專利名稱：風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保公共汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及運(yùn)輸工具氣流運(yùn)動(dòng)的技術(shù)，本實(shí)用新型除了適合“發(fā)動(dòng)機(jī)后置型公共客車”制造外，也適合載人的發(fā)動(dòng)機(jī)后置型旅游車、校車、軍車等，首先是為發(fā)動(dòng)機(jī)后置公共汽車的“節(jié)能減排”而設(shè)計(jì)，發(fā)明出多種“風(fēng)翼”利用“氣流”(新鮮空氣)去改善空氣循環(huán)系統(tǒng)(機(jī)房與乘客車廂)，用“氣流”代替“空調(diào)”，另一方面采取多種新設(shè)計(jì)去減少空氣阻力，在現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)后置公共汽車的基礎(chǔ)上進(jìn)行改革和補(bǔ)充，達(dá)到大幅節(jié)能30%而又能提高服務(wù)質(zhì)量的效果，因此稱之為“風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保公共汽車”，本設(shè)計(jì)更適合正在營(yíng)運(yùn)的新舊發(fā)動(dòng)機(jī)后置公共客車的局部改造，只需花很小的成本和時(shí)間，便能替運(yùn)輸公司節(jié)省百倍的開支和減少熱空氣傳播，本技術(shù)方案也適合用于船艇的機(jī)房進(jìn)氣口、窗口、排氣煙同的冷卻入風(fēng)口和某些建筑物的推拉型窗口。
背景技術(shù)：
本技術(shù)方案涉及流體力學(xué)，空氣力學(xué)，汽車工程學(xué)和醫(yī)學(xué)知識(shí)，運(yùn)用綜合技術(shù)去解決公共汽車的“節(jié)能減排”問(wèn)題，本實(shí)用新型的核心技術(shù)是“規(guī)避風(fēng)的阻力和利用風(fēng)力”； “風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保公共汽車”綜合多方面的創(chuàng)新技術(shù)組成，規(guī)避風(fēng)阻力方面先從外形改良，車頭上下、左右、前后四角、頂部四角都用大弧度的R角設(shè)計(jì)、采用直線對(duì)流大面積開孔車尾板、把車尾下端用拋物線升高、增加減阻導(dǎo)流帽等；利用風(fēng)力方面發(fā)明出幾種形態(tài)不一， 具有能使氣流拐彎功能之“導(dǎo)流翼”使用之不盡、沒(méi)有污染的能源——“氣流”去替后置型發(fā)動(dòng)機(jī)和廣大乘客扇涼和帶來(lái)新鮮空氣；名稱是導(dǎo)流翼、小兜風(fēng)翼、小避風(fēng)翼，因?yàn)樗鼈兌际桥c風(fēng)產(chǎn)生動(dòng)力，所以稱之為“翼”，具引導(dǎo)性的形態(tài)稱之為“導(dǎo)”，流是指“氣流”，這是“阻力最小的風(fēng)翼”(以下簡(jiǎn)稱“風(fēng)翼”)，本實(shí)用新型解決了后置型發(fā)動(dòng)機(jī)客車“機(jī)房高溫缺氧” 和“乘客車廂悶熱缺氧”的老大難問(wèn)題。關(guān)于“發(fā)動(dòng)機(jī)后置客車”的歷史和近況；發(fā)動(dòng)機(jī)后置客車(尾機(jī)型巴士)最早是英國(guó)人發(fā)明，香港早期的雙層巴士都是在英國(guó)利蘭車廠制造，發(fā)動(dòng)機(jī)是用150馬力英國(guó)吉拿柴油機(jī)，上世紀(jì)七十年代末，為了增加載客量和改善司機(jī)的工作環(huán)境，發(fā)動(dòng)機(jī)由在車頭改放在車尾，當(dāng)時(shí)是定名為“珍寶型”巴士，因?yàn)槟軠p少噪音、減少震動(dòng)和降低駕駛室溫度而深受巴士司機(jī)歡迎，從此，“發(fā)動(dòng)機(jī)后置的客車”應(yīng)運(yùn)而生，大行其道，但顧此失彼，改為尾機(jī)型后的巴士，滾熱的排氣管道彎曲接頭比傳統(tǒng)車頭型多達(dá)一倍多(有8個(gè)彎曲，彎曲越多越消耗馬力)，而且高度集中發(fā)熱，急需流動(dòng)空氣冷卻，然而基于車尾的氣壓與物體環(huán)境形態(tài)所限，主機(jī)和排氣管都處于”靜態(tài)冷卻狀態(tài)”散熱很慢，因此會(huì)很熱，得不到冷卻的排氣管又把熱能傳遞給主機(jī)，令主機(jī)和機(jī)房的溫度很高，空氣質(zhì)量很差(這兩種原因都會(huì)損耗主機(jī)馬力)，于是出現(xiàn)了功率下降上坡吃力的現(xiàn)象，英國(guó)的巴士制造廠沒(méi)有深究原因，而是采用增大主機(jī)馬力的方法去解決(由150馬力增至185 210馬力)，近二十年來(lái)，世界上的單層公共汽車也效法這種發(fā)動(dòng)機(jī)后置模式，但發(fā)動(dòng)機(jī)后置客車不論馬力大小，單層還是雙層，都存在著機(jī)房進(jìn)風(fēng)量不足，溫度過(guò)高的問(wèn)題，《氣體力學(xué)》靜止氣體特性“氣體能高度壓縮，溫度升高，強(qiáng)烈膨脹”，為溫度過(guò)高的機(jī)房難進(jìn)風(fēng)的現(xiàn)象作了剖白。[0004]船用柴油機(jī)是利用海水冷卻淡水，再由淡水冷卻機(jī)油，因?yàn)楹Ｋ疁囟鹊?，機(jī)房容積也較大，所以冷卻效果好，汽車柴油機(jī)是利用主機(jī)車頭帶動(dòng)的十二葉片大功率軸流風(fēng)扇，超近距離地直吹水箱散熱片替主機(jī)散熱，必須具備條件是，要有流通的空氣，但目前的情況是尾機(jī)房十分狹窄、氣道不通暢、發(fā)熱的主機(jī)和高溫的排氣管都集結(jié)在1. 5米之內(nèi)、熱上加熱、外面空氣進(jìn)不來(lái)，雖然主機(jī)體的下部裸露于車底也能散熱，但由于四周圍有鋼板圍住的原因，附近的空氣并不流動(dòng)，因?yàn)闄C(jī)房確實(shí)高溫，有些巴士公司拆去機(jī)房底板讓車底的空氣進(jìn)入機(jī)房，但因尾板無(wú)疏氣孔結(jié)果車尾廂大幅度增加風(fēng)阻面積2平方米，接近橫剖面積的觀％，這是90°迎風(fēng)，而且是成U形，這是世間上最大阻力的形態(tài)！司機(jī)被迫打開車尾板裸露著主機(jī)行駛，因此，說(shuō)明安裝“直線對(duì)流大面積開孔車尾板”具有迫切性。關(guān)于乘客車廂采用空調(diào)帶來(lái)的問(wèn)題九十年代后期，由于舊式自然通風(fēng)的公車僅靠車頂天窗進(jìn)風(fēng)，而且風(fēng)的阻力很大，夏天存在悶熱的問(wèn)題，大部分巴士把自然通風(fēng)的窗口封閉改為空調(diào)，因?yàn)榭照{(diào)壓縮機(jī)也要通過(guò)主機(jī)車頭去帶動(dòng)，耗用主機(jī)功率達(dá)20%，所以發(fā)動(dòng)機(jī)功率要增大到240 320馬力，大幅度消耗能源，采用空調(diào)后也增加了傳染疾病的機(jī)會(huì)， 還排放出大量的熱空氣，令環(huán)境氣溫升高，另外，公知的是完全依賴空調(diào)的人會(huì)得“空調(diào)病”(皮膚功能失調(diào)癥，這近乎是不治之癥)，而且許多公車的空調(diào)不足，車內(nèi)熱得像蒸桑拿， 乘客想開窗也不能，車內(nèi)空氣非常渾濁……以上問(wèn)題“風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保公共汽車”都能解決， 見(jiàn)圖10。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保公共汽車，適用于后置發(fā)動(dòng)機(jī)的公共汽車，通過(guò)對(duì)公共汽車結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，可以充分利用行駛中的風(fēng)能，達(dá)到節(jié)能環(huán)保之目的。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)方案是在車體上設(shè)有多處導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)流翼設(shè)置在機(jī)房進(jìn)氣口和兩側(cè)窗口的前方，凸出車身2 4厘米，由導(dǎo)流翼和掣流板組成，導(dǎo)流翼夾在掣流板之間，其橫剖面形狀為半弧流線形；小兜風(fēng)翼設(shè)置在兩側(cè)機(jī)房進(jìn)氣口的后方、兩側(cè)的窗口玻璃前方，凸出車身約 2 3厘米，具有迎風(fēng)35° 45°角，由導(dǎo)流翼和掣流板組成，導(dǎo)流翼夾在掣流板之間，其橫剖面形狀為半弧流線型；小避風(fēng)翼設(shè)置在車身一側(cè)機(jī)房排氣口的前方，方向與小兜風(fēng)翼相反，凸出車身約 2 3厘米，由導(dǎo)流翼和掣流板組成，導(dǎo)流翼夾在掣流板之間，其橫剖面形狀為半弧流線型；外凸型垂直斜角進(jìn)氣口；消音器導(dǎo)流帽，即在消音器的前方套設(shè)一個(gè)流線形導(dǎo)流帽；拋物線升高車尾車身側(cè)板尾下部由后車輪起呈拋物線升高，最后端離底面 50-55厘米；直線對(duì)流疏孔車尾板該車尾板設(shè)有對(duì)流疏孔，車尾板側(cè)板尾底線由后車輪起呈拋物線升高，最后端距地面50 55厘米；設(shè)置在車頂?shù)碾婏L(fēng)扇槽，該電風(fēng)扇槽凸出車頂0.3米，凸出的形狀是流線形與圓弧形相結(jié)合，其內(nèi)設(shè)有多個(gè)旋轉(zhuǎn)型電風(fēng)扇。本實(shí)用新型具有的有益效果1、增加了氣流和風(fēng)翼令機(jī)房來(lái)氣暢通令發(fā)動(dòng)機(jī)后置客車主機(jī)發(fā)揮到額定功率；2、增設(shè)了 “導(dǎo)流風(fēng)翼”和“兜風(fēng)翼”保證行駛時(shí)也有氣流供給機(jī)房；3增大尾板的排氣開孔給兩側(cè)進(jìn)氣留有出路把阻力轉(zhuǎn)變成動(dòng)力；4、升高下端尾板高度減少了隱藏在車尾里面看不見(jiàn)的空氣阻力，減少受風(fēng)面積達(dá)8 %，并且能加速主機(jī)和排氣管散熱；5、因?yàn)楦牧剂藲獾?、增大了車尾板的氣孔，連帶停車不停機(jī)時(shí)機(jī)房的空氣流通量都比原來(lái)好；6、縱向受風(fēng)面積比原來(lái)密封式車廂還小，空氣阻力也減??；7、減除空調(diào)系統(tǒng)的沉重設(shè)施汽車也跑得快；8、“風(fēng)翼”代替“空調(diào)”令車廂涼快乘客舒服，兼大幅節(jié)省能源20%;9、 減少了熱空氣的排放；10、綜合節(jié)能高達(dá)30%以上。實(shí)現(xiàn)了減小主機(jī)馬力、減少能源消耗、 減少熱空氣排放；解決了發(fā)動(dòng)機(jī)高溫缺氧的問(wèn)題、解決乘客車廂的悶熱和缺氧的問(wèn)題；提高了運(yùn)輸公司的盈利！本設(shè)計(jì)既適合新造，也適合正在營(yíng)運(yùn)的新舊公共汽車的局部改造， 最簡(jiǎn)單的改造只需在發(fā)動(dòng)機(jī)后置客車的機(jī)房進(jìn)氣口安裝風(fēng)翼，主機(jī)馬力立即會(huì)提升，減少黑煙的排放，利于環(huán)保。

圖1是本實(shí)用新型的導(dǎo)流翼示意圖，其中IB是IA的A-A剖視圖。圖2是本實(shí)用新型的導(dǎo)流翼安裝示意圖，其中2B是2A的A-A剖視圖。圖3是本實(shí)用新型的小兜風(fēng)翼示意圖，其中:3B是3A的A-A剖視圖。圖4是本實(shí)用新型的小兜風(fēng)翼安裝示意圖其中4B是4A的A-A剖視圖。圖5是本實(shí)用新型的小兜風(fēng)翼示意圖，其中5B是5A的A-A剖視圖。圖6是本實(shí)用新型的外凸型垂直斜角進(jìn)氣口示意圖，其中6B是6A的A-A剖視圖。圖7是本實(shí)用新型的消音器導(dǎo)流帽示意圖，其中7B是7A的俯視圖，7C是7A的的 A-A剖視圖。圖8是本實(shí)用新型的車尾示意圖，其中8A表示單層，8B表示雙層。圖9是本實(shí)用新型的舊車改造車尾側(cè)視圖，其中9A表示單層，9B表示雙層。圖10是本實(shí)用新型的風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保公共汽車機(jī)房與乘客車廂空氣循環(huán)系統(tǒng)示意圖，其中IOA是IOB的俯視圖。圖11是本實(shí)用新型的公共汽車空氣循環(huán)系統(tǒng)示意圖，其中IlA是IlB的俯視圖。 表示尾部的渦流阻力很大。圖12是本實(shí)用新型的風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保公共汽車布置示意圖，其中12A是12B的俯視圖。附圖標(biāo)記1導(dǎo)流翼、2掣流板、3固定拉釘、4進(jìn)氣口欄柵、5墊板、6玻璃、7窗線膠邊、8粘合膠、9雙層巴士力材、10主機(jī)冷卻風(fēng)扇、11隔熱層、12制冷壓縮機(jī)、13車身力材、14 窗槽、15風(fēng)翼板、16風(fēng)翼壓板、17螺絲、18避風(fēng)翼、19排氣管、20消音器、21消音器支架、22 導(dǎo)流帽、23散熱孔、對(duì)直線對(duì)流大面積開孔車尾板、25主機(jī)底部、沈可開啟的窗口、27電風(fēng)扇、觀外凸流線形電風(fēng)扇槽、四排氣管消音器、30小兜風(fēng)翼、31消音器機(jī)房進(jìn)氣口及排氣管冷卻入風(fēng)口、32升高車尾節(jié)能拋物線、33機(jī)房進(jìn)氣口及排氣管冷卻進(jìn)風(fēng)口、34主機(jī)。這是改變運(yùn)輸工具氣流運(yùn)動(dòng)的創(chuàng)新性技術(shù)，首先是為“發(fā)動(dòng)機(jī)后置型公共汽車”的 “節(jié)能減排”而設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出多種“風(fēng)翼”利用氣流去改善空氣循環(huán)系統(tǒng)(機(jī)房與乘客車廂)， 用“氣流”(新鮮空氣)代替“空調(diào)”，另一方面采用多種新設(shè)計(jì)去減小空氣阻力，在現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)后置公共客車的基礎(chǔ)上進(jìn)行改革和補(bǔ)充，達(dá)到大幅節(jié)能30 %以上，而又能提高服務(wù)質(zhì)量的效果，因此稱之為風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保汽車“，本技術(shù)方案適合新車建造，更適合正在營(yíng)運(yùn)的新舊發(fā)動(dòng)機(jī)后置公共客車的局部改造，也適用于船舶的機(jī)房進(jìn)氣口、窗口、排氣煙同的冷卻入風(fēng)口和某些建筑的推拉型窗口安裝。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明(1)尾機(jī)房進(jìn)氣不良造成高溫的原因由于目前發(fā)動(dòng)機(jī)后置客車“機(jī)房進(jìn)氣口”由正面進(jìn)風(fēng)改為側(cè)面吸風(fēng)和車底吸風(fēng)，汽車行駛時(shí)車身兩側(cè)的氣流高速而強(qiáng)勁地沖向后方， 氣流經(jīng)過(guò)進(jìn)氣口都是擦身而過(guò)(包括車底)，此時(shí)機(jī)房?jī)?nèi)的壓力大于車外的壓力，(《流體力學(xué)》伯努利定理“流速越快，壓力越小”)氣流進(jìn)不了機(jī)房，排氣口則由于外邊的氣流形成風(fēng)墻也不易排氣(當(dāng)汽車慢速或停車上落客時(shí)氣壓相等時(shí)借助風(fēng)扇的推力進(jìn)氣口才吸進(jìn)一些空氣，所以“發(fā)動(dòng)機(jī)后置客車”行駛時(shí)，都是處于機(jī)房空氣流通嚴(yán)重不良的情況下營(yíng)運(yùn)，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高，有些巴士中途載滿乘客也要拋錨停車加水降溫，水箱的水是沸騰的，可見(jiàn)溫度之高，必須令機(jī)房氣道暢通，把流動(dòng)的新鮮空氣引進(jìn)機(jī)房，冷卻主機(jī)和排氣管才能根本解決這個(gè)問(wèn)題！目前中國(guó)與外國(guó)的巴士機(jī)房進(jìn)氣口與排氣口模式并不一樣，各有特色， 中國(guó)生產(chǎn)的車多數(shù)是“冷卻風(fēng)扇向尾吹(外國(guó)車相反)、右邊進(jìn)氣口冷卻車底下的排氣管、 左邊開有排氣口，車尾板上部開孔散熱的模式居多(機(jī)房處于封閉狀態(tài))，這種模式用空氣容積流量ν(Μ3Λ)去計(jì)算，明顯是很小的，高速行駛時(shí)流量V更小，甚至是零進(jìn)氣，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后汽車大部分時(shí)間都是在行駛中，以70公里時(shí)速計(jì)算，靜風(fēng)速度19米/秒，(逆風(fēng)時(shí)空氣向后流動(dòng)更快)車尾的空氣根本吸不進(jìn)機(jī)房，這因?yàn)轱L(fēng)扇的螺距(每秒鐘的進(jìn)速距離M/ S)與氣流吸入的速度接近同步，空氣就進(jìn)不來(lái)，風(fēng)扇也發(fā)揮不到作用，由于缺氧令主機(jī)馬力大減，發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，機(jī)房的溫度和含氧量都會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，發(fā)動(dòng)機(jī)在高溫和空氣流通不良的情況下運(yùn)作功率下降，因?yàn)椴裼偷娜紵枰鯕獾膮⒓樱ＷC最佳的空氣供給……(見(jiàn)《柴油機(jī)手冊(cè)》486頁(yè)，上海交通大學(xué)出版社)，否則便會(huì)燃燒不良冒黑煙， 既降低主機(jī)功率也造成空氣污染，長(zhǎng)時(shí)間的高溫也縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用年限，現(xiàn)在路面上行駛的尾機(jī)型巴士，實(shí)際上每臺(tái)車都像背著一個(gè)不斷發(fā)熱的大火爐(車尾內(nèi)熱，車底的排氣管更熱)，有些雙層巴士為了降低機(jī)房溫度，大量增加風(fēng)扇，連同發(fā)動(dòng)機(jī)的制冷風(fēng)扇多達(dá) 6個(gè)，風(fēng)扇的增加帶來(lái)能耗和噪音，盡管如此，機(jī)房溫度仍然超高，車尾板的排氣孔粘滿了黑色的碳粉，這是柴油燃燒不良的證明，原因是進(jìn)氣不良，根據(jù)雙層巴士司機(jī)反映說(shuō)“‘無(wú)力’ 即使加大油門，車也不快”，其實(shí)是主機(jī)缺氧令柴油燃燒不良所致，解決方法機(jī)房進(jìn)氣口加上“導(dǎo)風(fēng)翼”(圖1)(圖23)，立即可增大主機(jī)馬力。(2)汽車尾板產(chǎn)生渦流阻力汽車尾板是尾機(jī)房的重要組成部分，氣孔不夠大也是造成機(jī)房溫度超高的原因之一目前公共汽車尾板的設(shè)計(jì)形式很多，各汽車制造廠都追求美觀和有特色，普遍存在開孔位置偏高偏小的問(wèn)題(可能是汽車設(shè)計(jì)師都認(rèn)為熱空氣會(huì)上升的原因)，造成進(jìn)氣、排氣都不暢之局面，外來(lái)空氣要經(jīng)過(guò)90度的彎曲，加上電扇的推力向上升才能排出車尾，形成兩種阻力1，是反向空氣阻力(大部分空氣沖向尾板)，2，是車尾板后形成空氣渦流阻力(方形的車尾會(huì)形成低氣壓區(qū))，吸引周圍的空氣(包括排氣管排出的廢氣)，也吸引車身向后的反向推力，《船舶設(shè)計(jì)手冊(cè)》中稱之為“渦流阻力”(占總阻力15%)，這是造成加油門車也走不快原因之一，見(jiàn)附圖11，解決方法“直線對(duì)流大面積開孔車尾板”見(jiàn)附圖8，“升高車尾節(jié)能法”見(jiàn)附圖9，車尾開窗三結(jié)合能大幅減小渦流阻力，并且能產(chǎn)生順向推力，見(jiàn)附圖8。(3) “導(dǎo)流風(fēng)翼”(圖1)(圖2)可解決汽車行駛時(shí)乘客車廂空氣流通不良的大問(wèn)題新鮮空氣是人類身體健康重要因素之一，舊式的公車氣流都是擦身而過(guò)不入車廂，本方案采用“導(dǎo)流翼”(圖2)、“小兜風(fēng)翼”(4)安裝在每格窗前面的玻璃，把擦身而過(guò)的氣流引進(jìn)車廂內(nèi)，車尾的窗是可橫移開關(guān)，打開車尾窗令空氣流通更好，同時(shí)也能減小渦流阻力，用 “風(fēng)翼”代替空調(diào)，每格窗只需開約10公分風(fēng)量已夠，既涼快，外邊噪音也不大，乘客可根據(jù)自己的需要去調(diào)校窗口的大小選擇進(jìn)風(fēng)量和進(jìn)風(fēng)角度，既能讓氣流帶走身上的熱氣，又能呼吸新鮮空氣，萬(wàn)一發(fā)生火警或翻車跌落河乘客也容易逃生，“風(fēng)翼“凸出面積只增加4%， 實(shí)際產(chǎn)生空氣阻力只有1.2%，”風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保公共汽車分“單層風(fēng)翼巴士”和“雙層風(fēng)翼巴士”兩類；而單層風(fēng)翼巴士又分“全風(fēng)翼型”和“半風(fēng)翼半空調(diào)型”(前面用空調(diào)后面用風(fēng)翼)，“全風(fēng)翼雙層巴士”和“半風(fēng)翼半空調(diào)巴士”(上層用“風(fēng)翼”下層用空調(diào))(實(shí)際是四種車型)；半風(fēng)翼型是給一些需要人士選擇，是過(guò)度性設(shè)計(jì)，發(fā)明人相信市民很快便會(huì)接納 “全風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保巴士”，到時(shí)市區(qū)氣溫可望降低1 2攝氏度，車票也有下調(diào)空間，見(jiàn)圖12 和圖2、圖4。(4)凸出車頂?shù)碾婏L(fēng)扇槽外形設(shè)計(jì)因?yàn)橥＼嚒帮L(fēng)翼”不能發(fā)揮作用，為了解決停車時(shí)(紅燈、塞車、上落客)空氣不流動(dòng)的問(wèn)題，本設(shè)計(jì)在單層巴士的中央部分升高0.3米做電風(fēng)扇槽，每臺(tái)車安裝4個(gè)旋轉(zhuǎn)型電風(fēng)扇(每臺(tái)50WX4 = 200W)令空氣流動(dòng)，開關(guān)由車長(zhǎng)(司機(jī))控制。這是一種創(chuàng)新型的設(shè)計(jì)，只需增加很少的容積便可容納四部旋轉(zhuǎn)型電風(fēng)扇，解決了停車時(shí)乘客車廂空氣流通不良的問(wèn)題，風(fēng)扇槽的造型是流線形與弧線形的結(jié)合， 是風(fēng)阻最小的設(shè)計(jì)，見(jiàn)附圖8、附圖9、圖12。(5)升高車尾底線節(jié)能法這是一項(xiàng)效益顯著的節(jié)能手段目前發(fā)動(dòng)機(jī)后置公共客車為了美觀的原因，尾部下端都接近平直，升高很小，這種設(shè)計(jì)隱藏著世間上最大的空氣阻力形態(tài)——“U形圍壁“，因此本設(shè)計(jì)把車身側(cè)板尾底線由后車輪起呈拋物線升高，最后端距地面50 55厘米(比一般公車高19 20厘米)，這種設(shè)計(jì)能產(chǎn)生五種效益1、減小車尾板下端的風(fēng)阻面積；2、減少車尾渦流阻力；3、加速排氣管和機(jī)體散熱；4、節(jié)約用材和減輕車身重量；5、司機(jī)倒后車不用擔(dān)心車尾碰石級(jí)。改革后的設(shè)計(jì)也無(wú)損于外形美觀，因?yàn)檎玖⑹揭?jiàn)不到排氣管的(本設(shè)計(jì)是刻意讓排氣管和主機(jī)底暴露給氣流摩擦，因?yàn)槔錈岱肿幽Σ辽岵趴?，此舉不但減少風(fēng)阻面積約達(dá)8%，還能加速主機(jī)與排氣管的散熱，一舉多得，這種方法稱之為“升高車尾底線節(jié)能法”，可能是全世界公共巴士首創(chuàng)的做法，原理來(lái)自船舶尾部的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，空氣阻力是每秒鐘地產(chǎn)生的，每小時(shí)算是3600倍、每天8小時(shí)就是 28800倍，每年是10512000倍(壹仟零伍拾壹萬(wàn)貳仟倍)，減少阻力是成本最低、最有效益的節(jié)能方法，如能把阻力轉(zhuǎn)化為動(dòng)力其威力倍增，見(jiàn)圖12。(6)消音器導(dǎo)流帽消音器的橫剖面面積不小，橫剖面剛好在汽車車輪后面，對(duì)著車輪轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的強(qiáng)勁氣流也產(chǎn)生不小空氣阻力，因此在消音器的前方套一個(gè)流線形帽子 (導(dǎo)流帽)減少空氣阻力，見(jiàn)圖7。這是改變運(yùn)輸工具氣流運(yùn)動(dòng)的創(chuàng)新型技術(shù)，首先是為“發(fā)動(dòng)機(jī)后置型公共汽車”的 “節(jié)能減排”而設(shè)計(jì)，發(fā)明出多種“風(fēng)翼“利用氣流去改變空氣循環(huán)系統(tǒng)(機(jī)房與乘客車廂)， 用“氣流”(新鮮空氣)代替“空調(diào)”，另一方面采用多種新設(shè)計(jì)去減小空氣阻力，在現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)后置公共客車的基礎(chǔ)上進(jìn)行改革和補(bǔ)充，達(dá)到大幅節(jié)能30 %以上，而又能提高服務(wù)質(zhì)量的效果，因此稱之為風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保公共汽車“，本技術(shù)方案適合新車建造，更適合正在營(yíng)運(yùn)的新舊發(fā)動(dòng)機(jī)后置公共客車的局部改造，也適用于船舶的機(jī)房進(jìn)氣口、窗口、排氣煙筒的冷卻入風(fēng)口和某些建筑的推拉型窗口安裝。(1)圖1-2導(dǎo)流翼近似《流體力學(xué)》的“流線形”，長(zhǎng)寬比和橫剖面形狀不同，與《空氣力學(xué)》的“機(jī)翼型”長(zhǎng)寬比、弧度、橫剖面形狀也不同，是根據(jù)汽車的速度和進(jìn)氣口的位置研究設(shè)計(jì)出來(lái)的，俯視看像1/2水滴的形狀。(2)圖3-4小兜風(fēng)翼舊式自然通風(fēng)的發(fā)動(dòng)機(jī)后置公共客車僅靠車頂天窗進(jìn)風(fēng)，而且風(fēng)的阻力很大，本設(shè)計(jì)只凸出車身兩側(cè)約2 3厘米，有迎風(fēng)35° 45°角的風(fēng)翼，把兩側(cè)氣流截進(jìn)機(jī)房進(jìn)氣口和車廂內(nèi)，圖3安裝在車身兩側(cè)機(jī)房進(jìn)氣口的后方，圖4安裝在車身側(cè)邊的窗口玻璃前方。(3)圖5、小避風(fēng)翼，(圖5)形態(tài)與“小兜風(fēng)翼”相反，安在排氣口的前方、營(yíng)造低壓區(qū)讓熱氣排出。(4)圖6、外凸形垂直斜角進(jìn)氣口，其特征是把進(jìn)氣口設(shè)計(jì)成凸出車身外可以兜風(fēng)入內(nèi)的垂直45°角欄柵，連同欄柵一起用鋼制制造，圖6適合新車建造。(5)圖7、消音器導(dǎo)流帽，在消音器和裸露油箱的前方，套一個(gè)流線形的帽子(導(dǎo)流帽)。(6)圖8、直線對(duì)流大面積開孔車尾板，目前公共巴士車尾板疏孔面積很小位置很高，車尾板疏孔面積非常大，板疏孔位置大幅向下移動(dòng)。(7)圖9，拋物線升高車尾節(jié)能法，目前公共巴士為了美觀的原因，尾部下端都接近平直，升高很小，見(jiàn)圖7把車身側(cè)板尾下部由后車輪起呈拋物線升高，最后端距地面50 55厘米，比一般公車高10 20厘米，見(jiàn)圖12。(8)圖12摘要附圖是風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保公共汽車布置圖9凸出車頂?shù)碾婏L(fēng)扇槽外形設(shè)計(jì)，在車頂?shù)闹醒氩糠稚?.3厘米，每臺(tái)車只需安裝四個(gè)電扇令空氣流動(dòng)，凸出的造型是流線形與圓弧形相結(jié)合。制作方法1、首先把(圖1)和(圖2)生產(chǎn)制造型材，材料可用鋁合金、塑鋼、不銹鋼、玻璃鋼制造，2、選擇授權(quán)安裝工程公司；因?yàn)槠嚂?huì)不停地震動(dòng)、雨淋太陽(yáng)曬、加上風(fēng)壓力，因此必須做足保險(xiǎn)措施；根據(jù)改造車型的入風(fēng)口高度切割，圖1-2安裝在機(jī)房進(jìn)氣口和車窗的前方，用工具夾實(shí)、鋁拉釘加固、安裝上下掣流板，最后用玻璃膠封角。對(duì)附圖部分做進(jìn)一步說(shuō)明本導(dǎo)流翼與《流體力學(xué)》“流線形”的長(zhǎng)寬比和橫剖面形狀不同，與《空氣力學(xué)》的 “機(jī)翼型”長(zhǎng)寬比、弧度、橫剖面形狀也不同，是根據(jù)汽車的速度和進(jìn)氣口的位置研究設(shè)計(jì)出來(lái)的，俯視看橫剖面似1/2水滴的形狀，側(cè)看似半邊竹子，安裝在機(jī)房進(jìn)氣口和窗口的前方，原理是前端接近圓形凸出車身2 4厘米，激起貼著車身的氣流，讓外邊的氣流壓迫下沿著導(dǎo)流翼后端的斜線快速滑入進(jìn)氣口，沖向機(jī)房?jī)?nèi)把發(fā)動(dòng)機(jī)的熱氣帶走。見(jiàn)圖12。本導(dǎo)流翼安裝在乘客車廂每格玻璃窗的前面企柱外面(原理同上)。 本小兜風(fēng)翼安裝在車身兩側(cè)機(jī)房進(jìn)氣口的后方，原理是凸出車身約2 3里具有迎風(fēng)35° 45°角的風(fēng)翼，把氣流截進(jìn)機(jī)房進(jìn)氣口，為了防止日久變形，上下還有特造L形壓板(以下簡(jiǎn)稱“壓板”)，壓住氣流進(jìn)入封口和擋住雨水，還可以加強(qiáng)結(jié)構(gòu)經(jīng)久耐用(安裝方法同上)見(jiàn)圖12。[0052]本小兜風(fēng)翼安裝在乘客車廂，每格玻璃窗前面的一塊玻璃的前端，舊式自然通風(fēng)的發(fā)動(dòng)機(jī)后置公共客車僅靠車頂天窗進(jìn)風(fēng)，而且風(fēng)的阻力很大，本方案特征是凸出車身兩側(cè)約2 3厘米具有迎風(fēng)35° 45°角的風(fēng)翼，把兩側(cè)氣流截進(jìn)機(jī)房進(jìn)氣口和車廂內(nèi)，(圖 3)安裝在車身兩側(cè)機(jī)房進(jìn)氣口的后方，(圖4)安裝在車身側(cè)邊的窗口玻璃前方。本小兜風(fēng)翼安裝在車身一側(cè)機(jī)房排氣口的前方，把“小兜風(fēng)翼”反轉(zhuǎn)反向使用，便變成“小避風(fēng)翼”，其工作原理是“小避風(fēng)翼”利用35 45度角分隔開氣流形成的風(fēng)墻， 在排氣口邊形造成低氣壓區(qū)，讓熱氣輕易地排出車身外讓氣流帶走，是否需要安裝“小避風(fēng)翼”，取決于主機(jī)冷卻風(fēng)扇的朝向，如果主機(jī)冷卻風(fēng)扇是朝后，不用安裝“小避風(fēng)翼”，“小避風(fēng)翼”特別適合一邊進(jìn)氣一邊出氣的舊車改造。本進(jìn)氣口設(shè)計(jì)成凸出車身外可以兜風(fēng)入內(nèi)的垂直45度角欄柵，這是一種方法，作用與“小兜風(fēng)翼”相同，但風(fēng)阻力和摩擦阻力會(huì)大一些，可以連同欄柵一起用鋼制制造，這種方法適合新車建造，“風(fēng)翼”適合任何模式的進(jìn)氣口欄柵開孔(垂直、水平、圓形)，但如用 “垂直百葉斜角欄柵”不能安反了方向。本消音器導(dǎo)流帽的前端造成流線形，如加工困難則在消音器和裸露的油箱的前方套一個(gè)流線形的帽子能減少一些空氣阻力，如非金屬制造導(dǎo)流帽上下要開兩個(gè)散熱孔，材料可用鋼材、不銹鋼、防火玻璃鋼制造。可以看到與眾不同的“直線對(duì)流大面積開孔車尾板”的形態(tài)，凸出車頂?shù)碾娚炔弁庑卧O(shè)計(jì)、電風(fēng)扇的位置、可開啟的車尾窗和采用“升高車尾節(jié)能法”?？梢砸?jiàn)到“導(dǎo)流翼、掣流板，機(jī)房進(jìn)氣口及排氣管冷卻入風(fēng)口、升高車尾節(jié)能拋物線，半開啟的玻璃窗，“舊車改造”不一定要全部都采用新的設(shè)計(jì)，只要局部采用也有顯著效益，例如只把圖1 “導(dǎo)流風(fēng)翼”安在機(jī)房進(jìn)氣口，發(fā)動(dòng)機(jī)便立即比原先有力量，當(dāng)然，采用節(jié)能方法越多收益也越大。本設(shè)計(jì)使車的尾部大幅減少渦流阻力，并使之變成推動(dòng)力，這是新車的設(shè)計(jì)。這是一幅車身外形設(shè)計(jì)圖，又是機(jī)房布置圖；可以見(jiàn)到車身流暢的線型，從車頭上下、左右、前后四角、頂部四角都用大弧度的R角設(shè)計(jì)，能有效地減少力氣阻力，車尾下端用拋物線升高減阻，機(jī)房進(jìn)氣口、“導(dǎo)風(fēng)翼”、小兜風(fēng)翼、消音器導(dǎo)流帽、半開啟的車窗、窗前是能引風(fēng)入車廂的“導(dǎo)風(fēng)翼”，車廂上方有四個(gè)電風(fēng)扇，還有機(jī)房布置和獨(dú)有的“氣道”等，此圖表示外形為主，但不但是外形，最重要是人與發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣循環(huán)系統(tǒng)具有創(chuàng)造性的改革， 這是不用空調(diào)，而是利用“風(fēng)能”替發(fā)動(dòng)機(jī)和廣大乘客扇涼和增加新鮮空氣“節(jié)能減排”的新型改良汽車。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保公共汽車，其特征是包括設(shè)置在車體上的多處導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)流翼設(shè)置在機(jī)房進(jìn)氣口和兩側(cè)窗口的前方，凸出車身2 4厘米，由導(dǎo)流翼和掣流板組成， 導(dǎo)流翼夾在掣流板之間，其橫剖面形狀為半弧流線形。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保公共汽車，其特征是所述導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)還包括小兜風(fēng)翼設(shè)置在兩側(cè)機(jī)房進(jìn)氣口的后方、兩側(cè)的窗口玻璃前方，凸出車身約2 3厘米，具有迎風(fēng) 35° 45°角，由導(dǎo)流翼和掣流板組成，導(dǎo)流翼夾在掣流板之間，其橫剖面形狀為半弧流線型。
3.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保公共汽車，其特征是所述導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)還包括小避風(fēng)翼設(shè)置在車身一側(cè)機(jī)房排氣口的前方，方向與小兜風(fēng)翼相反，凸出車身約2 3厘米，由導(dǎo)流翼和掣流板組成，導(dǎo)流翼夾在掣流板之間，其橫剖面形狀為半弧流線型。
4.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保公共汽車，其特征是所述導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)還包括外凸型垂直斜角進(jìn)氣口。
5.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保公共汽車，其特征是所述導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)還包括消音器導(dǎo)流帽即在消音器的前方套設(shè)一個(gè)流線形導(dǎo)流帽。
6.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保公共汽車，其特征是所述導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)還包括直線對(duì)流疏孔車尾板該車尾板設(shè)有對(duì)流疏孔，車尾板側(cè)板尾底線由后車輪起呈拋物線升高，最后端距地面50 55厘米。
7.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保公共汽車，其特征是所述導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)還包括拋物線升高車尾車身側(cè)板尾下部由后車輪起呈拋物線升高，最后端離底面50-55厘米。
8.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保公共汽車，其特征是所述導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置在車頂?shù)碾婏L(fēng)扇槽該電風(fēng)扇槽凸出車頂0.3米，凸出的形狀是流線形與圓弧形相結(jié)合，其內(nèi)設(shè)有多個(gè)旋轉(zhuǎn)型電風(fēng)扇。
專利摘要一種風(fēng)翼節(jié)能環(huán)保公共汽車，包括設(shè)置在車體上的多處導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)，如導(dǎo)流翼、小兜風(fēng)翼、小避風(fēng)翼、外凸型垂直斜角進(jìn)氣口、消音器導(dǎo)流帽、直線對(duì)流大面積開孔車尾板、設(shè)置在車頂?shù)碾婏L(fēng)扇槽，通過(guò)改變氣流運(yùn)動(dòng)，引入車外氣流，解決主機(jī)高溫缺氧和車廂缺氧問(wèn)題。本方案綜合節(jié)能達(dá)30％以上，適合新造汽車及正在營(yíng)運(yùn)的公共汽車的局部改造。簡(jiǎn)之，本技術(shù)能增大主機(jī)馬力，既省油又能帶給乘客新鮮空氣。
文檔編號(hào)B60H1/26GK201999092SQ20102054167
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者葉慶球 申請(qǐng)人:葉慶球