RU2616460C1 - Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами - Google Patents
Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2616460C1 RU2616460C1 RU2015145089A RU2015145089A RU2616460C1 RU 2616460 C1 RU2616460 C1 RU 2616460C1 RU 2015145089 A RU2015145089 A RU 2015145089A RU 2015145089 A RU2015145089 A RU 2015145089A RU 2616460 C1 RU2616460 C1 RU 2616460C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- recuperator
- bevel gear
- power take
- small
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению, а именно к рекуперации энергии торможения. Рекуператор содержит 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. 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. Полумуфты установлены с возможностью перемещения вдоль вала отбора мощности и передачи вращения посредством шлицевых соединений при включении муфт. Достигается уменьшение расхода топлива. 6 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к машиностроению и может быть использовано 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 накопитель механической энергии (патент №2523363) (прототип), содержащий вал, четырехлучевое водило, центральную шестерню, находящуюся в зацеплении с шестернями-сателлитами, и четыре упругих элемента в виде пружин кручения. Накопитель позволяет рекуперировать энергию торможения транспортного средства, однако, его использование возможно только на низких скоростях.
Задачей предлагаемого изобретения является создание рекуператора транспортного средства, способного накапливать механическую энергию торможения транспортного средства на разных скоростях и обеспечивать достаточную динамику разгона.
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.
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 жестко 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 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 центральная шестерня 4 с шестернями-сателлитами 7 начинает вращать четырехлучевое водило 2 вместе с валом рекуператора 1 и маховиком 11, накапливая в нем кинетическую энергию. 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 размыкается, а рекуператор продолжает свободно вращаться.
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 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, 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, при этом вал рекуператора зафиксирован от перемещения в радиальном направлении радиально-упорными подшипниками через ступицы ведомого конического зубчатого колеса и маховика.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015145089A RU2616460C1 (ru) | 2015-10-20 | 2015-10-20 | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015145089A RU2616460C1 (ru) | 2015-10-20 | 2015-10-20 | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2616460C1 true RU2616460C1 (ru) | 2017-04-17 |
Family
ID=58642655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015145089A RU2616460C1 (ru) | 2015-10-20 | 2015-10-20 | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2616460C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU179517U1 (ru) * | 2017-11-30 | 2018-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами |
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 |
RU218804U1 (ru) * | 2023-03-14 | 2023-06-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Рекуператор электрифицированного транспортного средства, оснащенный маховиком с переменным моментом инерции |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4263820A (en) * | 1978-08-23 | 1981-04-28 | Wetherald Milo N | Energy equalizing and storing device |
RU2523363C1 (ru) * | 2013-04-09 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Накопитель механической энергии |
RU2529922C1 (ru) * | 2013-06-20 | 2014-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Аккумулятор механической энергии |
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 |
-
2015
- 2015-10-20 RU RU2015145089A patent/RU2616460C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4263820A (en) * | 1978-08-23 | 1981-04-28 | Wetherald Milo N | Energy equalizing and storing device |
RU2523363C1 (ru) * | 2013-04-09 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Накопитель механической энергии |
RU2529922C1 (ru) * | 2013-06-20 | 2014-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Аккумулятор механической энергии |
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 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU179517U1 (ru) * | 2017-11-30 | 2018-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами |
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 |
RU218804U1 (ru) * | 2023-03-14 | 2023-06-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Рекуператор электрифицированного транспортного средства, оснащенный маховиком с переменным моментом инерции |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9347416B2 (en) | Engine starting device for vehicle | |
US20170219078A1 (en) | Integrated electronic drive unit | |
CN107191553A (zh) | 具有分离双级减速行星系的双速电动全轮驱动 | |
GB2525718A (en) | Disconnecting driveline component | |
US9308811B2 (en) | Drive device for motor vehicles | |
JP5382882B2 (ja) | 無段変速機構及び自動車用駆動システム | |
JPWO2013069098A1 (ja) | 車両用動力伝達装置 | |
RU2616460C1 (ru) | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами | |
WO2020057322A1 (zh) | 基于行星齿轮式增强型电动机的电磁减震器 | |
CN105480411A (zh) | 飞机起落架 | |
JP7223163B2 (ja) | 差動太陽ギヤ切断クラッチを有する電気アクスル | |
CN105041979A (zh) | 机电驱动系统 | |
JP2018512327A (ja) | ハイブリッド車両用ドライブトレイン | |
RU179517U1 (ru) | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами | |
DE102011080161A1 (de) | Kraftrad-Hybridantriebseinrichtung | |
RU208028U1 (ru) | Рекуператор транспортного средства с упругими элементами и маховиком | |
RU206705U1 (ru) | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами | |
TWI591943B (zh) | 結合可操控遊星輪組之雙動型電機 | |
RU2653221C1 (ru) | Рекуператор транспортного средства с упругими элементами | |
RU160201U1 (ru) | Накопитель механической энергии с упругими элементами | |
RU164861U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами | |
RU208096U1 (ru) | Накопитель механической энергии с упругими элементами | |
RU163818U1 (ru) | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком с изменяемой геометрией | |
RU181468U1 (ru) | Накопитель механической энергии с упругими элементами | |
RU208154U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171021 |