RU2653221C1 - Recuperator of vehicle with elastic elements - Google Patents
Recuperator of vehicle with elastic elements Download PDFInfo
- Publication number
- RU2653221C1 RU2653221C1 RU2017118688A RU2017118688A RU2653221C1 RU 2653221 C1 RU2653221 C1 RU 2653221C1 RU 2017118688 A RU2017118688 A RU 2017118688A RU 2017118688 A RU2017118688 A RU 2017118688A RU 2653221 C1 RU2653221 C1 RU 2653221C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- recuperator
- torsion springs
- input
- shafts
- bevel gear
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/08—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means
- B60K6/10—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable mechanical accumulator, e.g. flywheel
-
- 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
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D61/00—Brakes with means for making the energy absorbed available for use
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах транспортных средств с целью уменьшения расхода топлива за счет рекуперации энергии торможения.The present invention relates to mechanical engineering and can be used in vehicle drives in order to reduce fuel consumption due to the recovery of braking energy.
Известен накопитель механической энергии (патент на полезную модель №160201), состоящий из неподвижной оси накопителя, на которой жестко закреплен четырехлучевой кронштейн. На концах кронштейна закреплены четыре оси, на которых с возможностью вращения установлены шестерни, находящиеся в зацеплении с центральной шестерней. Шестерни установлены на осях кронштейна с образованием полостей, в которых размещены накопители потенциальной энергии, выполненные в виде пружин кручения, навитых вокруг осей кронштейна и прикрепленных своими концами к осям кронштейна и шестерням. На корпусе центральной шестерни жестко закреплена коническая шестерня накопителя, одновременно находящаяся в зацеплении с входной конической шестерней и выходной конической шестерней. Входная и выходная конические шестерни установлены с возможностью вращения относительно вала отбора мощности посредством подшипников и содержат электромагнитные фрикционные муфты, передающие вращение посредством шлицевых соединений. Однако такой накопитель позволяет рекуперировать энергию торможения транспортного средства в небольших количествах, так как пружины кручения, установленные в нем, имеют малое количество витков и, соответственно, обладают низкой энергоемкостью.Known drive mechanical energy (patent for utility model No. 160201), consisting of a fixed axis of the drive, on which the four-beam bracket is rigidly fixed. Four axes are fixed at the ends of the bracket, on which gears are mounted rotatably, which are meshed with the central gear. Gears are mounted on the axis of the bracket with the formation of cavities in which potential energy storage devices are placed, made in the form of torsion springs wound around the axis of the bracket and attached at their ends to the axis of the bracket and gears. The bevel gear of the drive rigidly fixed to the housing of the central gear is simultaneously engaged with the input bevel gear and the output bevel gear. The input and output bevel gears are rotatably mounted relative to the power take-off shaft by means of bearings and contain electromagnetic friction clutches transmitting rotation by means of splined joints. However, such a drive allows you to recover the braking energy of the vehicle in small quantities, since the torsion springs installed in it have a small number of turns and, accordingly, have a low energy intensity.
Задачей предлагаемого изобретения является создание рекуператора, способного накапливать потенциальную энергию упругодеформированных элементов в таком количестве, которого будет достаточно для эффективной рекуперации энергии торможения в широком диапазоне скоростей движения.The objective of the invention is the creation of a recuperator capable of accumulating the potential energy of elastically deformed elements in such an amount that will be sufficient for the efficient recovery of braking energy in a wide range of speeds.
Техническим результатом является уменьшение расхода топлива в двигателе транспортного средства за счет накопления энергии при рекуперативном торможении и последующего использования накопленной энергии для трогания с места и разгона.The technical result is to reduce fuel consumption in a vehicle engine due to the accumulation of energy during regenerative braking and the subsequent use of accumulated energy for starting and accelerating.
Технический результат достигается предлагаемым рекуператором транспортного средства с упругими элементами (впоследствии - рекуператор), содержащим два первичных вала, установленных на радиально-упорных подшипниках с возможностью вращения, а также вторичные оси, установленные на радиальных подшипниках с возможностью вращения. На первичных валах установлены упругие элементы, выполненные в виде пружин кручения, навитых вокруг валов, а на вторичных осях установлены упругие элементы, выполненные в виде пружин кручения, навитых вокруг осей. Пружины кручения, навитые вокруг первичных валов, соединяют своими концевыми зацепами первичные валы с цилиндрическими шестернями, которые установлены на первичных валах и вторичных осях с возможностью вращения относительно них. Концевые зацепы пружин кручения, навитых вокруг вторичных осей, закреплены в цилиндрических шестернях, установленных на противоположных концах осей.The technical result is achieved by the proposed vehicle recuperator with elastic elements (subsequently the recuperator), containing two primary shafts mounted on angular contact bearings with the possibility of rotation, as well as secondary axles mounted on radial bearings with the possibility of rotation. On the primary shafts installed elastic elements made in the form of torsion springs wound around the shafts, and on the secondary axes installed elastic elements made in the form of torsion springs wound around the axes. Torsion springs wound around the primary shafts connect the primary shafts with cylindrical gears with their end hooks, which are mounted on the primary shafts and secondary axes with the possibility of rotation relative to them. The end hooks of torsion springs wound around the secondary axes are fixed in cylindrical gears mounted on opposite ends of the axles.
На концах первичных валов жестко закреплены конические шестерни рекуператора, одновременно находящиеся в зацеплении с входной конической шестерней и выходной конической шестерней, установленными с возможностью вращения относительно вала отбора мощности посредством радиально-упорных подшипников. Корпус входной конической шестерни имеет площадку под контакт, которая вместе с полумуфтой, пружиной сжатия и электромагнитной катушкой образует входную электромагнитную фрикционную муфту. Корпус выходной конической шестерни также имеет площадку под контакт, которая вместе с полумуфтой, пружиной сжатия и электромагнитной катушкой образует выходную электромагнитную фрикционную муфту.At the ends of the input shafts, the bevel gears of the recuperator are rigidly fixed, which are simultaneously meshed with the input bevel gear and the output bevel gear mounted rotatably relative to the power take-off shaft by angular contact bearings. The housing of the input bevel gear has a contact area, which, together with the coupling half, the compression spring and the electromagnetic coil, forms the input electromagnetic friction clutch. The housing of the output bevel gear also has a contact area, which, together with the coupling half, compression spring and electromagnetic coil, forms the output electromagnetic friction clutch.
Полумуфты установлены с возможностью перемещения вдоль вала отбора мощности и при включении муфт передавать вращение посредством шлицевых соединений.The coupling halves are mounted to move along the power take-off shaft and, when the couplings are turned on, transmit rotation by means of splined joints.
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.The application of the proposed recuperator will reduce the fuel consumption in the engine due to the accumulation of energy during regenerative braking, followed by its use for starting and accelerating the vehicle.
На фиг. 1 и 2 изображен рекуператор в нейтральном положении.In FIG. Figures 1 and 2 show the recuperator in the neutral position.
На фиг. 3 и 4 изображен рекуператор в положении, соответствующем рекуперативному торможению (накоплению энергии).In FIG. Figures 3 and 4 show a recuperator in a position corresponding to regenerative braking (energy storage).
На фиг. 5 и 6 изображен рекуператор в положении, соответствующем троганию с места и разгону (отдаче накопленной энергии).In FIG. Figures 5 and 6 show the recuperator in a position corresponding to starting and accelerating (returning the stored energy).
Рекуператор содержит два первичных вала 1 и 2, установленные на радиально-упорных подшипниках 3 с возможностью вращения, а также вторичные оси 4-8, установленные на радиальных подшипниках 9 с возможностью вращения. На первичных валах 1, 2 установлены упругие элементы, выполненные в виде пружин кручения 10, навитых вокруг валов, а на вторичных осях 4-8 установлены упругие элементы, выполненные в виде пружин кручения 11-15, навитых вокруг осей. Пружины кручения 10, навитые вокруг первичных валов 1 и 2, соединяют своими концевыми зацепами первичные валы 1 и 2 с цилиндрическими шестернями 16, которые установлены на первичных валах 1, 2 и вторичных осях 4-8 с возможностью вращения относительно них. Концевые зацепы пружин кручения 11-15, навитых вокруг вторичных осей 4-8, закреплены в цилиндрических шестернях 16, установленных на противоположных концах осей.The recuperator contains two
На концах первичных валов 1 и 2 жестко закреплены конические шестерни рекуператора 17 и 18, одновременно находящиеся в зацеплении с входной конической шестерней 19 и выходной конической шестерней 20, установленными с возможностью вращения относительно вала отбора мощности 21 посредством радиально-упорных подшипников 22 и 23. Корпус входной конической шестерни 19 имеет площадку под контакт 24, которая вместе с полумуфтой 25, пружиной сжатия 26 и электромагнитной катушкой 27 образует входную электромагнитную фрикционную муфту 28. Корпус выходной конической шестерни 20 также имеет площадку под контакт 29, которая вместе с полумуфтой 30, пружиной сжатия 31 и электромагнитной катушкой 32 образует выходную электромагнитную фрикционную муфту 33.At the ends of the
Полумуфты 25 и 30 установлены с возможностью перемещения вдоль вала отбора мощности 21 и при включении муфт передавать вращение посредством шлицевых соединений, соответственно, 34 и 35.The
Рекуператор работает следующим образом.The recuperator works as follows.
При движении транспортного средства рекуператор находится в нейтральном положении (фиг. 1 и 2): электромагнитные фрикционные муфты 28 и 33 разомкнуты, вал отбора мощности 21 с полумуфтами 25 и 30 свободно вращается, а рекуператор неподвижен.When the vehicle is moving, the recuperator is in the neutral position (Fig. 1 and 2): the
При рекуперативном торможении вращение с вала отбора мощности 21 необходимо передать на рекуператор (фиг. 3 и 4). Для этого на электромагнитную катушку 27 подается напряжение под действием магнитного поля, возбуждаемого в ней, полумуфта 25, вращающаяся вместе с валом отбора мощности 21, прижимается к площадке контакта 24 и приводит во вращение входную коническую шестерню 19. Вращение с входной конической шестерни 19 посредством зубчатого зацепления передается на конические шестерни рекуператора 17 и 18, которые начинают вращаться в противоположные стороны вместе с первичными валами 1 и 2. Вращаясь, валы 1 и 2 закручивают пружины кручения 10, расположенные на них, а через зубчатые зацепления цилиндрических шестерен 16 закручивают пружины кручения 11-15, расположенные на вторичных осях 4-8. При этом в пружинах кручения 10-15 накапливается потенциальная энергия упругой деформации.During regenerative braking, rotation from the power take-
Впоследствии для трогания с места и разгона транспортного средства вращение с рекуператора необходимо передать обратно на вал отбора мощности 21 (фиг. 5 и 6). Для этого с электромагнитной катушки 27 напряжение переключается на электромагнитную катушку 32 под действием магнитного поля, возбуждаемого в ней, полумуфта 30 прижимается к площадке контакта 29. При этом входная электромагнитная фрикционная муфта 28 размыкается под действием пружины сжатия 26, а выходная электромагнитная фрикционная муфта 33, наоборот, замыкается. Скрученные пружины кручения 10-15 приводят во вращение первичные валы 1 и 2 вместе с коническими шестернями рекуператора 17 и 18, которые заставляют вращаться входную 19 и выходную 20 конические шестерни. Посредством включенной выходной электромагнитной фрикционной муфты 33 и шлицевого соединения 35 вращение с выходной конической шестерни 20 передается на вал отбора мощности 21.Subsequently, for starting and accelerating the vehicle, rotation from the recuperator must be transferred back to the power take-off shaft 21 (Figs. 5 and 6). To do this, the voltage is switched from the
Таким образом, рекуператор отдает потенциальную энергию упругодеформированных пружин 10-15, после чего напряжение в электромагнитной катушке 32 отключается, под действием пружины сжатия 31 выходная электромагнитная фрикционная муфта 33 размыкается и рекуператор снова переходит в нейтральное положение.Thus, the recuperator gives off the potential energy of the elastically deformed springs 10-15, after which the voltage in the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017118688A RU2653221C1 (en) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Recuperator of vehicle with elastic elements |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017118688A RU2653221C1 (en) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Recuperator of vehicle with elastic elements |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2653221C1 true RU2653221C1 (en) | 2018-05-07 |
Family
ID=62105699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017118688A RU2653221C1 (en) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Recuperator of vehicle with elastic elements |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2653221C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206076U1 (en) * | 2021-05-04 | 2021-08-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Vehicle recuperator with elastic elements |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015048878A (en) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | ダイハツ工業株式会社 | Vehicle regeneration device |
RU160201U1 (en) * | 2015-10-20 | 2016-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | MECHANICAL ENERGY STORAGE WITH ELASTIC ELEMENTS |
RU165376U1 (en) * | 2016-07-05 | 2016-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | VEHICLE RECOVER |
RU165861U1 (en) * | 2016-03-21 | 2016-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | VEHICLE RECOVERY WITH A FLYWHEEL AND AN ELASTIC ELEMENT OF THE INCREASED ENERGY CAPACITY |
RU2609643C1 (en) * | 2015-11-11 | 2017-02-02 | Денис Валентинович Никишин | Method to control n-axial trailer of tractor and device for its realization |
-
2017
- 2017-05-29 RU RU2017118688A patent/RU2653221C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015048878A (en) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | ダイハツ工業株式会社 | Vehicle regeneration device |
RU160201U1 (en) * | 2015-10-20 | 2016-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | MECHANICAL ENERGY STORAGE WITH ELASTIC ELEMENTS |
RU2609643C1 (en) * | 2015-11-11 | 2017-02-02 | Денис Валентинович Никишин | Method to control n-axial trailer of tractor and device for its realization |
RU165861U1 (en) * | 2016-03-21 | 2016-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | VEHICLE RECOVERY WITH A FLYWHEEL AND AN ELASTIC ELEMENT OF THE INCREASED ENERGY CAPACITY |
RU165376U1 (en) * | 2016-07-05 | 2016-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | VEHICLE RECOVER |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206076U1 (en) * | 2021-05-04 | 2021-08-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Vehicle recuperator with elastic elements |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5363426B2 (en) | Power transmission device for vehicle | |
CN106476605A (en) | Electronic a11wheel drive | |
RU2653221C1 (en) | Recuperator of vehicle with elastic elements | |
JP2013249952A (en) | Transmission device having two gears for electric machine provided with system for controlling play of angle | |
JP2012021592A (en) | Vehicle power transmission device | |
CN105757135B (en) | Isolate moment of torsion connector | |
RU208028U1 (en) | Vehicle recuperator with elastic elements and flywheel | |
RU179517U1 (en) | Vehicle recuperator equipped with flywheel and elastic elements | |
RU2616460C1 (en) | Vehicle recuperator equipped with flywheel and elastic elements | |
JP7223163B2 (en) | Electric axle with differential sun gear disconnect clutch | |
RU160201U1 (en) | MECHANICAL ENERGY STORAGE WITH ELASTIC ELEMENTS | |
RU164861U1 (en) | MECHANICAL ENERGY BATTERY WITH ELASTIC ELEMENTS | |
RU209822U1 (en) | Vehicle recuperator with elastic elements | |
RU181468U1 (en) | Mechanical energy storage with elastic elements | |
RU208096U1 (en) | Mechanical energy storage with elastic elements | |
CN110529563A (en) | A kind of four-speed gear shift system of four jackshaft of dual power source | |
CN205745000U (en) | A kind of automatic clutch device having free travel and revolving door mechanism | |
RU209821U1 (en) | Mechanical energy accumulator with elastic elements | |
RU213684U1 (en) | Vehicle recuperator equipped with elastic elements and flywheel | |
RU166938U1 (en) | MECHANICAL ENERGY STORAGE EQUIPPED WITH ELASTIC ELEMENTS | |
RU209880U1 (en) | Mechanical energy accumulator with elastic elements | |
RU179447U1 (en) | Mechanical energy battery with elastic elements | |
RU210861U1 (en) | Mechanical energy accumulator with elastic elements | |
RU206705U1 (en) | Vehicle recuperator equipped with flywheel and elastic elements | |
RU163818U1 (en) | VEHICLE RECOVERER EQUIPPED WITH A FLYWHEEL WITH VARIABLE GEOMETRY |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190530 |