Транспортное средство

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTVPblTMSIM

ПРИ ГКНТ СССР

/,,:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -- :.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4914077/11 (22) 22.02.91 (46) 23.11.92. Бюл. ЬЬ 43 (75) Н.К.Андреев (56) Патент США ЬЬ 4159042, кл. 180/54Р, 1979. (54) ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО (57) 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, пружиИзобретение 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.

„„Я „„1776579 А1

1 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.

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

1776579

50

55 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 транспортное средство; на фиг. 2 — кинематическан схема, вид сбоку; на фиг.3 — то же, 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 6 и большую 7 шестерни, свободно сидящие на валу 5 и сцепленные соответственно с большой 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 19 с 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

35 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 предлагаемоro изобретения перед патентом США, именно за счет использования редукции. Это поясняется следующим примером. Тормозной путь автомобиля S op. для его скорости

V = 90 KM/ч составляет 50 м. 3а время торможения !тор, колесо диаметром 02о = О,б м сделает около 25 оборотов, так как длина окружности колеса Ь =т Dao =3,14 О,б=

=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 Вз = Ощ . 2 при отсутствии редукции трос расгянет упругий элемечт, например пружину, на 25 м.

1776579

Для получения такого удлинения необходима начальная длина пружины

1 пр.нач =60 м; общая длина такой пружины в растянутом состоянии будет равна -пр.общ. 75 м. Для Ч-60 кмlч Lnp.общ. 30 5 м.

Работоспособность такого устройства может быть обеспечена путем применения резинового аммортизатора вместо пружин с образованием многочисленных колен, 10

Длина пружины Ьр.общ, обратно пропорциональна передаточному числу побщ.

В предлагаемом изобретении имеются три пары цилиндрических передач, в каждом из которых и может быть принято рав- 15 ным пяти. Тогда пыщ. = 5 = 125, а 1пр.общ. = з

=0,6 м.

Эти цифры показывают, что металлоемкость и габариты в предлагаемом устройстве значительно снижаются по сравнению с 20 известным.

Повышение КПД обеспечивается за счет того, что в предлагаемом устройстве имеется три пары цилиндрических передач, а в известном, кроме этих трех пар, еще 25 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 предлагае- 30 мого 7общ и известног o5 g jjcTpoAcTB составят: црбщ„= 0,98 .0,9 = 0,85; общ„= з.

=0,73.

Таким образом, КПД увеличивается более чем на 12,, Эта цифра во много раз 35 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 колес 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, эацепленными 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, о т л и ч а ю щ е е с я 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, выполнен в виде двух расположенных вдоль корпуса транспортного средства пружин, тросами или цепями связанных с барабаном.

1776579

1776579

Составитель Н. Андреев

Редактор Г. Бельская Техред M.Mîðãåíòàë Корректор П. Гереши

Заказ 4095 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Транспортное средство Транспортное средство Транспортное средство Транспортное средство Транспортное средство 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к транспортному машиностроению

Изобретение относится к автомобилестроению и касается средств, обеспечивающих приспособление двигателя и устройств, аккумулирующих энергию, к режимам работы автомобиля

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к конструкции рекуператоров энергии

Изобретение относится к силовым агрегатам полноприводных универсальных транспортных средств с высокой проходимостью, например колесных тракторов

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к маневровым локомотивам с первичными двигателями

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к гибридным силовым установкам транспортных средств, предназначенных для одновременного использования двух источников энергии: силы вакуума и пневмо

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, в частности к маневровым локомотивам

Изобретение относится к самоходным рабочим машинам, в частности. Моторно-транс-миссионная установка (МТУ) содержит ДВС, один генератор или гидронасос, соединенный с ДВС, один электромотор или гидромотор привода хода и бортовые редукторы, связанные с ведущими колесами или гусеницами машины. С помощью одного или нескольких генераторов или гидронасосов осуществляется преобразования кинетической энергии одной вращающейся части ДВС, генератора или гидронасоса в электрическую или гидравлическую энергию. ДВС имеет номинальный коэффициент запаса крутящего момента не менее 25% и/или к одной вращающейся части ДВС, генератора или гидронасоса, прикреплен маховик, момент инерции которого возрастает с увеличением скорости его вращения. В частных вариантах реализации изобретения генератор, гидронасос или группа этих генераторов или гидронасосов соединяются с ДВС через повышающий редуктор и/или упругую муфту, генератор размещен в герметичной вакуумной камере и соединен с ДВС через повышающий редуктор и магнитную муфту, в состав МТУ включены контроллеры, реализующие различные алгоритмы управления МТУ. Изобретение обеспечивает улучшение массогабаритных характеристик МТУ и возможность ее применения на машинах с гидростатическими и электромеханическими силовыми передачами. 24 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх