CN101758865B - 充气汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提出通过改变汽车上下部之间的流体分布状态来消除升力,由此改变百年来汽车以重量克服升力的传统方法,因为不考虑重量因素,车身采用轻质材料组成,如充气汽车,充气层可以为整体,也可为局部,可为外层,也可为内层,同时导入口与流体通道相通,还可大大减少汽车行驶中的流体阻力。这种世界上最轻的充气汽车,由于车底部流体经过的路径长于上部,形成车上部略大于底部的气压,如一只无形之手,稳稳的压住车上部壳体,比传统汽车在高速行驶中更平稳,更节能;因为车体为充气层,不幸发生事故时,自身安全得到保证,同时被撞的汽车或行人安全性也提高,所以本发明充气汽车不但是世界上最节能的,同时也是极为安全的汽车。
Description
技术领域
本发明涉及一种动力设备,尤其涉及一种汽车。
背景技术
汽车的出现已有百年时间,至今以来都是以汽车本身重量来克服行驶过程中所产生的升力。目前普通小汽车重量一般为1.2~2吨,就是2吨重量的高档小汽车,速度快时也会因为升力原因导致对地面压力即附地力不够。众所周知,大部分车祸都是因速度过快,重量无法克服升力问题而引起,所以以重量为代价来克服升力的传统方法只能部分减少由于升力而导致汽车附地力不够的现象,而不可能彻底克服升力问题。
为解决此技术难题,申请人在2008年2月23日申请名为“一种节能的运动装置”、申请号为200810008130.4的中国发明专利,其中突破性提出,弯曲后的车底空气流体通道中流体经过的路径大于车上部时,可消除升力。
除了升力问题,汽车在行驶过程中也会出现受到空气阻力的问题,此空气阻力的问题的解决方案可参阅本申请人于2008年1月7日向中国国家知识产权局提出的申请号为2008100003023,名为“一种加速和节能的流体运动装置”专利申请。其中,所述专利申请提出通过运动体前端和周围设导入口把流体墙四周流体洞的流体引入流体通道后从后端导出口排出来减少流体阻力。
此外,本申请人于2009年7月27日申请的申请号为2009101599122、名为″汽车″的发明专利申请中提出,汽车快速行驶时被困在流体墙、流体洞口封闭后的大负压区内,只要阻挡流体洞口封闭流体,汽车所遇到的空气阻力就可减少;另外,申请人在申请号为200910108576.9、名为“一种新型结构的飞行器”的中国发明专利申请中提出没有螺旋桨和机翼的飞行器。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种充气汽车,能够消除行驶中的升力,并且是全世界最轻的汽车,比传统汽车在高速行驶中更平稳、更安全、更节能。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种充气汽车,包括壳体,所述壳体为充气层,所述充气层在壳体的局部或整体设置,所述壳体底部流体经过的路径长度大于壳体上部流体经过的路径长度。
所述壳体分为外壳和内壳,所述充气层可为外壳或内壳、或位于外壳与内壳之间,并分为外层和内层,其中,内外壳之间为流体通道,所述流体通道与前端导入口和后部导出口相通,所述流体通道经过所述壳体上部或底部,或环绕内壳和外壳一周设置。
其中,在所述充气层在内层与外层之间、外壳与内壳之间、或充气层与外壳之间连接有弹性机构,所述弹性机构是能产生弹性的弹簧或气压杆、或液压装置。
其中,包括多块独立的所述充气层,分布对应充气汽车的车身两侧面、前部以及后部或底部设置,所述充气层为一层或多层。
其中,所述各块独立的充气层之间采用单向阀连接。
其中,所述上、下流体通道是管状通道,并在充气汽车前进方向的前部处设有流体导入口,在两侧面及后部没有流体导入口,通过流体通道与后部处设有流体导出口相通,所述底部为弯曲螺旋、或者是内壁为沿通道方向凹凸相间的扰流面、或者流体通道和外壳底部为波浪形形状,使流体经过底部流体通道内及外时,流体经过的路径大于上部路径。
其中,所述流体导入口和流体导出口均有多个,并且在其内设有装饰窗,所述装饰窗内设有上层面为弧形、下表面为平面或上下表面均为平面或弧形的扰流板以及控制所述扰流板角度的控制器。
其中,所述充气汽车外壳后部位置设置有连接流体导出口的发动机,所述发动机吸气口与所述流体导入口相通,喷出口与流体导出口相通,在所述充气汽车空中飞行时,通过装饰窗内控制器来控制所述导入口的角度变化。
其中,所述汽车后部位置设有突出车尾的圆锥状、半球形或圆台形或弧形的,四周方便流体通过,在中心处为流体交汇点的可充气负压填充器,通过控制充气和放气,在使用时充气,在不用时放气使其弹性收回紧贴车壳后部,或者所述负压填充器为固定形状结构,固定或不固在后部,所述负压填充器的外壳和内壳为所述流体通道的一部分,外壳上设有导入口与流体交汇点上设的导出口相通;所述负压填充器的导出口上设有能吸气和喷气的发动机。
其中,所述充气汽车结构为长度与火车相同的充气火车;所述充气火车前部、四周导入口经贯通每个车厢的流体通道与后部导出口相通。
本发明的有益效果是:区别于现有技术汽车是以重量来克服升力问题而制作为笨重设备、导致安全性低能耗过高的情况,本发明提出通过改变汽车上下部之间的流体分布状态来消除升力,并增加充气层,由此产生全世界最轻的汽车-充气汽车,充气汽车由于消除升力阻力,与现有汽车在同等大小,同等速度的条件下,在高速行驶中更平稳、更安全、当然更节能。同时,由于采用轻质材料,汽车重量大幅降低,又采用充气层,因此在发生碰撞时能有效吸能或者弹开,对汽车、驾驶员以及路人都较为安全。
以下具体描述:
1)汽车快速行驶时,产生升力的原因是上部壳体表面上的流速比车底部经过的流速快,流体速度快则气压低,速度慢则气压高。所以底部高气压向上部低气压移动,由此产生升力,所以只要改变的流体分布状态,汽车壳体上部的流体流速慢于车底部的流体流速,升力阻力消除,此时,汽车行驶时,上部表面略大于底部的气压稳稳的压住上壳体表面,充气汽车速度越快,就越平稳,越安全,在此状态中,与高档车同样大小,在同等速度状态中,2吨以上的高档车速度快时会产生升力,附地力减少,行驶中和转弯中,方向很难控制,实际上根本不可能克服升力,只能以重量为代价来减少一些升力,而消除升力后的用轻质材料做成的汽车,如充气汽车当然不会出现以上问题。充气汽车其重量只有现有小汽车平均1.5吨汽车的1/10左右,甚至更轻。众所周知,一分重量一分能耗,换句话说,可比现有汽车节能90%左右,而这节能的90%是汽车出现以来人们天经地义的认为以重量来克服升力所必须付出的。与此相反,通过增加升力来产生飞行车。
由此可见,只要改变汽车行驶中流体的分布状态,使车底部流体流速快于汽车上部流体流速,升力阻力消除,由此改变以重量来克服升力的传统做法,这种改变将使汽车工业产生深远的影响,因为不用考虑用重量来克服升力,汽车构成的材料用最轻质的材料如充气汽车不但能减少90%左右的能耗,由于少用90%左右重量的材料,汽车生产成本将大大降低,同时困扰多年的绿色能源为动力的汽车,如燃料电池、压缩空气、太阳能来推动150-200公斤左右重量,甚至更轻的汽车为商业化用途变为可能。同时,汽车因节能90%左右,汽车碳排放也减少90%左右,对全球最大污染源头的汽车碳排放将得到本质上的控制。如外壳外表面涂设一层非晶硅薄膜太阳能电池及相应的充放电电路和电池,驱动马达直接带动车轮,此实施例应用于电动汽车中称为充气电动汽车,重量大概为几十公斤,可以轻易驱动汽车行驶,节能环保。
百年来,汽车是以重量来克服升力,与消除升力后的充气汽车相比为此多消耗90%左右的石化能源,以及90%重量的材料,由此形成全球气候变暖,南北极冰川快速融化,海平面上升,汽车造成的污染是全球气候反常的罪魁祸首;本发明改变了汽车周围流体的分布状态,使底部流体流速快于汽车上部,升力阻力消失,由此将产生不同于现在汽车的充气汽车及新一代全新概念重量很轻的汽车,使汽车更安全、更节能、更环保,如果能顺利推广,使全球碳污染的源头汽车的碳排放得到根本的控制。
2)由于升力阻力消除后,用轻质材料形成的汽车,如充气汽车重量很轻,只需要很小功率的发动机就可带动,故发动机的重量及对应的传动装置的重量及车轮大大减轻,特别是适合用绿色能源如燃料电池、压缩气体和太阳能为动力,使困扰多年来以绿色能源为动力的汽车真正商业化由此将变为可能。充气汽车的生产成本也很低。
3)由于汽车的前端和四周为正向流体压力区,后部为负压区,所以汽车减少流体阻力的最佳方案是减少前端流体墙,四周流体洞的流体阻力,避免后部流体洞口封闭;本发明在消除升力的过程中,流体导入口和流体导出口的合理设置可大大减少流体阻力,在前端设与壳体同面积的流体导入口把流体墙的阻力顺畅导入到流体通道内,在前端形成相对负压区,在壳体上设若干可开、合和角度可调的流体导入口,把流体洞四周的流体导入流体通道内,在壳体上形成相对负压区,把前端流体墙、四周流体洞的流体阻力导入后从流体导出口以大于汽车运动速度强烈喷出,大量的高速运动的流体,瞬间填充后部负压区使流体洞的大小负压区不能形成,迫使流体洞口封闭的流体,不得不围绕在流体导出口喷出的高速流体周围,由负压阻力改变为正向动力,共同填充小负压区,使大负压区不能形成。此时,汽车前端和四周为相对负压区,后端为正向流体区,由于彻底改变了汽车高速行驶时流体的分布状态,使汽车在较为理想的流体状态中行驶,可提高行驶速度同时也节约能源。
对任何形状的汽车,只要在前端和壳体四周把流体大量流体吸入流体通道内,在壳体上形成相对负压区,后部为正向流体区,任何形状的汽车都可以大大减少流体阻力,快速行驶,当然流线型外壳更合适在流体中行驶。
4)汽车车祸造成的人员伤残及死亡人数,远远超过二战时造成的伤残和死亡人数,汽车带给人们方便的同时,也成为人类伤残和死亡的第一杀手。迄今为止,每年由此造成的死亡人数逐步上升,没有任何解决办法。汽车事故分为三部分:甲车撞乙车,乙车撞甲车,汽车撞上行人。不论哪一种车祸,其结果都是惨不忍睹。本发明的充气汽车就如一个大气袋,汽车撞气袋,气袋撞汽车,气袋撞人,所造成的伤残和死亡,远远低于现有汽车。另外该车除充气层外,在外壳和内壳之间以及充气层内设有弹性机构、材料如弹簧,使汽车受到的冲击力大大减少,安全性比现有汽车更好。特别值得一提的是充气汽车不但自身安全性得到保障,同时被撞的汽车或行人安全性也提高,因为一个充气气袋形成的汽车不论是被别人撞还是撞上别人的汽车,双方人和车受到的伤害都大大减少。不幸撞上行人的话,行人受到的伤害也比现有汽车减少很多,人的生命最重要,所以本发明充气汽车是目前最安全的汽车。
5)通过对流体导入口的控制,可产生升力和消除升力,产生升力在空中飞行,消除升力在地面行驶;由于飞行车车体为充气层非常轻,只需很少动力就可行驶,飞行车是世界上最轻的无机翼和螺旋桨的载人的飞行器,同时也是在地面行走的最节能汽车。
6)本发明增设的负压填充器其形状可为圆锥形、半球形、圆台形、弧面形等形状,它的前部与车体后部相匹配,其形状使流体洞口的流体顺畅通过并向负压填充器的中心点汇集,可有效的占据汽车后部小负区的空间,使负压区阻力减少,不用时可弹性收回紧贴车后部。
还可在汽车后部安装能吸气和喷气的马达,产生的反作用力,很容易推动很轻的充气汽车行驶。
附图说明
图1是现有技术汽车结构示意图,图中显示了行驶过程中汽车周围的流体分布;
图2是本发明充气汽车实施例一的结构示意图;
图3是本发明充气汽车实施例二的结构示意图;
图4是本发明充气汽车实施例三的结构示意图;
图5是本发明充气汽车实施例四的结构示意图;
图6是本发明充气汽车实施例五的一结构示意图;
图7是本发明充气汽车实施例五的另一结构示意图;
图8是本发明充气汽车实施例六的结构示意图;
图9是本发明充气汽车实施例七的结构示意图;
图10是发明充气汽车实施例八的结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图详予说明。
图1是现有技术汽车运行的阻力示意图,当汽车快速行驶时,迎面撞上最大阻力的流体墙711,瞬间该流体墙711又形成流体洞712在周围紧紧包裹着汽车,汽车速度越快,流体墙711就越厚,瞬间形成的流体洞712的洞壁就越厚,阻力就越大。汽车逐步进入流体洞时,流体洞712紧紧的包裹汽车四周的每一处位置,从头缠到尾,流体洞712内产生的压力犹如巨蟒,紧紧把汽车从头缠到尾,汽车耗费巨大能耗从中经过时,流体洞712产生巨大的向内的压力,使壳体与流体产生的摩擦力就很大,车身越长,阻力越大。流体洞712流体为保持流体的连续性,上下左右同时到达后部来封闭流体洞口714,由于与上部流体经过的路径大于底部,同时到达后部流体洞口714,车上部流体流速也就快于与底部流速,由此产生升力阻力,同时在汽车后部和流体洞口之间形成后部小负压区713,紧紧在后部拉住汽车,给汽车带来负压阻力,运动速度越快,后部小负压区713阻力就越大,其小负压区713面积就越大,以前认为负压阻力仅此而已,经本发明人观察发现,该阻力实际上要严重得多,一旦流体洞口714封闭,汽车高速行驶中,等同于车速有一定厚度的流体墙和流体洞在洞内和洞外与周围流体产生巨大的压力差,把流体洞712洞内变为随同汽车高速运动的、但又与环境流体相对封闭的流体洞大负压区715,汽车被困在流体墙711、流体洞712、流体洞口714封闭后的流体洞大负压区715内,拉动整个大负压区715的沉重负担,撞击流体墙,瞬间以其同样的速度形成流体洞紧紧包裹住汽车,为保持流体连续性,同时到达后部封闭流体洞口714,周而复始,运行的车辆不得不增加额外的大量能耗来维持运行。所以不让流体洞口714封口,以及使车上部流速快于底部流速,消除升力阻力是提高汽车运动速度、减低能耗的关键所在。
为此,适合各种汽车提高速度,降低能耗的方法如下:
请参阅图2,本发明充气汽车的车身采用轻质材料组成;
并且包括外壳,所述外壳包括外壳下部表面、外壳上表面、连接在所述外壳上部表面和下部表面之间的外壳侧表面,所述外壳侧表面包括车身两侧面、前部侧面以及后部侧面,所述外壳前部后部与内壳之间环绕一周为流体通道,前部后部还可只在下部或上部高流体通道。图中流体通道均用标号4表示;
所述下部流体通道的长度大于上部流体通道长度,使得所述外壳底部流体经过的路径长度大于外壳上部流体经过的路径长度;
所述充气汽车的车身上下部及两侧面、前部侧面以及后部侧面中至少一位置设置有充气层2。
所述充气层设置于所述外壳中,或内壳3,或外壳与内壳之间,所述充气层包括外层和内层,设置于所述外壳中的充气层外层表面设上一层覆盖层,所述覆盖层为薄壳的轻质坚固材料。
实施例1,如图2所示,充气汽车的外壳为充气层2,和充气层2和内壳3之间为环绕壳体四周的下流体通道4,和前部流体导入口7,壳体四周多个流体导入口701,底部平衡流体导入口702与后部流体导出口8前后相通,其中充气层2有外层201、内层202,外层201表面上有一层覆盖层203,覆盖层203用薄壳的轻质坚固的材料,如金属薄板及碳纤维或玻璃纤维或塑料薄板制成,外表面喷漆处理后与现在汽车表面一样。所述充气层2可以是一层或多层。车底部的充气层2的外层201和内层202均为平面设置的凹凸相间的扰流面401,也可根据流体通道4的宽度竖面设置扰流板,其流体从中经过的路径大于车上部(图未示),前部流体导入口7,周围流体导入口701,底部平衡流体导入口702流体导出口8,各导入口导出口内有装饰窗703,装饰窗内有控制器来控制所述流体导入口701的角度变化,比如控制至少有类似百叶窗的一条上层面为弧形、下表面为平面或上下表面均为平面或弧形的扰流板,装饰窗703可为多种形状,表面光滑,呈流线型便于流体顺畅的经过,也起到装饰作用。当流体经过流体导入口和流体导出口内不少于一个弧形的扰流板时,使速度变快。
可以包括多块独立的所述充气层2,分布对应充气汽车的车身两侧面、前部侧面以及后部侧面设置。所述各块独立的充气层2之间采用单向阀205连接。在汽车两侧有反光镜206,反光镜206内为充气层,通过单向阀205与充气层2相通,当流体从充气口207为汽车充气时能顺利的通过单向阀205把气输到反光镜206内,因为单向阀205只能单向输气,假如反光镜206破损漏气后,不影响充气层2内的气压,因为单向阀205已单向封闭了反向的入口,(单向阀为通用汽配零件)充气座椅303与充气层2通过单向阀205相通,同样道理,可把充气层2分为上部、底部、前部或后部及门等所需要部分为单独部分,通过单向阀205与充气层2相通,不幸某部分出现漏气也不影响整体充气层2,同时,因为把充气层分若干部分,生产和装配及维修都很方便,更为重要是,生产汽车就如组合积木玩具一样,任意的更方便组合成各种不同开关的汽车,当然整个车体也于为充气层2。
在所述充气层2的内层202与外层201之间、充气层2与内壳3之间、连接有弹性机构。所述弹性机构可以是均匀分布的多根弹簧。比如在内层202与内壳3之间四周有多条弹簧901,使内壳3整体悬挂了四周的流体通道4内而不影响流体通过,充气层2内的外层201和内层202之间四周也有多个弹簧902,大大减少在汽车行驶的震动,不幸遇到车祸时,冲击力从四周任一方向经充气层2,后再经过弹簧902,再经弹簧901再传到悬挂于四周流体通道4内的内壳3里的驾驶员时,冲击力已大大减少,驾驶员更安全。当然所述弹性机构还可以是能产生弹性的其他结构,如气压杆、或液压装置。
当充气汽车快速行驶时,因为流体阻力与迎风面成正比,所以与前部壳体同体积的流体导入口7把前部壳体和流体碰撞面的最大的纵向流体阻力,流体墙711流体阻力顺畅导入流体通道4内,大大减少了正向最大的流体墙阻力,在前部侧面形成相对负压区,多个流体导入口701把侧向流体阻力流体洞712流体导入流体通道4内,在四周形成相对负压区,使流体洞阻力减少,充气层2的外层201和内层202的凹凸相间的扰流面401使车底部流体经过流体通道4内外时,使流体通道内及车底部流体大于车上部流体经过的路径,使升力消失,同时其流速也快于车周围流速;底部平衡流体导入口701把底部流体导入流体通道内,使车底部流体流速大致与流体通道4内的流速相平衡,因为在通道内的流体流速在同等条件下大于通道外的流速,所以,流体通道4内的流速大于四周流体通道外的流速,又因四周流体洞如巨蟒一样紧裹车身四周给汽车带来侧向向内侧力阻力,侧向阻力通过四周各流体导入口向内的作用力直接指向唯一的流体导出口8,此时前部侧面和四周的各流体导入口不但减少了流体墙和流体洞的流体阻力,同时也加快了流体导出口8的流速,又因为扰流面401使流体经过的路径快于车上部,也就快于四周流体洞的流速当流体洞的流体为保持流体连续性同时到达车后部来封闭流体洞口714时,遇上从流体导出口8喷出的大量的、流速快于等同于车速的流体洞的流体时,就不能封闭流体洞口,此时不得不由负面的阻力转变为正面的动力,围绕在流体导出口8喷出的流体周围,共同瞬间填充后部小负压区713,使流体洞大负压区715不能形成,把后部负压区改变为正向流体区,此时汽车在车上部流体慢于车下部流体,在前面和四周为相对负压区,后部为正向流体区的较为理想的流体分布状态中行驶,流体阻力大大减少,同时升力阻力消失。
车前部侧面和周围为相对负压区,相对于原来正向流体压力区而言,后部正向流体区,相对原来负压区而言。
流体墙为纵向流体阻力,流体洞为侧向流体阻力,流体洞口封闭后形成后部小负压区及流体洞大负压区,升力阻力是在流体洞内上下部流速不同而同时到达流体洞口时产生。
本实施例中,所述流体通道4是管状通道,如前述,在充气汽车前进方向的前部侧面处设有流体导入口7,在充气汽车前进方向的后部侧面处设有流体导出口8,所述流体导入口7和流体导出口8经所述流体通道4前后相通,所述流体通道4可以环绕汽车四周、或者在底部流体通道内弯曲螺旋,或者是内壁为沿通道方向凹凸相间的扰流面401或扰流板,在车底部扰流面401形成的波浪形形状的底部流体通道所在外壳下表面也为波浪形结构。
本实施例中,所述流体导入口701、702和流体导出口8,在其内设有装饰窗703,所述装饰窗703内设有上层面为弧形、下表面为平面或上下表面均为平面或弧形的扰流板(图未示)以及控制所述扰流板角度的控制器。
流体导入口内的装饰窗703内的控制器可根据需要控制扰流板开或闭及角度调整、除可减少流体阻力外,还可控制升力的不同状态,如只开启底部流体导入口702使底部流体流速更快于上部流体流速。所以调节流体导入口内的装饰窗703内的扰流板导气角度可以控制所需要的不同升力状态。
实施例2,如图3所示,充气汽车1的外壳2和内壳3之间为充气层,车内座椅303也用充气椅以减轻重量,后部有突出车尾的负压填充器804,为圆锥形,通过控制充气和放气,可充气展开或放气后设置弹簧收回车后部,外壳2底部为凹凸相间的扰流面401使流体经过此外的路径大于经过车上部外壳的路径,所以升力阻力消失,由于充气汽车重量很轻,可匹配小功率、重量轻的发动机就可带动,所以相对应的传动装置和轮胎的重量也大大减轻。此时,车身自身重量为充气层所以很轻,其主要重量为已减轻后的发动机和传动装置及轮胎,所以充气汽车总重量比现有汽车大大减少,同时能耗降低安全性也大大增加。
当汽车行驶时,流体经过底部扰流面401的路径大于经过车体上部的路径,升力消失所以充气汽车不会飘起来,反而上部略大于下部的气压稳稳的压住车上部壳体表面,车速很快或在转弯处也比传统汽车更平稳,更安全。
圆锥形的负压填充器804可根据需要设在车后部中间,占据负压区面积使流体顺畅的从四周向锥尖汇集以减少负压区阻力,还可警示后面车不要靠近,可用较鲜明的颜色,以减少后面车相撞的可能性,通过控制可充气和放气,不用时放气后弹性收回紧贴车后部,负压填充器803可作为单独部件,其形状可为圆锥形、半球形、弧面形等形状,前部与车体后部匹配,壳体便于流体顺畅从四周经过向后部中心点805汇集,装在各种车型的后部可减少负压阻力同时提高安全性。
当不幸发生车祸时,不论是被另外的车撞还是撞上别的车,或是撞上行人,充气汽车都会大大减少冲击力,远比现有汽车更安全、可靠。
实施例3,如图2图4所示,与实例1不同是,固定在车后部的负压填充器804为半圆形,它的外壳2和内壳3之间为流体通道4,围绕一周与车体流体通道和外壳2上的多个流体导入口7、701、702相通,发动机801吸气口与流体通道4相通,喷气口与流体导出口8相通,负压填充器804有效填充车后部负压区,并占据其体积,使流体从四周顺畅流过向流体导出口8汇集。
当发动机801工作时,从多个流体导入口7、701、702把流体从四周快速吸入流体通道4内,再从流体导出口8以大于流体洞的也就大于车速高速喷出,阻挡流体洞口封闭,使流体洞口的负面阻力不得不改变为正向流体,围绕在流体导出口8喷出的流体周围,因为充气汽车很轻,负压填充器壳体四周及流体导出口形成的整体流速很快,所以很容易推动充气汽车正常行驶,由于省掉传统汽车的传动系统,所以其结构更简单。
负压填充器804内的流体通道与实施例1车内的流体通道相通,发动机801推动汽车行驶中,同时流体阻力大大减少。
若发动机的功率小、体积小,不足以推动汽车行驶,把发动机放在流体导出口8中间(图未示),从流体导出口8喷出的流体围绕在发动机801喷出的高速流体周围,流体洞的流体又围绕在流体导出口8喷出的流体周围,三股不同速度的流体相互围绕,来阻挡流体洞口封闭,使流体阻力大大减少,配合传统动力系统,达到节能的目的。
负压填充器804可固定在车后部,也可不固定,可以安装马达,也可不安装。
另一实施例,半园形负压填充器804换掉图3的园椎形,当发动机801工作时,强大的吸力从半园形的负压填充器804外壳2上的多个导入口701把四周流体强烈吸气,再从导出口8高速喷出,产生的反作用力推动充气汽车行驶。
实施例4,如图5所示与实施例2不同是没有后部负压填充器804及车体上顶部,在上顶部设挡风玻璃5,顶蓬501,通过控制使顶蓬关闭或开启上顶部,就形成世界上最轻的安全节能的充气跑车。
另一实施例,与以上不同是汽车前半部为充气层,后半部是传统汽车的结构。也可在汽车的前半部或后半部或底部为充气层,还可根据需要在汽车的部分地方用充分层。
实施例5,如图6、7所示,与实施例1不同是只有底部流体通道4与前边流体导入口7和后部流体导出口8相通,使车前部壳体与流体撞碰面的流体墙阻力顺畅导入流体通道4内,再从流体导出口8喷出,阻挡流体洞口封闭。
前部流体导入口7内的装饰窗703也可不设有控制器及扰流板,用充气的中空的橡胶材料制成,不影响流体导入口7的通风量,为防撞击的保险架,就像轮胎一样,弹性的撞击力大大增加,同时安全性也增加。
此时,由于充气汽车底部流速快于上部流速,升力阻力消失,汽车快速行驶时,上部略大于下部的气压稳稳的压住上部壳体表面,速度越快,越安全、越平稳,同时使纵向最大的流体墙阻力大大减少。
实施例6,充气汽车如图8所示,与实施例1不同是,内壳3为充气层3,它有外层301、内层302,外壳2和充气层3之间为流体通道4,外壳2用薄壳轻质坚固的材料如碳纤维、玻璃纤维板、铝合金材料等;充气层3与外壳2之间有多个弹簧901分布四周,除支撑充气层3与外层2之间形成流体通道4,而不影响流体从中顺畅通过还使充气层3悬挂其间,可减少行驶时的震动,同时万一车祸时更安全。
充气汽车行驶时,前部侧面和周围及底部流体导入口7、701、702把外壳2表面上大量流体导入流体通道4内,使前部侧面和周围形成相对负压区,把流体墙和流体洞的阻力减少,然后从流体导出口8喷出时阻挡流体口封闭,使大小负压区不能形成,把后部改变为正向流体区,底部扰流面401使流体通道内和外的流体流速快于上部,升力消失,由于改变了流体分布的状态,车上部略大于底部的流体气压,稳稳的压住汽车上部壳体表面,使汽车附地力提高,所以现有比现有汽车更平稳、更安全。
另外,在同等条件下,通道内流体流速远大于通道外,而扰流面401使流体经过的路径大于车上部,所以流体经车底部及流体通道4内通过时,其流速快于车上部,升力阻力消失,此时特别适合用绿色能源为动力,如使用燃料电池、或太阳能、或压缩空气等为动力。马达来直接驱动车轮。
如万一发生车祸,来至前方和四周的冲击力通过四周弹簧901传递到外壳体四周,再传递到悬挂在流体通道4内的充气层3,此时通过弹簧和充气层来减少冲击力,安全性大大提高。
充气汽车是世界上最轻、最节能,同时也是最安全的汽车。
实施例7,一种充气公共汽车,如图9所示:与实施例2不同是在车底部再设一层充气层3,轻质板301方便在上走动,通过单向阀205与充气层2相通,充气层2和3内有多个弹簧901、902,使汽车行使时振动大大减少,同时安全性也提高,同样道理充气层可根据需要整体和局部设置。车后部为负压填充器804为半球形,可使流体顺畅通过向中心点805汇集,并有效的占据后部负压区面积以减少负压区阻力;
另一实施例,在半球形负压填充器804的流体汇集中心点805处设流体导出口8,与环绕四周的流体通道4与流体导出口7、701、702前后相通,如实施例1;或底部流体通道4与前部侧面流体导入口7后部流体导出口8相通,如实施例5。
另一实施,充气公共汽车加长后就是充气火车,这种世界上最轻的火车与现在的在每节车厢约50吨左右的火车相比有天渊之别,50吨左右重量的火车是以重量来克服升力及承受不到10吨的载重量(每节车厢约112人,平均每人60公斤计为6720公斤)用现代轻质材料完全可以减轻火车重量问题,如以充气火车内用,坚固的轻质材料为四周框架结构,如用铝合金结构来承受重量,可使火车减重数倍的重量,换句话说可节约数倍的能耗。流体通道在与壳体底部或四周贯穿每一个车厢,与前部侧面流体导入口7,周围流体导入口701、702和后部流体导出口8相通,还可大大减少流体阻力。
实施例8,如图10所示,飞行车,与实施例1不同是在充气汽车后部设置发动机801,它的吸气口与流体通道4相通,它的喷出口与流体导出口8相通,发动机801可为喷气发动机或涡扇发动机。
当发动机801工作时,巨大的吸力把流体从前部侧面流体导入口7,上部及两侧流体导入口701强烈吸入流体通道4内,使得汽车外壳表面和与之相通的流体通道内快速流动着两层彼此相通的流体层,流体经过的路径长,面积大,速度快,气压自然低,与车底部自然状态的流速不同而形成巨大的压力差,由此产生出很大升力,这种在发动机强大吸力作用下,从内部流体通道中低气压产生出很大升力,大面积的充盈在其内部流体通道再扩展到壳体表面,形成车上部壳体表面与底部之间形成很大压力差,由此产生出的升力非常大,使汽车在很短的超跑后就能起飞,在空中,通过装饰窗703内控器开启前半部左侧流体导入口701,使开启的流体导入口与周围关闭的流体导入口在壳体上形成差力差而使飞行汽车左转,同理也可右转,当只开启底部流体导入口702飞行汽车下降,并可在地面行驶,扰流面401使流体经过的路径大于车上部,所以车底部流速快于车上部流速,升力消失,飞行汽车在地面行走更平稳、安全。
自从飞机出现百年来,其升力来源是从机翼中产生,机翼上表为弧形,下边面为平面。当流体经过时路径不同而同时到达后部而产生升力。因为上下表面为弧形和平面之间的路径差别很小。压力差也很小,所产生出的升力自然不大,而本发明中发动机强大强大吸力状态中产生出的车上半部与底部之间的压力差,远远大于飞机机翼上下表面之间自然状态中产生的压力差,所产生出的升力也远远大于现有飞机的升力,因为现在飞机机翼是上下表面弧面和平面流体经过的路径不同出现压力差在自然状态中产生,而飞行汽车是在发动机强大吸力作用下使车上半部与流体自然状态中的底部出现巨大差力差,所以飞行汽车产生的升力远远大于机翼产生的升力,而且,通过对发动机的控制,这种升力为大小是可控制的。飞行车是世界上最轻的,最节能的无机翼和螺旋桨的载人飞行器。
如果一定要从传统机翼产生升力的概念来理解,那么,飞行车上半部为机翼上表面,底部为下表面:
1)飞行车上表面流体经过的路径远大于现有机翼上表面的弧形,而出现上下表面流体经过的路径相差越大,升力越大。
2)机翼上下表面的弧面和平面是在自然状态中出现压力差,而飞行车的上下表面在动力状态中出现压力差。
3)飞机机翼产生的压力差是固定的,而飞行车的压力差通过发动机的控制转速快慢是可控制的,从而升力大小也可控制。
4)发动机通过外壳上多个流体导入口与流体通道相通,在发动机强大吸力状态中使上半壳体的流速、如快于飞机机翼上表面弧形上的流体一倍以上的流速,就比机翼产生出大一倍的升力,如大20倍的流速,就比机翼产生出大20倍的升力甚至更多,这种情况是很容易实现,并且显而易见的。
5)任何形状壳体的在流体中快速运动的运动体,只要外壳上多个可控制角度的流体导入口和其内的流体通道与发动机相通,形成上下部之间的压力差,就可产生很大升力,压力差越大,升力越大,由此将产生新一代的各种优越性能的升力大、速度快、能耗低的飞行器,当然充气飞行器使最好的之一。同时,在外壳运动方向和表面各流体导入口把流体阻力吸入而形成相对负压区,把流体墙,流体洞阻力减少,然后从后部喷出,阻挡流体洞口封闭,流体阻力就大大减少。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种充气汽车,其特征在于:包括壳体,所述壳体为充气层,所述充气层在壳体的局部或整体设置,所述壳体底部流体经过的路径长度大于壳体上部流体经过的路径长度,所述壳体底部为波浪形形状。
2.根据权利要求1所述的充气汽车,其特征在于:所述壳体分为外壳和内壳,所述充气层可为外壳或内壳、或位于外壳与内壳之间,并分为外层和内层,其中,内外壳之间为流体通道,所述流体通道与前端导入口和后部导出口相通,所述流体通道经过所述壳体上部或底部,或环绕内壳和外壳一周设置。
3.根据权利要求2所述的充气汽车,其特征在于:在所述充气层在内层与外层之间、外壳与内壳之间、或充气层与外壳之间连接有弹性机构,所述弹性机构是能产生弹性的弹簧或气压杆、或液压装置。
4.根据权利要求3所述的充气汽车,其特征在于:包括多块独立的所述充气层,分布对应充气汽车的车身两侧面、前部以及后部或底部设置,所述充气层为一层或多层。
5.根据权利要求5所述的充气汽车,其特征在于:所述各块独立的充气层之间采用单向阀连接。
6.根据权利要求2项所述的充气汽车,其特征在于:所述上、下流体通道是管状通道,并在充气汽车前进方向的前部处设有流体导入口,在两侧面及后部没有流体导入口,通过流体通道与后部处设有流体导出口相通,所述底部为弯曲螺旋、或者是内壁为沿通道方向凹凸相间的扰流面、或者流体通道和外壳底部为波浪形形状,使流体经过底部流体通道内及外时,流体经过的路径大于上部路径。
7.根据权利要求6所述的充气汽车,其特征在于:所述流体导入口和流体导出口均有多个,并且在其内设有装饰窗,所述装饰窗内设有上层面为弧形、下表面为平面或上下表面均为平面或弧行的扰流板以及控制所述扰流板角度的控制器。
8.根据权利要求7所述的充气汽车,其特征在于:所述充气汽车后部设置有连接流体导出口的发动机,所述发动机吸气口与所述流体导入口相通,喷出口与流体导出口相通,在所述充气汽车空中飞行时,通过装饰窗内控制器来控制所述导入口的角度变化。
9.根据权利要求8所述的充气汽车,其特征在于:所述汽车后部位置设有突出车尾的圆锥状、半球形或圆台形或弧形的,四周方便流体通过,在中心处为流体交汇点的可充气负压填充器,通过控制充气和放气,在使用时充气,在不用时放气使其弹性收回紧贴车壳后部,或者所述负压填充器为固定形状结构,固定或不固在后部,所述负压填充器的外壳和内壳为所述流体通道的一部分,外壳上设有导入口与流体交汇点上设的导出口相通;所述负压填充器的导出口上设有能吸气和喷气的发动机。
10.根据权利要求1至9任一项所述的充气汽车,特征在于:所述充气汽车结构为长度与火车相同的充气火车;所述充气火车前部、四周导入口经贯通每个车厢的流体通道与后部导出口相通。
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