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一种车辆的空气阻和尾气动回收利用系统

阅读:793发布:2020-05-12

专利汇可以提供一种车辆的空气阻和尾气动回收利用系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 汽车 的驱动系统,尤其是用于克服和收集车辆行驶时 空气阻 力 的方式和方法,该车辆的空气阻力和尾 气动 力 回收利用 系统由动力 风 轮、聚能器、气动单向 马 达等组成,进气栏动力风轮安装在车辆前端进气栏的内侧,动力侧风轮安装在进气栏动力风轮的两侧,废气风轮安装在 发动机 排气管上,进气栏动力风轮、动力侧风轮和废气风轮分别利用软性 传动轴 连接聚能器,由聚能器将多组风轮输入的 动能 进行聚合后驱动空压机,由空压机产生的压缩空气进入储气罐进行存储,由电磁延时气 阀 控制储气罐内部的压缩空气驱动气动单向马达旋转,并将旋转的动能利用传动皮带传递至发动机,由此对空气阻力产生的动能和废气产生的动能进行回收利用。,下面是一种车辆的空气阻和尾气动回收利用系统专利的具体信息内容。

1.一种车辆的空气阻和尾气动回收利用系统,由进气栏动力轮、动力侧风轮、废气风轮、聚能器、空压机、气动单向达和储气罐组成,其特征在于;车辆前端的中部设有进气栏(1),进气栏内部设有进气栏动力风轮(2),进气栏的两侧设有动力侧风轮(3),风轮的外侧设有集气罩(5),两侧集气罩的上端设有组合车灯(6),废气风轮(9)安装在发动机的排气管上,进气栏动力风轮(2)、动力侧风轮(3)和废气风轮(9)利用软性传动轴(10)连接聚能器(11),聚能器的输出轴的一侧连接空压机(12),空压机用气管连接储气罐(13),储气罐上设有气压安全,气动单向马达(14)安装在发动机上,马达输出端的皮带盘利用传动皮带连接发动机外侧的主轴皮带轮,气动单向马达(14)用气管连接储气罐(13),气动单向马达连接储气罐的气管上设有电磁延时气阀(15),电磁延时气阀连接气动单向马达的气管上设有气体压力节流器(16),加速探测器(17)安装在发动机的加速杆上,加速探测器用导线连接电磁延时气阀(15),电磁延时气阀用导线连接车辆的电池
2.根据权利要求1所述的一种车辆的空气阻力和尾气动力回收利用系统,其特征在于;
该系统的工作方式为;利用安装在车辆前端进气栏内部的进气栏动力风轮、两侧的动力侧风轮对车辆行驶时产生的高速气流进行收集,利用废气风轮对发动机的尾气的动力进行收集,进气栏动力风轮、动力侧风轮和废气风轮旋转的动能利用软性传动轴输入聚能器,由聚能器将多组风轮输入的动能进行聚合后驱动空压机旋转,由空压机产生的压缩空气输入储气罐,由储气罐内部存储的压缩空气驱动气动单向马达旋转,气动单向马达旋转的动能由传动皮带传递至发动机,由加速探测器和电磁延时气阀对储气罐输入气动单向马达的气体通道进行开闭控制。
3.根据权利要求1所述的一种车辆的空气阻力和尾气动力回收利用系统,其特征在于;
进气栏动力风轮(2)的前端设有进气栏(1),进气栏动力风轮的后端连接风轮管,风轮管的中部设有轴承座(18),轴承座的四周用风轮支架(19)连接风轮管,轴承座的内部设有轴承(20),轴承的轴心安装有叶片主轴(21),叶片主轴的前端利用安装头(22)将风轮叶片(4)安装在叶片主轴上,轴承座的后端连接传动轴安装头(23),软性传动轴(24)安装在传动轴安装头上,外侧用紧固螺栓将其进行固定,软性传动轴内部的传动杆与叶片主轴的连接处设有万向连接头(25)。
4.根据权利要求1所述的一种车辆的空气阻力和尾气动力回收利用系统,其特征在于;
动力侧风轮(3)的前端设有集气罩(5)集气罩的进气口(26)呈喇叭口形设计,进气口的外部形状根据车辆前端的外形设计而定,集气罩的后端连接风轮管,风轮管的内部设有风轮叶片(4),动力侧风轮的后端设有气道(27),气道的下端设有排气口(28)。
5.根据权利要求1所述的一种车辆的空气阻力和尾气动力回收利用系统,其特征在于;
废气风轮(9)由风轮外壳(29)、动力叶轮(30)和动力叶轮连接头(31)组成,风轮外壳(29)上设有废气进口(32)和废气出口(33),风轮外壳的侧面设有动力叶轮连接头(31),动力叶轮连接头(31)的内部设有废气风轮轴承(34),轴承的中部设有叶轮轴(35),叶轮轴的前端安装有动力叶轮(30),叶轮轴的后端与传动轴安装头(23)内部的软性传动轴(24)的传动杆上设有万向连接头。
6.根据权利要求1所述的一种车辆的空气阻力和尾气动力回收利用系统,其特征在于;
软性传动轴(24)为软性丝传动轴,由可弯曲的外套和内部的传动钢丝构成,传动钢丝的两端设有传动杆。
7.根据权利要求1所述的一种车辆的空气阻力和尾气动力回收利用系统,其特征在于;
聚能器(11)由高速齿轮(36)和低速主齿轮(37)两个部分构成,低速主齿轮(37)中部的低速齿轮轴(38)利用两侧的主齿轮轴承室(39)和主齿轮轴承(40)安装在壳体内部,低速主齿轮的四周分布排列有3至4组高速齿轮(36),高速齿轮外侧的传动齿和低速主齿轮外侧的传动齿接触,高速齿轮(36)的中部设有单向轴承(41),单向齿轮的轴心设有高速齿轮轴(42),高速齿轮轴的两侧利用高速轴承座(43)和高速轴承(44)将高速齿轮(36)安装在壳体内部低速主齿轮的外侧,高速齿轮轴的一端延伸出壳体连接软性传动轴安装头(45),高速齿轮轴上设有传动连接头(46),聚能器的一侧利用螺栓安装有空压机(12),低速齿轮轴(38)与空压机的主轴上设有空压机联轴器(47)。
8.根据权利要求1所述的一种车辆的空气阻力和尾气动力回收利用系统,其特征在于;
气动单向马达由气动马达(48)和单向离合器(49)两个部分构成,气动马达(48)上设有进气管(50)和排气口(51),气动马达(48)的前端设有单向离合器(49),单向离合器的主动轮连接气动马达的输出轴,单向离合器的从动轮利用皮带盘主轴(52)连接外部的皮带盘(53)。
9.根据权利要求1所述的一种车辆的空气阻力和尾气动力回收利用系统,其特征在于;
气动单向马达(14)通过安装支架安装在发动机的侧面,传动皮带(54)将气动单向马达上的皮带盘和其余的皮带轮进行连接。
10.根据权利要求1所述的一种车辆的空气阻力和尾气动力回收利用系统,其特征在于;电磁延时气阀导通后关闭的延时时间为5秒,低速主齿轮和高速齿轮的齿数比例为4∶1。

说明书全文

一种车辆的空气阻和尾气动回收利用系统

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车的驱动系统,尤其是用于克服车辆行驶时空气阻力的方式和方法。

背景技术

[0002] 各种车辆行驶时空气即会对车辆产生前进的阻力,尤其是小型的家用车辆,因其高速时车速较快,空气对其产生的阻力更为明显,当车辆高速行驶时,车辆的前端即会产生较大的空气阻力,发动机驱动车辆前进的动力很大一部分被空气产生的阻力阻挡,车速越快,阻力越大,而现有的克服空气阻力的方法是尽可能的将车辆的前端制作成流线型,可车辆引擎室的前端需要安装发动机和其余的设备,所以车辆前端的正面面不利于流线型的设计,车辆高速行驶时空气产生的阻力作用于车辆前端的迎风面,由空气产生的阻力需要利用发动机产生的动力进行克服,发动机高速运行时由于活塞的冲击力即可使尾气携带部分的动能,排出的尾气直接排放在空气中,由尾气产生的动能随即消散,而现有的技术均未能对空气产生的阻力和尾气携带的动能进行回收利用,导致了车辆动能的损耗。

发明内容

[0003] 为解决现有技术存在的不足,本发明提供了一种车辆的空气阻力和尾气动力回收利用系统,该系统由进气栏动力风轮、动力侧风轮、废气风轮、聚能器、空压机、气动单向达和储气罐组成,进气栏动力风轮安装在车辆前端进气栏的内侧,动力侧风轮安装在进气栏动力风轮的两侧,风轮内部设有风轮叶片,用于对车辆行驶时空气产生的阻力进行回收,废气风轮安装在发动机排气管上,用于对废气产生的动能进行回收,进气栏动力风轮、动力侧风轮和废气风轮分别利用软性传动轴连接聚能器,由聚能器将动能进行聚合后驱动空压机,由空压机产生的压缩空气进入储气罐进行存储,气动单向马达安装在发动机上,气动单向马达利用气管连接储气罐,气管上设有电磁延时气,车辆高速行驶时作用于车辆前端的空气进入进气栏动力风轮和动力侧风轮内部推动风轮叶片旋转,由发动机排出的尾气推动废气风轮旋转,旋转的动能由聚能器进行聚合后驱动空压机产生高压的压缩空气用于对动能的存储,当车辆进行加速动作时安装在加速杆上的加速探测器将电磁延时气阀的电源导通,此时储气罐内部的高压空气驱动气动单向马达旋转并将旋转的动能输入发动机,由此对空气阻力产生的动能和废气产生的动能进行回收利用。附图说明
[0004] 下面结合附图对本发明作进一步详细的解释,
[0005] 图1为该系统的动力风轮安装在车辆前端的结构示意图,
[0006] 图2为该系统的动力风轮安装在车辆前端的平面结构示意图,
[0007] 图3为该系统的整体结构示意图,
[0008] 图4为进气栏动力风轮的侧面结构示意图,
[0009] 图5为动力侧风轮的结构示意图,
[0010] 图6为废气风轮的结构示意图,
[0011] 图7为聚能器和空压机的结构示意图,
[0012] 图8为气动单向马达的结构示意图,
[0013] 图9为气动单向马达在发动机上的示意图,
[0014] 该系统中进气栏动力风轮、动力侧风轮的风轮叶片、传动轴安装头、旋转连接头和软性传动轴的外部形状,工作方式均相同,为方便解释,以下的附图说明中均以“风轮叶片、传动轴安装头、旋转连接头和软性传动轴”进行解释,由于废气风轮上的传动轴安装头和软性传动轴与进气栏动力风轮和动力侧风轮的传动轴安装头和软性传动轴的外部形状和工作方式相同,以下附图说明中均以“传动轴安装头和软性传动轴”进行解释。

具体实施方式

[0015] 通过图1可以看出,车辆前端的中部设有进气栏(1),进气栏内部设有进气栏动力风轮(2),进气栏的两侧设有动力侧风轮(3),风轮内部设有风轮叶片(4),风轮的外侧设有集气罩(5),两侧集气罩的上端设有组合车灯(6),当车辆高速行驶时,车辆前端的空气即可吹动进气栏动力风轮(2)和动力侧风轮(3)内部的风轮叶片(4)旋转,从而使空气对车辆前端产生的阻力变换为风轮叶片(4)旋转的动力。
[0016] 通过图2可以看出,进气栏动力风轮(2)设置在进气栏内部,进气栏动力风轮的后端设有散热器(7)和发动机(8),由进气栏动力风轮吹出的空气对散热器和发动机进行冷却,车辆前端的两侧设有两组动力侧风轮(3),当车辆高速行驶时由进气栏动力风轮和动力侧风轮对作用于车辆前端的高速气流进行收集并转化为旋转的动力。
[0017] 通过图3可以看出,进气栏动力风轮(2)和动力侧风轮(3)安装在车辆的前端,废气风轮安装在发动机的排气管上,进气栏动力风轮(2)、动力侧风轮(3)和废气风轮(9)利用软性传动轴(10)连接聚能器(11),工作时由车辆前端产生的高速气流吹动进气栏动力风轮和动力侧风轮旋转,由发动机排出的废气驱动废气风轮旋转,风轮旋转的动力由软性传动轴(10)传输至聚能器(11),由聚能器将多组风轮旋转的动能聚合后驱动空压机(12)旋转,由空压机产生的高压压缩气体由气管输入储气罐(13)进行存储,储气罐上设有气压安全阀,气动单向马达(14)安装在发动机上,马达输出端的皮带盘利用传动皮带连接发动机外侧的主轴皮带轮,气动单向马达(14)用气管连接储气罐(13),气动单向马达连接储气罐的气管上设有电磁延时气阀(15),用于对气管通路进行开闭控制,电磁延时气阀连接气动单向马达的气管上设有气体压力节流器(16),用于对输入气动单向马达的气体压力进行限制,当储气罐内部的压缩气体的压力高于气体压力节流器的设定值时气体的压力将弹簧阀推开,节流器的气体通道导通,当气体压力低于气体压力节流器的设定值时气体通道在弹簧的作用力下关闭,节流器不动作,设备工作时由储气罐(13)输出的高压压缩空气驱动气动单向马达(14)旋转,并将旋转的动能传输至发动机,加速探测器(17)安装在发动机的加速杆上,用于探测出发动机的加速动作,加速探测器用导线连接电磁延时气阀(15),用于对电磁延时气阀进行启动控制,加速探测器(17)的工作程序为对发动机的加速动作进行探测,当发动机的加速杆位置发生改变时加速探测器将探测出的信号输入电磁延时气阀,电磁延时气阀接收到启动信号后将储气罐输入气动单向马达的气管通路导通,电磁延时气阀导通后延时5秒后将气管通道关闭,电磁延时气阀用导线连接车辆的电池,用于获得工作电源,该系统应用于电动汽车时气动单向马达安装在电动汽车的电动机一侧,利用传动皮带将电动机的输出端和气动单向马达相连,该系统应用于以压缩空气驱动的车辆时将取消气动单向马达、储气罐、废气风轮和加速探测器等相应的控制设备,由空压机产生的压缩空气用气管直接进入车辆的存气设备,由车辆的控气系统进行统一控制。
[0018] 通过图4可以看出,进气栏动力风轮(2)的前端设有进气栏(1),进气栏动力风轮的后端连接风轮管,风轮管的中部设有轴承座(18),轴承座的四周用风轮支架(19)连接风轮管,使轴承座固定在风轮管的中部,轴承座的内部设有轴承(20),轴承的轴心安装有叶片主轴(21),叶片主轴的前端利用安装头(22)将风轮叶片(4)安装在叶片主轴上,轴承座的后端连接传动轴安装头(23),软性传动轴(24)安装在传动轴安装头上,外侧用紧固螺栓将其进行固定,软性传动轴内部的传动杆与叶片主轴的连接处设有万向连接头(25),当风轮叶片(4)旋转时即可联动叶片主轴(21)旋转,叶片主轴后端的万向连接头(25)将旋转的力矩传输至软性传动轴内部的传动杆,软性传动轴(24)为软性丝传动轴,由可弯曲的外套和内部的传动钢丝构成,传动钢丝的两端设有传动杆。
[0019] 通过图5可以看出,动力侧风轮(3)的前端设有集气罩(5)集气罩的进气口(26)呈喇叭口形设计,进气口的外部形状根据车辆前端的外形设计而定,集气罩的后端连接风轮管,风轮管的内部设有风轮叶片(4),动力侧风轮内部的轴承座、叶片主轴、风轮叶片、传动轴安装头与进气栏动力风轮的结构相同,动力侧风轮的后端设有气道(27),气道的下端设有排气口(28),工作时车辆前端的气流由集气罩(5)进行聚集后推动风轮叶片(4)旋转,从风轮叶片流出的气流由排气口(28)排入车辆的底部,风轮叶片旋转时产生的力矩由软性传动轴(24)输出。
[0020] 通过图6可以看出,废气风轮(9)由风轮外壳(29)、动力叶轮(30)和动力叶轮连接头(31)组成,风轮外壳(29)上设有废气进口(32)和废气出口(33),风轮外壳的侧面设有动力叶轮连接头(31),动力叶轮连接头(31)的内部设有废气风轮轴承(34),轴承的中部设有叶轮轴(35),叶轮轴的前端安装有动力叶轮(30),叶轮轴的后端与传动轴安装头(23)内部的软性传动轴(24)的传动杆上设有万向连接头,废气风轮工作时从发动机排出的废气由废气进口(32)进入后推动动力叶轮(30)旋转,气体由废气出口(33)排出,动力叶轮旋转的动能由叶轮轴(35)和软性传动轴(24)输出。
[0021] 通过图7可以看出,聚能器(11)由高速齿轮(36)和低速主齿轮(37)两个部分构成,低速主齿轮(37)中部的低速齿轮轴(38)利用两侧的主齿轮轴承室(39)和主齿轮轴承(40)安装在壳体内部,低速主齿轮的四周分布排列有3至4组高速齿轮(36),高速齿轮外侧的传动齿和低速主齿轮外侧的传动齿接触,工作时由高速齿轮驱动低速主齿轮旋转,低速主齿轮和高速齿轮的齿数比例为4∶1,高速齿轮(36)的中部设有单向轴承(41),单向齿轮的轴心设有高速齿轮轴(42),高速齿轮轴的两侧利用高速轴承座(43)和高速轴承(44)将高速齿轮(36)安装在壳体内部低速主齿轮的外侧,高速齿轮轴的一端延伸出壳体连接软性传动轴安装头(45),高速齿轮轴上设有传动连接头(46),工作时由软性传动轴输入的旋转动能通过高速齿轮轴(42)和单向轴承(41)驱动高速齿轮(36)旋转,从而驱动低速主齿轮(37)转动,由于单向轴承(41)的单向旋转限制,由软性传动轴输入的旋转力驱动高速齿轮(36)顺时针旋转后推动主齿轮旋转,当多组软性传动轴中任意的一组软性传动轴停止转动或转速较低时,单向轴承(41)即会自动产生离合作用,使高速齿轮(36)和高速齿轮轴(42)分离,由此使多组软性传动轴输入的动能能平衡驱动低速主齿轮旋转,聚能器的一侧利用螺栓安装有空压机(12),低速齿轮轴(38)与空压机的主轴上设有空压机联轴器(47),工作时由软性传动轴输入的旋转动能经过高速齿轮和低速主齿轮进行变速后驱动空压机转动,空压机产生的压缩空气由储气罐进行存储。
[0022] 通过图8可以看出,气动单向马达由气动马达(48)和单向离合器(49)两个部分构成,气动马达(48)上设有进气管(50)和排气口(51),压缩空气由进气管进入气动马达内部推动转子旋转,气体由排气口排出,气动马达(48)的前端设有单向离合器(49),单向离合器的主动轮连接气动马达的输出轴,单向离合器的从动轮利用皮带盘主轴(52)连接外部的皮带盘(53),由于单向离合器的单向限制作用,气动马达旋转时能驱动皮带盘旋转,气动马达停止旋转后单向离合器即可将离合器的主动轮和从动轮分离,此时皮带盘即可自由旋转。
[0023] 通过图9可以看出,气动单向马达(14)通过安装支架安装在发动机的侧面,气动单向马达上的皮带盘(53)与发动机输出轴上的皮带轮处于平行安装位置,利用传动皮带(54)将气动单向马达上的皮带盘和其余的皮带轮进行连接,当气动单向马达上的气动马达旋转时旋转的动能由传动皮带传递至发动机。
[0024] 安装有该系统的车辆高速行驶时,车辆前端的高速气流进入进气栏动力风轮(2)和动力侧风轮(3)时,风轮叶片(4)在高速高压气流的推动下进行旋转,旋转的动能由软性传动轴(10)输入聚能器(11),当车辆高速行驶时车辆的发动机高速运行,由发动机排出的废气推动废气风轮(9)旋转,废气风轮旋转的动能由软性传动轴输入聚能器,由聚能器(11)对多组风轮输入的动能进行聚合后驱动空压机(12)旋转,空压机旋转时产生的压缩空气由气管输入储气罐(13)进行存储,当加速探测器(17)探测出车辆的加速动作时电磁延时气阀(15)将储气罐输入气动单向马达(14)的气管导通,由储气罐内部的压缩空气驱动气动单向马达旋转,气动单向马达旋转的动能由传动皮带(54)传递至发动机,该系统将车辆高速行驶时车辆前端产生的高速气流进行转换为压缩空气后驱动气动单向马达旋转,由此对空气作用于车辆的气体阻力进行回收利用。
[0025] 当车辆高速行驶时空气作用于普通车辆前端的阻力大于空气进入进气栏动力风轮和动力侧风轮时的阻力,当高速气流进入风轮内部推动风轮叶片旋转后气体迅速排出,因此安装有该系统的车辆相比传统车辆前端的迎风面产生的阻力低,车辆高速行驶时动力风轮和废气风轮产生的动能由空压机转换为压缩空气后由气动单向马达将动能传递至发动机,气动单向马达旋转时即可对车辆的发动机或电动机提供辅助动力,使车辆的加速时间或阻力降低,由此安装有该系统的车辆行驶时相比较传统的车辆更能节省燃油(燃油车)和电能(电动车),系统应用于以压缩空气驱动的车辆时空压机产生的压缩空气直接输入车辆的存气设备,不改变原有的动力结构。
[0026] 以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换,这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
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