专利名称：交通工具及其动力系统的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种交通工具的动力系统,且特别是有关于一种用于车 辆的动力系纟充。
背景技术：
石油是全世界需求最大的资源。然而，全球的石油并非是取之不尽,用之 不竭。石油会有用完的一天。现今科技虽然发达,但是目前的交通工具,如汽 车、机车，主要仍是使用由石油提炼的汽油作为动力来源。然而，现今的石油正在消耗中，且全球的石油含量是固定的。如果石 油持续地消耗，全世界将会面临石油用罄的一天。届时，全世界将面临严 重的能源短缺危机。到时候所有以汽油为动力来源的交通工具，会因为没 有汽油供给而无法使用。此外，由于全球的石油含量逐渐减少中，使得现今的石油价格逐渐攀 升。这样造成现今的交通工具需要支付更多的费用，才能获得足够的汽油 以维持交通工具的运作。如此，将增加交通工具的动力来源的开销。为此，本发明提供一种不需要使用燃料的动力系统及其交通工具，以 替代现今的车辆。借此，解决在石油用罄之后所面临的问题，以及现今石 油价格攀升所带来的问题。发明内容本发明的目的就是在提供一种动力系统及其交通工具，可以替代需使 用汽油作为动力来源的车辆。如此，在全球石油用罄之后，可以利用本发 明为未来的交通工具。本发明的再一目的是提供一种动力系统及其交通工具，可以替代需使 用汽油与天然气之类的燃料作为动力来源的车辆。由于本发明的交通工具 无需使用燃料，因此可以降低现今交通工具的动力来源的开销。为达上述或是其他目的，本发明提供一种交通工具，包含一车体以及 一动力系统。车体具有至少两个轮子，使车体得以移动。动力系统则包括 一引擎、 一储气瓶以及一输气管。引擎具有至少一汽缸，且此汽缸具有一 活塞。借由推动活塞以驱动车体，使车体得以移动。储气瓶内储存用以推 动活塞的高压气体。输气管则连接引擎与储气瓶，且输气管将储气瓶内的 高压气体输送到引擎，使高压气体得以推动活塞。为达上述或是其他目的，本发明提供一种交通工具，包含一车体以及 一动力系统。车体具有至少两个轮子，使车体得以移动。动力系统则包括 一引擎、 一储气瓶以及一输气管。引擎具有至少一汽缸，且此汽缸具有一 活塞。借由推动活塞以驱动车体，使车体得以移动。储气瓶内储存用以推 动活塞的高压气体，且上述的高压气体为非可燃气体。输气管则连接引擎 与储气瓶，且输气管将储气瓶内的高压气体输送到引擎，使高压气体得以 推动活塞。为达上述或是其他目的，本发明提供一种用于 一 交通工具的动力系统。 上述动力系统包括一引擎、 一储气瓶以及一输气管。引擎具有至少一汽缸，且 此汽缸具有一活塞。借由推动活塞以驱动车体，使车体得以移动。储气瓶 内储存用以推动活塞的高压气体，且上述的高压气体为非可燃气体。输气 管则连接引擎与储气瓶，且输气管将储气瓶内的高压气体输送到引擎，使 高压气体得以推动活塞。在本发明的一实施例中，动力系统的输气管具有一开关气阀。开关气 阀打开时，储气瓶内的高压气体经由输气管进入引擎的汽缸。借此，以驱 动车体移动。开关气阀关闭时，开关气阀阻止高压气体进入汽缸。借此,使 车体得以静止。在本发明的一实施例中，其中储气瓶具有一单向阀。高压气体从单向 阀进入储气瓶，使储气瓶得以储存高压气体。上述单向阀可外接一气体压 缩机或是一气体钢瓶，利用气体压缩机或是气体钢瓶提供高压气体，使储 气瓶储存高压气体。由上述说明得知，本发明的动力系统的作动原理，是利用高压气体的 压力推动引擎内的活塞以驱动车体，使车体得以移动。借此，本发明的交 通工具可取代需要使用汽油作为动力来源的车辆。这样可以解决在全球石 油用罄之后，交通工具没有汽油可以发动的情形。此外，也降低交通工具 所需的燃料开销，而不必担心日渐高涨的石油价格。为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较 佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
图1绘示为本发明的交通工具的示意图。图2绘示为本发明另一种交通工具的示意图。图3绘示为本发明的引擎的汽缸外观图。图4A 4C为本发明汽缸的作动示意图。图5绘示为本发明的另一种引擎的汽缸外观图。100、 200:交通工具 110:车体112:轮子114:车灯120:动力系统1210、 500:引擎1220:输气管1222:开关气阀1230:储气瓶1232:单向阀130:气体钢瓶140:电池230:气体压缩枳i300、 522、 524:汽缸310:缸体312:排气阀320:活塞.322:推杆330、5230:传动轴332、 5232C、 5232D:转轮334、5234:转轴具体实施方式
请参阅图1,为本发明的交通工具的示意图。如图1所示，交通工具100 包括一车体110以及一动力系统120。车体110具有至少两个轮子112,使车 体110得以移动。在图1中,所揭露的交通工具100是具有四轮的车辆。然 而，本发明的交通工具也可以是具有两轮的摩托车、具有三轮的车辆、或 是具有五轮以上的车辆。甚至，本发明的车体更可以改用履带，借由履带 而得以移动。另外，交通工具IOO还包括一电池140。电池140除了提供电力给车灯 114作照明之用外，电池140也可以提供电力供车体110内的电器设备，例 如车用收音机、车用录音机以及车用CD播放器等。电池140可以选用铅蓄 电池。利用铅蓄电池储存电力以提供电力供车体110使用。动力系统120则包括一引擎1210、 一输气管1220以及一储气瓶 1230。引擎1210用以驱动车体110,以使车体110移动。储气瓶1230内储 存非可燃的高压气体，用来使引擎1210得以驱动车体110。输气管1220则 连接引擎1210与储气瓶1230，使储气瓶1230内的非可燃的高压气体得以 输送到引擎1210。输气管1220具有一控制高压气体进入引擎1210的开关气阀1222。开 关气阀1222可以选用一般的气体管路阀门，例如电磁阀或气阀。当开关气 阀1222打开时，高压气体可以进入引擎1210。利用高压气体的压力，使引 擎1210得以驱动车体IIO移动。当开关气阀1222关闭时，输气管1220会 被封闭。借此，阻止高压气体进入引擎1210。此时，引擎1210没有被供给 高压气体，使得引擎1210无法驱动车体110,进而使车体IIO得以静止。储气瓶1230内的高压气体能够被输送到引擎1210,原因在于储气瓶 1230内的气体压力大于输气管1220与引擎1210两者内部的气体压力。如 此，高压气体才能从储气瓶1230内，经输气管1220而输送到引擎1210。然而，储气瓶1230内的气体压力并非是固定不变。随着储气瓶1230内的高 压气体减少，储气瓶1230内的高压气体压力也会跟着降低。当储气瓶1230 内的气体压力降低到与输气管1220内部的气体压力相等时，储气瓶1230 不再将里面的高压气体输送到引擎1210。这时候就需要从外界提供高压气 体给储气瓶1230，使储气瓶1230得以继续输送高压气体到引擎1210。为了使储气瓶1230可以储存外界所提供的高压气体,储气瓶1230具有 一单向阀1232，使高压气体得以从单向阀1232进入储气瓶1230内。至于外 界要如何提供高压气体,如图1所示,单向阀1232可以外接一气体钢瓶130，并 利用气体钢瓶130所提供的高压气体供储气瓶1230储存。如此,使储气瓶 1230内的气体压力大于输气管1220与引擎1210两者内部的气体压力，使储 气瓶1230得以输送高压气体到引擎1210。其他关于外界提供高压气体给储气瓶1230的方法，请参阅图2。图2所 示的交通工具200,其元件大体与交通工具IOO相同，在此不再重复叙述。但 是交通工具200与交通工具100的不同之处,在于交通工具200包括一取代 气体钢并瓦130的气体压缩才几230。气体压缩4几230配置于车体110内部，且 能制造高压气体，并将高压气体灌入储气瓶1230内，使储气瓶1230储存 上述高压气体。如此，亦可使得储气瓶1230内的气体压力大于输气管1220 与引擎1210两者内部的气体压力。除了气体钢瓶130与气体压缩机230可使储气瓶1230内的高压气体压 力增加之外，单向阀1232也可以利用在加油站、车行或是修车厂，上述这 些场所提供的高压气体填入机，以增加储气瓶1230内的高压气体压力。另外，储气^f瓦1230也可以具有压力计(图中未示)，以显示储气瓶1230 内的高压气体的压力。如此，可以得知交通工具100与200何时须要被提 供高压气体。关于引擎1210，可以有多种驱动车体110的实施方式。请参阅图3,为 其中一种可以驱动车体110的引擎的实施方式。图3为引擎1210的汽缸300 外观图，且主要是大体介绍汽缸300的构件。汽缸300是引擎1210驱动车 体110的重要构件，汽缸300大体元件包括一缸体310、 一活塞320以及一 传动轴330。缸体310内部中空，且与输气管1220连接。缸体310外部具有一排气 阀312,用以排出高压气体，而传动轴330则具有一转轮332以及一转轴 334。转轴334与转轮332紧密结合(fasten )。转轴334的末端连接于转轮 332的圓心，且转轴334的长轴与转轮322的表面大体垂直。传动轴330主 要是用来带动轮子112转动，进而驱动车体IIO。关于传动轴330驱动车体IIO的方式，具有多种实施方式。传动轴330 的转轴334可以直接与车轮112连接，或是传动轴330搭配多个齿轮或皮带，以驱动车体110。然而，对于传动轴330驱动车体110的方式，在此并 非用以限定本发明的特征。活塞320具有一与传动轴3:30连接的推杆322，而推杆322的末端枢接 于转轮332上。可以以推杆322的末端为轴心，在转轮332上转动。为了清楚解说引擎1210如何驱动车体IIO,接下来将依序介绍图4A、 4B 以及4C，这三张汽缸300的作动示意图，以清楚揭露引擎1210驱动车体110的方法。首先，请先参阅图4A。图4A的汽缸300是从图3中的线段AB剖面 而得。因此，可以清楚地看到缸体310的内部构造。在缸体310的内部中,可 以完整地看到活塞320的全貌。活塞320除了具有推杆322之外，还具有 一活塞头324。活塞头324可以在缸体310内部作上下移动。借由活塞头 324的上下移动，可以带动推杆322,进而使传动轴330转动。另外，图4A所示的输气管1220具有一节流阀1224。节流阀1224可 以控制输气管1220的截面积的大小，以调节高压气体的流量。关于节流阀 1224的功用，将会在后面的内容中详细介绍。图4A所示的是开关气阀1222关闭时，汽缸300没有高压气体的状态。为 了清楚揭露汽缸300的作动流程，图4A、 4B以及4C所示的开关气阀1222 会用黑色与白色，以显示开关气阀1222是开启或是关闭。若开关气阀1222 是黑色，代表开关气阀1222是在关闭状态。若开关气阀1222是白色，代 表开关气阀1222是在开启状态。图4A所示的开关气阀1222是黑色，所以代表开关气阀1222是关闭状 态。此时，汽釭300内的活塞头324顶l主缸体310的上端，且釭体310内 没有高压气体。接着,请参阅图4B。先前图4A所示的开关气阀1222是在关闭状态，但 是在图4B所示的开关气阀1222却是白色的，代表开关气阀1222是在开启 状态。由于开关气阀1222开启，使得储气瓶1230内的高压气体，沿着输 气管1220进入汽缸300内。这时，进入缸体310内的高压气体推动活塞头 324。被推动的活塞头324带动与活塞头324连接的推杆322,而被带动的推杆322推动转轮332旋转，进而使转轴334转动。如此，使得传动轴330 得以转动而驱动车体iio。之后，请参阅图4C。由于活塞头324受到来自储气瓶1230的高压气 体所推动，活塞头324持续向下移动，直到排气阀312被打开。此时，高 压气体会由排气阀312排出，且输气管1220的开关气阀1222会关闭，以 停止高压气体被输送到缸体310内。如此,使得活塞头324可以往上移动，并 将缸体310内的高压气体，从被打开的排气阀312排出。排出缸体310内的高压气体，其目的是为了使转轮332可以持续转动，使 传动轴330得以继续运转。推杆322虽然会推动转盘332，但是转动中的转 盘332，会因为受到转动惯量的影响，而带动推杆322向上移动。如果转盘 332无法带动推杆322向上，将不能使转盘332继续转动，进而使传动轴 330无法继续运转，车体110将无法移动。由于在缸体310内部的高压气体 会阻止活塞头324往上移动，进而使得转盘332无法带动推杆322向上移 动。如此，将使传动轴330无法继续运转。为使转动转轮332能带动推杆 322向上移动，因此需要排气阀312将高压气体排出。使转盘332得以带动 推杆322向上移动，进而使传动轴330可以继续运转。推杆322往上移动，活塞头324也会跟着向上移动。当活塞头324向 上移动，直到顶住缸体310的上端时，汽缸300就回到图4A所示的状态。之 后，汽缸300再依序进入图4B、 4C所示的状态。然后，再回到图4A所示 的状态。如此，这样的循环，使得活塞320得以上下来回运动，进而使得 传动轴330得以驱动车体110,使车体110移动。先前曾提到节流阔1224,其具有调节高压气体的流量功能。由于汽缸 300内的活塞320是由高压气体所推动，因此高压气体推动活塞320的力量 越大，传动轴330的转速越快，进而使车体110移动的速率越快。若要使 高压气体推动活塞320的力量变大，则需要输送大量的高压气体来推动活 塞320。为此，节流阀1224可以增加高压气体的流量，使高压气体推动活 塞320的力量变大，进而加快车体110的移动速率。因此，节流阀1224可 以说是控制交通工具100与200速率的油门。请参阅图5，为本发明的引擎的另一种实施方式。图5所示的引擎500,其 主要元件大体与前述的实施方式相同，不再重复叙述。惟图5与前述实施 方式不同之处在于，引擎500具有两个汽缸522与524，以及切换气阀510。汽缸522与524两者的主要元件,皆与汽缸300(参阅图3)相似,唯一的不 同之处在于传动轴5230具有一根转轴5234以及两个转轮5232C与 5232D。转轴5234的两端皆与两个转轮5232C与5232D紧密结合,且转轴 5234的两端皆连接于转轮5232C与5232D的圆心。转轴5234的长轴皆与 两个转轮5232C与5232D的表面大体垂直。另外，转轴5234上有皮带 5236。传动轴5230带动皮带5236,以驱动车体110。当然，传动轴5230 也可以带动齿轮等其他的传动构件，所以关于传动轴5230驱动车体110的 方法，在此非限定本发明的特征。虽然引擎500的外形不同于引擎1210,但 是引擎500的汽缸522与524的作动方式，却是和汽缸300相同。切换气阀510与输气管1220连接。关于切换气阀510的功能，是用以 限制高压气体只能二选一地进入汽缸522和524。由于引擎500因为有两个 汽缸522与524,因此可以轮流转动传动轴5230的转轮5232C与5232D。然而，若要使汽缸522或524分别轮流转动传动轴5230，则必须限制高压气 体不能同时进入汽缸522或524。为此,需要使用切换气阀510。切换气阀 510配合传动轴5230的旋转，而周期性且二选一地输送高压气体进入汽缸 522和524。如此，才能使传动轴5230的持续转动,以驱动车体110前进。此 外，使用切换气阀510的优点，在于可以不用像引擎1210，需要不停地开 开关关着开关气阀1222，才能驱动车体IIO。由以上所述得知，本发明的动力系统120的工作原理，是利用高压气 体的压力作为动力来源，以驱动汽缸522、 524或300运作，使车体110得 以移动。这里所指的高压气体，除了可以采用压缩后的非可燃气体，如高 压空气、高压氦气或高压氮气之外，也可以采用液化气体(如液态氮或液 态氦)。也就是说，储气瓶1230内可以装液态氮或液态氦。利用液态氮或 液态氦在由液态相变成气态时，所产生的高压气体，以作为动力系统120 的动力来源。当储气瓶1230内的液态氮相变成氮气时，会因为氮的体积膨 胀，加上储气瓶1230的固定容积，而使得储气瓶1230内的气体压力变大，进 而也可以使汽缸522、 524或300运作。综上所述，在本发明的交通工具可取代需要使用汽油作为动力来源的 车辆。这样可以解决在全球石油用罄之后，交通工具没有汽油可以发动的 情形。此外，也降低交通工具的动力来源所需要的开销，而不会受到曰渐 高涨的石油价格所影响。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任 何熟习本发明领域的具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当 可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界 定者为准。
权利要求
1. 一种动力系统，适用于一交通工具，其特征在于该动力系统包括一引擎，具有至少一汽缸，该汽缸具有一活塞；一储气瓶，其内储存一高压气体，该高压气体为非可燃气体；以及一输气管，连接该引擎与该储气瓶，该高压气体经由该输气管进入该汽缸。
2、 根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于其中该输气管具有一 开关气阀，该开关气阀打开时，该高压气体进入该汽缸，该开关气阀关闭 时，阻止该高压气体进入该汽缸。
3、 根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于其中该输气管具有一 节流阀，该节流阀配置于该引擎与该输气管之间。
4、 根据权利要求2所述的动力系统，其特征在于其中该引擎具有多个 汽缸，且每一个汽缸皆与该输气管连接，该输气管具有一切换气阀，该切 换气阀置于该些汽缸与该开关气阀之间。
5、 根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于其中该高压气体包括 高压空气、高压氦气或高压氮气。
6、 根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于其中该储气瓶具有一 单向阀，该高压气体从该单向阀进入该储气瓶。
7、 根据权利要求6所述的动力系统，其特征在于其中该单向阀外接一 气体压缩机，该气体压缩机提供该高压气体给该储气瓶储存。
8、 一种交通工具，其特征在于其包括 一车体；一动力系统，配置于该车体内部，该动力系统包括 一引擎，具有至少一汽缸，该汽缸具有一活塞；一储气瓶，其内储存一高压气体，该高压气体为非可燃气体；以及 一输气管，连接该引擎与该储气瓶，该高压气体经由该输气管进入该 汽缸。
9、 根据权利要求8所述的交通工具，其特征在于其更包括一气体压缩 机以及一单向阀，该气体压缩机借由该单向阀与该储气瓶连接，并提供该 高压气体给该储气瓶储存。
10、 根据权利要求8所述的交通工具，其特征在于其中该单向阀外接 一气体钢瓶，该气体钢瓶提供该高压气体给该储气瓶储存。
全文摘要
一种动力系统适用于一交通工具。动力系统包括一引擎、一储气瓶以及一输气管。引擎具有至少一汽缸，且此汽缸具有一活塞。储气瓶内储存一非可燃的高压气体。输气管则连接引擎与储气瓶。动力系统是利用高压气体，在经由输气管进入汽缸后，推动活塞以驱动交通工具。如此，可取代以燃料动力的车辆，以解决石油或天然气用罄的问题。
文档编号B60K3/00GK101229768SQ20071000263
公开日2008年7月30日 申请日期2007年1月24日 优先权日2007年1月24日
发明者刘阿送 申请人:刘阿送