本发明涉及热能与动力领域,尤其涉及流体与机械混合驱动车辆。
背景技术:
如果只将一部分车轮设为机械传动的驱动轮,而将另一部分驱动轮设为流体传动,这样可以节约成本,也节省桥下空间,特别是将流体驱动的系统作为临时性辅助驱动用时,这种结构可以提高车辆的效率,降低燃油消耗。因此,需要发明一种新型车辆。
技术实现要素:
为了解决上述问题,本发明提出的技术方案如下:
一种流体与机械混合驱动车辆,包括发动机、驱动轮和机械驱动系统,所述发动机经所述机械驱动系统驱动所述驱动轮中的一部分,所述驱动轮中的另一部分与涡轮传动设置,所述发动机驱动泵轮,所述泵轮与所述涡轮串联连通,包括所述涡轮和所述泵轮的流体回路内的流体设为液体、临界态流体、超临界态流体、超超临界态流体、高超临界气体、高亚临界液体、气体或设为气液两相混合物。
进一步选择性地,所述流体回路内的流体设为临界态流体、超临界态流体、超超临界态流体、高超临界气体、高亚临界液体、气体或设为气液两相混合物,所述流体回路内的底压设为大于等于0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa、1.5MPa、2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa、5.0MPa、5.5MPa、6.0MPa、6.5MPa、7.0MPa、7.5MPa、8.0MPa、8.5MPa、9.0MPa、9.5MPa或大于等于10.0MPa。
进一步选择性地,所述流体回路内的工质的分子量大于等于30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125或大于等于130。
进一步选择性地,所述流体回路内的工质的绝热指数小于等于1.60、1.58、1.56、1.54、1.52、1.50、1.48、1.46、1.44、1.42、1.4、1.38、1.36、1.34、1.32、1.30、1.28、1.26、1.24、1.22、1.20、1.18、1.16、1.14、1.12、1.10、1.08、1.06、1.04或小于等于1.02。
进一步选择性地,所述流体回路内的工质设为空气、氮气、二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、氟利昂或设为六氟化硫。
进一步选择性地,所述涡轮设为两个,每个所述涡轮驱动一个所述驱动轮。
进一步选择性地,所述驱动轮中的另一部分经离合器与所述涡轮传动设置。
进一步选择性地,所述泵轮与所述涡轮对应设置。
一种流体与机械混合驱动车辆,包括发动机、驱动轮和机械驱动系统,所述发动机经行星齿轮机构的两个传动件和所述机械驱动系统驱动所述驱动轮中的一部分,所述驱动轮中的另一部分与容积型流体马达传动设置,所述发动机经所述行星齿轮机构的第三个传动件驱动容积型流体泵,所述容积型流体泵与所述容积型流体马达串联连通,包括所述容积型流体泵和所述容积型流体马达的流体回路内的流体设为液体、临界态流体、超临界态流体、超超临界态流体、高超临界气体、高亚临界液体、气体或设为气液两相混合物。
进一步选择性地,所述行星齿轮机构设为包括太阳轮、行星轮和齿圈的行星齿轮机构,或所述行星齿轮机构设为包括锥形行星齿轮和两个与所述锥形行星齿轮相配合的锥形齿轮的行星齿轮机构。
进一步选择性地,所述行星齿轮机构设为包括锥形行星齿轮和两个与所述锥形行星齿轮相配合的锥形齿轮的行星齿轮机构,所述发动机驱动所述锥形行星齿轮的行星架。
进一步选择性地,包括所述容积型流体泵和所述容积型流体马达的所述流体回路内的流体设为临界态流体、超临界态流体、超超临界态流体、高超临界气体、高亚临界液体、气体或设为气液两相混合物,所述流体回路内的底压设为大于等于0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa、1.5MPa、2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa、5.0MPa、5.5MPa、6.0MPa、6.5MPa、7.0MPa、7.5MPa、8.0MPa、8.5MPa、9.0MPa、9.5MPa或大于等于10.0MPa。
进一步选择性地,包括所述容积型流体泵和所述容积型流体马达的所述流体回路内的工质的绝热指数小于等于1.60、1.58、1.56、1.54、1.52、1.50、1.48、1.46、1.44、1.42、1.4、1.38、1.36、1.34、1.32、1.30、1.28、1.26、1.24、1.22、1.20、1.18、1.16、1.14、1.12、1.10、1.08、1.06、1.04或小于等于1.02。
进一步选择性地,包括所述容积型流体泵和所述容积型流体马达的所述流体回路内的工质设为空气、氮气、二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、氟利昂或设为六氟化硫。
进一步选择性地,所述容积型流体马达设为两个,每个所述容积型流体马达驱动一个所述驱动轮。
进一步选择性地,所述驱动轮中的另一部分经离合器与所述容积型流体马达传动设置。
一种流体与机械混合驱动车辆,包括发动机、驱动轮和机械驱动系统,所述发动机经所述机械驱动系统驱动所述驱动轮中的一部分,所述驱动轮中的另一部分与容积型流体马达传动设置,所述发动机驱动容积型流体泵,所述容积型流体泵与所述容积型流体马达串联连通,包括所述容积型流体泵和所述容积型流体马达的流体回路内的流体设为临界态流体、超临界态流体、超超临界态流体、高超临界气体、高亚临界液体、气体或设为气液两相混合物。
进一步选择性地,包括所述容积型流体泵和所述容积型流体马达的所述流体回路内的底压设为大于等于0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa、1.5MPa、2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa、5.0MPa、5.5MPa、6.0MPa、6.5MPa、7.0MPa、7.5MPa、8.0MPa、8.5MPa、9.0MPa、9.5MPa或大于等于10.0MPa。
进一步选择性地,包括所述容积型流体泵和所述容积型流体马达的所述流体回路内的工质的绝热指数小于等于1.60、1.58、1.56、1.54、1.52、1.50、1.48、1.46、1.44、1.42、1.4、1.38、1.36、1.34、1.32、1.30、1.28、1.26、1.24、1.22、1.20、1.18、1.16、1.14、1.12、1.10、1.08、1.06、1.04或小于等于1.02。
进一步选择性地,包括所述容积型流体泵和所述容积型流体马达的所述流体回路内的工质设为空气、氮气、二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、氟利昂或设为六氟化硫。
进一步选择性地,所述容积型流体马达设为两个,每个所述容积型流体马达驱动一个所述驱动轮。
进一步选择性地,所述驱动轮中的另一部分经离合器与所述容积型流体马达传动设置。
进一步选择性地,所述容积型流体马达设为液压马达,所述容积型流体泵设为液压泵,包括所述液压马达和所述液压泵的流体回路内的工质设为液压油。
本发明中,行星齿轮机构至少包括三个传动件,例如太阳轮、行星齿轮和齿圈,再例如锥形行星齿轮的行星架和两个与所述锥形行星齿轮相配合的锥形齿轮。
本发明中,所述行星齿轮机构是指包括行星机构的一切齿轮机构,例如,包括太阳轮、行星齿轮和齿圈的行星齿轮机构和包括锥形行星齿轮和两个与所述锥形行星齿轮相配合的锥形齿轮的行星齿轮机构等。
本发明中,所述行星齿轮机构可选择性地选择包括太阳轮、行星齿轮和齿圈三个传动件的行星齿轮机构。
本发明中,所述行星齿轮机构可选择性地选择包括锥形行星齿轮和两个与所述锥形行星齿轮相配合的锥形齿轮的行星齿轮机构。
本发明中,设置所述行星齿轮机构的目的是为了实现流体驱动系统和机械驱动系统的自动平衡,减少复杂的电控系统。
本发明中,所谓“底压”是指容积空间内处于静止状态的压力,即容积内不存在压力差状态下的气体压力。
本发明中,所谓的“高超临界气体”是指临界温度低于标准状态50摄氏度以上,压力超过临界压力5个大气压以上的气体。
本发明中,所谓的“高亚临界液体”是指临界温度高于标准状态100摄氏度以上的液体。
本发明中,某个数值A以上和某个数值A以下均包括本数A。
本发明中涉及到的压力,例如所述底压,均为表压压强。
本发明中,所谓的“串联连通”是指流体流通通道上的连通,A与B串联连通是指流入A的流体的至少一部分来自B,或者流出A的流体的至少一部分流入B。
本发明中,在某一部件名称后加所谓的“A”、“B”等字母仅是为了区分两个或几个名称相同的部件。
本发明中,应根据热能和动力领域的公知技术,在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。
本发明的有益效果如下:
本发明的所述流体与机械混合驱动车辆能够节约成本,节省桥下空间,提高车辆的效率,降低燃油消耗。
附图说明
图1所示的是本发明实施例1的结构示意图;
图2所示的是本发明实施例2的结构示意图;
图3所示的是本发明实施例3的结构示意图;
图4所示的是本发明实施例4的结构示意图;
图5所示的是本发明实施例5的结构示意图;
图6所示的是本发明实施例6的结构示意图;
图7所示的是本发明实施例7的结构示意图;
图中:
1发动机、2驱动轮、3机械驱动系统、4泵轮、5涡轮、6离合器、7行星齿轮机构、8容积型流体泵、9容积型流体马达。
具体实施方式
实施例1
如图1所示的流体与机械混合驱动车辆,包括发动机1、驱动轮2和机械驱动系统3,所述发动机1经所述机械驱动系统3驱动所述驱动轮2中的一部分,所述驱动轮2中的另一部分与涡轮5传动设置,所述发动机1驱动泵轮4,所述泵轮4与所述涡轮5串联连通,包括所述涡轮5和所述泵轮4的流体回路内的流体设为液体、临界态流体、超临界态流体、超超临界态流体、高超临界气体、高亚临界液体、气体或设为气液两相混合物。
实施例2
如图2所示的流体与机械混合驱动车辆,其在实施例1的基础上,进一步将所述涡轮5设为两个,每个所述涡轮5驱动一个所述驱动轮2。
实施例3
如图3所示的流体与机械混合驱动车辆,其在实施例1的基础上,进一步将所述驱动轮2中的另一部分经离合器6与所述涡轮5传动设置。
作为可以变换的实施方式,本发明上述所有实施方式中,进一步可选择地将所述流体回路内的流体设为临界态流体、超临界态流体、超超临界态流体、高超临界气体、高亚临界液体、气体或设为气液两相混合物,所述流体回路内的底压设为大于等于0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa、1.5MPa、2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa、5.0MPa、5.5MPa、6.0MPa、6.5MPa、7.0MPa、7.5MPa、8.0MPa、8.5MPa、9.0MPa、9.5MPa或大于等于10.0MPa。
作为可以变换的实施方式,本发明上述所有实施方式中,进一步可选择地将所述流体回路内的工质的分子量大于等于30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125或大于等于130。
作为可以变换的实施方式,本发明上述所有实施方式中,进一步可选择地将所述流体回路内的工质的绝热指数小于等于1.60、1.58、1.56、1.54、1.52、1.50、1.48、1.46、1.44、1.42、1.4、1.38、1.36、1.34、1.32、1.30、1.28、1.26、1.24、1.22、1.20、1.18、1.16、1.14、1.12、1.10、1.08、1.06、1.04或小于等于1.02。
作为可以变换的实施方式,本发明上述所有实施方式中,进一步可选择地将包括所述容积型流体泵8和所述容积型流体马达9的所述流体回路内的工质设为空气、氮气、二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、氟利昂或设为六氟化硫。
作为可以变换的实施方式,本发明上述所有实施方式中,进一步可选择地将所述泵轮4与所述涡轮5对应设置。
实施例4
如图4所示的流体与机械混合驱动车辆,包括发动机1、驱动轮2和机械驱动系统3,所述发动机1经行星齿轮机构7的两个传动件和所述机械驱动系统3驱动所述驱动轮2中的一部分,所述驱动轮2中的另一部分与容积型流体马达9传动设置,所述发动机1经所述行星齿轮机构7的第三个传动件驱动容积型流体泵8,所述容积型流体泵8与所述容积型流体马达9串联连通,包括所述容积型流体泵8和所述容积型流体马达9的流体回路内的流体设为液体、临界态流体、超临界态流体、超超临界态流体、高超临界气体、高亚临界液体、气体或设为气液两相混合物。
作为可以变换的实施方式,所述行星齿轮机构7可选择性地设为包括太阳轮、行星轮和齿圈的行星齿轮机构,或所述行星齿轮机构7选择性地设为包括锥形行星齿轮和两个与所述锥形行星齿轮相配合的锥形齿轮的行星齿轮机构;所述行星齿轮机构7选择性地设为包括锥形行星齿轮和两个与所述锥形行星齿轮相配合的锥形齿轮的行星齿轮机构,同时所述发动机1驱动所述锥形行星齿轮的行星架。
实施例5
如图5所示的流体与机械混合驱动车辆,其在实施例4的基础上,进一步将所述容积型流体马达9设为两个,每个所述容积型流体马达9驱动一个所述驱动轮2。
实施例6
如图6所示的流体与机械混合驱动车辆,其在实施例4的基础上,进一步将所述驱动轮2中的另一部分经离合器6与所述容积型流体马达9传动设置。
作为可以变换的实施方式,本发明上述所有设有所述容积型流体泵8实施方式中,进一步可选择地将包括所述容积型流体泵8和所述容积型流体马达9的所述流体回路内的流体设为临界态流体、超临界态流体、超超临界态流体、高超临界气体、高亚临界液体、气体或设为气液两相混合物,所述流体回路内的底压设为大于等于0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa、1.5MPa、2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa、5.0MPa、5.5MPa、6.0MPa、6.5MPa、7.0MPa、7.5MPa、8.0MPa、8.5MPa、9.0MPa、9.5MPa或大于等于10.0MPa。
作为可以变换的实施方式,本发明上述所有设有所述容积型流体泵实施方式中,进一步可选择地将包括所述容积型流体泵8和所述容积型流体马达9的所述流体回路内的工质的绝热指数小于等于1.60、1.58、1.56、1.54、1.52、1.50、1.48、1.46、1.44、1.42、1.4、1.38、1.36、1.34、1.32、1.30、1.28、1.26、1.24、1.22、1.20、1.18、1.16、1.14、1.12、1.10、1.08、1.06、1.04或小于等于1.02。
作为可以变换的实施方式,本发明上述所有设有所述容积型流体泵实施方式中,进一步可选择地将包括所述容积型流体泵8和所述容积型流体马达9的所述流体回路内的工质设为空气、氮气、二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、氟利昂或设为六氟化硫。
实施例7
如图7所示的流体与机械混合驱动车辆,包括发动机1、驱动轮2和机械驱动系统3,所述发动机1经所述机械驱动系统3驱动所述驱动轮2中的一部分,所述驱动轮2中的另一部分与容积型流体马达9传动设置,所述发动机1驱动容积型流体泵8,所述容积型流体泵8与所述容积型流体马达9串联连通,包括所述容积型流体泵8和所述容积型流体马达9的流体回路内的流体设为临界态流体、超临界态流体、超超临界态流体、高超临界气体、高亚临界液体、气体或设为气液两相混合物。
实施例8
一种流体与机械混合驱动车辆,其在实施例7的基础上,进一步将所述容积型流体马达9设为两个,每个所述容积型流体马达9驱动一个所述驱动轮2。
实施例9
一种流体与机械混合驱动车辆,其在实施例7的基础上,进一步将所述驱动轮2中的另一部分经离合器6与所述容积型流体马达9传动设置。
作为可以变换的实施方式,本发明上述所有设有所述容积型流体泵未设行星齿轮机构实施方式中,进一步可选择地将包括所述容积型流体泵8和所述容积型流体马达9的所述流体回路内的底压设为大于等于0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa、1.5MPa、2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa、5.0MPa、5.5MPa、6.0MPa、6.5MPa、7.0MPa、7.5MPa、8.0MPa、8.5MPa、9.0MPa、9.5MPa或大于等于10.0MPa。
作为可以变换的实施方式,本发明上述所有设有所述容积型流体泵未设行星齿轮机构实施方式中,进一步可选择地将包括所述容积型流体泵8和所述容积型流体马达9的所述流体回路内的工质的绝热指数小于等于1.60、1.58、1.56、1.54、1.52、1.50、1.48、1.46、1.44、1.42、1.4、1.38、1.36、1.34、1.32、1.30、1.28、1.26、1.24、1.22、1.20、1.18、1.16、1.14、1.12、1.10、1.08、1.06、1.04或小于等于1.02。
作为可以变换的实施方式,本发明上述所有设有所述容积型流体泵未设行星齿轮机构实施方式中,进一步可选择地将包括所述容积型流体泵8和所述容积型流体马达9的所述流体回路内的工质设为空气、氮气、二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、氟利昂或设为六氟化硫。
实施例10
一种流体与机械混合驱动车辆,其在实施例9的基础上,进一步将所述容积型流体马达9设为液压马达,所述容积型流体泵8设为液压泵,包括所述液压马达和所述液压泵的流体回路内的工质设为液压油。
作为可以变换的实施方式,本发明中上述各实施方式中的技术要素在不冲突的情况下可以相互组合。
显然,本发明不限于以上实施例,根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案,可以推导出或联想出许多变型方案,所有这些变型方案,也应认为是本发明的保护范围。