專利名稱:氣動自行車的制作方法
本實(shí)用新型是以氣動能量代替人力的一種新型機(jī)動自行車，在此領(lǐng)域中，品種規(guī)格繁多，且能源結(jié)構(gòu)也多樣化。例如風(fēng)帆自行車FR2416828及太陽能自行車等，它們僅能在特定的環(huán)境中才能行駛。尚有各種電瓶自行車DX－BO型，CB2050270，DE3048548等，又有用飛輪蓄能的自行車DE3116880，它們雖然都是采用無公害的清潔能源，但由于其能量密度很小，故結(jié)構(gòu)龐大效率低。近年又出現(xiàn)一種丙烷氣動自行車，它是利用丙烷與水混合時產(chǎn)生高壓蒸汽，作為氣動工質(zhì)。其缺點(diǎn)在于丙烷來源較困難，且排出的廢氣有毒性。還有英國研制的一種蒸汽動力自行車，是用高溫高壓水蒸汽作為工質(zhì)的，結(jié)構(gòu)龐大，其中包括鍋爐，燃燒箱，水箱及發(fā)動機(jī)等。
綜上所述能源結(jié)構(gòu)是多樣化的，工質(zhì)多數(shù)是高溫高壓，而且古典低效率的曲軸連桿機(jī)構(gòu)還是廣泛地用于發(fā)動機(jī)中。本實(shí)用新型與眾不同，其主要特征是采用效率較高的氣動棘輪發(fā)動機(jī)，并以常溫高壓的液態(tài)CO2作為能源。
本實(shí)用新型之目的為求提高機(jī)動自行車的技術(shù)性能，而研制一種高效率的新型氣動棘輪發(fā)動機(jī)，及開發(fā)一種既安全又無公害的液態(tài)CO2新能源。
以下將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)描述
圖1是氣動自行車的實(shí)施總結(jié)構(gòu)圖。
圖2是氣動棘輪發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)圖。
圖3是隔膜式氣動棘輪發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是滑片式氣動發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是圖4的俯視圖。
本實(shí)用新型最主要的特征為發(fā)動機(jī)部分，現(xiàn)將其同一構(gòu)思的三種結(jié)構(gòu)內(nèi)容說明如下第一、由圖2可知。當(dāng)高壓CO2氣流從導(dǎo)管〔7〕進(jìn)入換氣閥〔8〕中的導(dǎo)氣孔〔9〕，并流入氣缸室〔10〕后，即推動自由活塞〔11〕向右方移動。此時大部分能量經(jīng)由齒條〔12〕向棘輪裝置
傳遞，并帶動鏈條〔13〕驅(qū)動車的后輪開始運(yùn)行。與此同時自由活塞〔11〕已到達(dá)終點(diǎn)，并與緩沖枕〔15〕接觸，此時活塞裙〔16〕處即將擋板〔17〕移至〔18〕的位置上，并帶動氣閥桿〔19〕，迫使換氣閥〔8〕向右方移動。這時排氣孔〔20〕剛好對正導(dǎo)氣管〔9〕的位置上，使氣缸室〔10〕中的廢氣往外排出，當(dāng)即形成負(fù)壓狀態(tài)，復(fù)位彈簧〔14〕迫使自由活塞〔11〕復(fù)位，這樣就完成一個工作循環(huán)。以后就周而復(fù)始地連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
第二、由圖3可知。當(dāng)高壓CO2氣流從導(dǎo)管〔22〕進(jìn)入換氣閥〔23〕中的導(dǎo)氣槽〔24〕后，再經(jīng)由輸氣管〔25〕進(jìn)入膜片室〔26〕內(nèi)進(jìn)行膨脹。迫使膜片〔27〕向左方擴(kuò)張，其產(chǎn)生的動能大部分由主軸齒條〔28〕傳遞給棘輪裝置
。再通過變速器〔29〕，調(diào)整轉(zhuǎn)速后，帶動鏈條〔30〕驅(qū)動車后輪運(yùn)行。此時復(fù)位彈簧〔35〕受壓縮，當(dāng)膜片〔27〕到達(dá)終點(diǎn)〔31〕的位置時，擋板〔32〕已到達(dá)換氣桿端〔33〕處。推動換氣閥〔23〕向左移動，則導(dǎo)氣槽〔24〕剛好在排氣口〔34〕與輸氣管〔25〕之間。這樣膜片室〔26〕內(nèi)的廢氣迅速往外排出，而形成負(fù)壓，此時復(fù)位彈簧〔35〕又將膜片〔27〕壓回原處，并使齒條〔28〕末端與緩沖枕〔36〕碰接，這樣就完成一個工作循環(huán)，以后就周而復(fù)始地連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
第三、由圖4可知，高壓CO2氣流從導(dǎo)管〔37〕進(jìn)入氣缸〔38〕中開始膨脹(彈簧〔43〕防止滑片漏氣)，使滑片〔39〕轉(zhuǎn)動。當(dāng)滑片〔39〕到達(dá)排氣口〔40〕時，便將氣缸〔38〕中的廢氣排出，此時后一個滑片又跟隨進(jìn)入氣缸〔38〕中轉(zhuǎn)動，這樣幾個滑片相互牽引交替轉(zhuǎn)動，便將動能經(jīng)由滑片主軸〔42〕至變速裝置 (見圖5)。調(diào)整轉(zhuǎn)速后帶動鏈條〔41〕驅(qū)車運(yùn)行。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)如下(一)本實(shí)用新型是采用既安全又無公害的液態(tài)CO2新能源，1公斤的液態(tài)CO2可供中速行駛60公里。
(二)液態(tài)CO2比汽油較優(yōu)良，首先它是一種安全又清潔的能源，而且它的生產(chǎn)過程很簡單。只要在常溫及75大氣壓力下進(jìn)行壓縮，用水冷卻即得液態(tài)CO2。且原料來源廣泛，但汽油要從石油中提煉出來時，要經(jīng)過蒸餾、熱裂、催化、脫氫、脫硫、疊合等復(fù)雜過程。而且要在高溫高壓條件下進(jìn)行，故汽油是耗費(fèi)提煉能量很大的二次能源。
(三)本實(shí)用新型之氣動棘輪發(fā)動機(jī)的自由活塞是在常溫低壓下工作，故動力構(gòu)件壽命長，技術(shù)條件要求低。與其相比常規(guī)汽油發(fā)動機(jī)則要在高溫高壓下工作，要求較高。
(四)本實(shí)用新型之發(fā)動機(jī)是線性能量輸出的，故其效率較高，而其他有曲軸連桿的發(fā)動機(jī)沒有這一優(yōu)點(diǎn)。
(五)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)很簡單，可在普通的自行車中加裝一套氣動棘輪發(fā)動機(jī)及液態(tài)CO2鋼瓶即可，(六)氣動棘輪發(fā)動機(jī)的自由活塞復(fù)位構(gòu)件是彈簧，它是彈性運(yùn)動元件，摩擦耗功小、且能緩和自由活塞對氣缸低部的沖擊力。
實(shí)施本實(shí)用新型最好方式見圖1，它是具體實(shí)施的總結(jié)構(gòu)圖，在普通的自行車支架上裝上一個內(nèi)盛液態(tài)CO2的小鋼瓶〔2〕。將自行車的腳踏曲柄卸下，裝上一套氣動棘輪發(fā)動機(jī)〔4〕，并使其功率輸出軸與原車軸連接。再將輸氣管〔3〕與鋼瓶〔2〕及發(fā)動機(jī)〔4〕相連接、速度控制〔1〕是鋼瓶的開關(guān)，采用原自行車的動力驅(qū)動系統(tǒng)(鏈條〔5〕及車后輪〔6〕等)。本實(shí)用新型的實(shí)施效果主要決定氣動棘輪發(fā)動機(jī)的技術(shù)性能。第一種發(fā)動機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，速度易于控制，但噪聲較大。第二種發(fā)動機(jī)起動扭矩最大，氣缸總壓力的利用率在50％，密封性能最好，且加工精度要求低，結(jié)構(gòu)很緊湊。但膜片行程短，宜于低速運(yùn)行。第三種發(fā)動機(jī)起動扭矩小，結(jié)構(gòu)簡單，缺點(diǎn)是耗費(fèi)氣量大，而密封性能差，宜于高速運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.一種裝有氣動棘輪發(fā)動機(jī)的車輛，在普通的自行車上安裝一套氣動棘輪發(fā)動機(jī)[4]，及液態(tài)CO2鋼瓶[2]即成。本實(shí)用新型的特征是氣動棘輪發(fā)動機(jī)[4]是單缸兩沖程發(fā)動機(jī)，自由活塞復(fù)位是采用彈簧元件[14]，該活塞的中部有齒條[12]，它是與棘輪裝置
藕合作為能量輸出主要構(gòu)件，氣缸的兩端有緩沖枕[15]，[21]。自由活塞的往復(fù)運(yùn)動是由換氣閥[8]控制，采用液態(tài)CO2能源。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的氣動自行車，其特征是發(fā)動機(jī)中的自由活塞〔11〕中部有齒條〔12〕。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1及2的氣動自行車，其特征是在發(fā)動機(jī)的氣缸中部有兩個擋板〔17〕，它和活塞裙〔16〕的兩端保持間歇式的接觸，并由它帶動換氣閥〔8〕工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1及2的氣動自行車，其特征是齒條〔12〕與棘輪裝置
耦合輸出功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1及2的氣動自行車，其特征是氣缸內(nèi)的兩端有緩沖彈簧或氣墊裝置及緩沖枕〔15〕，〔21〕及〔36〕。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1的氣動自行車，其特征是裝有一主軸齒條〔28〕及復(fù)位彈簧〔35〕。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6的氣動自行車，其特征是齒條〔28〕與棘輪裝置
耦合。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1的氣動自行車，其特征是膜片〔27〕與主軸齒條〔28〕相連，而該軸兩端有緩沖彈簧及緩沖枕〔36〕。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1及6的氣動自行車，其特征是換氣閥〔8〕及〔23〕的開關(guān)動作是由擋板〔17〕及換氣桿〔33〕的控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1的氣動自行車，其特征是滑片主軸〔42〕與一組變速裝置
耦合。
專利摘要
氣動自行車是以液態(tài)CO
文檔編號B62M7/04GK85201243SQ85201243
公開日1986年12月24日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者黃曼云, 魯祖 申請人:黃曼云導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan