一种车船行驶驱动动能转换传递装置制造方法及图纸

一种车船行驶驱动动能转换传递装置属于交通机械；该装置由内燃机、它励直流发电机、串励或复励直流电动机和驱动车轮或螺旋桨叶依次串联连接构成，其中内燃机曲轴动力输出端与它励直流发电机转轴连接，导线两端分别固接在它励直流发电机和串励或复励直流电动机上，串励或复励直流电动机机轴与驱动车轮或螺旋桨叶连接；本装置将内燃机输出的机械能依次转换成发电机的电能、电动机的机械能再驱动车船行驶，具有结构新颖简单、能量转换顺畅、节约燃油、车船动力性好、操控简易方便、无级变速、安全性高、空气污染轻的特点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于交通机械，主要涉及一种在车、船上使用的驱动 动能转换传递装置。
技术介绍
目前，绝大多数的汽车或轮船均以内燃机做为其行驶驱动动力 源，而且内燃机的燃油爆燃后产生的高热能驱动其曲轴转动成为机械 能，该机械能直接带动车轮或桨叶转动，使车船前行。但是，在车船 行驶过程中，车船前进行驶所需要的能量与内燃机所发出的能量不能 合理且高效率配合，产生和造成部份能量的损耗。例如，汽车以低速 挡行驶时，内燃机转速仍然较高，而车轮匀速转动，汽车前进中所需 的驱动动能小于内燃机输出能量，内燃机功率有很大浪费。其他挡位 也存在相同现象。由于带挡的汽车是刚性驱动，所以在汽车行驶时内 燃机经常处在作负功状态下。如车辆在下坡行驶时，当重力势能转化 动能大于行驶阻力时，内燃机作负功，相等时不作功，小于时工作效 率也不高；当车辆在平的路面上以经济车速运行时，内燃机的负荷功 率一般在额定功率的20-40%之间，此种状态下，内燃机耗油率依然 较高，就是说，由于刚性传动，内燃机转速和变速箱挡位不变，而实 际运行阻力并不需要当前内燃机输出功率，比如内燃机4000转/分转 动而3000转/分转动输出功率就等于行车阻力了。同样，由于内燃机 输出动力的刚性传动，当内燃机低于4000转/分时，内燃机是不作有用功的，而采用脱挡滑行方法是有危险的，同时驾驶人员会产生驾驶 疲劳，驾驶感觉也不好。另外，无级变速的汽车传动效率低，燃油经 济性差，处在高速挡时，有些路况危险，如下坡高速行驶，不能保持 内燃机的输出功率与所需要的能量随时匹配。
技术实现思路
本技术的目的就是针对上述已有技术存在的问题和缺陷，设 计提供一种新结构的车船行驶驱动动能转换传递装置，达到简化车船 行驶驱动结构，合理使用内燃机输出功率、大幅度节约燃油、方便驾 驶操作、提高安全性的目的。本技术的基本设计是，该装置由内燃机、它励直流发电机、 串励或复励直流电动机和驱动车轮或螺旋桨叶依次串联连接装配构 成，其内燃机曲轴动力输出端与它励直流发电机转轴连接，导线两端 分别固接在它励直流发电机和串励或复励直流电动机上，串励或复励 直流电动机的电机轴与驱动车轮或螺旋桨叶连接。本技术仍以内燃机为车船行驶驱动动力能源，采用内燃机、 它励直流发电机、串励或复励直流电动机与驱动车轮或螺旋桨叶串联 连接的结构，将燃油的热能依次转化为机械能、电能、机械能的方式， 驱动车船行驶，其特点如下1、比现有机械传动类型的车结构简单、 节省燃油。2、动力性好，因为发动机的输出功率与阻力的负功有关， 没有刚性传动变速器，因而使驱动轮上的驱动力逐渐增加动力并不中 断，发动机输出能量经过转化后是能量的传递补而不是机械刚性的动 力传递，因此可使汽车的起步、加速性能、平均车速提高、汽车的最高车速也可提高。3、控制简单，无级变速。4、有好的制动性，均匀的制动能量。5、增加安全性和车的平稳性。在汽车起步和行驶时无 需离合器操作和手动换挡操作，可使驾驶员集中精力注意路面交通情 况。6、可以实现随时随地的滑行，而且可以实现不降低车的速度或 对车速进行控制。7、反转制动时前车轮压不到人，为了不压到前方 的人或物可以让车轮反向制动，是排开了前方的人或物，而不碾压人 或物。8、内燃机使用寿命将得到延长，由于本系统切断了内燃机与 车轮的刚性传动，因此就减少了发生动力传递过程中的冲击和动载荷 对内燃机和传动系统的零件损害，也就延长了使用寿命。9、提高了 汽车的通过性能。在发动机能量输出范围内串励或复励直流电动机是 自行适应汽车行驶阻力的变化，在必要时又可调节它励直流发电机的 励磁来迅速改变内燃机的转速，内燃机的输出能量变化以满足牵引力 的需要，因此显著提高了汽车的通过性能。10、减少了废气污染。手 动换挡过程常常有供油急剧变化，内燃机转速变化较大的情况，容易 导致燃烧不完全，使得内燃机废气中有害物质增加。在本系统中内燃 机保持相对稳定的转速，内燃机的燃烧条件不会恶化，因此可减少发 动机排放的废气对空气的污染。11、减少了人为错误操作而引起的耗 油。12、上坡时内燃机不会熄火。由于汽车的功率不足或换挡不及时， 常会造成内燃机熄火引起的停车和内燃机重新启动问题，即有危险还 耗油。附图说明附图是车船行驶驱动动能转换传递装置总体配置结构示意图。图中件号说明1、内燃机；2、它励直流发电机；3、导线；4、串励或复励直流电动机；5、驱动车轮或螺旋桨叶。具体实施方式以下结合附图对本技术最佳实施方案进行详细描述。 一种车 船行驶驱动动能转换传递装置，该装置由内燃机l、它励直流发电机2、串励或复励直流电动机4和驱动车轮或螺旋桨叶5依次串联连接 装配构成，其内燃机1曲轴动力输出端与它励直流发电机2转轴连接， 导线3两端分别固接在它励直流发电机2和串励或复励直流电动机4 上，串励或复励直流电动机4的电机轴与驱动车轮或螺旋桨叶5连接。 内燃机1的曲轴与它励直流发电机2转轴之间可采用联轴器或万向节 传动轴进行同轴机械连接结构，也可以采用两轴错位机械结构连接。 串励或复励直流电动机4与驱动车轮或螺旋桨叶5之间采用车船上常 规的万向节传动轴连接方案即可，也可以把串励或复励直流电动机放 到车轮上。以车船配用较多的四行程发动机为例，曲轴每转两圈发动机完成 一个工作周期，所发出的能量与汽缸的总排量有关。针对一个工作周 期，设定它励直流发电机的励磁以达到高效吸收能量的目的，可以通 过改变励磁大小，合理调整发动机的负载率，以达到发动机转速变化 的要求。发动机的转速高低只是单位时间内完成多少个工作周期，反 映到它励直流发电机时，是电压的相应变化，来完成发电机对内燃机 的随时能量转化，它励发电机的机械特性硬与串励或复励直流电动机 负荷的变化关系小，从而取消变速器一类的刚性传动。电动机用串励 或复励直流电动机的机械特性有如下特点1、是一条非线性的软特 性，2、当电磁转矩小时转速很高，3、电磁转距与电流的平方成正比，因此启动转矩很大，过载能力强。如用车轮和电动机一体可以派生出 车轮反转制动，各车轮通不通电可能完成对轮速的控制，达到平稳合 理控制整车的目的。成立的理论基础是发电机旋转就会产生电流，电 动机有电流就会产生旋转对外做功，从而实现内燃机的能量以高效率 随时转化成所需要的能量。截止目前，还未出现发动机、它励直流发 电机与串励或复励直流电动机、车轮、直连配合使用的报导和先例。 用能耗制动或反接串励或复励直流电动机的励磁、或能耗制动与反接 串励直流电动机的励磁的组合，以达到制动的目的。要完成的结果是， 把发动机的转速与车轮的转速分离开。发动机做功如果大于行驶阻 力，汽车将加速；如果发动机做功等于行驶阻力，汽车将维持原过去 形式；如果发动机做功小于行驶阻力，汽车将减速行驶。从而大大提 高了发动机的有用功，就是避免了发动机的刚性传递，使得发动机牵 引力与行车阻力相配合，与发动机转速无关，与发动机的输出功率有关，并实现了无级变速，提高了驾驶性能和安全性。从发动机启动到 最高转速时，发动机的最大转矩和最大功率不可能在同一转速上，因 此要求励磁大小要根据发动机转速做相应变化，以达到对发动机输出 能量最大的提取。能满足以上条件的电动机或发电机不是一种。交流电动机也日趋 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车船行驶驱动动能转换传递装置，其特征在于该装置由内燃机（１）、它励直流发电机（２）、串励或复励直流电动机（４）和驱动车轮或螺旋桨叶（５）依次串联连接装配构成，其内燃机（１）曲轴动力输出端与它励直流发电机（２）转轴连接，导线（３）两端分别固接在它励直流发电机（２）和串励或复励直流电动机（４）上，串励或复励直流电动机（４）的电机轴与驱动车轮或螺旋桨叶（５）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鹏程，
申请(专利权)人：徐鹏程，
类型：实用新型
国别省市：23[中国|黑龙江]