Транспортное средство Советский патент 1992 года по МПК B60K6/08 

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к автомобилям с использованием рекуперированной механической энергии, образующейся при торможении.

Известно устройство, содержащее корпус, привод, маховик, соединенный с прочной стальной лентой, второй конец которой соединен с колесами автомобиля, систему управления.

Недостатком этого устройства является то. что торможение и разгон автомобиля производятся на одинаковом пути независимо от скорости, что сужает возможности его применения. Кроме того, к недостаткам его относится сложность изготовления, большая масса и необходимость разгона маховика на специальных станциях.

Известно также устройство, содержащее раму, привод, вал колеса, муфты, шестерни, пружину, шкив с тросом.

Недостатком его является большая металлоемкость и габариты, а также низкий КПД.

Целью изобретения является повышение экономичности и улучшение экологичности работы транспортного средства на режимах трогания и разгона, уменьшение металлоемкости и габаритов, а также повышение КПД.

Указанная цель достигается тем, что в транспортном средстве, содержащем корпус, привод, вал привода, колеса, систему управления, шестерни, муфту, шкив, пружину, вал привода связи с быстроходным валом, на котором свободно посажены малая

1 ч о ел ч о

и большая шестерни с возможностью сцепления и расцепления их посредством, например, трехпозиционной муфты, при этом малая шестерня сцеплена с большой промежуточной шестерней, которая так же, как и малая промежуточная шестерня, жестко закреплена на передаточном валу; имеется тихоходный вал с жестко закрепленными на нем большой и малой тихоходными шестернями, сцепленными соответственно с малой промежуточной и большой шестернями с закреплением на последней шкива или звездочки для соединения с пружиной соответственно через трос или через цепь.

На фиг. 1 показано предлагаемое транс- портное средство; на фиг. 2 - кинематическая схема, вид сбоку; на фиг.З - то , вид сверху; на фиг. 4 - пример выполнения связи зубчатого колеса с цепью; на фиг. 5 - кинематическая схема в аксонометрии.

Транспортное средство (автомобиль) имеет корпус 1, привод 2, вал 3 привода, колеса 4, быстроходный вал 5, малую б и большую 7 шестерни, свободно сидящие на валу 5 и сцепленные соответственно с боль- шой промежуточной 8 и малой тихоходной 9 шестернями.

Шестерня 9 вместе с большой тихоходной шестерней 10 жестко закреплена на тихоходном валу 11, а на промежуточном валу 12 жестко закреплена шестерня 8 и малая промежуточная шестерня 13.

Для стопорения и пуска шестерни 7 на корпусе установлено стопорное устройство 14. Для сцепления и расцепления вала 5 с элементами 6 и 7 имеется трехпозиционная муфта 15.

На шестерне 7 размещен шкив 16, к которому прикреплен и в радиальном направлении проложен трос 17. Второй конец троса связан с пружиной 18, которая может быть как пружиной растяжения, так и пружиной сжатия.

Вместо шкива и троса может быть установлена звездочка 19с цепью 20 (фиг.4) или использована зубчатая рейка, связывающая шкив 7 с пружиной 18.

При обычном движении автомобиля муфта 15 находится в нейтральном положении и привод 2 вращает валы 3, 5 и колеса 4.

При торможении на участке свободного хода тормозного рычага (не показан) включают муфту 15 на сцепление вала 5 с шестерней 6, предварительно поставив рычаг передачи скоростей в нейтральное положение. Колеса 4, вращаясь при движении автомобиля по инерции, передают ее усилие через элементы 3, 5,15, 6, 8, 13,10, 9, 7,16, 17 на пружины 18, которые заряжаются при

наматывании троса 17 на шкив 16, и после израсходования энергии торможения шестерня 7 фиксируется стопорным устройством 14, препятствующим обратному ее движению под действием заряженных пружин 18.

При разгоне выключают стопорное устройство 14, предварительно поставив муфту 15 на сцепление вала 5 с шестерней 7 при расцеплении его с шестерней 6.

Под действием заряженных пружин 18 вал 5 начнет свое вращение в том же направлении, какое было у него первоначально, обеспечивая движение вперед.

По мере необходимости для достижения заданного ускорения движения автомобиля включается привод 2, и после израсходования энергии пружин 18 муфту 15 ставят в нейтральное положение, после чего все операции повторяются.

Снижение металлоемкости и габаритов предлагаемого транспортного средства достигается за счет осуществления понижения передачи усилия от колес до пружины во время торможения,

В известном техническом решении (патент США 4159042) ставится целью не понижение передачи от колес к соответствующему элементу, как в предлагаемом, а только обеспечение одностороннего движения этих колес как от двигателя через валы, так и от упругого элемента через трос, соответствующий элемент, вал и шестерня.

Это следует хотя бы из того, например, что передачи от одной конической шестерни к другой конической шестерне осуществлена не только без понижения, но даже с повышением угловой скорости,

Без понижения угловой скорости выполнена и связь шестерен.

Таким образом, в патенте США 4159042 нет ни редуктора, ни редукции.

Даже простейшие расчеты показывают значительные преимущества предлагаемого изобретения перед патентом США, именно за счет использования редукции. Это поясняется следующим примером. Тормозной путь автомобиля S-юр. для его скорости V 90 км/ч составляет 50 м. За время торможения trop колесо диаметром Dao 0,6 м сделает около 25 оборотов, так как длина окружности колеса Ц 020 3,14 0,6 18,84 м 2 м.

За один оборот колесо пройдет 2 м, а на протяжении 50 м оно сделает около 25 оборотов. Для элемента диаметром Оз D20 . 2 при отсутствии редукции трос растянет упругий элемент, например пружину, на 25 м.

Для получения такого удлинения необходима начальная длина пружины 1-пр.нач 50 м; общая длина такой пружины в растянутом состоянии будет равна L пр.общ. 75 м. Для V 60 км/ч .общ. « 30 м.

Работоспособность такого устройства может быть обеспечена путем применения резинового аммортизатора вместо пружин с образованием многочисленных колен.

Длина пружины .общ. обратно пропорциональна передаточному числу Побщ.

В предлагаемом изобретении имеются три пары цилиндрических передач, в каждом из которых п может быть принято равным пяти. Тогда Побщ. 53 125, а .0бщ. 0,6 м.

Эти цифры показывают, что металлоемкость и габариты в предлагаемом устройстве значительно снижаются по сравнению с известным.

Повышение КПД обеспечивается за счет того, что в предлагаемом устройстве имеется три пары цилиндрических передач, а в известном, кроме этих трех пар, еще одна коническая пара и дополнительно еще одна муфта.

Принимая КПД муфты равным 0,9, КПД цилиндрической передачи 0,98 и конической 0,96, общие значения КПД предлагаемого 7общп и известног /общи устройств составят: /0бщп 0.983 0,9 0,85; 7общи 0,73.

Таким образом, КПД увеличивается более чем на 12%. Эта цифра во много раз возрастает, если учесть потери КПД в известном устройстве за счет введения многочисленных колен с применением амортизатора.

Улучшение экологии происходит за счет того, что исключается большое выделение

газов, выбрасываемых в атмосферу в момент трогания автомобиля с места, так как в этот момент действует энергия аккумулирующего устройства.

Формула изобретения

Транспортное средство, содержащее размещенные в корпусе привод ведущих кЬ- лес и рекуперативное устройство, включающее в себя ведущий вал с шестернями, посредством одной из которых он связан с

выходным элементом привода ведущих колес, промежуточный вал с шестернями, зацепленными с шестернями ведущего вала с образованием быстроходной и тихоходной ступеней, барабан намотки гибкого элемента, связанного с упругим элементом, другой конец которого закреплен в корпусе, муфты для связи шестерен с валами и тормозной механизм для остановки барабана, а также систему управления, .отличающееся

тем, что, с целью повышения экономичности и улучшения экологичности работы транспортного средства на режимах трогания и разгона, шестерня ведущего вала установлены на нем свободно и связаны с выполненной трехпозиционной муфтой для из связи с этим валом, барабан связан с ведущей шестерней тихоходной ступени и с тормозным механизмом, а упругий элемент, работающий на сжатие или растяжение, выполней в виде двух расположенных вдоль корпуса транспортного средства пружин, тросами или цепями связанных с барабаном.

Изобретение относится к автомобилестроению. Цель изобретения - повышение экономичности и улучшение экологичности работы транспортного средства на режимах трогания и разгона, уменьшение металлоемкости и габаритов, а также повышение КПД путем аккумулирования энергии при торможении с применением понижающих передач. Транспортное средство имеет корпус, привод, вал привода, колеса, систему управления, шестерни, муфту, шкив, пружи1 ну. Новым в предлагаемом автомобиле является то, что вал привода связан с быстроходным валом, на котором свободно посажены малая и большая шестерни с возможностью сцепления и расцепления их посредством, например, трехпозиционной муфты. При этом малая шестерня сцеплена с большой промежуточной шестерней, которая так же, как и малая промежуточная шестерня, жестко закреплена на передаточном валу. Имеется тихоходный вал с жестко закрепленными на нем большой и малой тихоходными шестернями, сцепленными соответственно с малой промежуточной и большой шестернями с закреплением на последней шкива или звездочки для соединения с пружиной соответственно через трос или через цепь. 5 ил. сл С

17

Фиг.1

о

СО

Q 0 &o

vfi

аг.б

/6

п

(7 Ю