RU179517U1 - Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами - Google Patents
Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами Download PDFInfo
- Publication number
- RU179517U1 RU179517U1 RU2017141854U RU2017141854U RU179517U1 RU 179517 U1 RU179517 U1 RU 179517U1 RU 2017141854 U RU2017141854 U RU 2017141854U RU 2017141854 U RU2017141854 U RU 2017141854U RU 179517 U1 RU179517 U1 RU 179517U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- recuperator
- bevel gear
- flywheel
- power take
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H33/00—Gearings based on repeated accumulation and delivery of energy
- F16H33/02—Rotary transmissions with mechanical accumulators, e.g. weights, springs, intermittently-connected flywheels
Abstract
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах транспортных средств с целью уменьшения расхода топлива за счет рекуперации энергии торможения.Технический результат достигается предлагаемым рекуператором транспортного средства с маховиком и упругими элементами, способным накапливать кинетическую энергию вращающихся масс и потенциальную энергию упругой деформации. Конструкция рекуператора снабжена оригинальным устройством подключения к валу отбора мощности, содержащим две конические передачи, две электромагнитные фрикционные муфты, а также обгонную муфту, позволяющую маховику свободно вращаться в конце цикла рекуперативного торможения.Применение рекуператора позволит уменьшить расход топлива в двигателе за счет более эффективного накопления энергии при рекуперативном торможении с последующим ее использованием для трогания с места и разгона транспортного средства.
Description
Предполагаемая полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в приводах транспортных средств с целью уменьшения расхода топлива за счет рекуперации энергии торможения.
Известен рекуператор транспортного средства (патент №139915) (аналог), включающий вал, маховик и пружину кручения. Применение данного рекуператора позволяет уменьшить расход топлива в двигателе за счет накопления энергии при рекуперативном торможении и последующего использования накопленной энергии для трогания с места и разгона транспортного средства. Однако наличие единственного упругого элемента не позволит такому рекуператору накопить энергию в количестве, достаточном для динамичного разгона транспортного средства.
Известен рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами (патент №2616460) (прототип), включающий вал рекуператора, на котором жестко закреплен маховик и четырехлучевое водило с шестернями сателлитами, упругие элементы в виде пружин кручения, а также двухконтурный механизм отбора и возврата мощности, состоящий из двух конических передач с электромагнитными фрикционными муфтами.
Недостатком данной конструкции рекуператора является жесткая связь маховика с четырехлучевым водилом. Наличие этой связи приводит к тому, что во время отдачи энергии вместе с маховиком вращается четырехлучевое водило с шестернями-сателлитами, центральная шестерня, ведомое коническое зубчатое колесо и коническая шестерня вала отбора мощности. Это приводит к существенным потерям энергии в зубчатых зацеплениях и подшипниках.
Задачей предполагаемой полезной модели является создание рекуператора транспортного средства с маховиком и упругими элементами, лишенного указанного недостатка.
Техническим результатом является уменьшение расхода топлива в двигателе за счет накопления энергии при рекуперативном торможении и последующего использования накопленной энергии для трогания с места и разгона транспортного средства.
Технический результат достигается предлагаемым рекуператором транспортного средства с маховиком и упругими элементами (впоследствии - рекуператор), включающим вал рекуператора, на котором жестко закреплено четырехлучевое водило и установлена с помощью подшипников центральная шестерня с возможностью поворота вокруг вала рекуператора. На концах четырехлучевого водила закреплены оси, на которых с помощью подшипников установлены с возможностью вращения шестерни-сателлиты, находящиеся в зацеплении с центральной шестерней. Шестерни-сателлиты установлены на осях с образованием полостей, в которых размещены накопители потенциальной энергии, выполненные в виде пружин кручения, навитых вокруг осей и прикрепленных своими концами к осям и шестерням-сателлитам. Вал рекуператора подвешен вертикально с возможностью вращения на упорном подшипнике посредством концевой шайбы. На валу рекуператора жестко закреплен маховик, а на корпусе центральной шестерни закреплено ведомое коническое зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с ведущей конической шестерней вала отбора мощности. На нижнем конце вала рекуператора жестко закреплена малая ведущая коническая шестерня, находящаяся в зацеплении с малой ведомой конической шестерней вала отбора мощности. При этом ведущая коническая шестерня и малая ведомая коническая шестерня установлены на валу отбора мощности с возможностью вращения посредством пар радиально-упорных подшипников. Корпус ведущей конической шестерни вала отбора мощности имеет площадку под контакт, которая вместе с полумуфтой, пружиной и электромагнитной катушкой образует большую электромагнитную фрикционную муфту. Корпус малой ведомой конической шестерни вала отбора мощности также имеет площадку под контакт, которая вместе с полумуфтой, пружиной и электромагнитной катушкой образует малую электромагнитную фрикционную муфту. Причем полумуфты способны перемещаться вдоль вала отбора мощности и при включении муфт передавать вращение посредством шлицевых соединений. Вал отбора мощности установлен с возможностью вращения на радиально-упорных подшипниках, а вал рекуператора зафиксирован от перемещения в радиальном направлении радиально-упорными подшипниками через ступицы ведомого конического зубчатого колеса и маховика. При этом четырехлучевое водило установлено на валу рекуператора посредством подшипников с образованием полости, внутри которой размещена обгонная муфта, состоящая из звездочки, жестко соединенной с валом рекуператора с помощью шлицевого соединения, а также четырех роликов с четырьмя плунжерами и пружинами.
Применение предлагаемого рекуператора позволит уменьшить расход топлива в двигателе за счет накопления энергии при рекуперативном торможении с последующим ее использованием для трогания с места и разгона транспортного средства.
На фиг. 1 и фиг. 2 изображен рекуператор и его фронтальная проекция в нейтральном положении. На фиг. 3 и фиг. 4 изображен рекуператор и его фронтальная проекция в положении, соответствующем рекуперативному торможению (накоплению энергии). На фиг. 5 и фиг. 6 изображен рекуператор и его фронтальная проекция в положении, соответствующем разгону (отдаче накопленной энергии).
Рекуператор содержит вал рекуператора 1, на котором с возможностью вращения закреплено четырехлучевое водило 2 и установлена с помощью подшипников 3 центральная шестерня 4 с возможностью поворота вокруг вала 1. На концах четырехлучевого водила 2 закреплены оси 5, на которых с помощью подшипников 6 установлены с возможностью вращения шестерни-сателлиты 7, находящиеся в зацеплении с центральной шестерней 4. Шестерни-сателлиты 7 установлены на осях 5 с образованием полостей, в которых размещены накопители потенциальной энергии, выполненные в виде пружин кручения 8, навитых вокруг осей и прикрепленных своими концами к осям 5 и шестерням-сателлитам 7. Вал рекуператора 1 подвешен вертикально на упорном подшипнике 9 посредством концевой шайбы 10. На валу рекуператора 1 жестко закреплен маховик 11, а на корпусе центральной шестерни 4 закреплено ведомое коническое зубчатое колесо 12, находящееся в зацеплении с ведущей конической шестерней 13 вала отбора мощности 14. На нижнем конце вала рекуператора 1 жестко закреплена малая ведущая коническая шестерня 15, находящаяся в зацеплении с малой ведомой конической шестерней 16 вала отбора мощности. Ведущая 13 и малая ведомая 16 конические шестерни вала отбора мощности установлены на валу отбора мощности 14 с возможностью вращения посредством пар радиально-упорных подшипников 17 и 18. Корпус ведущей конической шестерни 13 имеет площадку под контакт 19, которая вместе с полумуфтой 20, пружиной 21 и электромагнитной катушкой 22 образует большую электромагнитную фрикционную муфту 23. Корпус малой ведомой конической шестерни 16 имеет площадку под контакт 24, которая вместе с полумуфтой 25 пружиной 26 и электромагнитной катушкой 27 образует малую электромагнитную фрикционную муфту 28. Полумуфты 20 и 25 способны перемещаться вдоль вала отбора мощности 14 и при включении муфт передавать вращение посредством шлицевых соединений, соответственно, 29 и 30. Вал отбора мощности 14 установлен с возможностью вращения на паре радиально-упорных подшипников 31, а вал рекуператора 1 установлен с возможностью вращения и зафиксирован от перемещения в радиальном направлении радиально-упорными подшипниками 32 и 33 через ступицы ведомого конического зубчатого колеса 12 и маховика 11. При этом четырехлучевое водило установлено на валу рекуператора посредством подшипников 34 с образованием полости, внутри которой размещена обгонная муфта 35, состоящая из звездочки 36, жестко соединенной с валом рекуператора 1 с помощью шлицевого соединения 37, а также четырех роликов 38 с четырьмя плунжерами 39 и пружинами 40.
Рекуператор работает следующим образом.
При движении транспортного средства рекуператор находится в нейтральном положении (фиг. 1): электромагнитные фрикционные муфты 23 и 28 разомкнуты, вал отбора мощности 14 свободно вращается вместе с полумуфтами 20 и 25, а вал рекуператора 1 неподвижен.
При рекуперативном торможении вращение с вала отбора мощности 14 необходимо передать на рекуператор. Для этого на электромагнитную катушку 22 подается напряжение, под действием магнитного поля, возбуждаемого в ней, полумуфта 20, вращающаяся вместе с валом отбора мощности 14, преодолевает усилие пружины 21 и прижимается к площадке контакта 19, приводя во вращение ведущую коническую шестерню 13. С ведущей конической шестерни 13 посредством зубчатого зацепления вращение передается на ведомое коническое зубчатое колесо 12, которое вращается вместе с центральной шестерней 4. С центральной шестерни 4 посредством зубчатых зацеплений вращение передается шестерням-сателлитам 7 (фиг. 2), которые закручивают пружины кручения 8, накапливая в них потенциальную энергию.
При полной затяжке пружин кручения 8 шестерни-сателлиты 7 стопорятся, и через неподвижное зубчатое зацепление центральной шестерни 4 с шестернями-сателлитами 7, а также замкнутую обгонную муфту 35, вращение с четырехлучевого водила 2 передается на вал рекуператора 1 с маховиком 11. Замыкание обгонной муфты 35 происходит при обгоне четырехлучевым водилом 2 звездочки 36, когда пружины 40 с плунжерами 39 прижимают ролики 38 в узкую часть клинового паза, где ролики 38 заклинивает.
Затем раскручивающиеся пружины кручения 8 заставляют вращаться шестерни-сателлиты 7, которые, обкатываясь по центральной шестерне 4, сообщают через четырехлучевое водило дополнительный импульс вращения маховику 11, разгоняя его еще быстрее. Таким образом, потенциальная энергия упругой деформации пружин кручения 8 переходит в кинетическую энергию вращающихся масс элементов рекуператора. В конце цикла рекуперативного торможения, когда вал отбора мощности 14 останавливается, большая электромагнитная фрикционная муфта 23 и обгонная муфта 35 размыкаются, а вал рекуператора 1 вместе с маховиком 11 продолжают свободно вращаться. Размыкание обгонной муфты 35 происходит при обгоне звездочкой 36 четырехлучевого водила 2, когда ролики 38 давят на плунжеры 39 и, преодолевая усилие пружин 40, перемещаются в широкую часть клинового паза, где ролики 38 расклинивает.
Впоследствии для трогания с места и разгона транспортного средства вращение с вала рекуператора 1 необходимо передать обратно на вал отбора мощности 14. Для этого подается напряжение на электромагнитную катушку 27, под действием магнитного поля, возбуждаемого в ней, полумуфта 25, преодолевая усилие пружины 26, прижимается к площадке 24 корпуса малой ведомой конической шестерни 16. При этом вращение с вала рекуператора 1 передается через зубчатое зацепление малой ведущей конической шестерни 15 с малой ведомой конической шестерней 16, малую электромагнитную фрикционную муфту 28 и шлицевое соединение 29 на вал отбора мощности 14.
Таким образом, рекуператор отдает всю накопленную энергию, после чего напряжение в электромагнитной катушке 27 отключается, малая электромагнитная фрикционная муфта 28 размыкается и рекуператор снова переходит в нейтральное положение.
Claims (1)
- Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами, содержащий вал рекуператора, на котором с возможностью вращения закреплено четырехлучевое водило и установлена с помощью подшипников центральная шестерня с возможностью поворота вокруг вала рекуператора, на концах четырехлучевого водила закреплены оси, на которых с помощью подшипников установлены с возможностью вращения шестерни-сателлиты, находящиеся в зацеплении с центральной шестерней, причем шестерни-сателлиты установлены на осях с образованием полостей, в которых размещены накопители потенциальной энергии, выполненные в виде пружин кручения, навитых вокруг осей и прикрепленных своими концами к осям и шестерням-сателлитам, вал рекуператора подвешен вертикально с возможностью вращения на упорном подшипнике посредством концевой шайбы, при этом на валу рекуператора жестко закреплен маховик, а на корпусе центральной шестерни закреплено ведомое коническое зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с ведущей конической шестерней вала отбора мощности, на нижнем конце вала рекуператора жестко закреплена малая ведущая коническая шестерня, находящаяся в зацеплении с малой ведомой конической шестерней вала отбора мощности, причем ведущая коническая шестерня и малая ведомая коническая шестерня установлены на валу отбора мощности с возможностью вращения посредством пар радиально-упорных подшипников, корпус ведущей конической шестерни вала отбора мощности имеет площадку под контакт, которая вместе с полумуфтой, пружиной и электромагнитной катушкой образует большую электромагнитную фрикционную муфту, корпус малой ведомой конической шестерни вала отбора мощности также имеет площадку под контакт, которая вместе с полумуфтой, пружиной и электромагнитной катушкой образует малую электромагнитную фрикционную муфту, причем полумуфты установлены с возможностью перемещения вдоль вала отбора мощности и передачи вращения посредством шлицевых соединений при включении муфт, а вал отбора мощности установлен с возможностью вращения на радиально-упорных подшипниках, вал рекуператора зафиксирован от перемещения в радиальном направлении радиально-упорными подшипниками через ступицы ведомого конического зубчатого колеса и маховика, причем четырехлучевое водило установлено на валу рекуператора посредством подшипников с образованием полости, внутри которой размещена обгонная муфта, состоящая из звездочки, жестко соединенной с валом рекуператора с помощью шлицевого соединения, а также четырех роликов с четырьмя плунжерами и пружинами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017141854U RU179517U1 (ru) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017141854U RU179517U1 (ru) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU179517U1 true RU179517U1 (ru) | 2018-05-17 |
Family
ID=62151873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017141854U RU179517U1 (ru) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU179517U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206705U1 (ru) * | 2021-05-04 | 2021-09-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами |
RU208104U1 (ru) * | 2021-07-26 | 2021-12-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Маховик с изменяемым моментом инерции |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999056039A2 (en) * | 1998-04-24 | 1999-11-04 | Van Doorne's Transmissie B.V. | Transmission system for a motor vehicle |
WO2013071314A1 (en) * | 2011-11-13 | 2013-05-16 | Rotonix Usa, Inc. | Electromechanical flywheels |
RU139915U1 (ru) * | 2013-12-30 | 2014-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Рекуператор транспортного средства |
CN204592194U (zh) * | 2015-04-14 | 2015-08-26 | 常州市凯迪电器有限公司 | 一种线性致动器及其快速释放装置 |
RU2616460C1 (ru) * | 2015-10-20 | 2017-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами |
-
2017
- 2017-11-30 RU RU2017141854U patent/RU179517U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999056039A2 (en) * | 1998-04-24 | 1999-11-04 | Van Doorne's Transmissie B.V. | Transmission system for a motor vehicle |
WO2013071314A1 (en) * | 2011-11-13 | 2013-05-16 | Rotonix Usa, Inc. | Electromechanical flywheels |
RU139915U1 (ru) * | 2013-12-30 | 2014-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Рекуператор транспортного средства |
CN204592194U (zh) * | 2015-04-14 | 2015-08-26 | 常州市凯迪电器有限公司 | 一种线性致动器及其快速释放装置 |
RU2616460C1 (ru) * | 2015-10-20 | 2017-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206705U1 (ru) * | 2021-05-04 | 2021-09-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами |
RU208104U1 (ru) * | 2021-07-26 | 2021-12-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Маховик с изменяемым моментом инерции |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU179517U1 (ru) | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами | |
CN103068608A (zh) | 车辆的发动机起动装置 | |
US10118484B2 (en) | Transfer | |
US10675964B2 (en) | Road vehicle with an electric drive | |
RU2616460C1 (ru) | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами | |
RU208028U1 (ru) | Рекуператор транспортного средства с упругими элементами и маховиком | |
CN105332843A (zh) | 一种起动机及其起动装置和其单向及减速机构 | |
RU160201U1 (ru) | Накопитель механической энергии с упругими элементами | |
RU181468U1 (ru) | Накопитель механической энергии с упругими элементами | |
RU206705U1 (ru) | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами | |
RU164861U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами | |
RU2653221C1 (ru) | Рекуператор транспортного средства с упругими элементами | |
RU179447U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами | |
RU208154U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами | |
RU208096U1 (ru) | Накопитель механической энергии с упругими элементами | |
RU209880U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами | |
RU209821U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами | |
RU166938U1 (ru) | Накопитель механической энергии, оснащенный упругими элементами | |
RU208158U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами и маховиком | |
RU213684U1 (ru) | Рекуператор транспортного средства, оснащенный упругими элементами и маховиком | |
US1939099A (en) | Automatically variable change speed gear device | |
RU180451U1 (ru) | Рекуператор транспортного средства | |
JP6838491B2 (ja) | 遮断器の蓄勢装置 | |
CN106438755A (zh) | 一种分体式无弹簧超越离合器 | |
US20110186384A1 (en) | Motor and method of operation |