专利名称:空气动力汽车用的安全热源气源动力系统装置的制作方法
所属技术领域：
本发明属于非常规的能源科技的空气动力汽车，涉及到非常规再生能源、气体动力工程、热力学工程、新材料、新技术、汽车工业多领域交叉的技术领域：
。
背景技术：
汽车发明一百多年来，给人们物质文化生活带来巨变，推动了整个社会经济繁荣，它已成为国民经济支柱产业。然而汽车的尾气污染对环保构成严重威胁，加之石油资源日益减少，终有枯竭的一天。
当前世界各国竞相研发电动汽车，电瓶汽车由于使用寿命短，电瓶制造和回收存在一定的环境污染，充电时间太长，制约了电瓶汽车的发展。燃料电池电动汽车技术复杂，成本居高不下(高达十多万美元)以及氢气储存问题暂时难以推入市场。
应时而生的环保型的空气动力汽车系利用压缩空气作为能量载体，驱动车辆，它有两个突出优点第一，尾气排放，三废排放接近于零污染，因为空气经过压缩、膨胀作功，排放的过程没有污染物出现。第二，能量转化效率高。压缩空气在作功过程中，没有“相变”变化，因而没有相变能量损失。
空气动力汽车的心脏就是气源和热源，根据能量平衡原理，气体在压缩时是放热过程。反之，气体在膨胀时是吸热过程。因此，要空气动力汽车开发成功，就必须解决热源和气源两个问题。专利申请号99111828.6和00131220.0均未涉及到膨胀作功时吸热降温的问题。专利申请号02111984.8和02111983.X用气动—燃油/燃气混合动力解决膨胀吸热问题，无形中增加技术复杂性，自重增加、体积增大、空间减少、能耗增加等，显示不出气动汽车的优越性。
空气动力汽车的动力系统基本结构储气罐、导管、阀门、控制仪器和气动马达等。无论从汽车结构、复杂程度、实用价值、实际成本，以及环保效益均比燃油汽车、电动汽车、燃料电池汽车具有绝对的优势。这就为空气动力汽车的技术实施、市场运作奠定了基础。
发明内容
空气动力汽车基本原理利用空气可压缩性，可作为能量载体，把能量蓄在气体分子上。根据能量不灭和热量平衡原理空气压缩是放热过程，而膨胀作功是吸热过程。因此，空气动力汽车的动力系统必须解决气源和热源的核心问题。
●本发明采用非常规的能源科技。其特征在于利用气体发生剂作为空气动力汽车的热源和倍增气源双功能的目的，实现气动系统的小型化、轻型化和高能化。
●气体发生剂系化学能源。它是非常规的能源科技可再生的二次能源。如硝化纤维素可以用植物纤维素经硝化后的产物。来源可以说是取之不尽的资源。气体发生剂可按照人们的意志控制、利用和运作，它广泛应用于国防、航空、工业、医疗等领域。
●本发明把气体发生剂引进到能源消费大户——汽车工业中来，把非常规的能源高科技与传统产业相结合是能源科技的一项重大变革，为能源科技开辟了新的方向，具有广阔的应用前景。
●本发明所说气体发生剂有药剂型、液态气体型和混合型。药剂型由生气剂、氧化剂和助剂等组成。药剂型气体发生剂特征是(1)气体产生于自身的化学反应，多为放热反应。为气动汽车提供热源和气源。(2)气体发生剂的热量、气量、成气速度均可调控，因而保证绝对安全。(3)产生的气体为氮气、二氧化碳或氧气，对人是安全的，对环境无污染。(4)气体发生剂在存放时是安全可靠的，不会发生意外。
●药剂型气体发生剂有单基型、双基型和复合型。气体发生剂基本成分包括生气剂(主成份)、氧化剂、粘合剂、主溶剂、助溶剂、安定剂、调控剂、钝感剂、加工助剂等等。由于气体发生剂是专业性很强的商品，本发明只是气体发生剂的使用者，气体发生剂的配方和制备工艺不在本发明论述范围。
●气体发生剂作为本发明的核心问题，实现气量可控、热量可控、气体成分可控、成气速度可控，就可以为空气动力汽车提供安全、稳定、连续的热、气源的物质基础。
●空气动力汽车的安全动力的热源、气源系统装置基本结构如下(1)储气罐、(2)倍增器、(3)气体发生器、(4)气动马达、(5)安全阀、分压阀、单向阀、气量表、气压表、气温表和控制仪表等装置构成。
●储气罐由多只罐组成一组，总容量为200L～300L，耐压(150～300)kg/cm2。
储气罐制备材料选用碳纤维、碳化纤、绷纤维、玻璃纤维等增强树脂复合材料制造。也可以采用铝合金、镁合金和合成橡胶等制成内胆，外层再被覆上上述纤维中任一种纤维增强树脂。并要求储气罐一旦破裂，绝对不允许碎片飞溅，只能像轮胎爆气似的柔性跑气。同时储气罐应设置安全阀，若超过额定压力时，能自动排气。倍增器工作在20～25kg/cm2压力，耐受温度400摄氏度以下的条件；制造材料内胆采用抗冲击、抗应变性能高的金属材料，外层再被复上纤维增强树脂。同时设置了安全阀、单向阀、调压阀等，为使工作状态均衡，由多只倍增器构成一组。
●气动马达按照功率要求，采用活塞式或叶片式与空气动力系统相匹配，保障气动系统发挥最佳运转状态。
●气体发生器系本发明的核心部件，安置在倍增器一端，由喂料机、激发器以及构架等部件组成。
●安全热源气源系统装置包括连接储气罐、倍增器、气体发生器和气动马达的导管、以及控制仪表、传感器等部件。
动力系统工作原理由储气罐(1)输出～20kg/cm2低温空气进入倍增器(2)中，气体发生器(3)启动向倍增器激射热气体，倍增器中冷热气体混合，压力提升后，输送到气动马达，气缸运转，周而复始的循环工作。
具体实施方式
为实现气体发生剂激发、转化为气体动力来驱动汽车的实施方案，作进一步说明如下1，储气罐组，由4只耐压200kg/cm2总容量200L(升)采用碳纤维增强树脂复合材料，制造工艺以“树脂传递模塑(RTM)法”或缠绕法制成，组装一组，并设置有进气阀、安全阀、单向阀、调压阀、传感器等附件。
2，倍增器，由2只承受50kg/cm2压力、小于和等于温度400摄氏度工作条件下的压力容器。内胆由高强度金属或合金，外复保温材料——玻璃纤维，最外层包复纤维增强树脂制成，附设安全阀、分压阀、单向阀及传感器等附件。
3、气体发生器，由激发器、喂料机和构架组成，设置于倍增器的一端。应保证气体发生器安全、平稳、连续地连转。
4、气动马达，采用多缸辐射形活塞式气动马达。它具有低耗气、扭力大，能瞬时启动或停止及转速调控方便等性能。与汽油发动机比较，不会因超负荷烧坏，无爆震、熄火之虑，且能在恶劣环境条件下运转自如。
5、控制仪表，它是气动系统的大脑神经，能保证气动系统的安全、平稳和连续地运行。
附图为空气动力汽车用的安全热源气源动力系统装置结构原理示意图。其中1、储气罐；2、倍增器；3、气体发生器；4、气动马达；5.1，5.2，5.3、单向阀；6.1，6.2、安全阀(附温度传感器和压力传感器)；7.1，7.2、分压阀；8、控制仪表。
权利要求
1，一种非常规的能源科技运用在空气动力汽车上的热源气源动力系统装置，其特征在于利用气体发生剂作为空气动力汽车的热源和气源；这种新型能源的利用方式实现了空气动力汽车的气动系统小型化、轻型化和高能化。
2，根据权利要求
1所述的安全热源气源动力系统装置中的核心技术是气体发生器和倍增器，它们开创了新能源运用的新模式；气体发生剂来自可再生的二次能源，无资源枯竭之虑；气体发生器和倍增器与现代产业支柱——汽车工业连接的桥梁。
3，根据权利要求
2所述的气体发生器由激发器、喂料机和构架组成整体，保证气体发生剂能安全、平稳、连续地向倍增器输送热、气体，使气动系统均衡运转。
4，根据权利要求
2所述动力系统中的倍增器系动力系统中的“心脏”，它承受来自气体发生器的高压热气体，同时也承受来自储气罐的低温气体，它也起到把混合气体输送到气动马达的分配和调节作用。
5，根据权利要求
2所述的气动系统装置中在储气罐上设置安全阀起到溢流作用，可以充分保障系统安全。
6，根据权利要求
2所述的气体发生剂有药剂型、液态气体型和混合型；药剂型有单基、双基和复合等型式，具体的生气剂有硝化纤维素、硝化甘油、碱金属或碱土金属的叠氮化合物。
专利摘要
一种非常规的能源科技用于空气动力汽车的安全热源气源动力系统装置，空气具有高度可压缩性，因而能够作为能量载体；利用压缩空气作为气动汽车的动力源，采用气体发生剂供给膨胀吸热的热源和气源，两相联合相得益彰。本发明的安全动力热源气源系统装置结构包括1.储气罐；2.倍增器；3.气体发生器；4.气动马达；5.1，5.2，5.3、单向阀；6.1，6.2、安全阀(附温度传感器和压力传感器)；7.1，7.2、分压阀；8、控制仪表等装置构成。本发明采用气体发生剂为用之不竭可再生的二次能源，富含高能量的生气材料，热源供给气体膨胀吸热过程的热量需求；产生的气体能显著提高空气动力工效和气动汽车行驶里程。气体发生剂引进到汽车工业中，为非常规的能源科技开辟了崭新的道路和广阔的发展前景。
文档编号C06D5/00GKCN1565880SQ03129086
公开日2005年1月19日 申请日期2003年6月16日
发明者陶芒, 朱如瑾, 周平 申请人:朱如瑾导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan