4.7.3 动力体系维和局部优化法则耦合范例
2025年10月30日
4.7.3 动力体系维和局部优化法则耦合范例
动力体系维和局部优化法则耦合的实质是将系统(机器、产品或工程等)在动力体系维的表征(如动力源、传动方式和储能方式等二级子维要素)进行局部非本质化改变,以优化系统的局部性能并提升系统的性价比,为系统涉及动力体系维及其二级子维的创新发明问题提供完整的解决方案。
其中,动力体系维中的动力源、传动方式和储能方式等二级子维要素可分别和局部优化法则迭代变换,重构出多种创新方案。
1)动力源和局部优化法则耦合范例
如TSI发动机。TSI发动机以双增压为主要特征,采用机械增压和涡轮增压结合燃油分层直喷等技术,是一款双增压燃油分层直喷发动机。相较于机械增压消耗发动机动力的不足,TSI对增压进气的方式进行了局部优化,实现了发动机动力性和燃油经济性的完美结合,具有扭矩控制发动机、链条传动寿命长、电子超速回流控制等优势,如图4-144所示。
2)传动方式和局部优化法则耦合范例
如等速万向节。等速万向节是将轴间有夹角或相互位置有变化的两轴连接,使两轴以相同的角速度传递动力的装置。其具有偏转角度大、动力传输平稳、角速度均匀等优点,克服了十字轴式万向节存在的不等速性等不足,如图4-145所示。

图4-144 TSI发动机

图4-145 等速万向节
3)储能方式和局部优化法则耦合范例
如高性能柔性超级电容器。超级电容器是一种兼具使用寿命长、充电时间短、节约能源和绿色环保等特点的新型储能装置,高性能柔性超级电容器甚至具有循环上万次容量无衰减等特点,如图4-146所示。