发电机组制造技术

本发明专利技术涉及一种发电机组，尤其是用于混合动力车辆的发电机组，包括：双缸活塞式发动机，其具有两个活塞和两个反向的曲轴，所述活塞在以前后直排布置结构的两个缸体中引导，所述曲轴与活塞通过连杆连接；发电机，所述发电机相对于第一曲轴同步并且相对于第二曲轴反向可旋转；以及平衡轴，所述平衡轴相对于第二曲轴同步并且相对于第一曲轴反向可旋转，其中发电机通过第一牵引机构直接与第一曲轴并且平衡轴通过第二牵引机构直接与第二曲轴驱动连接，并且其中平衡轴和/或第二曲轴带有平衡质元。此外本发明专利技术涉及一种车辆、尤其是混合动力车辆，其包括这样的发电机组。

Generator Set

The invention relates to a generator set, in particular for hybrid electric vehicles, which comprises a double-cylinder piston engine with two pistons and two reverse crankshafts, the piston is guided in two cylinder blocks of the former and latter linear arrangement structure, the crankshaft and the piston are connected by connecting rods, and the generator is synchronous and relative to the first crankshaft. The second crankshaft is reversibly rotatable; and the balance shaft is synchronized with the second crankshaft and reversibly rotatable with respect to the first crankshaft, in which the generator is directly connected with the first crankshaft through the first traction mechanism and the balance shaft is directly connected with the second crankshaft drive through the second traction mechanism, and the balance shaft and/or the second crankshaft are equipped with balancing elements. In addition, the invention relates to a vehicle, in particular a hybrid electric vehicle, comprising such a generator set.

【技术实现步骤摘要】
发电机组
本专利技术涉及发电机组以及车辆，尤其是包括这样的发电机组的混合动力车辆。
技术介绍
原则上，包括双缸活塞式发动机的发电机组由现有技术已知，所述双缸活塞式发动机的活塞在以前后直排布置结构的两个缸体中引导并且具有反向的曲轴，所述曲轴与活塞通过连杆连接。尤其是源于申请人的DE102014115042A1、DE102014115041A1、DE102014115044A1和EP2633166B1示出这样的发电机组。对于已知的发电机组共同的是，其具有发电机，所述发电机与曲轴之一驱动连接。已知的发电机组的一些变型还具有平衡轴，所述平衡轴同样与曲轴之一驱动连接。在先已知的发电机组用途广泛。优选地，其用于混合动力车辆中。具体而言，在先已知的发电机组设计用于大约85kW的电额定功率。
技术实现思路
本专利技术的目的是，进一步改进现有的基本设计，而且尤其是将其扩大到较小的功率满足的应用领域。同时发电机组应该能以尽可能低的成本成系列制造。本专利技术的另一个目的在于，给出一种包括这样的发电机组的车辆。根据本专利技术，该目的通过如下的新式发电机组以及车辆而实现。具体来说，本专利技术依据如下想法，即，给出一种包括双缸活塞式发动机的发电机组，尤其是用于混合动力车辆的这种发电机组。双缸行程活塞式发动机具有两个活塞和两个反向的曲轴。所述活塞在以前后直排布置结构的两个缸体中引导。曲轴与活塞通过连杆连接。此外发电机组具有发电机和平衡轴，所述发电机相对于第一曲轴同步并且相对于第二曲轴反向可旋转，所述平衡轴相对于第二曲轴同步并且相对于第一曲轴反向可旋转。发电机在此通过第一牵引机构直接与第一曲轴驱动连接，其中平衡轴通过第二牵引机构直接与第二曲轴驱动连接。平衡轴和/或第二曲轴带有平衡质元。本专利技术基于如下想法，即，将例如在根据DE102014115042A1的现有技术中设置的第二发电机用位于平衡轴和/或第二曲轴上的平衡质元代替。通过平衡质元实现已知的发电机组也具有的运转平稳性。亦即功率减少不影响已知的发电机组的优点。同时，可以使用如在其他的具有较高功率级的在先已知的发电机组中的相同构件。因此产生构件系统，利用其可以低成本制造不同功率级的发电机组。尤其是对于不同的功率级，作为构件系统的基本模块的双缸活塞式发动机可以保持相同。在批量生产时的成本由此显著减少。优选设置，平衡质元的旋转质量(飞轮质量)的量基本上对应于发电机和第一曲轴的旋转质量的量的总和。总体上，优选设置，发电机和第一曲轴在运行时同步旋转，平衡轴和第二曲轴在运行时同步旋转，然而反向于发电机和第一曲轴的旋转方向。现在，通过优选设置，设置在平衡轴和/或第二曲轴上的平衡质元的旋转质量对应于发电机和第一曲轴的旋转质量的总和，实现动态质量平衡。具体来说可以平衡二阶的惯性力。这保证发电机组特别安静的运行，尤其是低振荡的安静运行。利用根据本专利技术的发电机组实现的高运转平稳性的优点，对于尤其是在混合动力车辆中使用的发电机组是显著的。发电机组尤其是与串联的混合动力系统结合使用，在所述混合动力系统中，发电机组仅产生电能，所述电能暂时存储在蓄电池组中并随后传送给传动系的电动机。电动机作为用于混合动力车辆的驱动轴或被驱动的车轮的直接驱动发动机。作为串联的混合动力系统的一部分，发电机组的活塞式发动机可以在独立于当前车辆速度的转速范围内运行。尤其是，活塞式发动机可以恒定地保持在预定的转速范围中，以便这样尽可能有效且以较少的燃料和有害物质排放提供电能。因为混合动力车辆配备有蓄电池组，所以发电机组在混合动力车辆的行驶运行期间不需要一直激活。活塞式发动机借助控制装置优选只在如下情况中运行，即，需要再输入电能到蓄电池组中时。这导致，发电机组在混合动力车辆的行驶运行中反复接通并且断开。尤其是在起动常规结构型式的活塞式发动机时，这会产生强烈的振荡，所述振荡传递到乘客空间中，令人感觉不快。在这里，按照本专利技术的发电机组的特别平稳的运转是有益的，所述平稳运转尤其是在活塞式发动机的起动特性中最为明显。通过平衡二阶的惯性力，显著减少尤其是在发动机起动时的振荡。同时，由于活塞式发动机具有高的运转平稳性，按照本专利技术的发电机组的噪声排放得以保持得非常低。结果是，这导致双缸活塞式发动机如此安静地起动和运行，使得在装备有按照本专利技术的发电机组的混合动力车辆中的乘客通常既不会注意到振动也不会注意到噪声，发电机组已进入运行。因此，可以得到一种混合动力车辆，其运转平稳性和噪声排放几乎等于纯蓄电池电动驱动的车辆。在按照本专利技术的发电机组的一种优选实施形式中，第一牵引机构在第一曲轴和发电机之间并且第二牵引机构在第二曲轴和平衡轴之间无换向地引导。在本申请的范围中，在如下情况中也可以如此构想牵引机构的无换向引导，即，牵引机构例如通过链条拉紧器或类似的装置引导，只要所述链条拉紧器或类似的装置没有获取力矩或力即可。重要的是，在第一牵引机构上的力传递优选地仅在第一曲轴和发电机上进行。在第二牵引机构中，力传递优选地只在第二曲轴和平衡轴上进行。在其间设置如链条拉紧器的导向装置不接收牵引机构的力，从而对本申请而言无换向。无换向引导具有如下优点，以这种方式减少可彼此相对运动的部件的数量，由此避免额外的噪声排放。这同样有助于从声学角度和机械角度实现运转平稳性。优选地，只有唯一的发电机与活塞式发动机耦合。因为电的发电机是昂贵的，减少为只有一台发电机可节约成本。此外以这种方式节省结构空间，结构空间是宝贵的，尤其是在小型车(如沙滩车、摩托车或类似车辆)应用领域。在此要指出，在本申请的意义中，具有唯一发电机的优选变型只涉及如下电的发电机，其尺寸使得活塞式发动机的功率主要输送给发电机并且转换为电能。在此不具有例如用于油泵和类似物的辅助发电机。换句话说，当另外设置用于如油泵的附加成套设备的辅助发电机时，发电机组也在本申请的意义中具有唯一的发电机。本申请的意义中的发电机尤其指如下发电机，其设置用于将电能供给混合动力车辆的行驶蓄电池，其中发电机的尺寸使得可以为混合动力车辆的行驶驱动提供足够电能。发电机组中的其他如运行辅助机组的电动机与此相对称为辅助发电机。在本专利技术的另一优选实施中，第一牵引机构将第一曲轴仅与所述发电机连接。在此传递力的连接理解为第一曲轴和发电机之间的连接。换句话说，设置为第一牵引机构仅以传递力的方式连接第一曲轴与发电机。以这种方式进一步改善运转平稳性，这是因为避免了运动的部件之间的其他的力传递连接。此外该构造适于紧凑型发电机组。优选地，通过如下方式进一步改善运转平稳性和紧凑型设计的优点，即，第二牵引机构将第二曲轴仅与平衡轴连接，尤其是以传递力的方式连接。第一牵引机构和第二牵引机构可以尤其是具有相同的长度。因此，第一牵引机构和第二牵引机构可以使用相同的构件，由此可以提高批量生产标准化程度。这对构件成本有益，因而对发电机组的制造成本也有益。第一牵引机构和第二牵引机构可以分别通过齿链或齿带形成。特别优选使用齿带，以便保持低噪声排放。齿链的特征在于耐久性更好且构件成本较低。优选地，双缸活塞式发动机具有至少30kW和/或最多50kW的额定功率。在30kW和50kW之间的范围中的其他功率级是可能的。尤其是在一种优选变型中，双缸行程活塞式发动机具有45kW的额定功率。为了尽可能地节省构件并且降低批量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发电机组，尤其是用于混合动力车辆的发电机组，包括‑双缸活塞式发动机，其具有两个活塞(3、4)和两个反向的曲轴(7、8)，所述活塞在以前后直排布置结构的两个缸体(1、2)中引导，所述曲轴与活塞(3、4)通过连杆(5、6)连接,‑发电机(11)，所述发电机相对于所述第一曲轴(7)同步并且相对于所述第二曲轴(8)反向可旋转，以及‑平衡轴(12)，所述平衡轴相对于所述第二曲轴(8)同步并且相对于所述第一曲轴(7)反向可旋转，其中所述发电机(11)通过第一牵引机构(9)直接与所述第一曲轴(7)驱动连接，并且所述平衡轴(12)通过第二牵引机构(10)直接与所述第二曲轴(8)驱动连接，并且其中所述平衡轴(12)和/或所述第二曲轴(8)带有平衡质元(13)。

【技术特征摘要】
2018.02.26 DE 1020181042566;2018.02.28 DE 102018101.一种发电机组，尤其是用于混合动力车辆的发电机组，包括-双缸活塞式发动机，其具有两个活塞(3、4)和两个反向的曲轴(7、8)，所述活塞在以前后直排布置结构的两个缸体(1、2)中引导，所述曲轴与活塞(3、4)通过连杆(5、6)连接,-发电机(11)，所述发电机相对于所述第一曲轴(7)同步并且相对于所述第二曲轴(8)反向可旋转，以及-平衡轴(12)，所述平衡轴相对于所述第二曲轴(8)同步并且相对于所述第一曲轴(7)反向可旋转，其中所述发电机(11)通过第一牵引机构(9)直接与所述第一曲轴(7)驱动连接，并且所述平衡轴(12)通过第二牵引机构(10)直接与所述第二曲轴(8)驱动连接，并且其中所述平衡轴(12)和/或所述第二曲轴(8)带有平衡质元(13)。2.按照权利要求1所述的发电机组，其特征在于，所述平衡质元(13)的旋转质量的量基本上对应于所述发电机(11)和所述第一曲轴(7)的旋转质量的量的总和。3.按照权利要求1或2所述的发电机组，其特征在于，所述第一牵引机构(9)在所述第一曲轴(7)和所述发电机(11)之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克·奥柏里斯特，今野横雄，奥利弗·奥柏里斯特，
申请(专利权)人：奥柏里斯特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT