專(zhuān)利名稱(chēng)：一種車(chē)船行駛驅(qū)動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)換傳遞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于交通機(jī)械，主要涉及一種在車(chē)、船上使用的驅(qū)動(dòng) 動(dòng)能轉(zhuǎn)換傳遞裝置。
背景技術(shù)：
目前，絕大多數(shù)的汽車(chē)或輪船均以?xún)?nèi)燃機(jī)做為其行駛驅(qū)動(dòng)動(dòng)力 源，而且內(nèi)燃機(jī)的燃油爆燃后產(chǎn)生的高熱能驅(qū)動(dòng)其曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)成為機(jī)械 能，該機(jī)械能直接帶動(dòng)車(chē)輪或槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)，使車(chē)船前行。但是，在車(chē)船 行駛過(guò)程中，車(chē)船前進(jìn)行駛所需要的能量與內(nèi)燃機(jī)所發(fā)出的能量不能 合理且高效率配合，產(chǎn)生和造成部份能量的損耗。例如，汽車(chē)以低速 擋行駛時(shí)，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速仍然較高，而車(chē)輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，汽車(chē)前進(jìn)中所需 的驅(qū)動(dòng)動(dòng)能小于內(nèi)燃機(jī)輸出能量，內(nèi)燃機(jī)功率有很大浪費(fèi)。其他擋位 也存在相同現(xiàn)象。由于帶擋的汽車(chē)是剛性驅(qū)動(dòng)，所以在汽車(chē)行駛時(shí)內(nèi) 燃機(jī)經(jīng)常處在作負(fù)功狀態(tài)下。如車(chē)輛在下坡行駛時(shí)，當(dāng)重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化 動(dòng)能大于行駛阻力時(shí)，內(nèi)燃機(jī)作負(fù)功，相等時(shí)不作功，小于時(shí)工作效 率也不高；當(dāng)車(chē)輛在平的路面上以經(jīng)濟(jì)車(chē)速運(yùn)行時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷功 率一般在額定功率的20-40%之間，此種狀態(tài)下，內(nèi)燃機(jī)耗油率依然 較高，就是說(shuō)，由于剛性傳動(dòng)，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速和變速箱擋位不變，而實(shí) 際運(yùn)行阻力并不需要當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)輸出功率，比如內(nèi)燃機(jī)4000轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn) 動(dòng)而3000轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)動(dòng)輸出功率就等于行車(chē)阻力了。同樣，由于內(nèi)燃機(jī) 輸出動(dòng)力的剛性傳動(dòng)，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)低于4000轉(zhuǎn)/分時(shí)，內(nèi)燃機(jī)是不作有用功的，而采用脫擋滑行方法是有危險(xiǎn)的，同時(shí)駕駛?cè)藛T會(huì)產(chǎn)生駕駛 疲勞，駕駛感覺(jué)也不好。另外，無(wú)級(jí)變速的汽車(chē)傳動(dòng)效率低，燃油經(jīng) 濟(jì)性差，處在高速擋時(shí)，有些路況危險(xiǎn)，如下坡高速行駛，不能保持 內(nèi)燃機(jī)的輸出功率與所需要的能量隨時(shí)匹配。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)上述已有技術(shù)存在的問(wèn)題和缺陷，設(shè) 計(jì)提供一種新結(jié)構(gòu)的車(chē)船行駛驅(qū)動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)換傳遞裝置，達(dá)到簡(jiǎn)化車(chē)船 行駛驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，合理使用內(nèi)燃機(jī)輸出功率、大幅度節(jié)約燃油、方便駕 駛操作、提高安全性的目的。
本實(shí)用新型的基本設(shè)計(jì)是，該裝置由內(nèi)燃機(jī)、它勵(lì)直流發(fā)電機(jī)、 串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)車(chē)輪或螺旋槳葉依次串聯(lián)連接裝配構(gòu) 成，其內(nèi)燃機(jī)曲軸動(dòng)力輸出端與它勵(lì)直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接，導(dǎo)線(xiàn)兩端 分別固接在它勵(lì)直流發(fā)電機(jī)和串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)上，串勵(lì)或復(fù)勵(lì) 直流電動(dòng)機(jī)的電機(jī)軸與驅(qū)動(dòng)車(chē)輪或螺旋槳葉連接。
本實(shí)用新型仍以?xún)?nèi)燃機(jī)為車(chē)船行駛驅(qū)動(dòng)動(dòng)力能源，采用內(nèi)燃機(jī)、 它勵(lì)直流發(fā)電機(jī)、串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)車(chē)輪或螺旋槳葉串聯(lián) 連接的結(jié)構(gòu)，將燃油的熱能依次轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、電能、機(jī)械能的方式， 驅(qū)動(dòng)車(chē)船行駛，其特點(diǎn)如下1、比現(xiàn)有機(jī)械傳動(dòng)類(lèi)型的車(chē)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 節(jié)省燃油。2、動(dòng)力性好，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率與阻力的負(fù)功有關(guān)， 沒(méi)有剛性傳動(dòng)變速器，因而使驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)力逐漸增加動(dòng)力并不中 斷，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出能量經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化后是能量的傳遞補(bǔ)而不是機(jī)械剛性的動(dòng) 力傳遞，因此可使汽車(chē)的起步、加速性能、平均車(chē)速提高、汽車(chē)的最
高車(chē)速也可提高。3、控制簡(jiǎn)單，無(wú)級(jí)變速。4、有好的制動(dòng)性，均勻的制動(dòng)能量。5、增加安全性和車(chē)的平穩(wěn)性。在汽車(chē)起步和行駛時(shí)無(wú) 需離合器操作和手動(dòng)換擋操作，可使駕駛員集中精力注意路面交通情 況。6、可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的滑行，而且可以實(shí)現(xiàn)不降低車(chē)的速度或 對(duì)車(chē)速進(jìn)行控制。7、反轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí)前車(chē)輪壓不到人，為了不壓到前方 的人或物可以讓車(chē)輪反向制動(dòng)，是排開(kāi)了前方的人或物，而不碾壓人 或物。8、內(nèi)燃機(jī)使用壽命將得到延長(zhǎng)，由于本系統(tǒng)切斷了內(nèi)燃機(jī)與 車(chē)輪的剛性傳動(dòng)，因此就減少了發(fā)生動(dòng)力傳遞過(guò)程中的沖擊和動(dòng)載荷 對(duì)內(nèi)燃機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)的零件損害，也就延長(zhǎng)了使用壽命。9、提高了 汽車(chē)的通過(guò)性能。在發(fā)動(dòng)機(jī)能量輸出范圍內(nèi)串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)是 自行適應(yīng)汽車(chē)行駛阻力的變化，在必要時(shí)又可調(diào)節(jié)它勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的 勵(lì)磁來(lái)迅速改變內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速，內(nèi)燃機(jī)的輸出能量變化以滿(mǎn)足牽引力 的需要，因此顯著提高了汽車(chē)的通過(guò)性能。10、減少了廢氣污染。手 動(dòng)換擋過(guò)程常常有供油急劇變化，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速變化較大的情況，容易 導(dǎo)致燃燒不完全，使得內(nèi)燃機(jī)廢氣中有害物質(zhì)增加。在本系統(tǒng)中內(nèi)燃 機(jī)保持相對(duì)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速，內(nèi)燃機(jī)的燃燒條件不會(huì)惡化，因此可減少發(fā) 動(dòng)機(jī)排放的廢氣對(duì)空氣的污染。11、減少了人為錯(cuò)誤操作而引起的耗 油。12、上坡時(shí)內(nèi)燃機(jī)不會(huì)熄火。由于汽車(chē)的功率不足或換擋不及時(shí)， 常會(huì)造成內(nèi)燃機(jī)熄火引起的停車(chē)和內(nèi)燃機(jī)重新啟動(dòng)問(wèn)題，即有危險(xiǎn)還 耗油。


附圖是車(chē)船行駛驅(qū)動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)換傳遞裝置總體配置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中件號(hào)說(shuō)明
1、內(nèi)燃機(jī)；2、它勵(lì)直流發(fā)電機(jī)；3、導(dǎo)線(xiàn)；4、串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)；5、驅(qū)動(dòng)車(chē)輪或螺旋槳葉。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型最佳實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。 一種車(chē) 船行駛驅(qū)動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)換傳遞裝置，該裝置由內(nèi)燃機(jī)l、它勵(lì)直流發(fā)電機(jī)
2、串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)4和驅(qū)動(dòng)車(chē)輪或螺旋槳葉5依次串聯(lián)連接 裝配構(gòu)成，其內(nèi)燃機(jī)1曲軸動(dòng)力輸出端與它勵(lì)直流發(fā)電機(jī)2轉(zhuǎn)軸連接， 導(dǎo)線(xiàn)3兩端分別固接在它勵(lì)直流發(fā)電機(jī)2和串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)4 上，串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)4的電機(jī)軸與驅(qū)動(dòng)車(chē)輪或螺旋槳葉5連接。 內(nèi)燃機(jī)1的曲軸與它勵(lì)直流發(fā)電機(jī)2轉(zhuǎn)軸之間可采用聯(lián)軸器或萬(wàn)向節(jié) 傳動(dòng)軸進(jìn)行同軸機(jī)械連接結(jié)構(gòu)，也可以采用兩軸錯(cuò)位機(jī)械結(jié)構(gòu)連接。 串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)4與驅(qū)動(dòng)車(chē)輪或螺旋槳葉5之間采用車(chē)船上常 規(guī)的萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸連接方案即可，也可以把串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)放 到車(chē)輪上。
以車(chē)船配用較多的四行程發(fā)動(dòng)機(jī)為例，曲軸每轉(zhuǎn)兩圈發(fā)動(dòng)機(jī)完成 一個(gè)工作周期，所發(fā)出的能量與汽缸的總排量有關(guān)。針對(duì)一個(gè)工作周 期，設(shè)定它勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁以達(dá)到高效吸收能量的目的，可以通 過(guò)改變勵(lì)磁大小，合理調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載率，以達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化 的要求。發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高低只是單位時(shí)間內(nèi)完成多少個(gè)工作周期，反 映到它勵(lì)直流發(fā)電機(jī)時(shí)，是電壓的相應(yīng)變化，來(lái)完成發(fā)電機(jī)對(duì)內(nèi)燃機(jī) 的隨時(shí)能量轉(zhuǎn)化，它勵(lì)發(fā)電機(jī)的機(jī)械特性硬與串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī) 負(fù)荷的變化關(guān)系小，從而取消變速器一類(lèi)的剛性傳動(dòng)。電動(dòng)機(jī)用串勵(lì) 或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性有如下特點(diǎn)1、是一條非線(xiàn)性的軟特 性，2、當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩小時(shí)轉(zhuǎn)速很高，3、電磁轉(zhuǎn)距與電流的平方成正比，因此啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩很大，過(guò)載能力強(qiáng)。如用車(chē)輪和電動(dòng)機(jī)一體可以派生出 車(chē)輪反轉(zhuǎn)制動(dòng)，各車(chē)輪通不通電可能完成對(duì)輪速的控制，達(dá)到平穩(wěn)合 理控制整車(chē)的目的。成立的理論基礎(chǔ)是發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)就會(huì)產(chǎn)生電流，電 動(dòng)機(jī)有電流就會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)對(duì)外做功，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的能量以高效率 隨時(shí)轉(zhuǎn)化成所需要的能量。截止目前，還未出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)、它勵(lì)直流發(fā) 電機(jī)與串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、車(chē)輪、直連配合使用的報(bào)導(dǎo)和先例。 用能耗制動(dòng)或反接串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁、或能耗制動(dòng)與反接 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁的組合，以達(dá)到制動(dòng)的目的。要完成的結(jié)果是， 把發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與車(chē)輪的轉(zhuǎn)速分離開(kāi)。發(fā)動(dòng)機(jī)做功如果大于行駛阻 力，汽車(chē)將加速；如果發(fā)動(dòng)機(jī)做功等于行駛阻力，汽車(chē)將維持原過(guò)去 形式；如果發(fā)動(dòng)機(jī)做功小于行駛阻力，汽車(chē)將減速行駛。從而大大提 高了發(fā)動(dòng)機(jī)的有用功，就是避免了發(fā)動(dòng)機(jī)的剛性傳遞，使得發(fā)動(dòng)機(jī)牽 引力與行車(chē)阻力相配合，與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)，與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率有
關(guān)，并實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)變速，提高了駕駛性能和安全性。從發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)到 最高轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩和最大功率不可能在同一轉(zhuǎn)速上，因 此要求勵(lì)磁大小要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速做相應(yīng)變化，以達(dá)到對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出 能量最大的提取。
能滿(mǎn)足以上條件的電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)不是一種。交流電動(dòng)機(jī)也日趨 完善，比如凡是能用直流調(diào)速的場(chǎng)合，都能使用交流調(diào)速。直流調(diào)速 達(dá)不到的，如大容量，高轉(zhuǎn)速，高電壓以及環(huán)境十分惡劣的場(chǎng)所，都 能使用交流調(diào)速。還有永磁電動(dòng)機(jī)、永磁混合無(wú)刷電動(dòng)機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻 電動(dòng)機(jī)、通用電動(dòng)機(jī)等，都有達(dá)到相應(yīng)要求的可能性。
權(quán)利要求1. 一種車(chē)船行駛驅(qū)動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)換傳遞裝置，其特征在于該裝置由內(nèi)燃機(jī)(1)、它勵(lì)直流發(fā)電機(jī)(2)、串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)(4)和驅(qū)動(dòng)車(chē)輪或螺旋槳葉(5)依次串聯(lián)連接裝配構(gòu)成，其內(nèi)燃機(jī)(1)曲軸動(dòng)力輸出端與它勵(lì)直流發(fā)電機(jī)(2)轉(zhuǎn)軸連接，導(dǎo)線(xiàn)(3)兩端分別固接在它勵(lì)直流發(fā)電機(jī)(2)和串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)(4)上，串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)(4)的電機(jī)軸與驅(qū)動(dòng)車(chē)輪或螺旋槳葉(5)連接。
專(zhuān)利摘要一種車(chē)船行駛驅(qū)動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)換傳遞裝置屬于交通機(jī)械；該裝置由內(nèi)燃機(jī)、它勵(lì)直流發(fā)電機(jī)、串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)車(chē)輪或螺旋槳葉依次串聯(lián)連接構(gòu)成，其中內(nèi)燃機(jī)曲軸動(dòng)力輸出端與它勵(lì)直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接，導(dǎo)線(xiàn)兩端分別固接在它勵(lì)直流發(fā)電機(jī)和串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)上，串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)機(jī)軸與驅(qū)動(dòng)車(chē)輪或螺旋槳葉連接；本裝置將內(nèi)燃機(jī)輸出的機(jī)械能依次轉(zhuǎn)換成發(fā)電機(jī)的電能、電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能再驅(qū)動(dòng)車(chē)船行駛，具有結(jié)構(gòu)新穎簡(jiǎn)單、能量轉(zhuǎn)換順暢、節(jié)約燃油、車(chē)船動(dòng)力性好、操控簡(jiǎn)易方便、無(wú)級(jí)變速、安全性高、空氣污染輕的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B60K8/00GK201280063SQ200820134738
公開(kāi)日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2008年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月9日
發(fā)明者徐鵬程 申請(qǐng)人:徐鵬程