專利名稱：汽車前進慣力轉換裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在減速(包括停車)過程將能量儲存，在加速(包括起步)過程又將能量釋放的汽車前進慣力轉換裝置。
汽車的起步、加速、減速和停車的過程是經常性的，尤其在繁華路段行車其過程的轉換更是極其頻繁的。減速和停車的過程是由收油和制動(剎車)的強制性辦法來實現的，因此，造成了慣力損失;當起步與加速時，在一定時間內發動機處于超負荷狀態下運轉，使燃料增加;由于強制性減速、停車，還會影響發動機和其它零部件的使用壽命。
本發明的目的在于避免背景技術中不足之處，而提供一種在減速和停車過程將能量儲存，在起步和加速過程又將能量釋放的汽車前進慣力轉換裝置，有助于節油和改善剎車狀況，可延長發動機和各零部件的使用壽命。
本發明的基本原理是在減速和停車過程將汽車前進的慣力所帶來的機械能通過蓄存器儲存起來，在起步和加速過程又將能量釋放出來。其目的可以通過以下技術方案來達到在汽車變速箱殼體后端裝有油泵1，油泵軸伸進變速箱內，該軸上裝有齒輪10與裝在變速箱動力輸出軸15(第二軸)上的齒輪11相嚙合;油泵的吸油利用管路經濾清器8與油箱16連通;油泵的排油口利用管路經換向滑閥2，單流閥6與蓄能器3連通。在變速箱的殼體前端裝有油馬達4，油馬達軸也伸進變速箱內，該軸上裝有齒輪12與裝在變速箱動力輸入軸14(第一軸)上的齒輪13相嚙合;油馬達的排油口與油箱連通，油馬達進油口經換向滑閥與蓄能器連通。其中換向滑閥裝在車身方向上，閥體內壁的沉割槽上分別有與油泵連通的口P、油馬達連通的口C、蓄能器連通的口B、經單向閥與蓄能器連通的口A及與油箱連通的泄油口O;同時，閥體內裝有閥芯18，閥芯上有3道封堵軸徑。在閥芯的軸向上連有可前后往復移動的自控重塊7;當重塊向車的前進方向移動時，口(P，A)連通，口P與口(B、C、O)之間封閉;當重塊向車前進的反方向移動時，口(B、C)、(P、O)連通，口B與口(A、P)之間封閉。蓄能器3上有與體兩端連通的油缸，缸內有活塞19和壓力彈簧20。
上述伸進變速箱內的油泵、油馬達軸上的齒輪(10、12)均以棘輪形式裝配。自控重塊可制成有輪的車裝在導軌上。在油泵與換向滑閥之間的管路上裝有與油箱連通的安全閥5。
本實用新型相比背景技術具有以下優點第一，可以大幅度的降低燃料油的消耗量。
第二，減少各傳動零件的碰撞機會和減輕碰撞程度，改善發動機的工作條件，從而延長整個汽車的使用壽命。
第三，使車輛在前進過程中的減速與加速，停車與起步得以迅速實現。
第四，可以減少制動器的使用次數，從而減輕了駕駛人員的疲勞程度。非緊急情況下的減速與停車，可不使用制動器，只靠操縱油門即可實現。


圖1是汽車前進慣力轉換裝置的工作原理圖;
圖2是圖1上換向滑閥2的剖面圖;
圖3是圖2在向蓄能器3蓄能時的狀態圖;
圖4是圖2在蓄能器3能量釋放時的狀態圖;
圖5是圖2的中間狀態圖;
圖6是蓄能器3的剖面圖。
下面結合附圖將對慣力轉換裝置作進一步說明由圖1所示，結合車型，在汽車變速箱9殼體后端裝有油泵1，油泵軸伸進變速箱內，該軸上于變速箱內裝有油泵被動齒輪10與裝在變速箱動力輸出軸15上的油泵主動齒輪11相嚙合;油泵1上的吸油口用管路經濾清器8與油箱16的下面連通;油泵1上的排油口用管路經換向滑閥2、單流閥6與蓄能器3連通。在變速箱殼體前端裝有油馬達4，油馬達軸也伸進變速箱內，該軸上于變速箱內裝有油馬達主動齒輪12與裝在變速箱動力輸入14上的被動齒輪13相嚙合;油馬達的排油口用管路與油箱16連通，油馬達的進油口經換向滑閥2與蓄能器3連通。上述換向滑閥2為條形，閥體裝在車身方向上，其內壁的沉割槽上分別有與油泵1連通的口P、油馬達4連通的口C、蓄能器3連通的口B，有經單向閥6與蓄能器3連通的口A及與油箱16連通的泄油口O;閥體內有閥芯18，閥芯上有3道封堵軸徑，如圖2所示。在閥芯18的軸向上連有可前后往復直線移動的自控重塊7;當重塊7沿車身方向由于慣力向車的前進方向移動推動閥芯18運動時，使換向滑閥2上的口(P、A)連通，口P與口(B、C、O)之間封閉，即為如圖3所示蓄能狀態;當重塊7由于慣力向車輛前進的反方向移動帶動閥芯18運動時，便使換向滑閥2上口(B、C)連通，口B與口(A、P)之間封閉，即為如圖4所示的能量釋放狀態。此狀態下，口(P、O)連通，油泵處于卸荷狀態。蓄能器3前端缸蓋22上的油口用管路與換向滑閥2上油口A、B連通，尾端為排氣口;缸內有活塞19，和活塞(位能)彈簧20，如圖6所示。
上述伸進變速箱內的油泵、油馬達軸上所裝的齒輪(10、12)為使其單向轉動，二齒輪均以棘輪形式裝配，自控重塊7可制成有輪的車在導軌上作直線往復運動。為了該液壓系統的安全，在油泵1與換向滑閥2之間的管路上，裝有與油箱16連通的安全閥5。
本裝置是通過以下兩個過程來實現能量轉換的當車輛在行駛過程中需要減速或停車時，只要減少供油量(收油)，發動機的轉速就會下降，進而對車輛起到制動作用，使行駛速度有所下降，此時，自控重塊在慣力的作用下，推動閥芯18向車輛前進方向移動，使換向滑閥2上的工作油口A與進油口P連通(此時口P與口O、B、C為封閉狀態)，油箱16里的液壓油在油泵的作用下，通過換向滑閥2上口(P、A)單向閥6進入蓄能器3，推動活塞19壓縮彈簧20，同時排除缸內活塞后端的空氣;至此，完成了車輛在前進過程中減速時的慣力所帶來的機械能轉換為液壓能的過程，實現了能量儲存的目的，當蓄能器內的壓力上升到額定數值時，油路上的安全閥5被打開，液壓油回到油箱，從而保證了該液壓系統的安全，在進行蓄能過程的同時，由于該液壓系統將通過油泵1的被、主動齒輪(10、11)的作用，給此時靠車輛前進慣力而轉動的變速箱第二軸15加上了一個較大的負荷，通過動力傳遞裝置對車輛的前進也起到了制動作用，從而使其行駛速迅速下降。由此，若為非緊急情況下的減速或停車，可不使用制動器，從而減輕了有關零部件的磨損和駕駛人員的勞動強度。
當車輛需要加速時，只要稍加供油量，車輛就會加速運動;此時，自控重塊在慣力作用下向車輛前進的反方向移動，帶動閥芯18同時移動，使換向滑閥2上的工作油口B和C連通，同時口B與口(A、P)被封堵。由于口B與口C連通，處于高壓狀態下的蓄能器3里的液壓油通過口(B、C)驅動油馬達4轉動后流回油箱，同時油馬達通過齒輪(12、13)帶動變速箱第一軸14轉動，從而起到了幫助發動機通過動力傳遞裝置驅動汽車加速前進的作用，同時實現了液壓能轉變為機械能，由此降低了燃油消耗量，并實現了車輛的迅速起步或加速。隨著車輛行駛速度的上升，蓄能器內的壓力下降，油馬達轉速降低，當該過程進行到變速箱一軸的轉速高于油馬達的轉速時，以棘齒形式裝在油馬達上的主動齒輪12就會變為被動齒輪而在馬達軸上空轉。于此同時，油泵在變速箱第二軸15的作用下，仍處于轉動狀態，由于滑閥2上的口P與口O處于連通狀態，所以，液壓油雖從油箱中被抽出，但通過濾清器、油泵、滑閥上的口(P、O)又可回到油箱，使油泵處于卸荷狀態。
通過以上兩個過程，便實現了汽車從減速或停車時的慣力到起步或加速時的動力轉換。
汽車處于其它狀態時，該系統的工作情況第一，當車輛處于停車狀態時，若發動機不息火，變速箱第一軸仍然轉動。此時，油馬達被動齒輪轉變為主動齒輪，帶動此時變為被動齒輪的油馬達主動齒輪在馬達軸上空轉(因為該齒輪與馬達軸為棘輪聯結)。由于變速箱第二軸停止轉動，所以液壓油泵也處于停止狀態。換向滑閥處于中間位置。(A、B、C)三個工作油口均處于封閉狀態。蓄能器保持原有壓力，整個系統沒有壓力油流動;若發動機息火，整個系統停止運動，且沒有液壓油流動，蓄能器保持原有壓力。
第二，當車輛作勻速運動時，換向滑閥處于中間位置，進油口P和回油口O處于接通狀態，其余所有工作油口均為封閉狀態，油泵在變速第二軸的驅動下轉動，液壓油從油箱中被抽出，經過濾清器、油泵、滑閥上的油口(P、O)又回到油箱，油泵卸荷，蓄能器保持原有壓力。油馬達停止轉動，其主動齒輪12(此時為被動齒輪)，在裝于變速箱第一軸上的被動齒輪13(此時為主動齒輪)的驅動下，在馬達軸上空轉。
第三，當車輛向后行駛(倒車)時，變速箱第二軸反轉，由于油泵軸與其被動齒輪，馬達軸與其主動齒輪均為棘輪聯結，所以，這兩個齒輪均在其軸上空轉。此時，整個系統均處于非工作狀態(不起作用)。雖然此時滑閥自控重塊前移，(P、A)油口接通，但是，由于油泵不轉動，因此仍然沒有液壓油進入蓄能器，因(B、C)口封閉而使蓄能器仍保持原有壓力。
第四，當車輛在坡路上行駛，上坡時，滑閥自控重塊后移，系統工作狀態與車輛起步與加速時相同。因此，會起到幫助發動機增加扭矩，通過動力傳遞裝置，實現幫助車輛爬坡的目的;下坡時，滑閥自控重塊前移，系統工作狀態與減速與停車時相同。因此，會與發動機一起對車輛起到制動作用，使車輛緩慢下坡。
權利要求
1.一種利用減速(包括停車)過程將能量儲存，在加速(包括起步)過程又將能量釋放的汽車前進慣力轉換裝置，它是在汽車變速箱(9)上構成的，其特征A)、在變速箱(9)殼體后端裝有油泵(1)，油泵軸伸進變速箱內，該軸上裝有齒輪(10)與裝在變速箱動力輸出軸(15)上的齒輪(11)相嚙合；油泵的吸油口利用管路經濾清器(8)與油箱(16)連通；油泵的排油口利用管路經換向滑閥(2)、單流閥(6)與蓄能器(3)連通；B)、在變速箱的殼體前端裝有油馬達(4)，油馬達軸也伸進變速箱內，該軸上裝有齒輪(12)與裝在變速箱動力輸入軸(14)上的齒輪(13)相嚙合；油馬達的排油口與油箱(16)連通，油馬達的進油口經換向滑閥(2)與蓄能器(3)連通；C)、換向滑閥(2)裝在車身方向上，閥內壁的沉割槽上分別有與油泵連通的口(P)、油馬達連通的口(C)、蓄能器(3)連通的口(B)，有經單向閥(6)與蓄能器(3)連通的口(A)及與油箱(16)連通的泄油口(O)，閥內裝有閥芯(18)，閥芯上有三道封堵軸徑；D)、在閥芯(18)的尾端連有可沿其軸向前后往復移動的自控重塊(7)，當重塊向車輛前進方向移動時，口(P、A)連通，口(P)與口(B、C、O)之間封閉；當重塊向車輛前進的反方向移動時，口(B、C)、(P、O)連通，口(B)與口(A、P)之間封閉；E)、蓄能器(3)上有與體兩端連通的油缸，缸內有活塞(19)、彈簧(20)。
2.如權利要求1所述的轉換裝置，其特征伸進變速箱內的油泵、油馬達軸上的齒輪(10、12)均以棘輪形式裝配。
3.如權利要求1所述的轉換裝置，其特征自控重塊(7)可制成有輪的車裝在導軌上。
4.如權利要求1所述的轉換裝置，其特征在油泵(1)與換向滑閥(2)之間的管路上裝有與油箱16連通的安全閥(5)。
全文摘要
一種可將汽車前進中多余慣力轉換為動力的液壓裝置，能節油和改善剎車狀況，油馬達4和油泵1裝于變速箱前、后端，其軸于箱內各裝齒輪12、10并與軸14、15上齒輪13、11嚙合；油泵、滑閥2、蓄能器3、馬達和油箱16間用油管連通；滑閥與車身同向，閥芯尾端連有重塊7，車減速時，重塊推動閥芯前移，油泵將油注入蓄能器，即為蓄能狀態；加速時，重塊和閥芯后移，蓄能器內高壓油驅動油馬達帶動軸14加速轉動，即為放能狀態，從而達到省油省車之目的。
文檔編號B60K25/10GK1090537SQ9310105
公開日1994年8月10日 申請日期1993年1月16日 優先權日1993年1月16日
發明者張永海 申請人:張永海