CN87100344A - 机动车辆动能储存节油系统 - Google Patents
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Abstract
一种可用于各种机动车辆，特别是汽车的节能系统。它能在车辆行驶过程中，自动地将车辆制动时的惯性动能和车辆在行驶时弹簧上部分垂直振动的能量，通过机械——液压装置转换成液体的压力能储存在蓄能器中。在车辆需要加力时，自动地将蓄能器中的液压能释放出来，通过液压——机械装置协助车辆起动或加力，以实现节油；并同时改善车辆起动、加力、制动和减震等性能。它可用于新型机动车辆的设计，也可对现有机动车辆进行加装改造。
Description
本发明是一种可用于各种机动车辆、特别是汽车的动能储存节油系统。
众所周知，汽车等各种机动车辆是利用制动装置所产生的摩擦阻力来实现减速或停车的。制动时，消耗燃油而得到的车辆动能变成制动器上的热能散失掉了。据有关资料介绍，载重2.5吨的跃进牌汽车，当车速从50公里/小时下降到30公里/小时时，制动消耗的汽车动能需用30～40毫升汽油的热能来转换;载重4吨的解放牌汽车，当车速从40公里/小时下降到停车时，制动消耗的动能相当于耗用汽油100毫升;发动机正常起动一次所需的燃油，可供车辆行驶200～1000米。在故障或寒冷季节起动所需的燃油则成倍增加。频繁地起动、加力、制动和停车是所有机动车辆的共同特点，城市公共汽车更为突出。这种能量损耗相当可观，而且增加了环境污染。
本发明的任务，就是提供一种可以储存机动车辆制动时的惯性动能的办法及装置，以减少燃油的无效损耗。
本发明之机动车辆（特别是汽车）的动能储存节油系统，是利用液泵-液马达的可逆性，采用液压蓄能器，将车辆制动时的惯性动能借助机械-液压装置转换成液体压力能储存起来，需要时把液压能释放出来，借助液压-机械装置协助车辆起动或加力。
采用本发明之机动车辆动能储存节油系统，因动能可以储存，不需以滑行代替制动来节油，故可提高车辆行驶速度和运营的经济性，同时改善了车辆起动、加力、制动和减振等性能，延长了制动系统的寿命，此外，因节油也同时减少了废气排放所引起的环境污染。
下面结合附图详细地说明本发明的内容。
图1表明系统在车辆制动或停车时的工作状况。
图2表明系统在车辆起动或加力时的工作状况。
本发明之机动车辆动能储存节油系统，是根据目前一般司机的操作习惯来设计的。不需要任何附加动作就能自动实现制动时储能和加力时放能。
制动储能过程如图1所示，当足轻踩制动踏板时，在制动气路未打开之前，先通过压缩空气（或电力或液力或机械）作用，即图1中的（P、E），使离合器（17）接合，汽车的惯性借助变速箱（14）上取力齿轮（16）、传动齿轮（15）、离合器（17）拖动油泵（1）旋转，油箱（2）中的油通过液动换向阀（3）、单向阀（5）被压入蓄能器（6）。蓄能器（6）中的压力建立起来之后，打开液动换向阀（8），压力油通过图中虚线所示的油路到液压离合器（17），保持并增大离合器的接合力，使系统可靠地工作。随着蓄能器内液压的升高。其阻止油泵旋转的反力矩也随之增大，而使车辆制动。这样车辆制动时的惯性动能就转换成液体压力能储存在蓄能器中。超过蓄能器容量的压力油通过安全阀（7）释放，限制液压系统的最高压力。压力表（9）指示蓄能器内的压力。汽车减速以至停车后，单向阀（5）封存储能器内的液压能，并防止油泵逆转。由于此时离合器（17）在液压力下保持接合，该系统还可加强手制动效果。
当需急制动时，用力踩下制动踏板，在液压系统储能制动的同时，打开了制动装置气路，此时，液压储能制动和机械摩擦制动同时起作用，实现更加有力的制动。
起动或加力时的放能过程如图2所示，当足轻踩油门踏板时，通过机械或电力使换向阀（4）换向。若此时蓄能器内有压力油，则经换向阀（8）和换向阀（4）使液动换向阀（3）换向，蓄能器（6）中的压力油，通过换向阀（3）驱动油泵（1）旋转，使油泵成为油马达，（转向与原油泵相同）。通过在蓄能器的压力下保持接合的离合器（17）、齿轮（15）、齿轮（16）带动变速箱（14）的传动轴，协助或代替起动电机起动车辆发动机，或给整个车辆加力。该系统的效率主要取决于液泵-液马达的工作效率。
随着能量的释放，蓄能器内的压力降到一定值时，换向阀（8）在弹簧作用下复位，切断压力油路，在弹簧作用下，离合器（17）脱开，换向阀（3）复位，系统呈准备再次接受制动储能状态，并与车辆的机械传动系统脱开。车辆在一般状态下继续行驶。这样不仅可减少油泵空转的能量损耗，而且可延长系统的使用寿命。换向阀（8）相当于一个顺序阀，到一定压力时才打开，以保证离合器的可靠接合，低于一定压力时则关闭，保持蓄能器内有一定的剩余压力。
车辆行驶时，由于路面不平而引起弹簧上部分的上下振动，它损耗了车辆前进的动能。对这种不可避免的振动，很多车辆常借助液压减震器的阻尼作用来衰减它，使这部分振动能量反复通过节流小孔转换成液体的热能而散失掉。为回收这部分能量，权项2所提出的附加装置如图2中点划线框内所示，车辆减震弹簧（10）振动时带动减震蓄能活塞（13）上下往复运动，分别打开一组单向阀（11）或另一组单向阀（12），把油箱（2）内的油吸入油缸，并压入液压蓄能器（6），在对振动发生阻尼作用的同时，把部分振动能量转换成液压能储存起来，以备协助车辆加力之用。
该系统中的液压阀可以选用标准液压件来组合，也可设计成专门的多功能集成阀系列，以适应各种车辆的需要，尤其在大批生产时将显示其经济性。
该节油系统简单易行，不仅可用于设计新型汽车等机动车辆，而且可用于对现有汽车等机动车辆进行加装改造。
Claims (7)
1、一种用于各种机动车辆、特别是汽车的动能储存节油系统，其特征是利用液泵-液马达(1)的可逆性，采用液压蓄能器(6)，将车辆制动时的惯性动能借助机械-液压装置转换成液体压力能储存起来，需要时把液压能释放出来，借助液压-机械装置协助车辆起动或加力。
2、按照权利要求1.所说的节油系统，其特征是它可增设一个由单向阀（11）、（12）和活塞（13）组成的双向单柱塞泵的附加装置，代替通常的液压减震器。在汽车行驶时，它既能对弹簧上部分的振动能量进行阻尼衰减，又能把部分振动能量转换成液体的压力能储存到蓄能器（6）中。
3、按照权利要求1.所说的节油系统，其特征是可以根据各种车辆的需要，采用机械、气动、液动或电动等不同控制方式，操纵换向阀（4）和离合器（17），按司机的习惯动作，自动实现制动时储能和加力时放能。
4、按照权利要求1.所说的节油系统，其特征是当用于其变速箱（14）上设有取力窗口的汽车时，可利用此位置安装取力器和油泵-油马达（1），从而简便地把液压系统与车辆机械传动系统相连。
5、按照权利要求1.和2.所说的节油系统，其特征是其中各种液压阀可以采用标准液压件来组合，或设计专用的多功能集成式液压阀。
6、按照权利要求1.所说的节油系统，汽车在制动时的惯性动能，借助变速箱（14）上取力齿轮（16）、传动齿轮（15）、离合器（17）拖动油泵（1）旋转，油箱（2）中的油通过液动换向阀（3）、单向阀（5）被压入液压蓄能器（6），实现动能-液压能的转换并储存。
7、按照权利要求1.所说的节油系统，汽车在需要起动或加力时，蓄能器中的压力油通过换向阀（3）驱动油马达（1）旋转。通过在蓄能器的压力下保持接合的离合器（17）、齿轮（15）、齿轮（16）带动变速箱（14）的传动轴，协助车辆起动或加力。
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