汽車永磁式怠速起動發電一體機的製作方法

2023-10-10 14:40:49

本實用新型涉及汽車部件技術領域，特別涉及一種汽車永磁式怠速起動發電一體機。

背景技術：

現有的汽車起動發電一體機(中國發明專利申請號201310141753.X)將汽車的起動發電的功能集成於一體，結構簡單，使用方便，且節省材料，並減輕了汽車重量，具有諸多優點。但是，該一體機中的發電機部位採用齒輪減速傳動設計，其具有如下缺點：1)發動機工作的轉速變化範圍大，而飛輪與起動機的驅動齒輪的速比約為15：1，致使發動機帶動起動機電樞高速旋轉時，易造成電樞繞組「飛散」；2)發電機部分為減速機構時，其發電機部分齒輪的齒數、直徑大於曲軸上與之嚙合的齒輪的齒數和直徑，會造成起動機的體積比原來增大至少5-10倍，不具備實施可行性。

技術實現要素：

有鑑於此，本實用新型旨在提出一種汽車永磁式怠速起動發電一體機，以克服現有技術中的不足，並具有較好的使用效果。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種汽車永磁式起動發電一體機，包括起動電機、蓄電池單元及控制器，所述控制器上具有與所述蓄電池單元電連接的接線端，以及均與所述起動電機電連接的起動接線端和發電接線端；還包括於所述起動電機的動力輸出軸上固連設置的與汽車發動機的曲軸傳動連接的第一皮帶輪，以及滑動布置於所述第一皮帶輪一側的可於外部撥動機構的驅使下與位於所述曲軸一端的飛輪相嚙合或脫離的驅動齒輪，於所述曲軸上固連有與所述第一皮帶輪皮帶傳動的第二皮帶輪，所述第一皮帶輪和第二皮帶輪的輪徑相同。

進一步的，沿所述起動電機的動力輸出軸的周向設有花鍵，所述驅動齒輪與所述花鍵滑動嚙合。

進一步的，所述外部撥動機構包括一端與所述驅動齒輪相接的撥叉，以及傳動連接於所述撥叉另一端的、以由所述撥叉驅使所述驅動齒輪沿所述起動電機動力輸出軸的軸向左右滑動的驅動部。

進一步的，所述驅動部為電磁閥。

進一步的，所述蓄電池單元為汽車蓄電池組。

相對於現有技術，本實用新型具有以下優勢：

(1)本實用新型所述的汽車永磁式起動發電一體機，因起動電機與發動機的曲軸由相同輪徑的皮帶輪通過皮帶傳動，能夠實現起動電機轉速與曲軸轉速相同，而可避免起動電機轉速過高而造成電樞繞組分散；同時，該汽車永磁式起動發電一體機在汽車怠速時可由起動電機發電，還可在汽車行駛時將儲存的電能轉化為機械能，並通過皮帶施加在曲軸上，以提高發動機的動力性，而可具有較好的使用效果。

(2)驅動齒輪與起動電機的動力輸出軸採用花鍵連接，可提高動力傳輸的穩定性。

(3)驅動部採用電磁閥，可提高撥叉左右滑動動作的反應靈敏性。

附圖說明

構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例所述的汽車永磁式怠速起動發電一體機的結構示意圖；

附圖標記說明：

1-曲軸，2-第二皮帶輪，3-皮帶，4-飛輪，5-驅動齒輪，6-撥叉，7-第一皮帶輪，8-起動電機，81-起動接線端，82-發電接線端，9-控制器，91-接線端，10-汽車蓄電池組，101-搭鐵線，11-發動機的發電組件。

具體實施方式

需要說明的是，在不衝突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。

本實用新型涉及一種汽車永磁式怠速起動發電一體機，如圖1中所示，其包括起動電機8、蓄電池單元及控制器9，且控制器9上具有與蓄電池單元電連接的接線端91，以及均與起動電機8電連接的起動接線端81和發電接線端82；該一體機還包括於起動電機8的動力輸出軸上固連設置、並與汽車發動機的曲軸1傳動連接的第一皮帶輪7，以及滑動布置於第一皮帶輪7一側的可於外部撥動機構的驅使下與位於曲軸1一端的飛輪4相嚙合或脫離的驅動齒輪5。

具體來講，本實施例中的蓄電池單元可為汽車蓄電池組10，汽車蓄電池組10的負極經由搭鐵線101分別與汽車發動機和控制器9的接線端91相接。於曲軸1上固連有與第一皮帶輪7皮帶傳動的第二皮帶輪2，飛輪4則位於第二皮帶輪2一側，相對於飛輪4，於第二皮帶輪2的另一側，在曲軸1上還固設有與發動機內的發電組件皮帶傳動的第三皮帶輪。為使起動電機8與曲軸1轉速相同，以避免起動機轉速過高而引起電樞分散，本實施例中的第一皮帶輪7與第二皮帶輪2的輪徑相同。

為實現驅動齒輪5與飛輪4的嚙合或脫離狀態的切換，沿起動電機8的動力輸出軸的周向設有花鍵，驅動齒輪5與花鍵滑動嚙合，以沿動力輸出軸的軸向左右移動而與飛輪4脫離或嚙合。進一步的，為提高驅動齒輪5的結構強度，於驅動齒輪5的一側固連有可與花鍵滑動嚙合的結合套，驅動齒輪5即經由結合套與花鍵的滑動配合而實現在起動電機8的動力輸出軸上的滑動。此外，為便於前述的外部驅動機構對驅動齒輪5的驅使，於結合套上固連有間隔布置的兩個擋片，外部撥動機構即置於兩個擋片之間。

本實施例中的外部撥動機構具體包括鉸接設於本一體機上的撥叉6以及驅使撥叉6帶動驅動齒輪5沿起動電機8的動力輸出軸的軸向左右滑動的驅動部。具體地，該驅動部為圖中未示出的電磁閥，基於圖1狀態所示，當電磁閥在通電時產生電磁吸力，可吸引撥叉6而使其向右擺動，以驅動結合套帶動驅動齒輪5沿起動電機8的動力輸出軸的軸向向右滑動，從而實現驅動齒輪5與飛輪4的嚙合；而當電磁閥斷電時，撥叉6可在回位彈簧及慣性力的作用下向左擺動，以驅使驅動齒輪5左移而與飛輪4脫離。需要說明的是，上述的外部撥動機構的結構及對驅動齒輪5的驅動方式可參照現有的起動發電一體機的結構進行設計。

下面結合汽車的行駛工況具體描述本汽車永磁式怠速起動發電一體機的工作狀態：

(1)、汽車發動機未起動時，驅動齒輪5與飛輪4處於脫離的狀態；

(2)、汽車發動機起動時，本一體機發揮電動機的作用，具體來說，此過程中，控制器9控制控制器9與起動電機8的起動接線端81之間連通，而將兩者之間的發電接線端82斷開，以使蓄電池釋放的電流經由控制器9上的起動接線端81傳輸至起動電機8，而驅使起動電機8驅動第一皮帶輪7帶動曲軸1上的第二皮帶輪2緩慢轉動，同時，在此過程中，電磁閥通電並吸引撥叉6向右擺動而使驅動齒輪5沿起動電機8的動力輸出軸向右擺動，以與飛輪4嚙合，而在驅使發動機正常運轉後，電磁閥斷電，撥叉6在回位彈簧和慣性力作用下，向左擺動而驅使驅動齒輪5與飛輪4脫離。

(3)、發動機怠速工況下，本一體機發揮發電機的作用，詳細來說，此過程中，發動機的動力經由曲軸1上的第二皮帶輪2通過第一皮帶輪7傳動至起動電機8，同時，控制器9控制控制器9與起動電機8的起動接線端81之間的斷開，而將兩者之間的發電接線端82連通，以將機械能轉化為電能，並使控制器9將電能整流調壓後傳輸至蓄電池存儲。

(4)、汽車正常行駛時，控制器9控制控制器9與起動電機8的起動接線端81之間的連通，而將兩者之間的發電接線端82斷開，以將蓄電池存儲的電能輸送至起動電機8處，而保證起動電機8的轉速高於曲軸1的轉速，從而能夠將電能轉化為機械能並施加在曲軸1上，而提高發動機的動力性能。

本汽車永磁式怠速起動發電一體機，因起動電機8與曲軸1由相同輪徑的皮帶輪通過皮帶傳動，能夠實現起動電機8轉速與曲軸1轉速相同，從而可避免起動電機8轉速過高而造成電樞繞組分散；同時，也可將在發動機怠速運轉時儲存的電能轉化為機械能，並通過皮帶3施加在曲軸1上，而提高發動機的起動性能和發動機的發電組件11的發電效率，可改善汽車的動力性和燃油經濟性，且結構簡單，便於設計實施。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。