Устройство термического управления электрической силовой установки

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в расширении эксплуатационных возможностей. Устройство термического управления силовой установки содержит главный картер (1), в котором находятся по меньшей мере один электрический двигатель (2) и его контур охлаждения и механический редуктор (3), содержащий контур смазки. Указанный главный картер содержит масляный картер (20), расположенный в нижней части указанного главного картера, и перегородку (4) разделения на две части, в которых расположены соответственно, с одной стороны, указанный двигатель (2) и его контур охлаждения и, с другой стороны, указанный редуктор (3) и его контур смазки. Через указанную разделительную перегородку проходит масляная трубка (6), обеспечивающая сообщение между указанными двумя частями и содержащая конец со стороны редуктора, оснащенный вентилем (7) регулирования расхода масла, управляемый по температуре масла и перекрывающий прохождение масла в указанной масляной трубке (6), когда температура масла со стороны редуктора достигает заранее определенного порога температуры. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к устройству термического управления силовой установки автотранспортного средства, в частности, электрического или гибридного типа.

Среди систем охлаждения электрических двигателей электрических или гибридных транспортных средств известно использование смазочного масла системы трансмиссии, содержащей редуктор, классически связанный с электрическим двигателем. Действительно, использование смазочного масла редуктора для прямого охлаждения нагревающихся элементов электрического двигателя, таких как катушки, магниты, пластины, представляет собой относительно эффективное решение по сравнению с другими известными решениями, в которых применяют охлаждение при помощи воды, циркулирующей вокруг картера электрического двигателя, или при помощи воздуха, поскольку масло может входить в непосредственный контакт со всеми охлаждаемыми деталями. Кроме того, использование смазочного масла редуктора для охлаждения нагревающихся элементов электрического двигателя позволяет уменьшить трения системы трансмиссии в холодном состоянии, так как смазочное масло, подаваемое в систему трансмиссии, является менее вязким, поскольку было нагрето в электрическом двигателе. В частности, известен документ CN203645464, в котором описаны двигатель и редуктор, охлаждаемые одним и тем же маслом, циркулирующим в контуре, объединяющем охлаждающее масло двигателя и смазочное масло редуктора.

Однако эти системы охлаждения требуют обеспечения удаления тепла, накапливаемого маслом, используемым одновременно для охлаждения двигателя и для смазки редуктора. Для этого применяют теплообменник типа радиатора масло/воздух, расположенный на передней стороне транспортного средства, или теплообменник масло/вода, закрепленный на уровне силовой установки и дополненный водяным контуром и теплообменным радиатором вода/воздух на передней стороне транспортного средства. В варианте, теплоту, производимую в двигателе и в системе трансмиссии, можно удалять при помощи воздушного потока, в частности, воздушного потока, выходящего из вентилятора на передней стороне конденсатора кондиционирования воздуха салона транспортного средства. Этот воздушный поток, который может создаваться либо вентилятором, либо при движении транспортного средства, проходит вокруг узла, образованного картером двигателя и системой трансмиссии, для обеспечения необходимого теплообмена.

Было установлено, что для мощных транспортных средств необходимо повысить эффективность теплообмена между воздухом и картером электрической силовой установки транспортного средства.

Кроме того, когда соответствующий комплекс из электрического двигателя и редуктора производит много теплоты, желательно, чтобы температура масла могла быть более высокой для облегчения удаления производимой тепловой энергии в направлении воздушного теплообменника. Однако, если редуктор можно охлаждать маслом при температуре порядка 130-145°С, то в контексте решения охлаждения с контуром циркуляции масла, объединяющим масло двигателя и масло смазки редуктора, его температура ограничена условиями работы двигателя, которые предусматривают температуру масла порядка 90-100°С. Поэтому в горячем состоянии, то есть, когда электрическая силовая установка производит много тепловой энергии, рабочая температура редуктора ограничена, что отрицательно сказывается на возможности охлаждения потока воздуха, проходящего вокруг картера силовой установки. Действительно, чем больше разница температур между этим потоком воздуха и картером силовой установки, обдуваемым этим воздушным потоком, тем выше общая эффективность охлаждения редуктора и соответствующего узла электрического двигателя и редуктора.

Следовательно, существует потребность в устройстве термического управления электрической силовой установки, которое, сохраняя преимущества, связанные с объединением масла двигателя и редуктора, в частности, при работе в холодном состоянии силовой установки, позволяет устранить вышеупомянутые недостатки, в частности, во время работы силовой установки в горячем состоянии.

В связи с вышеизложенным, предложено устройство термического управления электрической силовой установки, содержащее главный картер, в котором находятся по меньшей мере один электрический двигатель, содержащий контур охлаждения, и механический редуктор, связанный с указанным двигателем и содержащий контур смазки, выполненный с возможностью соединения с указанным контуром охлаждения указанного двигателя, отличающееся тем, что указанный главный картер содержит масляный картер, общий для указанного контура охлаждения и для указанного контура смазки, расположенный в нижней части указанного главного картера, и разделительную перегородку, разделяющую указанный главный картер на две части, в которых расположены соответственно, с одной стороны, указанный двигатель и его контур охлаждения и, с другой стороны, указанный редуктор и его контур смазки, при этом указанный масляный картер содержит перепускной масляный канал, проходящий через указанную разделительную перегородку, и под указанным перепускным масляным каналом - масляную трубку, проходящую через указанную разделительную перегородку между указанными двумя частями, при этом указанная масляная трубка содержит конец, выходящий в масляный картер со стороны редуктора и оснащенный вентилем регулирования расхода масла между указанными двумя частями, управляемым по температуре масла, и противоположный свободный конец, выходящий в масляный картер со стороны двигателя, при этом указанный управляемый вентиль выполнен с возможностью перекрывания прохождения масла в указанной трубке между указанными двумя частями, когда температура масла со стороны редуктора достигает заранее определенного порога температуры, чтобы масло, находящееся со стороны двигателя, и масло, находящееся со стороны редуктора, не смешивались при достижении указанного порога температуры.

Благодаря этой конструкции, при определенном уровне температуры масла редуктора, например, порядка 90°С, соответствующем работе в горячем состоянии всей системы двигателя и трансмиссии, управление закрыванием вентиля позволяет изолировать в масляном картере масло, скопившееся в части со стороны двигателя. Таким образом, в этих условиях работы масло со стороны двигателя отделено от масла со стороны редуктора, тогда как масло со стороны двигателя объединено с маслом со стороны редуктора во время работы в холодном состоянии, например, при температуре масла ниже 90°С. Следовательно, температуру масла в обеих частях, соответственно со стороны двигателя и со стороны редуктора, можно дифференцировать, поэтому редуктор в горячем состоянии, то есть когда температура масла со стороны редуктора достигает заранее определенного температурного порога, может работать при более высокой температуре, чем электрический двигатель. Действительно, поскольку значения температуры масла соответственно со стороны редуктора и со стороны двигателя не зависят друг от друга в конфигурации закрытого вентиля, масло со стороны двигателя может повышать свою температуру, и, следовательно, рабочая температура редуктора повышается. Это позволяет повысить эффективность охлаждения редуктора и всего комплекса электрического двигателя и редуктора без ухудшения работы электрического двигателя. Кроме того, в холодном состоянии, то есть когда температура масла со стороны редуктора ниже заранее определенного температурного порога, вентиль открыт, и охлаждающее масло, поступающее из двигателя и накопившее тепловую энергию, соединяется с маслом со стороны редуктора для его смазки, что позволяет смазывать редуктор в холодном состоянии поступающим из двигателя горячим маслом, в результате чего трения редуктора уменьшаются, и его КПД повышается.

Таким образом, заявленное устройство позволяет дифференцировать, то есть сделать независимыми друг от друга контур охлаждения двигателя и контур смазки редуктора в зависимости от температуры масла со стороны редуктора. В частности, благодаря вентилю управления расходом масла, встроенному в масляный картер и выполненному с возможностью селективно управлять в зависимости от температуры масла перекрыванием или открыванием циркуляции масла между двумя частями со стороны двигателя и со стороны редуктора, заявленное устройство позволяет в холодном состоянии объединить охлаждающее масло двигателя со смазочным маслом редуктора, а в горячем состоянии отделить масло двигателя от масла редуктора.

Согласно варианту выполнения, указанный противоположный свободный конец указанной масляной трубки взаимодействует с маслозаборником указанного контура охлаждения, через который указанный контур охлаждения может всасывать масло, с одной стороны, из указанной масляной трубки и, с другой стороны, непосредственно из указанной части со стороны двигателя указанного масляного картера.

Предпочтительно указанный маслозаборник содержит входную трубу, сечение которой по существу превышает сечение указанной масляной трубки, при этом указанная масляная трубка и указанная входная труба расположены друг против друга с зазором между собой, что позволяет указанному контуру охлаждения всасывать масло из указанной части указанного масляного картера со стороны двигателя через указанный зазор, когда указанный вентиль регулирования расхода закрыт.

Предпочтительно указанный контур охлаждения содержит масляный насос, соединенный, с одной стороны, с указанным маслозаборником и, с другой стороны, с контуром распределения масла указанного контура охлаждения, что позволяет нагнетать всасываемое насосом масло на нагревающиеся элементы указанного электрического двигателя, чтобы охлаждать указанный двигатель, тогда как нагнетаемое масло собирается в указанной части указанного масляного картера со стороны редуктора.

Предпочтительно указанный электрический двигатель содержит картер двигателя, имеющий дно, в сторону которого масло, нагнетаемое через указанный контур распределения на нагревающиеся элементы двигателя, стекает под действием силы тяжести, и перепускное отверстие, выполненное вблизи указанного дна, обеспечивающее возврат за счет силы тяжести масла в указанную часть указанного масляного картера со стороны двигателя.

Предпочтительно указанный контур смазки содержит масляный насос, выполненный с возможностью всасывать масло из указанной части масляного картера со стороны редуктора, при этом указанный масляный насос соединен с контуром распределения указанного контура смазки, что позволяет нагнетать всасываемое насосом масло на вращающиеся элементы указанного редуктора для смазки указанного редуктора.

Предпочтительно устройство может содержать отводную трубу, соединяющую указанный контур распределения масла указанного контура охлаждения и указанный контур распределения масла указанного контура смазки с двух сторон от указанной разделительной перегородки, при этом указанная отводная труба оснащена термостатом, выполненным с возможностью селективного управления циркуляцией масла в отводной трубе в зависимости от температуры масла, при этом он открывает циркуляцию в условиях температуры ниже указанного заранее определенного температурного порога и перекрывает ее в условиях температуры, превышающей указанный заранее определенный температурный порог.

Согласно другому варианту выполнения, указанный конец указанной масляной трубки, оснащенный указанным вентилем регулирования расхода, взаимодействует с маслозаборником указанного контура смазки, через который указанный контур смазки может всасывать масло, с одной стороны, из указанной масляной трубки и, с другой стороны, непосредственно из указанной части со стороны редуктора указанного масляного картера.

Предпочтительно указанный маслозаборник содержит входную трубу, сечение которой по существу превышает сечение указанной масляной трубки, при этом указанная масляная трубка и указанная входная труба расположены друг против друга с зазором между собой, что позволяет указанному контуру смазки всасывать масло из указанной части указанного масляного картера со стороны редуктора через указанный зазор, когда указанный вентиль регулирования расхода закрыт.

Предпочтительно указанный контур смазки содержит масляный насос, соединенный, с одной стороны, с указанным маслозаборником и, с другой стороны, с контуром распределения масла указанного контура смазки, что позволяет нагнетать всасываемое насосом масло на вращающиеся элементы указанного редуктора, чтобы смазывать указанный редуктор.

Предпочтительно указанный главный картер содержит наружные стенки, оснащенные множеством охлаждающих ребер.

Объектом изобретения является также автотранспортное средство, содержащее описанное выше устройство термического управления.

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания частного варианта осуществления изобретения, представленного в качестве неограничивающего примера, со ссылками на прилагаемые фигуры.

На фиг. 1 представлена схема заявленного устройства термического управления согласно первому варианту осуществления в условиях работы в холодном состоянии;

на фиг. 2 показана схема устройства, изображенного на фиг. 1, в условиях работы в горячем состоянии;

на фиг. 3 показана версия первого варианта осуществления;

на фиг. 4 представлена еще одна версия первого варианта осуществления;

на фиг. 5 представлена схема заявленного устройства термического управления согласно второму варианту осуществления в условиях работы в холодном состоянии;

на фиг. 6 показана схема устройства, изображенного на фиг. 5, в условиях работы в горячем состоянии.

На чертежах общие элементы имеют одинаковые обозначения.

Согласно варианту осуществления, представленному на фиг. 1, устройство термического управления содержит главный картер 1, наружные стенки которого, обдуваемые воздушным потоком 30, оснащены охлаждающими ребрами 14, способствующими теплообмену между стенками главного картера и воздушным потоком. Согласно примеру, показанному на фиг. 1, внутри главного картера 1 встроен один электрический двигатель 2. Вместе с тем, не выходя за рамки настоящего изобретения, можно встроить несколько двигателей. Электрический двигатель 2 предназначен для обеспечения движения электрического или гибридного транспортного средства, на котором он установлен, и/или для рекуперации его кинетической энергии во время фазы торможения транспортного средства. Также в главном картере 1 расположен механический редуктор 3, связанный с электрическим двигателем 2 внутри главного картера 1 и представляющий собой систему шестерен, предназначенную для изменения скорости вращения и крутящего момента электрического двигателя 2 относительно скорости транспортного средства.

Главный картер 1 содержит разделительную перегородку 4, которая позволяет разделить внутренний объем картера на две части, соответственно на часть, в которой находится электрический двигатель 2, и на часть, в которой находится редуктор 3. Кроме того, нижняя часть главного картера 1 образует масляный картер 20, расположенный с двух сторон от разделительной перегородки 4 и предназначенный для накапливания смазочного масла 21 редуктора 3 и охлаждающего масла 22 электрического двигателя 2. Через разделительную перегородку 4 в ее нижней части предусмотрен перепускной масляный канал 5 таким образом, чтобы перед запуском транспортного средства, то есть когда все охлаждающее и смазочное масло попадает в масляный картер 20, уровень 23 масла в масляном картере 20 находился по существу над перепускным масляным каналом 5.

Над перепускным масляным каналом 5 масляный картер содержит также масляную трубку 6, которая проходит через разделительную перегородку 4 и которая обеспечивает сообщение между двумя частями, соответственно со стороны двигателя и со стороны редуктора. Масляная трубка 6 содержит конец, выходящий в масляный картер со стороны редуктора 3 и оснащенный вентилем 7 регулирования расхода масла между двумя частями, управляемым по температуре масла, и противоположный свободный конец, выходящий в масляный картер со стороны двигателя. Вентиль 7, управляемый по температуре масла со стороны редуктора, выполнен с возможностью перекрывать прохождение масла в масляной трубке 6 между двумя частями со стороны редуктора и со стороны двигателя, когда температура масла со стороны редуктора достигает заранее определенного температурного порога, например, 90°С. Например, вентиль 7, управляемый по температуре масла со стороны редуктора, содержит термостат, приводимый в действие при помощи восковой пробки, которая выполнена с возможностью воздействовать на клапан, установленный на масляной трубке 6, как только температура этой восковой пробки превышает заранее определенный температурный порог. Таким образом, вентиль 7 позволяет открывать циркуляцию масла через масляную трубку 6 между двумя частями со стороны двигателя и со стороны редуктора, когда температура масла находится ниже заранее определенного температурного порога, соответствующего условию работы силовой установки в холодном состоянии, и перекрывать эту циркуляцию масла между двумя частями, когда температура масла достигает заранее определенного температурного порога, соответствующего условию работы силовой установки в горячем состоянии.

Согласно варианту осуществления, представленному на фиг. 1, противоположный свободный конец масляной трубки 6, выходящий в масляный картер со стороны двигателя, взаимодействует с маслозаборником 8 контура охлаждения двигателя, выполненным с возможностью всасывать масло из масляного картера и нагнетать по меньшей мере часть масла на нагревающиеся элементы электрического двигателя 2, например, на головки катушек двигателя, чтобы охлаждать двигатель, при этом нагнетаемое масло собирается в части масляного картера со стороны двигателя. Для этого контур охлаждения двигателя содержит масляный насос 9, соединенный, с одной стороны, с маслозаборником 8 и, с другой стороны, на своем выходе с контуром 10, 12 распределения масла, позволяющим доставлять и нагнетать масло 11, всасываемое насосом 9, на нагревающиеся элементы электрического двигателя 2. Нагнетаемое масло отбирает тепловую энергию, производимую двигателем 2, и возвращается затем в масляный картер под действием силы тяжести. В частности, электрический двигатель 2 содержит картер 27 двигателя, содержащий дно, в сторону которого за счет силы тяжести стекает масло, нагнетаемое через каналы 10, 12 распределения на нагревающиеся элементы двигателя, и перепускное отверстие, выполненное вблизи дна и обеспечивающее возвращение масла за счет силы тяжести в часть масляного картера со стороны двигателя.

В частности, маслозаборник 8 контура охлаждения двигателя выполнен таким образом, чтобы насос 9 контура охлаждения мог всасывать масло, с одной стороны, из масляной трубки 6 и, с другой стороны, напрямую из части масляного картера со стороны двигателя. Для этого, согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 1, маслозаборник 8 содержит входную трубу 6, например, с по существу расширяющимся сечением, которая по существу находится на одной линии и напротив свободного конца масляной трубки 6, выходящего со стороны двигателя, таким образом, чтобы масляная трубка 6 и входная труба 8 могли располагаться друг против друга с определенным зазором между собой, позволяющим масляному насосу 9 всасывать масло непосредственно в масляном картере со стороны двигателя через этот зазор, когда вентиль 7 закрыт. Когда вентиль 7 открыт, насос 9 контура охлаждения всасывает масло в основном из масляного картера со стороны редуктора через масляную трубку 6 за счет разности проходных сечений, образованных масляной трубкой 6, с одной стороны, и зазором между ней и входной трубой 8. Например, проходное сечение, образованное зазором между входной масляной трубой 8, соединенной с насосом 9 контура охлаждения, и находящейся напротив масляной трубкой 6, рассчитано таким образом, что меньше в 3-5 раз проходного сечения со стороны вентиля 7, образованного сечением масляной трубки 6.

Таким образом, как было указано выше, перед запуском транспортного средства система является холодной, все масло падает в масляный картер 20 в нижней части главного картера 1, и уровень 23 масла находится непосредственно над перепускным масляным каналом. В этих условиях вентиль 7 работает на пропускание, обеспечивая циркуляцию масла в масляной трубке 6 между двумя частями со стороны двигателя и со стороны редуктора масляного картера 20. Запуск транспортного средства приводит в действие насос 9 контура охлаждения, который всасывает масло, в основном поступающее из части масляного картера со стороны редуктора через проходное сечение, образованное масляной трубкой 6 (путь всасываемого масла показан на фиг. 1 стрелками), тогда как очень небольшое количество масла всасывается напрямую из части масляного картера со стороны двигателя за счет разности размеров соответствующих проходных сечений, как было указано выше.

Всасывание масла в основном из части масляного картера со стороны редуктора приводит к понижению уровня 23 масла. Всасываемое таким образом масло питает через насос 9 контур 10, 12 распределения, который доставляет масло на нагревающиеся элементы двигателя, где оно нагнетается, например, на головки катушек. Затем за счет собственной силы тяжести масло падает в часть масляного картера со стороны двигателя. Приводимый в движение редуктор направляет масло, накопившееся в части масляного картера со стороны редуктора, на внутренние стенки главного картера. Так, система шестерен, образующая редуктор 3, частично погружена в масло, находящееся в части масляного картера со стороны редуктора, при этом зубья шестерни 26 увлекают масло в верхнем направлении картера, и одновременно скорость вращения обеспечивает нагнетание масла 13 в сторону внутренних стенок картера, где масло отдает свое тепло посредством теплообмена с картером в воздух 30, циркулирующий вокруг картера.

Уровень масла в масляном картере со стороны редуктора понижается быстрее, чем уровень масла в части масляного картера со стороны двигателя. Действительно, масло, находящееся со стороны редуктора, всасывается насосом 9 контура охлаждения быстрее, чем масло, находящееся со стороны двигателя, которое лишь слабо всасывается через зазор, остающийся между входной трубой 8 контура охлаждения и масляной трубкой 6. Кроме того, масло со стороны редуктора направляется шестернями редуктора в сторону внутренних стенок картера, что тоже способствует более быстрому понижению уровня масла со стороны редуктора, чем со стороны двигателя. Со стороны двигателя, масло, нагретое двигателем и собирающееся за счет силы тяжести в масляном картере, может переходить со стороны двигателя в сторону редуктора через перепускной масляный канал 5, выполненный в разделительной перегородке. Таким образом, масло, нагретое в двигателе, может переходить в часть со стороны редуктора и может быть использовано для его смазки, что предпочтительно позволяет уменьшить трения шестерен редуктора, когда последний является холодным или когда двигатель выделяет больше тепла, чем редуктор.

После запуска вся система, то есть масло, двигатель, редуктор и картер, нагревается, что выражается в повышении температуры. В это же время воздушный поток 30, проходящий вокруг главного картера 1, обеспечивает охлаждение системы за счет теплообмена с ребрами 14, которыми оснащены наружные стенки главного картера 1. Если окружающая температура не является очень высокой, может установиться тепловое равновесие, и температура системы может сохраняться в относительно низком значении, например, порядка от 60°С до 90°С. С другой стороны, если окружающая температура является относительно высокой, например, порядка 45°С, то в этом случае воздушного потока, проходящего вокруг картера, недостаточно, чтобы поддерживать достаточно низкую температуру, например, ниже 90°С. Редуктор намного лучше выдерживает повышения температуры, чем двигатель, поэтому в данных условиях маслу, находящееся в масляном картере со стороны редуктора, можно позволять нагреваться больше, чем маслу со стороны двигателя, и поэтому желательно отделить масло со стороны двигателя от масла со стороны редуктора.

Когда температура масла со стороны редуктора достигает температурного порога, например, установленного в значении 90°С, воск термостата, которым оснащен вентиль 7, расширяется и закрывает клапан пропускания масла масляной трубки 6, перекрывая таким образом прохождение масла через эту трубку между стороной редуктора и стороной двигателя. В этих условиях, как показано на фиг. 2 стрелками, символизирующими путь масла, всасываемого насосом 9 контура охлаждения, насос 9 всасывает только масло, находящееся со стороны двигателя, через зазор, образованный между входной трубой 8 контура охлаждения и масляной трубкой 6, поэтому уровень масла со стороны двигателя понижается и становится ниже перепускного масляного канала 5, соединяющего части со стороны двигателя и со стороны редуктора. Таким образом, масло в масляном картере со стороны двигателя оказывается отделенным от масла в масляном картере со стороны редуктора. Их температура становится независимой. После этого маслу со стороны редуктора можно позволить повысить свою температуру и сохранить нормальную работу электрического двигателя.

Согласно версии осуществления, представленной на фиг. 3, смазка редуктора может потребовать применения смазки при помощи масляного насоса. В этом случае контур смазки содержит со стороны редуктора масляный насос 15, выполненный с возможностью всасывать масло из масляного картера со стороны редуктора через маслозаборник, содержащий входную трубу 17, с которой он соединен, погруженную в масло, находящееся со стороны редуктора, и контур 16, 18 распределения масла, соединенный на выходе насоса 15 и выполненный с возможностью доставки масла к вращающимся элементам редуктора 3, чтобы питать их маслом.

На фиг. 4 представлена версия осуществления в случае, когда в контуре смазки редуктора применяют масляный насос, как показано на фиг. 3. Согласно этой версии, имеется отводная труба 25 для соединения контура 10, 12 распределения масла контура охлаждения со стороны двигателя и контура 16, 18 распределения масла контура смазки со стороны редуктора с двух сторон от разделительной перегородки 4. Кроме того, отводная труба 25 оснащена термостатом 24, выполненным с возможностью выборочно управлять циркуляцией масла в отводной трубе 25 в зависимости от температуры масла, при этом циркуляция допускается при условии температуры ниже установленного температурного порога и перекрывается в условиях температуры, превышающей этот температурный порог. Так, когда температура имеет значение ниже температурного порога, например, ниже 90°С, масло может проходить в отводной трубе 25. В этом случае насос 15 контура смазки не работает, и насос 9 контура охлаждения питает маслом одновременно контур охлаждения для охлаждения двигателя и контур смазки для смазки редуктора. С другой стороны, в горячем состоянии, когда температура масла достигает температурного порога, например, 90°С, термостат 24 перекрывает прохождение масла через отводную трубу 25. В этих условиях насос 15 контура смазки питает этот контур маслом, и насос 9 контура охлаждения питает маслом этот контур. Таким образом, в этих условиях температуры масла оба контура становятся независимыми.

На фиг. 5 и 6 представлен вариант осуществления, в котором свободный конец масляной трубки 6 свободно выходит в масляный картер со стороны двигателя, тогда как входная масляная труба 8 контура охлаждения, соединенная с входом масляного насоса 9, расположена в масляном картере, например, под масляной трубкой 6.

Другой конец масляной трубки 6 со стороны редуктора, оснащенный вентилем 7, предусмотрен в данном случае для взаимодействия со стороны редуктора с маслозаборником 17 контура смазки редуктора с применением масляного насоса 15 согласно варианту взаимодействия, аналогичному варианту, описанному со ссылками на фиг. 1, где задействованы свободный конец масляной трубки 6 и входная труба 8 контура охлаждения.

Таким образом, согласно этому варианту осуществления, маслозаборник 17 контура смазки редуктора выполнен с возможностью обеспечения всасывания масла насосом 15 контура смазки, с одной стороны, из масляной трубки 6 и, с другой стороны, напрямую из части масляного картера со стороны редуктора. Для этого маслозаборник 17 содержит входную трубу, сечение которой по существу превышает сечение масляной трубки 6 и, например, имеет расширяющуюся форму, и которая расположена по существу на одной линии и напротив конца масляной трубки 6, оснащенного вентилем 7 и выходящего со стороны редуктора, таким образом, что масляная трубка 6 и входная труба 17 могут быть расположены напротив друг друга с определенным зазором между ними, позволяющим насосу всасывать масло непосредственно в масляном картере со стороны редуктора через этот зазор, когда вентиль 7 закрыт. С другой стороны, когда вентиль 7 открыт, насос 15 контура смазки всасывает масло в основном из масляного картера со стороны двигателя через масляную трубку 6 за счет разности проходных сечений, образованных масляной трубкой, с одной стороны, и зазором, остающимся между ней и входной трубой 17. Например, проходное сечение, образованное зазором между входной масляной трубой 17 контура смазки и масляной трубкой 6, рассчитано таким образом, чтобы быть меньше в 3-5 раз, чем проходное сечение со стороны вентиля 7, образованное сечением масляной трубки 6.

Таким образом, как и в предыдущем варианте осуществления, когда температура масла со стороны редуктора имеет значение ниже установленного температурного порога, например, ниже 90°С, вентиль 7 пропускает масло, и смазку редуктора можно производить маслом, нагреваемым двигателем, которое всасывает из масляного картера со стороны двигателя насос 15 контура смазки со стороны редуктора через масляную трубку 6 (фиг. 5). Когда температура масла достигает установленного температурного порога, прохождение масла через масляную трубку 6 перекрывается, и насос 15 контура смазки всасывает только масло, находящееся со стороны редуктора, через зазор между входной трубой 17 контура смазки и масляной трубкой 6, и масло со стороны редуктора не смешивается с маслом со стороны двигателя (фиг. 6).

1. Устройство термического управления электрической силовой установки электрического или гибридного автотранспортного средства, содержащее главный картер (1), в котором находятся по меньшей мере один электрический двигатель (2), содержащий контур охлаждения, и механический редуктор (3), связанный с указанным двигателем (2) и содержащий контур смазки, выполненный с возможностью соединения с указанным контуром охлаждения указанного двигателя, отличающееся тем, что указанный главный картер (1) содержит масляный картер (20), общий для указанного контура охлаждения и для указанного контура смазки, расположенный в нижней части указанного главного картера (1), и разделительную перегородку (4), разделяющую указанный главный картер (1) на две части, в которых расположены соответственно, с одной стороны, указанный двигатель (2) и его контур охлаждения и, с другой стороны, указанный редуктор (3) и его контур смазки, при этом указанный масляный картер (20) содержит перепускной масляный канал (5), проходящий через указанную разделительную перегородку (4), и под указанным перепускным масляным каналом (5), масляную трубку (6), проходящую через указанную разделительную перегородку (4) между указанными двумя частями, при этом указанная масляная трубка содержит конец, выходящий в указанный масляный картер (20) со стороны редуктора и оснащенный вентилем (7) регулирования расхода масла между указанными двумя частями, управляемым по температуре масла, и противоположный свободный конец, выходящий в указанный масляный картер (20) со стороны двигателя, при этом указанный управляемый вентиль (7) выполнен с возможностью перекрывания прохождения масла в указанной масляной трубке (6) между указанными двумя частями, когда температура масла со стороны редуктора достигает заранее определенного порога температуры, таким образом, чтобы масло, находящееся со стороны двигателя, и масло, находящееся со стороны редуктора, не смешивались при достижении указанного порога температуры.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанный противоположный свободный конец указанной масляной трубки (6) взаимодействует с маслозаборником (8) указанного контура охлаждения, через который указанный контур охлаждения может всасывать масло, с одной стороны, из указанной масляной трубки (6) и, с другой стороны, непосредственно из указанной части со стороны двигателя указанного масляного картера (20).

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что указанный маслозаборник (8) содержит входную трубу, сечение которой по существу превышает сечение указанной масляной трубки (6), при этом указанная масляная трубка (6) и указанная входная труба расположены друг против друга с зазором между собой, что позволяет указанному контуру охлаждения всасывать масло из указанной части масляного картера со стороны двигателя через указанный зазор, когда указанный вентиль регулирования расхода закрыт.

4. Устройство по любому из пп. 2 или 3, отличающееся тем, что указанный контур охлаждения содержит масляный насос (9), соединенный, с одной стороны, с указанным маслозаборником (8) и, с другой стороны, с контуром (10, 12) распределения масла указанного контура охлаждения, что позволяет нагнетать всасываемое насосом масло на нагревающиеся элементы указанного электрического двигателя (2), чтобы охлаждать указанный двигатель, тогда как нагнетаемое масло собирается в указанной части указанного масляного картера со стороны двигателя.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что указанный электрический двигатель (2) содержит картер (27) двигателя, имеющий дно, в сторону которого масло, нагнетаемое через указанный контур (10, 12) распределения на нагревающиеся элементы двигателя (2), стекает под действием силы тяжести, и перепускное отверстие, выполненное вблизи указанного дна, обеспечивающее возврат масла за счет силы тяжести в указанную часть указанного масляного картера со стороны двигателя.

6. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что указанный контур смазки содержит масляный насос (15), выполненный с возможностью всасывать масло из указанной части масляного картера со стороны редуктора, при этом указанный масляный насос соединен с контуром (16, 18) распределения указанного контура смазки, что позволяет нагнетать всасываемое насосом масло на вращающиеся элементы указанного редуктора (3) для смазки указанного редуктора (3).

7. Устройство по пп. 4 и 6, отличающееся тем, что содержит отводную трубу (25), соединяющую указанный контур (10, 12) распределения масла указанного контура охлаждения и указанный контур (16, 18) распределения масла указанного контура смазки с двух сторон от указанной разделительной перегородки (4), при этом указанная отводная труба (25) оснащена термостатом (24), выполненным с возможностью селективного управления циркуляцией масла в отводной трубе (25) в зависимости от температуры масла, при этом он открывает циркуляцию в условиях температуры ниже указанного заранее определенного температурного порога и перекрывает ее в условиях температуры, превышающей указанный заранее определенный температурный порог.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанный конец указанной масляной трубки (6), оснащенный указанным вентилем (7) регулирования расхода, взаимодействует с маслозаборником (17) указанного контура смазки, через который указанный контур смазки может всасывать масло, с одной стороны, из указанной масляной трубки (6) и, с другой стороны, непосредственно из указанной части со стороны редуктора указанного масляного картера.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что указанный маслозаборник (17) содержит входную трубу, сечение которой по существу превышает сечение указанной масляной трубки так, что указанная масляная трубка и указанная входная труба расположены друг против друга с зазором между собой, что позволяет указанному контуру смазки всасывать масло из указанной части масляного картера со стороны редуктора через указанный зазор, когда указанный вентиль (7) регулирования расхода закрыт.

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что указанный контур смазки содержит масляный насос (15), соединенный, с одной стороны, с указанным маслозаборником (17) и, с другой стороны, с контуром (16, 18) распределения масла указанного контура смазки, что позволяет нагнетать всасываемое насосом масло на вращающиеся элементы указанного редуктора, чтобы смазывать указанный редуктор (3).

11. Устройство по любому из пп. 1-10, отличающееся тем, что указанный главный картер (1) содержит наружные стенки, оснащенные множеством охлаждающих ребер (14).

12. Автотранспортное средство, содержащее устройство термического управления по любому из пп. 1-11.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в повышении КПД машины за счет улучшения охлаждения и уменьшения потерь в стали.

Изобретение относится к области электротехники. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения машины с внутренним якорем, простота конструкции и эффективное уплотнение внутренней полости ротора.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – повышение надежности.

Изобретение относится к области электротехники. Статор электрической машины с жидкостным охлаждением содержит сердечник из ферромагнитного материала с установленной на нем обмоткой, внешнюю оболочку, кольцеобразные нажимные элементы, расположенные с обеих торцевых сторон сердечника и прикрепленные к оболочке с помощью сварки, развальцовки или клея, герметизированные каналы для охлаждающей жидкости, расположенные аксиально между оболочкой и наружной поверхностью сердечника в канавках, выполненных на наружной поверхности сердечника напротив его зубцов, и соединенные между собой последовательно и/или параллельно с помощью коллекторов, приспособленных для подвода и отвода охлаждающей жидкости, охлаждаемой во внешнем теплообменнике.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в обеспечении эффективного и недорогого охлаждения двигателя.

Изобретение относится к устройствам и приспособлениям силовых установок, связанных с охлаждением. Электрическое транспортное средство содержит блок управления мощностью, приводной мотор, первый и второй теплообменники, первый и второй насосы, первый и второй охлаждающие каналы.

Изобретение относится к области электротехники, в частности, к охлаждению статора обращенной машины. Технический результат - повышение надежности и КПД.

Изобретение относится к области электромашиностроения, а именно к системам охлаждения индукторных машин закрытого исполнения. Технический результат - повышение надежности и срока службы индукторных машин, улучшение их массогабаритных показателей.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам со сверхпроводниками. Технический результат – повышение эффективности работы за счет использования сверхпроводников.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к системам охлаждения закрытых электрических машин с охлаждаемым жидкостью статором. Технический результат –повышение эффективности работы машины.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к двигателю на постоянных магнитах. Технический результат – улучшение рабочих характеристик.

Изобретение относится к расположению электрических силовых установок и трансмиссий транспортных средств. Асинхронный электропривод с интеграцией на редуктор и дифференциал содержит малошумные асинхронные двигатели, запитанные от источников питания, и системы управления этими электродвигателями, дифференциал и редуктор моста.

Изобретение относится к энергомашиностроению. Механизм для управления крутящим моментом и оборотами синхронного электродвигателя, в котором синхронный электродвигатель с генератором возбуждения, ротор которого установлен на валу электродвигателя, соединен с входом планетарного дифференциала, один выход которого подключен к выходному валу, а второй - через повышающий обороты редуктор подключен к статору генератора возбуждения, имеющему возможность вращаться вокруг оси.

Изобретение относится к трансмиссии для мотора. Трансмиссия для мотора, предназначенная для получения вращательного усилия от вращающегося вала мотора, чтобы выполнить вывод мощности на выходной вал через переключение передач, и вывода вращательного усилия только в одном направлении с различными передаточными отношениями согласно прямому/обратному направлениям вращения вращающегося вала мотора, содержит приводной вал, двойную одностороннюю муфту и средства передачи.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройству связи и к модулю энергоснабжения для устройства связи. Технический результат – повышение технологичности.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электродвигателям и к механизмам с его использованием. Технический результат – повышение КПД и обеспечение возможности поддержания постоянной частоты вращения вала при изменяющейся нагрузке.

Изобретение относится к области электротехники и машиностроения и может быть использовано в системе регулируемого электрического двигателя. Техническим результатом является уменьшение габаритов.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. В способе запуска двигателя внутреннего сгорания в гибридной силовой передаче разъединяют вращающиеся компоненты первой и второй планетарной передачи друг от друга; не допускают вращение по меньшей мере одной зубчатой пары, которая соединена с первой планетарной передачей и выходным валом, и по меньшей мере одной зубчатой пары, которая соединена со второй планетарной передачей и выходным валом.

Изобретение относится к орбитальным электроприводам и генераторам. Технический результат состоит в улучшении гармонического состава однозубцовых гармоник.

Изобретение относится к мотор-колесам. Колесо содержит средство для выработки и передачи энергии, вращающееся кольцо, неподвижную пластину, первый и второй вспомогательные приводные механизмы и колпаки колеса.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в повышении КПД машины за счет улучшения охлаждения и уменьшения потерь в стали.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в расширении эксплуатационных возможностей. Устройство термического управления силовой установки содержит главный картер, в котором находятся по меньшей мере один электрический двигатель и его контур охлаждения и механический редуктор, содержащий контур смазки. Указанный главный картер содержит масляный картер, расположенный в нижней части указанного главного картера, и перегородку разделения на две части, в которых расположены соответственно, с одной стороны, указанный двигатель и его контур охлаждения и, с другой стороны, указанный редуктор и его контур смазки. Через указанную разделительную перегородку проходит масляная трубка, обеспечивающая сообщение между указанными двумя частями и содержащая конец со стороны редуктора, оснащенный вентилем регулирования расхода масла, управляемый по температуре масла и перекрывающий прохождение масла в указанной масляной трубке, когда температура масла со стороны редуктора достигает заранее определенного порога температуры. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх