重力能汽车的制作方法

文档序号:3950154阅读:256来源:国知局
专利名称:重力能汽车的制作方法
重力能汽车本发明涉及到交通工具和机械动力领域,特别是汽车领域。 现在,世界上的汽车大部分是燃油的汽车,能源的枯竭,石油危机,汽车 尾气造成的公害是大家众所周知的事情,世界上出现的电动汽车、太阳能汽车、 混合动力汽车、燃料电池汽车都具有科学性。但是,目前,它们还存在这样那 样的缺陷,不是成本过高难于普及,就是动力性差。总之,它们还不具备经济 实用、成熟可靠、满足现实需要的要求,所以难于普遍推广。又如本人发明的轮式重力能发动机,专利号为91227097.7。它是第一次把车辆重量(即重力) 可以转换为动力的专利技术,可以使车辆动力成倍增加,节油达50%,虽然效 果显著,但它还是节油汽车,达不到让汽车不烧油的效果。又如,本人发明的 "不烧油汽车"专利号为96112915.8。它虽然找到了一种增力节能的途径, 但还是存在结构简单,没有新能源的支持,没有重大的原始突破,经过十几年 的刻苦研究和实验,现在有了新的突破,为了说清这个新的突破,先介绍一下 人们利用重力做功的背景和给人们所造成的误区。轮式重力能动力机本人早在1991年就已发明出来,后来经过上百次的实 验和完善,单独样机在93年已制造出来,在2004年11月,重力能的理论体系 已经被2004世界工程师大会审査后,收录到该大会的论文集内,并邀请本人参 加大会,并做了发言。可是,还是有很多专家和投资者半信半疑,他们既提不 出正确的反对理由,也不敢支持,不支持的理由是不敢相信,而且世界上也没 有可参考的理论和技术,所以,这是未推广的主要原因。再一个原因是,老的重力做功理论给人们造成的影响太大了,因为重力、坡道、重力场人们听起来 太熟悉了,也太平常了。地球的存在,重力就随之而来,后来有了人类,人类 又发明了道路、车辆。因自然条件的限制,坡道也跟着即来。可谁知在重力、 坡道、车辆、重力场之中,竟然会蕴藏着最洁净、最廉价、取之不尽、用之不 竭的能源呢?不识庐山真面目,只因身在此山中,我们人类生活在重力包围的 地球之中,使人们每时每刻都在接触重力,也可称为顺手而捡、随手可扔,习 以为常了。从人类几千年的发展史看,人们早已利用重力做功了。如古代用夯打地基, 利用石磙子轧粮食,现代用的打桩机、压路机、重力坝、滑滑梯、惯性车等等。 这些例子,虽说利用重力的形式有所不同,但它们都是利用物体的重量原理, 即利用了重力。如果从重力的能量上讲,这些重力利用是微不足道的,重力的 真正价值没有利用起来。为什么没有利用起来呢?请看原重力做功原理"重力 做功只与始末位置有关,而与路程无关","重力沿任何闭合路径做功为零",这 两种表述都是一样的。因此,它告诉人们若利用重力进行做功,必须把能做 功的重物运送到具有一定高度的位置,使该物体具有一定高度的势能,然后让 其下落产生位移,在这个下落位移的过程中,重力才做功,也称为做正功。而 把该物体运送到某一高度的位置时,必须施加外力,此时,该重物是消耗其它 能量的,称为做负功。因此,两功相加,总功等于零。这是重力做功的特点, 这个定理在这种重力做功形式范围内是正确的。但是,这种重力做功定理也给 人们造成一种误区,既然重力做功的特点是"总功等于零",那么,利用重力做 功实际价值就不会很大,也不会有很大潜力可挖,更不可能会当作能源使用。 因此,长期以来,人们的思想意识被该定理束缚着,根深蒂固,牢不可破,开发重力就自然而然的成为一个禁区。当有人发现利用重力做功可以节能时,人们就会用老重力做功理论进行衡 量,其结果当然是行不通的,都会被否决掉,而现在又没有新的衡量重力做功 的理论根据和新的重力做功形式。所以,重力开发一直处在盲区,而这个盲区 是因老重力做功理论给人们造成一种误解而产生的。老重力做功理论只适应在 沿闭合路径或垂直升降式重力做功和运动能做功重物形式的范围内,除此之外, 它就不适应了。因此,它有很大的局限性,所以,我们不能让以前重力都是垂 直升降式做功和重力做功总功为零的结论给迷糊,重力做功还有新的形式,人 们应该冲破老重力做功理论所造成的误区,用新的观点重新认识重力做功形式, 只有这样,我们才能充分挖掘出重力的巨大潜能,让沉睡在人类身边的巨大宝 藏——重力能源为人类服务。要想了解重力能源得从下面的发明方案中了解本发明的目的意在提供一种新型动力机与初始动力源和现有汽车技术相结 合的重力能汽车,完全达到汽车不烧油,可长期行驶,又经济实用的新型汽车。 新重力做功理论新重力做功理论打破了老的重力做功形式,帮助人们闯过了这个误区。它 的做功原理,既符合老的重力做功原理,又创造一个新的重力做功形式。说它 符合老的重力做功原理,是指它也是利用物体重量的势能进行做功。它又创造 一个新的重力做功形式,是指它不同于传统重力做功形式,只运送具有做功能 力的重物达到一定高度,然后垂直下落做功,即升降式做功。而是采用一种相 反的运动形式,运送具有做功能力的重物的对象,根据牛顿第三定理,让重物 巧妙的对其对象进行做功。这样的变换,两种重力做功形式就有很大的区别。前者消耗能量很大,后者相对节省能量很大。因为两者在质量上会相差几十倍, 甚至更多。因此,它们是两种截然不同的重力做功形式。而后者还可采用旋转 形式,这种旋转形式可以避免垂直升降形式重力做功的不利因素,使它能达到 巧借圆周旋转的形式和车轮旋转的动能,并可以把作用在车轮上的车辆重力进 行动能转换。概括的说利用车轮的旋转形式,巧借车轮旋转的动能、运动能 做功重物的对象于车辆重力之下,利用牛顿第三定律,让能做功的重物对其做 功,这是一种新的重力做功法,这种巧利用旋转形式进行重力做功的方法叫旋 转式重力做功法,这是一个重大的原始创新理论。根据新重力做功理论和新的传动方案,本发明是这样实现的它包括动力 源系统、轮式重力能动力机、底盘、车身四大部分组成,其特征在于初始动 力系统与新传动机构、新重力能转换机系统相结合,然后,通过控制系统、蓄 能系统、传动系统带动汽车的行走装置,推动汽车正常行驶。初始动力系统包括电能、空气能、液压能、重力能、太阳能、人畜能、 化学能、可燃气体、磁力能、生物能、化石能,而由此各自工作相配套的机构 和转换装置。例如电能,电能可以是交流电或直流电。交流电是以地面上的电能往汽车 上输送,由此,产生相配套的配电装置、输送装置、转换装置。直流电可以在 汽车上采用蓄电池储存电能,然后通过控制系统、电动机,再把电能转换为其 它能,带动工作机工作,这就是电动重力能汽车。例如空气能,在汽车上设计一套空压机,利用地面的能源带动空压机工作, 空压机工作后产生的压缩空气向汽车上的储气罐储存,汽车行驶时,可利用储 气罐的高压空气带动工作机工作,这就是空气重力能汽车,简称压縮空气汽车。例如重力能,在汽车上设计有轮式重力能动力机,通过重力场加能站带动 轮式重力能动力机工作,也可采用其它形式的动力带动轮式重力能动力机工作, 轮式重力能动力机工作产生的能量,储存在汽车上的蓄能器内,汽车行驶可利 用蓄能器内的能量带动工作机工作,这叫蓄能器重力能汽车,简称重力能汽车。工作机是指变能机构或变速机构或传动机构或行走机构。重力能转换系统它包括轮式重力能动力机、控制阀、管路、液压泵/马达、 车的重量(即重力)、蓄能器、油箱、液压油。以此类推,在此不一一举例,在后面的实施例中有详细的说明。总之,以上的能源动力和机构,可以综合利用,也可单独使用,不管采用 何种能源,它们必须有能量源,然后通过能量转换机进行转换,转换后的能量 可以直接带动汽车行驶,也可以储存在汽车上,后者在汽车行驶时,再利用这 些储存的能量带动汽车上的工作机工作,工作机再带动汽车行驶,有以上理论 和技术方案的支持就可以制造出新型的——重力能汽车、压縮空气汽车、化学 能汽车、人畜能汽车、磁力能汽车、新电动汽车、新太阳能汽车、新动力汽车。本发明适应各种各样的汽车,也适应火车、拖拉机、有轮子的车辆或机械。重力能汽车的创新点和有益效果重力能汽车的主要机构是新传动机构和轮式重力能动力机,轮式重力能动 力机是根据新重力做功理论产生的动力机,它遵守新重力理论的特点,它与常 规机械有很大的区别,其创新点有以下几点1、运动能做功重物的对象而不是能做功的重物旋转式重力做功法的首要条件是,它先运动能做功重物的对象,而不是运 动能做功重物的本身,这与传统重力做功形式有着本质区别。 一般情况下,能做功的重物与其对象相比,两者在质量上相差很大,它们之间在质量上最少相 差几倍,几十倍甚至更多。例如汽车车轮与其整车重量相比, 一个车轮只有几 十公斤,几个车轮加在一起才有几百公斤,而整车重量可能有上千公斤或几万 公斤甚至更多。这样,旋转式重力做功法运动能做功重物的对象,而不是运动 能做功重物的本身,凭这一条,它就比传统的重力做功方法节省动力或者说节 省能源,节能大小根据其具体条件而定, 一般在几倍、几十倍甚至更多。例如, 一辆总重为9吨重量的载重汽车,需要100匹马力的动力,节能按5倍计算,现在只需要20匹马力就足够了,如果节能在20倍,只需要5马力。5马力的 动力可以用其它辅助动力源来代替,如压縮空气、液压能蓄能器等新的动力源, 由于它可以节能若干倍,它与新能源相结合完全可以取代用化石能源的发动机。 因此,汽车等交通工具不烧油是完全可以实现的。2、 利用旋转形式举升能做功重物的对象,而不是垂直的升降形式 利用旋转的形式,举升其对象,可围绕其重物进行旋转,让重物对它进行滚动压縮,因而可以把重力转换成另一种动能,这种转换后的动能,可人为的 控制,根据需要再对外做功。这样的重力做功形式可避免举升较大的重物(严 格的讲,重物需举升一次,这一次在制造汽车时就完成了),通过举升其较轻的 对象,照样可以达到如同举升重物做功的同样效果。因此,运用旋转形式举升 其重物的对象,就等于是举升了重物,其重力做功效果非常之大,是前所未有 的。3、 让重力与工作负载的阻力相对抗让重力去压縮本动力机最大的动力部件——动力腔,也就是让重力与工作 负载的阻力相对抗,而不是让初始动力源的动力与工作负载的阻力直接相对抗,只是间接的相对抗,并利用重力做功。或者说通过改变工作阻力的作用点和 受力的方向。如,轮系的径向方向上,让工作阻力与动力直接对抗的关系改变 为间接的对抗形式,因此,可以大量的节约初始动力源的动力。4、 举升能做功物体的高度,是通过举升能做功重物对象的高度来完成的举升能做功物体的高度,是通过举升能做功重物对象的高度来完成的。这 个举升的高度就是该动力机的动力腔,也就是动力腔位移的距离,也叫工作行 程,它相当于该动力机的偏心距,这种变换载体的运动方式是一个诀窍。5、 减少动力机的做功过程该动力机旋转一圈,动力腔往复各一次,完成吸油过程、压油过程、喷油 (做功)过程,即一个工作循环,重力能可转换一次。因此,比四冲程内燃发 动机少一个往复过程。6、 把动力机巧妙的安装在车轮内把动力机巧妙的安装在车轮内通过旋转的形式,再采用轴承形式,其摩擦 阻力非常小。同时,还可以巧借轮子的形式,让该动力机安装在汽车等车辆上, 既可以让汽车行驶,又可以进行重力能的转换,这时的汽车,不只是一辆汽车, 它同时还是一台能量转换机或者叫能源转换车。因此,该种汽车不应该叫汽车, 应该叫重力能转换机。这种重力能转换机是利用汽车的运动形式把其能量(即 重力)转换成另一种动能,这种动能可用到汽车上,也可用到其它工作机上。 因此,它达到了双重利用能量的效果,既可以当交通工具使用,还可当能源转 换机使用。7、 车辆越重所产生的重力能也越大,因而做功的能力也越大从理论上讲,车辆越重所产生的重力能也越大,因而做功的能力也越大,这也是与常规的不同之处。常规车辆,重量越大,因它不能产生新的动力,所 以,它消耗的动力也越大,正好与常规车辆相反。8、 利用液压机构,变充气轮胎为实心轮胎因为液压机构是一个很好的减震器,设计的好,完全可以把充气轮胎换掉, 改用实心轮胎。9、 新传动结构新传动机构是利用省力的机构进行巧妙的组合,在传递动力时,可以达到 传递动力的目的,还可以节省动力,这种传动方式又给重力能汽车奠定了节能 的基础(见后面的实施例)。以上这些特点,都与常规的机械和车辆不一样,也是新重力做功理论与老 重力做功理论的区别,而新重力做功理论做功多少,除了遵守E二mgh夕卜, 它还与旋转的角速度有关,与它的转速成正比E新二m对gh对n (该公式的论证见后面的实施例)。概括的说通过围绕重物旋转的形式,举升较轻的对象,然后把对象运送到重物的下方,让重物对它进行滚动压縮,完成重力能的转换。这样可以避免 直接和连续举升重物的途径,并把耗能较大的垂直升降重物的形式,改变为摩 擦阻力较小的滚动形式,因而进行重力能转换的新重力做功形式。这就是轮式 重力能动力机利用重力做功的奥秘。通过轮式重力能动力机再与新传动机构相 结合,可采用新的初始动力源,它们的完美结合,开辟了汽车历史的新纪元, 完全可以让现代汽车不烧油,解决汽车的能源和由燃油燃烧而造成的污染问题, 这是当前的世界难题,本发明完全解决了这个世界难题,其有益效果是显而易 见的。基于上述重要的改变,才会产生新的重大理论,有了新的重大理论,才会 制造出新型动力机,有了新型动力机,才会让现代汽车等交通工具产生重大变 革。可以自豪地说,我们已经掌握了目前世界上最先进的汽车动力制造技术, 世界上第一台重力能汽车已经研制出来了 ,并证明了它的可行性。下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。

图1是本发明重力能轿车的示意2是本发明动力腔式的轮式重力能动力机工作示意图 图3是本发明轮式重力能动力机工作后的能量转换示意图 图4是本发明轮式重力能动力机联结器的结构示意5是本发明联结器一种中间安装的方法示意6是本发明重力能汽车初始动力系统的传动示意7是本发明重力能汽车初始动力系统另一种传动示意8是本发明重力能汽车流体式工作传动的示意9是本发明活塞式轮式重力能动力机结构示意10是本发明活塞式轮式重力能动力机下移的偏心距图11是本发明活塞式轮式重力能动力机工作原理示意12是本发明活塞式轮式重力能动力机偏心距与柱塞行程关系的示意13是本发明活塞动力腔式轮式重力能动力机结构示意l是本发明重力能轿车的示意图,从外观上看,它与常规的轿车没有太 大的区别,不同的是它的汽车轮子不是纯粹的汽车轮子,而是一种重力能动力 机,这与常规的汽车有重大的区别,这辆汽车的准确名字应叫汽车式重力能动力机、汽车式重力能转换机或叫移动式重力能转换机或叫轿车式重力能转换机。 轮式重力能动力机工作原理一种利用车轮转动把作用在轮子上所承受的重量转换为动能做功的动力 机,是通过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 伸縮的动力装置,该装置可以有一个或者多个随车轮转动能自由伸张、压縮的 可变式密封腔,也叫动力腔,通过联结器而保证两轮辋做同歩而不同心的圆周 旋转运动,再借车轮旋转和重力作用,完成吸进、压縮、喷出三个过程,把物 体重量的势能转换为动能进行做功。本发明可以用在陆地上所有轮子和车辆上, 造价低,节能效果显著,是有广阔发展前景的最新动力机。轮式重力能动力机是一种转换能量的装置,它是靠如下特征实现转换的参考图2、图3、图4、图5,在车轮轮胎(1)以内部分,车轴(11)圆周 以外部分安装两个轮辋(2)、 (5)和一套可伸縮的动力装置(3),该装置有定 位部分和滑动部分,(图上无显示),该装置内安装若干个随着车轮转动能自由 伸张、压縮的可变式多容积密封腔(4),也称为动力腔,每个动力腔各有一个 进油管(6)和喷油管(7),它们的一端分别是和进油管(6)和进油室(8)相 通,喷油管(7)和动力室(9)相通,另一端都和动力腔(4)相通,在进油管 (6)上设有一个进油管单向阀(14),在喷油管(7)上设有一个喷油管单向阀 (13),其作用是控制流体在不同的压力下做单方向流动。该动力装置(3)安 装在外轮辋(2)和内轮辋(5)之间,它固定在内轮辋(5)上(也可以固定在 外轮辋(2)上)。车轮外轮辋(2)上装有轮胎(1),外轮辋(2)与内轮辋(5) 通过可伸縮的联结器(15)做活动连接,联结器可以是多种形式的,图4、图5 是一种活塞式的联结器(15),该联结器也可以是柱塞式、导向杆导向套式或滑板式、滑轨式(其它形式图上无显示),在这里以图上的形式加以介绍。联结器 (15)中的活塞杆一端活动的固定在外轮辋(2)的内圈径向方向上,活塞杆的 一个端头与外轮辋(2)之间的活动联结可采用滑动式,也可采用轴承形式(轴承形式图上无显示),这种活动联结形式可以使活塞杆与外轮辋(2)产生相对 滑移,以便调整内轮辋(5)和外轮辋(2)在车轮旋转时的不同心度,活塞杆 的另一端与活塞相联结,活塞安装在缸体内,它们之间只能作往复移动,缸体 固定在内轮辋(5)上,为了避免车轮在运动中上下冲击,而造成部件损坏,可 在缸体与活塞杆外端头之间安装减震弹簧或其它的减震装置(图上无显示),所 以,联结器是保证轮式重力能动力机正常工作的一个重要部件。联结器的安装 形式可以在动力机的中心位置安装,如图5所示,也可以两侧安装或釆用双套 机构(图上无显示),其活塞的数量可随动力机的需要而设置。为了保证其动力 机能正常工作,在图5的左右侧各设置有防尘罩(或叫密封罩)(16)、 (17), 其中一个防尘罩可做成活动式的,它们通过螺栓(18)与轮辋(2)相连接,如 果动力机出现故障不能正常运行时,在防尘罩上设置有连接板(图上无显示), 通过连接板让内轮辋(5)与防尘罩为固定连接,这样就可以保证内轮辋(5) 与外轮辋(2)为同心的位置,这时的动力机就失去作用,只起到车轮的作用。 上边的联结器其主要作用是保证外轮辋(2)与内轮辋(5)相对车轴(11)做 同步而不同心的圆周旋转运动,根据需要改变两轮辋间的空间作用。车轮内轮 辋(5)通过幅板(辐条)(图上无显示)和进油管(6)、喷油管(7)与轮毂(12) 相连接,在轮毂内安装有轴承(10)、进油室(8)、动力室(9),并各自有外出 的油路,以保证车轮能自由转动和两油室的隔开密封作用,并能使油箱(n6) 内的油经管路(n7)、 (n8)进入进油室(8)后,根据需要经进油管(6)进入动力腔(4),由动力腔(4)产生的压力油经喷油管(7)喷入动力室(9)后,经动力室(9)出油管(图上无显示)再通过油管(nl)、单向阀(n2)进入蓄 能器(n3)储能。车轮外轮辋(2)以外部分,伸縮式动力装置(3),内轮辋(5) 都随车轴(11) 一起转动,但外轮辋(2)以外部分和车轴(11)、内轮辋(5) 做同歩而不同心的圆周旋转运动,在两轮辋之间相对车轴(11)产生一个偏心 距(f),由于车辆重力的作用,车轮内轮辋(5)和外轮辋(2)在图1的0° 位置时距离最近,在180°位置时距离最远,由此产生的空间是为了伸縮式动 力装置(3)能够自由伸张,完成吸油过程,以便在1S0。位置后保证压缩过程 和喷油过程的顺利进行。 工作原理当车轮在动力M的驱动下,车轮内部伸縮式动力装置(3)的A动力腔随 车轮旋转到b区时,A动力腔的容积逐渐增大,先造成局部真空,由于大气压 的作用,使进油室(8)里的油经进油管(6)顶开进油管单向阔(14)进入A 动力腔内,随着车轮继续旋转,A动力腔容积不断增大,进入该动力腔内的油 液也不断增多,直至车轮旋转到180度位置后,A动力腔吸满油液为止,此过 程为吸油过程。当车轮内A动力腔旋转到C区时,A动力腔的容积逐渐减小,其内部的油 液就被压縮, 一但产生压力,进油管单向阀(14)立即关闭。此时喷油管单向 阀(13)还在关闭状态,车轮继续旋转,A动力腔容积继续减少,其内部压力 不断提高,该过程为压縮过程。当车轮A动力腔旋转到a区时,A动力腔内的油液压力提高到某一定值时, 打开喷油管单向阀(13), A动力腔内的油液就会迅速从喷油管(7)和喷油管单向阀(13)喷入动力室(9)内,使动力室(9)内压力升高。当该室内压力再升高到某一定值时,打开单向阀(n2)而进入蓄能器(n3)内进行储能,完 成了把车辆物体重量的势能和部分车轮的旋转动能转换为液压能的整个过程, 该过程为喷油过程,也叫做功过程。该过程喷出的油液也可以直接作用在车轮上做功,只不过是在车轮上再加 一套变能机构就可以了,做功后的油液可以回到进油室(8)内,然后再被吸进 动力腔进行升压做功(图上无显示)。以上是轮式重力能动力机的工作原理,从整个过程说,车轮转1周,A动 力腔完成吸进过程、压縮过程、喷出过程,即一个工作循环。车轮若继续旋转, A动力腔就重复上述三个工作过程,在这三个工作过程中,喷出过程是做功过 程,其它两个过程为辅助过程。也就是说,车轮转1周,轮式重力能动力机的 一个动力腔就可以做功一次,若安装若干个动力腔,车轮转1周,轮式重力能 动力机就可以做功若干次。轮式重力能动力机产生了压力能后,经动力室(9)进入室外进油管(nl), 经单向阀(n2)进一步升压后进入蓄能器(n3)内,根据需要经控制阔(n4), 调节流量大小来推动油马达(n5)工作,油马达(n5)可以通过车轴配套装置 带动车轮转动,汽车就可以行驶了,也可以带动其它做功部件或者转换为其它 形式能。做功后的油液经余能回收装置(n9)进行余能回收,回收后的余能可 转换为其它形式的能,如电能。余能回收装置还可以把汽车在下坡道和制动时 的多余能量进行回收(图上无显示)。最后油液流回油箱(n6)内,再经回油管 (n7)流入进油室的进油管(n8)流回进油室(8)内,以便轮式重力能动力机 动力腔(4)再次用油(如图3所示)。由以上可知,轮式重力能动力机主要是巧借车轮的旋转动能,把作用在车 轮上的车辆重力势能转换为动能,然后再进行做功,它的做功转换过程为车 轮旋转动能和车辆的重力能一一流体能(液压能) 一一机械能。为什么会是巧 借的动能?请看下面的分析-轮式重力能动力机的两个巧借从以上轮式重力能动力机的工作过程看,轮式重力能动力机巧借了两个动能。第一,它巧借了车轮旋转的动能为什么说是巧借车轮旋转动能呢?从本动力机的结构看,它的核心部分是 动力腔部分,只要能压縮动力腔,就可以进行重力能转换。另外,本动力机也 可以安装在车轮以外的其它机构上。但是,车轮除了在结构上可以容纳本动力 机,其旋转形式也符合本动力机的工作特性。更重要的是,把本动力机安装在 车辆的车轮上,只要车轮旋转,本动力机也跟着工作,也称为借光。所以,动 力机安装在车轮上更好。按常规道理,这是两个不同性质的负载,车轮是为了 传递汽车发动机的动能,让该汽车在路面上行驶,而本动力机是为了把其上面 作用的重力的势能转换为液压能,它们应该有各自专用的动力源,而本发明把 它们合二为一。这样可以节省一套动力源,用一套动力源来驱动车轮旋转,既 可以达到汽车行驶的目的,又可以在汽车行驶的过程中,也就是车轮旋转的同 时顺便带动本动力机工作,可谓一举两得。这种巧利用车轮旋转的形式,达到 本动力机也能工作的目的,叫做巧借车轮旋转的动能,这是第一个巧借。第二,巧借了车辆重力我们先看车辆在静止状态车辆重力是怎样传递的,车辆重力最终是要作用在车轮上,故轮毂以上的重力传递顺序省略。此时,重力传递顺序为车辆重力一轮毂一幅板一内轮辋(5)(以下简称 内轮辋),由于外轮辋(2 )(以下简称外轮辋)与内轮辋通过联结器为活动联结, 两者之间有一活动空间,当车辆重力作用到内轮辋上,迫使它'向下移动,该轮 辋向下移动首先得压縮两轮辋之间吸满油液的动力腔(4)(以下简称动力腔, 其它雷同,是为了省略代号),动力腔也要压縮外轮辋,由于外轮辋通过车胎与 地面接触,动力腔压不动外轮辋,而动力腔是一个可伸縮的装置,里边是吸满 的油液和流体。这时,动力腔只好在内轮辋和外轮辋的作用下被压縮,动力腔 被压縮,里边的油液也被压縮,又因液体有不可压縮的特性,有多少重力压縮 的作用,就会产生相应的流体压力能(该压力能的输送见原理部分),因而把作 用到车轮上的重力转换为流体的压力能,直到内轮辋压不动动力腔为止或者说 压到规定的位置时止。这个压缩的行程实际上是偏心距(f),没有偏心距,作 用到内轮辋上的车辆重力也不能对动力腔进行压縮,正是有了该偏心距,内轮 辋才能对动力腔进行压縮,使它进行体积变化,达到能压縮流体的效果,完成 把重力变换为流体压力能的目的。该重力做功的特点也是向下压缩物体而产生 的,符合重力向下位移才能做功的特性。但是,本重力做功位移的距离是很小 的,它是为了适应不增大车轮直径,达到用常规轮胎就可以之目的。以上分析了本动力机在静止状态下重力这个能量是怎样转换的,我们再看 它在运动状态下的转换过程。为了连续不断得到能量转换,应让内轮辋连续不 断地对动力腔进行压縮,传统做法是采用连续举升重物的笨方法来完成的,也 就是应该连续举升内轮辋,如采用连续举升内轮辋的方法,不但要耗能大,其 效果是重力做功的总功为零,而且用到车轮上也很难行得通。而本发明巧妙避免上述缺点,采用相反的方法,变换直接升降重物的连续升降做功形式,即还 利用重力势能居高向下的做功特点,通过改变运动载体,不是连续不断的举升 有重量做功的物体(如内轮辋),而是连续不断的运动其对象(如动力腔,它是 一种很轻的物体),围绕该重物进行旋转,当其对象旋转到该重物的下方时,让 重量远大于其对象的物体用重力对它进行相互作用,完成重力能的转换,最后 再对外做功。该方案既可以达到利用重力进行做功的目的,又相对节约了能量。 实现此方案,用旋转方式最好,旋转方式利用车轮最好,利用车轮采用动力腔 的形式最好,利用动力腔采用流体特别是油液最好。这些形式都有一连串的优 点(如一一细说,篇幅太长,故提到为止),正是因为变换了运动形式和运动载 体,才会产生意想不到的明显的积极效果。本发明是怎样利用变换形式和运动载体来达到,既省力,又能让重力进行 做功,还能连续不断地得到能量转换呢?那就是巧利用车轮旋转和本发明与众 不同的独特结构特征,在车轮上装有两套轮辋,让内轮辋有重力压縮的活动空 间,在两轮辋之间装有动力腔并随同两套轮辋一同旋转,还有联结器等一整套 机构。所以,使动力腔正好利用两轮辋随车轮旋转达到改变不同位置再利用重 力下压的特点,在b区完成吸油过程;在C区产生压縮过程;在a区产生喷射 做功过程。那么,车轮在旋转时,动力腔是谁压縮的呢?是车轮的旋转动能?还是车 辆的重力呢?从车轮旋转的动能是通过车轴(11)传递过来做圆周运动的动能 来说,假如,这时没有重力作用,内轮辋与外轮辋之间在圆周方向上任何位置 都应与车轴保持相等距离,因为每个动力腔内充满油液可以支撑它们保持相等 的距离,这时两轮辋和动力腔都与车轴保持既同心又同步的圆周旋转运动。没有偏心距离,不可能对动力腔进行压縮,也不会产生流体的压力能。因此,圆 周旋转方向上的力只能带动动力腔跟着两轮辋一起旋转,而不能使动力腔在与 车轴的垂直方向上产生压縮变形。所以,车轮旋转的动能是改变动力腔在圆周 方向上不同位置的力,而不是它产生压縮变形的力,使动力腔产生压縮变形的 力还是作用在内轮辋上的车辆重力。从附图上可以看出,由于有车辆重力的作用(重力垂直向下),使内轮辋圆周以内的部件连同车轴始终处于图2所示的位置,即上大下小,左右平等(与外轮辋相比),偏心距也是因此产生的。如果想 改变此状态,必须有一个能支撑或推动内轮辋的作用力(即大于作用在内轮辋 上的车辆重力),可惜车轮上没有这种力,有一个能大于此力的力,而是用在车 轮旋转方面上,不是垂直的方向上,因此,车轮只好保持图2所示的状态。从 c区到a区,从图面上可以看到,动力腔的容积是逐渐由大变小,由大变小的 原因是因为动力腔先是推不动内轮辋产生位移,又得随两轮辋旋转,根据空间 限制,只好无奈縮小自己的体积,实际上是内轮辋对它的压縮造成的,随着车 轮继续旋转,某动力腔逐渐运动到与其相对应的内轮辋的下部,该动力腔变成 支撑内轮辋的形式,可它根本支撑不住内轮辋的重量压力,只好把体积縮到更小,使自己适应两轮辋此时空间需要,最后该动力腔内轮辋压縮到极点,如a 区的0°位置,完成整个压縮过程。从该动力腔整个被压缩的过程来看,它是随着车轮旋转角度的不同而逐步进行的,逐步压縮的过程也是逐步加大重力的 过程,最后让作用在内轮辋上的全部重力都对该动力腔进行重力压縮。此时, 该动力腔的体积变化最大,体积也最小,而产生的流体压力能为最大。由于动 力腔处于同步旋转的两轮辋之间,并随它们做同歩旋转,属于同等转速下的物 体内。因此,动力腔在压缩时不会产生阻碍两轮辋旋转方向上的阻力,此时也不会多消耗车轮的旋转动能(增加重量消耗的原因除外)。所以,在车轮旋转时, 压縮动力腔的动力只有轮辋上的车辆重力,而不是车轮旋转的动能,车轮旋转 的动能只能改变动力腔在圆周方向上的不同位置,而不能使它产生压縮变形, 对动力腔压縮的整体运动来说,只能起到辅助作用,这个辅助的能量,我们应 叫它为辅助动力(注这个辅助动力还是巧借的),真正能压縮动力腔进行体积 变化而产生流体压力能的能量才应该叫它为主动力,该主动力只有是作用到内 轮辋上的车辆重力。我们举一个例子,如农村用石磙子轧粮食,石磙子做的又 大又圆, 一般都有几百公斤重,粮食被石磙子轧过后,达到轧碎的目的。粮食 被轧碎是因为石磙子有足够的重量把粮食轧碎了,不能说粮食被轧碎是因为石 磙子有转动的力才把它轧碎的,而不是重量的作用,这是不公正的。如是单纯 石磙子能旋转就能把粮食轧碎,为何不把石磙子做的很轻或者用木材等很轻的 物质来做呢?这样推起来又轻又省力,多好啊!可是不行,没有足够的重量, 粮食是不会被轧碎的,这是利用重力在做功。石磙子轧碎粮食的道理和内轮辋 压縮动力腔的道理有点相似,都是利用有一定重量的物体进行旋转式的重力做 功。但是推动石磙子转动的能量和本车轮旋转的能量有质的区别,因为车轮转 动是巧借的动力。另外,石磙子轧粮食,粮食是放在与石磙子不同转速下不同 物体上,石磙子轧粮食必须首先克服粮食对石磙子转动起着阻碍作用的阻力, 否则,石磙子也轧不住粮食,这个阻力是能消耗推动石磙子转动的动力。而本 发明的动力机却与其不同,因为内轮辋与动力腔和外轮辋都为同一转速下的相 同物体内,若按旋转方式分,它们应为一个载体。虽然压縮了动力腔,但对该 载体在旋转方向上不起阻碍作用(指主要的阻碍作用),能起到阻碍车轮旋转的 力还是车轮与地面接触时所产生的摩擦力,而装有本动力机的车轮所用的车胎与平常车轮的轮胎一样,特别是外形上没有一点变化,所以,装有本动力机的 车轮与未装有本动力机的车轮与地面接触的摩擦阻力是一样的。因此,压縮动 力腔是在同转速下,载体内部进行的轴向移动(指联结器),这个轴向移动所消 耗的能量是重力,换句话说,就是重力对它进行做功。所以,本动力机既利用 车辆重力进行做功,又避免了车轮旋转时过多的增加旋转阻力。但是,从整体 上,不能说没有增加旋转阻力,因为增加本动力机内部有密封装置和相对移动 装置,这些密封装置和相对移动装置起到阻碍车轮旋转的作用,这是消耗车轮 旋转动能的原因,其消耗量是很小的。从上面对本动力机静止状态和运动状态的分析,本动力机利用旋转方式, 通过巧借作用在车轮上的旋转动能,改变伸縮式动力装置动力腔在圆周方向上 的不同位置,再靠车辆重力压縮该装置的动力腔,把该装置内部的油液变成有 压力的动能,完成了把重力能转换为流体压力能的转换过程,重复上述过程, 可以连续不断的得到流体的压力能,这是一种创新,也是一种新的能量转换机。 这里,车轮旋转的动力能和作用在车轮上的重力都是不可少的,如缺少车轮旋 转动能,车轮不旋转,本动力机也不工作;如缺少车辆重力,本动力机只随车 轮旋转,动力腔不能被压縮,而内部的油液也不会被压縮。因此,就不会有流 体压力能的产生,而本动力机只能随车轮空转。所以,两种能量是缺一不可的。这是本动力机的第二个巧借,即巧借了车辆的重力。从整个本动力机做功 过程来看,它是利用车辆重力位于内轮辋以上的高度优势,使该动力机具备了 车辆的重力势能,这个重力势能是在制造汽车时,就已具备了,而不是本动力 机在工作时把它升高的。同时,在本动力机工作时,又不需要举升内轮辋以上 的任何部件,仅靠内轮辋现有的高度位置就足够用了,根据牛顿定律,再利用车轮旋转的形式,把本动力机的动力腔连续不断地运往该车辆的重力势能之下, 也就是利用滚轧的方式,就可以连续不断地对动力腔进行重力压縮,达到把重 力势能转换成流体压力能的目的。所以,本动力机利用重力势能进行做功,这 个重力势能也是巧借的。上面是对动力腔式的轮式重力能动力机的初步分析,重力做功的特征、大 小还与机构的尺寸、压力、流量、形式等因素有关,要想搞清楚这些问题,还 有很多的论证,需要耐心细致的看,需要抛开传统理论的束缚,用新的思维模 式去衡量。因此,这里还有非常深奥的道理,请看后面柱塞式轮式重力能动力 机的实施例。图6是本发明重力能汽车初始动力系统的传动示意图,该初始动力系统的 初始动力可采用蓄电池(图上无显示),也可采用其它形式的动力源,如储气罐、 蓄能器、化学储能罐、太阳能、人畜能、可燃气体、磁力能、生物能、化石能, 本图是以蓄电池为例。蓄电池通过控制器、电路(图上无显示)使电动机(19)工作,通过传动轴(20)带动曲柄连杆机构(21)、 (23)工作,曲柄连杆机构 固定在机座(22)上,杠杆机构固定在支座(25)上(杠杆机构的加长杆可作 为人力或其它动力的驱动杆,图上无显示, 一旦蓄电池无电,可用人力驱动), 然后,曲柄连杆机构带动杠杆机构(24)工作,把电动机的旋转运动改变为往 复运动,杠杆机构通过连杆(26)再与柱塞泵(27)相联结,柱塞泵(27)的 柱塞在杠杆机构(24)、 (26)的带动下,也做往复运动,柱塞的往复运动就可 以把油箱(29)内的油液通过管路(28)、 (30)不断的送往蓄能器(31)内, (这种柱塞泵类似于手动泵,其工作原理可参考手动泵,里边的控制阀、单向 阀图上无显示),如此连续的工作,就可以把蓄电池的电能通过电动机、曲柄连杆机构、杠杆机构、柱塞泵转变成液压能储存在蓄能器内,完成把蓄电池的电 能转换为液压能的工作,让蓄能器内的能量供汽车的工作机工作。为什么不直 接把蓄电池的能量通过电动机、曲柄连杆机构、杠杆机构带动汽车的工作机工 作,这是因为第一,直接带动从形式上讲,少了一个能量转换过程,好像节 省能量,实际上这种直接带动往往需要较大的动力源,否则,就不能驱动汽车 行驶,采用该方案可使用较小功率的电动机;第二,重力能动力机是液压能为 前提,用液压油为介质,两种能量不相配,不能统一使用,用两套动力都直接 驱动汽车的行走装置,不容易操纵;第三,汽车行驶一般是在起歩的初始阶段 需要较大的动力,汽车行驶起来就需要较小的动力,蓄能器是解决这种现象的 一个好方案。图7是本发明重力能汽车初始动力系统另一种传动方式,前边初始动力、 电动机(32)、传动轴(33)、曲柄连杆机构(34)、 (35)、 (36),杠杆机构(37)、 (38)、 (39)都与图6的部件相同,工作原理也相同,不再重复。不同的是后 面通过连杆(39)又带动了一个曲柄连杆机构(40)、 (41),这样又把杠杆机构 的往复运动转变成旋转运动,在曲柄的曲轴上又连结一个传动轴(43),传动轴 两端用轴承(45)定位,在传动轴上安装了一个输出齿轮(42),以便带动负载 机构工作(图上无显示),在传动轴(43)的另一端又安装一套齿轮机构(44), 该机构又通过电动机(47)、传动轴(46)带动。这样设计的目的是电动机(32) 通过曲柄机构(34)、 (35),杠杆机构带动曲柄机构(40)、 (41)工作,第一可 以达到省力的目的,第二,对外输出的形式还是旋转运动,这种方式适应旋转 的机构,但是,它们中间加入一个杠杆机构,杠杆机构推动曲柄连杆机构工作, 不可避免的存在死点问题,这样, 一但曲柄连杆机构运行到死点位置时,加上负载阻力过大时,就不能正常工作,机构就会卡死在死点位置,为了避免这种 现象发生,所以,本方案在曲轴的传动轴(43)上加装了一套齿轮机构(44)、传动轴(46)、电动机(47),这样,两个电动机同时工作就可以避免死点问题。 当然了,在传动轴(43)上也可以加装飞轮,加装飞轮没有这种方案好,因为 飞轮是靠惯性, 一旦负载阻力大,就很难让曲柄顺利通过死点,采用该方案, 当曲柄达到死点时,另一个电机就可以通过传动轴(46)、齿轮机构(44)带动 传动轴(43)旋转,这时需要一个很小的旋转动力就可以让该曲柄顺利通过死 点,然后,再靠主动力机构(32—39)带动曲柄(40)正常工作,部件(44)、(46)、 (47)是一个辅助动力机构,这样主动力机构与辅助动力机构相结合, 就可以让这套双曲柄一杠杆机正常工作。以上图6、图7两种传动机构,是比较好的传动机构,它不但可以完成传 递动力的目的,也可以在传递动力的同时,达到省力的目的,根据杠杆原理, 长杠的距离是短杆距离的几倍,就可以节省几倍的力,这是大家都知道的事情。 所以,利用以上两种技术方案可以节省初始动力源的动力,这为重力能汽车又 奠定了一个好的节能基础。图8是本发明重力能汽车流体式工作传动示意图,它的特点是,可以把若 干个蓄能器(53)通过管路(51)串起来,然后安装在车架(52)内,车架可 做成专用的车架, 一、可以固定蓄能器;二、又当汽车的车架使用,也可以把 蓄能器、车架做成一体,节省汽车的使用空间。该方案的工作原理是通过液 压泵(49)(也可以是轮式重力能动力机),把油箱(48)内的液压油通过管路(50)输送到蓄能器(53)内,然后,通过控制阀(55)、管路(56)再输送到 液压马达(57)内,推动液压马达(57)工作,液压马达再带动汽车的工作机(58)工作,最后,工作机(58)再带动汽车行驶。工作机可以是汽车的变速 箱,变速箱再通过传动轴带动后桥的齿轮机构工作,通过半轴再带动汽车的车 轮行驶(这一部分图上无显示),这一部分可采用现有汽车的传动方式,工作机 也可以直接带动汽车的后桥机构,然后驱动汽车的车轮或轮式重力能动力机工 作,由控制阀来控制液压马达的转速和功率,从而达到汽车速度的控制。另外, 如果液压泵或轮式重力能动力机产生的液压能超过了蓄能器的承载能力,这时可通过安全阀(54)卸压,把多余的液压能输送到油箱(48)内,或者把多余 的能量再转变为其它能量,如电能,只要加装一套液压能转换为电能的机构(图 8无显示,可采用图3中的余能回收装置)就可以了,这样既保证了整个液压 系统的安全性,又可把多余的能量进行回收,特别是汽车在下坡时和汽车在制 动时的能量回收,尤为重要。以上的机构可以单独使用,也可以拆开使用,还可以综合使用,这要看具 体情况来定,在这里就不一一细说了。为进一步说明新重力做功理论和轮式重力能动力机的作用和特点,下面以活塞式的轮式重力能动力机的例子加以说明活塞式轮式重力能动力机的结构特征活塞式的轮式重力能动力机,它与前面动力腔式的轮式重力能动力机的工 作原理相同,不同的是压縮液体的机构不一样,这种机构比较容易说清问题,请参考图9、图10、图ll、图12、图13。 活塞式轮式重力能动力机的结构特点从图9中可以看出,轮式重力能动力机安装在轮辋(2')上,轮辋(2') 的外部安装轮胎(l'),轮胎(l')与常规车轮上的轮胎一样,这样,就保证了 重力能动力机与路面(12')接触时,其摩擦阻力与常规车轮基本相同,在良好的水泥路面上,摩擦滚动阻力系数为0.01 0.02之间,重力能动力机的活塞杆(4') 一端通过连接器(3')与轮辋(2')相连结, 一端与活塞(6')相连结, 活塞(6')安装在缸体(5')内,并能在缸体(5')内做往复移动,缸体(5') 安装在机体(7')上,机体(7')是一个圆柱形的物体,在机体(7')的径向 方向上,分别安装有6个缸体(5')和活塞(6') (a、 b、 c、 d、 e、 f),并均匀 分布,在机体(7')内,还安装有与缸体(5')相通的油室(8'),油室(8') 通过油路、控制阀等部件与外部的相应机构相连接(其他机构,图上无显示), 在机体(7')的中心,安装有轴承(9'),轴承(9')的内圈套在轴承套管(IO') 上,该套管相当于汽车后桥上的半轴套管,也叫定子,在轴承套管(IO')内, 有配流轴(ll'),与该轴相对应的位置,还有一个传动轴,但两轴不相连,它 相当于汽车后桥内的半轴,也叫传动轴,传动轴一端与外部的动力机构相连接, 一端通过法兰与机体(7')相连接(图上无显示),动力通过传动轴带动机体(7'), 缸体(5'),活塞(6'),活塞杆(4'),连结器(3'),轮辋(2'),轮胎(l') 等部件一起围绕轴承套管(IO')旋转,也可以用其它形式由工作面直接带动橡 胶轮胎(l')和壳体(2')旋转工作。从图11、图12中可以看出,除了活塞(6')可以在缸体(5')内做往复 运动外,而连结器(3')是一个滚轮式或其它形式的活动机构,使活塞杆(4') 还可以在连结器内做相对移动,这样就保证了在重力w压向轴承套管(10')时, 其机体(7')上的所有部件都可以向下移动一个距离。从而保证了重力能动力 机在围绕路面C点旋转运动时,活塞等部件与其轴心是偏心的旋转运动。有了 这个偏心的旋转运动,重力能动力机就可以利用重力进行做功。配流轴(ll') 偏离轮子中心的距离就叫偏心距,用G表示,这个偏心距G是由于重力w造成的。当重力W压向轴承套管(IO')时,整个机体(7')向下移动,a、 b、 C、d、 e、 f的缸体也跟着向下移动(参看图9 一图12)。在0。位置时,机体(7')的下部与轮辋(2')的距离最近,等于、;在180。位置时,机体(7')的上部 与轮辋(2')的距离最远,等于113,其它位置时,其距离左右相等,介于0°和180°之间,机体上下两部的距离差叫h体,所以,11体=h3 - h4 。造成这个距离差的原因是机体(r)由于重力w的作用,整体向下移动了一段距离,机体的距离差还等于h#=h6-h5。同时,轴心也相应移动一段距离hffl=h2-h,,这个轴心移动的距离就是偏心距G, G^h轴。由于轮式重力能动力机各部件的结构尺寸(刚性)是相对不变,所以,以上两种关系所移动的 距离相等,其距离差也相等。所以G二h轴二h体或 G = h2—h! =h6—h5 =h3—h4 从图9、图10、图11、图12还可以看到,重力w是作用在轴承套管(IO') 上,轴承套管(IO')通过轴承(9')与机体(7')呈轴承式的刚性连接,而缸 体(5')是固定在机体(7')上。所以,缸体(5')、机体(7')、轴承(9')、 轴承套管(l()')、重物和车的重量等部件可统称为能做功的重物S';而油液、 活塞(6')、活塞杆(4')、连结器(3')、轮辋(2'),轮胎(l')等部件统称为能做功重物的对象^'。机体(r)下落所移动的距离是h体=h6—h5,因此,其中的缸体(S')也要跟着下移相应的距离,可简称为h虹,h紅=11体。缸体(5')在0°位置和180°时的位置,所下移的距离都相等,hfa=h7=h8 (参考图IO)。我们可以称能做功重物S'的下落高度为hB,它的下落高度实际上就是机体(7')或缸体(5')或轴心所下落的高度。所以hB=h# =h6—115=11缸=h7 =118=11轴=G 重物&由于重力的作用,必须下落一段距离hB,该距离也等于偏心距G。 活塞式轮式重力能动力机的做功过程重力能动力机在静止状态时做功状况是当重力W加上以后,这时,重物 ^'就要下移,这个下移的距离就是缸体(5')下移的距离h^,缸体(5')下移一定距离后,与活塞(6')和油液作用到缸体(5')上的反作用力相平衡时, 缸体(5')就不再下移,这时h^是一个定值。因此,在静止状态时,重力能动力机的重物S'下移了一段距离。这时,根据重力的做功公式,重物^所做的功 等于E = mgh轮式重力能动力机在运转状态时做功状况是当重力能动力机在扭矩M的 作用下,进行滚动状态时,重物&的重量相对不变。因此,重物"或者说机体 (r)相对路面的高度也不变。此时,机体(7')只随着重力能动力机的旋转而旋转,但机体(r)不随着轮式重力能动力机的旋转而升降,它始终与路面 保持相应的高度。而对象^'所有的部件不但都随着重力能动力机的旋转而旋转,而且在旋转的同时,也进行升降运动,0°~180°为升高过程,180° 360Q 为下降过程。在升高的过程中,活塞(6')与缸体(5')底部之间距离逐渐增 大,也就是活塞(6')远离下止点(y),向上止点(x)运动;在下降的过程中, 活塞(6')与缸体(5')底部之间的距离逐渐縮小,活塞又从上止点(x)向下 止点(y)运动。在这两个过程中,活塞(6')相对缸体(5')也产生一个相对 移动(缸体与活塞不在一个同心圆上),这个移动的距离称为h活,hffi=h9=hio (参考图11)。活塞(6')在缸体(5')内所能移动的距离是受缸体下移的距离 所限制,就是缸体(5')能下移多少距离,活塞(6')只能在缸体(5')内移动多少距离,也叫活塞的行程。所以,h活=hte活塞(6')在缸体(5')内所移动的距离h活,实际上是代表能做功重物 对象j'的作用,可以把h活换成h^ 。又因hto=h7=h8 戶万以,11对=11缸=117=118所以,对象^'相对缸体所移动的距离等于缸体(5')的下移的距离,又因 缸体(5')下移的距离也是重物S'下移的距离。 所以^ = hftl = hB所以,对象^'相对缸体所移动的距离,也就等于重物&所下落的距离。 那么,对象^所有的部件都随机体(7')做同步同速的旋转运动,又因活 塞(6')可以在缸体(5')内做相对移动,所以,当重力能动力机旋转l圈时, 活塞(6')就在缸体(5')内往复运动各一次。特别是在180。 360。范围内, 由于,活塞(6')和活塞杆(4')与轮辋(2')属于相对的刚性连结,活塞(6') 在下降的过程中,由于C点的作用,活塞(6')不会随着重物^的下移而下移, 只能向接近缸体的下止点(y)方向移动,此时,又由于缸体(5')在重力W 的作用下,也不能向上移动,它必须压向活塞(6'),而活塞(6')本身又压不 动,于是,它们之间的距离在不断的縮小,缸体(5')只好压縮缸体(5')内 的油液(吸油过程见前边的工作原理),这样就造成重力能动力机旋转1圈,重 物5'通过缸体(5')对里边的油液压縮一次。所以,油液的压縮是通过重物B'和 重力能动力机的旋转共同完成的。如果没有重物&,就不能对油液进行压縮, 如果该动力机不旋转,重物S'只能对油液压縮一次,也就是静止时的压縮。正 是因为以上两个条件都具备,重力能动力机就可以随着不断的旋转,而完成连续的吸油和压油过程。其压油的动力主要是重物S'的作用,也就是重力W的作 用,而旋转动力只是起到辅助的作用。简单的说轮式重力能动力机根据新重力做功理论的要求,在制造时,自 然的把车辆的重量升高到车轴以上,利用车辆的重力,也就是能做功的重物S' 距地面高度的位置所产生的势能,然后,利用其对象J'围绕它进行旋转。在前 半周,对象,旋转上升了一定的位置,并通过活塞巧妙的吸入了油液。同时, 又使活塞相对缸体升高了一个119的距离,它等于偏心距G的距离。当缸体内吸 满油液后,对象,继续围绕重物S'进行旋转,呈下降趋势,并把油液逐步送到 重物B'的下方。由于对象J'的活塞和缸体的双重作用,两者之间又是同步同速 同一个旋转体,在重物5'的作用下,缸体的底部和活塞之间的距离逐渐縮小。因此,缸体对油液不断的进行滚动压缩,直到360°为止,完成了后半周旋转下 降的位移过程。并同时逼迫活塞相对缸体在前半周升高119的距离,又被缸体压 縮回来,压縮的距离是hu),与hg相等。因而,把缸体内的油液压縮升压,转 变为高压油后,输送到外部做功,实现了吸油、压油、做功的一个工作循环, 从而完成了重力能的转换。不断的重复上述过程,将会连续不断的得到重力能 的转换,这就是活塞式轮式重力能动力机的做功过程。新重力做功理论由重力能动力机产生的重大突破点前面分析了,对象J'相对缸体所移动的距离等于缸体(5')的下移的距离, 而缸体(5')下移的距离也是重物S'下移的距离。 0f^: h对二h缸二hB就是对象^'相对缸体所移动的距离等于重物S'下落的距离,对象i又能运 动到重物^的下方,重物S'就可以对对象^'进行旋转式的滚动压縮。所以,就没有必要再举升重物5'了。那么,根据牛顿第三定律,作用力和反作用力的关 系,举升对象i,就相当于举升了重物",下降对象J'也就等于下降了重物B'。 或者说由于轮式重力能动力机的独特结构,始终让对象』'紧密的围绕重物i ' 进行旋转,当对象^'在前半周上升的过程中,相对缸体升高了一个h9的距离, 那么,它在后半周下降的过程中,缸体又会对它压縮一个与h9相等的hH)的距 离,这样就形成了一个高度差,通过升高对象^',是为了吸油液,通过下降对 象^',是为了让重物^'通过缸体(5')对油液进行旋转式的滚动压縮。对象^' 起到吸油、运送油液于重物B'的下方,并保证让重物S'对油液进行滚动压縮的 主要任务。换句话说,对象J'也是重物&压縮的一个对象,又是自动送到重物 ^下方的,重物5'企图压縮它下移,可压不动它。此时,它只能压縮缸体内的 油液。所以,巧妙的举升对象J',照样可以得到重物5'对缸体内的油液进行压 縮,它与直接举升重物B',然后,让其压縮缸体内的油液的效果是一样的,如 同前边分析重力能动力机在静止状态时做功的效果相同。根据重力做功公式 E=mgh,只要重物有高度差,有了重力势能,重物就能做功。现在,重力能动力机通过举升和下降重物的对象j',而产生一个高度差h^,同样可以得到如同直接举升重物5'而得到的重力做功效果。所以,h"就等于能做功重物的高度差。因此,重力能动力机的做功原理也遵守重力做功公式 E= m g h 。公式中的m是指重物的质量,而新理论是其对象,所以m应该换成m对, h应该换成h对。所以E新^m对gh对虽然运动的是重物的对象^',而压縮物体做功的还是重物5',因此,在重力做功时m对二m 。所以E新二E根据重力能动力机的工作原理分析,轮式重力能动力机做功多少,还与它 的转速或者说是路程有关P/fia: E新二m对gh对n因h对二WG所以E新二m对gGnn —代表轮式重力能动力机的转速,因车轮是在地面上行驶,所以,轮式 重力能动力机的做功多少与它的行驶路径有关。这两个公式,表明轮式重力能动力机能做功多少,也就是它的做功能力。 通过以上的分析,新重力做功理论做功的特点是通过旋转的运动和举升其对象,同样可以达到如同直接举升重物的重力做功效果。因此,重力做功不 但与始末位置有关,而且还与它们的角速度有关。所以,重力做功与它的质量 成正比,与它的转速成正比。这个结论突破了老重力做功理论"重力做功与路径无关"的结论,扩大了 重力做功的能力和使用范围,它开发了重力做功的新纪元,并由此引发了新的 理论,重力能源也将由此理论中挖掘出来,重力能源还可以转换为电能,请看 下面的例子。设计一条长1376公里,而且是环形首尾相接的起伏线路,该线路有200 个重复的起伏坡道,并分别运行100列,每列有60辆,每辆重80吨的重力能 列车,在该列车上装有匹配的重力能动力机和相应的发电设备,根据大量计算 得知(由于篇幅所限,只说计算结果),每列重力能列车的轮式重力能动力机所 产生的动力(指一个起伏坡道)总共为57918马力的动力,其中下坡道所产生的动力为42162马力,上坡道所产生的动力为15754马力,而上坡道要消耗动 力为42162马力,所以,在下坡道所产生的动力,足可以闯过该起伏坡道的上 坡道,而进入下一个起伏坡道,并且还有很多剩余动力为15754马力,把这个 剩余动力转换为电能,为9267千瓦,如果按100列计算,它们日行总公里为 13.76万公里,运送货物为28.68万吨,日发电量为1. 8534亿千瓦,如果单说 发电量,它们的年发电量为676亿度电,电价按0.32元人民币计算,其价值为 216.32亿元人民币。这种发电形式,可以叫重力场发电站。利用新重力场的重 力一坡道势能和车辆的势能,就可以让重力能列车在规定的线路上长期运行, 按100列计算,年发电量为676亿度、年创效益为216. 32亿元人民币,这么大 的能量,相当于几个大型的发电站,可以说,利用重力场发电就可以取代现在 的燃煤发电,重力完全可以当作一种最好的环保能源使用,它不仅可以满足汽 车等交通工具的使用问题,也可以满足工业、农业、人们的生活用电。为了进一步证明本发明的进步性和有益效果,请看下面的实施例以上的技术方案可以综合的组合使用,譬如把图2、图9、图5的技术优点 进行组合,可以产生一种效果更好的重力能动力机,如图13所示。从图13中 可以看出,轮胎(59)同轮胎(1),外轮辋(60)同外轮辋(2),动力腔(62) 同动力腔(4),进出油管(61)同进油管(6)和喷油管(7),进油室、动力腔(66)同进油室(8)、动力室(9),内轮辋(65)同内轮辋(5)以及内部的其 它结构都与图2所示的动力腔式的轮式重力能动力机结构相同,特征和工作原 理也相同。另外,在动力腔(62)与动力腔之间又分别安装有活塞式的动力机(64),活塞式动力机的所有部件都与图9实施例相同(为了简化图13和图面 清晰度,没有把所有的部件都用标记列出),特征和工作原理也相同。因此,本实施例结构特征和工作原理在这里就不再重复,只说不同的地方。在图13中, 活塞杆(63)的外端头是滚轮形式(也可以是轴承形式),它安装在外轮辋(60)的内圈上,其原理和作用同图4、图5所示的联结器(不再重复),其结构特征 也可采用图4、图5的有益部分,这样就可以节省一个图9中的连接器(3'),达到了优化组合的效果。更重要的是图13这个实施例,它有双套的动力系统,即活塞式(或柱塞式)和动力腔式,它们有各自的进出油系统,互不影响各自 的工作,最后才汇总到各自的进出油系统中,然后通过各自的管路分别与油箱和蓄能器相连通。从图13中还可以看出,动力腔(62)既是一种动力系统,是 转换重力能的一个重要系统,又是一种很好的液压减震器,不管车辆产生上下 左右的冲击,都必须先压縮动力腔(62),这样,动力腔(62)就吸收了冲击力, 减少部件之间的撞击力,避免损坏部件,同时,如果其冲击力过大,它可以把 冲击力转换成液压能。同样,活塞动力系统既是一种动力系统,也是一种液压 减震器,还是一种联结器,这样完整优美的结合,它既有动力腔式轮式重力能 动力机的优点,又有活塞式轮式重力能动力机的优点,还有图5所示的联结器 的优点,在生产、运行、效果方面都更具有优势。综合以上的实施例,动力腔是一个可伸縮变形的装置,因此,其形状可以 是圆形、方形、长方形、梯形,总之,形状可以是各种各样的。活塞式动力系统也可以是柱塞式动力系统,本说明书中有的地方说活塞, 有的地方说柱塞,其实都是一样,在此加以说明,下面再说一个实施例重力能汽车总体设计是蓄电池——控制装置——新传动装置——液压泵和轮式重力能动力机——蓄能器——控制装置——汽车行走装置。蓄能器的能量输入是个首要问题,可采用两个方案a重力能输入方案; b辅助动力输入方案。a重力能输入方案利用新重力场的作用,把重力场的能量转换为液压能,再向蓄能器输入能 量。新重力场可采用坡道能,坡道能也应属于重力能的范畴。因为行驶在坡道 上的车辆,引起车辆速度的变化,是受重力加速度的影响,即车辆初始到结尾 其高度差不一样,也就是势能。车辆的始末位置不一样的结果可以让该汽车在 坡道上(指下坡)自行滑行。这个滑行的过程是没有任何燃料动能所驱动,而 只有车辆的重力,重力是地球上用不完的一种力,它不经人为加工而是自然存 在的(修筑坡道,建造汽车是另外一回事)。因此,利用坡道能,即利用重力加 速度的作用,也可以满足第一个条件。这个能量比任何燃料能量和电能都廉价、 洁净。但是,使用坡道能的车辆如果满足第二个条件,有一定的困难。因为现 在没有一条修好的道路可以满足第二个条件,即按照该汽车的需求释放坡道能。 坡道是固定不动的,它不可能跟着该汽车运行,等需要时,就让它释放能量。 因此,如果满足第二个条件,必须按照第二个条件的需求修建一条特定的道路。 这条特定的道路也不是十分复杂的事情,根据现有的技术可以建造,它与现代 的公路没有太大区别。不同的是,这条公路必须按照一定间隔修筑若干个坡道, 坡道的高度、长度应该按设计规定修建。因此,第二个条件根据现有技术是可 以实现的。实施该方案,是比较理想的方案,汽车完全可以利用重力能,不用 其它任何能源,就可以行驶。但是,根据目前的技术状况,建立一个重力能能 量转换场,实施该方案需要大量投资,实施起来有一定的困难。b辅助动力方案1) 利用地面的辅助动力,如电能——液压能——蓄能器 这种方式比叫简便,例如在地面建立泵站,把电能转换为液压能再向汽车上的蓄能器输入能量。这种形式,地面泵站要建立的非常多,就像现在的汽 车加油站一样,投资也非常大。另外,重力能汽车也必须到这种泵站才能输入 能量,局限性很大,使用不是很方便。2) 在重力能汽车上加装辅助动力装置为了让重力能汽车经济实惠、使用方便,可以在重力能汽车上加装一套变 能和蓄能装置,例如蓄电池——控制装置——新传动装置——液压泵和轮式 重力能动力机——蓄能器——控制装置——汽车行走装置。这样利用蓄电池的 电能和轮式重力能动力机的重力能相互作用,达到汽车长期行驶的目的。先利 用蓄电池的电能让该汽车行走起来,然后,让轮式重力能动力机工作,待其产 生的能量充足时,关掉蓄电池的能量,让轮式重力能动力机产生的能量推动该 汽车继续行走,待其能量用完后,再利用蓄电池的能量使该汽车继续行走,如 此反复进行,就可以让该重力能汽车长期行驶。该方案比较成熟可靠,简便易行。若该汽车的能量用完后,只需把该汽车上的电源插头拿下来,往地面上的220伏插座一插就可以了, 220伏的电源工作场所, 一般家庭或住宿地都有,待其能量充满时,它可自动关闭。使用起来 非常方便。这种重力能汽车已经研制出来,从样车实验效果上看,它的节能效果达到3倍以上,轮式重力能动力机产生的压力可达到20公斤力/平方厘米以上,从 理论计算上看,它的液压压力可达200公斤力/平方厘米以上。北京型内燃机车是3000匹马力,它使用的液压压力才只有6公斤力/平方厘米,就可以拉动1000 多吨重的火车,从压力指标看,重力能汽车产生的液压压力是完全可行的。如果按照下列标准制造重力能汽车,其效果是非常好的轮式重力能动力机技术参数(标准)柱塞直径50mm行程60mm 数量6付车轮的周长2.6米(指货车的车轮)单缸容积117.78cm =0.12升 n取80单机有效容积0.58转/升 不同车速时,其产生的油量为时速升 距离单机容积0.72升双机有效容积1.16转/升 油压不同时,其转换的功率为 6kgf/cm1 100kgf/cm1 200kgf/cm1 (0.6Mpa)(10Mpa) (20Mpa)7.8km/h50转/分=58 (升)130米 0.77(马力)13 (马力)26 (g15.6 km/h100转/分=116 (升)260米1.5265223.4 km/h150转/分=174 (升)390米2.3397831.2 km/h200转/分=232 (升)520米3.085210439km/h250转/分=290 (升)650米3.856513046.8 km/h300转/分=348 (升)780米4.67815654.6 km/h350转/分=406 (升)910米5.399118262.4 km/h400转/分=464 (升)1040米6.1610420870.2 km/h450转/分=522 (升)1170米6.9311723478 km/h500转/分=580 (升)1300米7.713026085.8 km/h 550转/分=638 (升)1430米8.47 143 28693.6 km/h 600转/分=696 (升)1560米9.24 156 312根据上述计算,轮式重力能动力机采用两台,柱塞直径50mm,行程60mm 效率取0.8,速度从7.8~"93.6km/h,它产生的动力为0.77——312匹马力,一般的重型载重汽车,其发动机的动力在200多匹马力,而本动力机竟达 到300多匹马力,这个效果是非常惊人的,。 变速机构变速比 一级变速 L =60/34 = 1.77二级变速i2 =60/ 14 = 4.29 I = 1.77 X 4.29 = 7.59当主动缸工作11=10次/分根据公式n:n'。XI求车轮转速为多少? n10= 10X7.59 = 75.9转/分V = 75.9X2.61 =1 98m/分=11.88公里/小时 以下类推ni5=15次/分X7.59 =113.85转/分V =17.83公里/小时rbo=30次/分X7.59=227.7转/分V =:35.66公里/小时ruo=40次/分X7.59=303.6转/分V=47.5公里/小时ri56=56次/分X7.59=425转/分V :=66.56公里/小时rbo=70次/分X7.59=531转/分v =:83.16公里/小时nso=80次/分X7,59=607转/分V=95公里/小时当该车的主动缸为80次/分时,该重力能汽车时速可达95公里/小时。 蓄电池蓄电池采用一般的铅酸蓄电池(试验车采取的方案),型号6-Q-200Ah,电 机3000w, 48v。根据蓄电池放电能量公式<formula>formula see original document page 40</formula>该汽车按60公里/小时计算,其行驶里程是<formula>formula see original document page 40</formula> 按照第三节的汽车动力计算(该计算未在本说明书列出,因内容较多)汽 车总重为G二80251kg,载重4000kg,装上轮式重力能动力机的汽车比未装的汽 车要多行走2倍的距离,因此该汽车可行驶的里程是192+ 192X2 =576 (公里) 该重力能汽车在蓄电池和重力能动力机的共同作用下,可以让该汽车以60 公里/小时的速度,连续行驶576公里。这是现在世界上最先进的电动汽车都比 不上的效果。以上计算是按一般的条件计算,如果再提高辅助动力、蓄电池技术和相应 的机构,该重力能汽车的行驶效果要远大于上述效果。因此,重力能汽车取代 燃油汽车是完全可以的。现在,世界上第一辆重力能汽车已经诞生,并能开动行驶,达到了初步可 喜的效果,它完全可以证明这个原始创新理论的可行性。本发明已经不是空头 理论上的发现和发明,而是实践上的重大跨越。尽管该样车还有很多缺点,这 已经不重要了,在科学飞速发展的今天,这些缺点是很容易克服的。不怕制造 上的复杂和困难,就怕想不到,只要能想到,任何再复杂、再困难的机器都可 以制造出来,重力能汽车和新重力做功理论将会为人类的社会发展和进步做出 巨大的贡献。
权利要求
1. 本发明的重力能汽车,它包括动力源系统、轮式重力能动力机、底盘、车身四大部分,其特征在于初始动力系统与新传动机构、新重力能转换机系统相结合,然后通过控制系统、蓄能器、传动系统带动汽车行走装置,推动汽车正常行驶。
2、 根据权利要求1所述的重力能汽车,其特征在于所述的轮式 重力能动力机为活塞动力腔式,在车轮轮胎以内部分,车轴圆周以外部 分安装了两套轮辋,在两套轮辋之间安装若干个随车轮转动能自由伸 张、压縮的动力腔,在每个动力腔之间又分别安装若干个活塞机构,活 塞杆的外端头活动的连结在外轮辋上,活塞的缸体固定在内轮辋上或机 体上,这样保证能让活塞在缸体内做往复运动,动力腔和活塞机构都分 别有自己的进出油系统,互不影响工作,最后才汇总到各自总的进出油 系统中,然后通过各自的管路分别与油箱和蓄能器相连通,借车轮旋转 动力和作用到本动力机上的重力作用,完成吸油、压油、喷油三个过程, 因而把车轮的旋转动能和物体重量的势能转换为新的动能,新的动能可 以储存在蓄能器中,然后再对外做功,也可以直接带动工作机工作。
3、 根据权利要求1所述的重力能汽车,其特征在于所述的联结 器可以是多种形式,其安装形式可以在动力机的中心位置,也可以在两<formula>formula see original document page 2</formula>侧位置。
4、 根据权利要求1或2所述的重力能汽车,其特征在于所述的 动力腔的形状可以是各种各样的。
5、 根据权利要求1或2或3所述的重力能汽车,其特征在于所 述的重力能动力机两侧安装有防尘罩,防尘罩上有连结板,连结板可以 定位内轮辋和外轮辋为同心位置,保证轮式重力能动力机损坏时,可让 该汽车正常行驶。
6、 根据权利要求1所述的重力能汽车,其特征在于所述的活塞 杆外端头是滚轮形式也可以是轴承形式,它安装在外轮辋上。
7、 根据权利要求1所述的重力能汽车,其特征在于所述的新传 动机构由曲柄连杆机构通过杠杆机构直接带动柱塞泵工作。
8、 根据权利要求1所述的重力能汽车,其特征在于所述的新传 动机构可用双曲柄一杠杆机构,在与曲轴相连结的传动轴上加装一套辅 助动力系统。
9、 根据权利要求1所述的重力能汽车,其特征在于所述的若干 个蓄能器可串起来使用。
10、 根据权利要求1所述的重力能汽车,其特征在于所述的车 架内可以安装蓄能器,也可以把车架蓄能器做成一体。
11、 根据权利要求1所述的重力能汽车,其特征在于所述的汽 车上有剩余动力回收装置。
全文摘要
本发明的重力能汽车它包括初始动力系统、重力能转换机系统、蓄能器、新传动系统,其特征在于利用新重力做功理论制造的重力能转换机安装在车轮上,借初始动力启动车辆行驶,然后利用重力能转换机把车辆的重力进行转换,转换后的动力可推动车辆行驶,初始动力与重力能转换机交替工作,可达到汽车长期行驶的目的。本汽车不烧油、无污染、噪音低、节能,它开辟了重力做功的新纪元,重力可当作能源使用,实属世界上最新的能源汽车。
文档编号B60K8/00GK101265885SQ20071008922
公开日2008年9月17日 申请日期2007年3月15日 优先权日2007年3月15日
发明者郑国军 申请人:郑国军
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