专利名称：车用动能发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车动力装备，特别是一种高性能车用动能发动机及其辅助设备。
背景技术：
—般来说，用于车辆所需动力是靠燃烧汽油或柴油获得的，而现在的石油资源日 渐枯竭，难以维继，因而油价也就日渐高昂。 再说，燃烧燃料获得动力，势必会造成空气的污染。燃烧程度再完全的机器，也会 消耗大气中大量的氧气，产生二氧化碳，对人类生存环境造成破坏。还有排放出来的有害气 体，更是对人体和人类生存的环境起到不可估量的危害作用。 为消除上述危害，目前已研制出了其他燃料汽车、天然气汽车等，但到目前为止， 由于存在较多的问题，特别是效率低、费用大和在根本上没有解决燃料等问题，所以还难以 被广泛使用。 虽然现代汽车发动机已做了很大的节油改进，但也只能节省很少的燃油，且增加 了不少辅助的设备，使发动机的性能下降，制造成本提高。 为了减少废气的排放，做了多种尝试，包括采用三元催化器、废气再循环系统等， 但这些尝试都需要附加设备才能完成，而且难以达到满意的效果。因为传统的发动机是热 机，需要冷却系统对其进行冷却。汽油机由于是点燃式发动机，还需要点火系统。因此，传 统的发动机结构繁杂，副件较多，制造成本高。 虽然现代环保型的电动车也相继出现，但其续航里程与动力性能成为了制约发展 的难题，且制造成本也高。
发明内容
本发明提供了一种车用动能发动机，其要解决的技术问题是利用普通家用电源和 太阳能等电能转化成动能以代替汽油、柴油或液化石油气等燃料来维持汽车运行的车用动 能发动机，把电源经过升压交变以后，送入高性能的车用动能发动机的动能形成器中，产生 动能，然后经过动力耦合等减速控制，输出动力推动车轮，从而使汽车行驶。
为解决上述技术问题本发明采用以下技术方案 本发明与现有技术相比，由于采用高性能车用动能发动机作为汽车的动力，所以 这种车用动能发动机及其配套设备不需要燃烧像汽油或柴油那样的燃料来提供动力，没有 任何污染所以非常环保；本发明只需要普通家用电源及太阳能作为动力能源，不需要其它 的辅助设备，比传统内燃机结构更简单，制造成本将有所降低。
图1是本发明实施例的动能发动机整体结构示意图；
图2是本发明实施例的动力合成器结构示意 图3是本发明实施例的动能形成器结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。 图1中的11是表示车用动能发动机整体结构示意图。其中12为动能源智能控制 系统，是电源集合控制器。内部包含有稳压器、升压器、变频器等。升压器是将220V的普通 家用电源电压升至动能形成器所需的600V的电压，变频器用于改变动能形成器电源的频 率，进而提高动能形成器的转速。其与电源监控ECU 23组合使用，就形成了智能动能源控 制系统。图中14、15、16、17、18等为动能发动机的动能形成器，采用飞轮储能的动能储存 原理，供给电能时将电能转换成动能，当汽车行驶时，又将超高速动转动的动能经过耦合减 速后转换成适合车辆使用的低速动能，供驱动汽车使用。动能形成器内置转子设计的工作 转速可高达20-30万转/每分钟以上，这样保证了超强的动能。图中13是动力合成器，内 部包含有动力组合传动器、动力耦合器、耦合器控制单元等。这部分为动能输出装置，主要 是将高转速的动能转换成供汽车使用的低转速动能，利用电控单元精确地控制动力耦合输 出，这样可以充分利用可利用的资源，提高汽车的续航里程。图中22是动力输出轴，将动力 合成器内传输的动力向外输出，带动车轮。图中21为电源及信息传输线缆，用于传输系统 用电源及控制单元间的信息交换。图中25为动能发动机向外的信息交换线缆，主要用于与 汽车上其他控制单元交换信息。图中24为外接电源连接器，用于连接外部电源，可以与普 通家用电源对接，使动能形成器在短时间内形成动能。
图2是本发明实施例的动力合成器结构示意图。 图2中的41为动能形成器的动力输出轴，其作用是将动能形成器的动能经过此轴 输向动力耦合器以便减速后输出，并经过动力组合传动器输入驱动轮。图中33、34、35、36、 37等为动力耦合器示意图，用于将动能形成器输入的动能进行减速和控制输出动力的大 小。图中40为动力耦合器的液压油控制电磁阀，图中的32为动力合成器的控制单元。控 制单元控制电磁阀的开度而控制液压油的流量，进而控制耦合器的耦合程度，使动力能在 合理的范围内成正态输出，在耦合的过程中，只使用了极少的一部分动能，大量的动能还是 保持在转动的储能状态中。图中21为连接线缆，前面已述及。图42为控制单元与耦合器 电磁阀连接电线，用于通电控制电磁阀。图中44为动力耦合器的动力输出轴，向动力组合 传动器输送动力。图中31为动力组合传动器，从动力耦合器传过来的动力，在动力组合传 动器内进行组合并再次减速后，经过图中的输出轴22向外输出动力。
图3是本发明实施例的动能形成器结构示意图。 图中14为动能形成器，前面已述及。图中54、55为动能形成器绕组线圈，用于产 生磁场加速动能形成器转子的转速。图中56为动能形成器转子，由碳纤维与高磁体经高浓 縮压制而成，能产生极高的磁场，并能克服超高转速带来的离心力。图中52、53为磁悬浮轴 承，由于动能形成器转子在超高转速下工作，其轴承只能采用磁悬浮轴承，减小摩擦阻力。 图中51为动力输出轴，向外输出动能。图中50为输出轴外套管，用于使输出轴51在一个 封闭的空间里。图中57为磁场电源控制单元，时刻监视电源电流的工作情况。图中58为 动能形成器转子转速测控器，用于测控转子的转速，当转速达到标准转速时，磁场电源控制 单元不再向磁场线圈提供电源。图中60为输入电源及信号线缆，用于电源供给及同外部进
4行信息交换。由于动能形成器转子在20-30万转/每分钟的高转速下工作，所以整个系统 内都需要抽成高度真空状态，包括动能形成器、输出轴与动力耦合器，以此减小运动阻力。
整个系统是这样工作的当车辆处于有电源的区域时，向动能驱动装置11内输入 电源，使动能形成器转子56加速，直到转子达到标准转速。当车辆静止时，动能驱动装置内 的动能转子就保持超高转速运转，由于阻力很小，动能不会有太多的损失。动能被储存在动 能形成器14中。输出轴51通过密封的导管50，进入了动力耦合器中，动力耦合器就象汽车 发动机的冷却风扇的硅油耦合器一样。螺旋的叶片剪切油液，靠油液的粘性传递动力，再通 过占空比控制电磁阀控制油液的流量，使得耦合器中的输出转速在输入转速的1% -io% 之间，利用动力耦合器的目的也就是尽可能获得比较大的减速比。经过动力耦合器的减速 后，耦合器的输出端的转速基本上低于1万转，这时就可以在轴上设置轴封。因此，整个动 力耦合器都可以做成密封型，与动能形成器合成一个大的密封型空间，使其能够在超真空 状态工作。 当车辆需要行驶时，监控ECU控制耦合器控制单元，使耦合器电磁阀通电打开，将
液压油引入动力耦合器内，使动力耦合器产生作用，向外输出动力。动力耦合器只能将极少
数的动能经耦合后向外输出，这样就足够汽车行驶使用。经过对动力耦合器的液压电磁阀
开度的控制，使得可以控制动能形成器的输出转速和扭矩，适合车辆使用工况。 动力耦合器向外输出的动力，经过传动轴输入到动力组合传动器内，由于动能驱
动装置内由多个动能形成器组成，向外输出动力时，可以用一个动能形成器的动能，也可以
同时使用多个动能形成器的动能。所以，动力组合传动器可以将输出的动力组合起来，并由
轴向外输出动力。经过控制输出轴的转速，进而控制车辆的行驶速度。与外部变速器连接，
还可以形成多档变速和倒车档。由于整个动能驱动装置采用多个控制单元控制，就形成了
智能化控制，使整个系统布置更加合理，提高了动能源的使用效率，延长了系统部件的使用
寿命，使车辆的续航里程大为提高。 本发明提供了一种采用动能驱动而不是像燃烧汽油、柴油或液化石油气等燃料来 维持运行的高性能车用动能发动机，是一种利用太阳能或普通家用电源，向动能形成器提 供电源，并利用电源推动高效的动能形成器的转子作高速运转，并控制动能的输出，来进行 驱动汽车行驶的车载动力系统。其比传统内燃机结构更简单，由于不是热机，不会过度受 热，所以不必使用冷却系统；也不必使用过滤空气污染的过滤装置；更没有像汽油机一样 的点火装置。由于没有化学反应，就没有物质产生，是一款没有任何污染的超环保的车载动 力系统及其配套设备。 由于本车用动力系统及其配套设备只需要用太阳能或普通家用电源作为动力源， 所以不需要其它的辅助设备，比传统内燃机结构更简单，当此车用动能发动机及其配套设 备装在车辆上后，车辆的总体结构将更加紧凑。除适合车辆使用外，还适宜于中小马力的 水、陆交通机动装置上使用。
权利要求
一种车用动能发动机，包括动能源智能控制系统(12)、动能形成器(14、15)，动力合成器(13)等组成。
2. 根据权利要求1所述的车用动能发动机，其特征在于所述的动能源智能控制系 统(12)内设计有稳压器、升压器和变频控制器，其特征在于所述的动能源智能控制系统 (12)内的各装置都是集成电路设计，布置更加合理。
3. 根据权利要求1所述的车用动能发动机，其特征在于所述的动能形成器(14)采用 动能储能器的动能储存作用。供给电源时将电能转换成动能，当汽车行驶时，又将动能经过 动力耦合器等转换成汽车需要的动力，供汽车行驶使用。
4. 根据权利要求l所述的车用动能发动机，其特征在于所述的动能形成器(14)为了减小运转阻力，采用磁悬浮式轴承，并使动能形成器转子在密闭的高度真空中工作。
5. 根据权利要求1至3任一所述的车用动能发动机，其特征在于所述的动能形成器监控ECU(57)与动力耦合器控制器(32)组合使用，使得系统控制得更加精确。
6. 根据权利要求1所述的车用动能发动机，其特征在于所述的动力合成器(13)，内有 动力耦合器(33、34等)，还有控制单元(32)和液压控制电磁阀(40)，以及动力组合传动器 (31)，可以将超高速运转的动能转换成汽车行驶所需要的转速和转矩。
全文摘要
本发明涉及一种汽车动力装备，特别是一种高性能车用动能发动机及其辅助设备。本发明提供了一种车用动能发动机，其要解决的技术问题是利用普通家用电源或太阳能形成动能来代替汽油、柴油或液化石油气等燃料来维持汽车运行的车用动能发动机，把电源经过升压交变以后，送入高性能的车用动能发动机的动能形成器中，产生动能，然后经过动力耦合等减速控制，输出动力推动车轮，从而使汽车行驶。本发动机只需要普通电源或太阳能作为驱动能源，比传统内燃机结构简单，不必使用过滤空气的过滤装置；更没有像汽油机一样的点火装置。由于没有化学反应，就没有物质产生，是一款没有任何污染的超环保的车载动力系统及其配套设备。本发动机除适合车辆使用外，还适宜于中小马力的水、陆交通机动装置上使用。
文档编号B60W10/04GK101767584SQ201010003300
公开日2010年7月7日 申请日期2010年1月5日 优先权日2010年1月5日
发明者陈志新 申请人:陈志新