CN101104421A

CN101104421A - 车翼

Info

Publication number: CN101104421A
Application number: CNA2006100986213A
Authority: CN
Inventors: 韩建民
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-07-10
Filing date: 2006-07-10
Publication date: 2008-01-16

Abstract

一种车翼特别是轿车车翼，通过改变车翼的迎角调整升力的大小，用于轿车在行驶过程中产生正升力抵消车体的重量，使轿车动态轻量化，达到节约燃油的目的，在刹车过程中产生负升力或阻力，加速刹车进程；其特征在于包括：车翼[1]、左右对称并且等腰三角形反方向布置的翼下左固定座[11]和翼下右固定座[12]、翼下后固定座[13]；左右对称并且等腰三角形反方向布置的车顶左固定座[21]、车顶右固定座[22]、车顶后固定座[23]；左右对称的靴形转臂[3]、万向联轴器[31]、下转轴[32]、上转轴[33]、转动臂[34]和双侧锥面轮[35]；调整迎角的电动伸缩缸或液压缸[4]和上T形转臂[41]、下T形转臂[42]，车顶内衬钢板[24]，钢丝绳[25]，不安装车翼时的车顶替换盖[5]。

Description

车翼

技术领域

本发明涉及一种车翼特别是轿车车翼，用于使轿车在行驶过程中产生升力，使轿车的“重量”动态轻量化，从而节省燃油。

背景技术

地球上的石油资源是不可再生的，产业化开采的年限并不长，预计未来能够开采的年限也有限。汽车是石油资源的最主要消耗者，特别是轿车，常识告诉我们，高档轿车的重量大，耗油量也大。在轿车的设计理念中，轿车的豪华程度与重量是一对矛盾，档次高的重量大，耗油量也大，然而降低重量的技术手段已经十分有限，这也就意味着节约油耗的技术手段也十分困难。

据报导，轿车的重量每减轻100千克，每百公里的燃油消耗将减少0.4～1升，汽车的自身重量每减少10％，燃油的消耗可降低6％～8％。假设微型轿车的重量1-1.5吨，中档轿车1.5-2.0吨，高档轿车2.0吨以上。

物体的形状在运动过程中对克服重力的影响差异很大，鸟类扇动翅膀的频度并不高就能在空中飞行，飞机可以载着若干吨货物飞向蓝天，用车翼产生升力部分抵消重力从而节约燃油是本创新发明的思路之一。

车翼产生的升力在适当的程度内是有益的，超过这一程度就会使车难以驾驶，即发“漂”，但是在交通法规限定的行驶速度内，这种发“漂”的影响并不显著。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种车翼特别是轿车车翼，通过改变车翼的迎角调整升力的大小，用于轿车在行驶过程中产生正升力抵消车体的重量，使轿车动态轻量化，达到节约燃油的目的，在刹车过程中产生负升力或阻力，加速刹车进程。

为了实现上述目的，本发明提供了一种安装在轿车车顶并且可拆卸的车翼，其特征在于包括：车翼、左右对称并且等腰三角形反方向布置的翼下左固定座和翼下右固定座、翼下后固定座；左右对称并且等腰三角形反方向布置的车顶左固定座、车顶右固定座、车顶后固定座；左右对称的靴形转臂、万向联轴器、下转轴、上转轴、转动臂和双侧锥面轮；调整迎角的电动伸缩缸或液压缸和上T形转臂、下T形转臂；车顶内衬钢板，钢丝绳；不安装车翼时的车顶替换盖。

其中，翼下固定座由翼下左底座、翼下左盖，翼下右底座、翼下右盖，翼下后底座、翼下后盖组成；所述翼下左底座与翼下右底座和翼下后底座结构相同，上表面与翼下表面可合缝，下表面两端为弧形，中部有燕尾凸缘，左侧有锐角斜口，左弧形段及燕尾凸缘的两侧有深洞螺孔，将翼下底座用螺栓经深洞螺孔与车翼连接；所述翼下左盖与翼下右盖结构相同，上侧有燕尾凹槽，左侧有锐角斜边，中部有直径不同的两段圆柱孔；所述翼下后盖的上侧有燕尾凹槽，左侧有锐角斜边，中部有上T形穴孔；将盖的燕尾凹槽推进底座的燕尾凸缘，盖的锐角斜边与底座的锐角斜口紧密合缝。

其中，车顶固定座由车顶左底座、车顶左盖，车顶右底座、车顶右盖，车顶后底座、车顶后盖组成；所述车顶左底座与车顶右底座和车顶后底座结构相同，下表面与车顶表面可合缝，上表面的两端为弧形，中部有燕尾凸缘，左侧有锐角斜口，左弧形段和燕尾凸缘的两侧有深洞螺孔，将车顶底座用螺栓经深洞螺孔与车顶及金属衬板连接；所述车顶左盖与车顶右盖结构相同，下部有燕尾凹槽，左侧有锐角斜边，中部有杯形件；所述车顶后盖的下侧有燕尾凹槽，左侧有锐角斜边，中部有下T形穴孔；将盖的燕尾凹槽推进底座的燕尾凸缘，盖的锐角斜边与底座的锐角斜口紧密合缝。所述车顶左盖、右盖的中部镂空成三层圆柱，最下层圆柱带内螺纹；所述杯形件的中轴为两段圆柱形孔，上部为六角形，下部为三段圆柱形，最下层的圆柱形带外螺纹，杯形件通过外螺纹与车顶左、右盖连接，形成一个环形轨道。

其中，靴形转臂的右上部与万向联轴器的下端固定，上转轴穿过翼下左、右盖的两段圆柱形孔与万向联轴器的上端固定，下转轴穿过杯形件的中轴圆柱形孔与靴形转臂的左孔用螺母固定；转动臂的双侧锥面轮位于环形轨道内，上部与靴形转臂的中孔用螺母固定；上转轴可以在翼下左、右盖的两段圆柱形孔内转动，下转轴可以在杯形件的两段圆柱形孔内转动，转动臂的双侧锥面轮可以在环形轨道内作不规则圆弧运动，靴形转臂的右上部可以在更大范围内作不规则圆弧运动，万向联轴器可以在小于45°的立体角内摆动。

其中，上T形转臂穿过翼下后盖的上T形穴孔与电动伸缩缸或液压缸的上端连接，下T形转臂穿过车顶后盖的下T形穴孔与电动伸缩缸或液压缸的下端连接，上T形转臂可以在一定的角度内前后转动，下T形转臂可以在一定的角度内前后转动，电动伸缩缸或液压缸可以绕上下T形转臂在一定角度内左右转动，翼下后固定座带动车翼就可以在一定的立体角内绕下T形转臂转动。

车辆高速运行时，车顶前后固定座承受很大的动态提升拉力和向下的压力，未考虑安装车翼的轿车承受不了这种动态的附加负荷，在车顶金属板的下面加一层金属衬板，用钢丝绳经轿车两侧的前柱、中柱、后柱与车架固定，将拉升负荷传递给车架，将压力负荷分散地传递给整个车顶。

可拆卸型，不安装车翼时用车顶替换盖代替车顶的前后盖，车顶的前后固定座为梭形，在高速运行时能稳定气流和方向。

轿车行驶时，左右两个靴形转臂可以绕各自的转轴转动，转动臂带动双侧锥面轮在环形轨道内作不规则圆弧运动，靴形转臂的右上部可以在更大范围内作不规则圆弧运动，万向联轴器可以使车翼有一定的柔性摆动，当加速或匀速前进时车翼靠后，当左转弯时车翼靠右，当右转弯时车翼靠左，当刹车时车翼靠前。调整电动伸缩缸或液压缸的伸缩长度来改变迎角的大小，从而改变升力的大小，当刹车时使迎角为负或超过临界迎角，即产生压力或阻力，使刹车进程加快。

本发明的优点和积极效果

通过开关调整迎角使有行驶速度时就有升力，在高速时减小迎角从而使升力不致于影响轿车的驾驶稳定性，由升力部分抵消车重使轿车动态轻量化，降低燃油消耗，从而节约能源。当刹车时使迎角为负或超过临界迎角，产生压力或阻力，使刹车进程加快。

可拆卸型，需要时安装车翼，不需要时卸下，车顶前后固定座的盖用替换盖替换。不安装车翼时车顶的前后固定座为梭形，在高速时能稳定气流，增强驾驶稳定性。

柔性改变姿态，车在加速、减速、左转弯、右转弯时车翼会自动后移、前移、右移、左移。

为太阳能电池板提供可安装的载体。

若安装本装置，有一定的附带遮阳作用。

附图说明

下面结合图形对本发明进行说明。

图1是本发明的整体效果图。

图1中，从上到下依次为车翼、翼下左、右固定座、翼下后固定座，能够柔性改变姿态并承受升力和压力的左右靴形转动臂及上下连接件，改变迎角的电动伸缩缸或液压缸，车顶左、右固定座和车顶后固定座。

图2是本发明的部件分解示意图。

图2中，(a)为车翼及翼下固定座，(b)为轿车及车顶固定座，(c)为翼下左右固定座、车顶左右固定座及其联接件的分解示意图，(d)为翼下后盖、车顶后盖及电动伸缩缸或液压缸的分解示意图，(e)为车顶左盖、车顶右盖的组装示意图及三维坐标转动原理图，(f)为车顶金属板下的夹层加强衬板及与车架的连接钢丝绳。

在此给出车翼产生升力的计算结果，与轿车本身的重量比较，用以解释节约燃油的可行性。

根据空气动力学的伯努利定理，车翼的升力公式为：

F＝C_L×1/2ρV²×LB

式中：F 升力 kgf

C_L 迎角系数，迎角不同，数值不同

ρ 空气密度取1.1kg/m³

V 速度 m/s

L 弦长 m

B 翼宽 m

和飞机的机翼一样，对某一形状的车翼，当迎角增大时，迎角系数也增大，升力增大，当迎角增大到某一临界值时，迎角增大，迎角系数减小，阻力急剧增大。某一翼型的迎角在-4°～16°之间变化，16°为临界迎角，迎角系数在0～1.4之间变化，设车翼的弦长L为2米，翼宽B为1米，则车翼在不同速度下的升力为：

表中的数据说明，一个2吨重的轿车，车翼弦长为2米，翼宽为1米，迎角为8°，速度为50km/h时升力为215.6公斤，占车重的10％，速度为100km/h时升力为862.4公斤，占车重的43％，速度为150km/h时升力为1940.4公斤，占车重的97％，速度为200km/h时升力为3327.5公斤，占车重的166％，升力大于重力，即在150km/h时升力与车重相抵，速度再大时车可能会飞起来。

具体实施方式

下面介绍本发明的具体实施方式。

参考图2(a)，包括车翼1、左右对称的翼下左固定座11、翼下右固定座12、翼下后固定座13；三个固定座等腰三角形反方向布置。

参考图2(b)和图2(f)，包括轿车及左右对称的车顶左固定座21、车顶右固定座22、车顶后固定座23，三个固定座等腰三角形反方向布置。

在车顶外表面金属板的下面加一层金属衬板24，用钢丝绳25经轿车两侧的前柱、中柱、后柱与车架固定，将拉升负荷传递给车架，将压力负荷分散地传递给整个车顶。

参考图2(c)，将结构部件分解，其中左右组件对称相同，只介绍左组件；翼下左底座、翼下右底座、翼下后底座结构相同，只介绍翼下左底座11.1；翼下左盖与翼下右盖结构相同，只介绍翼下左盖11.2；车顶左底座、车顶右底座、车顶后底座结构相同，只介绍车顶左底座21.1；车顶左盖与车顶右盖结构相同，只介绍车顶左盖21.2。

其中，翼下左固定座11由翼下左底座11.1、翼下左盖11.2组成；翼下左底座11.1的上表面与翼下表面可合缝，下表面两端为弧形，中部有燕尾凸缘11.3，左侧有锐角斜口11.7、左弧形段及燕尾凸缘的两侧有深洞螺孔11.5，将翼下左底座用螺栓经深洞螺孔11.5与车翼1连接；翼下左盖11.2的上侧有燕尾凹槽11.4，左侧有锐角斜边11.8，中部有直径不同的两段圆柱形孔11.6；将翼下左盖的燕尾凹槽推进翼下左底座的燕尾凸缘，盖的锐角斜边与底座的锐角斜口紧密合缝。

其中，车顶左固定座21由车顶左底座21.1、车顶左盖21.2组成；车顶左底座21.1的下表面与车顶表面可合缝，上表面的两端为弧形，中部有燕尾凸缘21.3，左侧有锐角斜口21.7、左弧形段和燕尾凸缘的两侧有深洞螺孔21.5，将车顶左底座21.1用螺栓经深洞螺孔21.5与车顶及金属衬板24连接；车顶左盖21.2的下部有燕尾凹槽21.4，左侧有锐角斜边21.8，中部有杯形件21.6；将车顶左盖的燕尾凹槽推进车顶底座的燕尾凸缘，盖的锐角斜边与底座的锐角斜口紧密合缝。

进一步参考图2(e)，车顶左盖21.2含杯形件21.6，车顶左盖的中部镂空成三层圆柱，最下层圆柱带内螺纹；杯形件21.6的中轴为两段圆柱形孔，上部为六角形，下部为三段圆柱形，最下层的圆柱形带外螺纹21.9，杯形件21.6通过外螺纹与车顶左盖21.2连接，形成一个环形轨道21.10；杯形件中轴圆柱形孔的下段承受动态拉力和压力，环形轨道的下边和双侧上边承受动态压力和拉力，用三维坐标表示，靴形转臂3绕z轴作不规则圆弧运动，靴形转臂的右上臂作更大范围的不规则圆弧运动。

将靴形转臂3的右上部与万向联轴器31的下端固定，上转轴33穿过翼下左盖11.2的两段圆柱孔11.6与万向联轴器31的上端固定，下转轴32穿过杯形件21.6的圆柱形孔与靴形转臂3的左孔36用螺母固定；转动臂34的双侧锥面轮35位于环形轨道21.10内，上部与靴形转臂3的中孔37用螺母固定；上转轴33可以在翼下左盖11.2的两段圆柱孔11.6内转动，下转轴32可以在杯形件21.6的两段圆柱形孔内转动，转动臂34的双侧锥面轮35可以在环形轨道21.10内转动，万向联轴器31可以在小于45°的立体角内摆动。

车顶替换盖5的下侧有燕尾凹槽5.4，左侧有锐角斜边5.8，将车顶替换盖的燕尾凹槽推进车顶底座的燕尾凸缘，盖的锐角斜边与底座的锐角斜口紧密合缝。

参考图2(d)，翼下后盖13.2的上侧有燕尾凹槽13.4，左侧有锐角斜边13.8，中部有上T形穴孔13.6；将盖的燕尾凹槽推进底座的燕尾凸缘，盖的锐角斜边与底座的锐角斜口紧密合缝；车顶后盖23.2的下侧有燕尾凹槽23.4，左侧有锐角斜边23.8，中部有下T形穴孔23.6；将盖的燕尾凹槽推进底座的燕尾凸缘，盖的锐角斜边与底座的锐角斜口紧密合缝。

其中，上T形转臂41穿过翼下后盖13.2的上T形穴孔13.6与电动伸缩缸或液压缸4的上端连接，下T形转臂42穿过车顶后盖23.2的下T形穴孔23.6与电动伸缩缸或液压缸4的下端连接，上T形转臂4 1可以在一定的角度内前后转动，下T形转臂42可以在一定的角度内前后转动，电动伸缩缸或液压缸4可以绕上下T形转臂在一定角度内左右转动，翼下后固定座13就可以带动车翼在一定的立体角内绕下T形转臂42转动。

轿车行驶时，左右两个靴形转臂3可以绕各自的转轴32转动，转动臂34带动双侧锥面轮35在环形轨道21.10内作不规则圆弧运动，靴形转臂的右上臂作更大范围的不规则圆弧运动。万向联轴器31可以使车翼有一定的柔性摆动，当加速或匀速前进时车翼靠后，当左转弯时车翼靠右，当右转弯时车翼靠左，当刹车时车翼靠前，调整电动伸缩缸或液压缸4的伸缩长度来改变迎角的大小，从而改变升力的大小，当刹车时使迎角为负或超过临界迎角，即产生压力或阻力，使刹车进程加快。

可拆卸型，不安装车翼时用车顶替换盖5代替车顶前后盖21.2和23.2，车顶的前后固定座为梭形，在高速运行时能稳定气流和方向。

Claims

1.一种车翼特别是轿车车翼，通过改变车翼的迎角调整升力的大小，用于轿车在行驶过程中产生正升力抵消车体的重量，使轿车动态轻量化，达到节约燃油的目的，在刹车过程中产生负升力或阻力，加速刹车进程，其特征在于包括：车翼[1]、左右对称并且等腰三角形反方向布置的翼下左固定座[11]和翼下右固定座[12]、翼下后固定座[13]；左右对称并且等腰三角形反方向布置的车顶左固定座[21]、车顶右固定座[22]、车顶后固定座[23]；左右对称的靴形转臂[3]、万向联轴器[31]、下转轴[32]、上转轴[33]、转动臂[34]和双侧锥面轮[35]；调整迎角的电动伸缩缸或液压缸[4]和上T形转臂[41]、下T形转臂[42]，车顶内衬钢板[24]，钢丝绳[25]，不安装车翼时的车顶替换盖[5]；

其中，翼下固定座[11]、[12]、[13]由翼下左底座[11.1]、翼下左盖[11.2]，翼下右底座、翼下右盖，翼下后底座、翼下后盖[13.2]组成；所述翼下左底座与翼下右底座和翼下后底座结构相同，上表面与翼下表面可合缝，下表面两端为弧形，中部有燕尾凸缘[11.3]，左侧有锐角斜口[11.7]、左弧形段及燕尾凸缘的两侧有深洞螺孔[11.5]，将翼下左底座用螺栓经深洞螺孔[11.5]与车翼[1]连接；所述翼下左盖与翼下右盖结构相同，上侧有燕尾凹槽[11.4]，左侧有锐角斜边[11.8]，中部有直径不同的两段圆柱形孔[11.6]；所述翼下后盖[13.2]的上侧有燕尾凹槽[13.4]，左侧有锐角斜边[13.8]，中部有上T形穴孔[13.6]；将盖的燕尾凹槽推进底座的燕尾凸缘，盖的锐角斜边与底座的锐角斜口紧密合缝；

其中，车顶固定座[21]、[22]、[23]由车顶左底座[21.1]、车顶左盖[21.2]，车顶右底座、车顶右盖，车顶后底座、车顶后盖[23.2]组成；所述车顶左底座与车顶右底座和车顶后底座结构相同，下表面与车顶表面可合缝，上表面的两端为弧形，中部有燕尾凸缘[21.3]，左侧有锐角斜口[21.7]、左弧形段和燕尾凸缘的两侧有深洞螺孔[21.5]，将车顶左底座[21.1]用螺栓经深洞螺孔[21.5]与车顶及金属衬板[24]连接；所述车顶左盖与车顶右盖结构相同，下部有燕尾凹槽[21.4]，左侧有锐角斜边[21.8]，中部有杯形件[21.6]；所述车顶后盖[23.2]的下侧有燕尾凹槽[23.4]，左侧有锐角斜边[23.8]，中部有下T形穴孔[23.6]；将盖的燕尾凹槽推进底座的燕尾凸缘，盖的锐角斜边与底座的锐角斜口紧密合缝；车顶左盖[21.2]含杯形件[21.6]，车顶左盖的中部镂空成三层圆柱，最下层圆柱带内螺纹；所述杯形件[21.6]的中轴为两段圆柱形孔，上部为六角形，下部为三段圆柱形，最下层的圆柱形带外螺纹[21.9]，杯形件[21.6]通过外螺纹与车顶左盖[21.2]连接，形成一个环形轨道[21.10]；

其中，靴形转臂[3]的右上部与万向联轴器[31]的下端固定，上转轴[33]穿过翼下左盖[11.2]的两段圆柱孔[11.6]与万向联轴器[31]的上端固定，下转轴[32]穿过杯形件[21.6]的中轴圆柱形孔与靴形转臂[3]的左孔[36]用螺母固定；转动臂[34]的双侧锥面轮[35]位于环形轨道[21.10]内，上部与靴形转臂[3]的中孔[37]用螺母固定；上转轴[33]可以在翼下左盖[11.2]的两段圆柱孔[11.6]内转动，下转轴[32]可以在杯形件[21.6]的两段圆柱形孔内转动，转动臂[34]的双侧锥面轮[35]可以在环形轨道[21.10]内作不规则圆弧运动，靴形转臂的右上臂作更大范围的不规则圆弧运动；万向联轴器[31]可以在小于45°的立体角内摆动；

其中，上T形转臂[41]穿过翼下后盖[13.2]的上T形穴孔[13.6]与电动伸缩缸或液压缸[4]的上端连接，下T形转臂[42]穿过车顶后盖[23.2]的下T形穴孔[23.6]与电动伸缩缸或液压缸[4]的下端连接，上T形转臂[41]可以在一定的角度内前后转动，下T形转臂[42]可以在一定的角度内前后转动，电动伸缩缸或液压缸[4]可以绕上下T形转臂在一定角度内左右转动，翼下后固定座[13]就可以带动车翼[1]的后部在一定的立体角内绕下T形转臂[42]转动；

在车顶金属板的下面加一层金属衬板[24]，用钢丝绳[25]经轿车两侧的前柱、中柱、后柱与车架固定，将拉升负荷传递给车架，将压力负荷分散地传递给整个车顶；

可拆卸型，不安装车翼时用车顶替换盖[5]代替车顶前后盖[21.2]和[23.2]，使用替换盖后车顶的前后固定座为梭形，在高速运行时能稳定气流和方向；

轿车行驶时，左右两个靴形转臂[3]可以绕各自的转轴[32]转动，转动臂[34]带动双侧锥面轮[35]在环形轨道[21.10]内作不规则圆弧运动，万向联轴器[31]可以使车翼有一定的柔性摆动，当加速或匀速前进时车翼靠后，当左转弯时车翼靠右，当右转弯时车翼靠左，当刹车时车翼靠前，调整电动伸缩缸或液压缸[4]的伸缩长度来改变迎角的大小，从而改变升力的大小，当刹车时使迎角为负或超过临界迎角，即产生压力或阻力，使刹车进程加快。