空氣動力汽車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及空氣動力汽車，包括電源插線、空氣壓縮機(jī)、壓縮空氣罐、備用蓄電池、流體動力發(fā)動機(jī)、直流發(fā)電機(jī)、直流電動機(jī)、發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口、發(fā)動機(jī)排氣口、發(fā)動機(jī)驅(qū)動軸、車架、架體，本實(shí)用新型選用現(xiàn)有油電雙動力汽車或純電動汽車改裝，省去了燃油動力部分設(shè)備，保留電力驅(qū)動系統(tǒng)，拆除大部分蓄電池，將安裝蓄電池和油箱的空間用于安裝壓縮空氣罐。充氣時，將電源插線連接動力電源或普通電源插座，空氣壓縮機(jī)通過電源插線與電源連接后，對壓縮空氣罐進(jìn)行充氣操作，當(dāng)本實(shí)用新型所述空氣動力汽車的四個直流發(fā)動機(jī)分別與車輛的四個車輪連接時，就連差速器也不需要了，使得汽車成為真正的四驅(qū)車和完全沒有機(jī)械傳動系統(tǒng)的全電動、全電控汽車。
【專利說明】空氣動力汽車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及新能源汽車領(lǐng)域，具體是空氣動力汽車。

【背景技術(shù)】
[0002]如今能源危機(jī)已經(jīng)越來越迫在眉睫。有分析家說，如果在未來幾十年內(nèi)不能用新能源取代汽油，那么汽車就是一種即將沒落的“生物”。同時，霧霾等大氣污染的元兇大部分來自于燃油汽車的使用，中國大城市中的空氣污染已經(jīng)到了令人難以忍受的地步了，電動汽車雖然能解決空氣污染問題，但電動汽車充電時間長、行駛距離短，如要達(dá)到一般汽車的行駛里程，成本將呈指數(shù)增加。而且燃油汽車的油箱和電動汽車的蓄電池在激烈碰撞之后也會發(fā)生燃燒和爆炸，安全性能不能保證，最主要的，蓄電池的生產(chǎn)和報廢后的處理過程也會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，只有采用壓縮空氣作為動力的汽車完全可以做到零排放，安全性能也能夠得到保證，汽車的生產(chǎn)和報廢處理過程也不會產(chǎn)生嚴(yán)重污染。
[0003]據(jù)美國媒體報道，能源問題與環(huán)保問題是一直以來困擾全球汽車行業(yè)的最嚴(yán)峻的兩大問題。為此，各家車廠也是“八仙過海，各顯神通”，各種概念層出不窮。美國ZPM(Zerc)Pollut1n Motors，零排放汽車)公司力爭在2011年初將空氣動力汽車投放美國市場，這種汽車通過壓縮空氣和一個小型的常規(guī)引擎來提供動力。ZPM公司首席執(zhí)行官施瓦-文卡特說，公司的最終目標(biāo)是把空氣動力汽車的價格控制在18000到20000美元之間，燃料效能達(dá)到100公里I加侖汽油，在低速行駛時廢氣零排放。
[0004]在世界其他國家，空氣動力汽車技術(shù)正在加速發(fā)展。2012年3月法國MDI公司在瑞士日內(nèi)瓦國際車展上展示了一輛空氣動力汽車Airpod。Airpod是一款是外形酷似甲殼蟲的三輪汽車，AirPod前后各有一個向上開啟的玻璃門，2排座位背靠背，前排有I個座位，后排有2個座位。Airpod是一款只能在城市行駛的車輛，是世界上最小的3座車輛，但也可乘坐3名成人和I名兒童。這種車用壓縮空氣驅(qū)動，完全是零排放、零污染的潔凈汽車。同年3月，新版空氣動力車正在阿姆斯特丹的史基浦機(jī)場(Schipol airport)接受法國航空-荷蘭皇家航空公司(Air France KLM)的測試，它們將在未來代替龐大的服務(wù)電動車隊。
[0005]不過有工程學(xué)專家對這項技術(shù)表示懷疑，說空氣壓縮本身就是高能耗。美國西北大學(xué)化學(xué)和生物工程學(xué)專家哈羅德說“空氣壓縮機(jī)是轉(zhuǎn)化電能效率最低的機(jī)器之一。為什么不像電動汽車一樣直接使用電能？從能源利用的角度來說，空氣動力汽車并沒有什么意義?！蓖瑫r，另外有專家分析認(rèn)為，空氣壓縮動力驅(qū)動的發(fā)動機(jī)，其工作過程和能量的利用，高壓空氣的儲存、壓縮和壓力，適應(yīng)環(huán)境溫度、持續(xù)行駛里程和速度，技術(shù)上可行。壓縮空氣為動力，作為汽車產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)充能源，的確是一種經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)保性能極強(qiáng)的清潔能源，是一種具有應(yīng)用前景十分廣闊的綠色能源汽車。
[0006]雖然目前各種新能源汽車及空氣動力汽車層出不窮，但還沒有一種全電動、全電控，可靠性高、造價低、壽命長，并且輔助設(shè)施建設(shè)方便的簡易結(jié)構(gòu)純空氣動力汽車。實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型正是針對以上技術(shù)問題，提供一種全機(jī)械式結(jié)構(gòu)，可靠性高、造價低、壽命長，并且可以不用專門建設(shè)輔助設(shè)施的簡易結(jié)構(gòu)的全電動、全電控的純空氣動力汽車。
[0008]本實(shí)用新型主要通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。
[0009]空氣動力汽車，包括電源插線、空氣壓縮機(jī)、壓縮空氣罐、備用蓄電池、流體動力發(fā)動機(jī)、直流發(fā)電機(jī)、直流電動機(jī)、發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口、發(fā)動機(jī)排氣口、發(fā)動機(jī)驅(qū)動軸、車架、架體，其特征在于架體設(shè)置在車架內(nèi)，空氣壓縮機(jī)、壓縮空氣罐、備用蓄電池、流體動力發(fā)動機(jī)、直流發(fā)電機(jī)、直流電動機(jī)設(shè)置在車架上，空氣壓縮機(jī)與電源插線連接，壓縮空氣罐上設(shè)置有發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口，壓縮空氣罐通過發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口與流體動力發(fā)動機(jī)連接,流體動力發(fā)動機(jī)通過發(fā)動機(jī)驅(qū)動軸驅(qū)動直流發(fā)電機(jī)發(fā)電,流體動力發(fā)動機(jī)內(nèi)做功后的廢氣通過發(fā)動機(jī)排氣口排出，直流發(fā)電機(jī)分別與備用蓄電池、直流電動機(jī)連接，備用蓄電池與直流電動機(jī)連接。直流電動機(jī)為兩個，分別與車輛的前、后橋連接，并通過前、后橋驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。直流電動機(jī)為四個，分別與車輛的四個車輪連接并直接驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。發(fā)動機(jī)排氣口連接到車輛通風(fēng)系統(tǒng)及四個車輪前，并利用排氣口的低溫廢氣進(jìn)行降溫與通風(fēng)，同時可給車輪增加一定的扭矩。壓縮空氣罐內(nèi)的初始壓力>30MPa。壓縮空氣罐選用碳纖維鋼瓶。壓縮空氣罐選用只漏不爆的鋼瓶。
[0010]本實(shí)用新型選用現(xiàn)有油電雙動力汽車或純電動汽車改裝，省去了燃油動力部分設(shè)備，保留電力驅(qū)動系統(tǒng)，拆除大部分蓄電池，將安裝蓄電池和油箱的空間用于安裝壓縮空氣罐。充氣時，將空氣壓縮機(jī)上連接的電源插線連接動力電源或普通電源插座，空氣壓縮機(jī)通過電源插線與電源連接后，對壓縮空氣罐進(jìn)行充氣操作，當(dāng)需要行駛時，通過車輛控制系統(tǒng)控制壓縮空氣罐上的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口打開，壓縮空氣罐內(nèi)的高壓空氣經(jīng)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口進(jìn)入到流體動力發(fā)動機(jī)做功，流體動力發(fā)動機(jī)通過發(fā)動機(jī)驅(qū)動軸驅(qū)動直流發(fā)電機(jī)發(fā)電后，由控制系統(tǒng)控制電力輸出至備用蓄電池或相應(yīng)的直流電動機(jī)上，直流電動機(jī)驅(qū)動相應(yīng)的前、后橋或相應(yīng)的車輪，空氣動力汽車即可正常行駛。流體動力發(fā)動機(jī)驅(qū)動直流發(fā)電機(jī)發(fā)出直流電，用電線傳輸?shù)桨惭b在前、后橋或四個車輪上的直流電動機(jī)，同時，在汽車下坡和減速時，直流電機(jī)機(jī)又可以為備用蓄電池發(fā)電，同時，直流電動機(jī)還可以方便地調(diào)速與控制，因此，本實(shí)用新型所述空氣動力汽車不需要有變速箱。
[0011]當(dāng)本實(shí)用新型所述空氣動力汽車空載時，流體動力發(fā)動機(jī)的多余動力輸出帶動直流發(fā)電機(jī)對備用蓄電池進(jìn)行充電。當(dāng)本實(shí)用新型所述空氣動力汽車需要較大動力時，可通過對壓縮空氣罐上進(jìn)行加熱，以實(shí)現(xiàn)壓縮空氣罐內(nèi)的高壓氣體快速釋放，增加做功效率。當(dāng)本實(shí)用新型所述空氣動力汽車的四個直流電動機(jī)分別與車輛的四個車輪連接時，這個時候就連差速器也不需要了，而中國目前汽車行業(yè)的最大瓶頸就是差速器不過關(guān)，這樣我們就可以繞過這個技術(shù)難關(guān)，使得汽車成為真正的四驅(qū)車和完全沒有機(jī)械傳動系統(tǒng)的全電傳、電控汽車。
[0012]為了使流體動力發(fā)動機(jī)更適用于空氣動力汽車，我們還可以使用專有的JBQ熱化學(xué)金屬離子表面強(qiáng)化技術(shù)使得流體動力發(fā)動機(jī)的流道部件高硬度、高光潔度，降低流體的流動阻力，提高零件的抗磨損能力。我們還可以使用專有的管道內(nèi)壁拋光整形技術(shù)，大大降低壓縮空氣在管道內(nèi)的流動阻力，從而使整體效率得到可觀提高。同時，為了提供其安全性，我們還可以使用碳纖維來制造高壓空氣儲罐，以達(dá)到只漏不爆的目的。
[0013]現(xiàn)有汽車發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)效率大約為30%左右，但在城市通行的汽車在大多數(shù)時間并不能保證在經(jīng)濟(jì)效率下行駛，更多的時候效率保持在15%左右甚至更低。但是，采用本實(shí)用新型所述的全電動、全電控的空氣動力汽車，可以使發(fā)動機(jī)始終在最高效率下工作，而且可以使下坡和減速的動量轉(zhuǎn)化為電能儲存在備用蓄電池中。
[0014]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]附圖中，圖1是本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實(shí)用新型車體結(jié)構(gòu)示意圖，其中:
[0016]1 一電源插線，2—空氣壓縮機(jī)，3—壓縮空氣罐，4一備用蓄電池，5—流體動力發(fā)動機(jī)，6—直流發(fā)電機(jī)，7—直流電動機(jī)，8—車架，9—架體，51—發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口，52—發(fā)動機(jī)排氣口，53—發(fā)動機(jī)驅(qū)動軸。
具體實(shí)施例
[0017]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0018]實(shí)施例1
[0019]直流電動機(jī)7通過驅(qū)動前橋、后橋驅(qū)動車輛前進(jìn)。
[0020]在本實(shí)施例中，架體9設(shè)置在車架8內(nèi)，空氣壓縮機(jī)2、壓縮空氣罐3、備用蓄電池4、流體動力發(fā)動機(jī)5、直流發(fā)電機(jī)6、直流電動機(jī)7設(shè)置在車架8上，空氣壓縮機(jī)2與電源插線1連接，壓縮空氣罐3上設(shè)置有發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口 51，壓縮空氣罐3通過發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口 51與流體動力發(fā)動機(jī)5連接，流體動力發(fā)動機(jī)5通過發(fā)動機(jī)驅(qū)動軸53驅(qū)動直流發(fā)電機(jī)6發(fā)電，流體動力發(fā)動機(jī)5內(nèi)做功后的廢氣通過發(fā)動機(jī)排氣口 52排出，直流發(fā)電機(jī)6分別與備用蓄電池4、直流電動機(jī)7連接，備用蓄電池4與直流電動機(jī)7連接，直流電動機(jī)7為兩個，分別與車輛的前、后橋連接。
[0021]本實(shí)施例中選用現(xiàn)有油電雙動力汽車或純電動汽車改裝，省去了燃油動力部分設(shè)備，保留電力驅(qū)動系統(tǒng)，拆除大部分蓄電池，將安裝蓄電池和油箱的空間用于安裝壓縮空氣罐3。充氣時，將電源插線1連接動力電源或普通電源插座，空氣壓縮機(jī)2通過電源插線1與電源連接后，對壓縮空氣罐3進(jìn)行充氣操作，當(dāng)需要行駛時，通過車輛控制系統(tǒng)控制壓縮空氣罐3上的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口 51打開，壓縮空氣罐3內(nèi)的高壓空氣經(jīng)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口 51進(jìn)入到流體動力發(fā)動機(jī)5做功，流體動力發(fā)動機(jī)5通過發(fā)動機(jī)驅(qū)動軸53驅(qū)動直流發(fā)電機(jī)6發(fā)電后，由控制系統(tǒng)控制電力輸出至備用蓄電池4或相應(yīng)的直流電動機(jī)7上，直流電動機(jī)7驅(qū)動相應(yīng)的前、后橋，空氣動力汽車即可正常行駛。流體動力發(fā)動機(jī)5驅(qū)動直流發(fā)電機(jī)6發(fā)出直流電，用電線傳輸?shù)桨惭b在前、后橋上的直流電動機(jī)7，同時，在汽車下坡和減速時，直流電動機(jī)又可以為備用蓄電池4發(fā)電，同時，直流電動機(jī)7還可以方便地調(diào)速與控制，因此，本實(shí)施例所述空氣動力汽車不需要有變速箱?？煞奖愕刂苯訉F(xiàn)在的車輛進(jìn)行改裝，減少了批量生產(chǎn)的技術(shù)投入成本。
[0022]實(shí)施例2
[0023]直流電動機(jī)7通過直接驅(qū)動車輪前進(jìn)。
[0024]在本實(shí)施例中，架體9設(shè)置在車架8內(nèi)，空氣壓縮機(jī)2、壓縮空氣罐3、備用蓄電池4、流體動力發(fā)動機(jī)5、直流發(fā)電機(jī)6、直流電動機(jī)7設(shè)置在車架8上，空氣壓縮機(jī)2與電源插線I連接，壓縮空氣罐3上設(shè)置有發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口 51，壓縮空氣罐3通過發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口 51與流體動力發(fā)動機(jī)5連接，流體動力發(fā)動機(jī)5通過發(fā)動機(jī)驅(qū)動軸53驅(qū)動直流發(fā)電機(jī)6發(fā)電，流體動力發(fā)動機(jī)5內(nèi)做功后的廢氣通過發(fā)動機(jī)排氣口 52排出，直流發(fā)電機(jī)6分別與備用蓄電池4、直流電動機(jī)7連接，備用蓄電池4與直流電動機(jī)7連接，直流電動機(jī)7為四個，四個直流電動機(jī)7分別與車輛的四個車輪連接。
[0025]本實(shí)施例中選用現(xiàn)有油電雙動力四輪驅(qū)動汽車或純電動四輪驅(qū)動汽車改裝，省去了燃油動力部分設(shè)備，保留電力驅(qū)動系統(tǒng)，拆除大部分蓄電池，將安裝蓄電池和油箱的空間用于安裝壓縮空氣罐3。充氣時，將電源插線I連接動力電源或普通電源插座，空氣壓縮機(jī)2通過電源插線I與電源連接后，對壓縮空氣罐3進(jìn)行充氣操作，當(dāng)需要行駛時，通過車輛控制系統(tǒng)控制壓縮空氣罐3上的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口 51打開，壓縮空氣罐3內(nèi)的高壓空氣經(jīng)相應(yīng)的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口 51進(jìn)入到流體動力發(fā)動機(jī)5做功，流體動力發(fā)動機(jī)5通過發(fā)動機(jī)驅(qū)動軸53驅(qū)動直流發(fā)電機(jī)6發(fā)電后，由控制系統(tǒng)控制電力輸出至備用蓄電池4或相應(yīng)的直流電動機(jī)7上，直流電動機(jī)7驅(qū)動相應(yīng)的車輪，空氣動力汽車即可正常行駛。流體動力發(fā)動機(jī)5驅(qū)動直流發(fā)電機(jī)6發(fā)出直流電，用電線傳輸?shù)桨惭b在四個車輪上的直流電動機(jī)7，同時，在汽車下坡和減速時，直流電動機(jī)又可以為備用蓄電池4充電，同時，直流電動機(jī)7還可以方便地調(diào)速與控制，因此，本實(shí)施例所述空氣動力汽車不需要有變速箱、差速器，雖然增加了技術(shù)投入成本，但繞過了國產(chǎn)差速器質(zhì)量不過關(guān)等客觀限制性條件，使得空氣動力汽車成為真正的四驅(qū)車和完全沒有機(jī)械傳動系統(tǒng)的全電傳、電控汽車。
[0026]上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其中所述的流體動力發(fā)動機(jī)5可以選用現(xiàn)有的透平膨脹機(jī)，也可以根據(jù)需要，重新設(shè)計并制造具備壓縮空氣驅(qū)動功能的專用發(fā)動機(jī)，本實(shí)用新型的目的主要在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.空氣動力汽車，包括電源插線、空氣壓縮機(jī)、壓縮空氣罐、備用蓄電池、流體動力發(fā)動機(jī)、直流發(fā)電機(jī)、直流電動機(jī)、發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口、發(fā)動機(jī)排氣口、發(fā)動機(jī)驅(qū)動軸、車架、架體，其特征在于架體設(shè)置在車架內(nèi)，空氣壓縮機(jī)、壓縮空氣罐、備用蓄電池、流體動力發(fā)動機(jī)、直流發(fā)電機(jī)、直流電動機(jī)設(shè)置在車架上，空氣壓縮機(jī)與電源插線連接，壓縮空氣罐上設(shè)置有發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口，壓縮空氣罐通過發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口與流體動力發(fā)動機(jī)連接,流體動力發(fā)動機(jī)通過發(fā)動機(jī)驅(qū)動軸驅(qū)動直流發(fā)電機(jī)發(fā)電,流體動力發(fā)動機(jī)內(nèi)做功后的廢氣通過發(fā)動機(jī)排氣口排出，直流發(fā)電機(jī)分別與備用蓄電池、直流電動機(jī)連接，備用蓄電池與直流電動機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述空氣動力汽車，其特征在于所述直流電動機(jī)為兩個，分別與車輛的前、后橋連接，并通過前、后橋驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述空氣動力汽車，其特征在于所述直流電動機(jī)為四個，分別與車輛的四個車輪連接并直接驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述空氣動力汽車，其特征在于所述發(fā)動機(jī)排氣口連接到車輛通風(fēng)系統(tǒng)及四個車輪前，并利用排氣口的低溫廢氣進(jìn)行降溫與通風(fēng)，同時可給車輪增加一定的扭矩。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述空氣動力汽車，其特征在于所述壓縮空氣罐內(nèi)的初始壓力彡 30MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述空氣動力汽車，其特征在于所述壓縮空氣罐選用碳纖維鋼瓶。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述空氣動力汽車，其特征在于所述壓縮空氣罐選用只漏不爆的鋼瓶。
【文檔編號】B60L11/02GK204095562SQ201420614727
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】俞忠良, 林筱華, 俞琦 申請人:蘇州賽帕太陽能科技有限公司