本實用新型涉及發(fā)動機領(lǐng)域，特別涉及一種油電混合動力發(fā)動機。

背景技術(shù)：

油電混合動力三輪車或四輪車具有燃油經(jīng)濟性能高、行駛性能優(yōu)越等優(yōu)點，其應(yīng)用前景被廣泛看好，得到迅猛發(fā)展。

然而，目前配置在三輪車或四輪車上的油電并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的動力無法實現(xiàn)自由切換，如，當電動機動力獨立輸出時，須先將發(fā)動機動力切斷或者將發(fā)動機至于空檔，否則會反拖發(fā)動機，帶動汽缸活塞桿繼續(xù)運動，增大電動機負荷，磨損汽缸活塞桿；當發(fā)動機動力獨立輸出時，須先將電動機動力切斷后才能完成切換，否則會反拖電動機，增大發(fā)動機負荷。并且，由于電動機不能適配發(fā)動機的變速系統(tǒng)，導(dǎo)致發(fā)動機、電動機輸出動力的適配操作復(fù)雜、能耗高，極大地限制了油電并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的使用范圍。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種油電混合動力發(fā)動機，其電動機和內(nèi)燃機可獨立運行或聯(lián)合運行對外輸出動力，電動機、內(nèi)燃機互不干涉，動力切換方便、順暢，由于電動機、內(nèi)燃機共用主副軸變速齒輪組合，還具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、裝配方便、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點。

本實用新型的技術(shù)方案是：一種油電混合動力發(fā)動機，包括發(fā)動機殼體，所述發(fā)動機殼體中設(shè)有曲軸、主軸、副軸，所述曲軸由安裝在發(fā)動機殼體上的內(nèi)燃機的活塞桿驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，曲軸上周向固定有離合器，所述離合器的輸出軸上周向固定有第一主動齒輪，一電機傳動軸安裝在發(fā)動機殼體中，電機傳動軸由安裝在發(fā)動機殼體上的電動機的電機軸驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，電機傳動軸上周向固定有第二主動齒輪，所述主軸上設(shè)有第一超越離合器、第二超越離合器、第一從動齒輪、第二從動齒輪，所述第一超越離合器的內(nèi)圈與主軸周向固定連接，所述第一超越離合器的外圈與第一從動齒輪周向固定連接，第一從動齒輪與第一主動齒輪常嚙合，所述第二超越離合器的內(nèi)圈與主軸周向固定連接，所述第二超越離合器的外圈與第二從動齒輪周向固定連接，第二從動齒輪與第二主動齒輪常嚙合，所述主軸和副軸之間設(shè)置主副軸變速齒輪組合，所述主軸通過主副軸變速齒輪組合對副軸傳遞動力，副軸對外輸出動力。

所述發(fā)動機殼體包括主箱體，主箱體的左側(cè)設(shè)有左蓋，主箱體的右側(cè)設(shè)有右蓋，所述曲軸、電機傳動軸、主軸、副軸均通過軸承可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在主箱體中，所述主箱體上安裝內(nèi)燃機，所述右蓋上安裝電動機。

所述發(fā)動機殼體上固定安裝有磁電機，該磁電機的轉(zhuǎn)子與設(shè)置在發(fā)動機殼體內(nèi)的曲軸固定連接。

所述第一從動齒輪與第一超越離合器的內(nèi)圈軸向延伸的軸段通過第一軸承滑動配合，所述第二從動齒輪與第二超越離合器的內(nèi)圈軸向延伸的軸段通過第二軸承滑動配合。

所述第一從動齒輪與第一超越離合器的外圈的周向固定采用端面周向固定方式，第一超越離合器的內(nèi)圈通過花鍵配合與主軸形成周向固定連接；所述第二從動齒輪與第二超越離合器的外圈的周向固定采用端面周向固定方式，第二超越離合器的內(nèi)圈通過花鍵配合與主軸形成周向固定連接。

所述第一從動齒輪與第一超越離合器的外圈采用緊固件形成端面周向固定，所述第二從動齒輪與第二超越離合器的外圈采用緊固件形成端面周向固定。

所述緊固件采用螺栓或鉚釘。

所述第一從動齒輪與第一超越離合器的外圈通過焊接形成端面周向固定，所述第二從動齒輪與第二超越離合器的外圈通過焊接形成端面周向固定。

所述第一超越離合器、第二超越離合器均為楔塊式超越離合器或滾針式超越離合器。

所述發(fā)動機殼體內(nèi)的電機傳動軸通過花鍵配合與電動機的電機軸形成周向固定連接。

采用上述技術(shù)方案具有如下有益效果：

1、主軸上設(shè)有第一超越離合器、第二超越離合器、第一從動齒輪、第二從動齒輪，所述第一超越離合器的內(nèi)圈與主軸周向固定連接，使第一超越離合器的內(nèi)圈轉(zhuǎn)速與主軸轉(zhuǎn)速相同，所述第一從動齒輪與第一超越離合器的外圈周向固定連接，且與第一主動齒輪常嚙合，使第一超越離合器的外圈轉(zhuǎn)速與第一從動齒輪相同，當?shù)谝怀诫x合器的外圈轉(zhuǎn)速大于、等于內(nèi)圈轉(zhuǎn)速時，第一超越離合器的外圈與內(nèi)圈傳遞轉(zhuǎn)矩，當?shù)谝怀诫x合器的外圈轉(zhuǎn)速小于內(nèi)圈轉(zhuǎn)速時，第一超越離合器的外圈與內(nèi)圈相對滑動，不傳遞轉(zhuǎn)矩。所述第二超越離合器的內(nèi)圈與主軸周向固定連接，使第二超越離合器的內(nèi)圈轉(zhuǎn)速與主軸轉(zhuǎn)速相同，所述第二從動齒輪與第二超越離合器的外圈周向固定連接，且與第二主動齒輪常嚙合，使第二超越離合器的外圈轉(zhuǎn)速與第二從動齒輪相同，當?shù)诙诫x合器的外圈轉(zhuǎn)速大于、等于內(nèi)圈轉(zhuǎn)速時，第二超越離合器的外圈與內(nèi)圈傳遞轉(zhuǎn)矩，當?shù)诙诫x合器的外圈轉(zhuǎn)速小于內(nèi)圈轉(zhuǎn)速時，第二超越離合器的外圈與內(nèi)圈相對滑動，不傳遞轉(zhuǎn)矩。即，當由內(nèi)燃機獨立驅(qū)動時，內(nèi)燃機的活塞桿驅(qū)動曲軸以高速轉(zhuǎn)動，使第一主動齒輪、與第一主動齒輪嚙合的第一從動齒輪以高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，第一超越離合器的外圈與內(nèi)圈傳遞轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，主軸通過主副軸變速齒輪組合對副軸傳遞動力，副軸對外輸出動力，由于第二超越離合器的內(nèi)圈轉(zhuǎn)速大于外圈轉(zhuǎn)速，使第二超越離合器的外圈與內(nèi)圈相對滑動，不傳遞轉(zhuǎn)矩，電機傳動軸處于靜止狀態(tài)，電動機處于靜止狀態(tài)。同理，當由電動機獨立驅(qū)動時，主軸通過主副軸變速齒輪組合對副軸傳遞動力，副軸對外輸出動力，曲軸處于靜止狀態(tài)，內(nèi)燃機處于靜止狀態(tài)。同理，當電動機、內(nèi)燃機需協(xié)同并聯(lián)驅(qū)動時，只需滿足第一超越離合器、第二超越離合器的外圈轉(zhuǎn)速相同，即可同時對主軸傳遞轉(zhuǎn)矩，增強驅(qū)動輸出功率，保證車輛正常行駛。同理，當內(nèi)燃機和電動機從協(xié)同并聯(lián)驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換為單一驅(qū)動模式時，主軸的扭矩也不會反向傳遞給曲軸或電機傳動軸。如此，當內(nèi)燃機、電動機獨立驅(qū)動或協(xié)同并聯(lián)驅(qū)動過程中，內(nèi)燃機或電動機無反拖負荷，提高內(nèi)燃機、電動機的工作效率，降低能耗，當需要切換動力驅(qū)動模式時，也無須事先停止內(nèi)燃機或電動機，可即時切換動力驅(qū)動模式，在動力驅(qū)動模式的切換過程中，車輛的行駛速度能夠保持一致，動力相互替換順利、流暢，內(nèi)燃機、電動機不會發(fā)生相互干涉反拖，還能有效延長電動機、內(nèi)燃機的使用壽命。

2、主軸和副軸之間設(shè)置主副軸變速齒輪組合，所述主軸通過主副軸變速齒輪組合對副軸傳遞動力，副軸對外輸出動力。電動機、內(nèi)燃機傳遞動力給主軸，主軸的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速通過主副軸變速齒輪組合改變后，直接通過副軸對外輸出動力，內(nèi)燃機、電動機共用一套主副軸變速齒輪組合，簡化了發(fā)動機的換擋結(jié)構(gòu)，使發(fā)動機整體緊湊、簡單，便于裝配，還降低了發(fā)動機的生產(chǎn)成本。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式作進一步的說明。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中M處放大圖。

附圖中，1為發(fā)動機殼體，1a為主箱體，1b為左蓋，1c為右蓋，2為曲軸，3為電機傳動軸，4為主軸，5為副軸，6為離合器，7為第一主動齒輪，8為電動機，8a為電機軸，9為第二主動齒輪，10為第一超越離合器，10a為第一超越離合器的內(nèi)圈，10b為第一超越離合器的外圈，11為第二超越離合器，11a為第二超越離合器的內(nèi)圈，11b為第二超越離合器的外圈，12為第一從動齒輪，13為第二從動齒輪，14為主副軸變速齒輪組合，15為磁電機，16為第一軸承，17為第二軸承。

具體實施方式

參見圖1和圖2，為一種油電混合動力發(fā)動機的具體實施例。油電混合動力發(fā)動機包括發(fā)動機殼體1，發(fā)動機殼體1包括主箱體1a，主箱體1a的左側(cè)設(shè)有左蓋1b，主箱體1a的右側(cè)設(shè)有右蓋1c。所述發(fā)動機殼體1中設(shè)有曲軸2、電機傳動軸3、主軸4、副軸5，曲軸2、電機傳動軸3、主軸4、副軸5均通過軸承可轉(zhuǎn)動地安裝在主箱體1a中，且相互平行，其中，副軸5的一端還外伸出左蓋1b，用于對外輸出動力。所述曲軸2由安裝在主箱體1a上的內(nèi)燃機的活塞桿驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，內(nèi)燃機為汽油機，曲軸2上周向固定有離合器6，所述離合器6的輸出軸上周向固定有第一主動齒輪7，本實施例中，所述離合器采用自動離心式離合器，自動離心式離合器的輸出軸為套筒，空套在曲軸上，第一主動齒輪7與該套筒為一體成型制成。所述電機傳動軸3由安裝在右蓋1c上的電動機8的電機軸8a驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，本實施例中，電機傳動軸3通過花鍵配合與電動機的電機軸形成周向固定連接，電機傳動軸3上周向固定有第二主動齒輪9，第二主動齒輪與電機傳動軸為一體成型制成。所述主軸4上設(shè)有第一超越離合器10、第二超越離合器11、第一從動齒輪12、第二從動齒輪13，本實施例中，第一超越離合器10、第二超越離合器11均采用楔塊式超越離合器，也可采用滾針式超越離合器。所述第一超越離合器的內(nèi)圈10a通過花鍵配合與主軸4形成周向固定連接，所述第一從動齒輪12與第一超越離合器的外圈10b周向固定連接，且與第一主動齒輪7常嚙合，本實施例中，第一從動齒輪12與第一超越離合器的外圈10b通過多顆螺栓形成周向固定連接，第一從動齒輪12與第一超越離合器的外圈10b也可通過鉚釘或焊接形成周向固定連接，為提高第一超越離合器、第一從動齒輪的結(jié)構(gòu)強度，所述第一從動齒輪12與第一超越離合器的內(nèi)圈10a軸向延伸的軸段通過第一軸承16滑動配合。所述第二超越離合器的內(nèi)圈11a通過花鍵配合與主軸4形成周向固定連接，所述第二從動齒輪13與第二超越離合器的外圈11b周向固定連接，且與第二主動齒輪9常嚙合，本實施例中，第二從動齒輪12與第二超越離合器的外圈11b通過多顆螺栓形成周向固定連接，第二從動齒輪12與第二超越離合器的外圈11b也可通過鉚釘或焊接形成周向固定連接，為提高第二超越離合器、第二從動齒輪的結(jié)構(gòu)強度，所述第二從動齒輪13與第二超越離合器的內(nèi)圈11a軸向延伸的軸段通過第二軸承17滑動配合，使第二從動齒輪可轉(zhuǎn)動地支承在第二超越離合器的內(nèi)圈上。所述主軸4和副軸5之間設(shè)置主副軸變速齒輪組合14，所述主軸4通過主副軸變速齒輪組合14對副軸5傳遞動力，副軸5對外輸出動力。

進一步的，為了提高內(nèi)燃機的工作效率，發(fā)動機殼體1上固定安裝有磁電機15，該磁電機15的轉(zhuǎn)子與設(shè)置在發(fā)動機殼體1內(nèi)的曲軸2固定連接，內(nèi)燃機啟動時，通過磁電機對曲軸提供轉(zhuǎn)矩，內(nèi)燃機啟動后驅(qū)動曲軸轉(zhuǎn)動時，帶動磁電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動進行發(fā)電，供混合動力發(fā)動機的電動機使用。

本實用新型油電混合動力發(fā)動機安裝在整車上，能夠根據(jù)整車行駛狀況、行駛路況以及載重情況的不同，可選擇采用內(nèi)燃機單獨驅(qū)動、電動機單獨驅(qū)動或內(nèi)燃機和電動機協(xié)同并聯(lián)驅(qū)動的模式。

當采用內(nèi)燃機獨立驅(qū)動時：內(nèi)燃機點火啟動后，曲軸轉(zhuǎn)速超過發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速，曲軸通過離心式離合器帶動第一從動齒輪轉(zhuǎn)動，使第一超越離合器的外圈轉(zhuǎn)速高于內(nèi)圈轉(zhuǎn)速，第一超越離合器的外圈、內(nèi)圈結(jié)合傳遞轉(zhuǎn)矩，帶動主軸轉(zhuǎn)動，主軸通過主副軸變速齒輪組合將動力傳遞給副軸，由副軸輸出動力。主軸旋轉(zhuǎn)時，由于第二超越離合器的內(nèi)圈轉(zhuǎn)速快于外圈轉(zhuǎn)速，第二超越離合器的內(nèi)圈、外圈相對滑動，第二從動齒輪不轉(zhuǎn)動，電動機保持靜止狀態(tài)，不與內(nèi)燃機的動力發(fā)生干涉。

如為節(jié)能減排需將內(nèi)燃機驅(qū)動變換為電動機驅(qū)動時：接通電動機電源，使電動機開始工作，電動機的電機軸將動力傳遞至電機傳動軸，驅(qū)動第二從動齒輪轉(zhuǎn)動，第二超越離合器的外圈轉(zhuǎn)速大于內(nèi)圈轉(zhuǎn)速，第二超越離合器的外圈、內(nèi)圈結(jié)合傳遞轉(zhuǎn)矩，帶動主軸轉(zhuǎn)動，主軸通過主副軸變速齒輪組合將動力傳遞給副軸，由副軸輸出動力。主軸旋轉(zhuǎn)時，由于第一超越離合器的內(nèi)圈轉(zhuǎn)速快于外圈轉(zhuǎn)速，第一超越離合器的內(nèi)圈、外圈相對滑動，第一從動齒輪不轉(zhuǎn)動，曲軸處于靜止狀態(tài)，內(nèi)燃機熄火，不與電動機動力發(fā)生干涉。兩種驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換自然順暢，實現(xiàn)從燃油驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換為電力驅(qū)動模式。

在行駛途中需將電力驅(qū)動模式變換為燃油驅(qū)動模式時，只需點火啟動內(nèi)燃機，使電動機停止即可，兩種驅(qū)動動力轉(zhuǎn)換自然順暢，實現(xiàn)從電力驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換為燃油驅(qū)動模式。

當整車處于爬坡或重載狀況下，需采用燃油驅(qū)動模式和動力驅(qū)動模式協(xié)同并聯(lián)驅(qū)動時：在內(nèi)燃機驅(qū)動狀態(tài)下再接通電動機電源，讓電動機協(xié)同參與驅(qū)動，或者在電動機驅(qū)動狀態(tài)下再點火啟動內(nèi)燃機，讓內(nèi)燃機協(xié)同參與工作。這種工況下，內(nèi)燃機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的曲軸通過自動離心式離合器帶動第一從動齒輪轉(zhuǎn)動，第一超越離合器的外圈、內(nèi)圈結(jié)合，第一從動齒輪帶動主軸轉(zhuǎn)動；電動機的電機軸驅(qū)動電機傳動軸轉(zhuǎn)動，使第二從動齒輪轉(zhuǎn)動，第二超越離合器的外圈、內(nèi)圈結(jié)合，第二從動齒輪帶動主軸轉(zhuǎn)動，使內(nèi)燃機、電動機協(xié)同并聯(lián)驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動，主軸通過主副軸變速齒輪組合將動力傳遞給副軸，由副軸輸出動力。如此主軸傳遞的動力更加穩(wěn)定，整車爬坡或重載行駛的動力得到增強。若需將協(xié)同并聯(lián)驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換為一種動力獨立驅(qū)動模式，只需使內(nèi)燃機或者電動機停止工作，即可實現(xiàn)一種動力獨立驅(qū)動模式繼續(xù)驅(qū)動整車行駛。動力驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換過程中，由于第一超越離合器和第二超越離合器的中斷反向動力傳遞作用，避免了因電動機驅(qū)動而導(dǎo)致曲軸旋轉(zhuǎn)，繼續(xù)消耗燃油和電動機載荷加大的現(xiàn)象發(fā)生，或因內(nèi)燃機驅(qū)動而導(dǎo)致電機軸空轉(zhuǎn)加快磨損的現(xiàn)象發(fā)生，使本實用新型油電混合動力發(fā)動機的使用壽命得到保證和延長。