专利名称：气动汽车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气动汽车，属于汽车制造领域。
在现有技术中，1995年12期《汽车之友》介绍了美国PNEWMAKOA公司研制的实验性气动汽车，以三个压缩气压为200个大气压的储气罐和气缸发动机代替普通的马达，油箱及附属机械，这种储气式气动汽车有效行程大约为150公里；1999年5月28日《中国专利报》披露，国际汽车开发公司(MDI)开发成功用压缩空气来驱动的新型汽车，由金属箱的压缩空气来驱动带活塞的气缸为汽车提供动力，这种汽车一次充足气后能行驶约200公里；中国专利96234886“气动车”，采用安装在汽车底盘上由空压机组带动的气马达为动力，空压机的动力源为发电机组，该发电机组由蓄电池和直流电机等组成。以上技术存在着结构复杂，一次充足气后行驶里程有限等问题。
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可循环使用压缩空气，并能时时不停车补充损耗的空气的新型气动汽车，解决现有技术一次充足气后行程受限，不能连续行驶的问题。
本发明采用下述方案，实现上述目标。一种气动汽车，包括动力设备，底盘、车身和电气设备。动力设备采用气动装置，该装置主要包括压缩空气再生回收装置、随车气体发生装置、储气瓶和气轮机，四者通过管路连通。压缩空气再生回收装置由能量转换装置和回收执行装置构成，它们除能量转换装置中的齿条下端固定在轮轴上外，其余各部分均固定在车箱的底盘下面，进气口接气轮机的排气口，出气口接储气瓶；随车气体发生装置由缸体、连杆和活塞组成，缸体固定在轮轴上，连杆的上端固定在车箱的底板下面，下端连接活塞，缸体底部两侧分别设有进、出气口，出气口接储气瓶；储气瓶出气口接气轮机进气口；气轮机由设有进、出气口的腔体和置于其中的叶轮组成，叶轮上的叶片固定在转轴上，转轴的一端与离合器相连结。在压缩空气再生回收装置的进气管道上设有高、低压流量控制阀，在储气瓶上设有安全阀。缸体进气口外和低压流量控制阀设有过滤装置。
采用这种结构的气动汽车，首先可以解决燃油，天然气及混合动力汽车消耗能源物质，污染环境的问题。其次，这种车由于设计有随车压缩空气再生回收装置和气体发生装置，可循环使用储气瓶内的压缩空气，并能时时不停车补充损耗的空气，解决了一次充气后行程受限的问题，而且吸入和排出(包括泄漏)的空气均是未发生化学变化的普通清洁空气，因此，使用本结构的气动汽车不会对大气造成污染。本汽车结构简单，成本较低。
下面结合附图合对本发明作进一步详述。
本发明的气动汽车，用气动装置代替内燃发动机，保留起动机及离合器以后的传动部分。参见
图1、图2，气动装置包括压缩空再生回收装置(该装置又由能量转换装置23和回收执行装置13组成)，随车气体发生装置1，储气瓶6和气轮机7。
压缩空气再生回收装置，是循环使用压缩空气的专用设备，由能量转换装置23和回收执行装置13组成。转换装置23和执行装置13均固定在车箱2的底板下面，齿轮19通过轴承固定在装置23内，伸出装置外的齿条18上端为自由端，下端固定在轮轴27上面。装置23外一侧装有皮带轮或链轮9。在装置23内，齿轮14和棘轮15；棘爪固定轮17，齿轮19和棘爪固定轮20；棘轮22和齿轮24；皮带轮或链轮9，齿轮10和26，它们各自固定在自己就所在的轴上。齿轮14和齿轮10通过中间齿轮12，11啮合在一起；齿轮19和齿条18啮合在一起，齿轮24和齿轮26通过中间齿轮25也啮合在一起；棘轮15和棘爪固定轮17通过棘爪16连结在一起；棘爪固定轮20和棘轮22通过棘爪21连结在一起。齿轮19位于棘爪固定轮17和20之间。棘轮15和棘轮22结构相同，但齿向相反。回收执行装置13就是专制的空气压缩机。
随车气体发生装置1，是获得经过滤的压缩空气的补充能源装置，它由缸体3，连杆4和活塞5组成，缸体3固定在轮轴27上面，连杆4的上端固定在车箱2的底板下面，下端和活塞相连结，在缸体两侧的底部装有进气管道①和出气管道②，在进气管道①上设有过滤装置。
储气瓶6固定在底盘上，它是用来储存压缩空气或让压缩空气通过的压力容器。在储气瓶的上面安装有安全阀，当气体压力超过某一极限值时，该阀能自动开启，弃放部分气体，使瓶内的空气压力始终保持在某一限定的范围内。
气轮机7也固定在底盘上，它是将压缩空气的压力能转换为旋转能的机械装置。该装置由腔体28，叶片30和转轴29组成，转轴的一端同汽车离合器8相连结，腔体28上面设有进气口⑤和⑥，出气口⑦和⑧。
车行驶时，轮轴27和车箱2之间必然存在着相对运动，由于缸体、连杆和活塞是分别固定在它们上面的，因此，随着车的行驶，活塞和缸体之间就产生了相对运动，若缸体相对活塞来说看作是固定不动的话，那么，活塞相对缸体来说，则是在作往复运动当活塞向下运动时，则压缩空气，被压缩的空气经管道②到达储气瓶6内；当活塞向上运动时，则从进气口经管道①吸入空气于缸体内；当活塞又向下运动时，又压缩空气；活塞再次上行时，又吸入空气，如此循环不已，储气瓶因此而源源不断地获得补充的压缩空气。
同样，由于车行驶时存在着车箱2和轮轴27之间的相对运动，而齿轮19通过装置23与车箱2固连在一起的，齿条18的一端则与轮轴27固连在一起。这就是说，车行驶时，车箱2和齿条18之间存在着相对运动，若相对齿条18来说，把车箱2看作是固定不动的话，那么齿条18相对车箱2，即相对于装置23来说，是在作往复运动当齿条18向上运动时，则带动与之啮合的齿轮19及与它在同一轴上的棘瓜固定轮20顺时针方向旋转，棘爪固定轮20通过棘爪21带动棘轮22和齿轮24顺时针方向旋转，齿轮26、10及皮带轮或链轮9通过中间齿轮25顺时针方向旋转，齿轮14及与它在同一轴上的棘轮15通过中间齿轮11、12却反时针方向旋转，棘爪固定轮17却不能通过棘爪16反时针方向旋转，这时棘爪固定轮17仍同齿轮19一道顺时针方向旋转。反之，当齿条18向下运动时，带动齿轮19和棘爪固定轮17反时针方向旋转，并通过棘爪16带动棘轮15及与它在同一轴上的齿轮14反时针方向旋转，齿轮14通过中间齿轮12、11使齿轮10、26及皮带轮或链轮9顺时针方向旋转，齿轮24和棘轮22通过中间齿轮25顺时针方向旋转，但棘轮22却不能通过棘爪21使棘爪固定轮20顺时针方向旋转，这时棘爪固定轮20仍同齿轮19一道反时针方向旋转。这就是说，无论齿条18向上或向下运动，均使皮带轮或链轮9在同一方向上旋转，并且在这一时段内，皮带轮或链轮9的旋转速度是恒定的。若该轮通过皮带或链条同车上的回收执行装置13的皮带轮或链轮相连接，可带动该装置作功时时吸收从气轮机7的出气口⑦和⑧排出的气体，经管道⑨被送入回收执权行装置13内，被压缩后经管道③再次被送入储气瓶6内。在管道⑨的上面两侧分别设有低压和高压流量控制阀，当从气轮机排出的气体量少，其压力低于1个大气压时，低压流量控制阀被打开，从大气中补充部分空气；当排出的气体量多，其压力超过某一限定值时，高压流量控制阀开启，弃放部分气体，使进入回收执行装置的气体压力始终保持在一定范围内。
本气动装置作功原理如下气轮机转轴29被起动机启动后开始旋转，打开储气瓶6上的阀门，从该储气瓶出来的高压气体，经管道④从喷咀⑤和⑥同时在两个完全相反的方向上喷射到气轮机7的叶片30上面，形成一个力偶，使气轮机转轴29在同一个方向上继续高速旋转，向外输出动力。若气轮机转轴29的一端同汽车离合器8相结合，汽车即可行驶。关闭阀门，并同时使气轮机转轴29同离合器分离，汽车即刻停止行驶。
从上述说明可以看出，本发明所述的气动汽车，由于采用了压缩空气再生回收装置，即可循环使用储存在储气瓶内的这一瓶压缩空气。同时利用随车气体发生装置，又能时时补充损耗的空气，这就使得本气动汽车一次充足气后，其行驶里程将超过一次加足油后，燃油汽车或混合动力汽车的行驶里程。
权利要求
1.一种气动汽车，包括动力设备、底盘、车身和电气设备，其特征在于动力设备采用气动装置，主要包括压缩空气再生回收装置，随车气体发生装置、储气瓶和气轮机，四者通过管路连通。压缩空气再生回收装置由能量转换装置23和回收执行装置13组成。它们固定在车箱2的底盘下面。装置23内装有齿条、齿轮、棘轮和棘爪固定轮，伸出装置23外的齿条18上端为自由端，下端固定在轮轴27上面，它与齿轮19啮合，棘轮15和22结构相同，但齿向相反。回收执行装置13设有进气口和出气口，进气口接气轮机7的出气口，出气口接储气瓶6。随车气体发生装置1，由缸体3，连杆4和活塞5组成，缸体3固定在轮轴27上面，连杆4的上端固定在车箱2的底板下面，下端与活塞5相连接。缸体底部两侧分别设进、出气口、出气口经管道②接储气瓶6。储气瓶6的出气口经管道④接气轮机进气口。气轮机7由设有进气口⑤和⑥，出气口⑦和⑧的腔体28和置于其中的叶轮组成，叶轮上的叶片30固定在转轴29上面，转轴29的一端同离合器8相连接。
2.如权利要求1所述的一种气动汽车，其特征在于储气瓶上设有安全阀。
3.如权利要求1所述的一种气动汽车，其特征在于所述的缸体3进气口处设有过滤装置。
4.如权利要求1所述的一种气动汽车，其特征在于管道⑨上面设有高，低压流量控制阀，并在低压流量控制阀上设有过滤装置。
全文摘要
本发明涉及一种气动汽车，包括动力设备、底盘、车身和电气设备。动力设备采用气动装置，它由压缩空气再生回收装置、随车气体发生装置、储气瓶和气轮机构成。压缩空气再生回收装置又由能量转换装置和回收执行装置组成，随车气体发生装置由缸体、连杆和活塞组成；气轮机由腔体、叶片和固定叶片的转轴组成。转轴的一端同离合器相连结。这种结构的气动汽车，可节省燃油，天然气等能源物质，解决现有气动汽车一次充足气后行程受限的问题。同时，使用本汽车不会对大气造成污染。本汽车设计合理，结构简单。
文档编号B60K8/00GK1316347SQ01108350
公开日2001年10月10日 申请日期2001年2月26日 优先权日2001年2月26日
发明者张宗鑫, 张勇 申请人:张宗鑫, 张勇