基本信息
- 项目名称：
- 汽车储能式刹车盘
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 混合动力系统中的一种，属于微混合动力系统，采用采用平面螺旋弹性曲片作为储能器。突出轻巧、简练、成本低的特点。使混合动力车真的能走入中国的寻常百姓家。
- 详细介绍：
- 本发明属于一种汽车储能装置，在以往的汽车刹车装置的基础上进行改进，将固定盘固定在轮辋或者是刹车盘上，就可将此装置完美地并入鼓式刹车或盘式刹车系统中，发挥其功效。在固定盘上加工有卡槽并安装磁控阀，增加了一个固定壳，其中装有内外磁固圈和平面螺旋弹性曲片，并在固定壳内侧加工有卡槽也装有磁控阀。通过芯片处理各个传感器的数据，通过磁控阀控制内外磁固圈在刹车盘卡槽与固定壳卡槽间滑动，使两者在相对静止与相对转动间转变，从而使连接两者的弹性曲片完成弹性势能的收集与释放。通过ECU控制，根据驾驶员的驾驶习惯，采集数据，使驾驶员在正常操作的工程中，完成储能与释能，达到节能的目的。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 发明目的：研发一种价格较为低廉的混合动力系统，弥补现有混合动力汽车价格高昂的不足。 基本思路：采用平面螺旋弹性曲片作为储能器，仿照钟表储能式设计。 创新点： 1、使用磁控阀控制内外磁固圈的平移，来完成储能与释能的能量方向转换，高效快捷。 2、使用平面螺旋弹性曲片作为储能器，成本低廉。 3、采用卡槽与卡齿为前角为80°，后角45°的设计特征，满足了啮合时强压力的需要，又使分离时简单易行，同时还具备了防卡死功能，一旦发生卡死，卡齿与卡槽自动分离。 4、采用ECU控制系统，将储能器能量也作为发动机输出功效的参考参数，使储能能量可与发动机能量共同作用，达到节能的效果。 5、在以往的汽车刹车装置的基础上进行改进，将固定盘固定在轮辋或者是刹车盘上，就可将此装置完美地并入鼓式刹车或盘式刹车系统中，发挥其功效。
科学性、先进性
- 全球比较成熟的混合动力车储能技术为电池储能和高速转子储能两种方式。之所以没有成熟利用发条弹簧储能，而且需要加装离合器、齿轮来改变储能与释能时的方向不同问题。如不安装方向转换装置，前进刹车时储存的能量释放时只能让汽车往后走，而不是往前走，如果安装方向转换装置，则使整个系统结构复杂体积庞大。此发明设计利用电磁铁控制内外磁固圈滑动，来完成方向转化，省去了离合器、齿轮等方向转化装置，精简了结构，缩小了体积，将储能器由传动轴改装到了刹车盘上，从而可以安装4个储能器，大大提高了储能量，并且利用ECU控制系统，人性化操作设计无需驾驶者改变任何操作习惯。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 一次性买断专利费或是支付专利使用费均可
作品可展示的形式
- 图纸
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 此发明适合于微型汽车、客车、货车等，可依据车型的不同设计不同规格，使用范围广泛。以微型汽车为例，针对中档车设计，全套设备的成本为5千以内，售价在1万左右，对于一辆20万左右的车来说，仅需再多付5%，便可由一辆普通汽车提升为当今最时尚的混合动力汽车，对于消费者来说具有很强的吸引力，在当今竞争愈加激烈的汽车市场，这不失为一个闪亮的卖点。 与现有混合动力系统3到5万的价格相比，价格方面拥有绝对的优势。混合动力车在中国的销售一直不佳，一是因为大家在节能环保方面的意识淡薄，二就是大家对于飞轮储能中真空状态下的高速转子技术和油电混合中负责储能的电池寿命一直心存疑虑，此发明提出的技术理论较容易被大家接受，市场推广难度大大降低。 08年中国乘用汽车年销售量为675.56万辆，如果有5%的汽车采用此项技术，将产生的市场份额是30个亿，利润10至15个亿，市场前景广阔。
同类课题研究水平概述
- 汽车的发展已经进入了混合动力的时代，在这个新的领域，日本的油电混合动力系统和欧洲的飞轮动能回收系统，是当今在国际上较为成熟的两种技术，国内只有比亚迪因其在电池上的领先地位在混合动力车方面一军突起。但是油电混合动力系统因电池技术的瓶颈在价格、动力、使用寿命等方面还有诸多不足。飞轮动能回收系统利用在真空箱内的高速转子储能，因其技术过于复杂，对维修和保养设备要求极高，很难大面积推广。 国内在汽车节能环保方面一直把主要精力投入在电动汽车上，但是电池的瓶颈在全球范围至今没有攻破，这也是许多国家放弃电动汽车，转而研究混合动力车的原因。 储能式刹车盘属于微度混合动力系统。混合动力系统是将减速时的能量回收，并在加速过程中释放，既可减少制动系统的磨损、降低发动机油耗和排放，又可提高车辆的加速能力、减轻发动机负荷。惯性能量的回收与再利用最终以车辆运行经济性和动力性的提高得以体现。 在操作设计方面：此发明按照驾驶者驾驶习惯人性化设计，通过ECU控制系统将所需操作并入了现有的汽车技术中，无需驾驶者改变任何驾驶习惯。 在结构兼容方面：此发明在设计之初就考虑与现有汽车结构与系统的兼容问题，所以可以在较少改变汽车结构原有布局的情况下完成将普通汽车向节能汽车的转变。只需在车地盘设计时留出一定的空间，将固定盘固定在轮辋或者是刹车盘上，就可将此装置完美地并入鼓式刹车或盘式刹车系统中，发挥其功效。
