván stlačený vzduch, který je akumulován v palubní vysokotlaké zásobní nádrži 23, a nakonec je zde možno vidět tlakovou redukční a výfukovou komoru 4.

Sací a kompresní komora 1 je připojena k tlakové redukční nebo expanzní komoře 2 prostřednictvím přepouštěcího kanálu 5, jehož otevírání a uzavírání je ovládáno utěsněnou uzavírací klapkou 6. Spalovací nebo expanzní komora 2 je připojena k tlakové redukční a výfukové komoře 4 prostřednictvím přepouštěcího kanálu 7, jehož otevírání a uzavírání je ovládáno utěsněnou uzavírací klapkou 8.

Do sací a kompresní komory 1 je dodáván vzduch prostřednictvím sacího kanálu 13, jehož otevírání je ovládáno pomocí ventilu 14, a v němž je proti proudu vzduchu uspořádán jako filtrační systém 24 dřevouhelný filtr, pro snižování množství znečišťujících látek. Sací a kompresní komora 1 pracuje jako kompresorové ústrojí s vratným pohybem pístu 9, kde se píst 9 kluzně pohybuje ve válci 10, přičemž je ovládán ojnicí 11 a klikovým hřídelem 12.

-3 CZ 291066 B6

Tlaková redukční a výfuková komora 4 pohání konvenční pístový motor, kde se píst 15 kluzně pohybuje ve válci 16 a prostřednictvím ojnice 17 způsobuje otáčení klikového hřídele 18. Vzduch se sníženým tlakem je vyfukován výfukovým kanálem 19, jehož otevírání je ovládáno prostřednictvím ventilu 20. Otáčení klikového hřídele 12 sací a kompresní komory 1 je ovládáno 5 pomocí mechanického spojení 21 klikovým hřídelem 18 motoru a tlakové redukční a výfukové komory 4.

Palubní kompresor 25 má svůj sací vzduchový vstup 26 odbočen od sacího kanálu 13 motoru mezi filtračním systémem 24 motoru a vlastním motorem. Při provozu palubního kompresoru 25 10 se naplňuje stlačeným vzduchem přes výfukový kanál 27 palubní vysokotlaká zásobní nádrž 23, nainstalovaná ve vozidle. Palubní kompresor 25 je poháněn elektromotorem 28 prostřednictvím spojky 29, která je zapínána pro účely naplnění palubní vysokotlaké zásobní nádrže 23.

Palubní kompresor 25 je rovněž spojen s převodovkou 30 vozidla, a to rovněž prostřednictvím 15 spojky 31. která bude uváděna do činnosti během zpomalování brzdění a bude tak působit jako motorová brzda, umožňující zpomalení vozidla, přičemž bude naplňována palubní vysokotlaká zásobní nádrž 23 a bude se současně zamezovat ztrátám energie, která by byla promarněna v průběhu uvedeného zpomalování a brzdění.

V právě popisovaném případě bylo jako stlačeného plynu, který neobsahuje znečišťující látky, použito stlačeného vzduchu, je však pochopitelně možné použít rovněž jakéhokoliv jiného stlačeného nebo zkapalněného neznečištěného plynu, jako je například kapalný dusík.

Na obr. 2 je znázorněno schematické zobrazení městských autobusů v garáži během jejich 25 období klidu, kdy je elektromotor 28 každého vozidla spuštěn za účelem pohánění palubního kompresoru 25. který doplňuje palubní vysokotlaké zásobní nádrže 23, přičemž jsou elektromotory 28 autobusů 31 připojeny k vnějším přípojkám 32 elektrického proudu v garáži, zatímco ostatní autobusy 31A jsou vzájemně k sobě připojeny prostřednictvím vnějších přípojek 33 a 34 elektrického proudu, které jsou vzájemně propojeny a které jsou instalovány na přední 30 části a na zadní části každého autobusu.

Zde je nutno zdůraznit, že různá uspořádání vnějších přípojek 33, 34 elektrického proudu na autobuse, jakož i různé způsoby jejich vzájemného zapojení se mohou měnit, aniž by došlo ke změně principu jejich napájení elektrickou energií v sérii, jak bylo právě shora popsáno.

Zrovna tak se může měnit typ vysokotlakého palubního kompresoru 25, typ elektromotoru 28 pro pohánění tohoto kompresoru 25, nebo dokonce spalovací motor v určitých specifických případech, typ filtrace nebo počet filtrů, různá uspořádání prvků ve vozidle a podobně, a to aniž by došlo ke změně principu tohoto vynálezu.

Claims (4)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Vozidlo, zejména městský autobus nebo jiné obslužné vozidlo, obsahující:

   motor produkující snížené množství znečišťujících látek, poháněný stlačeným plynem bez paliva 50 s využitím malého množství přídavného stlačeného neznečišťujícího plynu, palubní nádrž (23) pro dodávání přídavného stlačeného neznečišťujícího plynu, ve které je přídavný stlačený neznečišťující plyn skladován pod vysokým tlakem a při teplotě okolního prostředí,

   -4CZ 291066 B6 palubní vysokotlaký kompresor (25), poháněný elektromotorem (28) pro doplňování zásoby stlačeného plynu ve vozidle, vyznačující se t í m , že elektromotor (28) je opatřen připojovacími prostředky pro připojení k rozvodné síti vně vozidla pro napájení elektromotoru (28) během delšího odstavení vozidla elektrickou energií.
2. 2. Vozidlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že plynem pro pohon motoru přiváděným do vysokotlakého kompresoru (25) je vzduch, který je odebírán ze sacího kanálu (13) motoru mezi filtračním systémem (24) motoru a motorem prostřednictvím odbočkového vzduchového vstupu (26), pro umožnění vynechání nezávislého filtračního systému pro vysokotlaký kompresor (25).
3. 3. Vozidlo podle nároku 2, vyznačující se tím, že palubní vysokotlaký kompresor (25) je připojen k převodovce (30) vozidla prostřednictvím spojky (31), pro jeho uvedení do činnosti během zpomalování a brzdění vozidla a plnění palubní vysokotlaké nádrže (23) stlačeným vzduchem a zamezení ztrát energie během zpomalování a brzdění.
4. 4. Vozidlo podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že je opatřeno na své zadní a/nebo přední straně zástrčkovými a/nebo zásuvkovými vnějšími přípojkami (33, 34) elektrického proudu, které jsou vzájemně propojeny, pro zajištění současného napájení elektrickým proudem jak tohoto vozidla, tak i vozidla parkujícího těsně v garáži vedle.