Энергетическая установка транспортного средства Советский патент 1992 года по МПК B60K25/10 

55 8 7 9

Изобретение относится к энергетическим установкам и может быть использовано для получения горючей газовой смеси из жидкости с последующим сжиганием в двигателе внутреннего сгорания транспортного средства. Цель изобретения - повышение экономичности работы энергетической установки транспортного средства. Установка содержит двигатель внутреннего сгорания, управляемый клапан, электролизер 5, электромагнитный тормоз-замедлитель 14, электромагнитную муфту 15 с редукторами 23, 24, гидродвигатель 25 с другим управляе

«

ё

VI со со to

00

ю

мым клапаном 28 и перепускным клапаном 29, подключенный к входам и выходам амортизаторов транспортного средства, два регулирующих ток элемента с подключением к соответствующим элементам их управляющих электродов. Кроме того, введено суммирующее устройство двух крутящих моментов редукторов электромагнитной муфты, связанных с валами трансмиссии и

Изобретение относится к энергетическим установкам, предназначенным для получения горючей газовой смеси из жидкости с последующим сжиганием в двигателе внутреннего сгорания.

Известна энергетическая установка транспортного средства, содержащая двигатель внутреннего сгорания, управляемый клапан, электролизер, электромагнитный тормоз-замедлитель и переключатель режимов.

Данное устройство не обеспечивает одновременное использование энергии торможения транспортного средства и энергии колебаний транспортного средства при торможениях и движении по неровной дороге для выделения из электролизера горючей газовой смеси, что создает недостаточно высокую экономию основного топлива.

В указанном устройстве количество добавок в двигатель горючей газовой смеси, полученной в электролизере, мало влияет на расход основного топлива, что приводит к отдельным режимам переобогащения горючей смеси, а это создает низкую экономию основного топлива и снижает надежность работы энергетической установки.

Известна энергетическая установка транспортного средства, содержащая двигатель внутреннего сгорания, управляемый клапан, электролизер, электромагнитный тормоз-замедлитель, переключатель режимов, электромагнитную муфту, установленную на валу электромагнитного тормоза-замедлителя и кинематически соединенную через первый редуктор с трансмиссией транспортного средства и через второй редуктор с валом гидравлического двигателя, вход которого подключен через второй управляемый клапан и перепускной клапан к выходам гидравлических амортигидродвигателя. При движении транспортного средства энергия его колебаний и торможения преобразуется в электрическую электромагнитным тормозом-замедлителем 14 и используется для электропитания электролизером 5, который вырабатывает горючую смесь, которая поступает в систему питания двигателя внутреннего сгорания. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

заторов транспортного средства, а выход подключен к входам указанных амортизаторов, выход электромагнитного тормоза-замедлителя подключен к электролизеру

через два регулирующих ток элемента, например тиристоры, управляющий электрод первого из которых подключен к первой обмотке электромагнитной муфты и к выходу первого операционного усилителя, а управляющий электрод второго регулирующего ток элемента подключен к второй обмотке электромагнитной муфты, к обмотке второго управляющего клапана и к выходу второго операционного усилителя, первый вход которого подключен к переключателю режимов, а второй вход подключен к регулятору режимов торможения, первый вход первого операционного усилителя подключен к регулятору сопротивления амортизатора, а второй вход первого операционного усилителя

подключен к задатчику величины неровностей дороги.

Однако такая установка не обеспечивает одновременное пользование энергии торможения транспортного средства и

энергии колебаний транспортного средства при торможениях и движении по неровной дороге для выделения из электролизера горючей газовой смеси, что создает недостаточно высокую экономию основного

топлива.

Кроме того, в установке количество добавок в двигатель горючей газовой смеси, полученной в электролизере, мало влияет на расход основного топлива, что приводит к

отдельным режимам переобогащения горючей смеси, а это создает низкую экономию основного топлива и снижает надежность работы энергетической установки.

Цель изобретения - повышение экономичности работы энергетической установки транспортного средства.

Поставленная цель достигается тем, что в энергетическую установку транспортного средства, содержащую двигатель внутреннего сгорания, первый управляющий клапан, электролизер, электромагнитный тормоз-замедлитель, электромагнитную муфту с первым и вторым редукторами, гидравлический двигатель с вторым управляемым клапаном и перепускным клапаном, подключенный к входам и выходам гидравлических амортизаторов транспортного средства, два регулирующих ток элемента, управляющий электрод первого из которых подключен к первой обмотке электромагнитной муфты и к выходу первого операционного усилителя с регулятором сопротивления амортизаторов и с задатчи- ком величины неровностей дороги, управляющий электрод второго регулирующего ток элемента подключен к второй обмотке электромагнитной муфты, к обмотке второго управляющего клапана и к выходу второго операционного усилителя с переключателем режимов и регулятором режимов торможения, дополнительно введено суммирующее устройство двух крутящих моментов первого и второго редуктора электромагнитной муфты, выход которого связан с валом индукционного тормоза-замедлителя, первый вход подключен через первый канал электромагнитной муфты с первой обмоткой, фрикционный тормоз и первый редуктор к валу гидравлического двигателя, второй вход подключен через второй канал электромагнитной муфты с второй обмоткой, фрикционный тормоз и второй редуктор к валу трансмиссии транспортного средства, первый операционный усилитель подключен к источнику тока через датчик колебаний, а выход первого управляемого клапана подключен к системе питания двигателя внутреннего сгорания через обратный клапан и к упругому силь- фону, кинематически связанному с дозирующей основное топливо иглой в системе питания двигателя внутреннего сгорания.

Суммирующее устройство двух крутящих моментов выполнено в виде шестеренчатого дифференциала, а датчиком колебаний служит датчик давления гидрожидкости амортизаторов, установленный на входе гидравлического двигателя.

Применение суммирующего устройства двух крутящих моментов первого и второго редукторов электромагнитной муфты, выход которого связан с валом индукционного тормоза-замедлителя, первый вход подключен через первый канал электромагнитной муфты с первой обмоткой, фрикционный тормоз и первый редуктор к валу гидравлического двигателя, второй вход подключен через второй канал электромагнитной муфты с второй обмоткой, фрикционный тормоз

5 и второй редуктор к валу трансмиссии транспортного средства, первый операционный усилитель подключен к источнику тока через датчик колебаний, а выход первого управляемого клапана подключен к системе

0 питания двигателя внутреннего сгорания через обратный клапан и к упругому силь- фону, кинематически связанному с дозирующей основное топливо иглой в системе питания двигателя внутреннего сгорания,

5 позволяет одновременно использовать энергию торможения транспортного средства и энергию колебаний транспортного средства при торможениях и движении по неровной дороге для выделения из электролизера горючей газовой смеси, а также автоматически регулировать расход основного топлива в зависимости от количества добавок в двигатель полученной газовой смеси, что повышает экономичность и надежность работы энергетической установки транспортного средства.

На чертеже приведена принципиальная схема энергетической установки транспорт0 ного средства.

Энергетическая установка транспортного средства состоит из двигателя 1 внутреннего сгорания с карбюратором 2 системы питания, к которому через первый

5 управляемый клапан 3, связанный с педалью 4 привода дросселя карбюратора 2 подсоединен электролизер 5 при помощи трубопровода 6. В конечной части трубопровод 6 содержит жидкостный затвор 7 с пре0 дохранительным клапаном 8 и обратный клапан 9 для устранения возможности воспламенения горючих газов в трубопроводе б и электролизере 5. Карбюратор 2 также соединен топливопроводом 10 с баком 11

5 для основного топлива.

Анодные электроды электролизера 5 подключены к двум регулирующим ток элементам, например первому тиристору 12 и к второму тиристору 13, которые соединены

0 параллельно и подключены к положительному выходу электромагнитного тормоза- замедлителя 14.

Электромагнитная муфта 15 состоит из первого канала с первой обмоткой 16, маг5 нитопровода 17 и фрикционного тормоза 18, а также из второго канала с второй обмоткой 19, магнитопровода 20 и фрикционного тормоза 21. Магнитопроводы 17 и 20 подвижно установлены на входных шлице0 вых валах суммирующего устройства 22 двух крутящих моментов первого редуктора 23 и второго редуктора 24 электромагнитной муфты 15. Вход первого редуктора 23 соединен с валом гидравлического двигателя 25, а вход второго редуктора 24 соединен с валом 26 трансмиссии транспортного средства. Выход суммирующего устройства 22 двух крутящих моментов, которое выполнено, например, в виде шестеренчатого дифференциала, подключен через редуктор 27 к валу индукционного тормоза-замедлителя 14. Гидравлический двигатель 25 под- ключей входным отверстием через второй управляемый клапан 28, перепускной клапан 29 и через обратные клапаны 31 и 32 к выходным отверстиям гидравлических амортизаторов 30, а также через обратные клапаны 33 и 34 к входным отверстиям гидравлических амортизаторов 30. Выходное отверстие гидравлического двигателя 25 соединено гидролинией, в которой установлены обратные клапаны 35 и 36, с выходными отверстиями гидравлических амортизаторов 30 и через обратные клапаны 37 и 38 - с входными отверстиями амортизаторов.

Управляющий электрод первого тиристора 12 подключен к первой обмотке 16 электромагнитной муфты 15 и к выходу первого операционного усилителя 39, а управляющий электрод второго тиристора 13 подключен к второй обмотке 19 электромагнитной муфты 15, к обмотке второго управ- ляемого клапана 28 и к выходу второго операционного усилителя 40. Первый вход операционного усилителя 40 подключен к переключателю 41 режимов, который состоит из потенциометра 42, кинематически свя- занного с педалью 43 тормоза. Второй вход операционного усилителя 40 подключен к регулятору 44 режимов торможения, который состоит из резистора 45 и потенциомет- ра 46, снабженного шкалой, проградуированной в единицах тормозного воздействия, развиваемого индукционным тормозом-замедлителем 14. Первый вход операционного усилителя 39 подключен к регулятору сопротивления амортизаторов 47, который состоит из резистора 48, потенциометра 49, снабженного шкалой, проградуированной в единицах переводимого груза, из терморезистора 50, установленного в одном из корпусов амортизаторов 30, и из потенциометра 51, снабженного шкалой, проградуированной в единицах износа амортизаторов 30. Второй вход операционного усилителя 39 подключен к задатчику 52 величины неровностей дороги, который со- стоит из резистора 53 и потенциометра 54, снабженного шкалой, проградуированной в единицах неровностей дороги.

Трубопровод 6 горючих газов дополнительно подключен к упругому сильфону 55,

кинематически связанному с дозирующей основное топливо иглой 56 в системе питания карбюратора 2 двигателя 1 внутреннего сгорания, а источник тока +12 подключен к первому операционному усилителю 39 через датчик 57 колебаний транспортного средства, например, контактного типа, установленный на входе гидравлического двигателя 25.

Устройство работает следующим образом.

При равномерном движении автомобиля по ровной дороге водитель не воздействует на педаль 43 тормоза, датчик 57 колебаний находится в разомкнутом положении и не подает +12 В на операционный усилитель 39. С выхода операционных усилителей 39 и 40 положительных сигналов не выдается, поэтому тиристоры 12 и 13 находятся в закрытом состоянии, а обмотки 16 и 19 электромагнитной муфты 15 обесточены. Магнитопроводы 17 и 20 пружинами отключены от магнитопроводов обмоток 16 и 19 и соединены с фрикционными тормозами 18 и 21. Крутящие моменты на суммирующее устройство 22 не поступают, индукционный тормоз-замедлитель 14 не работает. Движение автомобиля на указанном установившемся режиме выполняется за счет расхода основного топлива из бака 11.

При равномерном движении автомобиля по неровной дороге кинетическая энергия колебаний корпуса автомобиля и перевозимого груза передается амортизаторами 30 двухстороннего действия через клапаны 31, 32, 33, 34 гидрожидкостью на вход гидравлического двигателя 25 через полностью открытый второй управляемый клапан 28 и датчик 57 колебаний. Контакты датчика 57 под действием давления гидрожидкости замыкаются и включается питание +12 В на операционный усилитель 39, с выхода которого поступает положительный уровень напряжения в соответствии с заданными величинами параметров на шкалах потенциометров 49, 51, 54. Сигнал с выхода операционного усилителя 39 поступает на управляющий вход тиристора 12 и первую обмотку 16 электромагнитной муфты 15. Магнитопровод 17 притягивается к магнитопроводу обмотки 16, отсоединяется от фрикционного тормоза 18 и соединяет первый редуктор 23 с первым входом суммирующего устройства 22 двух крутящих моментов. Второй вход суммирующего устройства 22 остается в выключенном положении и удерживается магнитопроводом 20 через фрикционный тормоз 21 в неподвижном состоянии, что устраняет потери крутящего момента первого входа. Крутящий

момент передается шестеренчатым дифференциалом суммирующего устройства 22 через редуктор 27 на вал индукционного тормоза-замедлителя 14, который вырабатывает постоянный ток, поступающий на электроды электролизера 5 через первый тиристор 12. Величина тока, проходящего через электролизер на данном режиме приводит к возникновению определенной величины реактивного крутящего момента на валу электромагнитного тормоза-замедлителя 14 и на валу гидравлического двигателя 25, что создает необходимое сопротивление амортизаторов 30. В электролизере 5 выделяются горючие газы.

При торможении автомобиля, движущегося по ровной дороге, водитель воздействует на педаль из тормоза. Потенциометр 42 переключателя 41 режимов увеличивает положительное напряжение на выходе операционного усилителя 40 в соответствии с установленной величиной тормозного воздействия на шкале потенциометра 46, которое необходимо развить при данном торможении. Сигнал с выхода операционного усилителя 40, пропорциональный интенсивности торможения, поступает на обмотку второго управляемого клапана 28 и прикрывает его пропорционально интенсивности торможения, что увеличивает сопротивление амортизаторов 30 и повышает устойчивость автомобиля при торможениях. Одновременно с этим указанный сигнал поступает на управляющий электрод тиристора 13 и вторую обмотку 19 электромагнитной муфты 15. Магнитопро- вод 20 притягивается к магнитопроводу обмотки 19, отсоединяется от фрикционного тормоза 21 и соединяет второй редуктор 24 с вторым входом суммирующего устройства 22 двух крутящих моментов. Первый вход суммирующего устройства 22 остается в выключенном положении и удерживается маг- нитопроводом 17 через фрикционный тормоз 18 в неподвижном состоянии, что устраняет потери крутящего момента второго входа.

Крутящий момент передается шестеренчатым дифференциалом суммирующего устройства 22 через редуктор 27 на вал тормоза-замедлителя 14, который вырабатывает постоянный ток, поступающий на электролизер 5 через второй тиристор 13. Величина тока, проходящего через электролизер на данном режиме, приводит к возникновению определенной величины реактивного крутящего момента на валу электромагнитного тормоза-замедлителя 14 и на валу 26 трансмиссии автомобиля, что создает необходимую интенсивность торможения. В электролизере 5 выделяются горючие газы.

При торможении автомобиля, движущегося по неровной дороге, что практически

происходит часто, под действием педали 43 тормоза переключатель 41 режимов открывает операционный усилитель 40, а датчик 57 колебаний включает операционный усилитель 39. На обмотки 16 и 19 электромагнитной муфты 15 одновременно поступают положительныеуровни напряжения. Магни- топроводы 17 и 20 притягиваются к магни- топроводам 16 и 19, соответственно, отсоединяются от фрикционных тормозов

18 и 21 и соединяют редукторы 23, 24 с первым и вторым входами, соответственно, суммирующего устройства 22 двух крутящих моментов. Крутящий момент, поступающий на вал первого редуктора 23 с гидравлического двигателя 25 от амортизаторов 30, и крутящий момент, поступающий на вал второго редуктора 24 с трансмиссии автомобиля, складываются вместе шестеренчатым дифференциалом суммирующего устройства 22 и через редуктор 27 поступают на вал тормоза-замедлителя 14, который вырабатывает постоянный ток, поступающий на электролизер 5 через тиристоры 12 и 13. Величина суммарного тока, проходящего

через электролизер, на данном режиме приводит к возникновению определенной величины реактивного крутящего момента на валу электромагнитного тормоза-замедлителя 14, на валу гидравлического двигателя

25 и на валу 26 трансмиссии автомобиля, что создает необходимое сопротивление амортизаторам 30 и необходимое замедление автомобилю. В электролизере 5 выделяются горючие газы, количество которых пропорционально сумме используемой в энергетической установке кинетической энергии торможения автомобиля и кинетической энергии колебаний автомобиля и перевозимого груза, что значительно повышает экономичность и надежность работы энергетической установки транспортного средства.

На всех рассмотренных режимах рабо- ты энергетической установки горючие газы, полученные в электролизере 5, поступают через первый управляемый клапан 3, обратный клапан 9, жидкостный затвор 7 в карбюратор 2 системы питания двигателя 1, где используются в качестве добавки к основному топливу. Одновременно горючие газы по трубопроводу 6 поступают в упругий силь- фон 55, который кинематически связан с иглой 56, дозирующей основное топливо из бака 11 в карбюраторе 2.

Чем больше давление горючих газов в трубопроводе 6, тем больше их добавка в карбюраторе 2 при заданном положении педали 4 и тем больше происходит расширение упругого сильфона 55, игла 56 которого вдвигается в дозирующий основное топливо канал карбюратора 2 и уменьшает его расход.

Таким образом, происходит автоматическое регулирование состава горючей сме- си, состоящей из основного топлива с воздухом и горючих газов из электролизера 5, что устраняет переобогащение смеси на рассмотренных режимах движения автомобиля, а это значительно повышает эконо- мичность и надежность работы энергетической установки транспортного средства.

Положительный эффект данной энергетической установки определяется не только повышением экономичности работы энергетической установки автомобиля за счет одновременного использования энергии при торможениях автомобиля и его движениях по неровной дороге, но и путем сниже- ния токсичного выхлопа, уменьшения износа деталей двигателя и нагарообразо- вания, снижения износа деталей подвески автомобиля и амортизаторов за счет регулирования их оптимального сопротивления для данного участка дороги, путем снижения износа тормозов, повышения устойчивости автомобиля при торможениях и безопасности движения за счет оптимального регулирования режимов торможения электромагнитным тормозом-замедлителем.

Формула изобретения 1. Энергетическая установка транспор- тного средства, содержащая двигатель внутреннего сгорания, первый управляемый клапан, связанный с педалью акселератора и выход которого связан с системой питания двигателя, а вход - с электролизе- ром, электромагнитный тормоз-замедлитель, электромагнитную муфту с первым и

вторым редукторами, кинематически связанными с валом трансмиссии и гидравлическим двигателем с вторым управляемым клапаном и перепускным клапаном, подключенным к входам и выходам гидравлических амортизаторов транспортного средства, два регулирующих ток элемента, управляющий электрод первого из которых подключен к первой обмотке электромагнитной муфты и к выходу первого операционного усилителя с регулятором сопротивления амортизаторов и с задатчи- ком величины неровностей дороги, управляющий электрод второго регулирующего тока элемента подключен к второй обмотке электромагнитной муфты, к обмотке второго управляющего клапана и к выходу второго операционного усилителя с переключателем режимов и регулятором режимов торможения, от л ичающаяся тем, что, с целью повышения экономичности работы энергетической установки, она снабжена датчиком колебаний транспортного средства, суммирующим устройством крутящих моментов первого и второго редукторов электромагнитной муфты, выход которого связан с валом электромагнитного тормоза-замедлителя, а входы кинематически связаны с валами первого и второго редукторов и снабжены фрикционными тормозами, при этом первый операционный усилитель подключен к источнику тока через датчик колебаний транспортного средства.

4.Установка поп. отличающаяся тем, что датчик колебаний выполнен в виде датчика давления гидрожидкости в амортизатор и установлен на входе в гидродвигатель.