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魏-川普动力总成发明专利申请说明书出版啦

已有 1232 次阅读 2019-8-8 10:44 |系统分类:科研笔记| 汽车, 变速箱, 动力总成, 无级变速, 再生制动

长久以来,人们一直企盼汽车都有刹车能量回收装置,既能减少尾气排放,又能节约油耗。

不幸的是,仅有全电动车,以及少量配备动力锂电的混动车,才能实现这一要求,而且后者的再生效率还特别低。

全机械的这类车,仅在美国的部分城市的市政垃圾捡收卡车,才能见到定制或改装的版本。其设计无外乎是液压罐储能和释能,并集成或外挂至动力总成中。

目前,乘用轿车尚未出现这样的纯机械版。尽管有人尝试移植已公开的卡车版,但市面上的变速箱品种繁多,尚无国际统一扩展接口,因而无一例成功。

所以那些卡车改装厂剩下的,以及液压配件厂商过量生产的液压罐,找不到销路,就低价挂在ebay上,至今也卖不动,如下图:


怎么办?市场呼唤像USB那样的国际标准,将变速箱与液压再生系统接口规范化。但变速箱厂各有各的算盘,有的玩全自动,有的玩全手动,有的搞自动+手动混合。而且自动档还分好几种,有行星齿轮的,由双圆锥摩擦无级变速的。说起来容易,哪能轻易统一得了接口?!

我看在眼里,急在心里,干脆一不做二不休,直接将变速箱和再生液压系统一体化,浑圆一体,不可拆分。并将此创新设计命名为魏-川普动力总成,如下图:


上图是初级4 比特数字液压设计,可以有16个自动档位,这已经比现有自动档的隐含档位多。如增加到8比特,则可有256级档位,很平滑的无级变速了。小车4至5比特足够,重载卡车至火车所需比特数逐渐升高。

怎么样,看起来很简洁吧?而且完全去掉硬梆邦的精密齿轮,改用全数字化液压筒设计,实现准无级变速。后一个比特对应的液压筒活塞有效截面积 = 2 * 前一比特对应面积。

整个动力总成的运动形式变化:

发动机旋转运动 =〉液压筒直线往复运动 =〉线速度无级变比 =〉液压筒直线往复运动 =〉轮胎旋转运动

液压储能再生制动子系统,以反馈回路并联到上述主回路。

因液压杆线速度不能超过0.5m/s,所以前置后置运动形式变换,采用了很高的固定变比。

整个动力总成,大部分用的是很经济的双杆贯通液压筒,以及液压软管、换向阀等常规零件,造价甚至比现有齿轮变速箱还要便宜。

这个设计看似焕然一新,其实早在百年前的蒸汽机时代,用的就是直线运动转换圆周运动的末级驱动。只不过我今天用旧瓶装了新酒。

Image result for locomotive gear valve
久经考验的曲柄连轴机构--直线往复转圆周运动


如果采用这样设计的汽车跑在街上,是不是有点怀旧的感觉哟?

似乎扯上川普大名的发明,出版得很快。这不?美国专利申请交上去才三个月就出版了。

至于为何这样命名,且看出版页的说明片断:

老司机们都爱开手动档的车,川普这个老司机估计也不例外。我这自动档的全新设计也许不受他的亲睐,但他鼓励能源多样化发展的政策,我认为在目前是非常正确的。

我的液压无级变速响应速度很快,不亚于川普变脸的速度。从这个角度看,这样命名似乎很靠谱。

保留汽油车,就能激发科学家的发明创造欲,进一步提高能效。否则,过早禁止化石能源车的生产,全机械可再生刹车的通用型动力总成,可能永远没人去研究。

这个发明若能广泛应用,对改善温室气体排放,效果比全电动车还要好,除非国家电网中的可再生能源比例占到80%以上。

小车每次刹车浪费的汽油可多达57毫升,这是普通车低能效的最大根源。北京每天仅刹车浪费就相当于80万升汽油!

这个发明不仅可用于小车,也可用于火车、地铁列车等重器。

现今在火车上装重型柴油发电机,如此实现的所谓列车电气化,其实是不得已而为之,因为传统的变速箱在火车上太难搞了。而我这液压无级变速系统,则可大显身手!

总之,再生制动技术门道很深,尤其是用纯机械实现。要不然,满大街跑的各种车,早都具备这个功能了。本发明不仅体现了独到的技术创新,而且还展现了数字液压的艺术。

为预祝成功,干杯!

é--川普动力总成专利ç”3èˉ·å‡o版å•|


专利下载:

Patent Imageskiwaho.com


参考文献:

kiwaho:汽车商拖欠社会一款可回收刹车能量的基本功能zhuanlan.zhihu.com图标kiwaho:厉害了:重载火车竟装备一百个挡位的变速箱!zhuanlan.zhihu.com

                                    老司机看过来:自动波与手动波,那个波肉,那个波劲?





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