Электрическая тяговая система транспортного средства с питанием от собственных источников энергоснабжения

 

Электрическая тяговая система содержит двигатель внутреннего сгорания 1, обратимую электрическую машину 2, установленную соосно с двигателем и имеющую привод от него через выключаемую муфту 7, буферный накопитель энергии 16, подключенный к электрической машине 2 и электродвигателю 14 привода колес. От вала 5 электрической машины через зубчатую передачу 8 и выключаемые муфты 10 и 11 выполнен привод компрессора 3 пневматической системы и насоса 4 гидроусилителя руля. Технический результат - упрощение и повышение надежности привода вспомогательных агрегатов в электрической тяговой системе транспортного средства.

Техническое решение относится к наземным транспортным средствам. Оно касается транспортных средств, снабженных электрической тяговой системой, имеющей питание от собственных источников энергоснабжения.

Известны различные электрические тяговые системы, имеющие питание от собственных источников энергоснабжения, используемых также для привода вспомогательных агрегатов. Такие тяговые системы показаны в охранных документах 2309680, 2929497, 3940172, опубликованных в ФРГ, в заявках 504166, 1284213 на выдачу европейских патентов, в патенте 5249637, выданном в США, в международной заявке WO 91/08123.

Более близким аналогом является электрическая тяговая система транспортного средства, показанная в заявке 3009503, В60К 25/00, опубликованной в ФРГ. Она содержит двигатель внутреннего сгорания, электрическую машину, вал которой соединен с валом двигателя зубчатой передачей, аккумуляторную батарею, электродвигатель для привода посредством ременной передачи генератора электрического тока, компрессора пневматической системы транспортного средства, насоса гидроусилителя руля. Однако эта электрическая тяговая система имеет весьмасложный привод вспомогательных агрегатов, который к тому же нуждается в периодическом регулировании натяжения ремня в ременной передаче.

Задача - создание электрической тяговой системы транспортного средства, имеющей простой и надежный привод вспомогательных агрегатов.

Решение этой задачи обеспечено тем, что созданная электрическая тяговая система транспортного средства с питанием от собственных источников энергоснабжения содержит двигатель внутреннего сгорания, обратимую электрическую машину, установленную соосно с двигателем и имеющую привод от него через выключаемую муфту, буферный накопитель энергии, состоящий из аккумуляторных батарей, подключенный к электрической машине и электродвигателю привода колес, компрессор пневматической системы и насос гидроусилителя руля, имеющие привод от вала электрической машины через зубчатую передачу и выключаемые муфты.

Вследствие того, что вал электрической машины расположен соосно с валом двигателя внутреннего сгорания и связан с ним посредством выключаемой муфты, разъединяющей эти валы при остановке двигателя во время движения транспортного средства по экологически чистой территории, электрическая машина выполнена обратимой, способной работать в качестве генератора электрического тока при работе двигателя внутреннего сгорания и в качестве электродвигателя для привода компрессора и насоса гидроусилителя руля, созданная электрическая тяговая система имеет сравнительно простую и компактную конструкцию, в которой компрессор и насос имеют простой и надежный привод от вала электрической машины посредством зубчатой передачи и выключаемых муфт, удобно размещаемый на транспортном средстве.

Выключаемые муфты могут быть выполнены фрикционными.

Выключаемая муфта, связывающая между собой валы двигателя внутреннего сгорания и электрической машины, может быть выполнена в виде муфты свободного хода.

Созданная электрическая тяговая система транспортного средства содержит двигатель внутреннего сгорания 1, соосно с которым установлена обратимая электрическая машина 2. Электрическая машина 2 предназначена для работы в качестве генератора электрического тока при работе двигателя внутреннего сгорания 1 и в качестве электродвигателя при неработающем двигателе 1 для привода компрессора 3 пневматической системы транспортного средства, содержащей ресиверы для накопления сжатого воздуха, и насоса 4 гидроусилителя руля системы рулевого управления транспортным средством, содержащей гидроаккумулятор. Вал 5 электрической машины 2 расположен соосно с валом 6 двигателя 1 и связан с ним посредством выключаемой муфты 7, разъединяющей валы 5 и 6 при остановке двигателя 1 во время движения транспортного средства по экологически чистой территории или в центральной части крупного города. Выключаемая муфта 7 может быть выполнена в виде муфты свободного хода либо в виде фрикционной муфты.

Компрессор 3 и насос 4 гидроусилителя руля установлены соосно и имеют привод от вала 5 электрической машины 2 со стороны его свободного конца посредством зубчатой передачи 8, расположенной между компрессором 3 и насосом 4. С валом 9 зубчатой передачи компрессор 3 связан выключаемой фрикционной муфтой 10, а насос 4 связан выключаемой фрикционной муфтой 11. Вследствие совместного привода компрессора и насоса гидроусилителя руля от вала электрической машины со стороны его свободного конца компрессор и насос вместе с расположенной между ними зубчатой передачей можно разместить в едином блоке, прикрепляемом к торцу корпуса электрической машины, точно его центрируя посредством кольцевых выступов на сопрягаемых поверхностях. Это существенно упрощает привод указанных вспомогательных агрегатов, который при этом вследствие использования зубчатой передачи получается весьма надежным.

К электрической машине 2 электрической цепью 12, содержащей контактор 13, подключен тяговый электродвигатель 14 привода колес 15 транспортного средства. Кроме того, указанной электрической цепью к электрической машине через контактор 13 подключен буферный накопитель энергии 16, состоящий из собранных в блок аккумуляторных батарей.

Во время движения транспортного средства двигатель внутреннего сгорания 1 вращает через включенную муфту 7 ротор электрической машины 2, которая в этом случае работает в качестве генератора электрического тока. Электрическая энергия, вырабатываемая электрической машиной 2, поступает по электрической цепи 12 через контактор 13 к электродвигателю 14 привода колес 15, обеспечивая движение транспортного средства. Избыток электрической энергии поступает по электрической цепи через контактор 13 в буферный накопитель энергии 16. При работе двигателя 1 производится также привод от его вала 6 через включенную муфту 7, вал 5 электрической машины 2, зубчатую передачу 8 и включенные муфты 10 и 11 компрессора 3 пневматической системы транспортного средства и насоса 4 гидроусилителя руля.

После накопления в буферном накопителе энергии 16 достаточно энергии, то есть после полной зарядки его аккумуляторных батарей, двигатель 1 для уменьшения загрязнения окружающей среды вредными веществами, выделяющимися с его отработавшими газами, может быть остановлен, и его вал 6 разъединяется муфтой 7 с валом 5 электрической машины 2. После остановки двигателя 1 электрическую машину переключают с режима работы в качестве генератора на режим работы в качестве электродвигателя для привода посредством зубчатой передачи 8 компрессора 3 через включенную муфту 10, а также для привода насоса 4 гидроусилителя руля через включенную муфту 11.

После создания нужного давления в пневматической системе транспортного средства, а именно, в ее ресивере, муфта 10 выключается и компрессор 3 останавливается. После достижения необходимого давления в гидроаккумуляторе рулевого управления, наполняемом насосом 4, выключается муфта 11, разъединяющая вал 9 зубчатой передачи и вал насоса 4, и насос 4 останавливается. При этом электрическая машина 2 может быть остановлена.

Во время работы электрической машины в качестве электродвигателя она получает электрическую энергию от буферного накопителя энергии 16, который в это время снабжает электрической энергией также электродвигатель 14 привода колес транспортного средства.

После значительного уменьшения количества энергии в аккумуляторных батареях накопителя энергии производят пуск двигателя 1, включают муфту 7, и тогда вращающий (крутящий) момент двигателя от вала 6 через муфту 7 поступает на вал 5 ротора электрической машины, начинающей работать в качестве генератора электрического тока, снабжая электрической энергией электродвигатель 14 и накопитель энергии 16. При вращении вала 5 валом 6 происходит привод двигателем 1 через зубчатую передачу 8 также компрессора 3 и насоса 4 гидроусилителя руля.

Созданная электрическая тяговая система транспортного средства имеет простую и компактную конструкцию, которую удобно размещать на транспортном средстве вместе с компрессором и насосом гидроусилителя руля, имеющих простой и надежный привод посредством зубчатой передачи и фрикционных муфт от вала обратимой электрической машины, размещенной соосно с двигателем внутреннего сгорания и связанной своим валом с валом двигателя с помощью муфты, выключаемой при остановке двигателя во время движения транспортного средства по экологически чистой территории.

1. Электрическая тяговая система транспортного средства с питанием от собственных источников энергоснабжения, содержащая двигатель внутреннего сгорания, обратимую электрическую машину, установленную соосно с двигателем и имеющую привод от него через выключаемую муфту, буферный накопитель энергии, состоящий из аккумуляторных батарей, подключенный к электрической машине и электродвигателю привода колес, компрессор пневматической системы и насос гидроусилителя руля, имеющие привод от вала электрической машины через зубчатую передачу и выключаемые муфты.

2. Электрическая тяговая система по п.1, отличающаяся тем, что выключаемые муфты выполнены фрикционными.

3. Электрическая тяговая система по п.1, отличающаяся тем, что выключаемая муфта, связывающая между собой валы двигателя внутреннего сгорания и электрической машины, выполнена в виде муфты свободного хода.



 

Наверх