专利名称：一种汽车的发电机机组的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车动力领域，具体涉及一种汽车车载电气设备的电力提供装置。
背景技术：
目前，汽车上车载电气设备的电力提供装置——发电机位于汽车发动机的侧面，通过皮带将发电机的驱动轴与汽车发动机的曲轴联接，由汽车发动机的曲轴带动发电机的驱动轴转动，从而使发电机发电，为汽车上的电气设备提供电力。而且现在的汽车上提供电力的装置都为一台电机。随着汽车上的电气设备越来越多，原来的单电机系统对电机和发动机的要求越来越高，从而导致电机结构和连接结构越来越复杂，造价越发高昂，同时，汽车上空调压缩机现在都是通过发动机来驱动，这种方式当关闭车门在路上高速运行时，发动机转速快，供给压缩机的动力远远大于需要，但当怠速运转时，供给压缩机的动力却又不 能满足需要。另外，由于电气设备的增多，车上的电路也越来越复杂，同时许多精密电器对电压输出的稳定性有更高的要求，从而更增加了电机的复杂性。从而使整个电机和发动机系统更容易出现故障。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服汽车电力提供装置中的上述缺点，提供一种新型的汽车的发电机机组。本发明在现有技术的基础上进行改进，一种汽车的发电机机组，包括发电机的定子、发电机的转子、发电机的罩壳，其特征是，所述发电机系统包括两个发电机，第一发电机是汽车空调电动压缩机的发电机，为汽车空调的电动压缩机系统提供电力，第二发电机给汽车其它电器供电，第一发电机转子驱动轴和发动机曲轴为同一根轴；第二发电机位于发动机侧面或上面，第二发电机转子驱动轴通过皮带或链条与发动机曲轴联接，发动机驱动两个发电机的驱动轴转动，第二发电机为发电机-起动机一体机，第一发电机和第二发电机的输出端设置有稳压器，第一发电机的输出电压为42伏，第二发电机的输出电压为14伏。本发明首创地采用了双电机供电模式，并创新地将其中一个发电机安装在汽车发动机的前方。通过联轴器将发电机与发动机联接，汽车发动机和发电机的噪声和振动大大降低。本汽车空调的压缩机采用电动压缩机，并且采用一个发电机专给电动压缩机供电。这样，可以使电动压缩机的发电机与其它电气设备的发电机分开，保证电动压缩机供电的稳定性，同时也满足了电气设备对电力的更高要求。将另一发电机固定在发动机上，这样发电机罩壳可以跟发动机罩壳形成整体的罩壳，外形美观，节省材料，并且增加了安全性。本发明的特征还在于所述第一发电机的输出电压为42伏,第二发电机的输出电压为14伏。本发明发电机提供了 42V输出电压或14V输出电压或42V和12V两个输出电压，采用42V输出电压可以更节约能源，同时也可以满足越来越多电气设备的电力需要，而14V可以适用于目前的汽车电气系统，采用42V/14V双电压，可以为从现今的14V电气设备过渡至42V电气设备过程中提供配套的供电系统。本发明特征还在于，第二发电机为发电机-起动机一体机。这样，可以减少专门的起动机，节约空间，并且能快速起动汽车发动机。本发明特征还在于所述第二发电机固定在汽车发动机机体上。发电机固定在发动机机体上，可以更节约空间，便于更好地安装其它器件。本发明特征还在于所述汽车发动机为内燃机。内燃机发动机成本低，也能为双电机提供足够的动力，因而既满足汽车动力需要，也更好满足发电机动力需要。本发明特征还在于所述汽车发动机为混合动力发动机。当使用混合动力发动机时，本发明的其中一个发电机可以作为发动机-发电机一体机，为发动机发动提供动力，这样可以免去发动机启动装置，节约空间，并且可以迅速启动发动机。
本发明特征还在于其中的一个或两个发电机是永磁式直流发电机，所述的转子包括永磁体的磁极。永磁式直流发电机具有供电稳定，其效率和功率密度高，可靠性高和使用方便等特点。本发明的特征还在于也可其中的一个或两个发电机是盘式永磁同步发电机。盘式永磁同步发电机具有结构简单、高效坚固、结构紧凑、通风效果好等优点。本发明的特征还在于第一发电机配置有调节输出电压的控制器。这样，能够方便控制发电机的输出电压，保证有稳定的电压供给空调系统，从而提高空调的电动压缩机的使用寿命。本发明的特征还在于，第二发电机的转子驱动轴连有发电机离合装置。这样，保证能传递发动机发出的最大转矩，并且还有一定的传递转矩余力；分离时，彻底分离，接合时柔和，并具有良好的散热能力；从动部分的转动惯量尽量小，在分离离合器时，与发动机曲轴相连部分的转速比较容易变化，从而减轻传动过程中带来的冲击；具有缓和转动方向冲击，衰减向发电机传递振动的能力，且噪音小；摩擦系数变化小，工作稳定；操纵省力，维修保养方便。本发明的特征还在于，皮带的内表面上有凸起构造。这样，有效解决皮带轮传动所带来的弹性滑动和打滑等问题，提高传动效率和能保持准确的传动比，皮带轮传动传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上压力减小，皮带轮传动皮带的寿命延长。本发明的特征还在于，发动机曲轴上的皮带轮直径大于、等于或者小于第二发电机转子上的皮带轮直径。这样，能够有效地改变发电机转子与发动机曲轴同步运转的比例，从而最大限度的利用发动机曲轴的传动能，提高发电机的输出电量，并且还能够在发动机曲轴或/和发电机转子上同时设置多种直径的皮带轮组，通过调节装置任意调节皮带转动到任意大小的皮带轮上，达到调节变速的作用。本发明的特征还在于，第一发电机固定在汽车底盘上。这样，发电机定子外壳可通过弹性元件支承在定子托架上，定子托架安装在汽车发动机机体上，定子托架的安装螺钉孔可为长孔，定子托架的高度可以上下调节，以保证托架对定子有适当的支承力，定子托架上部可设置支承板，弹性部件可为橡胶垫，橡胶垫安装在定子外壳下部的托板与支承板之间，这种支承结构支承牢靠，既可以防止定子转动，又可以减小轴承和空调发电机驱动轴的受力。本发明的特征还在于，第一发电机固定在汽车的车架上。这样，发电机定子外壳可通过弹性元件支承在定子托架上，定子托架安装在汽车的车架上，定子托架的安装螺钉孔可为长孔，定子托架的高度可以上下调节，以保证托架对定子有适当的支承力，定子托架上部可设置支承板，弹性部件可为橡胶垫，橡胶垫安装在定子外壳下部的托板与支承板之间，这种支承结构支承牢靠，既可以防止定子转动，又可以减小轴承和空调发电机驱动轴的受力。本发明的特征还在于，第一发电机的转子轴为空心轴或者实心轴。这样，当空调发电机的转子轴为空心轴，主要是工程力学中材料力学的问题，因为传动轴只需要承受扭转应力，也就是说，传动轴上的形变只有扭曲，传动轴的截面是个圆，当轴受到扭转力时，离圆心越远的地方，受到的应力越大，离圆心越近的地方，受到的应力越小，圆心处受到的力是“0”，所以这时，把圆心掏空，对轴没有什么影响，而对于生产厂商来说，却可以节约大量的材料，这不是偷工减料，这是合理的节约；而如果承受的力除了扭转应力外，还有剪应力、弯曲应力，它承受的力多、大且复杂，或者传动系统传速高且变速频繁、变速弧度大，为了满足强度和刚度的要求，发电机的转子轴必须做成实心轴。本发明的特征还在于，第一发电机或第二发电机为交流异步发电机。这样，与直流 发电机相比，交流发电机体积小，质量轻，在内燃机发动机低速运转时，仍能持续工作，且故障少，使用寿命长，保修简便。本发明的特征还在于，第一发电机或第二发电机为爪极发电机。爪极发电机具有转矩和功率密度高、结构简单和制造成本低等优点。本发明的特征还在于，第一发电机和第二发电机的输出端设置有稳压器。这样，能自动调整输出电压，将电压稳定在设定值范围内，使汽车空调系统能在额定工作电压下正常工作，减少不稳定的电压给空调系统造成致命伤害或误动作，降低影响使用、空调系统的老化、影响使用寿命甚至烧毁配件、甚至发生安全事故等多方面不利因素的损失。
图I是本发明的汽车的发电机机组的结构示意图之一。图2是本发明的汽车的发电机机组的结构示意图之二。图3是本发明的汽车的发电机机组的结构示意图之三。图4是本发明的汽车的发电机机组的结构示意图之四。
具体实施例方式以下通过优选的实施方案来进一步说明本发明。本发明的实施例在现有技术的基础上进行改进，一种汽车的发电机机组，包括发电机的定子、发电机的转子、发电机的罩壳，其特征是，所述发电机系统包括两个发电机，第一发电机是汽车空调电动压缩机的发电机，为汽车空调的电动压缩机系统提供电力，第二发电机给汽车其它电器供电，第一发电机转子驱动轴和发动机曲轴为同一根轴；第二发电机位于发动机侧面或上面，第二发电机转子驱动轴通过皮带或链条与发动机曲轴联接，发动机驱动两个发电机的驱动轴转动，第二发电机为发电机-起动机一体机，第一发电机和第二发电机的输出端设置有稳压器，第一发电机的输出电压为42伏,第二发电机的输出电压为14伏。如图I所示，本发明的汽车的发电机机组包括汽车发动机I、第一发电机15和第二发电机2，第一发电机即电动压缩机的发电机，专给电动压缩机供电，第一发电机包括第一发电机的定子16、转子17和罩壳20，转子与转子驱动轴14联接，汽车发动机包括发动机机体3和曲轴4,第一发电机位于汽车发动机的前方,汽车发动机曲轴4与第一发电机15的转子驱动轴14为同一根轴；第二发电机2给汽车上其它电器设备供电,第二发电机包括第二发电机的定子6、转子7和罩壳5，第二发电机位于汽车发动机的侧边，皮带11将汽车曲轴4上的皮带轮10和第二发电机转子驱动轴24上的皮带轮12联接；发动机曲轴驱动第一发电机和第二发电机的转子轴转动，第二发电机为发电机-起动机一体机，第一发电机和第二发电机的输出端设置有稳压器,第一发电机的输出电压为42伏,第二发电机的输出电压为14伏，第二发电机2为发电机-起动机一体机。这样，可以减少专门的起动机，节约空间，并且能快速起动汽车发动机。本发明的另一实施方式如图2所示，本发明的汽车的发电机机组包括汽车发动机 I、第一发电机15和第二发电机2，第一发电机即电动压缩机的发电机,专给电动压缩机供电，第一发电机包括第一发电机的定子16、转子17和罩壳20,转子与转子驱动轴14联接，汽车发动机包括发动机机体3和曲轴4，第一发电机位于汽车发动机的前方，汽车发动机曲轴4与第一发电机15的转子驱动轴14为同一根轴；第二发电机2给汽车上其它电器设备供电，第二发电机包括第二发电机的定子6、转子7和罩壳5，第二发电机位于汽车发动机的上方，皮带11将汽车曲轴4上的皮带轮10和第二发电机转子驱动轴24上的皮带轮12联接；发动机曲轴驱动第一发电机和第二发电机的转子轴转动。作为一种改进，本发明的特征还在于，将汽车发动的壳体与第二发电机罩壳形成一个整体罩壳；作为另一种变形，将汽车发动机的壳体与第一、第二电机罩壳设成一个整体的罩壳。本发明的另一实施例在上述实施例基础上，第一发电机的输出电压为42伏、第二发电机的输出电压为14伏。作为本实施例的变形，也可设计第一发电机的输出电压为14伏、第二发电机的输出电压为42伏，也可两电机都为14伏或42伏。本发明发电机提供了 42V输出电压或14V输出电压或42V和12V两个输出电压，采用42V输出电压可以更节约能源，同时也可以满足越来越多电气设备的电力需要，而14V可以适用于目前的汽车电气系统，采用42V/14V双电压，可以为从现今的14V电气设备过渡至42V电气设备过程中提供配套的供电系统。本发明特征还在于将第二发电机固定在汽车发动机机体上。如图3所示，第二发电机固定在发动机机体上。本发明的另一方案，第一发电机固定在汽车底盘上。如图I所/Jn，本发明将第一发电机固定在汽车底盘上。作为本方案的变形，第一发电机也可固定在汽车的车架上。本发明特征还在于所述汽车发动机为内燃机。如图1-3所示，本发明汽车发动机可采用内燃机。作为一种变形，本发明方案还可将内燃机替换成混合动力发动机。当使用混合动力发动机时，本发明的第一电机或第二电机中的其中一个发电机可以作为发动机-发电机一体机，为发动机发动提供动力，这样可以免去发动机启动装置，节约空间，并且可以迅速启动发动机。本发明特征还在于其中的一个或两个发电机是永磁式直流发电机，所述的转子包括永磁体的磁极。如图I所示，所述第一发电机和第二发电机都是永磁式直流发电机，转子7和转子17都包括永磁体的磁极。作为本方案的变形，也可将其中的一个或两个发电机替换为盘式永磁同步发电机。其它变形方案为，第一发电机或第二发电机为交流异步发电机；第一发电机也可为爪极发电机。本发明的特征还在于第一发电机配置有调节输出电压的控制器。如图2和图3所不，在第一发电机里配置有调节输出电压的控制器18,控制器固定上电机的罩壳内。本发明的特征还在于，第二发电机的转子驱动轴连有发电机离合装置。如图3所示，第一发电机的转子驱动轴上连有发电机离合装置25，离合装置控制发电机转子驱动轴与联轴器的联接，离合装置设置在第一发电机的罩壳上。作为上述方案的进一步改进，皮带的内表面上设有凸起构造。作为上述方案的变形，发动机曲轴上的皮带轮直径大于、等于或者小于第二发电机转子上的皮带轮直径。本发明的特征还在于，第一发电机的转子轴为实心轴。这样，当空调发电机的转子 轴为空心轴，如图I、图2所示，发电机的转子轴为实心轴。作为本方案的变形，也可将第一发电机的转子轴设为空心轴。本发明的特征还在于，第一发电机和第二发电机的输出端设置有稳压器。如图4所示，本实施例的第一发电机输出端设置有稳压器19，也可两个发电机都设置有稳压器。
权利要求
1.一种汽车的发电机机组，包括发电机的定子、发电机的转子、发电机的罩壳，其特征是，所述发电机系统包括两个发电机，第一发电机是汽车空调电动压缩机的发电机，为汽车空调的电动压缩机系统提供电力，第二发电机给汽车其它电器供电，第一发电机转子驱动轴和发动机曲轴为同一根轴；第二发电机位于发动机侧面或上面，第二发电机转子驱动轴通过皮带或链条与发动机曲轴联接，发动机曲轴驱动两个发电机的驱动轴转动，第二发电机为发电机-起动机一体机，第一发电机和第二发电机的输出端设置有稳压器，第一发电机的输出电压为42伏,第二发电机的输出电压为14伏。
2.根据权利要求I所述的汽车空调用电动压缩机的发电机机组，其特征是，所述第二发电机固定在汽车发动机机体上。
3.根据权利要求I或者2所述的汽车空调用电动压缩机的发电机机组，其特征是，所述汽车发动机为内燃机；或者所述汽车发动机为混合动力发动机；或者所述第一发电机和第二发电机两个电机其中的一个或两个发电机是永磁式直流发电机，所述的转子包括永磁体的磁极；或者所述第一发电机和第二发电机两个电机其中的一个或两个发电机是盘式永磁同步发电机；或者第一发电机配置有调节输出电压的控制器；或者第二发电机的转子驱动轴连有发电机离合装置；或者皮带的内表面上有凸起构造；或者发动机曲轴上的皮带轮直径大于、等于或者小于第二发电机转子上的皮带轮直径；或者第一发电机固定在汽车底盘上；或者第一发电机固定在汽车的车架上；或者第一发电机的转子轴为空心轴或者实心轴；或者第一发电机或第二发电机为交流异步发电机；或者第一发电机或第二发电机为爪极发电机。
全文摘要
本发明涉及汽车动力领域，具体涉及一种汽车的发电机机组，包括发电机的定子、发电机的转子、发电机的罩壳，其特征是，所述发电机系统包括两个发电机，第一发电机是汽车空调电动压缩机的发电机，为汽车空调的电动压缩机系统提供电力，第二发电机给汽车其它电器供电，第一发电机转子驱动轴和发动机曲轴为同一根轴；第二发电机位于发动机侧面或上面，第二发电机转子驱动轴通过皮带或链条与发动机曲轴联接，发动机驱动两个发电机的驱动轴转动，第二发电机为发电机-起动机一体机，第一发电机和第二发电机的输出端设置有稳压器，第一发电机的输出电压为42伏，第二发电机的输出电压为14伏。本发明方案使汽车发动机和发电机的噪声和振动大大降低。既保证电动压缩机供电的稳定性，同时也满足了电气设备对电力的更高要求。
文档编号F02B63/04GK102817708SQ201110154488
公开日2012年12月12日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者罗岳华, 邱则有 申请人:湖南华强电气有限公司, 邱则有