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CN101814791A - 一种用于小型内燃机的起动发电一体化结构 - Google Patents

一种用于小型内燃机的起动发电一体化结构 Download PDF

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CN101814791A
CN101814791A CN 201010127981 CN201010127981A CN101814791A CN 101814791 A CN101814791 A CN 101814791A CN 201010127981 CN201010127981 CN 201010127981 CN 201010127981 A CN201010127981 A CN 201010127981A CN 101814791 A CN101814791 A CN 101814791A
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initiatively
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Inventor
罗雪梅
吴伟民
杜军
王雷
周炜
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CHENGDU PULANTE SCI-TECH Co Ltd
Chengdu Power Bureau
Original Assignee
CHENGDU PULANTE SCI-TECH Co Ltd
Chengdu Power Bureau
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Abstract

一种用于小型内燃机的起动发电一体化结构，起动齿轮经第一单向轴承安装在发动机轴上，主动发电齿轮经第二单向轴承安装在发动机轴上，且第一单向轴承与第二单向轴承的安装方向相反；还具有无刷电机，无刷电机轴上安装有主动起动齿轮和发电齿轮，主动起动齿轮与起动齿轮啮合传动，主动起动齿轮的齿数大于起动齿轮的齿数，主动发电齿轮与发电齿轮啮合传动，主动发电齿轮的齿数小于发电齿轮的齿数。本发明在很大程度上解决了借助外力起动或各自安装独立的起动发电系统存在的问题，具有体积小、重量轻、结构简单、高效、方便、安全等优点。

Description

一种用于小型内燃机的起动发电一体化结构
技术领域
本发明涉及与内燃发动机配套使用的起动机和发电机，特别是发动机用集起动机和发电机一体的机电装置。
背景技术
现有的小型内燃机在起动时，均采用外部起动或两套独立机构进行起动和供电。一套为起动机(主要由直流串激电动机、传动机构以及控制装置，其功用是接通或切断电动机与蓄电池间的电路，使起动机的驱动齿轮与飞轮齿圈啮合或脱离)，另一套为发电机。这种方式所使用的设备一般体积大、结构复杂、启动速度慢、安全性能较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种体积小、重量轻、结构简单、集起动和发电于一体的一种用于小型内燃机的起动发电一体化结构。
本发明的目的是这样实现的：一种用于小型内燃机的起动发电一体化结构，包括安装在发动机轴上的起动齿轮，起动齿轮经第一单向轴承安装在发动机轴上，主动发电齿轮经第二单向轴承安装在发动机轴上，且第一单向轴承与第二单向轴承的安装方向相反；还具有无刷电机，无刷电机轴上安装有主动起动齿轮和发电齿轮，主动起动齿轮与起动齿轮啮合传动，主动起动齿轮的齿数大于起动齿轮的齿数，主动发电齿轮与发电齿轮啮合传动，主动发电齿轮的齿数小于发电齿轮的齿数。
上述无刷电机为三相无刷永磁电机或直流永磁电机。
本技术方案中，采用三相无刷永磁电动机或直流永磁电动机；发动机主动输出轴上设置两个安装方向相反、结构相同的单向轴承，采取无间隙模式切换；电动机主动工作时，减速比较大的起动齿轮单向机构锁止，而发电齿轮单向开启，因此可起动发动机；当发动机主动工作且输出转速大于电动机时，或电动机主动停止工作时，由于受力方向的变化导致起动齿轮单向机构开启，发电齿轮单向机构开启，发电齿轮单向锁止，实现机械无间歇起动、发电方向的转换。
电动机在主动供电时顺时针旋转，起动发动机开始转动；在发动机起动转速超过最低正常运行速度时，不再主动供电给电动机，此时电动机不再主动转动，由发动机带动传动轴旋转，电动机转换为发电机。
本发明的有益效果是：具有体积小、重量轻、结构简单、高效、方便、安全等优点，主要用于250CC以下的小型内燃机。
附图说明
图1是本发明的机械结构图(一种典型安装方式)；
图2是图1所示电机轴与发动机轴之间起动和发电传动方式转换示意图。
具体实施方式
图1示出，本发明包括安装在发动机轴7上的起动齿轮2，起动齿轮2经第一单向轴承5安装在发动机轴7上，主动发电齿轮4经第二单向轴承6安装在发动机轴7上，且第一单向轴承5与第二单向轴承6的安装方向相反；还具有无刷电机，无刷电机轴8上安装有主动起动齿轮1和发电齿轮3，主动起动齿轮1与起动齿轮2啮合传动，主动起动齿轮1的齿数大于起动齿轮2的齿数，主动发电齿轮4与发电齿轮3啮合传动，主动发电齿轮4的齿数小于发电齿轮3的齿数。无刷电机为三相无刷永磁电机或直流永磁电机。
下面结合图2对起动和发电两种工作方式转换做进一步具体说明：
设定无刷电机轴8为N2轴，发动机轴7为N1轴，主动起动齿轮1为S1，起动齿轮2为S2，发电齿轮3为S3，主动发电齿轮4为S4(以便于叙述)。
(S1∶S2)＜(S3∶S4)；N2轴与N1轴的旋转方向相反。
1、在启动发动机时由电动机带动N2轴旋转，由S1传动带动S2传动(S2＜S1)，此时S2转动速度大于N1轴转动速度，S2传动与D1单向结合，S2传动由D1单项装置带动N1轴，继而启动发动机；于此同时，N2轴带动S3传动带动S4传动向反方向旋转(S4＜S3)，但此时S4转速大于N1轴转速，在D2单向作用下，N1与S4分离，S3、4传动失效，不影响正常启动。
2、在发动机启动转速超过最低正常运行速度时(通常为怠速转速，可程序调节)，不再主动供电给电动机，此时电动机不再主动转动，转换为发电机。
3、由发动机带动N1轴旋转，N1轴带动D2单向反方向旋转，此时S4传动转动速度小于N1轴转动速度，D2与S4传动结合，带动S4传动逆时针旋转，S4传动带动S3传动，继而带动电动机发电；与此同时S1传动带动S2传动，但是S2旋转速度低于N1轴转速，D1单向分离，S1、2传动失效，不影响正常发电。

Claims (2)

1.一种用于小型内燃机的起动发电一体化结构，包括，安装在发动机轴(7)上的起动齿轮(2)，其特征是：所述起动齿轮(2)经第一单向轴承(5)安装在发动机轴(7)上，主动发电齿轮(4)经第二单向轴承(6)安装在发动机轴(7)上，且第一单向轴承(5)与第二单向轴承(6)的安装方向相反；还具有无刷电机，无刷电机轴(8)上安装有主动起动齿轮(1)和发电齿轮(3)，主动起动齿轮(1)与起动齿轮(2)啮合传动，主动起动齿轮(1)的齿数大于起动齿轮(2)的齿数，主动发电齿轮(4)与发电齿轮(3)啮合传动，主动发电齿轮(4)的齿数小于发电齿轮(3)的齿数。
2.根据权利要求1所述一种用于小型内燃机的起动发电一体化结构，其特征是：所述无刷电机为三相无刷永磁电机或直流永磁电机。
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