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復(fù)合動(dòng)力車的制作方法

文檔序號:3917150閱讀:225來源:國知局
專利名稱:復(fù)合動(dòng)力車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種復(fù)合動(dòng)力車的動(dòng)力配置與控制,尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)和整車控制策略。
背景技術(shù)
( — )、 公知的燃油汽車,其發(fā)動(dòng)機(jī)供給的燃料所放出的熱量,只有20_30%轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉?,而其余的熱量將隨廢氣、冷卻介質(zhì)等不同途徑排出發(fā)動(dòng)機(jī)外。以汽油機(jī)為例,汽油燃燒產(chǎn)生的100%能量,除去發(fā)動(dòng)機(jī)附件損失2、2% (1、6% )、怠速/空轉(zhuǎn)損失17、2% (3、6%)以及輸出有用功18、2% (25、6%)夕卜,而余下的62、4% (69、2% )則全部是發(fā)動(dòng)機(jī)損失(括號內(nèi)的數(shù)字是公路行駛時(shí)的數(shù)據(jù))。其中,廢氣帶走的熱量約占21-25 % ,冷卻介質(zhì)帶走的
熱量約占30-40%,不完全燃燒的熱損失約占6-13%,其它熱量損失約占7-16%......其
最主要的弊端是,燃油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣對環(huán)境所造成的污染。[0004] ( 二 )、 公知的電動(dòng)汽車是電池動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的汽車,被譽(yù)為"零污染"綠色環(huán)保動(dòng)力車。其優(yōu)點(diǎn)是布置方便、控制靈活、無級變速、起動(dòng)變速平穩(wěn);電機(jī)的轉(zhuǎn)速與汽車的車速無直接關(guān)系,可以按汽車行駛的功率要求,以恒功率自動(dòng)調(diào)速而獲得其轉(zhuǎn)速的最佳經(jīng)濟(jì)效益……其缺點(diǎn)是,電池的能量密度與汽油差百倍,遠(yuǎn)未達(dá)到人們所需求的數(shù)值,各種類別的蓄電池又普遍存在著價(jià)格高、壽命短、充電時(shí)間長及電池的平均充放電效率較低,從電網(wǎng)經(jīng)鎳氫電池和鋰離子電池提供電能的費(fèi)用較高和充電后行駛距離短等……其最主要的弊端是,電動(dòng)汽車"零污染"的優(yōu)點(diǎn)只是從微觀的角度所得到的,即僅僅是從汽車本身而得出的。假若從宏觀的角度看,其電動(dòng)汽車使用的電能的源頭生產(chǎn)企業(yè)-發(fā)電廠所產(chǎn)生的環(huán)境污染,即其"宏觀污染值"并不小(目前中國電力的80%以上是燃煤產(chǎn)生的)。[0006] (三)、 公知的氫動(dòng)力汽車,是以液態(tài)氫作為汽油的替代能源,其最大優(yōu)點(diǎn)是零污染,這是
十分可取的。但,若從安全的角度去分析,一輛裝載著被壓縮成液態(tài)氫的高壓隔熱儲(chǔ)氫罐的汽車,一旦其儲(chǔ)氫罐或其輸氣管被撞擊破裂、點(diǎn)燃,其后果是難以想象的。所以,以氫氣、天
然氣、煤氣、甲醛等可燃?xì)怏w為燃油的替代燃料,應(yīng)用于快速移動(dòng)且存在著較大沖撞幾率的
汽車中,其安全、成本控制問題還是有待深入探討的;(四)、復(fù)合動(dòng)力汽車也被稱之為混合動(dòng)力車(HEV),是由內(nèi)燃機(jī)和電池兩種動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的
汽車,其技術(shù)實(shí)質(zhì)是燃油汽車技術(shù)與電動(dòng)汽車技術(shù)的集成。它優(yōu)點(diǎn)是,可以消除或大大地減少怠速工作狀態(tài),而使發(fā)動(dòng)機(jī)盡可能的工作在高效率、低排放區(qū)域,且保持了由燃油汽車?yán)m(xù)駛里程長的固有特點(diǎn),其設(shè)計(jì)思維是正確的。 目前復(fù)合動(dòng)力車的動(dòng)力配置按動(dòng)力總成的動(dòng)力傳輸路線的不同,被分為串聯(lián)式、
并聯(lián)式和混聯(lián)式三種。串聯(lián)式復(fù)合動(dòng)力車的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,電能通過控制器輸送到電池或電動(dòng)機(jī),由電動(dòng)機(jī)通過變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)車輪……并聯(lián)式復(fù)合動(dòng)力車的電機(jī)既可以作電動(dòng)機(jī)又可以作發(fā)電機(jī)……豐田的Prius屬于以電動(dòng)機(jī)為主的混聯(lián)式復(fù)合動(dòng)力車,在常規(guī)行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)作主動(dòng)力源,由動(dòng)力分離裝置將動(dòng)力分成兩路,一路驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電,產(chǎn)生的電力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,另一路則直接驅(qū)動(dòng)車輪……其共性一是,其發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能,都是消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力而轉(zhuǎn)換來的,能量幾經(jīng)轉(zhuǎn)換,效率較低;其二是,所采用的四沖程水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的性能并不是最佳的(參見下文)……加之,為了實(shí)現(xiàn)對發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的最佳控制和為了提高純電池工況下可行駛里程及加大制動(dòng)回收能量的數(shù)量,所需要增加的研制成本較大——這正是雖人們預(yù)測它可能具有巨大的發(fā)展?jié)摿褪挚春玫氖袌銮熬?,但事?shí)上并非如此之癥結(jié)。[0011](五)、 利用太陽能以非常經(jīng)濟(jì)的手段生產(chǎn)液態(tài)氫,并將液態(tài)氫存儲(chǔ)在氫化金屬燃料箱中,用這種燃料電池系統(tǒng)供應(yīng)電力馬達(dá)的電動(dòng)汽車,也是一個(gè)非常好的研發(fā)方向,只是目前離其應(yīng)用還有一段時(shí)間距離。

發(fā)明內(nèi)容為了進(jìn)一步提升汽車的性能,實(shí)用新型在對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車?yán)碚?特別是其最
基礎(chǔ)理論)及汽車實(shí)用技術(shù)較系統(tǒng)的學(xué)習(xí)、研究的基礎(chǔ)上,從發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式和性能改
良、車輛能量的回收利用和動(dòng)力系統(tǒng)的配置及控制等幾方面入手,通過集成化創(chuàng)新,對目前
復(fù)合動(dòng)力車進(jìn)行了系統(tǒng)性改進(jìn)和優(yōu)化,以使之能夠更加節(jié)能減排、更加實(shí)用耐用。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 —、發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式和性能的改良 該子方案包括,采用六沖程發(fā)動(dòng)機(jī)并對其實(shí)施風(fēng)冷系高溫冷卻及將六沖程發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)與缸內(nèi)噴射、分缸斷油和間歇供油技術(shù)集成和采用新的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料控制摸式以及發(fā)動(dòng)機(jī)的適時(shí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)等幾項(xiàng)具體技術(shù)措施( — )、采用六沖程發(fā)動(dòng)機(jī)并對其實(shí)施風(fēng)冷系高溫冷卻 公知的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)是不易將廢氣自缸內(nèi)排除干凈的,且會(huì)在換氣時(shí)減少有效工作行程,還會(huì)將一部分可燃混合氣體隨同廢氣排出(汽油機(jī));三角活塞轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性較差,起動(dòng)性和耐久性低;四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性等綜合指標(biāo),均好于二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)而被汽車所廣泛應(yīng)用。但由于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一般比較高,進(jìn)、排氣通道的截面又很小,氣流通道的阻力會(huì)使進(jìn)入氣缸的氣體壓力下降;又由于上一工作循環(huán)后,缸內(nèi)廢氣的壓力、溫度較高,使新鮮空氣必須等到缸內(nèi)廢氣的壓力降至低于大氣壓力P。后才能進(jìn)入氣缸,從而縮短了進(jìn)氣時(shí)間;而進(jìn)入氣缸的新鮮空氣除了與缸內(nèi)的高溫機(jī)件產(chǎn)生熱交換外,還要被缸內(nèi)的廢氣加熱,而使其密度減小。在排氣終了 ,活塞達(dá)到上至點(diǎn)時(shí),廢氣充滿壓縮容積,雖利用廢氣流動(dòng)慣性,亦難使之排除干凈。殘余的廢氣沖淡和沾污了新鮮氣體,對此后的燃燒極為不利,而且還會(huì)妨礙新鮮氣體進(jìn)入氣缸,使充氣量減少……因此,人們才千方百計(jì)地采取了各種措施,來努力提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣系數(shù)和降低殘余廢氣系數(shù)。 目前所采用的措施及弊端其一是,排氣門提前開啟并延遲關(guān)閉。排氣門提前開啟的益處是,增加了排氣時(shí)間,而使殘余廢氣系數(shù)得以降低,并可以降低排氣沖程時(shí)活塞的運(yùn)動(dòng)阻力,減少發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)功消耗。但其弊端是,在發(fā)動(dòng)機(jī)膨脹行程時(shí)排氣門的提前開啟,使缸內(nèi)氣體的壓力、熱量迅速降低,而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率的大幅度下降;其二是,增設(shè)了附加空氣閥、怠速控制閥、諧波增壓、多氣門、可變進(jìn)氣歧管……這些措施對提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣系數(shù)確實(shí)是有幫助作用,但卻增加了制造成本和發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的復(fù)雜性;其三是,采用廢氣渦輪增壓。但廢氣渦輪增壓對于汽油機(jī)來說,又會(huì)因汽油機(jī)的燃燒機(jī)理與柴油機(jī)的燃燒機(jī)理的不同,而使"爆震"更加容易發(fā)生……關(guān)鍵問題還在于汽油機(jī)采用廢氣渦輪增壓后,其效果只要在高原地區(qū)或節(jié)氣門開度為3/4以上時(shí)才能顯現(xiàn),因此必須在發(fā)動(dòng)機(jī)和增壓器之間裝有離合控制機(jī)構(gòu),或采用可變壓縮比技術(shù)(如發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)Trionic)……這就使得發(fā)動(dòng)機(jī)的操控機(jī)構(gòu)變得更加復(fù)雜,也增加了汽車的制造成本;另外,無論是柴油機(jī)還是汽油機(jī),采用廢氣渦輪增壓都會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的工作強(qiáng)度增大,從而影響材料和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)工作壽命,因而不被汽油機(jī)廣泛應(yīng)用…… 從熱力學(xué)的角度看,雖然通過熱機(jī)并不可能把混合氣燃燒產(chǎn)生的熱全部轉(zhuǎn)換為機(jī)械功,但在混合氣燃燒的過程中還是應(yīng)該盡量減少其熱損失,以使其產(chǎn)生的熱量能發(fā)揮其盡量大的效能,而產(chǎn)生盡量大的膨脹功;可是,為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作,又必須對在高溫條件下工作的缸內(nèi)機(jī)件加以及時(shí)適度冷卻。這一矛盾,顯然是目前水冷系冷卻水套中的循環(huán)水和風(fēng)冷系缸體外的流動(dòng)氣流,對發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)機(jī)件"隔靴撓癢"式的冷卻,所難以
協(xié)調(diào)和平衡的(特別是多缸發(fā)動(dòng)機(jī))......發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻狀態(tài)不能按著發(fā)動(dòng)機(jī)各行程的不
同需求,而"隨機(jī)應(yīng)變",以致使發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量損失過多,則是燃油汽車熱效率低的一個(gè)主要因素。 實(shí)用新型采用的發(fā)動(dòng)機(jī)是活塞式六行程發(fā)動(dòng)機(jī)。其活塞往復(fù)六個(gè)單程完成一個(gè)工作循環(huán)進(jìn)氣1行程一壓縮行程一膨脹行程一排氣1行程一進(jìn)氣2行程一排氣2行程(進(jìn)氣2、排氣2這兩個(gè)行程也可以稱為冷卻掃氣行程)。該發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn), 一是可以利用重復(fù)性進(jìn)氣、排氣,而使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得較高的充氣系數(shù)和較低的殘余廢氣系數(shù);二是,在對發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施風(fēng)冷系冷卻的條件下,可以利用重復(fù)性進(jìn)氣、排氣,而使缸內(nèi)機(jī)件的冷卻狀態(tài)隨著行程的不同而改變,即在壓縮、膨脹的兩個(gè)行程時(shí),由于缸內(nèi)沒有冷卻介質(zhì)(低溫空氣)的介入,而使發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)處于弱冷卻狀態(tài);在發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣行程時(shí),由于低溫空氣直接接觸到缸內(nèi)的高溫機(jī)件,而使缸內(nèi)機(jī)件處于強(qiáng)冷卻狀態(tài)。這樣,再加上風(fēng)冷系冷卻的合理設(shè)計(jì),就可以在確保缸內(nèi)機(jī)件得到較好冷卻的同時(shí),大大地減少冷卻系的負(fù)面效應(yīng),而達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率之目的; 發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮行程的弱冷卻狀態(tài),加之風(fēng)冷系所實(shí)施的高溫冷卻(缸體所始終處于的較高溫度),會(huì)使缸內(nèi)的空氣和混合氣得到較好的預(yù)熱,對燃油的蒸發(fā)、霧化的作用會(huì)更加直接有效,可以大大的提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率。
( 二 )、將六沖程發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)與缸內(nèi)噴射、分缸斷油和間歇供油技術(shù)集成 與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的功率并不是二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)功率的1/2的道理相似,在相同的
工作容量和曲軸轉(zhuǎn)速的情況下,該六沖程發(fā)動(dòng)機(jī)功率的估算值約為四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)功率的
80-90% ;在相同運(yùn)行時(shí)間內(nèi),六沖程發(fā)動(dòng)機(jī)與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)相比較,其燃油可節(jié)省1/3即
33. 33%……功率小幅下降換得燃油大幅度降低,是該機(jī)型的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。但,該機(jī)型卻不
能用于非缸內(nèi)噴射的條件下,這是因?yàn)椋笤黾拥倪M(jìn)氣行程會(huì)將殘留在進(jìn)氣歧管中的混合
氣帶入到氣缸內(nèi),而被此后的排氣行程排出,產(chǎn)生燃油浪費(fèi)現(xiàn)象,所以又必須將缸內(nèi)直噴技術(shù)與其集成,這是其一 ;其二是,該機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻,若僅僅依賴其自身的重復(fù)性排氣、進(jìn)
氣對缸內(nèi)機(jī)件的冷卻或僅僅在風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式(現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式是
氣缸蓋和氣缸體的外表面均布滿散熱片,并裝有導(dǎo)流罩、分流板......)的基礎(chǔ)上加以結(jié)
構(gòu)性完善,還是不行的。這是因?yàn)?,發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)冷雖可以克服了水冷系容易造成冷卻系統(tǒng)結(jié)垢,使其導(dǎo)熱性變壞、零件銹蝕,出現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)熱狀態(tài)不好和功率下降,及冬季需要添加防凍液或?qū)C(jī)艙的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)行遮擋等問題,而具有結(jié)構(gòu)簡單,使用和維修方便之優(yōu)點(diǎn),但由于空氣的熱容量低、導(dǎo)熱性差,而使之存在著冷卻不夠可靠、消耗功率大、噪聲大等缺點(diǎn)。而發(fā)動(dòng)機(jī)重復(fù)性排氣、進(jìn)氣雖可以使缸內(nèi)的高溫機(jī)件能夠得以與低溫空氣能夠直接接觸,但其氣體的流量、壓力畢竟比較小,所能起到的冷卻作用畢竟有限……所以,該機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)則必須在利用發(fā)動(dòng)機(jī)重復(fù)性排氣、進(jìn)氣對缸內(nèi)機(jī)件直接接觸、冷卻和風(fēng)冷系冷卻的合理設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,再佐以發(fā)動(dòng)機(jī)的分缸斷油、間歇供油技術(shù),以使發(fā)動(dòng)機(jī)(缸)能"忙里偷閑";這樣,再加上復(fù)合動(dòng)力車怠速、低速工況時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)所能得到的"休息",就可以在確保發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻效果的同時(shí),而使風(fēng)扇的功率和噪聲得以降低; 汽油機(jī)缸內(nèi)噴射技術(shù)是受柴油發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)噴射技術(shù)的啟發(fā)而發(fā)展起來的。供油系統(tǒng)采用缸內(nèi)直噴技術(shù),可以排除早期化油器技術(shù)帶來的燃燒不充分,在冷啟動(dòng)和怠速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生黑煙和馬力不足的問題,也可克服由于汽油機(jī)構(gòu)造的先天限制,而使燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)所吸進(jìn)的油氣,只能在氣門開啟狀態(tài)下才能進(jìn)行的缺陷。但由于目前采用缸內(nèi)直噴技術(shù)[如奧迪所使用的FSI (壓燃式)發(fā)動(dòng)機(jī)和凱迪拉克使用的SIDI發(fā)動(dòng)機(jī)]原來只是針對純?nèi)加推嚨?,所以,它們?渦輪增壓"、可變進(jìn)氣岐管"、"凸輪軸相位調(diào)節(jié)VVT"……等技術(shù)與之進(jìn)行了捆綁、集成,也是必要和有益的。 本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)雖然也采用了缸內(nèi)噴射技術(shù),但并沒有捆以"渦輪增壓"、"可變進(jìn)氣岐管"、"凸輪軸相位調(diào)節(jié)VVT"……等技術(shù)。這種"去功能化"措施,不僅僅是為了壓縮汽車的制造成本(特別是購買國外專利技術(shù)的費(fèi)用),只是因?yàn)闆]有這個(gè)必要,其理由有 1、可燃混合氣迅速并完全燃燒的條件是混合氣的濃度合適,汽油在空氣中徹底霧化蒸發(fā)并與空氣均勻混合?;旌蠚獾臐舛炔煌?,燃燒時(shí)火焰?zhèn)鞑ニ俣纫膊煌?。稀混合氣所供給的氧氣充足,理論上全部燃料都能完全燃燒,還有剩余的氧氣同不參加反應(yīng)的氮?dú)庖黄鸨患訜岫粼谌細(xì)庵小?dāng)混合氣過稀,補(bǔ)燃會(huì)一直延續(xù)到排氣終了 ;如果混合氣稀到燃料分子的距離太大時(shí),則將使混合氣中火焰不能傳播,發(fā)動(dòng)機(jī)就不能穩(wěn)定地工作,甚至缺火停車……因此可以得出這樣的結(jié)論渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和功率的提高,其主要因素是燃料的供給量隨著空氣量的增加而增加所致。從節(jié)能減排的角度去看,渦輪增壓技術(shù)所起到的作用并不大,且還有其負(fù)面影響(上文已敘),而要加大進(jìn)入缸內(nèi)的,又不一定非得采用渦輪增壓技術(shù)不可…… 2、"可變進(jìn)氣岐管"、"凸輪軸相位調(diào)節(jié)VVT"技術(shù),都是旨在根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況調(diào)節(jié)進(jìn)氣量的。由于本實(shí)用新型已將發(fā)動(dòng)機(jī)的工況加以界定(參見下文);由于其發(fā)動(dòng)機(jī)已將進(jìn)氣量由傳統(tǒng)的變量改變?yōu)?常量";由于本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳進(jìn)氣量,完全可以通過最佳氣缸容積、最佳進(jìn)氣岐管幾何尺寸的設(shè)計(jì)而獲得…… 本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)冷系高溫冷卻,不僅可以有效地提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率,還可以減輕缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)對其結(jié)構(gòu)和材質(zhì)、燃油品質(zhì)、噴油壓力等的苛求,而使汽車的制造成本、使用成本得以降低;而六沖程發(fā)動(dòng)機(jī)重復(fù)性排氣、進(jìn)氣的冷卻氣流,對噴油嘴的及時(shí)地
吹掃、冷卻,對提高噴油器的使用壽命也會(huì)起到一定的作用。(三)、創(chuàng)新發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的控制摸式 使用液體燃料的發(fā)動(dòng)機(jī),其燃料在可燃混合氣體中所占的比例和體積都很小,混合氣體燃燒所產(chǎn)生熱量的大小,主要受限于進(jìn)入氣缸內(nèi)空氣量的多少。這是大家的共識(shí)。然而,目前的汽車卻都在采用節(jié)流的方法來控制進(jìn)入氣缸的空氣量使用汽化器的汽車,節(jié)氣門開大時(shí),流過喉管的空氣量增加,流速增大,真空度升高,從噴油管吸出的燃料也增多……實(shí)施汽油噴射的汽車,也是采用節(jié)流(節(jié)氣門)的方法來控制進(jìn)入氣缸的空氣量,然后通過空氣流量等傳感器將空氣量變?yōu)殡娦盘栞斎肫囄㈦娔X,微電腦再通過執(zhí)行器控制進(jìn)入氣缸的燃料量……一方面,不惜增加制造成本,千方百計(jì)地采取各種措施來努力的提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣系數(shù),而另一方面,卻又采用節(jié)流的方法(節(jié)氣門)來控制進(jìn)入氣缸的空氣量,這正是目前汽車設(shè)計(jì)中所普遍存在著的一個(gè)矛盾現(xiàn)象。如果說,使用汽化器的汽車采用節(jié)氣門裝置還是可以理解的話,那么在汽油噴射、汽車微電腦控制技術(shù)日益成熟的今天,再采用節(jié)流的方法來控制進(jìn)入氣缸的空氣量,則明顯是一個(gè)錯(cuò)誤。只是由此所造成的弊端,如發(fā)動(dòng)機(jī)潛能的發(fā)揮和利用、汽車操控系統(tǒng)的復(fù)雜化和資金的浪費(fèi)等,并沒引起人們足夠的認(rèn)識(shí)。 實(shí)用新型復(fù)合動(dòng)力車大膽的廢棄了發(fā)動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)節(jié)氣門裝置的控制模式,而采用微電腦直接的有級的模糊的燃油控制模式。所謂"直接的"是指,在將發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量由傳統(tǒng)的變量變?yōu)?常量"后,即在發(fā)動(dòng)機(jī)始終處于"節(jié)氣門全開"之狀態(tài)[拆除現(xiàn)有的節(jié)氣門裝置,即拆除現(xiàn)有的油門拉線控制進(jìn)氣總管開度的機(jī)構(gòu)或利用直流電動(dòng)機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對進(jìn)氣總管開度控制的機(jī)構(gòu)(對于重新設(shè)計(jì)或裝配的發(fā)動(dòng)機(jī),則應(yīng)不再設(shè)置節(jié)氣門裝置)]后,通過微電腦對發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供應(yīng)量的直接控制,來實(shí)現(xiàn)對發(fā)動(dòng)機(jī)功率或扭矩的直接控制。而不是采用先控制發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量,然后通過空氣流量等傳感器將空氣量變?yōu)殡娦盘栞斎肫囄㈦娔X,微電腦再通過執(zhí)行器控制進(jìn)入氣缸的燃料量的間接控制方式;所謂"有級的"是指,按照汽車行駛的實(shí)際需要(扭矩、速度的不同),將燃料的供應(yīng)量劃分為若干個(gè)數(shù)量級,其燃料供應(yīng)量的變化是"有級"的,燃料供應(yīng)量曲線是斷續(xù)的;所謂"模糊的"是指,對發(fā)動(dòng)機(jī)燃料控制精度的要求是"模糊的"……其可行性是 1、從發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料調(diào)整特性來說,在發(fā)動(dòng)機(jī)處于一定的節(jié)氣門開度和轉(zhuǎn)速保持恒定的情況下,汽油機(jī)的功率或扭矩是隨著燃料供應(yīng)量的變化而變化的。據(jù)此可知,在發(fā)動(dòng)機(jī)始終處于"節(jié)氣門全開"之狀態(tài)后,是完全可以通過改變?nèi)剂系墓?yīng)量,來控制汽油機(jī)的功率或扭矩; 2、雖然目前的汽車,其行駛速度在0-200km/h(或> 200km/h)之間是可以任意取值或設(shè)定的。但從汽車的實(shí)際運(yùn)行需求和駕駛員的操作習(xí)慣來說,實(shí)際所取的速度值往往是斷續(xù)的,即是"有級"的。所以,發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的供應(yīng)量,也可以根據(jù)汽車的實(shí)際運(yùn)行需求,而設(shè)定為"有級"的,即發(fā)動(dòng)機(jī)完全可以實(shí)現(xiàn)"有檔"化。"有檔"發(fā)動(dòng)機(jī)與有檔變速器配合,完全可以滿足汽車各工況之要求的; 3、汽車實(shí)際載重量不是定值,路面性質(zhì)及道路坡度、路上車流和人流情況的隨機(jī)性很大,其汽車的的速度或扭矩總是在不停的變化著;加之,用腳踏油門的方法來予以操控,其本身就難以精確。所以,雖通過各種傳感器、微電腦和變速器等來加以調(diào)整,所能達(dá)到的實(shí)際效果仍然是模糊的。其控制精度只能是定性性的,即所謂"小負(fù)荷"、"中等負(fù)荷"、"大負(fù)荷和全負(fù)荷",而不是定量性的。這就是說,就汽車運(yùn)行的實(shí)際需求而言,其速度的控制精度或扭矩的控制精度之要求,可以是"模糊"的,即其燃料供應(yīng)量精度的要求,可以是"模糊"的,而允許有一定的誤差存在,無須刻意追求。 發(fā)動(dòng)機(jī)燃料實(shí)施新的控制模式的可行性還在于實(shí)用新型已將其六沖程發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)與缸內(nèi)噴射、分缸斷油和間歇供油技術(shù)集成。 發(fā)動(dòng)機(jī)的間歇供油,即是俗稱的"加速-滑行法"。為了節(jié)約燃料,駕駛員往往采用加大節(jié)氣門開度,增加發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷,使汽車加速行駛,然后收緊油門,利用汽車的慣性滑行,從而節(jié)約燃料。但,這種操作方法會(huì)增加駕駛員的疲勞和加速發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損。可是,若將這種操作交付給發(fā)動(dòng)機(jī)微電腦的話,微電腦超高速運(yùn)算和自動(dòng)執(zhí)行的能力,是完全可以使這一操作達(dá)到"分寸適宜"之最佳效果; 發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施間歇供油是以將發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷調(diào)高為原則的,即將小負(fù)荷調(diào)高至中等負(fù)荷或?qū)⒅械蓉?fù) 荷調(diào)高至較大負(fù)荷;又由于發(fā)動(dòng)機(jī)又實(shí)施了缸內(nèi)噴射、稀薄燃燒技術(shù)……所以,雖發(fā)動(dòng)機(jī)始終處于"節(jié)氣門全開"之狀態(tài),但也不會(huì)因缸內(nèi)的混合氣體過于稀薄,而影響其正常燃燒;自然,還應(yīng)采用分缸斷油技術(shù)來適時(shí)的調(diào)解發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷,以使之能與電動(dòng)機(jī)更好地配合;并可以在反復(fù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸尺寸進(jìn)行重新設(shè)計(jì),以提高氣缸工作容積的利用率和燃料燃燒的合理性…… 以發(fā)動(dòng)機(jī)微電腦控制技術(shù)為代表的汽車新技術(shù)的日趨完善,更為無節(jié)氣門裝置的六沖程發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施直接的有級的模糊的燃油控制,提供技術(shù)性保障。 發(fā)動(dòng)機(jī)燃料實(shí)施新的控制模式后,不僅可以使發(fā)動(dòng)機(jī)具有較高的充氣系數(shù),而使發(fā)動(dòng)機(jī)功率得以提高;又會(huì)因汽車機(jī)構(gòu)的簡化,而使汽車的故障率和制造成本降低、性價(jià)比提高; 汽車的油門踏板和制動(dòng)踏板都是由駕駛員的右腳控制的,當(dāng)汽車突然需要制動(dòng)時(shí),慌亂中的駕駛員誤將油門踏板當(dāng)作制動(dòng)踏板,而釀成的安全事故時(shí)有發(fā)生,而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)采用新的燃料控制模式,油門踏板被取消后,此類安全事故自然就會(huì)被杜絕;并可以通過對發(fā)動(dòng)機(jī)最大燃料供應(yīng)量的設(shè)定,而有效地控制汽車的最高時(shí)速,以確保行車安全和避免超速罰款。(四)、發(fā)動(dòng)機(jī)適時(shí)反向轉(zhuǎn)動(dòng),以延長發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系的使用壽命 目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向是固定的。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向被人為的確定下來后,其
具有幾何對稱性工作表面的機(jī)件(如活塞、活塞環(huán)、缸套、連桿活塞銷、連桿襯套、連桿軸
瓦、曲軸的軸頸及曲軸的主軸承、齒輪等)的工作表面上的壓力和作用點(diǎn),隨著活塞位移的
不斷變化和連桿的左右搖擺以及行程的不同,而不斷地變化著,并造成了機(jī)件各處磨損的
不均勻性。這種磨損不均的現(xiàn)象,隨著機(jī)件使用時(shí)間的延長而日趨嚴(yán)重,當(dāng)機(jī)件工作表面的
一側(cè)或某一部位(即局部)達(dá)到失效標(biāo)準(zhǔn)時(shí),其對稱的另一側(cè)或其余的部位,雖尚未達(dá)到失
效標(biāo)準(zhǔn),但也被隨之報(bào)廢。此類現(xiàn)象所造成的浪費(fèi)是十分嚴(yán)重而普遍的,但卻被人們所司空
見慣。針對這一浪費(fèi)現(xiàn)象,本實(shí)用新型采取的措施是,適時(shí)的使發(fā)動(dòng)機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng),以延長發(fā)
動(dòng)機(jī)及其傳動(dòng)系的使用壽命,其可行性是 1、由曲柄連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成的發(fā)動(dòng)機(jī),其旋轉(zhuǎn)方向可逆(時(shí)鐘)可順,而取決于其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩之方向。所以,只要適時(shí)的給發(fā)動(dòng)機(jī)輸入一個(gè)反向轉(zhuǎn)動(dòng)之起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,發(fā)動(dòng)機(jī)即可實(shí)現(xiàn)反向轉(zhuǎn)動(dòng); 2、目前發(fā)動(dòng)機(jī)的大修是以發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮壓力下降值為依據(jù)的。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮壓力 下降值達(dá)到(2、2-2、7Mpa)或各缸壓力差增大到(0、3Mpa)時(shí),即認(rèn)為應(yīng)該大修。所以,完全 可以在注重發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑的同時(shí),通過對發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮壓力的監(jiān)測,將機(jī)件的磨損嚴(yán)格地控制 在穩(wěn)定磨損階段內(nèi)(機(jī)械零件正常運(yùn)行的磨損過程,可分為三個(gè)階段,即跑合階段、穩(wěn)定磨 損階段和激烈磨損階段,其中穩(wěn)定磨損階段的磨損較緩慢穩(wěn)定),待壓縮壓力下降到某一數(shù) 值時(shí)(其數(shù)值可通過試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來加以確定),通過發(fā)動(dòng)機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng),來改變機(jī)件工作表 面的受力狀況,而使其對稱性工作表面的磨損盡量趨于均勻。機(jī)件的整體使用功能若能得 到較充分的利用,其使用壽命自然就會(huì)提高; 3、汽車是由若干機(jī)構(gòu)組成的比較復(fù)雜的機(jī)器。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)由單向轉(zhuǎn)動(dòng)式變?yōu)殡p向 (可適時(shí)反向)轉(zhuǎn)動(dòng)式后,自然會(huì)牽連到其中的一些機(jī)構(gòu)……但若對發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系的結(jié) 構(gòu)加以深入分析則會(huì)發(fā)現(xiàn),是完全可以通過比較簡單的方法(詳見下文),就能使其各機(jī)構(gòu) 適應(yīng)這一變化,而完成各自功用。這些舉手之勞的效果,是不能低估的。微觀的看,發(fā)動(dòng)機(jī) 適時(shí)反向轉(zhuǎn)動(dòng),會(huì)使每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系的使用壽命得以延長(估算值約130-140% ):宏 觀的看,發(fā)動(dòng)機(jī)適時(shí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)技術(shù)的實(shí)施,是可以獲得較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益;其思維也有一 定的推廣價(jià)值(在一般機(jī)械中磨損失效的零、部件大約占全部報(bào)廢零、部件的80% )。 二、加大車輛能量回收利用的力度,以進(jìn)一步提高復(fù)合動(dòng)力汽車的熱效率和節(jié)能 減排之功效,其具體措施有二 ( 一 )、發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施間歇工作制 統(tǒng)計(jì)表明, 一般汽車在水平道路上以常用速度行駛時(shí),只利用了同轉(zhuǎn)速下最大功 率的50_60%,這等于發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率的20%,特別是在空載行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的利用率尤其 低……發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功,除轉(zhuǎn)化為聲、光、摩擦熱難以回收利用外,絕大部分是以動(dòng)能的形 式而儲(chǔ)存。但,目前復(fù)合動(dòng)力車燃油節(jié)省的途徑,除了是因減少了發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況而使其發(fā) 動(dòng)機(jī)工作在高效率區(qū),還來自再生制動(dòng)。可是,汽車的制動(dòng)過程十分短暫,一般不超過ios, 在短短的幾秒內(nèi)電機(jī)要發(fā)出很大的電流,才能有效地回收制動(dòng)能量,但電池的充電倍率只 有放電倍率的一半……所以,雖理論上汽車有50%_60%的制動(dòng)能量是可以回收的,但實(shí)際 回收的制動(dòng)能量往往< 20%,其最簡單的改進(jìn)方法是加大動(dòng)力電池組的容量,例如至少加 大容量一倍,這樣回收的制動(dòng)能量就可能由20%增加到40% (目前的復(fù)合動(dòng)力汽車多是采 取這種方法),但這將大大增加整車成本和汽車自重,經(jīng)濟(jì)上可能得不償失。 實(shí)用新型復(fù)合動(dòng)力車雖然也是在車輛制動(dòng)時(shí),將電動(dòng)機(jī)變換成發(fā)電機(jī),但并沒有 采用加大動(dòng)力電池容量的方法,來提高制動(dòng)能量的回收量。而是采用更為直接且簡易的方 法,即采用發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作制的辦法,來及時(shí)回收和利用車輛能量,其道理上文已闡述,具 體實(shí)施方法如下文所敘。 ( 二 )、利用發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣和汽車行駛時(shí)產(chǎn)生的風(fēng)力發(fā)電 1、動(dòng)力渦輪復(fù)合機(jī)技術(shù)是在增壓器之外再配備一單級渦輪,使部分廢氣能量在其 中轉(zhuǎn)換成機(jī)械功,再將這部分機(jī)械功通過減速齒輪和偶合裝置傳遞給曲軸。該項(xiàng)在大功率 的船用內(nèi)燃機(jī)或軍用機(jī)上應(yīng)用,已取得了可喜的效果整機(jī)的熱效率可達(dá)46% ;但,動(dòng)力 渦輪復(fù)合機(jī)的傳動(dòng)裝置速比大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高,而不能被廣泛應(yīng)用……受此技術(shù)的啟 發(fā),而研發(fā)的廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)技術(shù)是將發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣作為一種風(fēng)力資源,按照風(fēng)力發(fā)電機(jī)的技術(shù)要求,將廢氣渦輪增壓技術(shù)與磁阻電機(jī)技術(shù)集成,而研發(fā)的一個(gè)新的技術(shù)—— 廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電組技術(shù)。 廢氣渦輪增壓器的轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)速可高達(dá)每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn)以上,若將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸與
渦輪增壓器的轉(zhuǎn)子軸直接嚙合,對于普通發(fā)電機(jī)來說是根本不行的。這是因?yàn)?,過高轉(zhuǎn)速
所產(chǎn)生的離心力,會(huì)使發(fā)電機(jī)電樞繞組松弛、飛散……磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)為軸向氣隙電機(jī),具
有電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài),且具有結(jié)構(gòu)簡單、制造簡便、成本低、起動(dòng)性能好、沒有大的沖
擊電流、效率高、消耗小及適用于各種惡劣、高溫甚至強(qiáng)振動(dòng)和超高速運(yùn)轉(zhuǎn)(最高速度可達(dá)
100, 000r/min)等特點(diǎn),功率范圍從10W到5麗……所以,完全可以將磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸與
渦輪增壓器的轉(zhuǎn)子軸通過聯(lián)軸器而直接嚙合,而獲得較為理想的發(fā)電效果。 磁阻電機(jī)的缺點(diǎn)是噪音較大,但近年來研究的最優(yōu)勵(lì)磁控制策略、兩次換流控制
策略、電機(jī)噪聲根源、定子振動(dòng)模態(tài)、定子固有頻率計(jì)算等成果,對降低電機(jī)噪聲都有積極
的促進(jìn)作用;只是磁阻電機(jī)目前多是作為開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)而應(yīng)用,將其作為發(fā)電機(jī)使用,還
須自行摸索。 2、汽車在空氣中運(yùn)動(dòng),空氣本身也有運(yùn)動(dòng),兩者綜合形成的相對運(yùn)動(dòng),造成對汽車 行駛的阻力。空氣阻力是車速的二次方程函數(shù),汽車行駛的速度愈高,空氣阻力的成分就愈 大,并可能成為汽車行駛阻力的主要因素(為了減少汽車行駛時(shí)的空氣阻力,人們在汽車
的外形設(shè)計(jì)方面作了大量研究、實(shí)驗(yàn),也取得了一定的科研成果......),但辯證地看,汽車
與空氣的相對運(yùn)動(dòng),使進(jìn)入汽車機(jī)艙的空氣流速大為提高,為汽車風(fēng)力發(fā)電機(jī)提供了很好 的風(fēng)力資源(在不考慮風(fēng)向的前提下,當(dāng)車速達(dá)60km/h時(shí),其風(fēng)力就能達(dá)到8級),其應(yīng)用 的市場背景還在于它是清潔、無污染的可再生能源……近年來,風(fēng)電技術(shù)有了很大的進(jìn)步 和發(fā)展,并已經(jīng)成為有一定科技含量的小系統(tǒng),而可為研發(fā)汽車風(fēng)力發(fā)電機(jī)所借鑒。所以, 只要汽車風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)合理,其回收的能量也將是可觀的; 在汽車行駛的過程中,汽車風(fēng)力發(fā)電機(jī)和廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電,就能 隨時(shí)隨地的為其蓄電池及動(dòng)力電動(dòng)機(jī)、點(diǎn)火系、空調(diào)等車用電器提供和補(bǔ)充電能,會(huì)使復(fù)合 動(dòng)力車更具實(shí)用性,其最大優(yōu)點(diǎn)是,這些電能并沒有消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,即這些電能并沒有 消耗用于驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)的那部分能量。 三、對實(shí)用新型實(shí)施新的動(dòng)力配置方案及整車控制策略和手段(參見下文)。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及效果是會(huì)使復(fù)合動(dòng)力車更節(jié)能環(huán)保、更耐用、更具實(shí)用性; 這一新的設(shè)計(jì)思維,對中國汽車工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步,或許會(huì)起到一定的拋磚引玉之作用。

附圖1是本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣示意圖 附圖2是本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排氣凸輪幾何輪廓示意圖 附圖3是本實(shí)用新型的凸輪軸結(jié)構(gòu)形式示意圖 如圖4是本實(shí)用新型的差動(dòng)器的改進(jìn)設(shè)計(jì)、安裝示意圖 附圖5是本實(shí)用新型的微電腦控制汽油直噴系統(tǒng)示意圖 附圖6是本實(shí)用新型的廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)組的工作原理示意圖 附圖7是本實(shí)用新型的動(dòng)力系統(tǒng)示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明 [OOSS]( — )、六沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 實(shí)用新型的六沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位如附圖1-1所示。 配氣相位的實(shí)現(xiàn),除了要依賴其凸輪機(jī)構(gòu)的曲軸鏈輪與凸輪軸鏈輪的3 : l傳動(dòng) 比,更是依靠具有"雙凸峰"輪廓形狀的進(jìn)、排氣凸輪,借以保證氣門開啟和關(guān)閉的持續(xù)時(shí)間 符合配氣相位的要求,且使氣門有合適的升程及其升降過程的運(yùn)動(dòng)規(guī)律……其進(jìn)、排氣凸 輪輪廓形狀如附圖2所示。 配氣相位是每個(gè)氣缸開始開啟和關(guān)閉終了的時(shí)刻,也就是相對于上、下止點(diǎn)時(shí)曲 軸位置,其曲軸轉(zhuǎn)角的具體數(shù)值,應(yīng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同的機(jī)型,通過反復(fù)試驗(yàn)而加以確定。但 總的原則是 1、應(yīng)盡量減小排氣1行程時(shí),排氣門提前開啟角Y i的度數(shù),以保證燃料燃燒所產(chǎn) 生能量的充分利用,并應(yīng)適當(dāng)?shù)募哟笈艢忾T延遲關(guān)閉角S工的度數(shù),以彌補(bǔ)排氣門提前開啟 角的減小,所造成排氣時(shí)間的減少之損失; 2、適當(dāng)加大進(jìn)氣1行程時(shí),進(jìn)氣門提前開啟角a工的度數(shù)和進(jìn)氣門延遲關(guān)閉角|3工 的度數(shù),以保證發(fā)動(dòng)機(jī)有較高的充氣系數(shù); 3、進(jìn)氣2行程時(shí)節(jié)氣門的提前開啟角ciy延遲關(guān)閉角|32以及排氣2行程時(shí)節(jié)氣 門的提前開啟角Y^延遲關(guān)閉角52的度數(shù),應(yīng)以既可以利用新鮮空氣和廢氣的流動(dòng)慣性, 將缸內(nèi)的廢氣排凈,又不發(fā)生廢氣倒流入進(jìn)氣管為洽; 實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)布置形式采用頂置氣門式,用同步齒形膠帶進(jìn)行傳 動(dòng)。為了能較便宜的適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)適時(shí)反向轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)用新型選用單列式(直列式)缸數(shù)為偶 數(shù)缸(4缸、6缸……)發(fā)動(dòng)機(jī),其發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排氣門的排列形式呈進(jìn)排、排進(jìn)、進(jìn)排、排進(jìn)…… 的對稱形式,凸輪軸的兩端對其軸向中心線具有軸向?qū)ΨQ性(如附圖3所示);這樣,只要 適時(shí)的將凸輪軸軸向翻轉(zhuǎn)180°安裝、調(diào)試,并給發(fā)動(dòng)機(jī)輸入一個(gè)反向轉(zhuǎn)動(dòng)之啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩,發(fā) 動(dòng)機(jī)就會(huì)實(shí)現(xiàn)反向轉(zhuǎn)動(dòng)(其配氣相位如附圖1中的b圖所示);而發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系則無須 做任何調(diào)整,其潤滑系統(tǒng)則應(yīng)以不受其發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向變化的影響為原則,來加以予以配置。 在發(fā)動(dòng)機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)后,可以利用汽車差速器中的圓錐齒輪傳動(dòng)所具有的換向功 能,而使驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向不變,具體的方法因車而異。附圖4所示之例,是將差速器橫向(驅(qū) 動(dòng)橋半軸之軸向)翻轉(zhuǎn)180°安裝、調(diào)試,即將圖(a)的安裝形式變換成圖(b)的安裝形式, 利用圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所具有的換向功能,而得到類似數(shù)學(xué)乘法運(yùn)算"負(fù)負(fù)為正"的效果, 而使汽車驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向不變。 此時(shí),若將驅(qū)動(dòng)橋及驅(qū)動(dòng)輪等也一起翻轉(zhuǎn)安裝,其半軸、半軸套、車輪及輪胎等使 用壽命也會(huì)得以延長; 還應(yīng)在氣缸蓋上預(yù)留氣缸壓力傳感器的安裝孔(以用于定期檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸 壓力),其安裝孔的具體位置要視發(fā)動(dòng)機(jī)的具體結(jié)構(gòu),而予以設(shè)定; 凸輪軸、差速器的軸向翻轉(zhuǎn)安裝和發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮壓力的定期檢測(采用定期檢測 制,是為了減少壓力傳感器之消耗)等工作,可以通過汽車的售后服務(wù)來加以完成的。
( 二 )、創(chuàng)新發(fā)動(dòng)機(jī)燃料控制摸式的設(shè)計(jì)[0081] 實(shí)用新型的微電腦控制汽油直噴系統(tǒng)示意圖如附圖5所示。 在將發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量由傳統(tǒng)的變量變?yōu)?常量"后,當(dāng)駕駛員通過鍵盤或按鈕設(shè)定 某一 目標(biāo)速度時(shí),巡航微電腦2獲取、記憶該目標(biāo)速度之指令,并判斷該目標(biāo)速度所屬的速 度段,然后將該速度段之上限速度,傳遞給汽車微電腦4,汽車微電腦4按該速度段之上限 速度所須燃料的供應(yīng)量,向執(zhí)行器(噴油器)1發(fā)出供油指令,汽車加速行駛,當(dāng)汽車的速度 達(dá)到該目標(biāo)速度的上限值時(shí),巡航微電腦2再通過汽車微電腦4向執(zhí)行器1發(fā)出停止供油 的控制指令,汽車慣性行進(jìn);待汽車的速度降至該目標(biāo)速度的下限值時(shí),巡航微電腦2通過 汽車微電腦4向執(zhí)行器1發(fā)出恢復(fù)供油的控制指令(仍按照該速度段之上限速度所須燃料 的供應(yīng)量予以供油),汽車再次加速行駛……在汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),汽車微電腦4也將會(huì)根據(jù) 轉(zhuǎn)彎信號,按預(yù)先設(shè)定的燃料供應(yīng)量,向執(zhí)行器(噴油器)1發(fā)出供油指令,以保證行車安 全。 為了便于進(jìn)一步說明這一燃料控制摸式,現(xiàn)假設(shè)本實(shí)用新型復(fù)合動(dòng)力車的發(fā)動(dòng)機(jī)
是按,50km/h-80km/h、80km/h-110km/h、110km/h-150km/h......劃分3-4個(gè)速度段(0-50km/
h速度段是由電動(dòng)機(jī)負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)的),各速度段的上限速度則分別是80km/h、 110km/h、 150km/ h……各速度段內(nèi)速度公差值可分別為±5km/h、±8km/h、±10km/h 目標(biāo)速度可相應(yīng)的
分別設(shè)定為60km/h、70km/h、90km/h、 100km/h、 120km/h、 130km/h......那么,假設(shè)通過鍵盤或
按鈕設(shè)定的目標(biāo)速度為90km/h,巡航微電腦2獲取、記憶該目標(biāo)速度之指令,并判斷該目標(biāo) 速度所屬的速度段(80km/h-110km/h),然后將該速度段之上限速度(110km/h),傳遞給汽 車微電腦4,汽車微電腦4按該速度段之上限速度(110km/h)所須燃料的供應(yīng)量,向執(zhí)行器 (噴油器)1發(fā)出供油指令,汽車加速行駛,待汽車行駛速度達(dá)到該設(shè)定該目標(biāo)速度的上限 值即98km/h時(shí),巡航微電腦2再通過汽車微電腦4向執(zhí)行器1發(fā)出停止供油的控制指令, 汽車慣性行進(jìn);待汽車的速度降至設(shè)定該目標(biāo)速度的下限值即82km/h時(shí),巡航微電腦2通 過汽車微電腦4向執(zhí)行器1發(fā)出恢復(fù)供油的控制指令(仍按照該速度段之上限速度110km/ h所須燃料的供應(yīng)量予以供油),汽車再次加速行駛…… 通過汽車微電腦直接的有級的模糊的燃料控制與目前應(yīng)用的巡航控制系統(tǒng)(CCS) 的相似之處是,它們都是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng),其車速傳感器3輸出的車速信號為反饋信號, 是控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率的依據(jù)。它們的不同點(diǎn)是,后者實(shí)際上是自動(dòng)恒速控制系統(tǒng),而前 者則是對某時(shí)間段內(nèi)汽車平均速度的自動(dòng)控制;所以,其速度段的劃分及各速度段內(nèi)速度 的公差值,應(yīng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)型式的不同,通過反復(fù)試驗(yàn)來加以合理確定,并預(yù)先輸入微電腦的 ROM中,且賦予"空燃比自學(xué)習(xí)控制"功能,以確保汽車的舒適性和盡量降低間歇供油的負(fù)面 效應(yīng);(三)、廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)和汽車風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì) 廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)的工作原理示意圖如附圖6所示。廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)的工 作原理是,當(dāng)高速的廢氣流按照一定的方向沖擊著渦輪2,使渦輪2高速旋轉(zhuǎn),經(jīng)渦輪轉(zhuǎn)子 軸4、聯(lián)軸器5將運(yùn)動(dòng)傳遞給磁阻電機(jī)6而發(fā)電。 廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)的渦輪可選用徑流式渦輪增壓器之渦輪,并根據(jù)六沖程多缸 發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán),將兩個(gè)缸的排氣道連接到同一根排氣歧管上,沿著渦輪殼3上的一條 進(jìn)氣通道,通向1/2 (或1/3)圓噴嘴環(huán)1 ;而將另外兩個(gè)缸的排氣道連接到另一根排氣歧管 上,沿著另一渦輪殼3上的進(jìn)氣通道,通向另一個(gè)1/2 (或1/3)圓噴嘴環(huán)1……再將排出的廢氣引至下一級廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)……最終將廢氣排入到汽車的排氣管,繼而排入大氣 中。 廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)的工作原理與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理相同,其輸出功率P與 發(fā)電機(jī)渦輪的直徑A和廢氣(空氣)的流速W成正比……所以,在確定其具體結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng) 努力加大渦輪的直徑和廢氣的流速,以提高發(fā)電機(jī)組的輸出功率;其電機(jī)的額定功率應(yīng)通 過試驗(yàn)來加以確定; 廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)組是由幾臺(tái)廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)所組成?除了要考慮到其 廢氣的"風(fēng)力"為可再生能源外,還要考慮到汽車的空間幾何尺寸、性價(jià)比等約束,通過試驗(yàn) 來加以權(quán)衡、確定;由于廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)是通過排氣軟管與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣孔進(jìn)行的柔 性連接,各廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)之間也是通過軟管的柔性連接,而具有較強(qiáng)的安裝靈活性, 所以各廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)的相互位置及發(fā)電機(jī)組的具體安裝部位,是可以根據(jù)不同車 型,予以靈活處理; 汽車風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)是,將風(fēng)輪的軸套與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸采用過盈配合的裝配 形式,而直接固定在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸上的,并用螺栓將其固定在汽車機(jī)艙進(jìn)風(fēng)口處;其風(fēng)輪 的葉片可用塑料或鋁合金鑄成,風(fēng)輪葉片的數(shù)量、形狀及安裝角,應(yīng)通過反復(fù)試驗(yàn)來加以確 定;電機(jī)選用磁阻電機(jī),其額定功率也應(yīng)通過試驗(yàn)來加以確定;由于受到汽車機(jī)艙空間尺 寸的限制,其發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪不可能做的太大,故可采用兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并排布置的形式,來提高 風(fēng)能的利用率; 實(shí)用新型在反復(fù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,將廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)組、汽車風(fēng)力發(fā)電機(jī)及動(dòng) 力電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)運(yùn)行發(fā)電與高、低壓蓄電池組,進(jìn)行了合理的分工與搭配,以滿足動(dòng)力電動(dòng) 機(jī)和傳統(tǒng)汽車的儀表、照明和信號等對電源的不同要求,且裝配了外接電源充電插口。(四)、實(shí)用新型的動(dòng)力系統(tǒng)與整車控制策略和手段 附圖7是本實(shí)用新型的動(dòng)力系統(tǒng)示意圖,其動(dòng)力系統(tǒng)是由發(fā)動(dòng)機(jī)1、電動(dòng)機(jī)(或電 動(dòng)輪)2、發(fā)電機(jī)3、動(dòng)力電池組4和動(dòng)力控制單元(逆變器、升壓轉(zhuǎn)換器)5及減速器6等機(jī) 構(gòu)和裝置組成,并根據(jù)車型的不同,而分別采用不同的驅(qū)動(dòng)方式附圖7-a所示為發(fā)動(dòng)機(jī)1 前置前驅(qū)、電動(dòng)輪2后置后驅(qū)的"二、四驅(qū)"驅(qū)動(dòng)方式,即電動(dòng)輪單獨(dú)驅(qū)動(dòng)時(shí)的后置二驅(qū)和發(fā) 動(dòng)機(jī)和電動(dòng)輪同時(shí)驅(qū)動(dòng)時(shí)的前、后置四驅(qū); 附圖7-b所示為發(fā)動(dòng)機(jī)1和電動(dòng)機(jī)2均前置后驅(qū)的"二驅(qū)"驅(qū)動(dòng)方式,其電動(dòng)機(jī)的 定子直接固定在發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)殼上,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的動(dòng)力輸出端,取 代發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪(這樣,它既傳遞動(dòng)力又減緩曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng),并可以使結(jié)構(gòu)得以簡化);因電 動(dòng)機(jī)是利用汽車變速器和差動(dòng)器對驅(qū)動(dòng)輪扭矩和速度的調(diào)節(jié)作用,來完成其驅(qū)動(dòng)任務(wù),故 可以大大的降低其額定功率。其缺點(diǎn)是,長傳動(dòng)軸限制了汽車地板的降低,增大了汽車自 重,載荷變換反應(yīng)大。 在汽車行駛的過程中發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)的工作配合是 汽車起動(dòng)或以較低速度行駛時(shí),由電動(dòng)輪單獨(dú)驅(qū)動(dòng),電動(dòng)機(jī)的電能由電池組提供; 當(dāng)車速大于所設(shè)定的車速時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性工作狀態(tài),開始輔助電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng),隨著 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的提升,電動(dòng)輪與發(fā)動(dòng)機(jī)的主、輔關(guān)系會(huì)自動(dòng)變換為電動(dòng)機(jī)輔助發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn) 行驅(qū)動(dòng),電動(dòng)機(jī)的電能則是由發(fā)電機(jī)直接供應(yīng)(發(fā)電機(jī)還應(yīng)該在滿足電動(dòng)機(jī)用電需求的前 提下,向電池組、點(diǎn)火系、空調(diào)等車用電器提供和補(bǔ)充電能);當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí),則由車輪的慣
13性力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)變換成發(fā)電機(jī)向電池組充電。 顯然,在汽車整個(gè)行駛過程中,其電動(dòng)機(jī)始終處于工作狀態(tài)(或單獨(dú)工作或與發(fā) 動(dòng)機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)),而發(fā)動(dòng)機(jī)則是根據(jù)汽車工況的需要或"停"或動(dòng)。在汽車行駛的過程中,發(fā) 動(dòng)機(jī)的狀態(tài)是 1)、在汽車由電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)是處于非實(shí)質(zhì)性工作狀態(tài),即僅僅是
其活塞、曲軸等運(yùn)動(dòng),而燃油供給系統(tǒng)、冷卻系、點(diǎn)火裝置等并不工作。這樣做的好處是,既
可以利用發(fā)動(dòng)機(jī)的泵氣作用,而使廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生一些電能,又可以利用新鮮空
氣的泵入,對發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油嘴和廢氣渦輪發(fā)電機(jī)中的渦輪起到吹掃之作用; 2)、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性工作后,是要執(zhí)行間歇工作制的,只是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后,
由于電動(dòng)機(jī)仍在工作,而使車速下降的速率減緩。顯然,這對于汽車的平穩(wěn)性反而是有益的。 實(shí)用新型復(fù)合動(dòng)力車將汽車的啟動(dòng)、倒車工況給予電動(dòng)機(jī)來加以完成的。所以,它 不格外設(shè)置啟動(dòng)電動(dòng)機(jī),而所使用的各類變速器也均不設(shè)置"倒車檔",并可以應(yīng)在不設(shè)置 "倒車檔"的基礎(chǔ)上,適當(dāng)?shù)脑黾幼兯贆n數(shù)。 與目前復(fù)合動(dòng)力車的整車控制策略(將發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的轉(zhuǎn)矩分配,作為動(dòng)力控制 系統(tǒng)(ECU)的重點(diǎn))不同的是,實(shí)用新型的整車控制策略是側(cè)重在 1、對發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作加以協(xié)調(diào)即根據(jù)前、后輪轉(zhuǎn)速傳感器所輸入的信號, 及時(shí)調(diào)整電動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速,并對兩個(gè)電動(dòng)輪實(shí)施自適應(yīng)差速控制;或者根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速 傳感器和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器所輸入的信號,及時(shí)調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(這如同兩匹馬拉車一 樣,兩匹馬各自用力可以不同,但步調(diào)則必須一致)。另外,從經(jīng)濟(jì)性來考慮,一般發(fā)動(dòng)機(jī)的 最佳轉(zhuǎn)速范圍應(yīng)在其最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速與最大扭矩時(shí)的轉(zhuǎn)速之間。(據(jù)有關(guān)資料介紹,燃油 經(jīng)濟(jì)性最佳的轉(zhuǎn)速區(qū)域,在現(xiàn)代轎車柴油機(jī)中是2500r/min上下的中速范圍;在汽油機(jī)中 則是在較低的轉(zhuǎn)速范圍,即2000r/min左右)。然而,由于燃燒氣體的動(dòng)力傳遞與電力傳動(dòng)、 機(jī)械傳動(dòng)不同,其發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與汽車的行駛速度是相互聯(lián)系且相互影響著的(其原理有 些類似于液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的"壓力決定于外負(fù)載"和"速度決定于流量")。所以,必須通過汽 車的變速器、電動(dòng)機(jī),對發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速加以約束和調(diào)控。其電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速應(yīng)與發(fā)動(dòng)機(jī)的 最佳轉(zhuǎn)速范圍相適應(yīng),具體數(shù)值是需要通過試驗(yàn)來確定的。 2、對電池組和發(fā)電機(jī)兩個(gè)電源的供電管理在盡量采用發(fā)電機(jī)直接供電的原則 下,兩個(gè)電源相互配合要合理、準(zhǔn)確要能夠自動(dòng)而適時(shí)地接通和切斷對蓄電池的充電電路 及自動(dòng)而適時(shí)地接通和切斷對電動(dòng)機(jī)、點(diǎn)火系等的供電電路,并能自動(dòng)而適時(shí)地接通和切 斷蓄電池對電動(dòng)機(jī)、點(diǎn)火系等的供電電路…… 目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定功率,從普及性轎車的30KW到大功率豪華型轎車的數(shù)百 KW,售價(jià)從幾萬元、幾十萬元乃至數(shù)百、千萬元……而呈多元化之勢。但,汽車的發(fā)展必須符 合人類社會(huì)的發(fā)展要求??紤]到在城市行駛工況中,汽車怠速時(shí)間長,平均車速低,功率需 求只有7. 5KW左右及各類公路又有其最高車速的限制,特別是人們的安全意識(shí)和節(jié)能減排 意識(shí)的不斷增強(qiáng)……實(shí)用新型復(fù)合動(dòng)力車雖然也可采取不同的車型,以適應(yīng)和滿足不同的 行駛工況和不同消費(fèi)群體的需求,但發(fā)動(dòng)機(jī)總的配置原則還是盡量選用小功率發(fā)動(dòng)機(jī)。 動(dòng)力電動(dòng)機(jī)是復(fù)合動(dòng)力車必不可少的關(guān)鍵部件,目前美國和德國多是采用交流感 應(yīng)電機(jī),而日本則多是采用永磁無刷電機(jī)。交流感應(yīng)電機(jī),其主要優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格較低、效率高、重量輕,缺點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小;永磁無刷電機(jī),其主要優(yōu)點(diǎn)是效率較高(比交流感應(yīng)電機(jī)高六 個(gè)百分點(diǎn)),但缺點(diǎn)是價(jià)格較高、耐熱差(12(TC以下);開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、 可靠、成本較低,啟動(dòng)性能好……兼有交流感應(yīng)電機(jī)變頻調(diào)速和直流電機(jī)調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)。又鑒 于,人們對開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的研制和應(yīng)用,已經(jīng)有了較比成熟的經(jīng)驗(yàn)可供參考、借鑒……所 以,實(shí)用新型選用開關(guān)磁阻電機(jī)作為其動(dòng)力電動(dòng)機(jī);其額定功率應(yīng)根據(jù)發(fā)電機(jī)所能提供的 電量以及對汽車自重和制造成本控制等方面因素,來加以綜合考慮;并應(yīng)通過試驗(yàn)加以修 正。 汽車工業(yè)是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),技術(shù)進(jìn)步對其發(fā)展的貢獻(xiàn)較大。這是應(yīng)該加以肯定 的但,對自動(dòng)化、智能化控制程度和控制精度以及對加速性能(加速度、加速時(shí)間、加速行 程)的過分追求,則會(huì)造成汽車的制造成本增加,而使汽車性價(jià)比的降低。"系統(tǒng)的優(yōu)化并 不是各機(jī)構(gòu)優(yōu)化的疊加",設(shè)計(jì)只是手段,需求才是目的。實(shí)用新型在充分借鑒目前復(fù)合動(dòng) 力車的動(dòng)力控制系統(tǒng)(目前的復(fù)合動(dòng)力車的動(dòng)力控制系統(tǒng)(ECU),是將控制模式分成工況 管理層和能量管理層2個(gè)層次,分別由駕駛模式解釋器、模式調(diào)度器和能量管理解釋執(zhí)行
器(EMI)依次逐層進(jìn)行模式判斷和執(zhí)行......)的基礎(chǔ)上,根據(jù)自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和實(shí)際需求,
適度的降低其自動(dòng)化、智能化控制程度,而采用了人機(jī)(微電腦)動(dòng)力控制手段,即一些控 制賦予汽車微電腦來執(zhí)行,一些控制則由駕駛員采用人工操作的方式來加以完成,充分發(fā) 揮人的主導(dǎo)作用一些主要的技術(shù)參數(shù)及控制程序,在汽車的組裝時(shí)候,就實(shí)驗(yàn)、調(diào)試好,并 存儲(chǔ)在汽車微電腦的ROM中,以備隨機(jī)調(diào)用,而無需隨機(jī)計(jì)算;駕駛員可根據(jù)儀表盤上所反 映出來的各發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)、電池SOC狀況、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)顯示,以及燈光或語 音的提示,用人工操作的方式來完成一些相應(yīng)的控制; 對于對自動(dòng)化、智能化控制程度要求較高的高檔車型,則也是應(yīng)該根據(jù)實(shí)用新型 復(fù)合動(dòng)力車的自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對現(xiàn)有的動(dòng)力控制系統(tǒng)(ECU)采取一些可行性的"去功能化" 措施,而加以簡化。
結(jié)語 1、雖然該實(shí)用新型采取了諸多措施來努力的降低汽車的制造成本,如發(fā)動(dòng)機(jī)采用 了新的燃油供給模式、風(fēng)冷式冷卻及采用了一些可行性的"去功能化"措施……可是,成本 偏高問題仍可能是它的突出問題。所以在方案具體實(shí)施時(shí)還是應(yīng)從"萬物皆數(shù)"的角度出 發(fā),對發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、蓄電池及雙向DC-DC轉(zhuǎn)換器等主要部件進(jìn)行合理配置,以取 得性價(jià)比的最優(yōu)化; 2、汽車?yán)碚摵桶l(fā)動(dòng)機(jī)理論的實(shí)踐性都很強(qiáng)。所以,在方案具體實(shí)施時(shí),應(yīng)以節(jié)能減 排為抓手,以機(jī)構(gòu)簡化、精化為原則,通過反復(fù)試驗(yàn),來對上述技術(shù)方案加以梳理、修剪、修
正和完善。
權(quán)利要求一種復(fù)合動(dòng)力車,其特征是實(shí)施缸內(nèi)直噴、分缸斷油、間歇供油技術(shù)的六行程發(fā)動(dòng)機(jī)有檔、無節(jié)氣門、高溫風(fēng)冷、可適時(shí)反向轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)機(jī)為開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),可根據(jù)車型的不同,而分別采用發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)、電動(dòng)輪后置后驅(qū)或發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)均前置后驅(qū)兩種不同的裝配形式;廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)組及汽車風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電機(jī)也均選用磁阻電機(jī)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合動(dòng)力車,其特征是其發(fā)動(dòng)機(jī)是實(shí)施缸內(nèi)直噴、分缸斷油、間歇供油技術(shù)的六行程發(fā)動(dòng)機(jī),其凸輪機(jī)構(gòu)的進(jìn)、排氣凸輪具有"雙凸峰"形的幾何輪廓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合動(dòng)力車,其特征是其發(fā)動(dòng)機(jī)有檔、無節(jié)氣門裝置,發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油控制模式不是傳統(tǒng)的節(jié)氣門控制模式,而是采用微電腦直接的有級的模糊的控制模式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合動(dòng)力車,其特征是其氣缸體和氣缸蓋的表面均布滿散熱片,并加裝冷卻氣體導(dǎo)流罩、分流板,發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施高溫風(fēng)冷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合動(dòng)力車,其特征是汽車風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸與風(fēng)輪的軸套為過盈配合,發(fā)動(dòng)機(jī)的定子被螺栓固定在汽車機(jī)艙進(jìn)風(fēng)口處;汽車風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電機(jī)選用磁阻電機(jī)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合動(dòng)力車,其特征是廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)是由渦輪增壓器之噴嘴環(huán)1、渦輪2、渦輪殼3、轉(zhuǎn)子軸4等零部件及聯(lián)軸器5、磁阻電機(jī)6組裝而成,各發(fā)電機(jī)之間用排氣軟管連接,安裝位置可視具體車型而予以靈活布置;其渦輪可選用徑流式渦輪增壓器之渦輪,電機(jī)選用磁阻電機(jī)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合動(dòng)力車,其特征是電動(dòng)機(jī)的電機(jī)為開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),其裝配形式可根據(jù)車型的不同,而分別采用發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)、電動(dòng)輪后置后驅(qū)或發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)均前置后驅(qū)兩種不同的裝配形式。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合動(dòng)力車,其特征是其變速器不設(shè)置"倒車檔"。
專利摘要一種復(fù)合動(dòng)力車的動(dòng)力配置與控制,它主要包括內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、蓄電池及控制系統(tǒng)等,其特征在于實(shí)施缸內(nèi)直噴、分缸斷油、間歇供油、高溫風(fēng)冷技術(shù)的六行程發(fā)動(dòng)機(jī)有檔、無節(jié)氣門、可適時(shí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)、功率變換由駕駛員通過汽車微電腦直接操控,電動(dòng)機(jī)為開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),并利用發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣及汽車行駛時(shí)所產(chǎn)生的風(fēng)力發(fā)電,其廢氣動(dòng)力渦輪發(fā)電機(jī)組及汽車風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電機(jī)也均選用磁阻電機(jī);其裝配形式可根據(jù)車型的不同,分別采用發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)、電動(dòng)輪后置后驅(qū)或發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)均前置后驅(qū)兩種不同的裝配形式;本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)和效果更節(jié)能減排、更實(shí)用耐用。
文檔編號B60K6/24GK201442510SQ20092000740
公開日2010年4月28日 申請日期2009年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月28日
發(fā)明者欒繼勝 申請人:欒繼
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