Наземное транспортное средство с гибридным приводом

(51) 60 6/02 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к транспортной промышленности, и может быть использовано в различных видах наземного транспорта Гибридный привод наземного транспортного средства состоящий из теплового двигателя с редуктором и системой управления, синхронной электрической машины с аккумуляторной батареей и преобразователем частоты. Для максимального использования энергии топлива в качестве теплового двигателя применяется турбина лемса . Кроме того вместо коробки переключения передач используется вариатор. Благодаря высокому КПД турбины лемса , а также при совокупной работе турбины лемса , с синхронной машиной будут получены максимальные технико-экономические показатели транспортного средства.(72) Мунсызбай Толеухан Мусалимулы Жа сылы ов уаныш Амангелдлы бдш Нршат Мунсузбаев Мурат Толеуханович Хусаинов Абрик Умарович Губайдуллин Ильдар Фаридович Иванов Константин Самсонович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) НАЗЕМНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С ГИБРИДНЫМ ПРИВОДОМ Изобретение относится к транспортной промышленности, и может быть использовано в различных видах наземного транспорта. Известен привод гибридного автомобиля,оснащенный двигателем внутреннего сгорания(ДВС) механически соединнного с электрическим генератором, подключнным к аккумулятору электрической энергии, который обеспечивает питание электродвигателя через преобразователь,управляемого системой управления Патент Россиской Федерации 2433054 приоритет от 23.05.2008 г., опубликовано 15.01.2009 г., МПК В 60 6/20, В 60 К 6/52, 60 20/00. Недостатком данного гибридного автомобиля является использование ДВС,генератора электрической энергии и отдельно электропривода с аккумулятором и системой управления, что значительно увеличивает массогабаритные размеры привода автомобиля и снижает КПД. Известен также привод гибридного автомобиля,в котором ДВС, электропривод и приводной вал между собой соединены с помощью управляемых муфт Патент Россиской Федерации 2297924 приоритет от 23.05.2005 г., опубликовано 27.11.2006 г., МПК В 60 6/02. Электропривод одновременно служит в качестве электрического генератора для зарядки аккумулятора в режиме торможения или во время стоянки при работе ДВС. 1. Недостатком данного гибридного автомобиля является применение ДВС в котором коэффициент использования энергии топлива составляет не более 30 Элементарный учебник физики. Под ред. Г.С. Ландсберга. Том . Механика. Теплота. Молекулярная физика. Изд. Наука. М. 1985 г..590. Известна турбина лемсаПатент Республики Казахстан 24005 приоритет от 08.07.2010 г. опубликовано 16.05.2011 г., МПК 01 1/00, состоящая из диска с закреплнными на нм рабочими лопатками и неподвижной части. Рабочие лопатки турбины закреплены по окружности с различными радиусами вертикально к плоскости диска, а неподвижная часть, состоит из устройства подачи пара (газа), сопл и отражателя пара (газа),выполненные в виде воронки, переходящей в сопло,вырезанные в теле неподвижной части турбины. Увеличение коэффициента использования энергии пара (газа) осуществляется за счт того, что пар (газ) поступающий из сопла на турбину, ударяется на рабочие лопатки диска с большим радиусом и приводит ее во вращение. Дальше, отражаясь от рабочих лопаток и направляющих (отражателей),выполненных в виде воронки, переходящей в сопло и вырезанные в теле неподвижной части турбины пар (газ) с меньшей скоростью ударяется по рабочим лопаткам меньшего радиуса. Далее,отражаясь от рабочих лопаток меньшего радиуса и направляющих (отражателей) с меньшим радиусом,выполненных в виде воронки, переходящей в сопло и вырезанные в теле неподвижной части турбины пар (газ) с ещ меньшей скоростью ударяется по рабочим лопаткам ещ меньшего радиуса и выходит из турбины. Благодаря направленному движению 2 пара (газа) на рабочие лопатки, организованными направляющими (отражателями), выполненными в виде воронки, переходящей в сопло и вырезанные в теле неподвижной части турбины использование кинетической энергии пара (газа) достигается максимальной величины. Задачей изобретения является максимальное использование энергии горения топлива. Техническая задача решается за счет того, что в устройстве вместо двигателя внутреннего сгорания используется газотурбинный двигатель (турбина лемсаПатент Республики Казахстан 24005 приоритет от 08.07.2010 г. опубликовано 16.05.2011 г., МПК 01 1/00), с высоким коэффициентом полезного действия, а также вместо коробки передач используется Устройство передачи энергии с непрерывно-переменным передаточным отношением(вариатор) Патент Россиской Федерации 2398989 приоритет от 27.04.2009 г.,опубликовано 10.09.2010 г., МПК 16 3/74. Гибридный привод наземного транспортного средства, состоящий из теплового двигателя с редуктором и системой управления, синхронной электрической машины (СМ) с аккумуляторной батареей и преобразователем частоты. Для максимального использования энергии топлива в качестве теплового двигателя применяется турбина лемса ,. Кроме того вместо коробки переключения передач используется вариатор. На фиг. 1 показан гибридный привод наземного транспортного средства, который состоит из турбины лемса , 1, СМ 2 и вариатора 3,соединенный между собой с помощью редуктора 4. Вариатор 3 соединен с ведущими колесами 5 через планетарный механизм 6. СМ 2 подключена к выходу преобразователя частоты (ПЧ) 7 и к управляемому выпрямителю 8, выход которой подключена к аккумуляторной батарее 9. К системе управления 10 подключены управляющие входы ПЧ 7 и управляемого выпрямителя 8. Транспортное средство приводится в движение с помощью гибридного привода, состоящей из турбины лемса . 1 и СМ 2. Трогание с места и ускорение осуществляется с помощю турбины лемса , 1. Когда требуемая скорость будет достигнута подача топлива на турбину лемса 1 будет прекращена и СМ 2 поддерживает текущую скорость транспортного средства. СМ 2 подключен к ПЧ 7, вход которого подключен к аккумуляторной батарее 9. На ПЧ 7 система управления 10 задает частоту соответствующую частоте СМ 2 в реальном времени. В этом режиме транспортное средство не ускоряется и для поддержания текущей скорости от СМ 2 не требуется большой мощности. Вал турбины лемса , 1, вал СМ 2 и вал вариатора 3 между собой постоянно механически связаны с помощью редуктора 4. Когда транспортное средство движется с помощью турбины лемса 1, на выходе ПЧ 7 сигнал отключается, а СМ 2 работает в режиме генератора и заряжает аккумуляторную батарею 9. Система управления 10 контролирует уровень заряда аккумуляторной батареи 9, если уровень заряда меньше требуемого, транспорт движется с помощью турбины лемса , 1. Торможение осуществляется механически,с помощью тормозных колодок, и электрически с помощью СМ 2, который работает в режиме генератора и заряжает аккумулятор. Благодаря высокому КПД турбины лемса а также при совокупной работе турбины лемса 1 с СМ 2 будут получены максимальные техникоэкономические показатели транспортного средства. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Наземное транспортное средство с гибридным приводом, состоящее из теплового двигателя с редуктором и системой управления, а также синхронной электрической машины с аккумуляторной батареей и преобразователем частоты, и коробки передач отличающееся тем, что в качестве теплового двигателя используется газотурбинный двигатель лемса , а в качестве коробки передач используется вариатор.