CN103723205A - 节能汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能汽车，包括壳体，所述壳体包括外壳和内壳，所述外壳和内壳之间设有流体通道，在外壳上设有多个导入口，在外壳的后部设有导出口，所述流体通道与所述导入口和导出口相通；外壳的底部或内壳的上部这两个位置中的至少一处设有用于延长流体经过路径的扰流面或扰流板，使汽车行驶时内壳产生升力、外壳消除升力。其有益效果是：从汽车的内壳的上部弧面经过的流体的路径大于从下部经过的流体的路径从而产生升力，从汽车的外壳的下部经过的流体的路径大于从其上部经过的流体的路径，从而消除升力；内壳处于悬浮状态，从而使汽车行驶中的重量减少，起到节约能源的目的；而外壳通过消除升力使汽车附地力均匀增加，使汽车的行驶更安全。

Description

节能汽车

技术领域

本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种节能汽车。

背景技术

传统汽车由于流体从车体上部经过的路径大于车体下部由此产生升力，使附地力减少，产生飘忽现象，为解决这个问题，汽车百年来无一例外以增加车重来克服升力，造成大量的能源浪费，需要进一步改进。本人已获授权的发明专利《充气汽车》专利号为：201010111795，提出用压力差来彻底消除升力，经多年研究和开发，发明人进一步设计出一种新型的节能汽车。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种节能汽车，包括壳体，所述壳体包括外壳和内壳，所述外壳和内壳之间设有流体通道，在外壳上设有多个导入口，在外壳的后部设有导出口，所述流体通道与所述导入口和导出口相通；外壳的底部或内壳的上部这两个位置中的至少一处设有用于延长流体经过路径的扰流面或扰流板,使汽车行驶时内壳产生升力、外壳消除升力。

其中，还包括磁性装置和弹性装置，所述外壳和内壳之间通过多个所述弹性装置相连接，弹性装置与内壳的接触面或内外壳之间设有极性相反的所述磁性装置。

其中，所述扰流面或扰流板的表面设有凹入凸出的弧形、三角形或梯形中的一种或多种从而延长流体经过路径，扰流面为整体结构，扰流板为独立结构。

其中，所述扰流面或扰流板在纵向对称或不对称、在纵横方向分别对称或不对称地形成水波面。

其中，所述内壳分为多个独立的运载空间。

其中，所述外壳的多个外表面为弧面、内表面为平面的扰流板局部或整体覆盖在所述内壳上，扰流板之间设有压力口，所述压力口与扰流板和内壳之间的空间形成流体通道相通。

其中，所述扰流板或扰流面内设有中空部，扰流板或扰流面的外表面上设多个与所述中空部相通的压力口。

本发明采用的另一个技术方案是：提供一种节能汽车，包括壳体，所述壳体包括上部壳体和底部壳体，所述上部壳体和底部壳体之间设有与外界相通的流体通道，所述底部壳体的下表面和/或上部壳体的上表面设有用于延长流体通过路径的扰流面或扰流板，从而使汽车行驶时上部壳体产生升力、下部壳体消除升力。

其中，所述上部壳体与底部壳体之间通过多个弹性装置相连接，位于所述弹性装置与两壳体的接触面上或两壳之间的位置设有极性相反的磁性装置。

其中，所述壳体上的局部或整体覆盖有多个外表面为弧面，内表面为平面的扰流板，所述扰流板之间设有压力口，所述压力口与扰流板和壳体之间的流体通道相通，扰流面或扰流板的表面设有凹入凸出的弧形、三角形或梯形中的一种或多种从而延长流体经过路径，扰流面为整体结构，扰流板为独立结构，扰流面或扰流板在纵向对称或不对称、在纵横方向分别对称或不对称地形成水波面。

本发明的有益效果是：1、从汽车的内壳的上部弧面经过的流体的路径大于从下部经过的流体的路径，从而产生升力；从汽车的外壳的下部经过的流体的路径又大于从其上部经过的流体的路径，从而消除升力；而内壳为全部运载空间处于悬浮状态，由于内壳产生向上升力克服或至少部分克服了内壳的重力，从而使汽车行驶中的重量减少，起到节约能源的目的；而外壳通过消除升力使汽车附地力均匀增加，使汽车的行驶更安全；2、内壳产生升力、外壳消除升力这看似相矛盾的结构在本发明中得到合理的结构统一，内壳产生的升力不会带动外壳产生升力，相反，因内壳悬浮于流体通道而外壳消除升力后汽车附地力增加，同时载重空间的内壳的自重减少，使汽车更节能，能够更安全地行驶。

附图说明

图1是本发明的节能汽车的第一实施方式的结构示意图；

图2是本发明的节能汽车的第二实施方式的结构示意图；

图3是本发明的节能汽车的第三实施方式的结构示意图；

图4是本发明的节能汽车的第四实施方式的结构示意图；

图5是图4中的A-A向的剖面视图；

图6是本发明的节能汽车的第五实施方式的结构示意图。

主要元件符号说明：

1、外壳；102、弧形上表面；103、平面内表面；104、侧向扰流板；

2、内壳；201、第一运载舱；202、第二运载舱；203、第三运载舱；204、连接件；

3、流体通道；301、附加流体通道；

4、开放式流体通道；

5、底部壳体；

6、扰流面；601、扰流板；602、凹凸扰流面；603、中空部;

7、弹性装置；701、磁性装置；

8、前部导入口；801、导入口；802、压力口；803、扰流板导入口；

9、后部导出口。

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。

请参阅图1，本实施方式为一种节能汽车，包括包括外壳1和内壳2，在内壳1和外壳2之间为流体通道3，流体通道3通过外壳1上的前部导入口8和四周的多个导入口801与后部导出口9相通。外壳1的底部壳体5与内壳2之间或周围设有多个彼此连接的弹性装置7从而减少汽车行驶中产生的振动。更为重要的是，由于内壳2的上表面为弧形、下表面为平面，汽车在行驶中必然产生向上升力，通过弹性装置7的柔性连接能够有效避免或减少底部壳体5带动外壳1产生向上的升力。

底部壳体5的外表面设有用于延长流体经过路径的扰流面6，扰流面6在纵向由直线或弧线构成凹入或凸出表面的弧形、三角形或梯形等几何形状，或左边为直线形右边为弧形的如图1中扰流面6左起第3和第4的形状所示。汽车底部可安装一种或多种上述形状组合形成的扰流面6，使流体经过汽车外壳下部的路径大于上部，消除汽车行驶中产生的升力。

优选地，扰流面6在纵横方向凹入或凸出表面形成的弧形、三角形为对称或不对称，尤其是在纵横方向不对称时，可很好地模拟大自然风起浪涌的水波面。大自然形成的水波面，是最佳的扰流面，可用来延长流体经过的路径。针对汽车底部与路面之间的距离来确定扰流面6上的迎风面凹入或凸出表面的尺寸，从而使扰流面可针对不同的车型消除升力。

当汽车行驶时，流体从前部导入口8和多个位于车体侧部的导入口801进入流体通道3内。由于在同等条件下，流体通道3内的流体流速大于通道外，同时围绕外壳1周围的侧向流体产生向内压力,在向内压力作用下车体表面的流体更容易加快速度进入流体通道内,从导入口801进入流体通道3内，高速流体围绕内壳2周围快速经过，由于内壳2上部的弧形路径大于下部的平面路径，产生升力，车速越快，内壳2产生的升力越大，从而由升力克服内壳向下的重力越多，汽车行驶时越节能。

同时，由于内壳2产生升力，内壳2通过弹性装置7和底部壳体5之间柔性连接，避免或部分地避免底部壳体5的外壳1也产生升力。

由于流体通道3内环绕内壳2周围的高速流体快速经过而产生升力，使内壳2至少部分重量悬浮于流体通道3内，向上的升力使内壳2的自重产生的重力减少，从而使汽车行驶中的重量减轻。一分重量，一分能耗，因重量的减少汽车行驶中的能耗自然减少，并且速度越快，内壳2产生的升力越大，克服的重力越多，就越节能。

外壳1的底部与车轮的转轴相连接，由于底部设置扰流面6使流体经过的路径大于外壳上部，彻底消除汽车行驶中产生的升力，由于车底部扰流面6使流体经过时流速增加，其车底部流速大致相同，所以使汽车四轮的附地力均匀增加，车轮转一圈也就行走一圈的路径，避免由于升力使车轮每转一圈至少有部分空转产生的能耗损失，进一步达到节能的目的。

由于流体通道3内流体的流速快于壳体外部的流体，从后部导出口9向后排出大量流速相对高于周围的流体，因流体连续性而同时到达后部的流体就会围绕在从后部导出口9排出的高速流体周围，共同填充后部负压区，把后部负压区改变为相对正压区。此时，前部导入口8和位于壳体前部侧边的导入口801使迎风面形成相对负压区，而背风面为相对正压区，就使流体阻力大大减少。对汽车周围的流体分布状态的改变有利于减小汽车行驶的阻力，又进一步节约了能源。其中，所述相对负压区是针对原来迎风面为正向压力区而言，所述相对正压区是针对原来背风面的负压区而言。

由于内壳2是主要运载空间所以较重，相对外壳1较轻，内壳2产生的升力使自重减少，外壳1又彻底消除汽车行驶中产生的升力和改变流体分布状态，使正向、侧向、负压区的流体阻力减少，由此构成了本发明的节能汽车的节能原理。

进一步地，车底部的扰流面6内部设有中空部603，在扰流面的迎风面设有多个导入口803与扰流面6内的中空部603相通，由于流体经过中空部603的路径少于对应的迎风面的路径，同时中空部内流速不畅，与外部迎风面的流速不同产生由内向外的压力差转移，使扰流面6迎风面上压力和摩擦力减小，从而流体阻力减少。

进一步地，车底部沿长度方向局部或整体地设有多个独立的、迎风面为弧形、三角形或梯形的扰流板601；同理扰流面6也可以在车底部局部或整体设置。扰流面6为相对整体的扰流装置，而扰流板601为独立的扰流装置，多个独立设置的扰流板601可方便对现有汽车的改造。

本实施方式解决的问题为：1、内壳产生向上升力，克服部分因自重产生向下的重力，而内壳为主要载重空间，所以内壳因升力使自重减少而节约能源。2、外壳从上向下产生压力差，使升力消除，使汽车行驶更平稳更安全，同时车轮附地力增加，转一圈行走一圈从而节约能源。3、改变至少部分改变汽车行驶中的流体分布状态，迎风面为相对负压区，背风面为相对正压区，从而节约能源。

请参阅图2，图2为本发明的第二实施方式的示意图，与上述实施方式不同是：通过前部导入口8和导入口801与外界相通的流体通道3把内壳2分为第一运载舱201、第二运载舱202和第三运载舱203，各运载舱又通过连接件204相互连接。当汽车行驶时，流体通道3围绕每个运载舱四周经过，由于各运载舱上部表面为弧形，下部表面为平面，经过弧面和平面的流体由于经过的路径不同而产生压力差，进而使各运载舱都分别产生升力，从而使第一运载舱201、第二运载舱202和第三运载舱203共同使内壳2产生更大升力。扰流面6还可由多个三角形构成。

其中，当各运载舱的上部表面设有凹凸扰流面602时，流体可经过更长的路径，与下部平面之间产生更大压力差和升力。

其中，当各运载舱侧部周围为凹凸绕流面602或弧形扰流面时，可以与上部表面的凹凸扰流面602一起共同与下部平面之间因流体经过的路径不同而产生更大的压力差和升力。

其中，由于流体从内壳2上部弧形表面经过的路径大于从外壳1的底部壳体5经过的路径，各运载舱的凹凸扰流面602又延长上部流体经过的路径，显然比流体从汽车底部的扰流面6经过的路径更长，通过各导入口801与流体通道3与车底部扰流面6对应的各运载舱因路径不同而产生压力差和升力，从而共同使内壳2整体产生更大向上升力来克服内壳2的自重产生的重力，从而减节约汽车行驶时耗费的能源。

其中，在弹性装置7与内壳2连接的接触面上，独立设有磁性装置701，磁性装置701设有极性相反的磁性材料，依据同性相吸、异性相斥的原理，极性相反的磁性材料在内壳2产生向上的升力时，异性相斥的磁性材料帮助内壳更好产生向上升力，磁性装置701可为永磁材料或通电后产生的电磁场。

请参阅图3，图3为本发明的第三实施方式的示意图，与上述实施方式不同是：外壳由多个独立的扰流板601组成，依照汽车的外形覆盖在汽车的内壳2上部和两侧部表面，扰流板601的下部与底部壳体5相连接，在内壳2与底部壳体5之间形成开放式流体通道4，开放式流体通道4和前部导入口8和后部导出口9前后相通，扰流板601包括弧形上表面102和平面内表面103，平面内表面103与内壳2之间形成附加流体通道301，在各扰流板601之间设有压力口802使附加流体通道301与外部空间连通。

汽车行驶时流体从前部导入口8进入开放式流体通道4后，从导出口9向外排出，同时经过内壳2上下部表面的流体因路径不同而产生升力；此时四周的流体从扰流板601经过，由于弧形上表面102的弧面使流体经过路径大于平面内表面103，内外表面之间因流体的流速不同必然产生由内向外的压力差。通过压力口802把附加流体通道301内流速慢、压力高的流体向弧形上表面102的流速快、压力低的流体转移压力差，每个扰流板必然形成由内向外的压力差转移，从而围绕汽车上部和两侧部周围形成一圈由内向外的压力差转移区，使附加流体通道301及扰流面的弧形上表面102、平面内表面103上的压力减少，流体产生的摩擦力减少从而流体阻力减少。扰流板601可以在汽车外壳1外的局部或整体设置。

其中，扰流板601内还可设有中空部603，在扰流板601的弧形上表面102上设置多个扰流板导入口803使中空部603与外部连通。由于流体经扰流板601时中空部内的流体流速慢于弧形上表面102外的流体流速，从而通过扰流板导入口803产生由内向外的压力差转移，进一步使扰流板外表面的流体阻力减少。

其中，扰流板601还可以横向或纵向地设于汽车的外表面，如车体下部为纵向扰流板,上部为横向扰流板；或下部为横向扰流板,上部为纵向扰流板；或多个横向扰流板两侧为纵向扰流板等，并从汽车的头部排列覆盖至汽车的尾部。

其中，还可去掉车底部的扰流面6，并设置具有环形结构的扰流面601围绕在内壳2和底部壳体5周围。

其中各扰流板601的平面内表面103与汽车的底部壳体5相接，或扰流板的平面内表面103与底部壳体5之间形成附加流体通道301，通过压力口802与之相通，弧形上表面102在汽车底部的弧度大于在汽车上部的弧度，使流体从汽车底部经过的路径大于从车上部经过的路径，从而消除汽车行驶中的升力。内壳2产生升力，至少克服部分向下的重力。同时，由于扰流板601围绕汽车周围设置，使汽车周围的气体形成压力差转移圈减少流体阻力。

进一步地，多个扰流板601可整体覆盖汽车，也可部分覆盖汽车。

进一步地，多个扰流板601部分地覆盖汽车外部，未覆盖扰流板601的部分由外壳覆盖，由此扰流板601和外壳共同形成节能汽车的外部结构。

请参阅图4和图5，图4和图5为本发明的第四实施方式的示意图，与上述实施方式不同是：汽车壳体分为上下部分，上部分为内壳2，下部分为底部壳体5，在内壳2与底部壳体5之间为开放式流体通道4，内壳2与底部壳体5之间通过多个弹性装置7相连。

汽车行驶时，由于流体的连续性使流体经过内壳2的上部表面和下部表面（上表面的路径大于下表面的路径）后能同时到达后部，由此产生的升力可至少部分地克服内壳2的重力。而通过在底部壳体5的下表面设置扰流面6使流体经过扰流面6的路径略大于或等于经过内壳2上部表面的路径长度，使汽车行驶中的升力消除或大大减少、附地力提高，从而提高汽车行驶的稳定性。

其中，为了减少汽车左右两侧的升力，在开放式流体通道4的左右两侧部沿长度方向还可设有凹入或凸出内壳2和底部壳体5表面的侧向扰流板104，侧向扰流板104的外表面在纵向为凹凸的弧形、三角形或梯形，这样可以使流体经过的路径大于从内壳2上部表面经过的。另外，在侧向扰流板104上设有多个导入口801与开放式流体通道4相通，当汽车行驶时，在两侧部产生从上向下的压力差，从而更好地彻底消除升力。

另外，除了小型轿车，本发明的装置还可以应用于公共汽车、面包车、大货车和货柜车等大型汽车上，具体实施方式可参阅图6。在图6所示的本发明的第五实施方式中，开放式流体通道4的四周为开放式结构，但与上述实施方式相比取消了前部导入口8和后部导出口9。其内壳为运载舱，上部表面设置的凹凸扰流面602使流体经过的路径大于下部表面，由此产生升力，底部壳体5下表面凹凸扰流面602流体经过路径略大于运载舱的上部表面的凹凸扰流面602，消除汽车行驶中的升力。该结构对货柜车改造更简单更方便，使汽车更节能。

由于内壳2产生的升力至少部分克服了重力，同时底部壳体5的下部扰流面6使流体经过的路径不少于从内壳2的上部表面的凹凸扰流面602的流体经过的路径，所以使升力消除；同时还可以采用把内壳分为多个运载舱、以及环绕汽车周围设扰流板等技术方案来减少流体阻力。汽车行驶的稳定性对于这些大型汽车来说更加重要，因此采用本装置后，可提高这些大型汽车的安全性，减少大型汽车在过弯时由于速度过快导致侧翻的意外事故，其原理与上述实施方式相同，在此不再累述。

综上所述，本发明的有益效果是：1、从汽车的内壳的上部弧面经过的流体的路径大于从下部经过的流体的路径，从而产生升力；从汽车的外壳的下部经过的流体的路径又大于从其上部经过的流体的路径，从而消除升力；而内壳为全部运载空间产生向上升力克服了内壳的重力，从而使汽车行驶中的重量减少，起到节约能源的目的；而外壳通过消除升力使汽车附地力均匀增加，使汽车的行驶更安全；2、内壳产生升力、外壳消除升力这看似相矛盾的结构在本发明中得到合理的结构统一，内壳产生的升力不会带动外壳产生升力，相反，外壳消除升力后汽车附地力增加，同时载重空间的内壳的自重减少，使汽车更节能，能够更安全地行驶；3、进一步把汽车内壳分为多个运载舱，流体通道围绕各运载舱四周经过而使各运载舱分别更容易产生升力，从而更好地使内壳产生更大升力而克服向下的重力；4、进一步采用扰流板取代汽车的外壳并围绕汽车局部或整体设置，从而围绕汽车周围产生压力差转移区，使流体阻力减少。

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)

1.一种节能汽车，包括壳体，其特征在于，所述壳体包括外壳和内壳，所述外壳和内壳之间设有流体通道，在外壳上设有多个导入口，在外壳的后部设有导出口，所述流体通道与所述导入口和导出口相通；外壳的底部或内壳的上部这两个位置中的至少一处设有用于延长流体经过路径的扰流面或扰流板,使汽车行驶时内壳产生升力、外壳消除升力。 

2.根据权利要求1所述的节能汽车，其特征在于，还包括磁性装置和弹性装置，所述外壳和内壳之间通过多个所述弹性装置相连接，弹性装置与内壳的接触面或内外壳之间设有极性相反的所述磁性装置。 

3.根据权利要求1所述的节能汽车，其特征在于，所述扰流面或扰流板的表面设有凹入凸出的弧形、三角形或梯形中的一种或多种从而延长流体经过路径，扰流面为整体结构，扰流板为独立结构。 

4.根据权利要求3所述的节能汽车，其特征在于，所述扰流面或扰流板在纵向对称或不对称、在纵横方向分别对称或不对称地形成水波面。 

5.根据权利要求1所述的节能汽车，其特征在于，所述内壳分为多个独立的运载空间。 

6.根据权利要求1所述的节能汽车，其特征在于，所述外壳的多个外表面为弧面、内表面为平面的扰流板局部或整体覆盖在所述内壳上，扰流板之间设有压力口，所述压力口与扰流板和内壳之间的空间形成流体通道相通。 

7.根据权利要求1或6所述的节能汽车，其特征在于，所述扰流板或扰流面内设有中空部，扰流板或扰流面的外表面上设多个与所述中空部相通的压力口。 

8.一种节能汽车，包括壳体，其特征在于，所述壳体包括上部壳体和底部壳体，所述上部壳体和底部壳体之间设有与外界相通的流体通道，所述底部壳体的下表面和/或上部壳体的上表面设有用于延长流体通过路径的扰流面或扰流板，从而使汽车行驶时上部壳体产生升力、下部壳体消除升力。 

9.根据权利要求8所述的节能汽车，其特征在于，所述上部壳体与底部壳体之间通过多个弹性装置相连接，位于所述弹性装置与两壳体的接触面上或两壳之间的位置设有极性相反的磁性装置。 

10.根据权利要求8所述的节能汽车，其特征在于，所述壳体上的局部或整体覆盖有多个外表面为弧面，内表面为平面的扰流板，所述扰流板之间设有压力口，所述压力口与扰流板和壳体之间的流体通道相通，所述节能汽车还包括权利要求3或4中任意一项中所述的附属技术特征。 

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