SU1733314A1 - Автопоезд - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к транспорту, в частности к автопоездам, состо щим из т гача с одним или несколькими прицепами. Цель изобретени  - улучшение управл емости и расширение функциональных возможностей . Автопоезд состоит из т гача 1 с трансмиссией, включающей дифференциальный механизм 5. вал 4 которого св зан с 11 12 17 /9 201в 3 II I двигателем 3, вал 6 - с ведущими колесами 9 т гача, а вал 10-с электрической машиной 13, снабженной системой возбуждени , и прицепов, имеющих снабженные системой возбуждени  электрические машины 14, кинематически св занные с колесами 16 соответствующего прицепа и электрически - с электрической машиной 13 т гача. Автопоезд снабжен муфтами 17 и 18 свободного хода, одна из которых выполнена правого, а друга  -левого вращени , причем муфта 17 св зана с рамой т гача 1 управл емой соединительной муфтой 19, а муфта 18 - управл емой соединительной муфтой 20. Управл емые соединительные муфты могут быть выполнены в виде тормоза. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. 3 fe 14- ., VI CJ OJ со Ј

Description

Изобретение относитс  к транспорту преимущественно к автопоездам состо щим из т гача с одним или несколькими прицепами.

Цель изобретени  - улучшение управл емости и расширение функциональных возможностей .

На фиг. 1 показан автопоезд, вид сбоку: на фиг. 2 - вал привода электрической машины т гача при выполнении управл емых соединительных муфт в виде тормозов.

Автопоезд включает в себ  т гач 1 и прицеп 2. На т гаче 1 установлен двигатель 3, св занный валом 4 с дифференциальным механизмом 5. Вал 6- дифференциального механизма 5 св зан с коробкой передач 7, котора  карданной передачей 8 соединена с ведущим мостом 9 т гача 1 Вал 10 дифференциального механизма 5 через пару шес- тере-н 11 св зан с валом ,12 привода электрической машины 13. установленной на т гаче 1. Электрическа  машина 13 электрически соединена с электрической машиной 14, установленной на прицепе 2. котора  карданной передачей 15 св зана с ведущим мостом 16 прицепа 2. На валу 12 привода электрической машины т гача установлены муфты 17 и 18 свободного хода, одна из которых выполнена правого, а друга  - левого вращени . Муфта 17 свободного хода соединена с рамой т гача 1 с помощью управл емой соединительной муфты 19, а муфта 18 свободного хода - с помощью управл емой соединительной муфты 20. Управл емые соединительные муфты 19 и 20 могут быть выполнены в виде тормозов (фиг. 2).

Автопоезд работает следующим образом .

Крут щий момент от двигател  3 валом 4 поступает на водило дифференциального механизма 5. Последний делит крут щий момент двигател  3. при этом крут щий момент с коронной шестерни дифференциального механизма 5 через вал 6 поступает на коробку передач 7 и далее с помощью карданной передачи 8 поступает на ведущий мост 9 т гача 1. На ведущих колесах т гача с поступлением крут щего момента по вл ютс  т говые усили . Крут щий момент с солнечной шестерни дифференциального механизма 5 с помощью вала 10 и шестерен 11 передаетс  на вал 12 привода электрической машины 13. Вал 12 под действием крут щего момента, поступившего от двигател , может вращатьс  либо при отключении обеих управл емых соединительных муфтах 19 и 20 (в этом случае муфты 17 и 18 свободного хода никакого вли ни  на вал 12 не оказывают и он может вращатьс 

в любую сторону), либо при отключенной управл емой соединительной муфте 20 и включенной управл емой соединительной муфте 19. В последнем случае муфта 17 свобедного хода дает возможность валу 12 вращатьс  под действием крут щего момента двигател  в одну сторону, а реверс вала 12 исключен.

Пусть, управл ема  соединительна 

0 муфта 19 включена. Под действием крут щего момента, поступающего от двигател  3 на вал 12, последний и вместе с ним ротор электрической машины 13 вращаютс . При подключении обмоток возбуждени  элект5 рической машины 13 к системе возбуждени  (не показаны) электрическа  машина 13 начинает работать в режиме генератора. Энерги , выработанна  генератором, передаетс  электрическим путем на электриче0 скую машину 14, котора  при подключении ее обмоток возбуждени  к системе возбуждени  (не показаны) создает крут щий момент на карданной передаче 15 и, следовательно, на ведущем мосту 16 прице5 па 2. В результате этого на колесах прицепа 2 по вл ютс  т говые усили . При превышении суммарных т говых усилий на колесах т гача и колесах прицепа сил сопротивлени  движению автопоезда последний трогаО етс  с места. По мере разгона автопоезда частота вращени  ротора генератора 13 уменьшаетс  ( по законам кинематики дифференциального механизма). При уменьшении подачи топлива в двигатель 3 частота

5 вращени  его коленчатого вала уменьшаетс , что также способствует снижению частоты вращени  ротора генератора 13. При более значительном снижении подачи топлива частота вращени  ротора генератора

0 уменьшаетс  до нул . При отсутствии муфты 17 свободного хода (или при отключенной управл емой соединительной муфте 19) ротор генератора может в дальнейшем изменить направление своего вращени , В

5 рассматриваемом случае, поскольку управл ема  соединительна  муфта 19 включена, ротор генератора 13 не может вращатьс  в другую сторону, частота его вращени  остаетс  равной нулю, при этом частоты враще0 ни  коленчатого вала двигател  3 и колес т гача, св занных с ведущим мостом 9, пропорциональны . Дальнейшее снижение подачи топлива приводит к тому, что коленчатый вал двигател  3 вращаетс  принудительно

5 от ведущих колес т гача, на которых т говые усили  измен ют знак и станов тс  тормозными усили ми. На ведущих колесах прицепа т говые усили  равны нулю, автопоезд, следовательно, движетс  в режиме торможени  двигателем. При увеличении подачи

топлива крут щий момент вновь поступает от двигател  3, ротор генератора 13 раскручиваетс , на колесах т гача и на колесах прицепа вновь по вл ютс  т говые усили . Поскольку муфта 17 свободного хода не позвол ет генератору вращатьс  в другом направлении , разгон ротора генератора 13 начинаетс  не с отрицательной его угловой скорости, а с нулевой, в результате чего на колесах прицепа т говые усили  по вл ютс  не с запозданием, а почти одновременно с по влением т говых усилий на колесах т гача, что оказывает положительное вли ние как на динамические качества автопоезда , так и на его проходимость. Режим движени  с включенной управл емой соединительной муфтой 19, котора  обеспечивает работу муфты 17 свободного хода, может-быть использован при движении автопоезда в плохих дорожных услови х.

При включенной управл емой соединительной муфте 19 может происходить запуск двигател  3 с буксира. Крут щий момент от колес т гача 1 передаетс  через ведущий мост 9, карданную передачу 8, коробку передач 7, дифференциальный механизм 5 на двигатель 3. Муфта 17 свободного хода не дает вращатьс  при этом валу 12 привода электрической машины 13. После запуска двигател  3 начинает вращатьс  вал 12 привода электрической машины 13 и ее ротор. Если не подаетс  возбуждение на ее обмотки, то после запуска двигател  3 крут щий момент от него не передаетс  на ведущий мост 9, в результате чего буксирный трос и после запуска двигател  3 остаетс  нат нутым, а рассматриваемый автопоезд не может столкнутьс  с буксировщиком . Таким образом, установка муфты 17 свободного хода на валу 12 привода электрической машины 13 обеспечивает безопасность запуска двигател  3 с буксира.

Дл  движени  по хорошим дорогам управл ема  соединительна  муфта 19 отключаетс , а муфта 20 включаетс , в результате чего работает муфта 18 свободного хода, котора , в отличие от муфты 17 свободного хода допускает вращение вала 12 привода в противоположную сторону. При трогании автопоезда с места и при включенных системах возбуждени  (не показаны) электрических машин 13 и 14 муфта 18 свободного хода не допускает вращени  вала 12 под действием крут щего момента двигател  3. После начала движени  автопоезда вращаетс  ротор электрической машины 14, приводимый во вращение колесами прицепа 2 через ведущий мост 16 и карданную передачу 15. Поскольку системы возбуждени  электрических машин включены, электрическа  машина 14 работает в режиме генератора и передает электрическую энергию на электрическую машину 13, котора  в этом случае выполн ет функции двигател . Ротор

электрической машины 13 начинает вращатьс  (направление вращени  ротора противоположно вращению при включении муфты 19) и передавать энергию через вал 12, шестерни 11, вал 10 на дифференциальный механизм 5, а далее через коробку передач 7, карданную передачу 8, мост 9 - на ведущие колеса т гача. Таким образом, колеса прицепа работают в тормозном режиме , а дифференциальный механизм 5

складывает энергию двигател  3 и энергию торможени  прицепа 2. Трансмисси  автопоезда работает в этом случае в режиме циркул ции мощности. Торможение прицепа обеспечивает повышение устойчивости

автопоезда против вил ний прицепа и дает возможность автопоезду развивать более высокую скорость.

Использование в качестве управл емых соединительных муфт 19 и 20 тормозов позвол ет производить подключение и отключение муфт свободного хода на ходу (при вращении вала 12).

Разгон автопоезда в этом случае может производитьс  следующим образом, Тормоза ,19 и 20 (фиг. 2) отключены. При трогании

с места электрическа  машина 13 работает

, в генераторном режиме, а электрическа 

машина 14 - в двигательном, Трансмисси 

автопоезда работает с параллельными потоками энергии. Колеса и т гача, и прицепа работают в т говом режиме. По мере разгона частота вращени  ротора генератора 13 уменьшаетс , т говые усили  на колесах прицепа также уменьшаютс . Максимальна  скорость автопоезда при этом определ етс  минимальной частотой вращени  ротора генератора 13, при которой генератор 13 способен воспринимать и реализовывать крут щий момент двигател ,

поступающий на вал 12. Зат гива  тормоз 20, через муфту 18 свободного хода останавливают ротор генератора, в результате чего автопоезд получает возможность двигатьс  с более высокой скоростью, электрическа 

машина 14 переходит в режим генератора, а электрическа  машина 13 - в режим электродвигател . Трансмисси  автопоезда работает , в режиме циркул ции мощности.

При включении одновременно управл емых соединительных муфт 19 и 20 вал 12 привода электрической машины 13 не может вращатьс  ни в какую сторону. Передача энергии от двигател  3 возможна только механическим путем на колеса т гача. Т гач

способен перемещатьс  и выполн ть транспортную работу без прицепа.

Claims (2)

1. Технико-экономическа  эффективность предлагаемого автопоезда заключаетс  в повышении его экономичности, повышении средней скорости движени  и, следовательно , повышении производительности, а также безопасности эксплуатации. Формула изобретени  1, Автопоезд, содержащий т гач, соединенный посредством шарнира с прицепом, смонтированные на раме т гача двигатель, соединенный с активным звеном трех- звенного дифференциального механизма, реактивные звень  которого св заны соответственно первое - с входным валом коробки передач, кинематически соединенной с ведущими колесами т гача, второе - с валом первой электрической машины, элек0

   5

   0

   трически соединенной с второй электрической машиной, установленной на прицепе и кинематически св занной с его ведущими колесами, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  управл емости и расширени  функциональных возможностей, он снабжен двум  управл емыми соединительными муфтами, двум  муфтами свободного хода, выполненными с противоположными направлени ми вращени  и св занными с валом первой электрической машины, причем кажда  упом нута  муфта свободного хода выполнена с возможностью взаимодействи  с рамой т гача посредством соответствующей управл емой соединительной муфты.
2. 2. Автопоезд по п. 1,отличающий- с   тем, что управл емые соединительные муфты выполнены в виде тормозов.

   12