АВТОМОБИЛЬ Российский патент 1995 года по МПК B62D57/04 

Изобретение относится к автотранспортным средствам и может быть применено в автомобилях.

Известен автомобиль, содержащий тяговый привод, связанный с колесным и винтовым движителями, последний из которых установлен в передней части автомобиля.

Недостатки этого автомобиля неудовлетворительные мощностной баланс и тягово-скоростные качества.

Цель изобретения улучшение мощностного баланса автомобиля и его тягово-скоростных качеств.

Поставленная цель достигается тем, что в автомобиле, содержащем тяговой привод, связанный с колесным и винтовым движителями, последний из которых установлен в передней части автомобиля, привод его винта выполнен электрическим и снабжен генераторами, установленными на колесных осях. Винтовой движитель может выполняться с несколькими соосными воздушными винтами.

На фиг.1 изображена схема автомобиля с тяговым электроприводом, связанным с колесным и винтовым движителями; на фиг.2 схема отбрасывания воздушным винтом воздуха; на фиг.3 схема соосных воздушных винтов.

Автомобиль содержит устанавливаемый на кузове 1 тяговый электропривод, включающий электропривод мотор-колес 4 от энергетической установки 2 автомобиля при помощи электроцепи 8 и электропривод тянущего воздушного винта 7 с его электоцепью 9 от осевых электрогенераторов 6 мотор-колес 4 до тягового электродвигателя винта 7, электроцепь 10 рекуперации энергии при торможении автомобиля, блок 3 управления тяговым электроприводом, энергоустановкой. Мотор-колесо 4 приводится во вращение тяговым электродвигателем 5 колеса, например зубчатым венцом посредством кинематической пары.

Автомобиль работает следующим образом. Для движения автомобиля включается посредством блока 3 управления энергетическая установка 2 (это известная бортовая электростанция с емкостными накопителями энергии), которая вырабатываемую ею электроэнергию подает по электроцепи 8 к тяговым электродвигателям 5 мотор-колес 4 автомобиля, которые, вращаясь, приводят его в движение. Вращающиеся мотор-колеса 4 посредством своей оси вращают роторы (при переменном токе) или якори (при постоянном токе) электрогенераторов 6, вырабатывающих при этом электроэнергии и подающих ее по электроцепи 9 к тяговому электродвигателю 14, вращающему тянущий возушный винт 7, осуществляя при этом дополнительно к колесной тяге тягу воздушного винта для движения автомобиля. Тянущий воздушный винт 7 работает во взаимосвязи с колесами 4 автомобиля. В частности, при увеличении частоты вращения колец 4 одновременно увеличивается и частота вращения воздушного винта 7, следовательно, и его тянущее усилие, что сказывается на ускорении автомобиля, а замедление движения автомобиля и вращения его колес 4 приводит к замедлению вращения винта 7 и снижению его тяги. При торможении автомобиля, как при движении, так и при его останове тяговые электродвигатели 5 колес, 14 воздушного винта, работающие в режиме электрогенераторов рекуперируют энергию томрожения и по электроцепи рекуперации 10 направляют ее в известные емкостные накопители энергии энергетической установки 2, причем, рекуперированная энергия в дальнейшем используется энергетической установкой 2 при разгонах, что улучшает мощностной баланс и тягово-скоростные качества заявленного автомобиля.

Принцип действия тянущего воздушного винта 7 в автомобиле заключается в том, что винт при его вращении своими лопастями захватывает воздух, находящийся впереди него и отбрасывает его назад. Перед воздушным винтом 7 создается область подсасывания П, а позади него нагнетания область Н, т.е. перед винтом создается пониженное давление, а за ним повышенное. В результате разности этих давлений возникает сила тяги 11 воздушного винта 7, которая с колесной тягой автомобиля создают комбинированную колесно-тянущую тягу от колесно-винтового движителя автомобля, что в целом приводит к положительному эффекту: за счет взаимосвязи работы колес и винта улучшаются аэродинамические свойства, а за счет электропривода винта и колес, позволяющего рекуперировать энергию при торможении и в последующем использовать ее для разгона автомобиля, что в целом приводит к значительному улучшению тягового и мощностного баланса, его скоростных качеств.

При необходимости создания более эффективной тяги применяют соосные воздушные винты 12 и 13, устанавливаемые на валу электродвигателя 14 или известного редуктора, которые вращаются в разные стороны, что позволяет уравновесить инерционный момент, возникающий от вращения одного винта, за счет обратного момента возникающего от вращения другого винта. Отсутствие реактивного момента улучшает управляемость автомобиля, улучшается его аэродинамика, так как задним винтом 13 используется закрутка воздушной струи, создаваемой передним винтом 12. Число лопастей воздушного винта 7 (12 и 13) выполняется в пределах от 2 до 6. При маломощных (электромоторах) электродвигателях 14 винтов 7, 12, 13 в автомобилях число лопастей в винтах меньше, а при мощных больше.

Таким образом, применение электропривода тянущего воздушного винта в автомобиле позволяет достичь поставленной цели улучшения мощностного баланса автомобиля и его тягово-скоростных качеств и на этой основе получить положительный эффект в легковых, грузовых автомобилях, работающих при значительных скоростях.

Использование: в качестве транспортного средства с улучшенными мощностным балансом и тягово-скоростными качествами. Сущность изобретения: автомобиль содержит энергетическую установку, мотор-колеса с тяговыми электродвигателями внецентрового привода ободов дисков колес и осевыми колесными генераторами, вырабатывающими электроэнергию в общую электроцепь. Новизна заключается в том, что имеющийся винт выполнен с электрическим приводом, питающимся от колесных генераторов. Второй движитель может быть реализован с несколькими соосными воздушными винтами. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. АВТОМОБИЛЬ, содержащий энергетическую установку и тяговый привод, связанный с колесным и винтовым движителями, последний из которых установлен в передней части автомобиля, отличающийся тем, что привод винта выполнен электрическим и снабжен генераторами, установленными на колесных осях. 2. Автомобиль по п.1, отличающийся тем, что винтовой движитель выполнен с несколькими соосными воздушными винтами.