Комбинированная энергетическая установка автотранспортного средства

Комбинированная энергетическая установка автотранспортного средства содержит двигатель внутреннего сгорания 1, соосно с которым установлен генератор 2 электрической энергии, имеющий привод от вала двигателя 1. Корпус генератора 2 прикреплен к корпусу двигателя 1. Энергетическая установка содержит также электродвигатель 3, аккумуляторы 15, образующие буферный накопитель энергии, и суммирующий трехвальный редуктор 4, к корпусу которого со стороны двигателя 1 прикреплен корпус электродвигателя 3. Редуктор содержит два крайних вала 5 и 6 и средний вал 7. Вал 5 соединен управляемой фрикционной муфтой 8 и карданной передачей 9 с валом генератора 2. Вал 6 соединен с валом электродвигателя 3. Средний вал 7 связан зубчатыми передачами 10 с валом 5 и зубчатыми передачами 11 с валом 6 и соединен карданной передачей 12 с ведущим мостом 13 привода колес 14. Технический результат - обеспечение возможности накопления энергии в аккумуляторах комбинированной энергетической установки во время стоянки транспортного средства или его остановки у светофора.

Техническое решение относится к самоходным транспортным средствам. Оно касается комбинированной энергетической установки гибридного транспортного средства.

Известны различные комбинированные энергетические установки автотранспортных средств, представленные, например, в патентах РФ 2132784, 2334624.

Более близким аналогом является комбинированная энергетическая установка, показанная в патенте РФ 2312030, В60К 6/04, которая содержит расположенные в одном блоке двигатель внутреннего сгорания, сцепление, коробку передач и редуктор, на корпусе которого закреплена обратимая электрическая машина. Выходной вал редуктора расположен соосно с валом двигателя и соединен карданной передачей с ведущим мостом транспортного средства. Однако при такой энергетической установке во время стоянки транспортного средства невозможно использовать электрическую машину в качестве генератора для накопления энергии в аккумуляторах.

Задача - создание комбинированной энергетической установки, обеспечивающей возможность накопления энергии в аккумуляторах во время стоянки транспортного средства или его остановки у светофора.

Решение задачи обеспечено тем, что комбинированная энергетическая установка автотранспортного средства содержит двигатель внутреннего сгорания, генератор, имеющий привод от вала двигателя внутреннего сгорания, аккумуляторные батареи, образующие буферной накопитель энергии, электродвигатель, трехвальный редуктор, один из крайних валов которого соединен управляемой фрикционной муфтой и карданной передачей с валом генератора, другой крайний вал соединен с валом электродвигателя, а средний вал связан зубчатыми передачами с крайними валами и соединен карданной передачей с ведущим мостом привода колес.

Вследствие кинематической связи двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя посредством редуктора с ведущим мостом привода колес транспортного средства обеспечена возможность создания поворотного момента на колесах либо только двигателем внутреннего сгорания, либо только электродвигателем, либо ими совместно при необходимости ускорения разгона транспортного средства. При этом при остановке транспортного средства у светофора или в случае заторов на проезжей части двигатель внутреннего сгорания после разъединения фрикционной муфтой вала генератора с валом редуктора может работать при большей частоте вращения его вала, обеспечивая посредством генератора накопление энергии в аккумуляторных батареях. Вследствие работы двигателя не на холостом ходу, а под нагрузкой при стоянке транспортного средства значительно снижается выброс вредных веществ в отработавших газах, это улучшает экологическую обстановку на городских улицах.

Для обеспечения компактности энергетической установки электродвигатель закреплен на корпусе редуктора со стороны двигателя внутреннего сгорания, а корпус генератора прикреплен к корпусу двигателя внутреннего сгорания.

На фигуре 1 показано автотранспортное средство с комбинированной энергетической установкой.

На фигуре 2 изображен редуктор.

Комбинированная энергетическая установка автотранспортного средства содержит двигатель внутреннего сгорания 1 (фигура 1), соосно с которым установлен генератор 2 электрической энергии, имеющий привод от вала двигателя 1. Корпус генератора 2 прикреплен к корпусу двигателя 1. Энергетическая установка содержит также электродвигатель 3 и суммирующий трехвальный редуктор 4, к корпусу которого со стороны двигателя 1 прикреплен корпус электродвигателя 3. Редуктор содержит два крайних вала 5 и 6 и средний вал 7 (фигура 2). Вал 5 соединен управляемой фрикционной муфтой 8 и карданной передачей 9 с валом генератора 2. Вал 6 соединен с валом электродвигателя 3. Средний вал 7 связан зубчатыми передачами 10 с валом 5 и зубчатыми передачами 11 с валом 6 и соединен карданной передачей 12 с ведущим мостом 13 привода колес 14.

К генератору 2 электрической цепью посредством электрической аппаратуры подключены аккумуляторы 15, образующие буферный накопитель энергии.

При движении автотранспортного средства по городу двигатель внутреннего сгорания 1 работает в наиболее экономичном режиме с наименьшим расходом топлива при минимальном выделении вредных веществ с отработавшими газами, обеспечивая только привод генератора 2. При этом фрикционная муфта 8 находится в разомкнутом состоянии. Генератор 2 питает электрической энергией аккумуляторы 15 и электродвигатель 3, который посредством зубчатых передач 11 редуктора и карданной передачи 12 обеспечивает привод колес 14 ведущего моста 13.

При увеличении сопротивления движению транспортного средства, например, при движении по наклонному участку проезжей части на подъем замыкают фрикционную муфту 8 и тогда привод транспортного средства обеспечивают совместно двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель.

При остановке транспортного средства у светофора двигатель 1 продолжает работать на экономичном режиме с минимальным выбросом вредных веществ с отработавшими газами, обеспечивая накопление энергии в аккумуляторах для осуществления питания электродвигателя при трогании транспортного средства и его движении.

1. Комбинированная энергетическая установка автотранспортного средства, содержащая двигатель внутреннего сгорания, генератор, имеющий привод от вала двигателя внутреннего сгорания, аккумуляторные батареи, образующие буферной накопитель энергии, электродвигатель, трехвальный редуктор, один из крайних валов которого соединен управляемой фрикционной муфтой и карданной передачей с валом генератора, другой крайний вал соединен с валом электродвигателя, а средний вал связан зубчатыми передачами с крайними валами и соединен карданной передачей с ведущим мостом привода колес.

2. Комбинированная энергетическая установка автотранспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что электродвигатель закреплен на корпусе редуктора со стороны двигателя внутреннего сгорания, а корпус генератора прикреплен к корпусу двигателя внутреннего сгорания.