RU2626449C1 - The vehicle fluid converter operation method - Google Patents
The vehicle fluid converter operation method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2626449C1 RU2626449C1 RU2016125565A RU2016125565A RU2626449C1 RU 2626449 C1 RU2626449 C1 RU 2626449C1 RU 2016125565 A RU2016125565 A RU 2016125565A RU 2016125565 A RU2016125565 A RU 2016125565A RU 2626449 C1 RU2626449 C1 RU 2626449C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- torque converter
- driven
- magnetic rotor
- control unit
- torque
- 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
- F16H41/00—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
- F16H41/02—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type with pump and turbine connected by conduits or ducts
-
- 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
- F16H45/00—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
-
- 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
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
- F16H61/48—Control of exclusively fluid gearing hydrodynamic
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к способам работы гидродинамических передач транспортных средств.The invention relates to the field of engineering, mainly to methods of operation of hydrodynamic gears of vehicles.
Известна гидродинамическая передача транспортных средств, включающая гидротрансформатор, содержащий насосное и турбинное колеса и реактор. В устройстве реализуется способ работы гидродинамической передачи, заключающийся в том, что при вращении ведущего вала крутящий момент от привода передают посредством гидротрансформатора, заполненного рабочей жидкостью, на ведомый вал, причем в гидротрансформаторе, состоящем из насосного и турбинного колес и реактора (статора), предусматривают установку сменных лопаток, а каждое из рабочих колес выполняют составным, средние части колес сопрягают со сменными лопатками. При этом изменяя поворот сменных лопаток или заменяя их другими, изменяют мощность, передаваемую от двигателя и воспринимаемую гидротрансформатором, что позволяет исследовать влияние большого числа геометрических, параметров лопастной системы (см. А.С. СССР №241187, МПК F16H 41/00, опубл. 1969 г.).Known hydrodynamic transmission of vehicles, including a torque converter containing pump and turbine wheels and a reactor. The device implements a method of operating a hydrodynamic transmission, which consists in the fact that when the drive shaft rotates, the torque from the drive is transmitted by means of a torque converter filled with working fluid to the driven shaft, and in a torque converter consisting of pump and turbine wheels and a reactor (stator), the installation of interchangeable blades, and each of the impellers is made integral, the middle parts of the wheels are mated with interchangeable blades. At the same time, changing the rotation of interchangeable blades or replacing them with others, they change the power transmitted from the engine and perceived by the torque converter, which allows us to study the influence of a large number of geometric parameters of the blade system (see AS USSR No. 241187, IPC F16H 41/00, publ. . 1969).
Недостаток устройства состоит в том, что гидротрансформатор является экспериментальным и применим в узкой области, а именно, для исследования влияния геометрических параметров на передаточные свойства гидротрансформатора.The disadvantage of this device is that the torque converter is experimental and applicable in a narrow area, namely, to study the influence of geometric parameters on the transfer properties of the torque converter.
Кроме того, известна гидродинамическая передача транспортного средства, включающая регулируемый гидротрансформатор, содержащий насосное и турбинное колеса, а также реактор. Устройство реализует способ работы гидротрансформатора транспортного средства, выбранный в качестве прототипа и заключающийся в том, что при вращении ведущего вала крутящий момент от привода плавно передают с помощью гидротрансформатора на ведомый вал и к коробке переключения передач. Причем в гидротрансформаторе, состоящем из насосного и турбинного колес и реактора, последний выполняют с неподвижными лопаточными венцами. При этом регулирование параметров рабочей жидкости осуществляют, изменяя положение подвижного венца реактора (см. А.С. СССР №369317, МПК F16H 41/08, опубл. 1973 г.).In addition, the hydrodynamic transmission of a vehicle is known, including an adjustable torque converter comprising pump and turbine wheels, as well as a reactor. The device implements the method of operation of the vehicle torque converter, selected as a prototype, which consists in the fact that when the drive shaft rotates, the torque from the drive is smoothly transmitted by means of a torque converter to the driven shaft and to the gearbox. Moreover, in a torque converter, consisting of pump and turbine wheels and a reactor, the latter is performed with fixed blade crowns. The regulation of the parameters of the working fluid is carried out by changing the position of the movable crown of the reactor (see AS USSR No. 369317, IPC F16H 41/08, publ. 1973).
Известный способ позволяет повысить энергоемкость - момент на ведущем валу и мощность гидротрансформатора, однако имеет следующие недостатки: малый диапазон регулирования, значительные механические потери в связи с наличием в конструкции трущихся поверхностей, что в итоге приводит к снижению ресурса работы.The known method allows to increase the energy intensity - the moment on the drive shaft and the power of the torque converter, however, it has the following disadvantages: a small control range, significant mechanical losses due to the presence of friction surfaces in the structure, which ultimately leads to a decrease in the service life.
Технической задачей настоящего изобретения является снижение механических потерь гидротрансформатора и повышение ее мощности.An object of the present invention is to reduce the mechanical losses of the torque converter and increase its power.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе работы гидротрансформатора транспортного средства, заключающемся в том, что при работе двигателя крутящий момент от ведущего вала посредством гидротрансформатора, корпус которого заполнен рабочей жидкостью, передают на ведомый вал и коробку переключения передач, при этом осуществляют плавное регулирование угловых скоростей до момента их последующего плавного выравнивания на ведущем и ведомом валах, согласно изобретению гидротрансформатор дополнительно снабжают магнитной муфтой, имеющей в своем составе внешний и внутренний магнитные роторы, причем внешний магнитный ротор подвижно крепят на корпусе гидротрансформатора и приводят в движение через ременную передачу от электродвигателя, а внутренний магнитный ротор крепят неподвижно с турбинным колесом и ведомым валом, при этом осуществляют воздействие на внешний магнитный ротор посредством вращающегося электромагнитного поля магнитной муфты, а сам процесс регулирования осуществляют при помощи управляющей системы, контролируя разность угловых скоростей на ведущем и ведомом валах.The solution to this problem is achieved by the fact that in the method of operation of the vehicle torque converter, which consists in the fact that when the engine is running, the torque from the drive shaft by means of the torque converter, the housing of which is filled with working fluid, is transmitted to the driven shaft and gearbox, while continuously adjusting angular velocities until their subsequent smooth alignment on the drive and driven shafts, according to the invention, the torque converter is additionally equipped with a magnetic m with internal and external magnetic rotors, and the external magnetic rotor is movably mounted on the torque converter housing and driven through a belt drive from an electric motor, and the internal magnetic rotor is fixed motionless with a turbine wheel and a driven shaft, while acting on the external the magnetic rotor by means of a rotating electromagnetic field of the magnetic coupling, and the regulation process is carried out using a control system, controlling the difference in angular velocities on drive and driven shafts.
Решение поставленной технической задачи достигается за счет использования в составе гидротрансформатора магнитной муфты. При этом разность угловых скоростей на ведомом и ведущем валах, возникающих при механических потерях в корпусе гидротрансформатора, регулируют за счет воздействия вращающегося электромагнитного поля от внешнего магнитного ротора к внутреннему магнитному ротору магнитной муфты, неподвижно скрепленному с турбинным колесом и ведомым валом, используя управляющую систему, причем внешний магнитный ротор приводится в движение через ременную передачу электродвигателем. В результате становится возможным снизить механические потери в гидротрансформаторе и повысить ее мощность.The solution of the technical problem is achieved through the use of a magnetic clutch in the torque converter. In this case, the difference in angular velocities on the driven and driving shafts arising from mechanical losses in the converter housing is controlled by the action of a rotating electromagnetic field from an external magnetic rotor to an internal magnetic rotor of a magnetic coupling fixedly attached to the turbine wheel and driven shaft using a control system, moreover, the external magnetic rotor is driven through a belt drive by an electric motor. As a result, it becomes possible to reduce mechanical losses in the torque converter and increase its power.
Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема трансмиссии автомобиля, реализующая способ работы устройства. На чертеже приведены следующие буквенные обозначения: Н - насосное колесо; Т - турбинное колесо; Р - реактор, пунктирной линией показана электросвязь между элементами управления гидротрансформатора.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a vehicle transmission that implements the method of operation of the device. The drawing shows the following letter designations: N - pump wheel; T - turbine wheel; P - reactor, a dotted line shows the telecommunication between the control elements of the torque Converter.
Способ работы гидротрансформатора транспортного средства заключается в том, что при работе двигателя крутящий момент от ведущего вала посредством гидротрансформатора, корпус которого заполнен рабочей жидкостью, передают на ведомый вал и коробку переключения передач. При этом осуществляют регулирование угловых скоростей до момента их последующего плавного выравнивания на ведущем и ведомом валах. Гидротрансформатор дополнительно снабжают магнитной муфтой, имеющей в своем составе внешний и внутренний магнитные роторы. Причем внешний магнитный ротор подвижно крепится на корпусе гидротрансформатора и приводится в движение через ременную передачу от электродвигателя, а внутренний магнитный ротор крепится неподвижно с турбинным колесом, а также с ведомым валом и взаимодействует с внешним магнитным ротором посредством вращающегося электромагнитного поля. При этом сам процесс регулирования осуществляют с помощью управляющей системы, контролируя разность угловых скоростей на ведущем и ведомом валах.The method of operation of the vehicle torque converter is that when the engine is running, the torque from the drive shaft through the torque converter, the housing of which is filled with working fluid, is transmitted to the driven shaft and gearbox. In this case, the angular velocities are adjusted until their subsequent smooth alignment on the drive and driven shafts. The torque converter is additionally equipped with a magnetic clutch incorporating external and internal magnetic rotors. Moreover, the external magnetic rotor is movably mounted on the torque converter housing and is driven through a belt drive from an electric motor, and the internal magnetic rotor is fixedly mounted with the turbine wheel, as well as with the driven shaft and interacts with the external magnetic rotor by means of a rotating electromagnetic field. Moreover, the regulation process itself is carried out using a control system, controlling the difference in angular velocities on the drive and driven shafts.
Устройство гидротрансформатора транспортного средства, в котором может быть реализован способ, содержит в качестве привода двигатель 1 внутреннего сгорания, корпус 2 гидротрансформатора, в котором размещены насосное и турбинное колеса 3 и 4, соответственно, а также реактор 5, коробку 6 переключения передач. Для плавного выравнивания угловых скоростей на ведущем и ведомом валах 7 и 8, соответственно, корпус 2 гидротрансформатора снабжается магнитной муфтой 9, имеющей в своем составе внешний и внутренний магнитные роторы 10 и 11, соответственно. Причем внешний магнитный ротор 10 является подвижным относительно корпуса 2 гидротрансформатора и приводится в движение через ременную передачу 12 от электродвигателя 13. Внутренний магнитный ротор 11 связан неподвижно с турбинным колесом 4, которое жестко связано через ведомый вал 8 с коробкой 6 переключения передач. Насосное колесо 3 жестко связано с двигателем 1 внутреннего сгорания посредством ведущего вала 7. В устройстве предусмотрена управляющая система 14, состоящая из блока 15 управления и подключенных к нему датчиков угловой скорости в виде тахометров 16 и 17 ведущего и ведомого валов 7 и 8, соответственно.The vehicle’s torque converter device, in which the method can be implemented, contains, as a drive, an
Заявляемый способ работы гидротрансформатора транспортного средства реализуется следующим образом.The inventive method of operation of a torque converter of a vehicle is implemented as follows.
При работе двигателя 1 крутящий момент ведущего вала 7 передается на жестко с ним связанное насосное колесо 3, расположенное в корпусе 2 гидротрансформатора. Вращение насосного колеса 3 приводит в движение рабочую жидкость в корпусе 2 гидротрансформатора, которая через реактор 5 вращает турбинное колесо 4 и жестко с ним связанный ведомый вал 8, механически связанный с автоматической коробкой 6 переключения передач. Гидротрансформатор предназначен для бесступенчатой передачи крутящего момента от ведущего вала 7 двигателя 1 внутреннего сгорания на автоматическую коробку 6 переключения передач. Управляющая система 14 включает в себя тахометры 16 и 17, расположенные на ведущем и ведомом валах 7 и 8, соответственно, а также блок 15 управления, предназначенный для определения разности угловых скоростей на данных валах, магнитную муфту 9, имеющую в своем составе внешний магнитный ротор 10, расположенный подвижно относительно корпуса 2 гидротрансформатора и внутренний магнитный ротор 11, жестко скрепленный с турбинным колесом 4 и ведомым валом 8. Причем внешний магнитный ротор 10 посредством ременной передачи 12 приводится в движение от электродвигателя 13. При изменении нагрузки возникает разность угловых скоростей на ведущем и ведомом валах 7 и 8, которую определяет блок 15 управления. В этот период времени происходят механические потери в корпусе 2 гидротрансформатора между насосным и турбинным колесами 3 и 4. При этом сигнал передается по электропроводам от блока 15 управления управляющей системы 14 на электродвигатель 13. Крутящий момент от электродвигателя 13 через ременную передачу 12 передается на внешний магнитный ротор 10, при вращении которого между ним и внутренним магнитным ротором 11 формируется вращающееся электромагнитное поле, обеспечивающее дополнительное вращение внутреннего магнитного ротора 11 с турбинным колесом 4 и ведомым валом 8. При этом механические потери в корпусе 2 гидротрансформатора снижаются, угловые скорости на ведущем и ведомом валах 7 и 8 выравниваются. Сигнал перестает поступать от блока 15 управления управляющей системы 14 на внешний магнитный ротор 10 магнитной муфты 9.When the
Вентильно-индукторные двигатели обладают следующими достоинствами: простота конструкции - ротор и статор выполнены в виде пакетов листового магнитомягкого материала; отсутствие обмоток на роторе - обмотки располагаются только на статоре; катушки изготавливаются отдельно и устанавливаются на полюса статора; высокая ремонтопригодность; отсутствие механического коммутатора (коллектора, щеток); отсутствие в конструкции постоянных магнитов в роторе и статоре; высокие массогабаритные характеристики, надежность, диапазон частот вращения - от единиц до сотен тысяч об/мин; бесконтактный, плавный, двухзонновый способ регулирования частоты вращения в широком диапазоне более 100000 об/мин; точность управления моментом; высокий КПД в широком диапазоне частот вращения более 92% (для крупных машин 97-98%); активный регулятор мощности; отсутствие перегрузочных пусковых моментов; пуск электропривода без превышения пусковых токов над номинальными; реверсирование; самоторможение для исключения вращения нагруженного электропривода.Induction induction motors have the following advantages: simplicity of design - the rotor and stator are made in the form of packages of soft magnetic sheet material; lack of windings on the rotor - windings are located only on the stator; coils are manufactured separately and mounted on the stator poles; high maintainability; lack of a mechanical switch (collector, brushes); the absence of permanent magnets in the rotor and stator in the design; high overall dimensions, reliability, speed range - from units to hundreds of thousands of rpm; non-contact, smooth, two-zone method of controlling the rotation frequency in a wide range of more than 100,000 rpm; precision torque control; high efficiency in a wide range of rotational speeds of more than 92% (for large machines 97-98%); active power regulator; lack of overload starting torques; electric drive start-up without exceeding inrush currents over rated currents; reversal; self-braking to prevent rotation of the loaded electric drive.
Предлагаемый способ позволяет решить поставленную техническую задачу за счет использования в составе гидротрансформатора электродвигателя 12 с ременной передачей и магнитной муфты 9. При этом угловую скорость входящего в ее состав внутреннего магнитного ротора 10, скрепленного жестко с турбинным колесом 4 и ведомым валом 8, можно регулировать вращением внешнего магнитного ротора 10 при помощи сформированного между ними электромагнитного поля, используя управляющую систему 14.The proposed method allows to solve the technical problem by using an
Таким образом, изобретение позволяет снизить механические потери при работе гидротрансформатора и повысить его мощность.Thus, the invention allows to reduce mechanical losses during operation of the torque converter and increase its power.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016125565A RU2626449C1 (en) | 2016-06-27 | 2016-06-27 | The vehicle fluid converter operation method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016125565A RU2626449C1 (en) | 2016-06-27 | 2016-06-27 | The vehicle fluid converter operation method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2626449C1 true RU2626449C1 (en) | 2017-07-27 |
Family
ID=59495884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016125565A RU2626449C1 (en) | 2016-06-27 | 2016-06-27 | The vehicle fluid converter operation method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2626449C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU369317A1 (en) * | 1971-03-19 | 1973-02-08 | Всесоюзный научно исследовательский институт строительного , дорожного машиностроени | ADJUSTABLE WATER TRANSFORMER |
US4079820A (en) * | 1973-08-21 | 1978-03-21 | Hanspeter Mattli | Fluid coupling with electric clutch |
SU1133451A1 (en) * | 1983-06-08 | 1985-01-07 | Центральный Научно-Испытательный Полигон-Филиал "Вниистройдормаш" | Controllable hydrodynamic transmission |
RU98106674A (en) * | 1998-03-31 | 2000-01-10 | 21 Научно-исследовательский испытательный институт автомобильной техники Министерства обороны | CONTROLLED HYDRAULIC TRANSFORMER |
US20160047469A1 (en) * | 2014-08-12 | 2016-02-18 | Ford Global Technologies, Llc | Torque converter having variable pitch stator |
-
2016
- 2016-06-27 RU RU2016125565A patent/RU2626449C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU369317A1 (en) * | 1971-03-19 | 1973-02-08 | Всесоюзный научно исследовательский институт строительного , дорожного машиностроени | ADJUSTABLE WATER TRANSFORMER |
US4079820A (en) * | 1973-08-21 | 1978-03-21 | Hanspeter Mattli | Fluid coupling with electric clutch |
SU1133451A1 (en) * | 1983-06-08 | 1985-01-07 | Центральный Научно-Испытательный Полигон-Филиал "Вниистройдормаш" | Controllable hydrodynamic transmission |
RU98106674A (en) * | 1998-03-31 | 2000-01-10 | 21 Научно-исследовательский испытательный институт автомобильной техники Министерства обороны | CONTROLLED HYDRAULIC TRANSFORMER |
US20160047469A1 (en) * | 2014-08-12 | 2016-02-18 | Ford Global Technologies, Llc | Torque converter having variable pitch stator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7741746B2 (en) | Magnetic torque limiter | |
US10378617B2 (en) | Method for operating a drive train, and drive train | |
US20070186692A1 (en) | Electric machine apparatus with integrated, high torque density magnetic gearing | |
US4636707A (en) | Power generating equipment | |
US20160131229A1 (en) | Method for operating a drive train, and drive train | |
CN108457791B (en) | Hybrid module, hybrid unit and motor vehicle, and method for starting an internal combustion engine | |
CN105358872A (en) | Method and device for starting a drive train | |
RU2402857C1 (en) | Controllable cascade electric drive | |
RU2518072C1 (en) | Variable rom and torque two-rotor motor | |
US20120013211A1 (en) | Electric motor having a selectively adjustable base speed | |
RU2626449C1 (en) | The vehicle fluid converter operation method | |
RU2626782C1 (en) | The vehicle transmission operation method | |
RU2620034C1 (en) | Method of vehicle transmission operation | |
US20100225190A1 (en) | Generator | |
CN104767331B (en) | A kind of movable stator formula is from speed governing magneto | |
JP4189250B2 (en) | Windmill | |
CN104917315B (en) | A kind of permanent magnetic brushless with many centrifugal film compounded governors | |
CN104767322B (en) | A kind of motor speed control device being controlled rotating speed by the adjustment magnetic line of force | |
CN210007594U (en) | electric device | |
CN206850656U (en) | The special magnet ring type stepless speed change device of railway locomotive | |
CN210839285U (en) | Motor with differential rotor structure | |
RU2675305C1 (en) | Motor with the generator connection mechanism for the torque transformation | |
RU2311714C1 (en) | Electric motor incorporating electromechanical gear-ratio regulator | |
CN113014065A (en) | Synchronous reverse double-speed generator | |
RU2514958C2 (en) | Power drive |