Ведущий мост транспортного средства Советский патент 1988 года по МПК B60K9/04 B60K17/32 

сл

о со со

00 оо

Изобретение относится к конструкции передач с рекуператорами механической энер- |- и и.

Целью изобретения является повышение топливной экономичности транснортного средства.

На чертеже изображен ведущий мост с рекуператором энергии.

Водун1ий мост с рекуператором энергии состоит из обода, диска, пневматической шины, ма.ховика I, установленного на ведущем валу 2, передний конец которого соединен с но. посью 3 транспортного средства и получает от нее вран|ение. Второй конец ведущего вала 2 закреплен в оноре, смонтированной в диске 4. Диск 4 по окружности соединен с бортовой закраиной основания обода 5.

В пространстве обода колеса установлен несимметричный дифференциал с нолу- осевой нестерней 6, нозволяюш.ий уве;1ичи- вать частоту вран1ения маховика по сравнению с частотой ведущего вала 2 при накоплении энергии, или уменьн ать при ее отдаче. Полуосевая шестерня 6 на валу 2 посажена посредством подвижного шлицевог о соединения (или другого типа). С малой нолуосевой шестерней 7 дифференциала жестко связан фрикционный диск 8. На валу 2 свободно посажен колодчный тормоз 9, который может при рекуперации энергии своими колодками соприкасаться с барабаном 10 корпуса 11 неси.мметричного днфференциала. Возле диска 4 установлен ненодвижный кронштейн 12, связанный с невращаюн1ейся частью манш- ны (например, рамой, кожухом, полуосью и др.). На кронштейне 12 установлен механизм 13, например, в виде пневмоцилиндра для перемешения корпуса дифференциала с фрикционным диском 8 до соприкосновения с маховиком. Посаженные на вал 2 элементы могут свободно неремешаться вдо:1ь него.

Ведущее колесо с рекуператоро.м энергии работает следуюшим образом.

При начальном трогании транспортного средства с .места одновременнс; с ei o полуосью 3 врашение получит и ведущий вал 2 с полуосевой шестерней 6, а заодно и сателлиты и малая полуосевая н естерня 7 с диском 8. В этот момент диск 8 не находится в контакте с маховиком 1, так как пневмоцилиндр 13 своим штоком отодвинул дифференциальный механизм От маховика 1 и последний свободно покоится па нодншн- никах.

Разгон, переключение передач и последующее движение транспортного средства происходит, как при обычных условиях движения.

В процессе торможения транспорт}1ого средства (перед перекрестком, на спуске и т. п.) пневмоцилиндром 13 вдоль ведуц.1его вала 2 перемешается корпус 1 1 диффе0

0

5

ренциала с фрикционным диском 8, который в это время имеет определенную частоту врашения. В то же время маховик не- нодвижен. При соприкосновении врашаю- шегося фрикционного диска 8 с ненодвиж- ным маховиком I нроизойдет снижение частоты врашения фрикционного диска 8, а маховик 1 начнет раскручиваться. Согласованному снижению частоты врашения диска 8 и увеличению частоты вращения маховика 1 будет способствовать дифференциальный .механизм, у которого сателлиты замедлят частоту вращения вокруг своих осей, а вместе с корпусом I I начнут вращаться относительно ведущею вала 2. Таким образом на;1ичие такого дифференциального механизма исключает ударные нагрузки при сонрикносвении фрикционного диска 8 с н(чк)движным маховиком 1.

Однако поворот корпуса 1I приводит к уменьп1епию частоты вращении диска 8, а значит и маховика 1, что крайне нежелательно, так как при тор.можении желательно накопить маховиком максимум кинетической энергии тормозимого транспортного средства.

Нажатием колодок 9, KOTO)i)ie соединены с крон1нтейпо.м 12, на барабан К) притормаживают корпус I 1. умепыная частоту в)а- Н1,ения его относительно ведущего вала 2. Три это.м ма.мая нолуосевая 1пес1е)ня с фрикционным диском и маховиком будет фиоб- ретать болыпую частоту вращения, а Max(j- вик }1акоплять энерг ию.

Энергия маховика равна ,5Iii)-, где I момент инерции маховика; ш уг-ловая скорость маховика. Значит с увеличением частоты вращения будет пропорционально квадрату уг.ювой скорости расти кинетическая энергия маховика.

При полном нажатии тормозного меха- )1изма достигают полной остановки корпуса 11, а значит и .максимальной расчетной частоты вранАения маховика. .Максимальные обороты маховика помимо частоты вращения вала 2 зависят и от передаточного числа дифференциального механнзма. Л ипималь- ные обороты маховика 1, как указывалось ранее, могут стремиться к пу.чю. А в диапазоне минимальной и ма ксимальной частоты вращения маховика тормоз 9 обеспечивает за счет проскальзывания колодок о барабаны 10 бесступенчатое регулирование этих частот вращения. Этого в других рекунера- торах не достигается и сдерживает использование ки)1етической энергии автомобилей ввиду (.1тсутствия бесступенчатых рекуператоров.

0

5

0

5

0

55По окончании процесса торможения транспортного средства, например остановке, пневмоцилиндром 13 отводят корпус II с фрикцио1шым диском 8 от маховика и он продолжает свободное вращение. При таком способе отсоединения фрикциона от маховика последний способен продолжительное время сохранять накопленную энергию.

Дальнейшее трогание транспортного средства с места и его разгон осуществляют традиционным способом или с помощью энергии маховика.

Как видно из схемы, возможна совместная работа двигателя транспортного средства и маховика.

При использовании энергии маховика для разгона или последующего движения транспортного средства последнее может приобрести больщее ускорение при разгоне или при том же ускорении затраты топлива могут быть снижены за счет отдаваемой энергии маховиком. При достаточном накоплении энергии маховиком (напри.мер, продолжительный спуск) дальнейщее движение можно производить только за счет энергии маховика даже с неработающим двигателем. В этом случае экономия топлива будет максимальной.

Формула изопретенич Ведущий мост транспортного средства, содержащий приводные от главной передачи через дифференциал полуоси, связанные со стуница.ми колес, отличающийся тем, что, с целью повышения тогкливной эконо.мичносги транспортного средства, ведущий мост снабжен рекуперативными устройствами, каждое из которых представляет собой размещенный в полости ступицы колеса маховик, сво0 бодно установленный на связанном жестко с полуосью дополнительном валу и связанный с последним через управляемый редуктор, включающий в себя несимметричный дифференциал, полуосевая шестерня меньг щего диаметра которого установлена на указанном валу свободно и выполнена с фрикционным диском для связи с .маховиком при осевом перемещении по этому валу, а полуосевая шестерня большего диаметра посредством шлицев установлена на дополии0 тельном валу, при это.м корпус несим.метрич- ного дифференциала связан с дополнительным валом через тормозной механизм и с исполнительным механизмом осевого перемещения его по этому ва,.

Изобретение относи1ся к конструкции ведущег о моста с 11ре()бра;«)вателем кинетической энерг ии движущегося транспортного средства. Ведуишй .мост с рекуператором энергии состоит из обода, лиска и пневматической шины. В оболе колеса установ- .чен рекуператор кинетической энергии с маховиком 1 и приводом от конечного звепа трансмиссии. В качестве преобразователя частоты вращения .ма.ховика I использован несимметричный лифференциальпый механизм с передаточным числом, обеспечиваю- ши.м наибольп ую частоту вращения .маховика 1. При этом в качестве бесступенчатого регулятора частоты врашения маховика 1 использован колодочный тормоз 9. 1 ил.