专利名称：空气动力飞轮的制作方法
空气动力飞轮
本发明专利涉及一种由空气动力发动机输出的功能转换成飞轮旋转动能的 一种装置，而飞轮的惯量正好是由压縮空气动力发动机、储气罐、配气系统、 热交换器、电控装置、飞轮平衡装置、飞轮骨架、风叶外壳、储能回收装置各 集成组件的重量组成。压縮空气经空气动力发动机工作释放的能量被储存在加 速旋转的飞轮体中，根据需要飞轮的储能可以对外做功，也可以由飞轮的储能 和空气动力发动机工作合成对外作功。
目前国内、外相关人员正在对空气动力汽车展开研发工作，特别是国内对 空气动力汽车的研发远没有达到实用阶段，主要原因是
(1) 车载压縮空气在空气动力发动机工作中较难实现等温膨胀，热交换系统 功能太弱，使压縮空气膨胀能损耗增大。
(2) 空气动力汽车的瞬时功率不大，加速能力不足。
(3) 汽车在运行中制动时能量损失不便于回收。
(4) 配气管道、阀门压力损失较大，使整车效能下降。 为解决压缩空气动力汽车存在的上述问题，采用飞轮储能方法能较好的解
决上述问题，因为飞轮在吸收空气动力发动机的做功后，自身加速旋转，正好 符合风轮旋转的要求，使飞轮上的热交换器流过更多的空气，使热交换功能增 加，最终使压縮空气的等温膨胀能量得到较好释放。由于空气动力发动机在工 作中将做功传给了飞轮，而飞轮的储能增加，当外界需要时，飞轮的储能与空 气动力发动机输出功能可以合成对外做功，对负载能瞬间释放大的能量，提升 了汽车的最大输出功率，从而解决压缩空气动力汽车瞬间动力不足的弱点。空 气动力汽车在运行中，如遇制动情况，制动力能容易的反馈到飞轮中存储，这 种力的直接反馈效率较高，节约了整车的压缩空气能耗。空气动力飞轮由于要 求将各组件紧密组合在飞轮的空间内，使得整体结构排布紧凑，管道间压力损 失相应减少，能在一定的程度上减少压力损失，提高发动机的整体效能。飞轮 体水平工作并固定在车内，具有稳定车身的陀螺仪作用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在固定架上装有飞轮中轴， 两端是与固定架固定连接，中轴与飞轮架之间装有滚动轴承，中轴是不转动的， 飞轮架装在中轴的轴承上，可以转动，飞轮架上合理的排布储气罐，管道阀门、 热交换器、压缩空气动力发动机、电控装置、平衡块、储能回收空压机，风叶外壳，当空气动力发动机作功时，其反作用力传给了飞轮体本身，使飞轮体旋 转加速，储能增加，使飞轮体具有对外做功的能量。
本发明的有益效果是，能较好的把压縮空气膨胀能转换成飞轮的旋转动能， 在外界需要时，能稳定的对外做功，也能瞬时输出较大功率。飞轮是很好的机 械储能装置，而这套飞轮装置不需要用其他材料构成，车上的空气动力发动机 和其辅助系统的必要组件集成为飞轮的惯量，没有为空气动力汽车增加多余负 载的同时，为汽车增设了一个惯量较大的飞轮体。
下面结合附图对本发明进一步说明。
图中主要组件l.飞轮固定架，2.轴承，3.中轴，4.飞轮骨架，5.飞轮伞齿， 6.固定架伞齿，7.功能输出轴，8.储气罐，9.空气动力发动机，IO.阀门管件， ll.热交换器，12.电控装置，13.棘轮装置，14.平衡装置，15.飞轮动能回收装置， 16.飞轮风叶外壳。
图中中轴(3)固定在飞轮固定架(1)上，不随飞轮体旋转，飞轮骨架 (4)装置在中轴(3)的轴承(2)上可以旋转，飞轮骨架上主要装置有储气罐 (8)、空气动力发动机(9)、阀门管件(10)、热交换器(11)、电控装置(12) 棘轮装置(13)、平衡装置(14)、飞轮动能回收装置(15)、飞轮风叶外壳(16)、 飞轮伞齿(5)。飞轮体在旋转时，有能量储存。当飞轮伞齿(5)与固定架伞齿 (6)啮合时，功能输出轴(7)转动对外做功。
图中作功情况在电控装置(12)的控制下，高压罐(8)中的压縮气体经 过阀门管件(10)进入空气动力发动机(9)膨胀做功，在棘轮装置(13)的作 用下，使飞轮体绕中轴(3)转动，飞轮体储能增加，膨胀做功后的气体流入热 交换器(11)遇热膨胀后再利用。飞轮体旋转时，飞轮风叶外壳(16)将外界 空气吸入流经热交换器(11)进行介质冷热交换。平衡装置(14)在整个飞轮 体中进行重心平衡。当飞轮体在一段时间内不需工作时，飞轮的储能通过飞轮 动能回收装置(15)以压縮空气形式向储气罐(8)充气。各组件均匀排布集成， 重心调节后，组成为一个旋转飞轮体的惯量。
权利要求
1.一种空气动力飞轮，飞轮的中轴两端是固定装在固定架上不旋转的，在中轴上装有轴承，轴承支撑着可旋转的飞轮体，飞轮体的惯量是由储气罐、空气动力发动机、阀门管件、热交换器、棘轮装置、电控装置、平衡装置、飞轮骨架、风叶外壳、储能回收装置各组件集成的重量组成。其体征是储气罐中的压缩空气经空气动力发动机工作释放产生的功能被储存在加速旋转的飞轮体中，将飞轮体上的齿轮与固定架上的齿轮啮合，飞轮体的旋转储能可以对外做功，也可以由飞轮体的旋转储能和空气动力发动机的工作合成对外作功。
2. —种燃油一空气动力飞轮，飞轮的中轴两端是固定装在固定架上不旋转的， 在中轴上装有轴承，轴承支撑着可旋转的飞轮体，飞轮体的惯量是由储气罐、 阀门管件、燃油一空气动力发动机系统、热交换器、棘轮装置、电控装置、平 衡装置、飞轮骨架、风叶外壳、储能回收装置各组件集成的重量组成。其体征 是储气罐中的压縮空气经燃油一空气动力发动机工作释放产生的功能被储存 在旋转的飞轮体中，将飞轮体上的伞齿轮与固定架上的伞齿轮啮合，飞轮体的 旋转储能可以对外做功，也可以由飞轮体的储能和燃油一空气动力发动机的工 作合成对外作功。
3.根据权利要求1、 2所述的空气动力飞轮、燃油一空气动力飞轮其体征是将 空气动力发动机及空气动力发动机的必要辅助系统、飞轮体骨架和飞轮平衡系 统等组件组成了飞轮的惯量，当发动机工作时，靠不旋转固定的中轴反作用力 使飞轮体加速旋转存储动能。靠飞轮体上的齿轮与固定架上齿轮的啮合对外做 功。
全文摘要
一种能够对外输出功率的空气动力飞轮，飞轮体的惯量正好是由压缩空气动力发动机、储气罐、配气系统、热交换器、电控装置飞轮平衡装置、飞轮骨架、风叶外壳、储能回收装置等各组件集成的自身重量组成。压缩空气经空气动力发动机工作释放的能量被储存在加速旋转的飞轮体中，根据需要飞轮的储能可以对外做功，也可以由飞轮的储能和空气动力发动机工作合成对外作功。
文档编号F02B33/44GK101550842SQ200910042819
公开日2009年10月7日 申请日期2009年3月9日 优先权日2009年3月9日
发明者王润湘 申请人:王润湘