Гибридный силовой агрегат колесного транспортного средства

Полезная модель охватывает несколько десятков возможных вариантов конструкций гибридных силовых агрегатов колесного транспортного средства и позволяет создавать новый тип гибридных транспортных средств общественного транспорта, например беспроводные гибридные автобусы, трамваи и троллейбусы, электровозы, тепловозы и легкое метро с ограниченной контактной сетью в пределах штатных остановок маршрута движения. Как минимум один из вариантов исполнения конструкции гибридного силового агрегата колесного транспортного средства позволяет достаточно просто и недорого модернизировать любой существующий автомобиль с двигателем внутреннего сгорания в гибридный автомобиль с достижением результата в экономии топлива и улучшении экологических показателей транспортного средства и возможности режима движения модернизированного автомобиля без потребления топлива двигателем внутреннего сгорания.

ГИБРИДНЫЙ СИЛОВОЙ АГРЕГАТ КОЛЕСНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Заявленное техническое решение относится к области машиностроения и транспорту, к гибридным силовым агрегатам колесных транспортных средств и может быть использовано в различных конструкциях гибридных транспортных колесных средств: мотоциклах, автомобилях, автобусах, беспроводных трамваях и троллейбусах, электровозах, тепловозах и легком метро. Технический результат заключается в получении устройства гибридного силового агрегата транспортного колесного средства, включающего в себя двигатель внутреннего сгорания с декомпрессором, который с расширением полученных функциональных возможностей двигателя внутреннего сгорания использует только два штатных режима работы: нагрузочный с выключенным декомпрессором и режим маховика, в виде вращающихся деталей двигателя внутреннего сгорания с включенным декомпрессором и это позволяет не только эффективно использовать сам двигатель внутреннего сгорания, но также эффективно перераспределять энергию между первичными источниками энергии, ведущими колесами транспортного средства и накопителем энергии, что обеспечивает существенную экономию топлива, как за счет работы первичных источников энергии и двигателя внутреннего сгорания на оптимальном режиме, так и за счет рекуперации энергии торможения транспортного средства, а также лучшую экологию транспортного средства за счет снижения токсичных выбросов, по указанным причинам, и все это позволяет достигать лучшего результата в экономии топлива, улучшении экологических показателей транспортного средства и возможности движения транспортного колесного средства без потребления топлива двигателем внутреннего сгорания и при этом, как минимум, один из вариантов конструктивной схемы устройства гибридного силового агрегата транспортного колесного средства, дает принципиальную возможность достаточно простой и недорогой модернизации любого существующего автомобиля с поршневым двигателем внутреннего сгорания в гибридный автомобиль с простым, недорогим контроллером управления и достижением технического результата в экономии топлива, улучшении экологических показателей транспортного средства и возможности движения автомобиля без потребления топлива двигателем внутреннего сгорания.Из существующего уровня техники известны различные накопители энергии (Н.В. Гулиа Накопители энергии. - М.: Наука, 1980, - 150 с), а также известны последовательная, параллельная и смешанная схемы гибридных силовых агрегатов (С.В. Бахмутов, А.Л. Карунин, А.В. Круташов, В.В. Ломакин, В.В. Селифонов, К.Е. Карпухин, Е.Е. Баулина, Ю.В. Урюков «Конструктивные схемы автомобилей с гибридными силовыми установками» Учебное пособие. -М.: МГТУ «МАМИ». 2007 г, стр. 6-71, и «трансмиссионная» схема гибридного силового агрегата (С.В. Никишин «Новые гибридные силовые агрегаты для автомобилей» Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» статья в АЭЭ 8 (28) 2005 г. стр. 48-51). Недостатками известных различных схем гибридных силовых агрегатов с различными накопителями энергии являются сложность в изготовлении, большие габариты и вес и, как следствие, высокая стоимость, а также отсутствие возможности простой и недорогой модернизации любого существующего автомобиля с двигателем внутреннего сгорания в гибридный автомобиль, имеющий простой и недорогой контроллер управления, с достижением технического результата в экономии топлива, улучшении экологических показателей транспортного средства и возможности движения автомобиля без потребления топлива двигателем внутреннего сгорания.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению и поэтому принятым за прототип, является патент на изобретение RU 2357876 от 10.06.09 - «Гибридный силовой агрегат транспортного средства». Автор: Гулиа Нурбей Владимирович. Прототип содержит первичный источник энергии, накопитель энергии в виде, например, маховика или аккумулятора, а также привод, имеющий в своем составе планетарный дисковый вариатор, механизм принудительного изменения передаточного отношения планетарного дискового вариатора, выполненный, например, в виде передачи "винт-гайка", систему управления механизмом изменения передаточного отношения планетарного дискового вариатора, периодически переключаемый блок, например демультипликатор, содержащий одну или несколько зубчатых переключаемых передач, передающий вращение от планетарного дискового вариатора на привод ведущих колес транспортного средства. Недостатками прототипа являются сложность в изготовлении, большие габариты и вес, сложность управляющего контроллера и, как следствие, высокая стоимость всего устройства, а также отсутствие возможности простой и недорогой модернизации любого существующего автомобиля с поршневым двигателем внутреннего сгорания в гибридный автомобиль с простым, недорогим контроллером управления и достижением технического результата в экономии топлива, улучшении экологическихпоказателей транспортного средства и возможности движения автомобиля без потребления топлива двигателем внутреннего сгорания.

Задачей достижения технического результата, на который направлено заявленное техническое решение, является создание устройства гибридного силового агрегата транспортного колесного средства, который позволяет достигать результат в экономии топлива, улучшении экологических показателей транспортного средства и возможности движения транспортного колесного средства без потребления топлива двигателем внутреннего сгорания и при этом, как минимум, один из вариантов конструктивной схемы устройства гибридного силового агрегата транспортного колесного средства, позволяет иметь принципиальную возможность достаточно простой и недорогой модернизации любого существующего автомобиля с поршневым двигателем внутреннего сгорания в гибридный автомобиль с простым, недорогим контроллером управления и достижением технического результата в экономии топлива, улучшении экологических показателей транспортного средства и возможности движения автомобиля без потребления топлива двигателем внутреннего сгорания.

Для решения поставленной задачи (достижения технического результата) предлагается гибридный силовой агрегат транспортного колесного средства, характеризующийся тем, что включает в себя первичный источник энергии, двигатель внутреннего сгорания с декомпрессором, который с расширением полученных функциональных возможностей двигателя внутреннего сгорания использует только два штатных режима работы: нагрузочный с выключенным декомпрессором и режим маховика, в виде вращающихся деталей двигателя внутреннего сгорания с включенным декомпрессором, накопитель энергии, в котором как минимум используются один супермаховик, маховик в виде вращающихся деталей двигателя внутреннего сгорания с включенным декомпрессором и электрохимический аккумулятор, а также привод, имеющий в своем составе трансмиссию для передачи вращательного момента, с возможностью изменения числа оборотов вращения, передающую вращение на привод ведущих колес транспортного средства.

Одним из вариантов исполнения является то, что первичный источник энергии содержит электрический стартер, управляемый импульсным конденсаторным устройством пуска стартера, а накопитель энергии содержит конденсатор, в том числе как минимум один суперконденсатор в составе устройства конденсаторного устройства пуска стартера.Другим отличием исполнения является то, что привод имеет в своем составе механическую трансмиссию для плавной передачи крутящего момента с возможностью изменения числа оборотов вращения, передающую вращение на привод ведущих колес транспортного средства.

Еще одним отличием исполнения является то, что первичный источник энергии содержит обратимую электромашину, которая в режиме генератора используется для подзарядки электрохимического аккумулятора.

Следующим отличием исполнения является то, что содержит в своем составе электромеханическую трансмиссию, привода ведущих колес, работающую в комплексе с обратимой электромашиной.

Следующим отличием исполнения является то, что первичный источник энергии содержит обратимую пневмомашину, а накопитель энергии содержит пневмоаккумулятор.

Следующим отличием исполнения является то, что содержит в своем составе пневмомеханическую трансмиссию, привода ведущих колес, работающую в комплексе с обратимой пневмомашиной и пневмоаккумулятором.

Следующим отличием исполнения является то, что первичный источник энергии содержит комбинацию из обратимой пневмомашины и обратимой электромашины, а накопитель энергии содержит пневмоаккумулятор и электрохимический аккумулятор.

Следующим отличием исполнения является то, что содержит в своем составе комбинированный привод, электромеханическую трансмиссию, привода одних ведущих колес, которая работает в комплексе с обратимой электромашиной и пневмомеханическую трансмиссию, привода других ведущих колес, которая работает в комплексе с обратимой пневмомашиной и пневмоаккумулятором.

Следующим отличием исполнения является то, что он включает несколько первичных источников энергии, и как минимум одним первичным источником энергии является внешняя контактная сеть, с которой транспортное средство связано через токосъемник.

Таким образом, полезная модель охватывает несколько десятков возможных вариантов конструкций гибридных силовых агрегатов транспортного колесного средства, создаваемых при использовании различных типов двигателей внутреннего сгорания (поршневой двигатель, газотурбинный двигатель,двигатель Ванкеля и т.д.) с декомпрессорами различных типов и исполнений, разных первичных источников энергии, например электрической энергии для работы электродвигателя или обратимой электромашины, питаемых от различных устройств, например от аккумулятора, конденсатора и внешнего источника электроэнергии, подключаемого через подвижный или неподвижный контакт, или механической энергии, например пневмопривода, обратимой пневмомашины, накопителей электрической (аккумулятор, конденсатор и т.п.) и механической энергии (маховик в виде вращающихся деталей двигателя внутреннего сгорания с включенным декомпрессором, супермаховик, пневмоаккумулятор и т.п.), разными схемами электромеханической, пневмомеханической или механической трансмиссий, передающих вращение на разное количество ведущих колес транспортного средства.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами фиг. 1 и фиг. 2.

На чертеже фиг. 1 показана принципиальная схема предпочтительного варианта исполнения гибридного силового агрегата транспортного колесного средства с поршневым двигателем внутреннего сгорания, вариант исполнения которого, позволяет иметь возможность простой и недорогой модернизации любого существующего автомобиля с поршневым двигателем внутреннего сгорания в гибридный автомобиль с простым, недорогим контроллером управления и достижением технического результата в экономии топлива, улучшении экологических показателей транспортного средства и возможности движения автомобиля без потребления топлива двигателем внутреннего сгорания.

Гибридный силовой агрегат транспортного колесного средства содержит первичный источник энергии в виде электродвигателя постоянного тока, с системой управления и импульсного электропитания, включенного через редуктор к валу поршневого двигателя внутреннего сгорания, например автомобильный электростартер 6, подключенный через обгонную муфту к редуктору 10, управляемый импульсным устройством суперконденсаторного пуска автомобильного стартера 5, подключаемым через ключ управления 2 к аккумуляторной батарее 1, например штатному автомобильному сернокислотному аккумулятору и контроллеру управления 3, управляющего всеми элементами схемы, поршневой двигатель внутреннего сгорания 8 с декомпрессором 4, конструктивно декомпрессионный механизм, которого выполнен, например, как ограничитель обратного хода выпускных клапанов поршневого двигателя внутреннего сгорания (ПДВС), который с расширением полученных функциональных возможностей ПДВС не использует режим холостого хода совсем и использует только два штатных режима работы, нагрузочный с выключенным декомпрессором,(все клапаны ПДВС в штатном режиме управляются от газораспределительного механизма и включены в работу топливная система и система зажигания ПДВС) и режим маховика в виде вращающихся деталей ПДВС с включенным декомпрессором (все выпускные клапаны ПДВС полностью открыты исполнительным механизмом включенного декомпрессора и выключены топливная система с системой зажигания ПДВС), накопитель энергии в виде маховика вращающихся деталей ПДВС с включенным декомпрессором и супермаховика 9, например, выполненного в виде цилиндра, включенного через редуктор 10 к валу ПДВС, а также аккумуляторной батареи 1, например обычный автомобильный сернокислотный аккумулятор, подзаряжаемый штатным автомобильным генератором 7, контроллер управления 3, например штатный автомобильный контроллер управления системой зажигания и топливной системы ПДВС с дополнительно внесенными функциями управления исполнительным механизмом декомпрессора 4, механизмом блокировки 12 гидротрансформатора (гидромуфты) 11, генератора 7 и импульсным устройством суперконденсаторного пуска автомобильного стартера 5, а также привод, имеющий в своем составе трансмиссию для передачи вращательного момента от выходного вала редуктора 10, например механическую трансмиссию в виде гидротрансформатора (гидромуфты) 11 с механизмом блокировки 12, который жестко связывает насосное и турбинное колеса гидротрансформатора (гидромуфты) 11 при достижении определенной скорости и включенную последовательно к гидротрансформатору (гидромуфте) 11 фрикционную муфту 13, управляемую педалью сцепления, механическое устройство для изменения числа оборотов передаваемого крутящего момента, например, в виде четырехступенчатой механической коробки передач 14, передающей вращение на привод 15 ведущих колес 16 колесного транспортного средства.

Работа описанного гибридного силового агрегата транспортного колесного средства по схеме фиг. 1 осуществляется следующим образом.

Перед началом работы устройства (например, перед выездом транспортного средства со стоянки) ключ зажигания 2 транспортного средства, который имеет два положения «отключено» и «включено» из отключенного положения переводится в положение «включено» и напряжение от аккумулятора 1 подается на контроллер управления 3, который управляет работой систем питания и зажигания ПДВС, режимами работы механизма блокировки 12 гидротрансформатора (гидромуфты) 11, декомпрессора 4, генератора 7 и импульсного устройства суперконденсаторного пуска автомобильного стартера 5. Сразу после подачи напряжения, контроллер управления 3 переводит в режим готовности с зарядкой суперконденсатора импульсное устройство суперконденсаторногопуска автомобильного стартера 5, блокировку гидротрансформатора (гидромуфты) 12 переводит в выключенное положение, декомпрессор 4 во включенное положение, а системы питания и зажигания ПДВС в выключенное положение. На контроллер управления 3, кроме штатных датчиков ПДВС, воздействуют датчики положения педали сцепления (на схеме фиг. 1 не показана) выключения фрикционной муфты 13 узла сцепления трансмиссии, положения рычага коробки передач 14, педалей тормоза и акселератора (на схеме фиг. 1 не показаны). В режиме работы транспортного средства без потребления топлива ПДВС, только с расходом электроэнергии (электрический режим), после перевода ключа зажигания 2 транспортного средства в положение «включено» и достижения номинального уровня зарядки суперкондесатора импульсного устройства суперконденсаторного пуска автомобильного стартера 5, для начала движения транспортного средства достаточно выжать педаль сцепления выключив фрикционную муфту 13, перевести рычаг переключения коробки передач 14 в положение «1 скорость» и плавно отпустить педаль сцепления, не трогая педаль акселератора, и при этом, в начале хода отпускания педали сцепления на включение фрикционной муфты 13 узла сцепления, контроллер управления 3, дает команду на разряд суперконденсатора устройства суперконденсаторного пуска автомобильного стартера 5 и стартер 6 раскручивает супермаховик 9 и маховик в виде вращающихся деталей ПДВС 8 с включенным декомпрессором 4, а также гидротрансформатор (гидромуфту) 11 и далее в конце хода при плавном отпускании педали сцепления, включается фрикционная муфта 13 узла сцепления и вращение от выходного вала гидротрансформатора (гидромуфты) 11, через включение фрикционной муфты 13 плавно передается на коробку передач 14 и на привод 15 ведущих колес 16 транспортного средства с последующей блокировкой передаваемого вращательного момента на гидротрансформаторе (гидромуфте) 11, механизмом блокировки 12, управляемым контроллером управления 3, при достижении определенных оборотов ведущих колес 16 транспортного средства. Далее в электрическом режиме разгон транспортного средства аналогичен вышеописанному, с переключением повышающих скоростей коробки передач 14 при отключении фрикционной муфты 13 педалью сцепления, в момент отпускания которой, стартер 6 подкручивает супермаховик 9 и маховик в виде вращающихся деталей ПДВС 8 с включенным декомпрессором 4. Этот режим может использоваться при выезде транспортного средства с мест парковки (стоянки) и при движении в автомобильных «пробках», когда не требуется динамичный разгон, а также при запасенной кинетической энергии на супермаховике в режиме большей топливной экономичности на ровной дороге для поддержания постоянной скорости движения и также для возможного режима движения, если закончилось топливо для ПДВС. Для динамичногорежима движения (комплексный режим с потреблением топлива ПДВС) все действия аналогичны электрическому режиму, но только для динамичного разгона транспортного средства достаточно при отпускании педали сцепления нажать на педаль акселератора. При этом контроллер управления 3 выключает декомпрессор 4 и ПДВС 8 из режима раскрученного маховика в виде вращающихся деталей ПДВС переводится в нагрузочный двигательный режим с включением систем управления топливом и зажиганием. В комплексном режиме движения транспортного средства, ПДВС также получает периодически дополнительный момент подкручивания от стартера 6 в момент разряда суперконденсатора устройства суперконденсаторного пуска автомобильного стартера 5 по команде контроллера управления 3 по порогу срабатывания штатного вакуумного датчика контроллера управления 3 по разряжению во впускном коллекторе ПДВС 8 в нагрузочном режиме для улучшения динамики движения автомобиля. При отпускании педали акселератора, по команде контроллера управления 3, включается декомпрессор 4, отключаются системы управления топливом и зажиганием и ПДВС 8 переводится из нагрузочного двигательного режима в режим маховика в виде вращающихся деталей ПДВС. Таким образом, разогнав транспортное средство на ровном участке дороги в комплексном режиме с запасенной кинетической энергией в супермаховике, затем можно только подкручивать ведущие колеса в электрическом режиме для достижения наиболее экономичного и экологически чистого режима движения транспортного средства. Плановое (не экстренное) торможение транспортного средства осуществляется с рекуперацией кинетической энергии торможения в энергию супермаховика 9, путем постепенного, определяемого оператором, повышения передаточного отношения коробки передач 14 при замедлении скорости движения транспортного средства. Для режима торможения транспортного средства, достаточно плавно нажать на педаль тормоза, отпустив педаль акселератора и не трогая педаль сцепления и рычаг переключения коробки передач 14, и при этом контроллер управления 3 подаст импульс на включение механизма блокировки 12 гидротрансформатора (гидромуфты) 11 и на включение декомпрессора 4, переводя ПДВС 8 из нагрузочного двигательного режима в режим маховика в виде вращающихся деталей ПДВС, с отключением системы управления топливом и зажиганием, и на управление генератором 7 в режиме заряда аккумуляторной батареи 1. Таким образом, достигается эффективная рекуперация энергии, при торможении транспортного средства с последовательным переключением оператором понижающих передач коробки передач 14, и энергия торможения эффективно аккумулируется супермаховиком 9 и маховиком в виде вращающихся деталей ПДВС 8, а также электрическим аккумулятором 1. Как известно, рекуперация энергии торможения является существеннымфактором повышения экономичности транспортного средства, а в городском цикле движения, например, рекуперация энергии торможения автомобиля в кинетическую энергию маховиков может обеспечить экономию 30-40% потребления топлива автомобилем.

Описанная конструкция гибридного силового агрегата транспортного колесного средства по схеме фиг. 1, может также применяться для простой и недорогой модернизации любого существующего автомобиля с поршневым двигателем внутреннего сгорания в гибридный автомобиль с простым, недорогим контроллером управления, и для этого достаточно в конструкцию головки блока поршневого двигателя ввести механизм декомпрессора, заменить штатный маховик двигателя на редуктор, например в виде цепной передачи с тремя звездочками, малого, среднего и большого диаметров, и далее дополнить конструкцию автомобиля супермаховиком, который подключается к малой звездочке редуктора, к средней звездочке редуктора подключается через обгонную муфту штатный электростартер, для питания которого необходимо конструкцию автомобиля дополнить устройством суперконденсаторного пуска автомобильного стартера, к валу звездочки редуктора большого диаметра с одной стороны подключается коленвал поршневого двигателя внутреннего сгорания с декомпрессором, а с другой стороны насосное колесо гидротрансформатора (гидромуфты) с механизмом блокировки, еще одного дополнительного элемента в конструкцию автомобиля, а далее к турбинному колесу гидротрансформатора (гидромуфты) с механизмом блокировки подключается штатная трансмиссия автомобиля с фрикционной муфтой сцепления, коробкой передач и приводом ведущих колес. В качестве контроллера управления, управляющего всеми элементами схемы, может использоваться штатный контроллер управления зажиганием и топливными форсунками поршневого двигателя, дополненный функциями управления устройством суперконденсаторного пуска автомобильного стартера, декомпрессора, автомобильного генератора, механизма блокировки гидротрансформатора (гидромуфты). Модернизированный достаточно просто и недорого автомобиль по такой схеме получает все достоинства гибридного автомобиля с достижением технического результата в экономии топлива, улучшении экологических показателей транспортного средства и возможности движения автомобиля без потребления топлива двигателем внутреннего сгорания.

На чертеже фиг. 2 показана принципиальная схема предпочтительного варианта исполнения гибридного силового агрегата транспортного колесного средства, с газотурбинным двигателем внутреннего сгорания и с несколькими первичными источниками энергии, который может использоваться для городского общественного транспортного колесного средства с фиксированнымиостановками для высадки и посадки пассажиров, например гибридных конструкций автобусов, беспроводных трамваев и троллейбусов, электровозов, тепловозов и легкого метро.

Гибридный силовой агрегат транспортного колесного средства содержит комплексный первичный источник электрической энергии, в виде участка контактной сети, ограниченной пределами остановки общественного транспорта, подключаемой через подвижный контакт токосъемника 11 транспортного колесного средства, а также обратимой электромашины 9, и механической энергии, в виде обратимой пневмомашины 8, включенных через редуктор 7 к валу газотурбинного двигателя внутреннего сгорания 6, газотурбинный двигатель внутреннего сгорания 6 (ГТДВС) с декомпрессором 4, конструктивно деком-прессионый механизм, которого выполнен, например, как байпас-воздуховод с шиберами, объединяющими вход компрессора и выход турбины ГТДВС, который с расширением полученных функциональных возможностей ГТДВС использует только два штатных режима работы, нагрузочный с выключенным декомпрессором (байпас-воздуховод шиберами отключен от входа компрессора и выхода турбины ГТДВС) и режим маховика в виде вращающихся деталей ГТДВС с включенным декомпрессором (байпас-воздуховод шиберами подключен к входу компрессора и выходу турбины ГТДВС), накопитель энергии в виде аккумуляторной батареи 1, пневмоаккумулятора 10 и двух высокоскоростных маховиков, маховика в виде вращающихся деталей ГТДВС с включенным декомпрессором и супермаховика 5, например в виде цилиндра, включенного через редуктор 7 к валу ГТДВС 6, валу обратимой пневмомашины 8 и валу обратимой электромашины 9, а также привод, имеющий в своем составе комбинированную трансмиссию, для передачи вращательного момента с возможностью изменения числа оборотов вращения, например электромеханическую, в виде используемой в схеме обратимой электромашины 9, работающей в комплексе с мотор-колесами 12 электромеханической трансмиссии одной пары ведущих колес 14 транспортного средства и пневмомеханическую, в виде используемой в схеме обратимой пневмомашины 8, связанной через пневмоаккумулятор 10 с обратимыми пневмомашинами 13 пневмомеханической трансмиссии, подключенной к другой паре ведущих колес 14 транспортного средства, а также силовой агрегат транспортного колесного средства содержит контроллер управления 3. В качестве контроллера управления 3, управляющего всеми элементами схемы, может использоваться штатный контроллер управления ГТДВС, дополненный функциями управления режимами работы декомпрессора 4 ГТДВС, обратимой электромашины 9 с мотор-колесами 12, обратимой пневмомашины 8 с пневмоаккумулятором 10 и обратимыми пневмомашинами 13, атакже управления режимом работы токосъемника 11, подключаемого через подвижный контакт к участку контактной сети, ограниченной пределами остановки или стоянки общественного транспорта. На контроллер управления 3 кроме штатных датчиков ГТДВС 6 воздействуют датчики заряда электрической аккумуляторной батареи 1, пневмоаккумулятора 10 и тахометра супермаховика 5, датчик положения подвижного контакта токосъемника 11, (на схеме фиг. 2 не показаны), датчики положения педали тормоза, педали акселератора, имеющей два диапазона хода педали, от 0 до 30 градусов для использования запасенной в накопителе энергии и от 30 до 60 градусов с переводом ГТДВС из режима маховика в виде вращающихся деталей ГТДВС в нагрузочный режим, с общим регулированием изменения числа оборотов вращения комбинированной трансмиссии, а также датчик программного рычага на три положения «вперед», «нейтраль», «назад» (на схеме фиг. 2 не показаны), которые воздействуют на контроллер управления 3, причем в положении программного рычага «нейтраль», при остановке транспортного средства, контроллер управления 3 включает также стояночный тормоз транспортного средства.

Работа описанного гибридного силового агрегата транспортного колесного средства по схеме фиг. 2 осуществляется следующим образом.

Перед началом работы устройства (например, перед выездом общественного транспортного средства со стоянки) ключ зажигания 2 транспортного средства, который имеет два положения «отключено» и «включено» из отключенного положения переводится в положение «включено» и напряжение от аккумулятора 1 подается на контроллер управления 3. Сразу после подачи напряжения от аккумулятора 1 на контроллер управления 3, декомпрессор 4 ГТДВС переводится во включенное положение и отключаются системы подачи топлива и зажигания, переводя ГТДВС 6 в режим маховика в виде вращающихся деталей ГТДВС, а подвижный контакт токосъемника 11 подключается к участку контактной сети, ограниченной пределами остановки или стоянки общественного транспорта. Напряжение от участка контактной сети подается на обратимую электромашину 9, которая в режиме электродвигателя по команде контроллера управления 3, раскручивает через редуктор 7, маховик в виде вращающихся деталей ГТДВС 6 с включенным декомпрессором 4 и супермаховик 5, до номинальных оборотов, и при этом также контроллер управления 3 переводит обратимую пневмомашину 8 в режим компрессора для закачки атмосферного воздуха под давлением в пневмоаккумулятор 10 и через несколько минут транспортное средство готово к началу движения на запасенной в накопителе энергии. Для движения транспортного средства вперед, программный рычаг из положения «нейтраль» переводится в положение «вперед» и при этом контроллеруправления 3 отключает подвижный контакт токосъемника 11 от участка контактной сети, ограниченной пределами остановки или стоянки общественного транспорта, а также стояночный тормоз транспортного средства. И далее транспортное средство начинает плавное движение вперед с регулированием скорости движения оператором через регулирование положения педали акселератора в начальном диапазоне до 30 градусов, используя запасенную в накопителе энергию, которая распределяется контроллером управления 3 для привода через электромеханическую трансмиссию одной пары ведущих колес 14 и/или через пневмомеханическую трансмиссию другой пары ведущих колес 14 транспортного средства. При уменьшении запасенной в накопителе энергии, а также при необходимости динамичного разгона, определяемого оператором через регулирование положения педали акселератора в следующем диапазоне от 30 до 60 градусов, контроллер управления 3 выключает декомпрессор 4 ГТДВС и включает топливную систему и систему зажигания ГТДВС, переводя ГТДВС из режима маховика в виде вращающихся деталей ГТДВС в нагрузочный режим и при этом контроллер управления 3 управляет энергией ГТДВС и распределяет ее между супермаховиком 5, электроаккумулятором 1, пневмоаккумуля-тором 10, электромеханической трансмиссией одной пары ведущих колес 14 и/или пневмомеханической трансмиссией другой пары ведущих колес 14 транспортного средства. При необходимости торможения транспортного средства, оператору достаточно отпустить педаль акселератора и плавно нажать педаль тормоза, при этом контроллер управления 3 включает декомпрессор 4 ГТДВС и выключает топливную систему и систему зажигания ГТДВС, переводя ГТДВС из нагрузочного режима в режим маховика в виде вращающихся деталей ГТДВС, а обратимые машины электромеханической трансмиссии одной пары ведущих колес 14 и/или пневмомеханической трансмиссии другой пары ведущих колес 14 транспортного средства рекуперируют энергию торможения в накопитель. Для движения транспортного средства назад, программный рычаг из положения «нейтраль» переводится в положение «назад» и алгоритм работы всего устройства аналогичен режиму движения вперед. При остановке транспортного средства на остановке общественного транспорта, с участком контактной сети, ограниченной пределами остановки общественного транспорта, контроллер управления 3 включает декомпрессор 4 ГТДВС и выключает топливную систему и систему зажигания, переводя ГТДВС 6 в режим маховика в виде вращающихся деталей ГТДВС с включенным декомпрессором, а подвижный контакт токосъемника 11 подключается к участку контактной сети, ограниченной пределами остановки или стоянки общественного транспорта. Напряжение от участка контактной сети подается на обратимую электромашину 9, которая в режиме электродвигателя по команде контроллера управления3, раскручивает через редуктор 7, маховик в виде вращающихся деталей ГТДВС с включенным декомпрессором и супермаховик 5, до номинальных оборотов, и при этом также контроллер управления 3 переводит обратимую пневмомашину 8 в режим компрессора для закачки атмосферного воздуха под давлением в пневмоаккумулятор 10 и через время, необходимое для посадки и высадки пассажиров, транспортное средство готово к продолжению движения на запасенной в накопителе энергии. Это позволяет в полной мере получать дополнительные достоинства от использования большего количества первичных источников и накопителей энергии, а также газотурбинного двигателя, который способствуют уменьшению веса и габаритов силового агрегата, а также повышению надежности и гибкости работы всего устройства, и позволяет также наиболее эффективно использовать и перераспределять энергию между первичными источниками энергии, ведущими колесами транспортного средства и накопителем энергии, что обеспечивает существенную экономию топлива как за счет работы первичных источников энергии и газотурбинного двигателя на оптимальном режиме, так и за счет рекуперации энергии торможения транспортного средства, а также значительно улучшить экологию общественного транспортного средства за счет снижения токсичных выбросов.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является получение устройства гибридного силового агрегата транспортного колесного средства, включающего в себя двигатель внутреннего сгорания с декомпрессором, который с расширением полученных функциональных возможностей двигателя внутреннего сгорания использует только два штатных режима работы: нагрузочный с выключенным декомпрессором и режим маховика, в виде вращающихся деталей двигателя внутреннего сгорания с включенным декомпрессором и это позволяет не только эффективно использовать сам двигатель внутреннего сгорания, но также эффективно перераспределять энергию между первичными источниками энергии, ведущими колесами транспортного средства и накопителем энергии, что обеспечивает существенную экономию топлива, как за счет работы первичных источников энергии и двигателя внутреннего сгорания на оптимальном режиме, так и за счет рекуперации энергии торможения транспортного средства, а также лучшую экологию транспортного средства за счет снижения токсичных выбросов, по указанным причинам, и все это позволяет достигать лучшего результата в экономии топлива, улучшении экологических показателей транспортного колесного средства и возможности движения транспортного колесного средства без потребления топлива двигателем внутреннего сгорания и при этом, как минимум, один из вариантов конструктивной схемы устройства гибридного силового агрегататранспортного колесного средства, дает принципиальную возможность достаточно простой и недорогой модернизации любого существующего автомобиля с поршневым двигателем внутреннего сгорания в гибридный автомобиль с простым, недорогим контроллером управления и достижением технического результата в экономии топлива, улучшении экологических показателей транспортного средства и возможности движения автомобиля без потребления топлива двигателем внутреннего сгорания.

1. Гибридный силовой агрегат транспортного колесного средства, характеризующийся тем, что включает в себя первичный источник энергии, двигатель внутреннего сгорания с декомпрессором, который с расширением полученных функциональных возможностей двигателя внутреннего сгорания использует только два штатных режима работы: нагрузочный с выключенным декомпрессором и режим маховика, в виде вращающихся деталей двигателя внутреннего сгорания с включенным декомпрессором, накопитель энергии, в котором как минимум используются один супермаховик, маховик в виде вращающихся деталей двигателя внутреннего сгорания с включенным декомпрессором и электрохимический аккумулятор, а также привод, имеющий в своем составе трансмиссию для передачи вращательного момента с возможностью изменения числа оборотов вращения, передающую вращение на привод ведущих колес транспортного средства.

2. Гибридный силовой агрегат по п. 1, отличающийся тем, что первичный источник энергии содержит электрический стартер, управляемый импульсным конденсаторным устройством пуска стартера, а накопитель энергии содержит конденсатор, в том числе как минимум один суперконденсатор в составе устройства конденсаторного устройства пуска стартера.

3. Гибридный силовой агрегат по п. 2, отличающийся тем, что привод, имеющий в своем составе механическую трансмиссию для плавной передачи крутящего момента с возможностью изменения числа оборотов вращения, передающую вращение на привод ведущих колес транспортного средства.

4. Гибридный силовой агрегат по п. 1, отличающийся тем, что первичный источник энергии содержит обратимую электромашину, которая в режиме генератора используется для подзарядки электрохимического аккумулятора.

5. Гибридный силовой агрегат по п. 4, отличающийся тем, что содержит в своем составе электромеханическую трансмиссию привода ведущих колес, работающую в комплексе с обратимой электромашиной.

6. Гибридный силовой агрегат по п. 1, отличающийся тем, что первичный источник энергии содержит обратимую пневмомашину, а накопитель энергии содержит пневмоаккумулятор.

7. Гибридный силовой агрегат по п. 6, отличающийся тем, что содержит в своем составе пневмомеханическую трансмиссию привода ведущих колес, работающую в комплексе с обратимой пневмомашиной и пневмоаккумулятором.

8. Гибридный силовой агрегат по п. 1, отличающийся тем, что первичный источник энергии содержит комбинацию из обратимой пневмомашины и обратимой электромашины, а накопитель энергии содержит пневмоаккумулятор и электрохимический аккумулятор.

9. Гибридный силовой агрегат по п. 8, отличающийся тем, что содержит в своем составе комбинированный привод, электромеханическую трансмиссию привода одних ведущих колес, которая работает в комплексе с обратимой электромашиной, и пневмомеханическую трансмиссию привода других ведущих колес, которая работает в комплексе с обратимой пневмомашиной и пневмоаккумулятором.

10. Гибридный силовой агрегат по п. 1, отличающийся тем, что он включает несколько первичных источников энергии, и как минимум одним первичным источником энергии является внешняя контактная сеть, с которой транспортное средство связано через токосъемник.