专利名称：坡道及重力能永动车运动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种不消耗任何燃料，利用坡道和车辆重力就能行驶的交通工具及移动式发电的重力做功运动系统。
永动机是人类的一种梦想，很多科学家为之奋斗一生，而最终遭到失败。因此，前科学界从大量研究永动机的失败教训中和热力学定律、能量守恒定律中总结出永动机是永远不会实现的。因此，永动机被定为科学的禁区。长期以来，凡是涉及到永动机一类的发明将是不可行的，也是行不通的，这种一成不变的观点在人们中根深蒂固、牢不可破。如果按照这些观点来衡量事物，世上一切事物也应该是一成不变的，而实际上，世上万物是在不断进行变化的，只不过是有的变化慢，有的变化快，快的需要很短的时间，慢的则需要几年、几十年、几百年、几千年或者更长的时间。因此，时代在变化，科学在进步，人的认识在提高，老的观念被淘汰，新的发明将出现，有些因时代局限的定理也会被突破。从原永动机的定义看不消耗任何外界动力和燃料，就可以不断地运转而对外做功的机器称为永动机。按照该定义，只要不消耗外界动力和燃料的机器，又能达到长期对外做功的目的，可称为永动机。可是到目前为止，还没有一种能实现该目的的机器。轮式重力能发动机技术，专利号为91227097.7和轮式重力能动力机技术，申请号为92111413.3的情况看，它们已经为实现永动机迈出了宝贵的关键一步，但它们还不能称为永动机。因为它们都缺少初始动力和后续动力，这些动力它们借用的都是车辆上烧燃料的动力。这两项专利技术是本人的发明，又是公知技术，现只作简要介绍。
轮式重力能发动机包括动力系统、传动做功系统、回送系统以及通过管路连接形成的液(汽)压管路系统。它的特征是通过安装在车轮上重力能发动机的缸体固定在轮毂上，活塞杆的一端连接在缸体内的活塞上，另一端安装在车轮轮辋上，让其代替轮辐，在车轴带动下，缸体随轮毂和连接轮毂、车轴的部件与车轴做同圆心的旋转运动，同时，在重力作用下缸体不但让活塞、活塞杆带动车轮轮辋与车轴做不同圆心但同步的旋转运动，缸体与活塞两种不同圆心的旋转运动，有一个偏心距，而且能使活塞在缸体里又做上下往复运动，因而完成吸油过程、压油过程、喷油过程，把车辆物体重量的势能转变为液(汽)压能，经压力蓄能变能装置后，通过传动做功系统的装置进行做功。
轮式重力能动力机技术与轮式重力能发动机技术相似，工作原理相同，只是其结构更简单化，它把缸体、活塞式的工作缸换成可伸缩的动力装置，主要是靠动力腔来实现的。它的特征是在车轮轮胎以内部分，车轴圆周以外部分安装了两套轮辋和一套可伸缩的动力装置，该装置可以有一个或者多个随车轮转动能自由伸张、压缩的可变式密封腔，也称为动力腔，该腔的形状可以是各种各样的，借车轮旋转和重力作用，完成吸进、压缩、喷出三个过程，把轮子上所承受的重量转换为动能，可以直接带动轮子做功，也可以储存起来，根据需要再让它做功或者再转换成其它形式能做功。
这两种机器都是先利用车轮的旋转动能和车辆的重力而进行新的动能转换，然后再做功的。它们都可以称作节能机，它们可以让汽车节油50％，动力提高一倍。它们的做功过程为先利用车轮的旋转动能，使轮式重力能动力机工作，把作用到车轮上的车辆重力转变成液(汽)压能，经蓄能变能装置后再推动该车辆向前行驶一段路程，待其能量用完后，再重新利用车轮的旋转动能把作用到车轮上的车辆重力再转变成液(汽)压能，用转换的动能再驱动该车辆再行驶一段路程，这样反复工作，可以达到节能的目的。轮式重力能动力机有两个动力源1、车轮的旋转动能(主要指内燃发动机所发出的动力)；2、车辆的重力。它们离开这两个动力源是不能工作的。另外，它们转换后的动力用完后，还必须重新利用车轮的旋转动能，这个原车轮旋转动能是由内燃发动机所发出的动力带动的，它是消耗燃料的。所以，轮式重力能发动机或轮式重力能动力机与内燃发动机或类似动力的机器和车辆相结合，它们只能是一种节能机，而不能叫永动机。
本发明的目的是制造一种不消耗任何燃料和本系统以外的任何动力，就可以达到长期行驶的坡道重力能永动车的重力做功运动系统。
本发明的另一个目的是，制造的坡道及重力能永动车既可以当交通工具使用，又可以当发电车、移动式发电站、移动式发电厂使用。
本发明是这样实现的一种坡道及重力能永动车运动系统，它包括由轮式重力能发动机或轮式重力能动力机、蓄能变能装置、车身、底盘所组成的，其特征是它们与由重复起伏坡道所组成的道路相结合，共同组成一个地球-道路-车辆的重力系统，或叫道路-车辆重力做功的运动系统。其工作原理是先利用坡道的下坡道，让装有轮式重力能动力机或轮式重力能发动机(以下简称动力机)的坡道重力能永动车自动滑行一段路程，在该车辆滑行的过程中，该车上的动力机也跟着车轮旋转工作，把部分车轮的旋转动能和车辆的重力势能转换为新的动能，并可以储存，然后再利用该新的动能进行闯坡，当该车闯过第一个上坡道的坡顶后，它又进入第二个下坡道，使该车辆又继续滑行，使动力机又产生新的动能，利用该新的动能又可进行闯第二个上坡道……如此反复进行，就可以使该坡道重力能永动车长期行驶。坡道重力能永动车是先利用坡道的下坡道自动行驶，从而带动动力机工作， 由动力机产生的动力再驱动该车闯过该道路上的上坡道，如此反复工作，在整个行驶过程中，它没有消耗任何燃料或类似燃料的能源，也没有利用本系统以外的任何动力，而只是利用坡道的位差和车辆的重力就可以达到让车辆长期行驶的目的。根据永动机的定义，它应该是永动机的范畴，因它是以交通工具的形式，所以叫它为坡道重力能永动车。
为了达到该车能长期行驶，重复起伏坡道可以是环形首尾相接的循环道路，只要需要，该坡道重力能永动车可以在该循环的道路上永远行驶。
重复起伏坡道应该是上坡坡道短而坡度大，下坡坡道长而坡度小，其坡道的长短、坡度的大小应根据不同类型的坡道及重力能永动车的动力性而定，坡度一般在0°-40°范围的任一坡度，特种用途可超过40°，重复起伏坡道所组成的道路可以是公路形式、铁路形式或专用道路。公路形式它适应汽车、拖拉机、摩托车、自行车等机动车或非机动车使用；铁路形式它适应列车一类的交通工具使用；专用道路它适应车轮与道路相啮合、相衔接的专用车辆或索道形式的特殊滑车使用。
为了实现本发明的第二个目的，可以在坡道重力能永动车上安装发电装置和供电装置，如发电机、电动机、电器、变压器、整流柜、升降弓、电网等相配套的设备，利用坡道重力能永动车的剩余动力进行发电，发出的电能通过供电装置、升降弓、电网向外部用电设备供电，可根据不同用电量的需求，可建立小型移动式发电站或大型移动式发电厂。它们可由若干辆坡道重力能永动车所组成，或由若干列火车式的列车组所组成。铁路形式的机车车辆的结构与现代常用的机车车辆结构大体相同，只是动力系统有所区别。在机车车辆上安装轮式重力能发动机或轮式重力能动力机应该叫它们为轮式重力能列车。结合本发明，应该叫它为坡道重力能列车。
本发明所说的轮式重力发动机或轮式重力能动力机和它们配套的蓄能变能装置、传动装置、控制装置以及各种车辆、道路、坡道、发电装置、供电装置等技术都是完整的现有技术，固没有详细介绍，本发明是在这些现有技术基础上进行新的组合。本发明产生了意想不到的效果，它们不但是交通工具在不消耗燃料和外界动力的情况下，就能达到长期行驶的目的，而且还可以利用剩余动力进行发电。它们不但只是节约了能源，而且还创造了能源，这种能源可叫为重力能源。重力能源是取之不尽、用之不竭的，它又非常廉价，又不会污染环境，它突破了永动机永远不会实现的结论，其科学价值、创造价值、实用价值将是不言而喻的。
图1是本发明坡道重力能汽车和它的重复起伏坡道的道路的一段示意图；图2是本发明坡道重力能列车和它的重复起伏坡道的道路的一段及移动式发电示意图；图3是本发明一种双方向行驶和重复起伏坡道的道路的一段示意图。
例一 参考图1以一辆总重为8025公斤的解放牌汽车为例，每个车轮上设6个动力腔，每个动力腔的有效容积为450立方厘米。其该车动力腔总有效容积一次可输送16.2升的液压油。车轮半径r为0.48米，设循环起伏坡道的上坡坡道长S1为280米，下坡坡道长L1为1200米，坡高h1为80米，上坡坡道角a1为16°36′，下坡坡道角θ13°49′。a2=a1,θ2=θ1,h2=h1,S2=S1,L2=L1,n2=n1……nn它是由nn个起伏坡道所组成，图1只画了两个坡道。
根据动力计算(由于计算较多，为节省篇幅，故省略，只说计算结果)，该坡道重力能永动车汽车1(可简称坡道重力能汽车)，从n1的坡顶滑行到坡底共行驶1200米，车轮旋转了398圈，而使动力机2工作了398次工作循环，可产生相当于5480.46升流量的液压油，取液压能的工作压力P为25kg/cm2，该车的动力机2工作效率η取0.85，它可以产生相当于258.8匹马力的动力。若该汽车以每小时45公里的速度上坡，用258.8匹马力的动力驱动，可以使该汽车闯过S2=280米的上坡道后再行驶470米。由此看来，该坡道重力能汽车1在下坡道上由动力机2所产生的动力来驱动该汽车闯坡，不但使该汽车能闯到坡顶，而且还有剩余动力。简单的说，坡道重力能汽车1先利用下坡道能产生的位差，使该汽车先自动行驶一段路程，由车轮带动动力机2工作，并产生动能，由该动能再驱动该汽车间上该道路3的n2上坡道S2，然后，使该汽车再进入下一个L2的下坡道运行，这样反复工作，可以使该汽车通过该种道路3上nn个坡道而达到长期运行，而没有消耗任何燃料和本系统以外的任何动力。
根据需要，可以在该道路3上设置车站或停车服务中心x1,x1可以设在坡底的平道路边处，也可以设在坡顶或坡道的任一位置的平道路边处，x1可以是集装卸货物、停车维修、住宿休息、停车吃饭、娱乐等多功能的服务中心。
例二 参考图2坡道重力能永动车列车(简称坡道重力能列车)6，重复起伏道路8为铁路形式，该列车有60辆车辆所组成，每辆车重80吨，每辆车的车轮为8个，车轮直径Φ1.05米，每个动力腔的容积为204厘米3，每个车轮安装6个动力腔，工作压力取25公斤/厘米2，效率取0.85，上坡道长S1=1870米，下坡道长L1=5012米，上坡坡度i2=32‰，下坡坡度i1=12‰，坡顶高h1=60米，道路8由200个n′1的起伏坡道所组成。n′2=n′1,h′2=h′1,s′2=s′1,L′2=L′1，道路8为环形首尾相接的起伏坡道，总公里为1376公里，电线杆9上边架有电网4与道路8配合。
经过动力计算(同上)，当坡道重力能列车6从n′1的坡顶滑行到坡底共行驶L′1=5012米的距离，车轮旋转了1520圈，该车的轮式重力能发动机组7也各自工作了1520次工作循环，可以产生相当于42162匹马力的动力。用该动力驱动坡道重力能列车6完全可以闯过n′2的上坡道S′2，使该列车进入L′2的下坡道进行运行，如此反复工作，同样可使该列车6在道路8的铁路上循环不停的运行。由动力机工作原理可知只要车轮旋转，其动力机就会工作，而该列车6在上坡道时也会产生动力。根据动力计算，它们在上坡道S′2上，可以产生相当于15754匹马力的动力。用该动力驱动该列车6上的发电机组(图上无标记)进行发电，效率取0.8，转换的电能为9267千瓦。将该电能通过供电装置，如整流柜、控制柜、变压器(图上无标记)等，最后通过升降弓5把该电能输送到电网4上，以便供外部用电设备用电。经计算，坡道重力能列车6每天工作20小时，可行程1376公里，运送货物为Q1列天=394.6万吨公里，发电量为P1列天=185.34万千瓦，折合一天按24小时计算，每小时可对外供电P1列小时=7.7225万千瓦时，此发电量相当于一座小型发电站的能量。
例三 各项条件同例2，现以100列坡道重力能列车6为例，计算出它们年运送货物为多少Q100列年=？，年发电量为多少P100列年=？，年创效益为多少A= ①∵1例坡道重力能列车一天所运货物为394.6万吨公里∴Q100列年=Q1列天×100列×365天=394.6×100×365≈1440万(万吨公里)②∵1例坡道重力能列车每小时可发出7.7225万千瓦时的电能∴P100列年=P1列小时×24小时×365天×100列=7.7225×24×365×100=676亿(kw·h)③年创总效益A=？运送货物每万吨公里按750元人民币计算，每度电按0.32元人民币计算A=Q100列年×750元+P100列年×0.32元=1440×750+676×0.32≈324亿元(人民币)从以上数值看，100列的坡道重力能列车运行一年，可创效益为324亿元人民币。单从发电量说，它要超过一般的大型发电厂的发电能力，它是我国二滩大型水电站年发电量的3.9倍。本发明的发电能力可根据实际情况，可以建立发电车、移动式发电站或移动式发电厂。从以上计算可知，本发明的动力完全可以当作一种新能源-即重力能源，重力能源是一种非常丰富、廉价、洁净的能源。
例四 坡道重力能永动车所行走的道路可以是单向的，也可以是双向的，图3只例举一种双向循环的道路，实线10表示向右方向行驶的道路，虚线11表示向左方向行驶的道路。它的优点是，可以双方向同时行驶而不干扰，相对节约修路时的土方量，减少费用。重复起伏坡道的道路不但可以供坡道重力能永动车使用，也可以供常规的各种车辆使用，它们可以达到节能的目的。
例五 循环重复起伏坡道所组成首尾相接的道路，它们可以是圆形、椭圆形、方形、8字形、菱形、无规则形的各种各样形状的道路。
例六 循环重复起伏坡道所组成首尾相接的专用道路，可以是齿轮齿条式、卡轨式、滑道式、铁索的形式、专用的道路与专用的轮式重力能永动车相配合使用。
附图2为说明书摘要附图。
权利要求
1.一种坡道及重力能永动车运动系统，它包括装由轮式重力能发动机或轮式重力动力机、蓄能变能装置、车身、底盘所组成，其特征是它们与由重复起伏坡道所组成的道路相结合，共同组成道路一车辆重力做功的运动系统。
2.根据权利要求1所述的坡道及重力能永动车运动系统，其特征是重复起伏坡道的道路，其上坡坡道短而坡度大，下坡坡道长而坡度小。
3.根据权利要求1所述的坡道及重力能永动车运动系统，其特征是重复起伏坡道的道路是循环首尾相接的，即可以单方向行驶，又可以双方向行驶。
4.根据权利要求1所述的坡道及重力能永动车运动系统，其特征是重复起伏坡道的道路可以是各种道路。
5.根据权利要求1所述的坡道及重力能永动车运动系统，其特征是重复起伏坡道的道路可以是各种形状。
6.一种坡道及重力能永动车运动系统另一种用途，其特征是在坡道及重力能永动车上安装发电装置、供电装置，它可进行移动式发电，通过升降弓向电网供电。
7.根据权利要求6所述的坡道及重力能永动车运动系统，其特征是由坡道及重力能永动车进行组合，可以当移动式发电站或移动式发电厂使用。
8.根据权利要求1或2或3或4或5所说的坡道及重力能永动车运动系统，其特征是它也可以让各种常规车辆使用。
全文摘要
本发明的一种坡道及重力能永动车运动系统,它包括装有轮式重力能动力机或轮式重力能发动机及其配套设备的车辆,其特征是它与由重复起伏坡道所组成的道路相结合,可以达到不消耗任何燃料和外界动力就可以长期行驶的交通工具,如汽车、火车、自行车等。配上发电供电装置,它还可以当发电车、移动式发电站、移动式发电厂使用。它创造了一种新能源,而且是取之不尽、用之不竭,又廉价,又洁净的重力能源,它突破了永动机不能实现的结论。
文档编号F03G3/00GK1302950SQ0010121
公开日2001年7月11日 申请日期2000年1月1日 优先权日2000年1月1日
发明者郑国军 申请人:郑国军