本發(fā)明涉及一種運(yùn)行中的車輛風(fēng)阻能回收利用的新概念車體，適用于轎車、電動(dòng)轎車及小面包車、大巴車等各種車輛，屬于車輛制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，有很多汽車方面節(jié)能發(fā)明專利，不斷更新著目前各類汽車節(jié)能技術(shù)。如申請?zhí)?01010106467.6中國專利中公開了一種節(jié)能器所述：改造進(jìn)、排氣管構(gòu)造來適度改進(jìn)進(jìn)、排氣的速率，使發(fā)動(dòng)機(jī)燃料充分燃燒達(dá)到節(jié)能目的；再如，申請?zhí)?01510353415.1中國專利中公開了一種節(jié)能動(dòng)力系統(tǒng)所述：利用電源動(dòng)力和太陽能動(dòng)力，由經(jīng)優(yōu)化的控制組成了節(jié)能動(dòng)力系統(tǒng)，這種發(fā)明，對現(xiàn)有的車輛制造技術(shù)有所幫助和提高。由于在行駛中的車輛，其能量極大部份消耗在抗風(fēng)阻上，要是在這方面研究對車體結(jié)構(gòu)有所改進(jìn)，車輛的節(jié)能效果是顯著的。但是，在現(xiàn)有公開的汽車節(jié)能專利中，很難找到有關(guān)運(yùn)行中的車輛風(fēng)阻能回收利用的發(fā)明。究其原因，是被傳統(tǒng)的汽車設(shè)計(jì)制造理念所束縛。

現(xiàn)為節(jié)能減排而設(shè)計(jì)的車體，是個(gè)全新概念的車體。經(jīng)研究，車輛在靜止時(shí)，車頭與車尾所受到的氣壓是一致的<圖1a>。當(dāng)車輛開動(dòng)時(shí)，靜止的空氣對行駛中車輛而言，變成了氣流，形成了風(fēng)。這時(shí)車輛的頭部受到了氣流的正向壓力風(fēng)阻，車輛的尾部受到了氣流的負(fù)向壓力風(fēng)阻<圖1b>。不管現(xiàn)在車輛的頭尾部設(shè)計(jì)的多么流線型，車輛行駛中總阻力是由正向壓力風(fēng)阻及負(fù)向壓力風(fēng)阻與車體正向投影面積大小所確定的。所以，其運(yùn)行中的車輛，空氣總阻力等于單位面積上正向壓力風(fēng)阻，減去單位面積上的負(fù)向壓力風(fēng)阻，乘于車體正向投影的總面積。因此，在行駛中的車輛要節(jié)能減排降低能耗，只要減少車輛的正向投影面積就可達(dá)到目的。抓住了這樣的主題，提出了一種在現(xiàn)有各種車輛正向投影面積內(nèi)及不影響駕駛員駕駛視線、乘員乘座的前題下，向車體內(nèi)部邊角處，車體底盤部的一切空隙要空間，意在降低各種車輛正向投影面積，達(dá)到節(jié)能減排目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的首要目的在于：提出一種運(yùn)行中車輛風(fēng)阻能回收利用裝置，安裝在為節(jié)能減排設(shè)計(jì)的新概念車體內(nèi)。在不增加現(xiàn)有各種車體正向投影面積與不影響駕駛員駕駛視線、乘員乘座的前題下，車體設(shè)置包括車輛<圖2a>底部從前防撞保險(xiǎn)杠<13>到后防撞保險(xiǎn)杠<12>加一底盤封底板<1>，這樣由底盤封底板<1>與車輛底架、車輛地板組成了前端開口子的底盤箱體。車頭內(nèi)部設(shè)置風(fēng)阻氣流收集口<3>，風(fēng)阻氣流收集口<3>喉部與前圍板<4>前面下端的傳動(dòng)軸過道口連接，前圍板<4>后面下端的傳動(dòng)軸過道口連接空氣下通道<5>?？諝庀峦ǖ?lt;5>后端連接空壓腔<7>?？諌呵?lt;7>是由與懸掛于車輛后部車體外排窗<10>組成。車體上氣流收集口<14>.設(shè)在車體前窗中間頂部或頂部兩側(cè)邊角處，連接上空氣通道<8>沿車體頂棚向后伸展，后端連接空壓腔<7>。外排窗<10>置在車廂后部的負(fù)壓中心處。為了使車體后部的負(fù)向壓力風(fēng)阻趨于集中，將車體后部做成方形些<圖1c>。在行駛中<圖2a>，上部的空氣從上氣流收集口<14>進(jìn)入，沿上空氣通道<8>快速流向車后空壓腔<7>。下部的空氣從頭部進(jìn)風(fēng)口14<圖2a>進(jìn)入，經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)<2>周邊空間繞過，進(jìn)入風(fēng)阻氣流收集口<3>，經(jīng)氣流收集口<3>前斜板，引導(dǎo)氣流從氣流收集口<3>的喉部與車輛底架穿過，經(jīng)車輛底架空隙與空氣下通道<5>，快速流向車后空壓腔<7>。上下氣流經(jīng)空壓腔<7>合流后，從外排窗<10>中快速流出。在現(xiàn)有的各種車輛中，如<圖2a>所示的轎車車型的車體，正向投影面積為1.84mx1.2m=2.16m²，經(jīng)過如<圖2a>中上下空氣通道的布局，上空氣通道<8>的截面積為0.135m²，空氣下通道<5>的截面積為0.27m²，上下空氣通道合計(jì)截面積為0.405m²，以面積比計(jì)算：通道面積/車體總投影面積值為0.185。這是轎車車體最緊湊的車型。盡管這樣，起用新概念車體在同樣行駛里程中，還是可節(jié)約＞18.5％抗風(fēng)阻能耗。

新概念車體的車輛在實(shí)際行駛中，正常情況下車體外氣流速度等于車速<圖2a>。而在車體內(nèi)空氣通道<5><8>及外排窗<10>中的氣流速度會在氣流收集口<3>的集壓下和車廂后部的負(fù)壓抽吸作用下，遠(yuǎn)高于車輛行駛速度，便會強(qiáng)制性將空氣從外排窗<10>中快速排出。從外排窗<10>中排出的運(yùn)動(dòng)氣流，實(shí)際上是很大的能量流。所以，在外排窗<10>上懸掛一發(fā)電機(jī)風(fēng)葉輪<11>，利用高速氣流帶動(dòng)發(fā)電機(jī)風(fēng)葉輪<11>高速旋轉(zhuǎn)，使發(fā)電機(jī)<9>發(fā)電，實(shí)施了風(fēng)阻能回收。若對車輛實(shí)際行駛中的氣流能全部回收，阻力有所增加，但不會大于原車輛總阻力。在<圖2a>車型方案中，外排窗<10>直徑取0.8m，面積為0.5m²，車輛行駛速度設(shè)為120km/h。按空氣動(dòng)力學(xué)的能量守恒定律，依風(fēng)力發(fā)電的計(jì)算公式計(jì)算，在<圖2a>車型方案中排出風(fēng)量中，取得了6754.42w電量的回收。一般燃油車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)馬達(dá)功率在5kw至9kw間，起動(dòng)車輛時(shí)馬達(dá)耗電，但在車輛行駛中馬達(dá)在燃油發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下成為發(fā)電機(jī)，擔(dān)負(fù)向蓄電池充電及車內(nèi)用電供給。起用新概念車體后，車輛在行駛中使用離合器把起動(dòng)馬達(dá)脫離發(fā)動(dòng)機(jī)，為發(fā)動(dòng)機(jī)減負(fù)。由發(fā)電機(jī)<9>發(fā)出的電流經(jīng)恒壓整流后，除向車內(nèi)用電器供電外，同時(shí)也為蓄電池充電。這樣，起用<圖2a>中新概念車體，風(fēng)阻能回收總量=6754.42w+<車用發(fā)電機(jī)能耗功率>。當(dāng)然，純電動(dòng)轎車<圖2b>比<圖2a>中新概念車體要好布局多了，底盤可利用空間大，由發(fā)電機(jī)<9>發(fā)出的電流經(jīng)恒壓整流后，可直接返送于驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用。中巴車、大巴車<圖3a>可利用空間更大，其內(nèi)部布局見<圖3b>，頭部進(jìn)氣口布局見<圖3d>，所得到回收能量更大。在這樣情況下，中巴車、大巴車<圖3a>及其他一些車輛，后部設(shè)置一個(gè)外排窗是不夠的，應(yīng)在車后部設(shè)置多個(gè)外排窗<圖3c>，意在減少排風(fēng)阻力，增加負(fù)壓抽吸面積。這樣可掛多個(gè)發(fā)電機(jī)風(fēng)葉輪，利用帶傳動(dòng)或其他機(jī)械傳送方式將風(fēng)葉輪動(dòng)能同時(shí)傳于發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，實(shí)現(xiàn)風(fēng)阻能的回收。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

圖1a為本發(fā)明的轎車體靜止說明圖

圖1b為本發(fā)明的轎車體動(dòng)態(tài)說明圖。圖中：1、正向氣流2、小車式樣3、小負(fù)壓區(qū)4、大負(fù)壓區(qū)5、負(fù)向氣流6、汽車行駛方向7、汽流方向

圖1c為本發(fā)明新概念車體動(dòng)態(tài)說明圖。圖中：1、小車式樣2、外排窗側(cè)面外觀3、大負(fù)壓區(qū)4、汽車行駛方向5、汽流方向

圖2a為本發(fā)明新概念車體結(jié)構(gòu)圖。圖中：1、底盤封底板2、發(fā)動(dòng)機(jī)3、氣流收集口4、前圍板5、空氣下通道6、傳動(dòng)軸7、空壓腔8、空氣上通道9.發(fā)電機(jī)10、外排窗11、發(fā)電機(jī)葉輪12、后防撞保險(xiǎn)杠13、前防撞保險(xiǎn)杠14、頭部上氣流收集口15、頭部下進(jìn)風(fēng)口16、空氣流向

圖2b為本發(fā)明電動(dòng)車新概念車體結(jié)構(gòu)圖。圖中：1、底盤封底板2、整流器3、氣流收集口4、前圍板5、空氣下通道6、傳動(dòng)軸7、空壓腔8、空氣上通道9.發(fā)電機(jī)10、外排窗11、發(fā)電機(jī)葉輪12、后防撞保險(xiǎn)杠13、前防撞保險(xiǎn)杠14、頭部上氣流收集口15、頭部下進(jìn)風(fēng)口16、空氣流向

圖3a為本發(fā)明中巴、大巴新概念車體結(jié)構(gòu)說明圖。圖中：6、底部貨倉門

圖3b為本發(fā)明中巴、大巴新概念車體氣流通道分布圖圖中：1、底盤封底板2、上部儲物倉4、座椅5、空氣下通道7、底盤箱口8、空氣上通道3、下部儲物倉6、底部貨倉門

圖3c為本發(fā)明中巴、大巴新概念車體后部外排窗分布圖圖中：9、車體后窗10、外排窗分布11、發(fā)電機(jī)葉輪12后防撞保險(xiǎn)杠。

圖3d為本發(fā)明中巴、大巴新概念車體頭部進(jìn)氣口分布圖。圖中：13、前防撞保險(xiǎn)杠14、頭部上氣流收集口15、頭部下進(jìn)風(fēng)口

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

本實(shí)施例的為節(jié)能減排設(shè)計(jì)的新概念車體，包括如圖2a、圖2b、圖3a、圖3b、圖3c、圖3d所示，由頭部上進(jìn)風(fēng)口<14>、頭部下進(jìn)風(fēng)口<15>、氣流收集口<3>、空氣下通道<5>、空氣上通道<8>、空壓腔<7>、外排窗<10>、發(fā)電機(jī)葉輪<11>、發(fā)電機(jī)<9>及底盤封底板<1>組成。車體設(shè)置包括車輛<圖2a>底部從前防撞保險(xiǎn)杠<13>到后防撞保險(xiǎn)杠<12>加一底盤封底板<1>，由底盤封底板<1>與車輛底架、車輛地板組成了前端開口子的底盤架箱體。車頭內(nèi)部設(shè)置風(fēng)阻氣流收集口<3>，風(fēng)阻氣流收集口<3>喉部與前圍板<4>前面下端的傳動(dòng)軸過道口連接，前圍板<4>后面下端的傳動(dòng)軸過道口連接空氣下通道<5>?？諝庀峦ǖ?lt;5>后端連接空壓腔<7>?？諌呵?lt;7>是由與懸掛于車輛后部車體外排窗<10>組成。車體上氣流收集口<14>.設(shè)在車體前窗中間頂部或頂部兩側(cè)邊角處，連接上空氣通道<8>沿車體頂棚向后伸展，后端連接空壓腔<7>。外排窗<10>置在車廂后部的負(fù)壓中心處。在外排窗<10>上懸掛發(fā)電機(jī)風(fēng)葉輪<11>，再由傳動(dòng)件連接發(fā)電機(jī)<9>。