SU1047736A1

SU1047736A1 - Vehicle energy recuperator

Info

Publication number: SU1047736A1
Application number: SU803007445A
Authority: SU
Inventors: Сергей Михайлович Трусов
Priority date: 1980-11-24
Filing date: 1980-11-24
Publication date: 1983-10-15

Abstract

1. РЕКУПЕРАТОР ЭНЕРГИИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий маховик, св занный с валом трансмиссии транспортного средства посредством кинематической цепи, включающей в себ гидродинамическую передаотличающийс тем. чу, что, с целью повышени КПД, он снаб|Жен дополнительной кинематической цепью св зи маховика с валом транс миссии, включающей в себ гидроди-намическую передачу. 2.Рекуператор по п. 1, о т ичающий с тем, что втора из упом нутых кинематических цепей снабжена обгонной муфтой, посредством .которой турбинное колесо гидродинамической передачи соединено с валом трансмиссии,- а перва - обгонной муфтой, ведомый элемент которой соединен с турбинным колесом гидродинамической передачи этой цепи, и редуктором дл св зи ведущего элемента обгонной муфты с маховиком. 3.Рекуператор по п. 1, о т Л ич а ю ш и и с тем, что кажда гидродинамическа передача пред- , ставл ет собой гидротрансформатор. , 4.Рекуператор по п. -1, от (Л личающийс тем, что кажда .гидродинамическа передача представ:л ет собой гидромуфту. 103 7 6 8 f 4 М СО О1. A VEHICLE ENERGY RECOVERATOR containing a flywheel associated with the transmission shaft of a vehicle via a kinematic chain including a hydrodynamic transmission distinguishing itself from that. In order to increase efficiency, it provides an additional kinematic chain of communication between the flywheel and the transmission shaft, which includes a hydrodynamic transmission. 2. A recuperator according to claim 1, which is such that the second of the mentioned kinematic chains is equipped with an overrunning clutch, through which the turbine wheel of the hydrodynamic transmission is connected to the transmission shaft, and the first one is connected to the turbine one the hydrodynamic transmission wheel of this chain, and a gearbox for connecting the driving element of the overrunning clutch with the flywheel. 3. A recuperator according to claim 1, which is based on the fact that each hydrodynamic transmission is a torque converter. , 4. The recuperator as claimed in claim 1, dated (L, which means that each hydrodynamic transmission is a hydraulic clutch. 103 7 6 8 f 4 M CO O

Description

Изобретение относитс к транспортным средствам и касаетс аккумулировани их кинетической энергии МО врем торможени с последуквдим использованием накоплеЪной энергии при разгоне транспортного средства. The invention relates to vehicles and relates to the accumulation of their kinetic energy, MO, deceleration time, with the subsequent use of stored energy during vehicle acceleration.

При торможении транспортного сре ства фрикционными жзрмозами и гидрозамедлител ми кинетическа энерги движени , транспортного средства безвозвратно тер етс , превраща сь в тепловую энергию. Дл аккумулировани кинетической энергий транспорного средства разр абота ны ра зличные рекуператоры. Особенно целесообразно их использование в городских автобусах , которые имеют частые остановки .When the vehicle is braked by friction zhrmozami and hydrostimulants, the kinetic energy of motion of the vehicle is irretrievably lost, turning into thermal energy. Various recuperators have been developed for storing the kinetic energies of the transport means. Especially advisable is their use in city buses, which have frequent stops.

Известен рекуператор энергии транспортного средства, содержащий маховик, св занный с валом трансмиссии транспортного средства посреством кинематической цепи, включающей в себ гидродинамическую передачу .A vehicle energy recuperator is known, comprising a flywheel associated with the vehicle transmission shaft by means of a kinematic chain including hydrodynamic transmission.

8 этом рекуператоре применена опрожн ема гидромуфта,, котора испол зуетс и при торможении транспортного средства, ипри его разгоIn this heat exchanger, a disposable hydraulic clutch is used, which is used also when braking the vehicle, and when

не Cl. .not Cl. .

Недостатком этого рекуператора энергии вл етс то, что он имеет невысокий КПД из-за значительных потерь мощности в гидромуфте, так к ее режим работы при торможении транспортного средства и при его разгоне не одинаковые поэтому не могут быть выбраны ептимальыыми.The disadvantage of this energy recuperator is that it has low efficiency due to significant power losses in the hydraulic coupling, so its mode of operation when braking the vehicle and when it is accelerated is not the same, therefore, it cannot be chosen pythalyme.

Цель изобретени - повышение КПДThe purpose of the invention is to increase efficiency

Поставленна цель достигаетс тем, что рекуператор энергии транспортного средства, содержащий махоэик , св занный с валом тра гсмкссии транспортного средствапосредством кинематической цепи, включающей в себ гидродинамическую передачу,, снабжен дололнительной кинематической цепью св зи маховика с ,валом трансьтссии, включающей в себ гид родинаглическую передачу.The goal is achieved by the fact that the vehicle energy recuperator, containing a mahoiik, is connected to the vehicle's transmission shaft via a kinematic chain, including a hydrodynamic transmission, equipped with an additional kinematic connection chain of the flywheel, with a transcession shaft, including hydrodynamic transmission .

Кроме того, втора из упом нутых кинематических цепей снабжена обгонмой муфтой., посредством которой турбинное колесо гидродинамической передачи соединено с валом трансмисс а перва - обгонной муфтой, ведоь-ий элемент которой соединен с турбинным колесом гидродинамической передачи этой цепи, и редуктором дл св зи ведущего элемента обгонной ivr/tH с axoвикoм.In addition, the second of the mentioned kinematic chains is equipped with an overtaking clutch. Through which the turbine wheel of the hydrodynamic transmission is connected to the transmission shaft and the first is through the overrunning clutch, the driving element of which is connected to the turbine wheel of the hydrodynamic transmission of this chain, and a gearbox for connecting the overrunning element ivr / tH with ax.

Кроме того, кажда гидродинамическал передача представл ет собой гидротрансформатор.In addition, each hydrodynamic transmission is a torque converter.

Кроме то го,, кажда гйд родин а,.шческай передача представл ет собой гггдромуфту..In addition, each country’s homeland, the transfer is a yyyydromuftu ..

Йа фиг. 1 представлена принципиальна схема трансмиссии транспортного средства с рекуператоро1ч энергии; на фиг. 2 - г-рафик работы рекуператора; на фиг. 3 - гидромеханическа двухступенчата коробка передач,, выполнеима совместно с Ya FIG. 1 is a schematic diagram of the transmission of a vehicle with energy recovery; in fig. 2 - g-cycle of the heat exchanger; in fig. 3 - hydromechanical two-stage gearbox ,, executable in conjunction with

рекуператором, на фиг. 4 - трехступенчата гидромеханическа коробка пере,дг.ч с (рекуператором) на фиг. 5 передача с отдельно располо-кенншу рекуператором (вариант 1J; на фиг.бто же (вариант 2,);, на фиг. 7 то же (вариант 3)} на фиг,.- 8 - то же (вг,риант 4 ,f на фиг. 9 - вариант выполнени систеьш управ,пени регул тором энергии трансг ортного- средства .С коленчатым валом 1 двигател чере§-сцепление 2 сое,пинена механическа коробка передач 3 с рекуператором 4. Выходной вал 5 коробки передач распо,ложен внутри рекуператораheat exchanger, in FIG. 4 - a three-stage hydromechanical gearbox trans, hg with (recuperator) in FIG. 5 transfer with separately located kensh recuperator (option 1J; in fig. The same (option 2); in fig. 7 the same (option 3)} in fig .- 8 - the same (vg, riant 4, f in Fig. 9 is an embodiment of the control system, using the transg energy regulator of the ortho means. With the crankshaft 1 of the engine through the gt-coupling 2 soy, pinene mechanical gearbox 3 with the heat exchanger 4. The output shaft 5 of the gearbox is located inside heat exchanger

4, С этим залом св зана кинематическа цепь, имеюща гидродинами- i чесиут-о передачу 6, соато щую из насосного колеса 7 и турбинного колеса 8. Турбик ,ое колесо о через вал4, A kinematic chain is connected with this hall, which has hydrodynamics and transmission 6, which is made up of a pump wheel 7 and a turbine wheel 8. Turbic, a single wheel through a shaft

§j муфту 10 свободногр хода и шее- тер ,ни 11, 12, 13 и 14 усв:ор ющей зубчатой пефедачи св зано с маховиком 15 е Маховик 15 св;,зан с валом ,5 также второй кинематической цепвю, .§J clutch 10 of free stroke and sheeter, nor 11, 12, 13 and 14 assimilating to the gearwheel pefedach associated with the flywheel 15th Flywheel 15c; is engaged with the shaft, 5 also the second kinematic chain,.

-имеюшей rидpoдинa.v« чecкyю передачу 16, состо щую на насосного колеса 17 и турбинного колеса 15 Турбинное колесо 18 св зано с валом 5 черезмуфту 19 свободного хода. Выходной- having a hydrophobic gear.v "a dry gear 16 consisting of a pump wheel 17 and a turbine wheel 15. The turbine wheel 18 is connected to the shaft 5 through a freewheel 19. Output

канал 20 вала 5 св зан с ведущими колесг,мд транспортного средства.the channel 20 of the shaft 5 is connected to the driving wheels, md of the vehicle.

Работа описанной зкаае тр,ансмиссии с рекулераго1эом осущсс:тБ.ч етс следующим образом3 При подъезде транспортного средства, в -гастности городе кого бштобуса к остановке, в рабочую область ги,.продина.даческой передачи 6 подают рг1богую жидкость и заполн ют ее. Враща сь от ведущих,колес автобуса , вал 5 приводит во вращение на сосное кслесо 7 Крут алй момент | с насосного колеса посредством рабочей жидкости передаетс ка туибн ное ко.песо 8, которое чер э ускор ющую аубчатуш передачу (шестерни 11, 12,The operation of the described order, the transfer from the recuperator is osusss: tB.ch as follows3 When a vehicle approaches, in the city’s main bus stop, the working fluid 6 is fed into the working area of the driveway 6, and filled with it. Rotating from the drivers, the wheels of the bus, shaft 5 spins on pine 7 x Cruth Aly Moment | A pumping kit 8 is transmitted from the impeller by means of a working fluid, which is accelerated by an aubchatush gear (gears 11, 12,

13 и 14 / приводит во зращеиие махо ил 15, ГФЕ: этом кинетическа энерги Е тобуса преобразуетс в ни-i кетическук энергию r.-i :-O3KKa, одновре менно осу1иеств,,п ,ч ,гп-дедление автобуса ,13 and 14 / leads to the growth of Macho 15, GFE: this kinetic energy E of the tube converts to n-i ketichesku energy r.-i: -O3KKa, at the same time activities, n, h, rn-dedal bus,

На фиг, - 3 координалах п-, t („частота вращйви , врем ,) представ-,; .пена работа рекупзратора : Величина V- обоз качает частоту врашени коробни передаче В данном случаеIn the fig - 3 coordinations n-, t („frequency of rotation, time,) represents-; . foam work recuperator: The value of V- carriage pumps the frequency of transmission of the gear box In this case

частота враТ п frequency vrat n

-fe - М м-fe - Mm

щени насосного колеса Точка oj ;осГВ€;ТСТн ет началу замадлени авто-ёуса При этом часто1:а вращени на сосного колеса 7 уменьшаетс ; а частота вращени fi. турбинного колеса 8 увеличиваетс . В точке Ъ тур бинное колесо 8 достигает максимал ной частоты вращени также, как и маховик 15, Далее благодар rv1yфтe 10 свободного хода маховик 15 отключаетс от турбинного колеса и в щаетс по инерции с посто нной час тотой вращени . Частота вращени т бинного колеса 8 начинает снижатьс , однако благодар опорожнению рабочей полости и первой гидродина мической передачи 6 снижение часто вращени - этого колеса далее происходит менее интенсивно, причем ndc ле опорожнени рабочей полости тур бинное колесо 8 также вращаетс по инерции. Дл полной остановки .автобуса на конечной стади тор1 эжени используютс KOJiecHbJS тормоза, В точке с , соответству1 ц1 ей останов ке автобуса, к IH Б то же врем к моменту окончани торкоженин В- маховике накапливаетс зна чительна кинетическа энерги , а его частота вращени достигает определенной величины, например 6000 об/мин, Точка d соответствует начапу движени автобуса после остановки. Чтобы использовать кинетическую энергию маховика 15, заполн етс жидкостью рабоча полость второй гидродинамической передачи 16. При этом насосное колесо 17, вра ша сь от маховика 15, приводит во вращение турбинное колесо 18, а ту бинное колесо 18 через муфту 19 св бодного хода приводит во вращение вал 5, св за ггЕгй с колесами автобу са, В результате кинетическа энерги jpaHee накопленна в маховике, используетс дл разгона автобуса, 3 процессе разгона автобуса частота вращени , п маховика 15 снижаетс , а частота вращени вала 5 и скорост автобуса увеличиваетс (фиг, 2L В процессе разгона мощность на ВЫХОДНОЙ вгш 5 трансмиссии передаетс двум потоками от двигател и от вращающегос маховика 15, По меЕзе замедлени маховика мощность , передаваема от маховика, уменьшаетс и в точке .С , где -fj П, становитс. : равной нулю,, В д,пь нейшем турбинное колесо 16 отключаетс от вала 5 с помощью уфтн 19 свободного хода. В этом огучае в-зл 5 может вращатьс быстрее турбинног коле.са 18 и вс мощность на выходной вал и, следовательно, на ведущие колеса передаетс исключительно от двигател После отключени турбинного колеса 18 происходит также опорожнение рабочей полости гидро динамической передачи 16- чтобы исключить в длальнейшем переда-гу мощности от вращающегос маховикг- на стадии замедлени автобуса. Далее происходит замедление, автобуса (точка f/ , и цикл работы рекуператора поБтор етс , Особенно удобно использовать инерционный рекуператор мощности в сочетании с гидромеханическими короб- кам передач, так как в этом случае дл создани давлени в системе управлени рекуператором можно использовать масл ный насос, имеющийс в гидромеханической коробке передач , Дл повьлшени эффективности работы рекуператора, снижени размеров гидродинамических передач и веса маховика 15 целесообразно примен ть ускор ющие зубчатые передачи между валом трансмиссий и гидродинамз1чес;ким передачами (фиг, 3 и 4К На фиг, 4 показана гидромеханическа двухступенчата коробка передач , выполненна совместно с ц екуператором , 3 этой гидромеханической коробке передач вторичный вал 21 св зан с входным валом 22 рекуператора. Чтобы уменьшить активные диаметры гидродинамических передач, входной вал 22 рекуператора св зан с промежуточным валом 23 рекуператора через ускор ющую перэдачу,, в данном случае , плгнетарную. Планетарна передача включает водило 24, коронную шестерню 25 и солнечную шестерню 26. В св зи с при замедлении автобуса насосное колесо 7,-св занное с валом 23., вр.ащаетс быстрее выхо .цного вала, В св зи с этим при относит-ельно малых размерах активного диаметра насосного колеса 7 .мо;кно реализовать ;удовлетворитёлькое замедление автобуса и накопить зкачительную энергию в маховике 15. Турбинное колесо 8 св зано с маховиком 15 через ускор ю цую передачу (в данном случае планетарного типа) и включает води;1О 27, солнечную шестерню 28 и коронную шестерню 29. Дл отключени турбинного колеса используетс муфта 10 свободного хода. Работа этого рекуператора протекает так.же,- как описано выше. К особенност м рекуператора, иэобра.женного на фиг. 3, следует отf .c-.;.-.r:: использование в качестве гидродй .ка:,;ических передач гидротрансформаторсз , ексного типа, имеющих регкт-эр 30. Пркмгнение гидротрансформаторов ( ПС сравнению с гидромуфтами , позвол ет повысить эффективность рекуператора, поскольку преобразование энергии в этом случае происходит с более высоким КПД. При разгоне маховика н при его замедлеНИИ передаточное отношение гидродинамических передач измен етс от до i- 0,8 (на основных ре жимах преобразовани энергии ). Сред нее значгение КПД дл гидромуфты в указанном диапазоне можно прин ть 0,85, дл гидротрансформаторов комплексного типа - 0,45 - 0,55, В св зи с более высоким КПД можно прин ть равным О при использовании гидротрансформаторов эффективность работы рекуператора выше, чем при применении гидромуфт. Еще выше КПД может иметь место в специально разработанных .конструкци х гидротрансформаторов, включа двухтурбинные, где средний КПД в диапазоне указанных передаточных отношений 0,6-0,7. Однако применение таких конструкций усложн ет конструкцию гидроддинамического привода, ввиду чего их применение не всегда Возможно, На фиг. 4 показана трехступенчата гидромеханическа .коробка передач , предназначенна дл городеких автобусов, выполненна совместн с рекуператором. Ее работа аналогич на рассмотренной выше. Особенностью вл етс установка ускор ющей передачи 31 (в данном случае планетарного типа ) непосредственно перед на сосным колесом 7 первой планетарной передачи. Планетарна передача вклю чает водило 32, солнечную шестерню 33 и коронную шестерню 34, В результате разгон маховика производит с в использованием ускор ющей передачи , а передача энергии с маховика на выходной вал коробки передач происходит, инy эту передачу. Така конструктивна схема в некоторых случа х оказываетс более эффективной с точки зрени рекуперации энергии. Приведенные выше конструктивные схемы могут вызвать определенные за труднени дл размещени гидродинаг«1ческих передач и маховика ввиду м лого межцентрового рассто ни между валами гидромеханической коробки передач. Поэтому во многих случа х целесообразно примен ть зубчат передачу с отдельно встроенным реку ператором (фиг. 5, б, 7 и 8). Они включают зубчатую передачу 35, котора соедин ет выходной вал 36 кор ки передач с валом 37 рекуператора, Возможно использовать различные варианты зубчатых передач. Зубчата передача выполн етс ускор ющей,- чт позвол ет уменьшить размеры гидремеханических передач и маховика, и дост.аточно успешно решить компоновочные вопросы, св занные с размещением рекуператора. На фиг, 5 пека зана зубчата передача, включающа одну пару шестерен . В и 39, На фиг, 6 показана пе}.)сдача, -клю--;ающа три шестерки 38, 40 и 41. В этом случае можно использовать млховик 15 относител1 ,но больших размеров, так кдк рассто ние между валом 36 коробкл породат и .валом 37 рекуператора бо.ль.1е , чем на фиг. 5. ria фиг. 7 иоказанд передача, включающа четыре шестерни .38, 42, 43 и 44. Така перед.ача позвол ет реализовать еще большие возможности по подбору передаточных -чисел и также выбору рассто ни между валами коро .бки передач и рекуператора лл размещени маховика соответствующих размеров. При использовании автобусных гидромеханических коробок передач приставной рекуператор -целесообразно соединить фиг, 8: через зубчатую п-еред;ачу 35, состо щую из шестерни 45, станавливаемой :-аа вторичном валу гидромеханической коро.бки передач , и шестерни 46, - В этом случае между валом 36 и валом рекуперато-. ра можно реализовать сравнительно б-ольшое рассто ние, что позвол ет разместит:;, маховик значительных размеров , Дл управлени работой гидрод1-1намических передач могут быть использ-овакы следующие способы: заполнение рс1бочих полостей под избыточHbjvi давлением с их последующим опорожнением , установка шиберных устройств в гидроггереде.чах или поворотных ло- пастей; апрр мер в реакторе, которые г::олностью перекрыва проходи -1ыe . сечен в соответствующие моменты , прекращают или обеспечиБают циркул цию рабочей жидкости в гидродинамических передачах, 3 качестве примера системы управлени ре:куператором энергии предлагае-тс система (фиг, 9), Работа ее осуществл етс следующим образом. Шестеренчатый масл ный насос. 47 через маслоприемник 48 нагнетает рабочую жиг;кость под давлением в главную магистраль 49, Давление в этой магистрали ре1улируетс при помощи -регул тора давлени 50. Дл включени идродиЕгак гческой передачи 6, через которую приводитс во вращение маховик 15 (фиг, 1 к 3) золотник 51 устаг- авливаетс з крййкее правое пол-ожение„ При этом рабоча л идкоать (масло) из главной магистрали 4-9 через золотник 51 поступает в мас .лопровод 52, Далее масло заполн ет рабочую полость,, при этом крут щий момент с насосного колеса 7 посредством рабсэчей ЖИТ1КОСТИ передаетс на турбинное колесо 8. которое через зубч;атую передачу приводит во вращение маховик 15 Через сливные калиброванные отверсти 53 часть жид .кости сливаетс из рабочей полости 54, однако благодар достаточной про изводительности масл ного насоса 47 рабоча полост.ь гидродинамической передачи на этом режиме заполн етс полностью. Перед остановкой автобуса (точка с на фиг. 2) золотник 51 перемещаетс в крайнее левое положение , при этом маслопровод 32 перекрываетс , и прекращаетс поступление масла из главной магистрали в рабочую полость. Благодар сливным отверсти м масло под действием центробежных сил выходит из рабочей полости и последн опорожн етс . При этом масло далее через трубопровод 55 поступает в поддон рекуператора .Pumping wheel rims Point oj; osVB; TSTn to the beginning of the auto-jogging start; At the same time, often: the rotation on the pine wheel 7 decreases; and the rotational frequency fi. turbine wheel 8 is increased. At point b, the turbo wheel 8 reaches the maximum rotational frequency as well as the flywheel 15. Further, thanks to the rv1yfte 10 freewheel, the flywheel 15 is disconnected from the turbine wheel and is inertia at a constant speed of rotation. The frequency of rotation of the beater wheel 8 begins to decrease, however, due to the emptying of the working cavity and the first hydrodynamic transmission 6, the rotation often decreases, and this wheel is less intensive, and the wheel 8 also rotates by inertia. For a complete stop of the bus at the end stage of the Eugene Tor1, KOJiecHbJS brakes are used. At the point where the bus stops, to IH B. At the same time, by the end of the Torkozhenin V-flywheel, significant kinetic energy accumulates, and its frequency of rotation reaches a certain values, for example 6000 rpm, Point d corresponds to the beginning of the bus after stopping. In order to use the kinetic energy of the flywheel 15, the working cavity of the second hydrodynamic transmission 16 is filled with liquid. In this case the pump wheel 17, rotated from the flywheel 15, causes the turbine wheel 18 to rotate, and that beater wheel 18 through the coupling 19 rotation shaft 5, associated with the wheels of the bus. As a result, the kinetic energy jpaHee accumulated in the flywheel is used to accelerate the bus, 3 the process of acceleration of the bus decreases the frequency of rotation of the flywheel 15, and the frequency of rotation of the shaft 5 and speed of the bus u (Fig., 2L) In the process of acceleration, the power at OUTPUT vgsh5 of the transmission is transmitted by two flows from the engine and from the rotating flywheel 15. After decelerating the flywheel, the power transmitted from the flywheel decreases at the point. С, where -fj P, becomes: equal to zero ,, V d, the downstream turbine wheel 16 is disconnected from the shaft 5 by a freewheel 19. In this large, zl 5 can rotate faster than the turbine number 18 and all power to the output shaft and, consequently, to the leading wheels transmitted exclusively from the engine the turbine wheel 18 there is also emptying the working chamber hydro dynamic transmission 16 to eliminate a forehand dlalneyshem-gu mahovikg- rotating power from the bus to the deceleration stage. Then the bus slows down (point f /, and the heat exchanger cycle is repeated. It is especially convenient to use an inertia power recuperator in combination with hydromechanical gearboxes, since in this case an oil pump can be used to create pressure in the heat exchanger control system available in a hydromechanical gearbox, in order to increase the efficiency of the heat exchanger, reduce the size of hydrodynamic gears and the weight of the flywheel 15, it is advisable to use accelerating gears waiting for the transmission shaft and hydrodynamic; kim gears (figs, 3 and 4k) Fig, 4 shows a two-stage hydromechanical gearbox, made in conjunction with centralizer, 3 this hydromechanical gearbox 21 is connected to the input shaft of the heat exchanger. To reduce the active diameters hydrodynamic transmission, the input shaft 22 of the heat exchanger is connected with the intermediate shaft 23 of the heat exchanger via accelerating gear, in this case plgnetar. The planetary gear includes a carrier 24, a ring gear 25 and a sun gear 26. In connection with when the bus is slowed down, the impeller wheel 7, associated with shaft 23., is faster than the output shaft, due to small size of the active diameter of the impeller 7.mo; to realize; satisfactory deceleration of the bus and accumulate pumping energy in the flywheel 15. The turbine wheel 8 is connected to the flywheel 15 via an accelerated transmission (in this case of a planetary type) and turns on; 1O 27, sun gear 28 and ring gear stubble 29. For disconnecting the turbine wheel 10 is used overrunning clutch. The work of this heat exchanger proceeds the same way - as described above. The features of the heat exchanger, i.e. in FIG. 3, follows from f .c -.; .-. R :: use as a hydrodia.:,; Chemical transmissions of hydrotransformers, of the ex-type, having a reg-er 30. Proximity of hydrotransformers (PS compared to hydraulic couplings, allows to increase the efficiency of the heat exchanger Since the conversion of energy in this case occurs with a higher efficiency. When the flywheel accelerates and its deceleration occurs, the transmission ratio of the hydrodynamic transmissions changes from i to 0.8 (on the main energy conversion modes). The average efficiency for the hydraulic coupling is range e can be accepted 0.85, for complex-type torque converters - 0.45-0.55, due to higher efficiency, it can be taken equal to 0 when using torque converters, the efficiency of the heat exchanger is higher than when using hydraulic couplings. take place in specially designed structures of torque converters, including twin-turbine ones, where the average efficiency in the range of the specified gear ratios is 0.6-0.7. However, the use of such structures complicates the design of the hydrodynamic drive, therefore, their use is not always and possibly FIG. 4 shows a three-stage hydromechanical gearbox for city buses, made in conjunction with a recuperator. Her work is similar to the above. A special feature is the installation of an acceleration gear 31 (in this case of a planetary type) directly in front of the pine wheel 7 of the first planetary gear. The planetary gear includes the carrier 32, the sun gear 33 and the ring gear 34. As a result, the flywheel accelerates using accelerating gear, and the power from the flywheel to the output shaft of the gearbox occurs, and this gear is used. Such a design scheme is in some cases more efficient in terms of energy recovery. The above design schemes can cause certain difficulties for placing hydrodynamic transmissions and flywheel due to the small center-to-center distance between the shafts of the hydromechanical gearbox. Therefore, in many cases, it is advisable to use a gear drive with a separately integrated rectifier (Fig. 5, b, 7 and 8). They include a gear 35, which connects the output shaft of the gearbox 36 to the heat exchanger shaft 37. It is possible to use various gear variants. A gear transfer is made accelerating — this reduces the size of the hydromechanical transmissions and the flywheel, and sufficiently successfully resolves the layout issues associated with the placement of the recuperator. In FIG. 5, a pansing gear gear transmission comprising one pair of gears. B and 39, Fig. 6 shows ne}.) Surrender, -including three sixes 38, 40 and 41. In this case, you can use a floric 15 relative, but larger sizes, so the cdc distance between the gearbox shaft 36 will generate and more with the shaft 37 of the heat exchanger, boe1l, than in FIG. 5. ria FIG. 7 and a gear that includes four gears. 38, 42, 43 and 44. Such gear allows for even greater possibilities in selecting gears and also choosing the distance between the shafts of the gear box and the recuperator for locating the flywheel of the corresponding sizes. When using bus hydromechanical gearboxes, the added recuperator — it is advisable to connect FIGS. 8: through a gear drive; 35, consisting of gear 45, which can be fixed: —a to the secondary shaft of the hydromechanical gear box, and gear 46 — in this case between shaft 36 and shaft recuperato-. It is possible to realize a relatively large distance, which allows placing:; a flywheel of considerable size. To control the work of hydrodis-1nmic transfers, the following methods can be used: filling the pc1 working cavities under excess Hbjvi pressure with their subsequent emptying, installing slide devices in hydrographic or swivel blades; April measures in the reactor, which r :: completely block pass -1ye. Cut at the appropriate moments, stop or ensure circulation of the working fluid in hydrodynamic transmissions, 3 as an example of a control system: a power-coupler, a system is proposed (Fig. 9). Its operation is carried out as follows. Gear oil pump. 47, through the oil receiver 48, injects a working lighter; bone under pressure into the main line 49; The pressure in this line is controlled by means of -controller 50. To switch on and off the diffusion gear 6, through which the flywheel 15 is rotated (1 to 3) the spool 51 is installed below the right end position. In this case, the working oil (oil) from the main line 4-9 goes through the spool 51 to the mass pipe 52, then the oil fills the working cavity, at the same time pumping wheel 7 by means of working assembly ZHIT1KOST And it is transmitted to the turbine wheel 8. through the gear; the flywheel 15 rotates through the transfer gear. Through the calibrated drain holes 53, a part of the liquid is drained from the working cavity 54, however, due to sufficient performance of the oil pump 47, the working cavity of the hydrodynamic transmission on this mode is completely filled. Before the bus stops (point c in Fig. 2), the spool 51 is moved to the extreme left position, the oil line 32 is blocked and the flow of oil from the main line to the working cavity is stopped. Due to the drain holes, the oil leaves the working cavity under the action of centrifugal forces and the latter is emptied. At the same time, the oil then goes through the pipe 55 to the heat recovery sump.

Дл . начала движени автобуса после остановки (точка d на фиг. 2 ) . золотник 56 перемещаетс в крайнее левое положение. При этом из главной магистрали через золотник 56 и маслопровод 57 масло поступает в гидродинамическую передачу 16 и заполн ет ее рабочую полость. Момент, возни кающий-на насосном колесе 17 в св зи с замедлением маховика 15, посредством рабочей жидкости передаетс на турбинное колесо 18 и далее на ведущие колеса автобуса. В результате кинетическа энерги маховика используетс дл разгона автобуса. Когда обороты маховика снижаютс (точка с на фиг. 2 /, происходит опорожнение рабочей полости гидродинамической передачи 16. Дл этого золотник 56 перемещаетс в крайнее правое положение (фиг. 9) В результате маслопровод 57 перекрываетс , и благодар сливным отверсти м 58 рабоча полость гидродинамической передачи 16 опорожн етс . For start of the bus after stopping (point d in fig. 2). spool 56 moves to the far left position. At the same time, from the main line, through the valve 56 and the oil pipe 57, the oil enters the hydrodynamic transmission 16 and fills its working cavity. The moment arising on the pump wheel 17, in connection with the deceleration of the flywheel 15, is transmitted through the working fluid to the turbine wheel 18 and further to the driving wheels of the bus. As a result, the kinetic energy of the flywheel is used to accelerate the bus. When the flywheel speed decreases (the point c in Fig. 2 /, the working cavity of the hydrodynamic transmission 16 is emptied. For this, the spool 56 moves to the extreme right position (Fig. 9). As a result, the oil line 57 closes and, due to the drain holes 58, the working cavity hydrodynamic transmission 16 is emptied.

Далее, когда автобус подъезжает к остановке, оп ть при помощи золотника 51 происходит заполнение рабочей полости гидродинамической передачи 6, и цикл работы повтор етс .Further, when the bus approaches the stop, again with the help of the spool 51, the working cavity of the hydrodynamic transmission 6 is filled, and the work cycle is repeated.

Коэффициент эффективнос±и рекуператора можно определит, следуюtiWM образомThe efficiency factor ± and the heat exchanger can be determined by following the WM method.

1p t« irl2r K 1p t "irl2r K

10ten

где /ц механический КПД зубчатых передач рекуператора (принимаем 1 0,95), where / C mechanical efficiency gear gear of the heat exchanger (take 1 0.95),

5 j..- средние значени гидравлических КПД первой и второй гидродинамических передач;5 j .. are average values of hydraulic efficiencies of the first and second hydrodynamic transmissions;

- коэффициент использовани - utilization rate

0 кинематической энергии автобуса, принимаемый fl 0,85.0 kinematic energy of the bus, taken fl 0.85.

При использовании гидротрансформаторов (. а2р 0,5) коэффициент When using torque converters (. A2P 0.5) coefficient

5 эффективности рекуператора равен5 efficiency of the heat exchanger is equal to

,.95-0,5-0,50,85 0,2 20%, .95-0.5-0.50.85 0.2 20%

Учитываем, что ,6-0,7,We take into account that, 6-0,7,

00

и, где 8ц - расход топлива за цикл;and, where 8c - fuel consumption per cycle;

Q - расход топлива в фазе разгона .Q - fuel consumption in the acceleration phase.

Если прин ть Йр 0,06, то эко5 номи топлива составл етIf I take 0,06, then the eco5 fuel is

Эт Qpn.p 0,2 0,6 0,12 12%.At Qpn.p 0.2 0.6 0.12 12%.

Таким образом, применение реку0 ператора снижает расход топлива до 12%.Thus, the use of the reactor's driver reduces fuel consumption by up to 12%.

Изобретение позвол ет улучшить динамику разгона, уменьшить износ тормозов, а также снизить токсичность работы двигател .The invention allows to improve the dynamics of acceleration, reduce brake wear, as well as reduce engine toxicity.

J b- т tJ J, ij 5 11 318 W 758 T Т 22 v:r 15 23 28 20J b-t tJ J, ij 5 11 318 W 758 T T 22 v: r 15 23 28 20

tt

±.±.

. с . with

mJjy PC J57mJjy PC J57

Claims

1. VEHICLE ENERGY RECOVERER, comprising a flywheel connected to the transmission shaft of the vehicle via a kinematic chain including a hydrodynamic transmission, characterized in that, with an efficiency improvement circuit, it is equipped with an additional kinematic chain linking the flywheel to the transmission shaft, including self hydrodynamic transmission.

2. Recuperator according to π. 1, characterized in that the second of said kinematic circuits is provided with an overrunning clutch, by means of which the turbine wheel of the hydrodynamic transmission is connected to the transmission shaft, and the first is the overrunning clutch, the driven element of which is connected to the turbine wheel of the hydrodynamic transmission of this chain , and a gearbox for coupling the driving element of the freewheel to the flywheel.

3. Recuperator according to π. 1, characterized in that each hydrodynamic transmission is a torque converter. ,

4. Recuperator according to π. 1, characterized in that each • hydrodynamic transmission is a fluid coupling.