專利名稱：噴氣式動力與阻力變動力混合動力機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
涉及一種高效能的壓縮空氣噴氣式汽車的組合動力裝置。
背景技術(shù)：
2012年4月11日本申請人向國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局提出壓縮空氣噴氣式汽車的專利申請，提出壓縮空氣噴氣式汽車比壓縮空氣馬達(dá)節(jié)能。申請?zhí)?012201510991，名稱一種空氣壓縮式非潤輪噴氣式發(fā)動機(jī)或汽車。2012年6月25日本申請人向國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局提出“壓縮空氣噴氣式汽車的壓力緩釋器”專利申請，申請?zhí)?2012102111777，主要涉及解決新能源汽車的發(fā)展方向，并提出“噴氣式汽車的壓力緩釋器”以改變噴射面的大小使壓力緩慢釋放的問題。在此申請文件中，提到了如下問題1)空氣中PM2. 5來源于燃料汽車。2)環(huán)境污染包括化學(xué)污染和物理污染，化學(xué)污染包括酸性有毒氣體污染、PM2. 5顆粒污染，物理污染主要是指人類消 耗太陽能以外的能源對地球環(huán)境產(chǎn)生的“熱污染”，“熱污染”是指地球因消耗太陽能以外的能源額外產(chǎn)生的熱量且數(shù)量巨大，造成環(huán)境溫度升高，造成大氣中水分含量增加，額外造成大雨、大風(fēng)、泥石流及地震頻率增加。3)解決上述污染的途徑是改變能源利用方式和節(jié)能。4)我國現(xiàn)行新能源汽車的政策是電動汽車，但電動汽車的電池存在缺陷且目前解決不了將來也永遠(yuǎn)解決不了，理由是電力具有即時性的特點(diǎn)，適合遠(yuǎn)距離傳輸，不適合儲存，這是由于電力“強(qiáng)流動性”決定的，電力作為能源的一種同樣具有“動能”和“勢能”，電流實(shí)現(xiàn)動能的快速傳遞，勢能適合儲存，就是說電力的儲存必須在電池的正負(fù)極之間，而正負(fù)極之間沒有絕對的絕緣體因此正負(fù)極之間必有電流通過產(chǎn)生熱量即必然產(chǎn)生電力消耗，因此電池的能量具有自我消耗特性，因此電池在充電、存放過程中都存在大量的能量自發(fā)消耗，并且針對某一電池，電池存量越多就會產(chǎn)生越大的自我消耗，因此，從能源利用角度講，電池性的新能源汽車在理論上無以支持未來動力汽車的發(fā)展，僅僅可以作為一種動力能源來源的補(bǔ)充。5)壓縮空氣動力蓄能較好且具有較高的比能量，申請人測算當(dāng)壓縮空氣的壓力達(dá)到60MP以上時，其體積比能量接近液體化石能源(柴油、煤油、汽油)等，20MP時其體積比能量不及石油能量的十分之一。6)壓縮空氣動力汽車分為氣動馬達(dá)汽車和噴氣式汽車，噴氣式汽車除了和飛機(jī)噴氣動力一樣具有部分相同的技術(shù)指標(biāo)外(比如推力)，還具有更節(jié)能的優(yōu)勢。但是，經(jīng)過一段時間之后，今天申請人認(rèn)為噴氣式汽車的節(jié)能不是絕對的，而是有條件的，簡單的噴氣并不是在任何條件下都實(shí)現(xiàn)節(jié)能，利用不好不但不節(jié)能，還會造成無謂的消耗，浪費(fèi)能源。這是因?yàn)閲姎馐狡嚺c噴氣式火箭、飛機(jī)、導(dǎo)彈比較經(jīng)常處在低速和不斷減速和經(jīng)常起動的狀態(tài)，在低速狀態(tài)下，噴氣式汽車?yán)脟姎猱a(chǎn)生高速運(yùn)動氣體就不節(jié)能。那么噴氣式汽車節(jié)能的條件是什么呢？這個條件就是汽車的速度與噴射氣體速度之差較小或等于零，其中汽車的速度是指汽車相對大地的運(yùn)動速度，噴射氣體的速度是指噴射氣體相對于運(yùn)行汽車的速度，速度之差較小是指相對于噴射氣體的速度較小。在汽車低速運(yùn)行時其高速噴射氣體的速度無論相對大地還是相對運(yùn)行汽車，其速度接近相等，當(dāng)汽車低速而噴射氣體高速時，壓縮氣體的能量消耗在了噴射氣體的動能上，噴射氣體速度越高，壓強(qiáng)越大，其運(yùn)行距離越遠(yuǎn)，根據(jù)能量守恒定律，壓縮空氣的儲存能量消耗在噴射氣體上的能量越高，汽車得到的能量就會相對減少。當(dāng)噴射氣體的速度和汽車的運(yùn)行速度大小相等方向相反時，噴射氣體相對大地沒有速度，因此認(rèn)為噴射氣體沒有動能消耗。此時可以認(rèn)為噴氣式汽車的能量轉(zhuǎn)化率在理論上達(dá)到100%。但是在通常情況下，汽車通常需要起動、減速、低速運(yùn)行，相對于氣體的噴射速度差值巨大，通常情況下在不做對噴射氣體速度處理的情況下，汽車在低速運(yùn)行、起動等狀況下單純利用噴射氣體作為動力并不會節(jié)能，因此也會有人得出結(jié)論噴射氣體作為動力不適合低速運(yùn)行的汽車而只適合高速運(yùn)行的飛機(jī)或者火箭。事實(shí)上目前噴射氣體也多用在高速運(yùn)行的飛機(jī)、火箭和導(dǎo)彈上。因此，單純根據(jù)能量守恒定律和動量守恒定律考慮，噴氣式汽車在低速運(yùn)行時并不節(jié)能。但是，申請人認(rèn)為物體運(yùn)行速度是指相對速度，運(yùn)行速度高低也是相對的，當(dāng)噴射氣體速度降到100米/秒(360公里/小時)以下，汽車(或其他動力車船)的運(yùn)行速度在360公里/小時(100米/秒)內(nèi)可以與噴射氣體的速度值(速率)差值不太大。設(shè)汽車瞬時速度值為VI、汽車質(zhì)量M1，噴氣速度值為V2，單位時間內(nèi)噴射氣體的質(zhì)量為M2，則壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)化成汽車動能的效率與(V2-V1) 2的值成反比，與M1/M2成正比，因此，可以設(shè)計改變運(yùn)行噴射氣體的速度值，使接近于運(yùn)行汽車或其他運(yùn)行飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈、輪船、火車的運(yùn)行速度值，只要其噴射氣體的作用力大于運(yùn)行阻力(包括摩擦力、空氣阻力、流體阻力)，汽車或其他運(yùn)行的飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈、輪船、火車就可以加速，就可以逐漸起動、加速、運(yùn)行，因此，作為運(yùn)行工具的噴射氣體的速度和噴射氣體的反作用力大小就是設(shè)計中的兩個關(guān)鍵技術(shù)因素。噴射氣體的速度和反作用力可以隨著汽車的運(yùn)行速度的變化而變化，這就需要噴射氣體的設(shè)備符合這種變化要求。為此，總結(jié)以上內(nèi)容和根據(jù)能量守恒定律及運(yùn)動相對論，本申請人提出“能量的相對性理論”，并在此理論下設(shè)計技術(shù)方案，使得噴射氣體的能量轉(zhuǎn)化最大化。說到底就是解決噴氣式動力機(jī)械裝置能量轉(zhuǎn)化的最大化問題，最終實(shí)現(xiàn)在陸地行駛的汽車、火車、在水中運(yùn)行的輪船、潛艇、空中飛行的火箭、導(dǎo)彈、飛機(jī)等運(yùn)動器械實(shí)現(xiàn)節(jié)能和能源利用方式的轉(zhuǎn)
變。 能量的基本理論能量區(qū)別于動量是個標(biāo)量，沒有方向性，有一個絕對數(shù)值。能量區(qū)別于力，沒有作用點(diǎn)，但有載體，有量值多少比較沒有大小比較。能量是描述一定質(zhì)量的運(yùn)動物體在作用力的作用下運(yùn)動空間的過程總量(動能變化做功的多少)，是對一定質(zhì)量的物體運(yùn)行空間的描述或者是對一定質(zhì)量的物體運(yùn)行能力和運(yùn)行趨勢的描述(勢能變化做功量的多少)，能量在傳遞過程中遵守能量守恒定律。即能量在由一個物體載體傳遞到另一個或多個物體載體時，輸出值等于輸入值，但是由于一個單一物體在運(yùn)動過程始末無法僅僅接觸另一個單一物體，而是接觸并傳遞到了一個物體之外的其他物體，(比如自由落體運(yùn)動物體最終接觸大地，過程中接觸空氣，開始時也受其它物體作用力，且現(xiàn)實(shí)中沒有絕對真空)故我們把動能由一個物體傳遞到另一個物體時，轉(zhuǎn)化率無法達(dá)到100%，而是部分能量傳遞到了其他物體載體，分析并減少其他物體的能量消耗數(shù)值，是提高運(yùn)動機(jī)械高效運(yùn)行的依據(jù)。能量的相對性理論運(yùn)動是相對的(有參照系)，能量是對運(yùn)動空間總量的描述，所以能量也是相對的(有參照系)，這是文字邏輯推理，且這個“相對性”難以理解。那么怎樣才能理解能量具有相對性呢？先看這樣一個例子。一只蘋果從樹上脫落落地，首先果蒂不堪蘋果重量折斷后蘋果下落，在下落前具有重力勢能，那么重力勢能能否全部轉(zhuǎn)變?yōu)槁涞厍暗膭幽?？在中學(xué)物理中通常不考慮空氣阻力，故不會考慮蘋果落地過程中的能量損失，事實(shí)上蘋果離地不太遠(yuǎn)，落地時空氣阻力相對重力太小故忽略不計，可以簡單認(rèn)為蘋果的重力勢能全部轉(zhuǎn)變?yōu)榱颂O果落地時的動能。但是現(xiàn)實(shí)運(yùn)動物體的形狀不同，比如面積較大較薄的鋁板在大面積接觸空氣下落時，此時 的空氣阻力就不能忽略(比如降落傘，以下分析降落傘的重力勢能)，那么下降中的降落傘的重力勢能哪去了？降落傘的重力勢能并沒有全部轉(zhuǎn)變?yōu)榻德鋫愕南侣鋭幽?，而是轉(zhuǎn)到了降落傘下邊與降落傘接觸或間接接觸的運(yùn)動空氣的運(yùn)動動能上，因此，像研究降落傘一樣當(dāng)研究空氣動力學(xué)對空氣中運(yùn)行物體的影響時就必須考慮運(yùn)行物體的形狀，用以改變與空氣的接觸面積，通過接觸面積進(jìn)而計算空氣阻力大小，且需要考慮運(yùn)行物體的密度與空氣密度的比值，當(dāng)運(yùn)行物體的密度與空氣密度的比值為I時，運(yùn)行物體可以懸浮在空氣中，比如氫氣球熱氣球等(這個在低空時小于I就上行)，但實(shí)心的物體遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣密度的600倍至上萬倍，比如水的密度是I，空氣是I. 29公斤/m3，則水的密度約是空氣密度的775倍，鋼鐵是空氣密度的6000倍，不同密度的物體與空氣的接觸面積不同時表現(xiàn)的運(yùn)動特性不同。接觸面積越小，自由落體運(yùn)動時動能的轉(zhuǎn)化率會越高。這是因?yàn)槲矬w運(yùn)動中不斷與空氣分子碰撞，自由落地運(yùn)動物體速度越快，與空氣分子的碰撞速度越快，空氣分子運(yùn)動速度就會越快(加速度越大)；自由落體運(yùn)行物體得到的空氣分子的反作用力即阻力就會越大，其降落或運(yùn)行過程中消耗的動能就越大，因此空氣的阻力與兩個技術(shù)指標(biāo)有關(guān)，I是運(yùn)行物體與空氣的接觸面積2是運(yùn)行速度，空氣阻力與運(yùn)行物體的接觸面積成正比，與運(yùn)行物體速度(的平方)成正比。就是說，在空氣中運(yùn)行的物體存在動力消耗，其動力消耗轉(zhuǎn)變到了直接接觸或間接接觸空氣的“動能”上，而這個“動能”出現(xiàn)了問題，問題就是動能等于其質(zhì)量與其速度平方的乘積的一半(MV2/2)，速度是個相對速度，而這個速度在我們傳統(tǒng)能源的解釋必須是以大地平面作為參照系，要遵守能量守恒定律，必須選擇統(tǒng)一參照系，我們目前所有對能量的解釋都是指相對地球而言。這里就牽扯一個必然因素，通常我們說的噴氣式汽車(或其他飛行器)的噴氣速度，一定是相對汽車(或其他飛行器)而言，而能量守恒計算需要相對地球而言，兩個速度不是同一個參考系，因此作為能量計算時必須換算到同一個參考系，于是就有了，雖然汽車的噴氣速度很高，但與汽車的運(yùn)行速度大小相等方向相反時，相對大地的速度就為零，其動能就為零。但是相對于汽車而言，噴射氣體的動能是多少呢？相對于汽車而言其噴射速度在此刻具有全速的動能。就是說，能量雖然是個標(biāo)量，但能量的多少一定是相對于某個參照系而言，就是能量的多少和數(shù)值具有一定的相對性，當(dāng)參照系確定了，其能量數(shù)值才會確定，在同一個參照系下才會符合能量守恒定律。根據(jù)以上的能量相對理論和能量守恒定律，本申請人提出噴氣式汽車的能量無謂消耗與(V2-V1)2大小成正比(其中V2是相對于噴氣式作用物體的噴氣速度值，Vl是噴氣式作用物體如汽車的即時速度值)。即噴氣式動力的無用功與(V2-V1)2成正比。此定律適合火箭、導(dǎo)彈、飛機(jī)及噴氣式汽車、火車、輪船、潛艇等所有噴氣式動力器械。導(dǎo)致噴氣式運(yùn)行工具的起動、加速運(yùn)行的是噴氣式氣體對作用物體的反沖作用力，來源于牛頓第三定律，作用力的大小在大于阻力的情況下才能導(dǎo)致運(yùn)行工具起動和加速。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，作用力推算其重要性大于對噴氣速度的推算，但對于節(jié)能與否就必須考慮噴氣速度。在通常不加控制的情況下噴氣速度會較高，在專利申請“壓縮空氣噴氣式汽車的壓力緩釋器”申請?zhí)?012102111777中的壓力緩釋器在加大作用力面積減小壓強(qiáng)的安全性方面起到作用外，客觀上對噴氣速度具有很大的減弱作用。但是減弱多少及噴氣速度與運(yùn)行物體之間的速度值比例大小及速度值如何變化沒有描述，對于節(jié)能的幅度沒有涉及，與本申請解決的技術(shù)問題實(shí)際上是不同的。如上所述，本申請解決的是實(shí)現(xiàn)噴氣式汽車的能量轉(zhuǎn)化最大化，提高噴氣式汽車能效的方法。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上存在的具體問題，提出以下技術(shù)解決方案
技術(shù)方案壓力罐噴氣時除直接作用于外界給行駛的汽車反作用力提供動力外，還要通過一次或幾次氣體阻力變動力裝置減輕噴射氣體的噴氣壓力，所述阻力變動力裝置為輪機(jī)或者類似活塞、連桿、曲軸依次連接的發(fā)動機(jī)裝置，所述輪機(jī)為渦輪或葉片狀或螺旋槳狀的動力裝置即一種氣動馬達(dá)，輪機(jī)輸出扭矩，輪機(jī)的轉(zhuǎn)動方向與汽車車輪轉(zhuǎn)動方向相同或呈一定角度，輪機(jī)前或后的噴氣裝置帶有力座，所述力座是指噴氣出口周邊的接受噴氣反 作用力的力學(xué)支撐裝置，所述力學(xué)支撐裝置與汽車?yán)喂踢B接，所述牢固連接是指其在受力方向上的承受力遠(yuǎn)大于噴氣反作用力，所述力學(xué)支撐裝置的受力方向與汽車前進(jìn)方向相同，所述力學(xué)支撐裝置位于左右對稱型汽車的中心線或位于汽車重心與力學(xué)支撐裝置作用點(diǎn)的連接線上，所述連接線與大地平行或成一定角度，所述一定角度是指0-90°內(nèi)的任意角度，此方式不僅改變了最后噴氣開口的噴氣速度，增加了安全性，更重要的是利用能量的相對原理，將噴氣出口的帶有噴氣動能的噴射氣體通過阻力變動力裝置即類似氣動馬達(dá)裝置將噴射氣體的動能轉(zhuǎn)變?yōu)槠嚽靶袆幽?，使最末級噴氣速度接近汽車的常?guī)運(yùn)行速度，極大提高能源利用效率。壓力罐噴氣開口(11)與輪機(jī)氣體進(jìn)口(5)具有不間斷管道或間斷管道或無管道。輪機(jī)具有氣體進(jìn)口(5)和氣體出口(9)，所述氣體出口(9)位于汽車左右對稱中心線上。噴氣裝置與阻力變動力裝置裝置交替放置，具有一個以上的噴氣開口和一個以上的阻力變動力裝置。噴氣裝置與阻力變動力裝置位于汽車前邊或后邊或前后都有。所述輪機(jī)噴氣開口(9)具有阻力面(13)，阻力面(13)改變氣體噴射方向，使噴氣向后或使噴氣具有更大的噴射面積。所述壓力罐噴氣開口( 11)具有阻力面(14)，阻力面(14)改變氣體噴射方向，使噴氣向后或使噴氣具有更大的噴射面積。所述第一噴氣閥門(10)無限接近但不接觸葉片(6)。壓縮空氣噴氣適用于壓力罐(2)內(nèi)液體變氣體裝置。以上技術(shù)方案適用于低速和中速行駛的汽車或輪船，所述低速是指10-80公里/小時，中速是指80-680公里/小時，中速情況下可以逐漸停止阻力變動力裝置運(yùn)行。通過固定齒輪輸出扭矩或通過變速齒輪改變扭矩帶動車輪旋轉(zhuǎn)，即設(shè)備具有檔位或無檔位。


圖I為噴氣式動力與阻力變動力混合動力機(jī)側(cè)視圖，顯示第一噴氣開口與第一輪機(jī)進(jìn)口斷開。圖2噴氣式動力與阻力變動力混合動力機(jī)側(cè)視圖，顯示第一噴氣開口與第一輪機(jī)進(jìn)口連接。圖3為噴氣式動力與阻力變動力混合動力機(jī)側(cè)視圖，顯示第一噴氣開口具有阻力面。其中I為汽車力座，2為壓力罐或儲能罐，3為第一噴氣口力座，4為總力座，5為輪機(jī)氣體進(jìn)口，6為輪機(jī)葉片，7為輪機(jī)轉(zhuǎn)動軸，8為輪機(jī)力座，9為輪機(jī)噴氣出口，10為開關(guān)閥門，11為壓力罐噴氣開口，12為氣體遮擋調(diào)節(jié)片，13為輪機(jī)開口阻力面，14為壓力罐噴氣開口阻力面。
具體實(shí)施例方式簡單說，本申請就是將噴氣式動力和氣動馬達(dá)動力結(jié)合在一起，但這種組合不是簡單的組合，而是在動力方面如何讓效率最大化并在理論上如何實(shí)現(xiàn)能效轉(zhuǎn)化的100%。以下結(jié)合說明書附圖1-3分別加以說明。 噴氣式噴氣如何具有動力或具有動力最大化？這要考慮兩方面內(nèi)容,I是受力分析即綜合力學(xué)分析，2是能效分析，將二者完美結(jié)合達(dá)到最終目的。力學(xué)分析的結(jié)果是噴氣式汽車所受力接近100%為前進(jìn)方向動力，這就避免了在垂直方向或與前進(jìn)方向呈一定角度的狀況下產(chǎn)生的震動、噪音和摩擦。受力均勻、方向明確，作用點(diǎn)恰到中心位置不僅避免機(jī)械震動、噪音和摩擦等直覺上的不適，更重要的是震動也要消耗能量，產(chǎn)生熱量，對提高能效和機(jī)械使用壽命及汽車穩(wěn)定性不利。因此，讓汽車產(chǎn)生運(yùn)動已經(jīng)不是現(xiàn)階段追求的目標(biāo)，而大幅度提高能效是未來必然要解決的課題。因?yàn)楣?jié)能最終的目標(biāo)并不是絕對省錢，而是針對氣候變化。人類對于能源的利用已經(jīng)到了瘋狂且?guī)缀跬Ｖ共幌聛淼牡夭?，而人類資源是有限而不是無限的，隨著科技的發(fā)展雖然有理由對未來能源持有樂觀態(tài)度，但任何事物都是兩方面的，有一利必有一弊，面對眾多的自然災(zāi)害面前，日益顯現(xiàn)人們對科技的尊重不足，自然災(zāi)害雖然“自然”發(fā)生，但有深刻的自然原因，這個原因就是在發(fā)展或者科學(xué)發(fā)展的前提條件下必須合理有效的利用能源，節(jié)約能源這種資源，能源絕對不是無限的，自然災(zāi)害和氣候變化實(shí)際上是大自然的“動力”變化的結(jié)果，而原因由人類主導(dǎo)其理由更加充分，因此節(jié)能及提高能效絕不可以掉以輕心，絕不可以認(rèn)為節(jié)能和提高能效的意義不是很大。在此重申，因?yàn)榻^大多數(shù)人不明白什么叫能源，不懂能源的前世今生及未來，因此往往把節(jié)能和提高能效當(dāng)做口頭禪，且很多人的神經(jīng)被麻痹。因此，噴氣式動力與氣動馬達(dá)結(jié)合不能認(rèn)為“容易想到”，二者結(jié)合的目的克服雙方的不足，避免能耗。那么究竟提高多少能效呢？在非理想或理想狀態(tài)下可以提高30%-80%，因此此種結(jié)合方式彌足珍貴，適合低速運(yùn)行這種模式，是未來汽車的替代品，是能源利用方式的一種改變。圖I和圖2的區(qū)別在于圖I的噴氣開口裸露在外，指氣體暴露在空氣中，有一段氣體運(yùn)行無管道。究竟裸露在外能夠提高能效還是像圖2那樣不暴露在空氣中位于管道內(nèi)能提高能效呢？為此本申請給出了這兩種情況的對比，實(shí)際上無論圖I還是圖2顯示的哪種方式，對提高能效的直接意義不是很大。相反，圖3的狀況是在噴氣開口加了阻力面(14)，能夠加大開口面積并相對減小噴射氣體速度，圖3這種方式根據(jù)有提高能效的功能。同時，當(dāng)開關(guān)閥門(10)接近葉片(6)時，閥門開啟后作用力很大但噴氣速度很小，當(dāng)輪機(jī)扭矩較大轉(zhuǎn)速很慢時利于降低噴氣速度和提高輪機(jī)效率。
力學(xué)原件主要是“力座”，包括汽車力座(1)，第一噴氣口力座(3)，總力座(4)，輪機(jī)力座(8)。其作用在于接受反作用力時能夠?qū)⑺芰鶆蚍€(wěn)定地傳輸?shù)狡嚨闹沃行?，其結(jié)構(gòu)為框架或板式結(jié)構(gòu)，只要將所受力均勻傳輸?shù)狡?，且使汽車不偏不倚，所受力在左右對稱汽車的中心線上。至于不對稱的汽車，就要選擇重心，穿過重心平行于大地且向前的直線可以取代“中心線”。特別是汽車力座(I)和總力座(4)必須位于這個中心線上。第一噴氣口力座(3)和輪機(jī)力座(8)和噴氣裝置連接良好，使所受反作用力落在所述力座上，同時與總力座(4)連接良好。圖I和圖2中具有氣體遮擋調(diào)節(jié)片(12)，目的是讓輪機(jī)內(nèi)氣體的運(yùn)動方向向后并阻擋輪機(jī)內(nèi)氣體回流。避免產(chǎn)生噪音和震動。圖1-3中輪機(jī)氣體進(jìn)口(5)和出口(9)都是在一條直線上，實(shí)際上根據(jù)輪機(jī)動力需要可以與這條直線成一定角度，根據(jù)需要設(shè)置，當(dāng)然拐彎越多越不利，但有時是發(fā)動機(jī)的需 要。有一個關(guān)鍵部件就是輪機(jī)。實(shí)際上就是氣動馬達(dá)。氣動馬達(dá)還包括活塞式氣動馬達(dá)。但是在這里不敘述活塞式氣動馬達(dá)而只解釋輪機(jī)。輪機(jī)種類很多，無論采用產(chǎn)生動力的渦輪(例如飛機(jī)發(fā)動機(jī))，還是利用螺旋槳式風(fēng)扇，或者稱葉輪，都是通過氣動阻力產(chǎn)生動力的裝置，由于轉(zhuǎn)動方向與汽車車輪方向不一定相同，因此需要配合進(jìn)氣開口和出氣開口做出符合條件的設(shè)置，如何設(shè)置？只要結(jié)果滿足權(quán)利要求內(nèi)容的同時盡量簡化復(fù)雜程度，比如雖然齒輪箱可以設(shè)置轉(zhuǎn)動方向垂直運(yùn)行，但并不利于節(jié)能；雖然噴氣出口可以拐彎，但要盡量少拐彎，但可以拐彎。而本申請文件采用的是如圖1-3所示的形狀，因?yàn)槭莻?cè)視圖，葉輪(6)不是螺旋狀葉片，故呈線狀。這種方式的好處是在進(jìn)氣口和出氣口在一條直線上且與汽車前進(jìn)方向相同時轉(zhuǎn)動軸(7 )轉(zhuǎn)動方向與汽車車輪前進(jìn)后退方向相同。其中箭頭方向?yàn)闅怏w運(yùn)動方向。
輪機(jī)聯(lián)動裝置可以設(shè)置固定齒輪連接，即無檔位控制。也可以設(shè)置齒輪變速箱，實(shí)行有檔位控制。汽車前進(jìn)時噴氣裝置和輪機(jī)位于汽車后邊。根據(jù)需要也可以在汽車前邊設(shè)置噴氣裝置和輪機(jī)。
權(quán)利要求
1.噴氣式動力與阻力變動力混合動力機(jī)涉及一種高效能的壓縮空氣噴氣式汽車的組合動力裝置，其特征是壓力罐噴氣時除直接作用于外界給行駛的汽車反作用力提供動力夕卜，還要通過一次或幾次氣體阻力變動力裝置減輕噴射氣體的噴氣壓力，所述阻力變動力裝置為輪機(jī)或者類似活塞、連桿、曲軸依次連接的發(fā)動機(jī)裝置，所述輪機(jī)為渦輪或葉片狀或螺旋槳狀的動力裝置即一種氣動馬達(dá)，輪機(jī)輸出扭矩，輪機(jī)的轉(zhuǎn)動方向與汽車車輪轉(zhuǎn)動方向相同或呈一定角度，輪機(jī)前或后的噴氣裝置帶有力座，所述力座是指噴氣出口周邊的接受噴氣反作用力的力學(xué)支撐裝置，所述力學(xué)支撐裝置與汽車?yán)喂踢B接，所述牢固連接是指其在受力方向上的承受力遠(yuǎn)大于噴氣反作用力，所述力學(xué)支撐裝置的受力方向與汽車前進(jìn)方向相同，所述力學(xué)支撐裝置位于左右對稱型汽車的中心線或位于汽車重心與力學(xué)支撐裝置作用點(diǎn)的連接線上，所述連接線與大地平行或成一定角度，所述一定角度是指0-90°內(nèi)的任意角度，此方式不僅改變了最后噴氣開口的噴氣速度，增加了安全性，更重要的是利用能量的相對原理，將噴氣出口的帶有噴氣動能的噴射氣體通過阻力變動力裝置即類似氣動馬達(dá)裝置將噴射氣體的動能轉(zhuǎn)變?yōu)槠嚽靶袆幽?，使最末級噴氣速度接近汽車的常?guī)運(yùn)行速度，極大提高能源利用效率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種噴氣式動力與阻力變動力混合動力機(jī)，其特征是壓力罐噴氣開口(11)與輪機(jī)氣體進(jìn)口(5)具有不間斷管道或間斷管道或無管道。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種噴氣式動力與阻力變動力混合動力機(jī)，其特征是輪機(jī)具有氣體進(jìn)口(5)和氣體出口(9)，所述氣體出口(9)位于汽車左右對稱中心線上，且氣體出口(9)噴氣方向與汽車前進(jìn)方向相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種噴氣式動力與阻力變動力混合動力機(jī)，其特征是噴氣裝置與阻力變動力裝置裝置交替放置，具有一個以上的噴氣開口和一個以上的阻力變動力 裝直。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種噴氣式動力與阻力變動力混合動力機(jī)，其特征是噴氣裝置與阻力變動力裝置位于汽車前邊或后邊或前后都有。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種噴氣式動力與阻力變動力混合動力機(jī)，其特征是所述輪機(jī)噴氣開口(9)具有阻力面(13)，阻力面(13)改變氣體噴射方向，使噴氣向后或使噴氣具有更大的噴射面積。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種噴氣式動力與阻力變動力混合動力機(jī)，其特征是所述壓力罐噴氣開口(11)具有阻力面(14)，阻力面(14)改變氣體噴射方向，使噴氣向后或使噴氣具有更大的噴射面積。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種噴氣式動力與阻力變動力混合動力機(jī)，其特征是所述第一噴氣閥門(10)無限接近但不接觸葉片(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8所述的一種噴氣式動力與阻力變動力混合動力機(jī)，其特征是壓縮空氣噴氣適用于壓力罐(2)內(nèi)液體變氣體裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9所述的一種噴氣式動力與阻力變動力混合動力機(jī)，其特征是以上技術(shù)方案適用于低速和中速行駛的汽車或輪船，所述低速是指10-80公里/小時，中速是指80-680公里/小時，中速情況下逐漸停止阻力變動力裝置運(yùn)行。
全文摘要
噴氣式動力與阻力式動力混合式動力機(jī)涉及一種高效能的壓縮空氣噴氣式汽車的組合動力裝置，也叫低速運(yùn)動汽車噴氣式組合發(fā)動機(jī)，主要解決低速汽車速度值相對高速噴氣氣體速度值差值較大存在動能消耗較大的狀況，主要技術(shù)手段是采用噴氣動力附加氣動馬達(dá)動力結(jié)合的方式，把第一次噴氣動力產(chǎn)生的高速運(yùn)動氣體進(jìn)入氣動馬達(dá)產(chǎn)生動力并使氣動馬達(dá)排出的氣體速度接近汽車的運(yùn)行速度，達(dá)到提高能效、安全運(yùn)行的目的。
文檔編號F01D15/04GK102797514SQ201210306759
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月25日
發(fā)明者馮益安 申請人:馮益安