[实用新型]气动式刹车回能装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气动式刹车回能系统，是一种汽车制动回能的机构，属于汽车技术领域。

背景技术

目前的汽车刹车回能系统以机-电转化型为主，回能原理为：制动时利用发电机将机械能转化为电能，储存在蓄电池中；回能时利用电动机将电能转化为机械能。系统虽可以在将电动机进行优化设计后，也可以充当发电机使用，但至少应具有一个电动机。回能系统需要一系列复杂的冲放电控制电路，结构复杂，成本高昂。由于系统本身结构的原因，仅在纯电动汽车和HEV(混合动力电动汽车)上得到广泛应用。就目前汽车的动力装置来看，纯电动汽车和混合动力汽车的市场占有率极低，普通燃油动力汽车仍是市场的核心，也是各大汽车生产厂商的主打。结合内燃机汽车的结构特性，机-电式刹车回能系统在内燃机车辆上安装，必须在机动车上安装至少一个可用作发电机的电动机，各种传感器、ECU及其控制电路，且蓄电池应符合一定的技术要求。所述的机-电式刹车回能系统成本高昂，控制复杂，不具备经济性，因此，可以说机电式刹车回能系统在普通内燃机汽车上并不适用。

发明内容

为了克服现有刹车回能系统在普通汽车上难以安装的问题，本实用新型的目的是提供一种气动式刹车回能装置，其结构简单，控制方便，回能率高，易安装，在制动时可将机械能转化为压缩空气的势能，回能时则将压缩空气的势能转化为机械能。

解决本实用新型的技术问题所采用的方案是：在不带动力输入的一对车轮轴上通过机械传递机构连接空气压缩机，空气压缩机用管道连接储气罐，储气罐又与空气发动机连接，车轮轴上还设置与空气发动机齿轮带切换啮合的制动离合齿轮，切换机构的控制操作杆与刹车踏板联动，空气发动机管道通路上的气阀阀杆与踏板联动。

上述本刹车回能装置的车轮轴与空气压缩机采用差速器作为二者连接的机械传递机构，差速器轴固定着制动片，制动离合齿轮通过车轮轴上的花键与车轮轴滑动连接且与制动片端面摩擦连接，该差速器可起到ABS的部分功能，使制动力分配不均衡，防止了车辆侧滑。刹车踏板踩下角度越大时，刹车控制操作杆对制动离合齿轮的压紧力越大，制动离合齿轮与制动片间的摩擦力越大，制动离合齿轮与制动片间的相对滑移减小，直至回能齿轮与制动片转速相等。在空气发动机齿轮与其转轴间装有单向离合器，当空气发动机工作时，可驱动空气发动机轴的齿轮转动，当不工作时，回能齿轮转动时，并不会推动空气发动机转动。切换机构是在一盒子中装齿轮和杆件所组成，通过齿轮将控制操作杆与切换拨杆传动连接，刹车踏板踩下时，带动控制操作杆，齿轮又使切换拨杆移动，切换拨杆上的拨叉插在制动离合齿轮中，将该齿轮沿着花键平移，推向差速器轴所固定的制动片，最后使空气压缩机工作。

在空气压缩机和储气罐的出气口都设置有气压感应阀，保证空气压缩机在工作时阻尼恒定，从而保证制动时制动力基本恒定。在储气罐上还设置有结构与气压感应阀相同的保险阀，当罐内压力过高时，可卸压，起保护作用；空气发动机管道通路上的气阀采用流量可变式气阀，随着踏板的踏下角度的改变，阀杆移动的多少可决定压缩空气的流量，进而改变空气发动机的回能转速。伴随着储气罐中空气质量的减小，压力随之减小，当储气罐中空气压力小于一特定值时，气压感应阀关闭，此时回能停止。

上述气压感应阀和保险阀的结构为，阀体内腔中装入弹簧推向下的活塞，活塞下端的阀体设有进气口，阀体与活塞贴合的侧壁设有出气口；空气压缩机的压缩比为10，理论最大气压为1.01MPa，其气压感应阀的开启值为0.8MPa；储气罐出气口的气压感应阀的开启值也为0.8MPa，而保险阀的开启值为2MPa。

空气发动机管道通路上的流量可变式气阀的结构为，气阀阀杆上作用有回位弹簧，气阀阀杆壁面带圆锥槽，进气口和排气口设置在阀体壁正对阀杆的圆锥槽，进气口处于常闭状态的位置。

本实用新型的有益效果是：克服了现有刹车回能系统在普通汽车上难以安装的问题，可在将汽车非驱动桥稍做改装的基础上安装本系统。系统结构简单，控制方便，回能率高，可在汽车制动时将能量合理转化储存起来，降低汽车在综合路面上行驶时，由于制动频繁造成的能耗上升。本系统采用的机件(如：空气压缩机、空气发动机、车用中央差速器等)，目前技术成熟、成本低廉。系统通过对空气压缩机、空气发动机进行了合理改装和优化，符合车辆制动和行驶性能指标。差速器在系统中的合理使用，使车辆在制动时制动力分配合理科学，具有ABS的部分功能，防止了车辆在制动时车轮抱死导致转向性能恶化、制动力分配不均衡、车辆侧滑等现象。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；