專利名稱:機動車輛動能儲存節(jié)油系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明是一種可用于各種機動車輛、特別是汽車的動能儲存節(jié)油系統(tǒng)。
眾所周知，汽車等各種機動車輛是利用制動裝置所產(chǎn)生的摩擦阻力來實現(xiàn)減速或停車的。制動時，消耗燃油而得到的車輛動能變成制動器上的熱能散失掉了。據(jù)有關(guān)資料介紹，載重2.5噸的躍進牌汽車，當(dāng)車速從50公里/小時下降到30公里/小時時，制動消耗的汽車動能需用30～40毫升汽油的熱能來轉(zhuǎn)換;載重4噸的解放牌汽車，當(dāng)車速從40公里/小時下降到停車時，制動消耗的動能相當(dāng)于耗用汽油100毫升;發(fā)動機正常起動一次所需的燃油，可供車輛行駛200～1000米。在故障或寒冷季節(jié)起動所需的燃油則成倍增加。頻繁地起動、加力、制動和停車是所有機動車輛的共同特點，城市公共汽車更為突出。這種能量損耗相當(dāng)可觀，而且增加了環(huán)境污染。
本發(fā)明的任務(wù)，就是提供一種可以儲存機動車輛制動時的慣性動能的辦法及裝置，以減少燃油的無效損耗。
本發(fā)明之機動車輛(特別是汽車)的動能儲存節(jié)油系統(tǒng)，是利用液泵-液馬達的可逆性，采用液壓蓄能器，將車輛制動時的慣性動能借助機械-液壓裝置轉(zhuǎn)換成液體壓力能儲存起來，需要時把液壓能釋放出來，借助液壓-機械裝置協(xié)助車輛起動或加力。
采用本發(fā)明之機動車輛動能儲存節(jié)油系統(tǒng)，因動能可以儲存，不需以滑行代替制動來節(jié)油，故可提高車輛行駛速度和運營的經(jīng)濟性，同時改善了車輛起動、加力、制動和減振等性能，延長了制動系統(tǒng)的壽命，此外，因節(jié)油也同時減少了廢氣排放所引起的環(huán)境污染。
下面結(jié)合附圖詳細地說明本發(fā)明的內(nèi)容。
圖1表明系統(tǒng)在車輛制動或停車時的工作狀況。
圖2表明系統(tǒng)在車輛起動或加力時的工作狀況。
本發(fā)明之機動車輛動能儲存節(jié)油系統(tǒng)，是根據(jù)目前一般司機的操作習(xí)慣來設(shè)計的。不需要任何附加動作就能自動實現(xiàn)制動時儲能和加力時放能。
制動儲能過程如圖1所示，當(dāng)足輕踩制動踏板時，在制動氣路未打開之前，先通過壓縮空氣(或電力或液力或機械)作用，即圖1中的(P、E)，使離合器(17)接合，汽車的慣性借助變速箱(14)上取力齒輪(16)、傳動齒輪(15)、離合器(17)拖動油泵(1)旋轉(zhuǎn)，油箱(2)中的油通過液動換向閥(3)、單向閥(5)被壓入蓄能器(6)。蓄能器(6)中的壓力建立起來之后，打開液動換向閥(8)，壓力油通過圖中虛線所示的油路到液壓離合器(17)，保持并增大離合器的接合力，使系統(tǒng)可靠地工作。隨著蓄能器內(nèi)液壓的升高。其阻止油泵旋轉(zhuǎn)的反力矩也隨之增大，而使車輛制動。這樣車輛制動時的慣性動能就轉(zhuǎn)換成液體壓力能儲存在蓄能器中。超過蓄能器容量的壓力油通過安全閥(7)釋放，限制液壓系統(tǒng)的最高壓力。壓力表(9)指示蓄能器內(nèi)的壓力。汽車減速以至停車后，單向閥(5)封存儲能器內(nèi)的液壓能，并防止油泵逆轉(zhuǎn)。由于此時離合器(17)在液壓力下保持接合，該系統(tǒng)還可加強手制動效果。
當(dāng)需急制動時，用力踩下制動踏板，在液壓系統(tǒng)儲能制動的同時，打開了制動裝置氣路，此時，液壓儲能制動和機械摩擦制動同時起作用，實現(xiàn)更加有力的制動。
起動或加力時的放能過程如圖2所示，當(dāng)足輕踩油門踏板時，通過機械或電力使換向閥(4)換向。若此時蓄能器內(nèi)有壓力油，則經(jīng)換向閥(8)和換向閥(4)使液動換向閥(3)換向，蓄能器(6)中的壓力油，通過換向閥(3)驅(qū)動油泵(1)旋轉(zhuǎn)，使油泵成為油馬達，(轉(zhuǎn)向與原油泵相同)。通過在蓄能器的壓力下保持接合的離合器(17)、齒輪(15)、齒輪(16)帶動變速箱(14)的傳動軸，協(xié)助或代替起動電機起動車輛發(fā)動機，或給整個車輛加力。該系統(tǒng)的效率主要取決于液泵-液馬達的工作效率。
隨著能量的釋放，蓄能器內(nèi)的壓力降到一定值時，換向閥(8)在彈簧作用下復(fù)位，切斷壓力油路，在彈簧作用下，離合器(17)脫開，換向閥(3)復(fù)位，系統(tǒng)呈準備再次接受制動儲能狀態(tài)，并與車輛的機械傳動系統(tǒng)脫開。車輛在一般狀態(tài)下繼續(xù)行駛。這樣不僅可減少油泵空轉(zhuǎn)的能量損耗，而且可延長系統(tǒng)的使用壽命。換向閥(8)相當(dāng)于一個順序閥，到一定壓力時才打開，以保證離合器的可靠接合，低于一定壓力時則關(guān)閉，保持蓄能器內(nèi)有一定的剩余壓力。
車輛行駛時，由于路面不平而引起彈簧上部分的上下振動，它損耗了車輛前進的動能。對這種不可避免的振動，很多車輛常借助液壓減震器的阻尼作用來衰減它，使這部分振動能量反復(fù)通過節(jié)流小孔轉(zhuǎn)換成液體的熱能而散失掉。為回收這部分能量，權(quán)項2所提出的附加裝置如圖2中點劃線框內(nèi)所示，車輛減震彈簧(10)振動時帶動減震蓄能活塞(13)上下往復(fù)運動，分別打開一組單向閥(11)或另一組單向閥(12)，把油箱(2)內(nèi)的油吸入油缸，并壓入液壓蓄能器(6)，在對振動發(fā)生阻尼作用的同時，把部分振動能量轉(zhuǎn)換成液壓能儲存起來，以備協(xié)助車輛加力之用。
該系統(tǒng)中的液壓閥可以選用標(biāo)準液壓件來組合，也可設(shè)計成專門的多功能集成閥系列，以適應(yīng)各種車輛的需要，尤其在大批生產(chǎn)時將顯示其經(jīng)濟性。
該節(jié)油系統(tǒng)簡單易行，不僅可用于設(shè)計新型汽車等機動車輛，而且可用于對現(xiàn)有汽車等機動車輛進行加裝改造。
權(quán)利要求
1.一種用于各種機動車輛、特別是汽車的動能儲存節(jié)油系統(tǒng)，其特征是利用液泵-液馬達(1)的可逆性，采用液壓蓄能器(6)，將車輛制動時的慣性動能借助機械-液壓裝置轉(zhuǎn)換成液體壓力能儲存起來，需要時把液壓能釋放出來，借助液壓-機械裝置協(xié)助車輛起動或加力。
2.按照權(quán)利要求
1.所說的節(jié)油系統(tǒng)，其特征是它可增設(shè)一個由單向閥(11)、(12)和活塞(13)組成的雙向單柱塞泵的附加裝置，代替通常的液壓減震器。在汽車行駛時，它既能對彈簧上部分的振動能量進行阻尼衰減，又能把部分振動能量轉(zhuǎn)換成液體的壓力能儲存到蓄能器(6)中。
3.按照權(quán)利要求
1.所說的節(jié)油系統(tǒng)，其特征是可以根據(jù)各種車輛的需要，采用機械、氣動、液動或電動等不同控制方式，操縱換向閥(4)和離合器(17)，按司機的習(xí)慣動作，自動實現(xiàn)制動時儲能和加力時放能。
4.按照權(quán)利要求
1.所說的節(jié)油系統(tǒng)，其特征是當(dāng)用于其變速箱(14)上設(shè)有取力窗口的汽車時，可利用此位置安裝取力器和油泵-油馬達(1)，從而簡便地把液壓系統(tǒng)與車輛機械傳動系統(tǒng)相連。
5.按照權(quán)利要求
1.和2.所說的節(jié)油系統(tǒng)，其特征是其中各種液壓閥可以采用標(biāo)準液壓件來組合，或設(shè)計專用的多功能集成式液壓閥。
6.按照權(quán)利要求
1.所說的節(jié)油系統(tǒng)，汽車在制動時的慣性動能，借助變速箱(14)上取力齒輪(16)、傳動齒輪(15)、離合器(17)拖動油泵(1)旋轉(zhuǎn)，油箱(2)中的油通過液動換向閥(3)、單向閥(5)被壓入液壓蓄能器(6)，實現(xiàn)動能-液壓能的轉(zhuǎn)換并儲存。
7.按照權(quán)利要求
1.所說的節(jié)油系統(tǒng)，汽車在需要起動或加力時，蓄能器中的壓力油通過換向閥(3)驅(qū)動油馬達(1)旋轉(zhuǎn)。通過在蓄能器的壓力下保持接合的離合器(17)、齒輪(15)、齒輪(16)帶動變速箱(14)的傳動軸，協(xié)助車輛起動或加力。
專利摘要
一種可用于各種機動車輛，特別是汽車的節(jié)能系統(tǒng)。它能在車輛行駛過程中，自動地將車輛制動時的慣性動能和車輛在行駛時彈簧上部分垂直振動的能量，通過機械——液壓裝置轉(zhuǎn)換成液體的壓力能儲存在蓄能器中。在車輛需要加力時，自動地將蓄能器中的液壓能釋放出來，通過液壓——機械裝置協(xié)助車輛起動或加力，以實現(xiàn)節(jié)油；并同時改善車輛起動、加力、制動和減震等性能。它可用于新型機動車輛的設(shè)計，也可對現(xiàn)有機動車輛進行加裝改造。
文檔編號F15B1/00GK87100344SQ87100344
公開日1987年7月29日 申請日期1987年1月9日
發(fā)明者江紹成 申請人:江紹成導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan