一种空气电力混合动力车制造技术

一种空气电力混合动力车，属于汽车技术领域。该车包括轮胎、前悬架、转向轴、方向盘、车架、气压控制阀、动力输出轴、气管、三联件、从动链轮、高压气瓶、差速器、直流电机、控制单元、链条、蓄电池、电机输入轴、操作杆和模式转换箱。本发明专利技术的优点：采用压缩空气作为动力源，减少污染性的气体排放，实现零污染，节能环保，气电混合动力，提高了概念车对环境的适应能力，为概念车提供更高更稳定的动力输出；发电模式，收集了汽车制动或减速时损失的能量，提高了能源利用率，动力系统结构简单，制造成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车
，特别适用于一种空气电力混合动力车。
技术介绍
1.混合动力电动汽车(HEV)混合动力汽车是指同时装备两种动力来源——热动力源即由传统的汽油机或者 柴油机产生与电动力源即电池与电动机的汽车，通过在混合动力汽车上使用电机，使得动 力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控，而发动机保持在综合性能最佳的区域 内工作，从而降低油耗与排放，由于车上装载有内燃机，主要的动力来源于燃油，所以混合 动力电动汽车仍然排放出大量污染性气体，另外混合动力电动汽车的内燃机结构复杂，价 格相对比较昂贵，很难普及大众。2.燃料电池电动汽车(FCEV)燃料电池汽车是电动汽车的一种，其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用， 而不是经过燃烧，直接变成电能获得，一般车辆直接携带着纯氢燃料，在汽车底盘上布置了 氢气储存罐或甲醇改质系统，燃料电池发动机系统，电气控制系统和电机驱动系统总成和 装置。单个的燃料电池必须组合成燃料电池组，以便获得必需的动力，满足车辆使用的要 求。但这种燃料电池电动汽车存在的不足(1)燃料电池发动机寿命短；(2)燃料电池发动 机的制造成本太高；(3)燃料电池发动机对工作环境的适应性很差；(4)燃料电池汽车的使 用成本过高。
技术实现思路
针对以后技术存在的不足，本专利技术提供一种空气电力混合动力车，通过空气和电 力相结合，达到减少污染性的气体排放，提高能源利用率的目的。本专利技术的技术方案是这样实现的该车包括轮胎、前悬架、转向轴、方向盘、车架、 气压控制阀、动力输出轴、气管、三联件、从动链轮、高压气瓶、差速器、直流电机、控制单元、 链条、蓄电池、电机输入轴、操作杆和模式转换箱；模式转换箱包括第一齿轮、第二齿轮、第 一拨叉、第一滑套、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第二滑套、第二拨叉、第六齿轮、第七齿 轮和气动马达；控制单元包括控制器和调速转把；该车部件之间的连接模式转换箱置于车体中部，嵌入到车架中，动力输出轴通过 链条与从动链轮连接，将动力传输到动力输出轴，高压气瓶固定在车体后的支架上，气管由 高压气瓶出口经过三联件连接到气压控制阀上，控制气体的流量，进而调节车速，直流电机 固定在差速器后方，通过链条与模式转换箱中的电机输入轴连接，蓄电池和控制单元封装 在一起嵌入到车架中，蓄电池为直流电机供电，通过控制单元调节输入电流大小改变直流 电机转速，进而控制车速，转向轴固定在车架一端，前悬架安装在两个车轮之间，与转向轴 同侧，操作杆安装在模式转换箱上；模式转换箱中的第一齿轮安装在直流电机轴上，第一齿轮和第二齿轮相互齿合，第二齿轮、第一拨叉、第三齿轮和第一滑套同轴连接，第二齿轮将直流电机动力通过第一滑 套传输到第三齿轮上，第三齿轮与第四齿轮相互啮合，将动力传输到动力输出轴上，第二滑 套、第五齿轮、第二拨叉和第六齿轮同轴连接，第六齿轮和第七齿轮相互齿合，第七齿轮安 装在气动马达轴上，气动马达进气孔通过气压控制阀与高压气瓶连接；模式转换箱工作过程当拨动第一拨叉时，第一拨叉将第一滑套与第三齿轮固定连接在一起，第一齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮将直流电机动力通过第一滑套传输到第 三齿轮上，第三齿轮与第四齿轮啮合将动力传输到动力输出轴上，完成电动模式下的车辆 操控。同样，当拨动第二拨叉时，第二滑套与第五齿轮固定连接，气动马达通过第七齿轮、第 六齿轮和第五齿轮将动力传输到动力输出轴上，完成气动模式下的车辆操控，气动马达的 动力输出由高压气瓶提供，当给气量加大时，车辆速度增加，当减小给气量时，车辆减速，车 辆的行驶速度可以在气动模式下实现无级调速；当车辆行驶过程中遇到阻力较大时，可同时拨动第一拨叉和第二拨叉，此时第三 齿轮和第五齿轮同时与动力输出轴上的第四齿轮啮合，使直流电机和气动马达共同为动力 输出轴提供动力输出，车辆便可在混合动力模式下行驶。车辆减速或制动时，拨动第一拨叉，第一滑套与第三齿轮固定连接，使直流电机处 于随动状态，车辆的动能便以直流电机的电能形式储存在蓄电池中，当电动模式下操控车 辆时再次利用。所述的控制单元中由两个方向相反的二极管连接直流电机和蓄电池，组成了单向 通电电路；与直流电机和蓄电池连接的控制器连接安装在方向盘上的调速转把，当汽车在 电动模式下行驶时，蓄电池通过控制器向直流电机供电，此时由二极管、直流电机和蓄电池 组成的单向通电电路被二极管所截止，处于断开状态，可以通过调节方向盘上的调速转把 来控制控制器中的输出电流。当汽车制动或者减速时，控制器电流为0被截止，直流电机处 于随动状态，产生电动势，此时由二极管、直流电机和蓄电池组成的单向通电电路通过二极 管导通，直流电机产生的电能通过电路储存到蓄电池当中。本专利技术的优点采用压缩空气作为动力源，减少污染性的气体排放，实现零污染， 节能环保，气电混合动力，提高了概念车对环境的适应能力，为概念车提供更高更稳定的动 力输出；发电模式，收集了汽车制动或减速时损失的能量，提高了能源利用率，动力系统结 构简单，制造成本低。附图说明图1为本专利技术一种空气电力混合动力车结构原理图；图2为本专利技术模式转换箱结构及与其他部件连接原理图；图3为本专利技术控制单元结构及与其他部件连接原理图；图中1轮胎、2前悬架、3转向轴、4方向盘、5车架、6气压控制阀、7动力输出轴、8 气管、9三联件、10从动链轮、11高压气瓶、12差速器、13直流电机、14控制单元、15链条、16 蓄电池、17电机输入轴、18操作杆、19模式转换箱；20第一齿轮、21第二齿轮、22第一拨叉、 23第一滑套、24第三齿轮、25第四齿轮、26第五齿轮、27第二滑套、28第二拨叉、29第六齿 轮、30第七齿轮、31气动马达；32 二极管、33控制器、34调速转把。具体实施例方式本专利技术一种空气电力混合动力车结合实施例和附图加以说明。(1)概念车车身尺寸参数车长L = 1350mm,轮距d = 800m,轴距s = 900m,车座高h = 500mm,车轮半径r=0. 2mο(2)概念车在平直公路上运行参数勻速行驶时平均阻力f = 40N ；负载k = 70N时，平均阻力f = 75N ；空车阻力矩M =8nm，带负载阻力矩M = 15Nm。(3)气动马达动力参数启动(最大输出扭矩)扭矩MO = 15匪，转速w = 2000rpm，额定转矩M = 10匪，额定功率P = 600w，平均每分钟耗气量I = IOL0(4)直流电机动力参数额定功率ρ = 600w，额定转速w = 1300rpm，最大输出扭矩Mmax = 20匪，额定扭矩 M = 10匪，额定电压U = 36v，额定电流I = 17A。(5)概念车实际运行参数在额定功率下平均速度V = 8m/s，最大爬坡角度α =25°，最大载重量k = 80kg， 最大越障高度H = O. lm。气动马达平均供给气压p0 = 5bar。该车包括轮胎1、前悬架2、转向轴3、方向盘4、车架5、气压控制阀6、动力输出轴 7、气管8、三联件9、从动链轮10、高压气瓶11、差速器12、直流电机13、控制单元14、链条 15、蓄电池16、电机输入轴17、操作杆18和模式转换箱19 ；模式转换箱19包括第一齿轮20、 第二齿轮21、第一拨叉22、第一滑套23、第三齿轮24、第四本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气电力混合动力车，其特征在于：该车包括轮胎（１）、前悬架（２）、转向轴（３）、方向盘（４）、车架（５）、气压控制阀（６）、动力输出轴（７）、气管（８）、三联件（９）、从动链轮（１０）、高压气瓶（１１）、差速器（１２）、直流电机（１３）、控制单元（１４）、链条（１５）、蓄电池（１６）、电机输入轴（１７）、操作杆（１８）和模式转换箱（１９）；模式转换箱（１９）包括第一齿轮（２０）、第二齿轮（２１）、第一拨叉（２２）、第一滑套（２３）、第三齿轮（２４）、第四齿轮（２５）、第五齿轮（２６）、第二滑套（２７）、第二拨叉（２８）、第六齿轮（２９）、第七齿轮（３０）和气动马达（３１）；控制单元（１４）包括控制器（３３）和调速转把（３４）；该车部件之间的连接：模式转换箱（１９）置于车体中部，嵌入到车架（５）中，动力输出轴（７）通过链条（１５）与从动链轮（１０）连接，高压气瓶（１１）固定在车体后的支架上，气管（８）由高压气瓶（１１）出口经过三联件（９）连接到气压控制阀（６）上，直流电机（１３）固定在差速器（１２）后方，通过链条（１５）与电机输入轴（１７）连接，蓄电池（１６）和控制单元（１４）封装在一起嵌入到车架（５）中，转向轴（３）固定在车架（５）一端，前悬架（２）安装在两个车轮之间，与转向轴（３）同侧，操作杆（１８）安装在模式转换箱（１９）上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丛德宏，刘洪涛，谷玉龙，于航，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]