專利名稱：汽車前進(jìn)慣力轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在減速(包括停車)過程將能量儲存，在加速(包括起步)過程又將能量釋放的汽車前進(jìn)慣力轉(zhuǎn)換裝置。
汽車的起步、加速、減速和停車的過程是經(jīng)常性的，尤其在繁華路段行車其過程的轉(zhuǎn)換更是極其頻繁的。減速和停車的過程是由收油和制動(剎車)的強制性辦法來實現(xiàn)的，因此，造成了慣力損失;當(dāng)起步與加速時，在一定時間內(nèi)發(fā)動機處于超負(fù)荷狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，使燃料增加;由于強制性減速、停車，還會影響發(fā)動機和其它零部件的使用壽命。
本發(fā)明的目的在于避免背景技術(shù)中不足之處，而提供一種在減速和停車過程將能量儲存，在起步和加速過程又將能量釋放的汽車前進(jìn)慣力轉(zhuǎn)換裝置，有助于節(jié)油和改善剎車狀況，可延長發(fā)動機和各零部件的使用壽命。
本發(fā)明的基本原理是在減速和停車過程將汽車前進(jìn)的慣力所帶來的機械能通過蓄存器儲存起來，在起步和加速過程又將能量釋放出來。其目的可以通過以下技術(shù)方案來達(dá)到在汽車變速箱殼體后端裝有油泵1，油泵軸伸進(jìn)變速箱內(nèi)，該軸上裝有齒輪10與裝在變速箱動力輸出軸15(第二軸)上的齒輪11相嚙合;油泵的吸油利用管路經(jīng)濾清器8與油箱16連通;油泵的排油口利用管路經(jīng)換向滑閥2，單流閥6與蓄能器3連通。在變速箱的殼體前端裝有油馬達(dá)4，油馬達(dá)軸也伸進(jìn)變速箱內(nèi)，該軸上裝有齒輪12與裝在變速箱動力輸入軸14(第一軸)上的齒輪13相嚙合;油馬達(dá)的排油口與油箱連通，油馬達(dá)進(jìn)油口經(jīng)換向滑閥與蓄能器連通。其中換向滑閥裝在車身方向上，閥體內(nèi)壁的沉割槽上分別有與油泵連通的口P、油馬達(dá)連通的口C、蓄能器連通的口B、經(jīng)單向閥與蓄能器連通的口A及與油箱連通的泄油口O;同時，閥體內(nèi)裝有閥芯18，閥芯上有3道封堵軸徑。在閥芯的軸向上連有可前后往復(fù)移動的自控重塊7;當(dāng)重塊向車的前進(jìn)方向移動時，口(P，A)連通，口P與口(B、C、O)之間封閉;當(dāng)重塊向車前進(jìn)的反方向移動時，口(B、C)、(P、O)連通，口B與口(A、P)之間封閉。蓄能器3上有與體兩端連通的油缸，缸內(nèi)有活塞19和壓力彈簧20。
上述伸進(jìn)變速箱內(nèi)的油泵、油馬達(dá)軸上的齒輪(10、12)均以棘輪形式裝配。自控重塊可制成有輪的車裝在導(dǎo)軌上。在油泵與換向滑閥之間的管路上裝有與油箱連通的安全閥5。
本實用新型相比背景技術(shù)具有以下優(yōu)點第一，可以大幅度的降低燃料油的消耗量。
第二，減少各傳動零件的碰撞機會和減輕碰撞程度，改善發(fā)動機的工作條件，從而延長整個汽車的使用壽命。
第三，使車輛在前進(jìn)過程中的減速與加速，停車與起步得以迅速實現(xiàn)。
第四，可以減少制動器的使用次數(shù)，從而減輕了駕駛?cè)藛T的疲勞程度。非緊急情況下的減速與停車，可不使用制動器，只靠操縱油門即可實現(xiàn)。


圖1是汽車前進(jìn)慣力轉(zhuǎn)換裝置的工作原理圖;
圖2是圖1上換向滑閥2的剖面圖;
圖3是圖2在向蓄能器3蓄能時的狀態(tài)圖;
圖4是圖2在蓄能器3能量釋放時的狀態(tài)圖;
圖5是圖2的中間狀態(tài)圖;
圖6是蓄能器3的剖面圖。
下面結(jié)合附圖將對慣力轉(zhuǎn)換裝置作進(jìn)一步說明由圖1所示，結(jié)合車型，在汽車變速箱9殼體后端裝有油泵1，油泵軸伸進(jìn)變速箱內(nèi)，該軸上于變速箱內(nèi)裝有油泵被動齒輪10與裝在變速箱動力輸出軸15上的油泵主動齒輪11相嚙合;油泵1上的吸油口用管路經(jīng)濾清器8與油箱16的下面連通;油泵1上的排油口用管路經(jīng)換向滑閥2、單流閥6與蓄能器3連通。在變速箱殼體前端裝有油馬達(dá)4，油馬達(dá)軸也伸進(jìn)變速箱內(nèi)，該軸上于變速箱內(nèi)裝有油馬達(dá)主動齒輪12與裝在變速箱動力輸入14上的被動齒輪13相嚙合;油馬達(dá)的排油口用管路與油箱16連通，油馬達(dá)的進(jìn)油口經(jīng)換向滑閥2與蓄能器3連通。上述換向滑閥2為條形，閥體裝在車身方向上，其內(nèi)壁的沉割槽上分別有與油泵1連通的口P、油馬達(dá)4連通的口C、蓄能器3連通的口B，有經(jīng)單向閥6與蓄能器3連通的口A及與油箱16連通的泄油口O;閥體內(nèi)有閥芯18，閥芯上有3道封堵軸徑，如圖2所示。在閥芯18的軸向上連有可前后往復(fù)直線移動的自控重塊7;當(dāng)重塊7沿車身方向由于慣力向車的前進(jìn)方向移動推動閥芯18運動時，使換向滑閥2上的口(P、A)連通，口P與口(B、C、O)之間封閉，即為如圖3所示蓄能狀態(tài);當(dāng)重塊7由于慣力向車輛前進(jìn)的反方向移動帶動閥芯18運動時，便使換向滑閥2上口(B、C)連通，口B與口(A、P)之間封閉，即為如圖4所示的能量釋放狀態(tài)。此狀態(tài)下，口(P、O)連通，油泵處于卸荷狀態(tài)。蓄能器3前端缸蓋22上的油口用管路與換向滑閥2上油口A、B連通，尾端為排氣口;缸內(nèi)有活塞19，和活塞(位能)彈簧20，如圖6所示。
上述伸進(jìn)變速箱內(nèi)的油泵、油馬達(dá)軸上所裝的齒輪(10、12)為使其單向轉(zhuǎn)動，二齒輪均以棘輪形式裝配，自控重塊7可制成有輪的車在導(dǎo)軌上作直線往復(fù)運動。為了該液壓系統(tǒng)的安全，在油泵1與換向滑閥2之間的管路上，裝有與油箱16連通的安全閥5。
本裝置是通過以下兩個過程來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的當(dāng)車輛在行駛過程中需要減速或停車時，只要減少供油量(收油)，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速就會下降，進(jìn)而對車輛起到制動作用，使行駛速度有所下降，此時，自控重塊在慣力的作用下，推動閥芯18向車輛前進(jìn)方向移動，使換向滑閥2上的工作油口A與進(jìn)油口P連通(此時口P與口O、B、C為封閉狀態(tài))，油箱16里的液壓油在油泵的作用下，通過換向滑閥2上口(P、A)單向閥6進(jìn)入蓄能器3，推動活塞19壓縮彈簧20，同時排除缸內(nèi)活塞后端的空氣;至此，完成了車輛在前進(jìn)過程中減速時的慣力所帶來的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能的過程，實現(xiàn)了能量儲存的目的，當(dāng)蓄能器內(nèi)的壓力上升到額定數(shù)值時，油路上的安全閥5被打開，液壓油回到油箱，從而保證了該液壓系統(tǒng)的安全，在進(jìn)行蓄能過程的同時，由于該液壓系統(tǒng)將通過油泵1的被、主動齒輪(10、11)的作用，給此時靠車輛前進(jìn)慣力而轉(zhuǎn)動的變速箱第二軸15加上了一個較大的負(fù)荷，通過動力傳遞裝置對車輛的前進(jìn)也起到了制動作用，從而使其行駛速迅速下降。由此，若為非緊急情況下的減速或停車，可不使用制動器，從而減輕了有關(guān)零部件的磨損和駕駛?cè)藛T的勞動強度。
當(dāng)車輛需要加速時，只要稍加供油量，車輛就會加速運動;此時，自控重塊在慣力作用下向車輛前進(jìn)的反方向移動，帶動閥芯18同時移動，使換向滑閥2上的工作油口B和C連通，同時口B與口(A、P)被封堵。由于口B與口C連通，處于高壓狀態(tài)下的蓄能器3里的液壓油通過口(B、C)驅(qū)動油馬達(dá)4轉(zhuǎn)動后流回油箱，同時油馬達(dá)通過齒輪(12、13)帶動變速箱第一軸14轉(zhuǎn)動，從而起到了幫助發(fā)動機通過動力傳遞裝置驅(qū)動汽車加速前進(jìn)的作用，同時實現(xiàn)了液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，由此降低了燃油消耗量，并實現(xiàn)了車輛的迅速起步或加速。隨著車輛行駛速度的上升，蓄能器內(nèi)的壓力下降，油馬達(dá)轉(zhuǎn)速降低，當(dāng)該過程進(jìn)行到變速箱一軸的轉(zhuǎn)速高于油馬達(dá)的轉(zhuǎn)速時，以棘齒形式裝在油馬達(dá)上的主動齒輪12就會變?yōu)楸粍育X輪而在馬達(dá)軸上空轉(zhuǎn)。于此同時，油泵在變速箱第二軸15的作用下，仍處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)，由于滑閥2上的口P與口O處于連通狀態(tài)，所以，液壓油雖從油箱中被抽出，但通過濾清器、油泵、滑閥上的口(P、O)又可回到油箱，使油泵處于卸荷狀態(tài)。
通過以上兩個過程，便實現(xiàn)了汽車從減速或停車時的慣力到起步或加速時的動力轉(zhuǎn)換。
汽車處于其它狀態(tài)時，該系統(tǒng)的工作情況第一，當(dāng)車輛處于停車狀態(tài)時，若發(fā)動機不息火，變速箱第一軸仍然轉(zhuǎn)動。此時，油馬達(dá)被動齒輪轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃育X輪，帶動此時變?yōu)楸粍育X輪的油馬達(dá)主動齒輪在馬達(dá)軸上空轉(zhuǎn)(因為該齒輪與馬達(dá)軸為棘輪聯(lián)結(jié))。由于變速箱第二軸停止轉(zhuǎn)動，所以液壓油泵也處于停止?fàn)顟B(tài)。換向滑閥處于中間位置。(A、B、C)三個工作油口均處于封閉狀態(tài)。蓄能器保持原有壓力，整個系統(tǒng)沒有壓力油流動;若發(fā)動機息火，整個系統(tǒng)停止運動，且沒有液壓油流動，蓄能器保持原有壓力。
第二，當(dāng)車輛作勻速運動時，換向滑閥處于中間位置，進(jìn)油口P和回油口O處于接通狀態(tài)，其余所有工作油口均為封閉狀態(tài)，油泵在變速第二軸的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，液壓油從油箱中被抽出，經(jīng)過濾清器、油泵、滑閥上的油口(P、O)又回到油箱，油泵卸荷，蓄能器保持原有壓力。油馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動，其主動齒輪12(此時為被動齒輪)，在裝于變速箱第一軸上的被動齒輪13(此時為主動齒輪)的驅(qū)動下，在馬達(dá)軸上空轉(zhuǎn)。
第三，當(dāng)車輛向后行駛(倒車)時，變速箱第二軸反轉(zhuǎn)，由于油泵軸與其被動齒輪，馬達(dá)軸與其主動齒輪均為棘輪聯(lián)結(jié)，所以，這兩個齒輪均在其軸上空轉(zhuǎn)。此時，整個系統(tǒng)均處于非工作狀態(tài)(不起作用)。雖然此時滑閥自控重塊前移，(P、A)油口接通，但是，由于油泵不轉(zhuǎn)動，因此仍然沒有液壓油進(jìn)入蓄能器，因(B、C)口封閉而使蓄能器仍保持原有壓力。
第四，當(dāng)車輛在坡路上行駛，上坡時，滑閥自控重塊后移，系統(tǒng)工作狀態(tài)與車輛起步與加速時相同。因此，會起到幫助發(fā)動機增加扭矩，通過動力傳遞裝置，實現(xiàn)幫助車輛爬坡的目的;下坡時，滑閥自控重塊前移，系統(tǒng)工作狀態(tài)與減速與停車時相同。因此，會與發(fā)動機一起對車輛起到制動作用，使車輛緩慢下坡。
權(quán)利要求
1.一種利用減速(包括停車)過程將能量儲存，在加速(包括起步)過程又將能量釋放的汽車前進(jìn)慣力轉(zhuǎn)換裝置，它是在汽車變速箱(9)上構(gòu)成的，其特征A)、在變速箱(9)殼體后端裝有油泵(1)，油泵軸伸進(jìn)變速箱內(nèi)，該軸上裝有齒輪(10)與裝在變速箱動力輸出軸(15)上的齒輪(11)相嚙合；油泵的吸油口利用管路經(jīng)濾清器(8)與油箱(16)連通；油泵的排油口利用管路經(jīng)換向滑閥(2)、單流閥(6)與蓄能器(3)連通；B)、在變速箱的殼體前端裝有油馬達(dá)(4)，油馬達(dá)軸也伸進(jìn)變速箱內(nèi)，該軸上裝有齒輪(12)與裝在變速箱動力輸入軸(14)上的齒輪(13)相嚙合；油馬達(dá)的排油口與油箱(16)連通，油馬達(dá)的進(jìn)油口經(jīng)換向滑閥(2)與蓄能器(3)連通；C)、換向滑閥(2)裝在車身方向上，閥內(nèi)壁的沉割槽上分別有與油泵連通的口(P)、油馬達(dá)連通的口(C)、蓄能器(3)連通的口(B)，有經(jīng)單向閥(6)與蓄能器(3)連通的口(A)及與油箱(16)連通的泄油口(O)，閥內(nèi)裝有閥芯(18)，閥芯上有三道封堵軸徑；D)、在閥芯(18)的尾端連有可沿其軸向前后往復(fù)移動的自控重塊(7)，當(dāng)重塊向車輛前進(jìn)方向移動時，口(P、A)連通，口(P)與口(B、C、O)之間封閉；當(dāng)重塊向車輛前進(jìn)的反方向移動時，口(B、C)、(P、O)連通，口(B)與口(A、P)之間封閉；E)、蓄能器(3)上有與體兩端連通的油缸，缸內(nèi)有活塞(19)、彈簧(20)。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換裝置，其特征伸進(jìn)變速箱內(nèi)的油泵、油馬達(dá)軸上的齒輪(10、12)均以棘輪形式裝配。
3.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換裝置，其特征自控重塊(7)可制成有輪的車裝在導(dǎo)軌上。
4.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在油泵(1)與換向滑閥(2)之間的管路上裝有與油箱16連通的安全閥(5)。
全文摘要
一種可將汽車前進(jìn)中多余慣力轉(zhuǎn)換為動力的液壓裝置，能節(jié)油和改善剎車狀況，油馬達(dá)4和油泵1裝于變速箱前、后端，其軸于箱內(nèi)各裝齒輪12、10并與軸14、15上齒輪13、11嚙合；油泵、滑閥2、蓄能器3、馬達(dá)和油箱16間用油管連通；滑閥與車身同向，閥芯尾端連有重塊7，車減速時，重塊推動閥芯前移，油泵將油注入蓄能器，即為蓄能狀態(tài)；加速時，重塊和閥芯后移，蓄能器內(nèi)高壓油驅(qū)動油馬達(dá)帶動軸14加速轉(zhuǎn)動，即為放能狀態(tài)，從而達(dá)到省油省車之目的。
文檔編號B60K25/10GK1090537SQ9310105
公開日1994年8月10日 申請日期1993年1月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月16日
發(fā)明者張永海 申請人:張永海