技術要求

本發(fā)明屬于非接觸式汽車制動領域，尤其涉及一種發(fā)動機飛輪一體化單凸極構造液電緩速器。

背景技術：

緩速器是行車制動過程中的一種安全輔助裝置，它將制動力作用到車輛傳動部件上，起到消耗有害能量，降低車輛行駛速度的作用。液電緩速器的基本原理是：金屬平面或弧面在做切割磁感線運動時，氣隙磁密隨轉子的旋轉而發(fā)生周期性變化，在定子表面及一定深度范圍內(nèi)將產(chǎn)生渦流電勢，并產(chǎn)生渦流，該渦流所形成的磁場又與氣隙磁場相互作用，產(chǎn)生了制動轉矩。車輛的動能通過磁場這一介質(zhì)轉化為熱能消耗掉，進而起到非接觸減速制動作用。隨著車輛駕駛安全性，舒適性，重量和節(jié)能環(huán)保性要求的不斷提高，車輛對緩速器有了一定的需求。電渦流緩速器最大的特點是非接觸式制動，反應快，低速制動效果好，改善了汽車制動性能，避免了傳統(tǒng)制動中因摩擦而引起的制動片和輪胎的快速消耗，消除制動噪聲，避免了環(huán)境污染，大大提高了車輛的行駛安全、舒適性和經(jīng)濟性，減少駕駛員的疲勞、提高工作效率、減少急剎車、使得駕駛更順暢。

傳統(tǒng)的電渦流緩速器結構基本都采用風冷結構，散熱困難，熱衰退嚴重，一般安裝在變速箱后蹄或者傳動軸中間，重量比較大；現(xiàn)有凸極構造的液冷式電渦流緩速器【201210061975.6】線圈一般固定在外定子上，轉子質(zhì)量大，轉動慣量大，對傳動系統(tǒng)影響大?，F(xiàn)有的電渦流緩速器作為一個單獨的總成質(zhì)量大，為整車增加了重量。

液力緩速器重量比電渦流緩速器輕，高速性能好；但缺點是：低速性能差，結構復雜，成本高，需要定期更換油。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服已有緩速器結構的不足，利用、改造現(xiàn)有汽車發(fā)動機飛輪結構，提供一種重量輕，結構簡單，安裝簡便，熱衰退小，轉子轉動慣量小的一種發(fā)動機飛輪一體化單凸極構造液電緩速器。

本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種發(fā)動機飛輪一體化單凸極構造液電緩速器，包括：勵磁線圈、控制模塊、定子、轉子；所述轉子由原發(fā)動機飛輪盤改造而成；所述定子由原飛輪外殼改裝而成；控制模塊控制勵磁線圈進行勵磁；

所述轉子部分由原發(fā)動機飛輪盤改造而成，轉子部分在原發(fā)動機飛輪盤結構基礎上，外圈部分軸向長出齒形結構，構成緩速器的單凸極轉子，轉子隨發(fā)動機傳動軸旋轉，工作過程中，所述轉子既實現(xiàn)發(fā)動機飛輪的功能又可以作為緩速器磁路的一部分實現(xiàn)緩速器功能；所述定子在不改變原飛輪外殼功能前提下進行增加緩速器功能的設計，由發(fā)動機飛輪外殼和定子內(nèi)圈構成，發(fā)動機飛輪外殼由原發(fā)動機飛輪外殼殼體加厚構成，作為緩速器外圈和前側面磁路，發(fā)動機飛輪外殼外圈集成一圈散熱水路，安裝勵磁線圈后所述定子內(nèi)圈同軸固定于發(fā)動機飛輪外殼內(nèi)部，構成緩速器內(nèi)圈磁路；所述勵磁線圈為環(huán)形繞組，固定于發(fā)動機飛輪外殼內(nèi)部；所述控制模塊控制勵磁線圈電流大小。

進一步，所述轉子、定子、氣隙構成橫向磁通的閉合磁路，其中轉子和定子為導磁材料，緩速器工作過程中，所述轉子外圈單凸極齒結構導致定子發(fā)動機飛輪外殼的外圈發(fā)熱，熱量通過水道中的循環(huán)冷卻水帶走。

采用上述方案的有益效果是：

利用了車輛原有發(fā)動機飛輪和飛輪外殼結構，最大程度減少了加裝緩速器帶來的額外重量；緩速器布置在變速箱前端，傳動軸轉速高，緩速器制動功率高，達到相同制動功率，緩速器可以做的更??；由于此處緩速器制動功率高，轉子采用單凸極，僅讓發(fā)動機飛輪外殼的外圈發(fā)熱，只用在發(fā)動機飛輪外殼的外圈集成水道，加工難度低，工藝性良好，成本低。

本發(fā)明一種發(fā)動機飛輪一體化單凸極構造液電緩速器的工作原理如下：

工作時，控制模塊控制調(diào)節(jié)勵磁線圈電流大小，通電線圈周圍產(chǎn)生橫向磁通的閉合磁路，轉子由傳動軸帶動旋轉，轉子單凸極齒形結構切割磁力線，與齒形相對應的定子發(fā)動機飛輪外殼外圈產(chǎn)生渦電流，渦電流激勵感應磁場與原磁場相互作用，阻礙原磁場變化，表現(xiàn)為制動力矩。渦電流發(fā)熱，傳導到定子發(fā)動機飛輪外殼的外圈，熱量通過其中水道中的循環(huán)冷卻水帶走。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下特點：

本發(fā)明發(fā)動機飛輪一體化單凸極構造液電緩速器作為一種汽車輔助制動裝置，與轉子內(nèi)嵌式電磁液冷緩速器相比轉子齒為單凸極齒形，只用在發(fā)動機飛輪外殼的外圈集成水道，工藝性良好，成本低；與變速箱后置式與中置式緩速器相比，最大程度的利用了車輛原有發(fā)動機飛輪和飛輪外殼結構與變速箱前端傳動軸高速特性，降低了加裝緩速器帶來的額外重量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種發(fā)動機飛輪一體化單凸極構造液電緩速器結構原理圖；

圖2為本發(fā)明一種發(fā)動機飛輪一體化單凸極構造液電緩速器轉子三維效果圖；

圖中：1散熱水路，2發(fā)動機飛輪外殼，3勵磁線圈，4定子內(nèi)圈，5閉合磁路，6轉子。

具體實施方案

以下結合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，一種發(fā)動機飛輪一體化單凸極構造液電緩速器，包括：勵磁線圈、控制模塊、定子、轉子。所述轉子部分由原飛輪盤改造而成。轉子在原飛輪盤結構基礎上，外圈部分軸向長出齒形結構，構成緩速器的單凸極轉子，如圖2所示；所述定子為c型回轉體，由發(fā)動機飛輪外殼和定子內(nèi)圈構成，發(fā)動機飛輪外殼由原發(fā)動機飛輪外殼殼體加厚構成，作為緩速器外圈和前側面磁路，發(fā)動機飛輪外殼外圈集成一圈散熱水路，安裝勵磁線圈后所述定子內(nèi)圈同軸固定于發(fā)動機飛輪外殼內(nèi)部，構成緩速器內(nèi)圈磁路；所述轉子與車輛原飛輪質(zhì)量、轉動慣量接近，安裝時替換原發(fā)動機飛輪盤，隨傳動軸旋轉；所述定子在不改變原飛輪外殼功能前提下進行增加緩速器功能的設計，安裝時替換原發(fā)動機飛輪外殼部分；所述勵磁線圈為環(huán)形繞組，固定于發(fā)動機飛輪外殼內(nèi)部，如圖1所示；所述控制模塊控制勵磁線圈電流大小。

發(fā)動機工作過程中，所述轉子既實現(xiàn)發(fā)動機飛輪的功能，緩速器工作過程中，該轉子作為緩速器磁路的一部分實現(xiàn)緩速器功能，提供制動功率；所述定子部分在緩速器工作過程中作為閉合磁路的一部分。

緩速器工作時，所述控制模塊控制調(diào)節(jié)勵磁線圈電流大小，通電線圈周圍的定子、轉子、氣隙上產(chǎn)生橫向磁通的閉合磁路，所述轉子由傳動軸帶動旋轉，轉子單凸極齒形結構切割磁力線，與齒形相對應的定子發(fā)動機飛輪外殼外圈產(chǎn)生渦電流，渦電流激勵感應磁場與原磁場相互作用，阻礙原磁場變化，表現(xiàn)為制動力矩。渦電流發(fā)熱，傳導到定子發(fā)動機飛輪外殼的外圈，熱量通過其中水道中的循環(huán)冷卻水帶走。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明公開一種發(fā)動機飛輪一體化單凸極構造液電緩速器，包括勵磁線圈、控制模塊、定子、轉子。本發(fā)明利用變速箱前端飛輪軸段的高速特性設計一種發(fā)動機飛輪一體化單凸極構造液電緩速器。該緩速器將發(fā)動機飛輪盤改裝成緩速器轉子，飛輪外殼改裝成緩速器定子，極大的減少了因為加裝緩速器帶來的額外質(zhì)量。同時緩速器轉子設計成單凸極結構，僅讓緩速器定子外圈發(fā)熱，簡化了散熱水道的設計，增強了緩速器整體的工藝性。該型緩速器質(zhì)量輕、與發(fā)動機集成度高、工藝性好，具有價格低的優(yōu)點。

技術研發(fā)人員：李德勝;田金山;高志偉;葉樂志
受保護的技術使用者：北京工業(yè)大學
技術研發(fā)日：2017.06.22
技術公布日：2017.10.24