一種汽車制動動能回收利用裝置製造方法

2023-10-26 09:18:32 2

一種汽車制動動能回收利用裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種汽車制動動能回收利用裝置，包括空氣濾芯器和兩個安裝於汽車車輪上且與汽車車輪輪轂同軸運轉的壓氣機，兩個葉片式壓氣機通過管道並聯；空氣濾芯器通過總管道與所述兩個葉片式壓氣機進氣端連通；總管道進氣端與所述兩個葉片式壓氣機之間並聯接有分管道，空氣濾芯器通過分管道與儲氣筒連通；總管道出氣端管道分為兩路，第一路管道與外界空氣連通，第二路管道與所述儲氣筒連通；兩個葉片式壓氣機出氣端通過所述第二路管道與所述儲氣筒連通；分管道與總管道之間的總管道內、分管道內、總管道出氣端第二路管道內、總管道出氣端第一管路內各設有一個電磁閥。本實用新型裝置結構簡單，成本低，能量轉換率較高。
【專利說明】一種汽車制動動能回收利用裝置【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種能量回收利用裝置，特別是一種汽車制動動能回收利用裝置。
【背景技術】
[0002]經過長時間測試發現，汽車在起步、制動、低速行駛時的燃油消耗量非常大，市區行駛時，由於頻繁起步和制動，一般佔到發動機總輸出功率的30%以上，這意味著大量的能量被過多消耗。目前，上海交大神舟汽車設計開發有限公司開發了《汽車制動動能回收節油加力裝置》它是利用安裝在汽車變速箱取力窗口或加裝在驅動軸上附加的機械裝置及簡單的液壓系統，在汽車制動過程中，汽車慣性帶動油泵，把動能轉變成流體的壓力能，儲存到蓄能器中，需要時把壓力能釋放出來，利用油泵-油馬達的可逆性，反過來藉助同一機械裝置拖動汽車，代替或幫助發動機使汽車起動或加力。該裝置結構相對複雜，裝置的成本過高，使用過程中的維護難度大。另外一種是《電動車制動能量回收利用裝置》該裝置將制動時的動能轉化成為電能進行儲存，而該裝置僅可用在電動汽車和電動自行車上。《一種汽車減速慣性動能回收系統及方法》是將動能轉換成電能進行儲存，裝置結構複雜，製造成本聞。
[0003]上述幾種裝置均存在著結構比較複雜，維護和使用成本高的缺點，而且能量經過轉換後的利用率降低。這些缺點導致裝置無法大規模的普及實用。

【發明內容】

[0004]本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種汽車制動動能回收利用裝置，降低汽車發動機功率輸出，降低制動系統負荷，降低制動片的磨損，延長制動片的使用壽命，提高能量轉換利用率。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是:一種汽車制動動能回收利用裝置，包括安裝於汽車上的空氣濾芯器和兩個安裝於汽車車輪上且與汽車車輪輪轂同軸運轉的葉片式壓氣機，兩個葉片式壓氣機通過管道並聯；所述空氣濾芯器通過總管道與所述兩個葉片式壓氣機進氣端連通；所述總管道進氣端與所述兩個葉片式壓氣機之間並聯接有分管道，所述空氣濾芯器通過分管道與儲氣筒連通；所述總管道出氣端管道分為兩路，第一路管道與外界空氣連通，第二路管道與所述儲氣筒連通；所述兩個葉片式壓氣機出氣端通過所述第二路管道與所述儲氣筒連通；所述分管道與總管道進氣端之間的總管道內、分管道內、總管道出氣端第二路管道內、總管道出氣端第一管路內依次設有第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第一電磁閥；所述第三電磁閥、第一電磁閥的線圈一端接地，另一端通過安裝在所述儲氣筒上的壓力開關與常閉繼電器的一個觸點連接，所述常閉繼電器的另一個觸點與空擋開關連接，所述空擋開關通過汽車上的點火開關與汽車電源連接；所述常閉繼電器的線圈一端接地，另一端通過汽車制動燈開關與汽車電源連接；所述第四電磁閥、第二電磁閥的線圈一端接地，另一端並聯接入所述制動燈開關與所述常閉繼電器線圈之間。
[0006]作為優選方案，所述第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第一電磁閥均採用電
磁二通閥。
[0007]作為優選方案，對於使用手動變速箱的汽車，所述空擋開關安裝於變速杆或手動變速箱上。
[0008]作為優選方案，所述儲氣筒底部安裝有洩壓排水閥。
[0009]作為優選方案，所述兩個葉片式壓氣機分別安裝於汽車左後輪和右後輪上。
[0010]本實用新型裝置主要通過改變同一裝置內氣流方向來實現動能的回收和利用，其工作原理如下:
[0011]1、制動時(壓氣):駕駛員踩踏制動踏板時，制動燈開關在給制動燈提供電流的同時，給閥2 (即第二電磁閥，其餘類推)、閥4電磁線圈提供工作電流，該兩電磁閥打開，此時，閥I和閥3處於關閉狀態，氣流經空氣濾芯器一閥2 —壓氣機一儲氣筒；
[0012]2、起步或加速時(釋放):駕駛員鬆開制動踏板，閥2和閥4線圈斷電關閉，如此時儲氣筒內壓力高於0.2MPa，閥I和閥3線圈得電開啟，氣流經儲氣筒一閥3 —壓氣機一閥I—排出；此時，由於氣流方向發生改變，壓氣機轉變為空氣馬達。空氣馬達的作用力直接作用於車輪，達到起步或行駛助力的目的。
[0013]3、正常行駛時，駕駛員鬆開制動踏板，儲氣筒內壓力低於0.2MPa，閥1、閥2、閥3、閥4均處於關閉狀態，壓氣機處於無外界幹擾運行狀態，無外界運行阻力；壓氣機處於空轉狀態；
[0014]4、停車時:由於此時變速器處於空擋位置，安裝在變速器上的檔位開關斷開，切斷閥1、閥3電流，閥1、閥3關閉，裝置停止工作。
[0015]與現有技術相比，本實用新型所具有的有益效果為:本實用新型裝置結構簡單，控制方便，實用性強；不影響汽車的整體結構，成本低，能量轉換率較高，便於汽車改裝，本實用新型在節省燃油消耗的同時，由於壓氣機工作時給車輪帶來的阻力，能夠起到輔助制動的作用，一定程度上減少了制動片和制動盤(鼓)的磨損，延長了制動片和制動盤(鼓)的壽命O
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型一實施例氣路部分結構示意圖；
[0017]圖2為本實用新型一實施例控制部分原理圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，本實用新型一實施例包括安裝於汽車上的空氣濾芯器I和兩個安裝於汽車車輪上的與車輪輪轂同軸運轉的葉片式壓氣機2，兩個葉片式壓力機並聯；所述空氣濾芯器I通過總管道6與所述兩個葉片式壓氣機2進氣端連通，所述總管道6進氣端與所述兩個葉片式壓氣機2之間並聯接有分管道7，所述空氣濾芯器I通過分管道7與儲氣筒3連通；所述總管道6出氣端管道分為兩路，第一路管道14與外界空氣連通，第二路管道15與所述儲氣筒3連通；兩個壓氣機2出氣端通過所述第二路管道與所述儲氣筒3連通；所述分管道7與總管道6進氣端之間的總管道6內、管道7內、總管道6出氣端第二路管道15內、總管道6出氣端第一路管道14內依次設有第二電磁第二電磁閥8、第三電磁第三電磁閥9、第四電磁第四電磁閥10、第一電磁第一電磁閥11 ;所述第三電磁第三電磁閥9、第一電磁第一電磁閥11的線圈一端接地，另一端通過安裝在儲氣筒3上的壓力開關12與常閉繼電器的一個觸點連接，所述常閉繼電器的另一個觸點與空擋開關連接，所述空擋開關通過汽車上的點火開關與汽車電源連接；所述常閉繼電器的線圈一端接地，另一端通過汽車制動燈開關與汽車電源連接；所述第四電磁第四電磁閥10、第二電磁第二電磁閥8的線圈一端接地，另一端並聯接入所述制動燈開關與所述常閉繼電器線圈之間。
[0019]本實施例中，四個電磁閥均採用電磁二通閥。
[0020]空氣濾芯器安裝在車輛較高位置，保證進入裝置內的氣體清潔乾淨；電磁閥安裝在管道上，用來控制不同工況下的氣流方向；前驅轎車上，壓氣機安裝在兩個後車輪上。車輛在制動時，由於第二電磁閥8和第四電磁閥10開啟，第三電磁閥10和第一電磁閥11關閉，壓氣機葉輪旋轉時，在壓氣機內葉片的作用下，吸入外界空氣，將吸入的空氣壓縮並送入儲氣筒內儲存；在高壓氣體釋放時，壓氣機承受來自於第三電磁閥10的高壓氣流衝擊；壓力開關在儲氣筒內壓力低於0.2MPa時關閉裝置，使本裝置不對汽車的正常行駛產生任何影響；儲氣筒安裝在車輛任意位置，負責儲存壓氣機輸送的高壓氣體；管道負責連接各工作部件，一般安裝於汽車底板上；洩壓排水閥13安裝於儲氣筒3底部,壓力高於一定壓力(該壓力值可以根據車輛經常行駛道路狀況設置)時，該閥打開，向外排出多餘高壓氣體，以保護裝置的管道等部件不被高壓破壞，根據需要適時人工開啟該閥，排出儲氣筒內水分。
[0021]對於自動檔汽車，空擋開關為汽車自帶的；對於手動檔汽車，空擋開關安裝於變速杆或變速箱上，空擋開關在變速器空擋時斷開，即駕駛員將變速杆推入空擋屬於停車狀態，此時不需要助力和驅動，閥I和閥3停止工作；常閉繼電器線圈斷電時觸點閉合；常閉繼電器在線圈通電時觸點斷開，而線圈通電在駕駛員踩踏制動踏板時，此時也不需要助力和驅動，閥I和閥3停止工作；壓力開關在儲氣筒內壓力低於0.2MPa斷開，壓力值低於
0.2MPa時,輸出的推力太小,對於助力和驅動汽車行駛沒有意義，閥I和閥3停止工作；制動燈開關是汽車自帶的，駕駛員踩踏制動踏板時該開關閉合，此時給制動燈、繼電器、閥2、閥4供電。
[0022]葉片式壓氣機有一外殼體，殼體上有兩個氣孔，葉輪軸嵌入車輪軸，並固定，車輪旋轉時，葉輪軸與車輪同時旋轉；葉片式壓氣機葉片為4-6片，葉片各面與殼體的間隙不大於I微米(間隙過大將導致壓氣效率下降)，
[0023]本實用新型的節能原理為:壓氣機與車輪共軸，與車輪同軸運轉，在儲氣筒壓縮氣體並釋放氣體的時候，由於閥3和閥I打開，儲氣筒、閥3、壓氣機(此時由於氣流方向發生改變，壓氣機轉變為空氣馬達)、閥I之間的管道為通路，由於儲氣筒內壓力高於外界氣壓，即在空氣馬達的兩端形成壓力差，高壓氣體對壓氣機(空氣馬達)葉片產生衝擊，而葉片軸與車輪軸同軸，實際上就是給車輪施加一個衝擊力，在衝擊力的作用下，促使車輪運轉的力增力口，在一定程度上降低了發動機功率的輸出，達到節能的目的。
【權利要求】
1.一種汽車制動動能回收利用裝置，其特徵在於，包括安裝於汽車上的空氣濾芯器(1)和兩個安裝於汽車車輪上且與汽車車輪輪轂同軸運轉的葉片式壓氣機(2)，兩個葉片式壓氣機(2)通過管道並聯；所述空氣濾芯器(I)通過總管道(6)與所述兩個葉片式壓氣機(2)進氣端連通；所述總管道(6)進氣端與所述兩個葉片式壓氣機(2)之間並聯接有分管道(7 )，所述空氣濾芯器(I)通過分管道(7 )與儲氣筒(3 )連通；所述總管道(6 )出氣端管道分為兩路，第一路管道(14)與外界空氣連通，第二路管道(15)與所述儲氣筒(3)連通；所述兩個葉片式壓氣機(2)出氣端通過所述第二路管道(15)與所述儲氣筒(3)連通；所述分管道(7)與總管道(6)進氣端之間的總管道(6)內、分管道(7)內、總管道(6)出氣端第二路管道(15)內、總管道(6)出氣端第一管路(14)內依次設有第二電磁閥(8)、第三電磁閥(9)、第四電磁閥(10)、第一電磁閥(11);所述第三電磁閥(9)、第一電磁閥(11)的線圈一端接地，另一端通過安裝在所述儲氣筒(3)上的壓力開關(12)與常閉繼電器的一個觸點連接，所述常閉繼電器的另一個觸點與空擋開關連接，所述空擋開關通過汽車上的點火開關與汽車電源連接；所述常閉繼電器的線圈一端接地，另一端通過汽車制動燈開關與汽車電源連接；所述第四電磁閥(10)、第二電磁閥(8)的線圈一端接地，另一端並聯接入所述制動燈開關與所述常閉繼電器線圈之間。
2.根據權利要求1所述的汽車制動動能回收利用裝置，其特徵在於，所述第二電磁閥(8 )、第三電磁閥(9 )、第四電磁閥(10 )、第一電磁閥(11)均採用電磁二通閥。
3.根據權利要求1或2所述的汽車制動動能回收利用裝置，其特徵在於，對於使用手動變速箱的汽車，所述空擋開關安裝於變速杆或手動變速箱上。
4.根據權利要求3所述的汽車制動動能回收利用裝置，其特徵在於，所述兩個葉片式壓氣機(2)分別安裝於汽車左後輪和右後輪上。
5.根據權利要求4所述的汽車制動動能回收利用裝置，其特徵在於，所述儲氣筒(3)底部安裝有洩壓排水閥(13)。
【文檔編號】B60T1/10GK203381611SQ201320470213
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年8月2日 優先權日:2013年8月2日
【發明者】張文智 申請人:張文智