[发明专利]包括转子内燃机和可连续变化的行星齿轮单元的动力系统有效
申请号: | 200710301855.8 | 申请日: | 2007-12-18 |
公开(公告)号: | CN101204918A | 公开(公告)日: | 2008-06-25 |
发明(设计)人: | 约翰·W·吉姆斯 | 申请(专利权)人: | 福特全球技术公司 |
主分类号: | B60K6/12 | 分类号: | B60K6/12 |
代理公司: | 北京连和连知识产权代理有限公司 | 代理人: | 屈小春 |
地址: | 美国密歇根州迪尔伯*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 包括 转子 内燃机 连续 变化 行星 齿轮 单元 动力 系统 | ||
技术领域
本发明总体上涉及包括转子内燃机和行星齿轮单元的动力系统。更具体地说,本发明涉及用于机动车辆的这样一种动力系统,在该动力系统中,发动机由第二动力源,例如贮存的用来起动发动机以及使车辆从停止状态加速的气动压力交替地驱动。
背景技术
用于机动车辆的大多数商业发动机都是使用具有汽缸和往复活塞的内燃机,发动机以四冲程奥托循环或狄塞尔循环运转。活塞在汽缸中往复,且在每个活塞冲程的末端改变方向,每个动力冲程往复两次。每个活塞必须在每个冲程的末端停止,失去动力之后再从静止重新加速,每个动力冲程重复这样的停止和开始四次。线性的活塞位移利用曲轴转化为旋转,当曲轴和连杆在曲轴的每一次旋转中互相排成一行时,并不传送任何动力。这样的发动机固有地具有较低的运行效率。
转子发动机避免了这些局限性,而且潜在地具有较高的运行效率。但是它们也引起了影响它们的成本,动力输出,发动机磨损,润滑密封,耗油率等问题。
为了克服这些困难,发展了电动混合动力系统,在该系统中,电动马达设置在介于内燃机和变速器之间的扭矩通道中。用来驱动车辆的动力由汽油或柴油内燃机,或由电动马达,或由发动机和马达共同提供。但是,混合的电动动力系统的制造和装配是昂贵的。
需要一种结合了转子内燃机的效率,排除了对扭矩变换器的需要,并且能够被封装到与变速器相邻接的发动器舱的狭小空间内的混合动力系统。
发明内容
一种用来驱动机动车辆的动力系统,包括:包括受支承绕轴旋转的第一和第二转子的内燃机,包括固定不旋转的第一构件的第一行星齿轮单元,第一驱动构件,以及第一被驱动构件,交替地产生被驱动构件和第一转子之间的第一驱动连接并打开上述第一驱动连接的第一动力通道,以及产生被驱动构件和第二转子之间的第二驱动连接并打开上述第二驱动连接的第二动力通道。
能够被封装到与变速器相邻接的发动机舱的狭小空间内的发动机,并不需要扭矩变换器。与电动混合动力系统的特点相比,用来起动发动机和从静止加速车辆的气动系统不太昂贵,并且在反馈制动方面具有更高的效率。因为发动机位于变速器的同一壳体内,可以用共用的液压泵润滑发动机和变速器。与在电动混合动力系统中所必须的用于再生制动的例如起动器/发电机,逆变器以及高压蓄电池等电动机械相比,转子气动发动机不太昂贵,且在再生制动方面具有更高的效率。
转子发动机利用四个单向离合器和行星齿轮单元使发动机叶片同步,发动机叶片将发动机分割为在其中执行奥托循环的四个阶段或行程的压缩室。
行星变速器可驱动地连接到发动机的输出端和空气马达上,空气马达以容纳在随车携带的空气罐中的压缩空气进行补充。变速器产生从变速器输出端到发动机输出端的速率的连续变化。发动机的输出端与同步齿轮单元的齿轮架被连接到变速器的变速器架上。变速器的恒星齿轮可驱动地连接到空气泵/空气压缩机上。变速器的输出端为通过最后的驱动齿轮组驱动车轮的环齿轮。当车辆利用空气马达从静止开始加速时,变速器架利用同步变速器中的四个单向离合器而接地。变速器输出端的扭矩是空气马达扭矩的两倍多,而且通过最后的驱动齿轮组被进一步放大,发动车辆绰绰有余。
转子发动机可以压缩空气或汽油交替地运行。发动机可由空气起动,这样,动力通过空气马达和发动机的空气被传递到车辆上。最终,通过在进气中增加燃料,火花点火,以及关掉接地的空气马达,发动机从空气驱动过渡为汽油驱动。这些动作使变速器处于超越状态。
发动机具有三个火花塞,但是,当需要响应操作者需求而变换发动机排量时,可以使用两个工作的火花塞或一个工作的火花塞。
优选的实施方式的可适用性范围将通过下文的详细说明,权利要求书和附图而得到明确。应当理解为,虽然说明书和具体的实例表示了本发明的优选实施方式,但其仅仅是为了说明本发明。对本领域的技术人员而言,对所说明的实施例和实例做各种各样的变化和变型将是显而易见的。
附图说明
对于本领域的技术人员而言,从下文对优选实施例的详细说明中,结合附图,这些优点及其它优点将显而易见。
图1是机动车辆动力系统的示意图。
图2A和2B是移去了发动机缸体的可选的发动机转子的等轴测视图。
图3是图1所示的发动机的端视图。
具体实施方式
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B60K6-00 用于共用或通用动力装置的多个不同原动机的布置或安装,例如具有电动机和内燃机的混合动力系统
B60K6-08 . 包括燃机以及机械或流体能量储存装置的原动机
B60K6-20 . 包括电动机和内燃机的原动机,例如HEVs
B60K6-22 ..以专门适用于HEVs的设备、部件或装置为特征的
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