專利名稱：一種空氣壓縮式非渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)或汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
涉及一種空氣壓縮式非渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)或者空氣壓縮式非渦輪噴氣式汽車。
背景技術(shù)：
1，噴氣式汽車很早以前就出現(xiàn)過(guò)，是通過(guò)燃燒燃料獲取高溫高壓氣體向后噴射，形成動(dòng)力，并且沒(méi)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所需動(dòng)能來(lái)源于燃料。2，空氣壓縮式發(fā)動(dòng)機(jī)是旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)，專利號(hào)200920288430. 2，技術(shù)簡(jiǎn)介壓縮 空氣汽車采用“旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)”，它不用燃油，零排放，沒(méi)有曲軸的阻力和活塞的往復(fù)震動(dòng)，直軸直接旋轉(zhuǎn)，憑借壓縮空氣產(chǎn)生動(dòng)力，沒(méi)有像電瓶那樣產(chǎn)生廢舊電瓶造成的污染，也不需要經(jīng)常更換部件，使用費(fèi)用低。利用可屈伸輪葉、海螺式工作腔直軸高壓流體旋轉(zhuǎn)動(dòng)力機(jī)，就是靠高壓流體作為動(dòng)力，進(jìn)而通過(guò)其動(dòng)力機(jī)達(dá)到旋轉(zhuǎn)做功的目的。此動(dòng)力機(jī)或叫“旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)”最大的特點(diǎn)是一改以往的活塞式內(nèi)燃機(jī)形式而使機(jī)械直接進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，節(jié)省通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)做功具有一定阻力的曲軸的轉(zhuǎn)換過(guò)程，使能量更進(jìn)一步直接地完成做功，能量轉(zhuǎn)換率和利用率較高。3，電瓶車有十二個(gè)缺點(diǎn)
I、重量大；2、起速慢；3、充電時(shí)間長(zhǎng)；4、中途不能加電；5、老化、更換快；6、造價(jià)高；7、原材料耗費(fèi)大并緊缺；8、廢電瓶不好管理污染嚴(yán)重；9、自燃可能性高；10、載重爬坡動(dòng)力性差；
II、能量轉(zhuǎn)化率低；12、受冬季影響嚴(yán)重。即電瓶車不節(jié)省原材料，也就不節(jié)能。
發(fā)明內(nèi)容以上三種汽車動(dòng)力都有其缺點(diǎn)，一是噴氣式汽車需要燃燒燃料，噴出的氣體是高溫高壓氣體，其動(dòng)力依賴化石能源或特殊燃料。二是空氣壓縮式旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)，雖然可以利用空氣壓縮產(chǎn)生的清潔能源即以壓縮空氣作動(dòng)力，但是其渦輪利用高壓氣體做功旋轉(zhuǎn)時(shí)其能量轉(zhuǎn)化效率較低，理論上不是100%，實(shí)際不足70%，一般為40%，就像風(fēng)力發(fā)電在風(fēng)速多變的情況下，風(fēng)能轉(zhuǎn)化效率不足40%，因此，空氣壓縮式旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)的方式和效率有待大力改進(jìn)和提聞。本申請(qǐng)所述的空氣壓縮式非渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)包括空氣壓縮蓄能箱，前噴氣管，后噴氣管，控制閥門，連接控制閥門的控制系統(tǒng)，其特征是空氣壓縮蓄能箱連接控制閥門，控制閥門連接噴氣管，控制閥門連接控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)為電磁控制系統(tǒng)或機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)，利用空氣壓縮箱相連的噴氣管道在控制系統(tǒng)的控制下開(kāi)啟全部或部分閥門向后噴氣獲得向前的動(dòng)力，或者向前噴氣獲取剎車動(dòng)力或倒車的動(dòng)力，即汽車運(yùn)行時(shí)依賴前后噴氣管噴氣產(chǎn)生的動(dòng)力。前后噴氣管具有喇叭開(kāi)口?？諝鈮嚎s蓄能箱具有左右或前后或上下對(duì)稱的安全排氣裝置。汽車前邊具有可以開(kāi)啟和關(guān)閉的檔風(fēng)裝置，倒車或剎車時(shí)開(kāi)啟，前行時(shí)關(guān)閉以減小汽車前行時(shí)的阻力。具有剎車動(dòng)力馬達(dá)，在剎車或下坡時(shí)利用汽車慣性力獲取動(dòng)力發(fā)電或使飛輪旋轉(zhuǎn)進(jìn)而壓縮空氣，并將壓縮空氣導(dǎo)入空氣壓縮箱，實(shí)現(xiàn)剎車動(dòng)力的同時(shí)獲取壓縮空氣動(dòng)力。[0009]結(jié)果是此種發(fā)動(dòng)機(jī)避開(kāi)了渦輪旋轉(zhuǎn)這個(gè)在理論上轉(zhuǎn)化效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于100%的能量轉(zhuǎn)化方式，使空氣壓縮式非渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)擁有理論轉(zhuǎn)化率無(wú)限接近100%的可能，能量轉(zhuǎn)化效率大大提高，節(jié)省了能源消耗，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低了成本，同時(shí)避免了燃?xì)馐絿姎馐桨l(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)燃料的依賴。
附圖I為汽車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易示意圖；圖2為前后排氣管和控制閥門的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為左右對(duì)稱的安全排氣裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為剎車動(dòng)力馬達(dá)的連接示意圖。其中在圖1，2，3，4中，I為后排氣管(或稱后排氣裝置)，2為空氣壓縮式蓄能箱，3為前排氣管(或稱前排氣裝置)，4為后噴氣管道的喇叭開(kāi)口，5為前排氣管道的喇叭開(kāi)口，6為前排氣管道的控制閥門，7為后排氣管道的控制閥門，8為左排氣安全裝置，9為右排氣安全裝置，10為剎車動(dòng)力馬達(dá)，11為剎車動(dòng)力馬達(dá)的控制閥門，12為動(dòng)力馬達(dá)前置控制閥門。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖進(jìn)行一下說(shuō)明附圖I為附圖I為汽車結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；顯示后排氣管(或稱后排氣裝置)1，空氣壓縮式蓄能箱2，前排氣管(或稱前排氣裝置)3。其中前后排氣管設(shè)有較細(xì)多個(gè)或較粗的一個(gè)或幾個(gè)排氣管道，根據(jù)壓力和排氣量及運(yùn)行速度設(shè)定最大推力，進(jìn)而設(shè)計(jì)排氣圓形管道或非圓形管道的排氣口總面積。推力等于即時(shí)壓力與排氣口面積的乘積，因此多跟排氣管道可以根據(jù)推力需求設(shè)置開(kāi)啟排氣管的數(shù)量，也可以通過(guò)螺旋式控制閥門控制排氣開(kāi)口面積的大小進(jìn)而控制排氣量。排氣管(或排氣裝置)分為前排氣裝置或后排氣裝置，前排氣裝置啟動(dòng)時(shí)用于剎車或倒車，后排氣裝置啟動(dòng)時(shí)汽車前行。通過(guò)駕駛室中控制器(比如腳踏多級(jí)機(jī)械式控制器或腳踏電子控制器)控制即時(shí)排氣數(shù)量，獲得不同推力，控制汽車在不同速度下運(yùn)行或停止。圖2為前后排氣管和控制閥門的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)示意圖?？刂崎y門6和7分別控制前后排氣量。在圖I中排氣管的數(shù)量設(shè)有多根，為了顯示清楚，在圖2中前后排氣管的數(shù)量各畫有一根表示，并不表示在實(shí)際設(shè)計(jì)中前后排氣管的數(shù)量各有一條，可以是一條，但更多數(shù)的情況下是多條，多條更便于實(shí)行控制?？刂崎y門6和7通過(guò)電控或磁控或機(jī)械傳動(dòng)與駕駛室中的控制器相連，比如可以是電磁閥，通過(guò)開(kāi)關(guān)電磁閥開(kāi)啟和關(guān)閉控制閥門。也可以具有機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，比如通過(guò)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)連接控制閥門，使閥門部分開(kāi)啟或全部開(kāi)啟或關(guān)閉。圖2顯示排氣管道的喇叭開(kāi)口，前排氣管道的喇叭開(kāi)口 5和后排氣管道的喇叭開(kāi)口 4，喇叭開(kāi)口用于減小噴氣壓力向周圍擴(kuò)散，以便獲得向后或向前的最大動(dòng)能。圖3為左右對(duì)稱的安全排氣裝置結(jié)構(gòu)示意圖。由于在空氣壓縮式蓄能箱2某些特殊情況下，會(huì)因周圍環(huán)境溫度過(guò)高導(dǎo)致壓力急劇上升，這要開(kāi)啟空氣壓縮式蓄能箱的自動(dòng)排氣裝置，也是安全保護(hù)裝置，一般是壓力閥門，也可以是電控閥門。電控閥門需要連接壓力測(cè)試設(shè)備。同時(shí)，為了保證空氣壓縮式蓄能箱的穩(wěn)定或者為了和空氣壓縮式蓄能箱相連的汽車的穩(wěn)定性，需要設(shè)置對(duì)稱的排氣安全裝置。對(duì)稱是指左右對(duì)稱或前后對(duì)稱或上下對(duì)稱，且同時(shí)開(kāi)啟，便于力學(xué)上的平衡。圖4為剎車動(dòng)力馬達(dá)的連接示意圖。由于汽車的慣性力作用比較大，特別是下坡時(shí)進(jìn)行剎車單單采取向前噴氣的方式是一種耗能的方式。但是如果利用剎車或汽車下坡時(shí)產(chǎn)生的反向作用力進(jìn)行發(fā)電或通過(guò)馬達(dá)產(chǎn)生壓縮空氣重新進(jìn)入空氣壓縮式蓄能箱進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存，不僅節(jié)能，還創(chuàng)造了能量，一反一正對(duì)于經(jīng)常上下坡或經(jīng)常剎車的運(yùn)行狀況來(lái)說(shuō)會(huì)極大的節(jié)能。從而減小運(yùn)行成本。在圖4中，剎車動(dòng)力馬達(dá)從前排的進(jìn)入空氣獲得動(dòng)力，促使剎車動(dòng)力馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而發(fā)電蓄能或壓縮空氣蓄能，因此圖4中剎車動(dòng)力馬達(dá)運(yùn)行機(jī)理是車輛前行時(shí)空氣與車輛機(jī)身產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，促使動(dòng)力馬達(dá)內(nèi)的渦輪旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生于汽車運(yùn)行方向相反的動(dòng)力，因此可以用于剎車的同時(shí)還可以獲取能量。注意的是本申請(qǐng)文件題目為非渦輪式空氣壓縮蓄能發(fā)動(dòng)機(jī)或汽車，但這里卻出現(xiàn)了一個(gè)渦輪，會(huì)不會(huì)矛盾？需要注意的是這個(gè)渦輪僅僅用于剎車或蓄能，不是用來(lái)直接提供車身的運(yùn)行動(dòng)力，相反卻是提高運(yùn)行的阻力。因此這是功能的不同，不能混淆。11為剎車動(dòng)力馬達(dá)的控制閥，與空氣壓縮式蓄能箱2相連接，可以是單向閥。12為動(dòng)力馬達(dá)前置閥，開(kāi)啟后渦輪旋轉(zhuǎn)。附圖中沒(méi)有標(biāo)明進(jìn)氣裝置。在空氣壓縮蓄能箱一側(cè)設(shè)有進(jìn)氣裝置，以便加氣。為了減小前行時(shí)的風(fēng)阻，可在進(jìn)氣口前面設(shè)置擋風(fēng)板。前行時(shí)實(shí)行“擋風(fēng)”，剎車或倒車或汽車下坡時(shí)開(kāi)啟。 控制器簡(jiǎn)述盡量保持駕駛習(xí)慣的情況下采取原方向盤控制方式不變，采取腳踏運(yùn)行控制器，包括腳踏剎車和腳踏運(yùn)行速度控制器。其中腳踏運(yùn)行速度控制器相當(dāng)于“油門”，類似“無(wú)級(jí)變速”，采取利用腳踏的深度控制機(jī)械運(yùn)行程度或者控制電流大小從而控制開(kāi)啟噴氣口的面積進(jìn)而控制噴氣動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行速度的控制。這種控制方式比控制油門簡(jiǎn)單，并保持了原有的駕駛習(xí)慣。節(jié)能分析節(jié)能是大課題，怎樣節(jié)能現(xiàn)在理論界還是莫衷一是。本申請(qǐng)文件說(shuō)噴氣式比渦輪式節(jié)能，為什么？這要從幾個(gè)方面分析1，轉(zhuǎn)化率。根據(jù)動(dòng)量定理，噴氣式噴出的高壓氣體有一定的速度，因此對(duì)于其作用的汽車必然產(chǎn)生一個(gè)反作用力，并相應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)的速度，并且汽車在運(yùn)行的過(guò)程中和噴出的氣體之間永遠(yuǎn)有個(gè)相對(duì)速度，這個(gè)相對(duì)速度永遠(yuǎn)不為零，因此噴出的氣體無(wú)論多少都會(huì)給其相連的汽車以推動(dòng)力，產(chǎn)生的作用力和反作用力永遠(yuǎn)相等，因此針對(duì)汽車不會(huì)出現(xiàn)相反方向的做功，因此利用效率高。2，機(jī)械設(shè)計(jì)影響。噴氣式通過(guò)噴嘴對(duì)汽車產(chǎn)生一個(gè)作用力，沒(méi)有消耗。因此噴氣式只要在噴嘴處有足夠的承受力，對(duì)效率便沒(méi)有任何影響。但是渦輪式就不一樣，因?yàn)闅饬魉俣群蜏u輪轉(zhuǎn)速存在一定的最佳搭配關(guān)系，只有氣流速度達(dá)到渦輪的最佳設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，渦輪機(jī)才會(huì)發(fā)揮最高效率。但渦輪機(jī)工作一般都不在固定的速度范圍內(nèi)，汽車的速度變化較大，因此離最大效率的狀態(tài)幾乎差的很遠(yuǎn)，總體利用達(dá)到70%已是不錯(cuò)。同時(shí)，即使達(dá)到最大效率狀態(tài)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化效率也不是100%，因?yàn)闇u輪機(jī)之間有縫隙，噴氣氣體有一定的時(shí)間不作用在旋轉(zhuǎn)葉片上，因此造成能量的流失，但這個(gè)流失又是系統(tǒng)必然需要的，所以從理論上講渦輪機(jī)的效率永遠(yuǎn)達(dá)不到100%。3，實(shí)踐上證明。最有說(shuō)服力的是風(fēng)力發(fā)電機(jī),也是針對(duì)氣流運(yùn)動(dòng),氣流作用在葉片上，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)能利用效率一般低于40%，這是風(fēng)能效率分析中經(jīng)常見(jiàn)到的數(shù)據(jù)，這就證明渦輪式發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)化效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于噴氣式。因此本申請(qǐng)選擇最為節(jié)能的技術(shù)方案。
權(quán)利要求1.ー種空氣壓縮式非潤(rùn)輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，包括空氣壓縮蓄能箱，前噴氣管，后噴氣管，控制閥門，連接控制閥門的控制系統(tǒng)，其特征是空氣壓縮蓄能箱連接控制閥門，控制閥門連接噴氣管，控制閥門連接控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)為電磁控制系統(tǒng)或機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)，利用空氣壓縮箱相連的噴氣管道在控制系統(tǒng)的控制下開(kāi)啟全部或部分閥門向后噴氣獲得向前的動(dòng)力，或者向前噴氣獲取剎車動(dòng)力或倒車的動(dòng)力，即汽車運(yùn)行時(shí)依賴前后噴氣管噴氣產(chǎn)生的動(dòng)力，最終達(dá)到隨意運(yùn)行、節(jié)能降耗、提高效率接近至100%、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單降低成本的目的。
2.根據(jù)權(quán)I所述的ー種空氣壓縮式非渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是前后噴氣管具有喇叭開(kāi)ロ。
3.根據(jù)權(quán)I所述的ー種空氣壓縮式非渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是空氣壓縮蓄能箱具有左右或前后或上下対稱的安全排氣裝置。
4.根據(jù)權(quán)I所述的ー種空氣壓縮式非渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是汽車前邊具有可以開(kāi)啟和關(guān)閉的擋風(fēng)裝置，倒車或剎車時(shí)開(kāi)啟，前行時(shí)關(guān)閉以減小汽車前行時(shí)的阻力。
5.根據(jù)權(quán)I所述的ー種空氣壓縮式非渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是具有剎車動(dòng)カ馬達(dá)，在剎車或下坡時(shí)利用汽車慣性力獲取動(dòng)カ發(fā)電或使飛輪旋轉(zhuǎn)進(jìn)而壓縮空氣，并將壓縮空氣導(dǎo)入空氣壓縮箱，實(shí)現(xiàn)剎車動(dòng)カ的同時(shí)獲取壓縮空氣動(dòng)力。
專利摘要一種空氣壓縮式非渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)或汽車涉及一種噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)或汽車，主要解決旋轉(zhuǎn)式空氣壓縮動(dòng)力馬達(dá)和燃料式噴氣式馬達(dá)的高耗能問(wèn)題。包括空氣壓縮蓄能箱，前噴氣管；后噴氣管，控制閥門；連接控制閥門的控制系統(tǒng)，利用空氣壓縮蓄能箱相連的噴氣管道在控制系統(tǒng)的控制下開(kāi)啟空氣壓縮箱的全部或部分閥門向后噴氣獲得向前的動(dòng)力，或者向前噴氣獲取剎車動(dòng)力或倒車的動(dòng)力，此種發(fā)動(dòng)機(jī)避開(kāi)了渦輪旋轉(zhuǎn)低能量轉(zhuǎn)化方式，使空氣壓縮式非渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)擁有理論上無(wú)限接近100%的可能，能量轉(zhuǎn)化效率大大提高，節(jié)能降耗，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減少成本，同時(shí)避免燃?xì)馐絿姎馐桨l(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)燃料的依賴。
文檔編號(hào)F03G7/00GK202545153SQ201220151099
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者馮益安 申請(qǐng)人:馮益安