RU2509241C1 - Маховик переменного момента инерции - Google Patents
Маховик переменного момента инерции Download PDFInfo
- Publication number
- RU2509241C1 RU2509241C1 RU2012141922/11A RU2012141922A RU2509241C1 RU 2509241 C1 RU2509241 C1 RU 2509241C1 RU 2012141922/11 A RU2012141922/11 A RU 2012141922/11A RU 2012141922 A RU2012141922 A RU 2012141922A RU 2509241 C1 RU2509241 C1 RU 2509241C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flywheel
- drum
- shaft
- inertia
- energy
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах различных машин, например автомобилей. Маховик переменного момента инерции содержит вал (1), на котором жестко закреплен трехлучевой кронштейн (2) и установлен барабан (4) с возможностью поворота вокруг вала. На концах кронштейна с возможностью поворота закреплены маховичные секторы (5), позволяющие накапливать кинетическую энергию. Концы маховичных секторов соединены тросами (6) с барабаном. В полости, образованной валом и барабаном, расположен накопитель потенциальной энергии, выполненный в виде пружины, навитой вокруг вала, концы которой соединены с барабаном (4) и трехлучевым кронштейном (2). Изобретение позволяет уменьшить расход топлива в двигателе за счет накопления энергии при рекуперативном торможении и последующего использования накопленной энергии для трогания с места и разгона автомобиля. 3 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах различных машин (например, автомобилей) с целью уменьшения расхода топлива за счет рекуперации энергии торможения и поддержания частоты вращения вала двигателя в заданном диапазоне.
В настоящее время большинство приводов машин (в том числе и автомобилей) оснащаются маховиками с постоянным моментом инерции /1/ (Передерни В.П. Устройство автомобиля. - Изд-во Форум, 2011, 288 с.). Их недостатком является невозможность регулировки момента инерции маховика, вследствие чего для накопления энергии, необходимой в начале движения автомобиля, требуется разгонять маховик с постоянным моментом инерции путем дополнительной подачи топлива в камеру сгорания, что приводит к повышенному расходу топлива. Также маховик с постоянным моментом инерции не позволяет поддерживать частоту вращения в заданном диапазоне без дополнительной подачи топлива.
Известен накопитель механической энергии 121 (АС 1786322), содержащий цилиндрический кожух, установленный с возможностью вращения на оси, и упругую ленту, размещенную между ними. В зависимости от частоты вращения накопителя лента разматывается или сматывается внутри кожуха, увеличивая или уменьшая момент инерции. Однако такой накопитель обладает малой удельной энергоемкостью и его использование возможно только в приводах малой механизации или игрушках.
Известен маховик переменного момента инерции, взятый за прототип, содержащий поворотные рычаги с грузами, планетарный механизм, электрическую муфту и систему управления /3/ (Патент US 2007/0179012 Kimura). Удельная энергоемкость такого маховика несколько выше, что позволяет использовать его в приводах автомобилей, однако его функции ограничиваются обеспечением устойчивой работы двигателя на разных режимах. Для накопления энергии при рекуперативном торможении с последующим ее использованием при разгоне автомобиля энергоемкости такого маховика недостаточно. Кроме того, в его конструкции отсутствуют упругие элементы, способные накапливать потенциальную энергию их упругой деформации.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание маховика переменного момента инерции, способного накапливать в достаточном количестве кинетическую энергию вращающихся масс и потенциальную энергию упругодеформированных элементов и при этом отличаться простотой конструкции.
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 автомобиля.
Техническая задача решается предлагаемым маховиком переменного момента инерции, содержащим вал, на котором жестко закреплен трехлучевой кронштейн и установлен с помощью подшипников барабан с возможностью поворота вокруг вала. На концах кронштейна с возможностью поворота закреплены маховичные секторы, позволяющие накапливать кинетическую энергию. Концы маховичных секторов соединены тросами с барабаном. В полости, образованной валом и барабаном, расположен накопитель потенциальной энергии, выполненный в виде пружины, навитой вокруг вала, концы которой соединены с барабаном и трехлучевым кронштейном.
На фиг.1 изображен маховик переменного момента инерции в сложенном положении. На фиг.2 изображен маховик переменного момента инерции в раскрытом положении. На фиг.3 изображен разрез маховика переменного момента инерции в сложенном положении.
Маховик переменного момента инерции содержит вал 1, на котором жестко закреплен трехлучевой кронштейн 2 и установлен с помощью подшипников 3 барабан 4 с возможностью поворота вокруг вала 1. На концах трехлучевого кронштейна 2 с возможностью поворота закреплены маховичные секторы 5, позволяющие накапливать кинетическую энергию, концы которых соединены тросами 6 с барабаном 4. В полости, образованной валом 1 и барабаном 4, расположен накопитель потенциальной энергии, выполненный в виде пружины 7, навитой вокруг вала 1. Концы пружины 7 соединены с барабаном 4 и трехлучевым кронштейном 2. Для периодического соединения и разъединения вала 1 маховика с коленчатым валом 8 двигателя используется электромагнитная муфта 9.
В остановленном положении или при малой частоте вращения маховик находится в сложенном положении (фиг.1, 3): маховичные секторы 5 прижаты к центру маховика усилием пружины 7 посредством тросов 6, намотанных на барабан 4. При рекуперативном торможении включается муфта 9, и вал 1 маховика начинает вращаться. При увеличении частоты вращения вала 1 маховичные секторы 5 за счет действия на них центробежных сил разворачиваются вокруг своих осей, преодолевая через тросы 6 усилие пружины 7. Маховик переходит в раскрытое положение (фиг.2), его момент инерции увеличивается, участвуя при этом в торможении автомобиля и накапливая энергию. Причем накапливается не только кинетическая энергия вращающихся маховичных секторов 5, но и потенциальная энергия упругодеформированной пружины 7. В конце цикла торможения муфта 9 выключается, а маховик продолжает свободно вращаться в раскрытом положении.
Впоследствии, когда необходимо продолжить движение, накопленная энергия маховика используется для трогания с места и разгона автомобиля. Для этого снова включается муфта 9, через которую вращение с вала 1 маховика передается на коленчатый вал 8 двигателя, причем, отдавая энергию, маховик стремится замедлиться, что приводит к уменьшению центробежных сил, действующих на маховичные секторы 5 и к их складыванию за счет действия пружины 7. При этом маховик отдает накопленную кинетическую энергию вращающихся маховичных секторов 5 и потенциальную энергию упругодеформированной пружины 7.
Кроме того, уменьшение момента инерции маховика не дает ему замедлиться до полного складывания маховичных секторов 5, что позволяет поддерживать частоту вращения маховика вместе с коленчатым валом 8 двигателя в диапазоне его устойчивой работы. При полном складывании маховичных секторов 5 к центру маховика муфта 9 выключается и маховик снова готов к работе.
Claims (1)
- Маховик переменного момента инерции, содержащий вал, на котором жестко закреплен трехлучевой кронштейн и установлен с помощью подшипников барабан, на концах кронштейна с возможностью поворота закреплены маховичные секторы, позволяющие накапливать кинетическую энергию, связанные тросами с барабаном, в полости, образованной валом и барабаном, расположен накопитель потенциальной энергии, выполненный в виде пружины, навитой вокруг вала, концы пружины соединены с барабаном и трехлучевым кронштейном.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012141922/11A RU2509241C1 (ru) | 2012-10-01 | 2012-10-01 | Маховик переменного момента инерции |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012141922/11A RU2509241C1 (ru) | 2012-10-01 | 2012-10-01 | Маховик переменного момента инерции |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2509241C1 true RU2509241C1 (ru) | 2014-03-10 |
Family
ID=50192172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012141922/11A RU2509241C1 (ru) | 2012-10-01 | 2012-10-01 | Маховик переменного момента инерции |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2509241C1 (ru) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2609643C1 (ru) * | 2015-11-11 | 2017-02-02 | Денис Валентинович Никишин | СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ n-ОСНЫМ ПРИЦЕПОМ ТЯГАЧА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ |
RU181468U1 (ru) * | 2017-11-30 | 2018-07-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Накопитель механической энергии с упругими элементами |
RU206687U1 (ru) * | 2021-05-04 | 2021-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Маховик с переменным моментом инерции |
RU208105U1 (ru) * | 2021-07-26 | 2021-12-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный технологический университет» (ФГБОУ ВО «КубГТУ») | Маховик с переменным моментом инерции |
RU208106U1 (ru) * | 2021-07-26 | 2021-12-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный технологический университет» (ФГБОУ ВО «КубГТУ») | Маховик с переменным моментом инерции |
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 |
RU208565U1 (ru) * | 2021-07-26 | 2021-12-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный технологический университет» (ФГБОУ ВО «КубГТУ») | Маховик с изменяемым моментом инерции |
RU210770U1 (ru) * | 2021-12-17 | 2022-04-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Маховик с переменным моментом инерции |
RU210959U1 (ru) * | 2022-02-03 | 2022-05-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Маховик с переменным моментом инерции, оснащенный цепным механизмом |
WO2023242738A1 (en) * | 2022-06-13 | 2023-12-21 | Dorado S.R.L. | Actuating device which can be coupled to a rotating shaft, preferably of a motor transport vehicle, for the reduction of energy consumption |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2404515A (en) * | 1944-06-16 | 1946-07-23 | Frank W Meyer | Hydraulic flywheel |
SU1373937A1 (ru) * | 1986-07-03 | 1988-02-15 | Завод-втуз при Московском автомобильном заводе им.И.А.Лихачева | Маховик переменного момента инерции |
EP0508790A1 (en) * | 1991-04-09 | 1992-10-14 | Tai-Her Yang | The principles and structure of variable-inertia flywheels |
-
2012
- 2012-10-01 RU RU2012141922/11A patent/RU2509241C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2404515A (en) * | 1944-06-16 | 1946-07-23 | Frank W Meyer | Hydraulic flywheel |
SU1373937A1 (ru) * | 1986-07-03 | 1988-02-15 | Завод-втуз при Московском автомобильном заводе им.И.А.Лихачева | Маховик переменного момента инерции |
EP0508790A1 (en) * | 1991-04-09 | 1992-10-14 | Tai-Her Yang | The principles and structure of variable-inertia flywheels |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2609643C1 (ru) * | 2015-11-11 | 2017-02-02 | Денис Валентинович Никишин | СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ n-ОСНЫМ ПРИЦЕПОМ ТЯГАЧА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ |
WO2017082768A1 (ru) * | 2015-11-11 | 2017-05-18 | Денис Валентинович НИКИШИН | Способ управления n-осным прицепом тягача и устройство для его осуществления |
RU181468U1 (ru) * | 2017-11-30 | 2018-07-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Накопитель механической энергии с упругими элементами |
RU206687U1 (ru) * | 2021-05-04 | 2021-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Маховик с переменным моментом инерции |
RU208105U1 (ru) * | 2021-07-26 | 2021-12-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный технологический университет» (ФГБОУ ВО «КубГТУ») | Маховик с переменным моментом инерции |
RU208106U1 (ru) * | 2021-07-26 | 2021-12-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный технологический университет» (ФГБОУ ВО «КубГТУ») | Маховик с переменным моментом инерции |
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 |
RU208565U1 (ru) * | 2021-07-26 | 2021-12-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный технологический университет» (ФГБОУ ВО «КубГТУ») | Маховик с изменяемым моментом инерции |
RU210770U1 (ru) * | 2021-12-17 | 2022-04-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Маховик с переменным моментом инерции |
RU210959U1 (ru) * | 2022-02-03 | 2022-05-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Маховик с переменным моментом инерции, оснащенный цепным механизмом |
WO2023242738A1 (en) * | 2022-06-13 | 2023-12-21 | Dorado S.R.L. | Actuating device which can be coupled to a rotating shaft, preferably of a motor transport vehicle, for the reduction of energy consumption |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2509241C1 (ru) | Маховик переменного момента инерции | |
CN103068608A (zh) | 车辆的发动机起动装置 | |
CN101408152A (zh) | 可间歇蓄能及击发释能的弹簧装置 | |
CN105378270A (zh) | 自行车行驶中的风力补充飞轮电池能量的装置的使用方法 | |
WO2015039525A1 (zh) | 飞轮电池补充能量的自动离合人力驱动装置及使用方法 | |
RU206687U1 (ru) | Маховик с переменным моментом инерции | |
RU208105U1 (ru) | Маховик с переменным моментом инерции | |
US10247262B2 (en) | Variable and centrifugal flywheel and centrifugal clutch | |
CN104454370A (zh) | 自行车行驶中的风力补充飞轮电池能量的装置 | |
RU2516883C1 (ru) | Маховик переменного момента инерции | |
RU210770U1 (ru) | Маховик с переменным моментом инерции | |
RU208104U1 (ru) | Маховик с изменяемым моментом инерции | |
RU163808U1 (ru) | Маховик с переменным моментом инерции, оснащенный механизмом с гибкой связью | |
RU208106U1 (ru) | Маховик с переменным моментом инерции | |
WO2014178734A2 (en) | Machine and method for gravitational-magnetic electricity production | |
RU164025U1 (ru) | Маховик с изменяемой геометрией, оснащенный зубчатым механизмом | |
RU152458U1 (ru) | Маховик с переменным моментом инерции | |
RU208143U1 (ru) | Маховик с переменным моментом инерции | |
RU139915U1 (ru) | Рекуператор транспортного средства | |
WO2015039527A1 (zh) | 飞轮电池补充能量的自动离合人力驱动装置 | |
RU162054U1 (ru) | Маховик с переменным моментом инерции | |
RU208565U1 (ru) | Маховик с изменяемым моментом инерции | |
RU167021U1 (ru) | Маховик с изменяемой геометрией, оснащенный механизмом с гибкой связью | |
RU154665U1 (ru) | Маховик с переменным моментом инерции увеличенной энергоемкости | |
RU208054U1 (ru) | Маховик с переменным моментом инерции |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141002 |