RU2412831C1 - Электромеханическая трансмиссия транспортного средства - Google Patents
Электромеханическая трансмиссия транспортного средства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2412831C1 RU2412831C1 RU2009147258/11A RU2009147258A RU2412831C1 RU 2412831 C1 RU2412831 C1 RU 2412831C1 RU 2009147258/11 A RU2009147258/11 A RU 2009147258/11A RU 2009147258 A RU2009147258 A RU 2009147258A RU 2412831 C1 RU2412831 C1 RU 2412831C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- rotor
- hollow
- gears
- gear
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
Landscapes
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гибридной силовой передаче бесступенчатой трансмиссии сельскохозяйственного транспортного средства. Электромеханическая трансмиссия содержит электрогенератор, приводной вал редуктора отбора мощности, электродвигатель, зубчатую передачу и выходной вал. Вал ротора электрогенератора выполнен полым. Внутри вала ротора установлен торсионный вал. Зубчатая передача выполнена в виде диапазонной коробки передач, снабженной полым входным валом и двумя промежуточными валами. На одном валу свободно установлены шестерни постоянного зацепления с жестко установленными шестернями на полом входном валу и переключающее устройство. На другом валу жестко установлены шестерни постоянного зацепления со свободно установленными шестернями на выходном валу. Технический результат заключается в снижении динамических нагрузок и улучшении разгонных качеств. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к гибридной силовой передаче бесступенчатой трансмиссии сельскохозяйственного транспортного средства, в частности трактора.
Бесступенчатые трансмиссии с применением гибридной (электромеханической) передачи позволяют наилучшим образом согласовывать характеристики двигателя с постоянно меняющимися условиями работы трактора, обеспечивая точное регулирование скорости движения и максимальную загрузку двигателя.
Известны электромеханические трансмиссии транспортных средств, содержащие электрогенератор, электродвигатель, кинематически связанные с двигателем внутреннего сгорания и через суммирующий планетарный механизм - с конечной передачей (1-7).
Однако известные указанные трансмиссии имеют низкий КПД и достаточно большую стоимость промышленного изготовления.
В качестве прототипа предлагаемого изобретения выбрана известная электромеханическая трансмиссия для сельскохозяйственного трактора, включающая электрогенератор, вал ротора которого передним концом кинематически соединен с двигателем внутреннего сгорания, а задним концом - с приводным валом редуктора отбора мощности, проходящим через полый вал ротора соосно расположенного электродвигателя, при этом полый вал ротора электродвигателя кинематически соединен с ведущим мостом через зубчатую передачу (8).
Недостаток известной трансмиссии заключается в низкой экономической эффективности и высоких динамических нагрузках, возникающих в зубчатой передаче.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение экономической эффективности и долговечности электромеханической передачи путем повышения КПД, снижения динамических нагрузок и улучшения разгонных качеств.
Поставленная задача решена следующим образом. Электромеханическая трансмиссия транспортного средства включает электрогенератор, вал ротора которого кинематически соединен с двигателем внутреннего сгорания и с приводным валом редуктора отбора мощности, проходящим через полый вал ротора соосно расположенного электродвигателя. При этом полый вал ротора электродвигателя кинематически соединен с ведущим мостом через зубчатую передачу и выходной вал. Согласно изобретению вал ротора электрогенератора выполнен полым, внутри него установлен торсионный вал, кинематически соединенный с двигателем внутреннего сгорания, с полым валом ротора электрогенератора и с приводным валом редуктора отбора мощности. Зубчатая передача выполнена в виде диапазонной коробки передач, снабженной полым входным валом с жестко установленными шестернями, соединенным с полым валом ротора электродвигателя, двумя параллельно расположенными относительно входного вала и соосно установленными относительно друг друга промежуточными валами. На одном из промежуточных валов свободно установлены шестерни постоянного зацепления с жестко установленными шестернями на полом входном валу и переключающее устройство. На другом промежуточном валу жестко установлены шестерни постоянного зацепления со свободно установленными шестернями на выходном валу, оснащенном переключающим устройством.
При этом переключающее устройство промежуточного вала может быть выполнено в виде гидроуправляемой фрикционной муфты или управляемой зубчатой муфты. Соединение торсионного вала с полым валом ротора электрогенератора и с приводным валом редуктора отбора мощности может быть выполнено посредством шлицевой втулки. Соединение входного вала диапазонной коробки передач с полым валом ротора электродвигателя может быть выполнено посредством зубчатой муфты. Зубчатая передача выполнена в виде четырехдиапазонной коробки передач.
На фиг.1 схематично изображена электромеханическая трансмиссия транспортного средства, продольный разрез. На фиг.2 изображен вариант исполнения переключающего устройства промежуточного вала в виде управляемой зубчатой муфты. На фиг.3 изображена диаграмма тягово-скоростной характеристики электромеханической трансмиссии. На фиг.4 изображена диаграмма тягово-скоростной характеристики работы электродвигателя в тяговом режиме при максимальном КПД.
Электромеханическая трансмиссия транспортного средства (фиг.1) включает электрогенератор 1 с полым валом 2 ротора, электродвигатель 3 с полым валом 4 ротора, диапазонную коробку передач 5, редуктор 6 отбора мощности и задний мост 7. Внутри вала 2 ротора электрогенератора 1 установлен с возможностью вращения торсионный вал 8, передний конец которого соединен через муфту 9 сцепления с двигателем внутреннего сгорания (не показан). Второй конец вала 8 соединен посредством, например, шлицевой втулки 10 с валом 2 ротора электрогенератора 1 и с приводным валом 11 редуктора 6 отбора мощности, проходящим внутри вала 4 ротора электродвигателя 3.
В состав диапазонной коробки передач 5 входит полый входной вал 12 с жестко установленными шестернями 13 и 14, параллельный входному валу 12 промежуточный вал 15 со свободно установленными шестернями 16, 17 и переключающим устройством 18, параллельный входному валу 12 и соосный промежуточному валу 15 промежуточный вал 19 с жестко установленными шестернями 20 и 21, выходной вал 22 со свободно установленными шестернями 23, 24 и переключающим устройством 25.
Вал 4 ротора электродвигателя 3 через зубчатую втулку 26 соединен с входным валом 12, шестерни 13 и 14 которого постоянно зацеплены с шестернями 16 и 17 промежуточного вала 15. Переключающее устройство промежуточного вала 15 может быть выполнено в виде, например, гидроуправляемой фрикционной муфты (фиг.1) или управляемой зубчатой муфты (фиг.2). Промежуточный вал 19 соединен с промежуточным валом 15 посредством зубчатой муфты 27, его шестерни 20 и 21 постоянно зацеплены с шестернями 23 и 24 выходного вала 22. Переключающее устройство 25 выходного вала 22 может быть выполнено в виде, например, управляемой зубчатой муфты (фиг.1). Выходной вал 22 посредством ведущей конической шестерни 28 и ведомой конической шестерни 29 соединен с полуосями заднего моста 7.
Электромеханическая трансмиссия транспортного средства работает следующим образом.
Крутящий момент от двигателя внутреннего сгорания передается через муфту 9 сцепления торсионному валу 8, который посредством шлицевой втулки 10 передает его на вал 2 ротора электрогенератора 1 и приводной вал 11 редуктора 6 отбора мощности. Торсионный вал 8 служит для гашения крутильных колебаний, передаваемых от двигателя внутреннего сгорания к валу 2 ротора электрогенератора 1. Далее передача крутящего момента на редуктор 6 отбора мощности осуществляется через приводной вал 11.
Электрическая мощность электрогенератора 1 через специальный преобразователь (не показан) передается электродвигателю 3, вал 4 ротора которого через зубчатую муфту 26 вращает входной вал 12 с шестернями 13 и 14.
Мощность электродвигателя 3 может передаваться через выходной вал 22 на задний мост 7 четырьмя потоками, включающими два режима:
тяжелый, через шестерню 23, и основной, через шестерню 24. Шестерни 23 и 24 переключают зубчатой муфтой 25.
На каждом режиме мощность может передаваться через одну из двух ступеней промежуточного вала 15, переключаемых под нагрузкой, при помощи переключающего устройства 18 в виде, например, гидроуправляемой фрикционной муфты (фиг.1) или управляемой зубчатой муфты (фиг.2).
Рассмотрим работу трансмиссии, например, на основном режиме. Для этого шестерню 23 соединяют зубчатой муфтой 25 с выходным валом 22 и включают фрикционную муфту 18 первой ступени. Вращение от вала 4 ротора электродвигателя 3 передается через вал 12, шестерни 14 и 17 на промежуточный вал 15, через зубчатую муфту 27 - на промежуточный вал 19, через шестерни 21 и 24 - на выходной вал 22 и далее на полуоси заднего моста 7.
При таком положении переключающих устройств передача работает в зоне III тягово-скоростной характеристики (фиг.3). Зона работы на тягово-скоростной характеристике выбрана из условий работы электродвигателя 3 в зоне максимального КПД от nmin до nmax (фиг.4). При снижении нагрузки до верхнего значения тягового сопротивления фрикционная муфта 18 переключается в другое положение. Передача работает в зоне IV тягово-скоростной характеристики (фиг.3).
При работе с большими тяговыми нагрузками поток мощности передается через зубчатое зацепление с большим передаточным числом, т.е. переключается зубчатая муфта 25, соединяя шестерню 23 с выходным валом 22. В этом случае силовая передача будет работать в зоне I тягово-скоростной характеристики на первой ступени и в зоне II на второй ступени.
Таким образом, предлагаемое конструктивное исполнение электромеханической трансмиссии транспортного средства обеспечивает работу силовой передачи с высоким КПД во всем диапазоне тяговых сопротивлений, снижает динамические нагрузки и улучшает разгонные качества, что, в конечном итоге, повышает экономическую эффективность и долговечность электромеханической передачи.
Источники информации
1. DE, № 4124479 А1, МПК: В60К 6/04, опубл. 28.01.1993.
2. DE, № 19749074 А1, МПК: B60L 11/02, В60К 17/28, опубл. 20.05.1999.
3. ЕР, № 1199204 А1, МПК: В60К 6/02, опубл. 24.04.2002.
4. ЕР, № 1205338 А2, МПК: В60К 26/02, опубл. 15.05.2002.
5. ЕР № 1317050 А2, МПК: Н02К 7/18, опубл. 04.06.2003.
6. US, № 6899190 BB, МПК: В60К 6/02, опубл. 31.05.2005.
7. ЕР, № 1547840 А2, МПК: В60К 6/02, опубл. 29.06.2005.
8. ЕР, № 0693392 В1, МПК: B60L 11/08, В60К 17/28, опубл. 18.03.1998 (прототип).
Claims (6)
1. Электромеханическая трансмиссия транспортного средства, включающая электрогенератор, вал ротора которого кинематически соединен с двигателем внутреннего сгорания и с приводным валом редуктора отбора мощности, проходящим через полый вал ротора соосно расположенного электродвигателя, при этом полый вал ротора электродвигателя кинематически соединен с ведущим мостом через зубчатую передачу и выходной вал, отличающаяся тем, что вал ротора электрогенератора выполнен полым, внутри него установлен торсионный вал, кинематически соединенный с двигателем внутреннего сгорания, с полым валом ротора электрогенератора и с приводным валом редуктора отбора мощности, зубчатая передача выполнена в виде диапазонной коробки передач, снабженной полым входным валом с жестко установленными шестернями, соединенным с полым валом ротора электродвигателя, двумя параллельно расположенными относительно входного вала и соосно установленными относительно друг друга промежуточными валами, на одном из которых свободно установлены шестерни постоянного зацепления с жестко установленными шестернями на полом входном валу и переключающее устройство, а на другом жестко установлены шестерни постоянного зацепления со свободно установленными шестернями на выходном валу, оснащенным переключающим устройством.
2. Трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что переключающее устройство промежуточного вала выполнено в виде гидроуправляемой фрикционной муфты.
3. Трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что переключающее устройство промежуточного вала выполнено в виде управляемой зубчатой муфты.
4. Трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что соединение торсионного вала с полым валом ротора электрогенератора и с приводным валом редуктора отбора мощности выполнено посредством шлицевой втулки.
5. Трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что соединение входного вала диапазонной коробки передач с полым валом ротора электродвигателя выполнено посредством зубчатой муфты.
6. Трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что зубчатая передача выполнена в виде четырехдиапазонной коробки передач.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009147258/11A RU2412831C1 (ru) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | Электромеханическая трансмиссия транспортного средства |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009147258/11A RU2412831C1 (ru) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | Электромеханическая трансмиссия транспортного средства |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2412831C1 true RU2412831C1 (ru) | 2011-02-27 |
Family
ID=46310546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009147258/11A RU2412831C1 (ru) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | Электромеханическая трансмиссия транспортного средства |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2412831C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2466036C1 (ru) * | 2011-04-14 | 2012-11-10 | Федор Валентинович Шарутин | Одномашинная электромеханическая трансмиссия |
RU2529306C1 (ru) * | 2013-02-07 | 2014-09-27 | ЗАО "НТЦ "Привод-Н" | Электромеханическая трансмиссия |
RU2607150C1 (ru) * | 2015-09-17 | 2017-01-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Кинематическая схема гибридной силовой установки с отключаемой обратимой электрической машиной и устройство для еe реализации |
RU2643903C1 (ru) * | 2017-04-05 | 2018-02-06 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Резонанс" (ООО НПП "Резонанс") | Электромеханическая трансмиссия самоходной машины |
RU2648660C1 (ru) * | 2017-01-30 | 2018-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Резонанс" | Электромеханическая трансмиссия самоходной машины |
-
2009
- 2009-12-18 RU RU2009147258/11A patent/RU2412831C1/ru active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2466036C1 (ru) * | 2011-04-14 | 2012-11-10 | Федор Валентинович Шарутин | Одномашинная электромеханическая трансмиссия |
RU2529306C1 (ru) * | 2013-02-07 | 2014-09-27 | ЗАО "НТЦ "Привод-Н" | Электромеханическая трансмиссия |
RU2607150C1 (ru) * | 2015-09-17 | 2017-01-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Кинематическая схема гибридной силовой установки с отключаемой обратимой электрической машиной и устройство для еe реализации |
RU2648660C1 (ru) * | 2017-01-30 | 2018-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Резонанс" | Электромеханическая трансмиссия самоходной машины |
RU2643903C1 (ru) * | 2017-04-05 | 2018-02-06 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Резонанс" (ООО НПП "Резонанс") | Электромеханическая трансмиссия самоходной машины |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104364109B (zh) | 双速传动装置和电动车辆 | |
US9222563B2 (en) | Manual transmission of a hybrid drive for a motor vehicle | |
CN102439331B (zh) | 传动*** | |
EP2721320B1 (en) | Power-split transmission | |
US10328787B2 (en) | Drive device for a hybrid-drive motor vehicle | |
US9403428B2 (en) | Traction supported multi group transmission | |
US10605344B2 (en) | Gear system for an electric motor of a vehicle, and vehicle including the gear system | |
KR20090014172A (ko) | 멀티 그룹 변속기 및 멀티 그룹 변속기에서의 기어 변속 방법 | |
CN104010859A (zh) | 分动装置 | |
RU2412831C1 (ru) | Электромеханическая трансмиссия транспортного средства | |
CN102359567A (zh) | 一种拖拉机全自动无级变速器 | |
US8584543B2 (en) | Drive train of a motor vehicle | |
CN105814343B (zh) | Cvt变速器 | |
US20160290457A1 (en) | Cvt drive train | |
US20220307573A1 (en) | Electric vehicle transmission | |
US9810305B2 (en) | Gearing device with secondarily coupled power split | |
CN114466755A (zh) | 机动车的变速器和驱动*** | |
CN101988563A (zh) | 差速偶合无级自动变速器 | |
US8292773B2 (en) | Powertrain for a motor vehicle | |
CN115056648A (zh) | 传动***及具有其的车辆 | |
CN113748283B (zh) | 混合动力变速器装置、发动机变速器机构、混合动力传动系和机动车辆 | |
DK2098432T4 (en) | Drive string for a motor vehicle with two equal driving directions | |
CN114466756A (zh) | 机动车的变速器和传动*** | |
RU216848U1 (ru) | Транспортное средство с двухпоточной трансмиссией | |
EA047182B1 (ru) | Гибридная электромеханическая трансмиссия сельскохозяйственного транспортного средства |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20140520 |