專利名稱：油電雙動力車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明創(chuàng)造涉及機動車輛，尤其是公交客車。
技術(shù)背景為了解決如何低成本節(jié)能減排，如何用可再生低價的電能取代燃油， 一直 是燃油車特別是公交車行業(yè)內(nèi)的重大難題，近年出現(xiàn)了起步、加速、上坡和勻 速都是用牽引電動機，對普通車改動較大的"油電雙動力公交車"。由于公交車 處于頻繁起步、加速、停車等工況，所以近年出現(xiàn)的"油電雙動力公交車"，具 有比較顯著的節(jié)能環(huán)保效果。據(jù)報道，該車"與燃油客車比較，整車動力性能相當(dāng)，尾氣排放滿足最新頒布的國家3號標(biāo)準(zhǔn)，減少溫室氣體排放30%，降低 燃油消耗30%"。但由于現(xiàn)有的油電雙動力車起動加速是油電共用，起步加速 的能源效率大大低于無軌電車，30%的節(jié)油效果當(dāng)然比零油耗的無軌電車相差 太遠(yuǎn)，而且比普通車"成本增加30%"顯然太高，所以難以推廣！ 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明創(chuàng)造提供了一種新的油電雙動力車技術(shù)方案，它是對上述現(xiàn)有舊的 油電雙動力車的優(yōu)化和簡化，其核心內(nèi)容是將起步、加速、上坡和勻速都是 用牽引電動機的辦法，改為在起步、加速、上坡用起動電機，即將直接驅(qū)動車 的牽引電動機改為至少一個更適宜起步加速的起動電機；直接驅(qū)動車的電動機 與發(fā)動機共用了原車變速器----至少有一個電動機通過萬向聯(lián)軸器或錐齒輪與 車變速器中間軸傳動聯(lián)接，機構(gòu)得以實質(zhì)性簡化，對普通車改動較小。研究證明，燃油車加速或上坡(特別是起步)時用電不用油的辦法，是很 科學(xué)劃算的！因為燃油車能源效率在此時段比勻速或高速時低得多，所以加速或 上坡(特別是起步)時用電不用油，比較勻速或高速時段的以電代油要相應(yīng)便 宜得多!起步時段用油效率最低(甚至只有5%)并且排放污染最嚴(yán)重，而用電 效率可達80%而且零排放、費用可省約10倍！本油電雙動力車一般是油只用 在燃油車效率較高、排放較少的勻速和高速時段，電只用在加速或上坡(特別 是起步)的時段，而且改用了更適宜起步加速的起動電機，電動機與發(fā)動機又共 用了原車變速器，真正是"好鋼用在刀刃上"了！其節(jié)油率和減排效果顯然會 比現(xiàn)有舊油電雙動力車高得多，而較接近于零耗油、零排放的無軌電車！研究 說明，本油電雙動力公交車比現(xiàn)有舊的油電雙動力車，結(jié)構(gòu)簡單可靠成本低得 多、可采用現(xiàn)有的發(fā)動機起動電機和起動用鉛酸蓄電池、可較容易地改裝各種
現(xiàn)有新舊公交車；比較普通公交車，本車對原車改動極少而不影響安全性、動 力性和機動性，當(dāng)所安裝的起動電機功率和蓄電池容量都足夠大時(這對本車 可以容易做到的，例如安裝6個8KW以上的起動電機和12個以上12V、 200 220安時的起動用鉛酸蓄電池)，扣除重量增加所加大的油耗后，本車節(jié)油率還 高達60%以上，減少溫室氣體排放60%以上！鑒于此，預(yù)計本車將很快得到大 量推廣.！起動電機比其它電動機有顯著的特點，例如體積小、功率大，采用短時 額定工作制，帶有專用的傳動嚙合機構(gòu)。應(yīng)當(dāng)指出，本車用起動電機取代牽引 電動機，以及電動機與發(fā)動機共用了原車變速器，很容易改裝新舊車為油電雙 動力車，是結(jié)構(gòu)上的實質(zhì)突破；在效益上節(jié)油率倍增也體現(xiàn)了是實質(zhì)性大進步。


本發(fā)明創(chuàng)造由本油電雙動力公交車的二個實施例及其附圖給出。圖1、 5所 示的是第一個實施例的主體，圖5是圖1的A-A剖視圖，圖2是圖1的局部放 大圖；圖6所示的是第二個實施例主體。圖l、 5、 6都是局部裝配圖。圖3、 4 是這二個實施例共同的電動機控制電路圖，圖7、 8是這二個實施例都有的電動 機特制開關(guān)部件的示意圖，圖8是圖7的B-B剖視圖。每個裝配圖和示意圖中， 各零部件比例是接近的。
具體實施方式
如圖1、 2、 5、 6所示，這二個實施例有車架(16)、發(fā)動機(18)、車變速 器(9)、傳動軸(4)、用于直接驅(qū)動車輛行駛的電動機(1)，〔圖1、 2中，發(fā) 動機(18)是在車變速器(9)旁邊，已省略不畫)其特征在于至少有一個直 接驅(qū)動車輛行駛的電動機(1)是起動電機。而現(xiàn)有舊的油電雙動力車中，直接 驅(qū)動車行駛的都是牽引電動機。如圖1、 2、 5、 6所示，車變速器(9)有中間軸(7)，電動機(1)是與中 間軸(7)傳動聯(lián)接的。這樣直接驅(qū)動車的電動機與發(fā)動機共用了原車變速器。由圖l、 2、 5所示的第一個實施例可知，傳動時，電動機(1)是依次通過 其轉(zhuǎn)軸上的驅(qū)動齒輪(13)、大齒輪(3)、傳動軸(4)和中間軸(7)傳動聯(lián)接 的；驅(qū)動齒輪(13)和大齒輪(3)都在減速箱體(2)內(nèi)；中間軸(7)有一端 頭伸出車變速器(9)的箱體之外，該端頭通過萬向聯(lián)軸器(5)與傳動軸(4) 傳動聯(lián)接；傳動軸(4)上固定套裝有至少一個的大齒輪(3)，傳動時，每個大 齒輪(3)與至少一個的電動機(1)的驅(qū)動齒輪(13)嚙合。在圖1中，為顯示 清楚而只畫了兩個大齒輪(3)和與其分別嚙合的兩個電動機(1)。在圖3中，則 畫了與一個大齒輪(3)分別嚙合的三個電動機(1)。有了這樣的機構(gòu)，電動機
(1)的數(shù)量就可根據(jù)不同情況來靈活確定，顯然是很實用理想的。由圖6所示的第二個實施例可知，傳動時，電動機(1)是依次通過其轉(zhuǎn)軸 上的驅(qū)動齒輪(13)、大齒輪(3)、傳動軸(4)和中間軸(7)傳動聯(lián)捧的；驅(qū) 動齒輪(13)和大齒輪(3)都在減速箱體(2)內(nèi)；中間軸(7)有一端頭伸出 車變速器(9)的箱體之外，該端頭通過至少二個圓錐齒輪(17)與傳動軸(4) 傳動聯(lián)接；傳動軸(4)上固定套裝有大齒輪(3)，傳動時，大齒輪(3)與至 少一個的電動機(1)的驅(qū)動齒輪(13)嚙合。圖4中，中間軸(7)右邊剖去 不畫的部分與左邊是對稱一樣的。由上述可見，這二個實施例的一個區(qū)別在于傳動軸(4)與中間軸(7)之 間的聯(lián)接器不同，分別是萬向聯(lián)軸器(5)和圓錐齒輪(17);另一個區(qū)別是電 動機(1)的轉(zhuǎn)軸朝向不同，分別與車的前進方向相同和垂直。這樣，在改裝舊 車為本油電雙動力車時，就可在這二個實施例中，選擇較符合實際情況的一個。圖中的二個實施例樣車都可分別安裝8.2KW、 24V普通起動電機6個，最大 瞬時總功率都達144KW，這對于公交車起步加速已經(jīng)夠用。另外要指出，圖中的 二個實施例的驅(qū)動齒輪(13)與大齒輪(3)，都是在電動機(1)通電時嚙合， 斷電即分離，不會影響車的制動和勻速時段發(fā)動機的正常運轉(zhuǎn)。為了解決了本中間軸(7)長于原車變速器中間軸所帶來的軸向竄動問題。 如圖2所示，中間軸(7)端頭套有一個端頭蓋(8)，該蓋內(nèi)有一個防止中間軸 (7)軸向竄動的滾動軸承(10)。中間軸(7)被螺母(6)鎖定，螺母(6)被 定位銷(11)和聯(lián)接法蘭(12)鎖定。為了將普通新舊公交車都能快速地改裝成為本油電雙動力車，如圖1、 4所 示，這二個實施例的電動機(1)安裝在固定有支架(15)的減速箱體(2)上， 支架(15)固定在車架(16)上。這里，為了更方便拆卸，支架(15)與車架 (16)是用螺栓(14)固定在一起的。為了車起步時能較平緩，做到各個用于加速車輛的電動機(1)不能同時通 電起動，如圖7、 8所示，這二個實施例每個用于加速車輛的電動機(1)都對 應(yīng)聯(lián)接有一個自己的開關(guān)(19)，該開關(guān)(19)位于司機位置旁的臺面(23)上。 這樣，可用手使這些開關(guān)(19)逐個開通電和逐個關(guān)斷電，從而達到不同時開 關(guān)之目的。而為了方便容易地控制好各開關(guān)(19)，避免手忙腳亂而出差錯，由圖7、 8所示，每個實施例的上述開關(guān)(19)不少于二個，而且是并列的，都是一碰 就通電、再一碰就斷電的開關(guān)；這些開關(guān)(19)都被一個由彈簧(22)復(fù)位的 把手(21)及其斜面(24)控制，扭動把手(21)可使這些開關(guān)(19)從頭到 尾逐個被碰通電；放手時在彈簧(22)作用下，把手(21)使這些開關(guān)(19) 從尾到頭逐個被碰斷電；各開關(guān)(19)都被防護罩(20)罩住，以防錯動。這 樣，只要用一只手動一下并控制好放手的時間，就達到各電動機(1)不同時通 電并且及時斷電的目的。圖3是這兩個實施例每個電動機(1)的控制電路圖。圖中有蓄電池電源、 常開按紐(K)(即圖7、 8中的開關(guān)(19)_〕、常閉接觸器(C)、起動繼電器(QJ)、 電動機(1)。由圖3可見，常開按紐(K)閉合時，電流從蓄電池電源依次經(jīng)過 常開按紐(K)、常閉接觸器(C)、起動繼電器(QJ)至搭鐵而使起動繼電器(QJ) 動作，接通了蓄電池電源、電動機(1)和搭鐵之間的電路，電動機(1)就在 大電流作用下驅(qū)動車輛了。為了提高電機控制的安全性，本油電雙動力車還增加了圖4所示電動機開 關(guān)電路，這電是由蓄電池電源、常閉按紐(TK)和至少一個常閉接觸器(C)組 成的。這里的常閉接觸器(C)就是圖3所示電路中的常閉接觸器(C)。數(shù)量上， 常閉接觸器(C)與開關(guān)(19) 一樣多。圖4中畫了3個常閉接觸器(C)，則相 應(yīng)的開關(guān)(19)、電動機(1)也是各3個。只要常閉按紐(TK)被打開，圖4 所示電路就斷電，而使圖4中各常閉接觸器(C)打開，也就是圖3中的常閉接 觸器(C)打開，不管開關(guān)(19)是否關(guān)閉，圖3所示電路也會斷龜。于是，本 油電雙動力車所有直接驅(qū)動車輛行駛的電動機(1)還共有一個電源總開關(guān)常閉 按紐(TK);為了方便，該常閉按紐(TK)由車制動踏板控制， 一般安裝在車制 動踏板的下方。這樣萬一開關(guān)(19)失靈，車制動初期，電動機(1)就能及時 斷電停轉(zhuǎn)。這兩個實施例的操作法如下起步或加速扭動把手(21)使這些開關(guān)(19) 從頭到尾逐個被碰通電，車在各電動機(1)驅(qū)動下平緩起步或加速，扭動把手(21)的快慢決定了平緩的程度，也就是決定了加速度的大小。幾秒后達到所 需車速時，放手讓這些開關(guān)(19)在彈力下從尾到頭逐個被碰斷電，各電動機(1)也就停轉(zhuǎn)，之后，進入油驅(qū)車時段。總的說來，扭動把手(21)就是電驅(qū) 車，否則就是油驅(qū)車。既扭動把手(21)又踏油門，就是電油共同驅(qū)車。主要 注意點是①制動前要放手離開扭動把手(21)，使常閉按紐(TK)和開關(guān)(19) 同時作用，以提髙制動的安全可靠性。②起步時間一般不要超過5秒。③按規(guī) 程給蓄電池充電和保養(yǎng)。當(dāng)然，最好將現(xiàn)有發(fā)動機起動電機和蓄電池進一步優(yōu)化改進，提高其使用 壽命和對本車的適應(yīng)性，例如，將起動電機外殼改用鋁合金材料制成，在該外 殼制成有散熱片的，轉(zhuǎn)軸軸承由銅質(zhì)滑動軸承改為滾動軸承。
權(quán)利要求
1、一種油電雙動力車，有車架(16)、發(fā)動機(18)、車變速器(9)、傳動軸(4)、用于直接驅(qū)動車輛行駛的電動機(1)，其特征在于至少有一個直接驅(qū)動車輛行駛的電動機(1)是起動電機。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油電雙動力車，其特征在于車變速器(9)有中間軸(7),電動機(1)是與中間軸(7)傳動聯(lián)接的。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的油電雙動力車，其特征在于傳動時，電動機(l) 是依次通過其轉(zhuǎn)軸上的驅(qū)動齒輪(13)、大齒輪(3)、傳動軸(4)和中間軸(7) 傳動聯(lián)接的；驅(qū)動齒輪(13)和大齒輪(3)都在減速箱體(2)內(nèi)；中間軸(7) 有一端頭伸出車變速器(9)的箱體之外，該端頭通過萬向聯(lián)軸器(5)與傳動 軸(4)傳動聯(lián)接；傳動軸(4)上固定套裝有至少一個的大齒輪(3),傳動時， 每個大齒輪(3)與至少一個的電動機(1)的驅(qū)動齒輪(13)嚙合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的油電雙動力車，其特征在于傳動時，電動機(l) 是依次通過其轉(zhuǎn)軸上的驅(qū)動齒輪(13)、大齒輪(3)、傳動軸(4)和中間軸(7) 傳動聯(lián)接的；驅(qū)動齒輪(13)和大齒輪(3)都在減速箱體(2)內(nèi)；中間軸(7) 有一端頭伸出車變速器(9)的箱體之外，該端頭通過至少二個圓錐齒輪(17) 與傳動軸(4)傳動聯(lián)接；傳動軸(4)上固定套裝有大齒輪(3)，傳動時，大 齒輪(3)與至少一個的電動機(1)的驅(qū)動齒輪(13)嚙合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的油電雙動力車，其特征在于中間軸(7) 端頭套有一個端頭蓋(8)，該蓋內(nèi)有一個防止中間軸(7)軸向竄動的滾動軸承(10)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的油電雙動力車，其特征在于電動機(1) 安裝在固定有支架(15)的減速箱體(2)上，支架(15)固定在車架(16)上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油電雙動力車，其特征在于每個直接驅(qū)動 車輛行駛的電動機(1)都對應(yīng)聯(lián)接有一個自己的開關(guān)(19)，該開關(guān)(19)位 于司機位置旁的臺面(23)上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的油電雙動力車，其特征在于開關(guān)(19)不少于 二個，而且是并列的，都是一碰就通電、再一碰就斷電的開關(guān)；這些開關(guān)(19) 都被一個由彈簧(22)復(fù)位的把手(21)及其斜面(24)控制，扭動把手(21) 可使這些開關(guān)(19)從頭到尾逐個被碰通電；放手時在彈簧(22)作用下，把 手(21)使這些開關(guān)(19)從尾到頭逐個被碰斷電；各開關(guān)(19)都被防護罩(20)罩住。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的油電雙動力車，其特征在于所有直接驅(qū)動車輛 行駛的電動機(1)還共有一個電源總開關(guān)常閉按紐(TK)，該常閉按紐(TK) 由車制動踏板控制。
全文摘要
本發(fā)明創(chuàng)造公開了一種新的油電雙動力車(特別是公交車)技術(shù)方案，其直接驅(qū)動車的電動機(1)中至少有一個是起動電機；其直接驅(qū)動車的電動機與發(fā)動機共用了原車變速器--至少有一個直接驅(qū)動車行駛的電動機(1)是與變速器中間軸(7)傳動聯(lián)接的。這樣的方案意義重大對燃油公交車較低成本地基本實現(xiàn)了用可再生低價的電能取代燃油。在一般情況下，油只用在燃油車效率較高、排放較少的勻速和高速時段，電只用在加速或上坡(特別是起步)的時段，其節(jié)油減排效果比現(xiàn)有舊油電雙動力車高，而結(jié)構(gòu)簡單可靠、成本較低，可采用現(xiàn)有的發(fā)動機起動電機和起動用鉛酸蓄電池、可較易地改裝各種現(xiàn)有新舊公交車為油電雙動力車。
文檔編號B60K6/48GK101396961SQ20071018869
公開日2009年4月1日 申請日期2007年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月26日
發(fā)明者陸中源 申請人:陸中源