CN1053943A - 车辆震动能的利用方法 - Google Patents

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    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/08—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for recovering energy derived from swinging, rolling, pitching or like movements, e.g. from the vibrations of a machine

Abstract

车辆震动能的利用方法，属于车辆节能或悬架的 技术领域。现在车辆的悬架具有缓冲、导向、减震的 作用，车辆行驶时弹性系统受到冲击而产生震动，震 动的能量是可以被利用的。本发明是在车辆的悬架 系统上安装发电装置(5)或泵(7)，利用车辆的震动能 发电，产生具有压力的液体和气体等。用震动能获得 的能量可以供各种用电器或扩大用电范围，用于刹 车、制冷、空调以及辅助动力等，是车辆车能的一条新 的途径。

Description

车辆震动能的利用方法，涉及交通运输的各种车辆节能的技术领域，并直接涉及到车辆的悬架系统。
各种陆路车辆行驶中，由于路面不可能绝对平坦，路面作用于车轮上的垂直反力往往是冲击性的，特别是在环路面上高速行驶时，这种冲击力将达到很大的数值，使乘员感到不舒适、货物也可能受到损伤，并引起车辆机件的损坏，而车辆的悬架系统对乘坐的舒适和驾驶安全都做出了巨大的贡献。以汽车为例：湖北科学技术出版社1988年1月第3次印刷出版《现代汽车大全》对汽车的悬架作了详细地介绍：悬架是车架（或承重式车身）与车桥（或车轮）之间一切传力连接装置的总称，一般由弹性元件、导向机构和减震装置三个部分组成。弹性元件（3）的作用之一是起缓冲作用，某些弹性元件（3）本身还具有阻尼振动的作用。减震器（2）用以迅速衰减车架和车身的振动。一般减震器（2）和弹性元件（3）并联安装于车架（1）与车桥（4）之间。车辆行驶中振动使车架（1）与车桥（4）之间发生相对运动，其震动的能量被弹性元件（3）和减震器（2）缓冲和阻尼掉，这种震动能没有被利用。
本发明的目的是提出一种利用车辆震动能的方法，即把一部分震动能转化为能被车辆利用的能量，如转化为电能，压缩气体、液压能等等。是车辆节能的又一途径。
本发明内容的基本点在于：利用车辆震动时车架（1）与车架（4）之间的相对运动，来驱动发电装置（5），或驱动泵（7）获得压缩气体或液压能。发电装置（5）或泵（7）也会起到弹性元件（3）的缓冲作用和减震器（2）的阻尼作用。
发电装置（5）或泵（7）安装在车架（1）和车桥（4）之间。利用车辆震动时车架（1）与车桥（4）之间的相对运动来驱动发电装置（5）或泵（7）工作，可有两种形式：一是把发电装置（5）或泵（7）设计成往复运动式的，二是利用机构把震动时车架（1）与车桥（4）的相对运动转变为转动（或随震动周期而发生转向变化的转动）来驱动发电装置（5）或泵（7）工作。发电装置（5）可以是电磁感应式的，泵（7）最好是类似于液压缸或气压缸的结构。对于泵（7），可以和弹性元件（3）或减震器（2）复合。
一辆（节）车辆上可以安装2个以上的发电装置（5）或泵（7）。发电装置（5）发出的电可经整流、稳压，多个发电装置（5）的输出采用串、并联形式送至用电器或电瓶。泵（7）输出的压缩气体、液体由液压或气压管件、元件（6）送至蓄能器（8），以能获得稳定的，连续的能量输出。这样，利用车辆震动能获得的能量就可以被车辆广泛利用。
本发明的车辆震动能的利用方法，不需车辆的原动机提供动力，就可为车辆提供电力、液压、气压能源，可以利用到车辆上需要这些能量的诸多方面，如供给车辆上的电系，扩大车辆上的用电范围，用于刹车制动、制冷、空调，甚至可以做为车辆上的辅助驱动动力，用于车辆的起动和短时间加力等。
下面结合附图来说明本发明的实施例：
图一是利用震动能发电的示意图。
图二是利用震动能获得液压能或气压能的示意图。
图一中，（1）是车架，（2）是减震器，（3）是弹性元件，（4）是车桥，（5）是发电装置。发电装置（5）和减震器（2）弹性元件（3）一样，安装在车架（1）和车桥（4）之间。图一（a）的发电装置（5）是利用震动时车架（1）与车桥（4）的相对运动使与线圈相链的磁场发生变化的发电方法，图一（b）的发电装置（5）是导体与磁场间有相对运动的发电方法，它是由车架（1）和车桥（4）之间的相对运动转变为转动的机构来驱动发电装置（5）。
图二，（1）是车架，（2）是减震器，（3）是弹性元件，（4）是车桥，（6）是液压或气压管件、元件，（7）是泵，（8）是蓄能器，（9）是液或气马达。泵（7）和减震器（2）、弹性元件（3）一样，安装在车架（1）与车桥（4）之间。泵（7）通过液压或气压管件、元件（6）和蓄能器（8）连接。马达（9）是作功的部件。
以图一（a）为例：在车辆的车架（1）与车桥（4）之间适当位置安装两个以上发电装置（5）。根据车辆行驶震动的振幅和频率和要求发电的电压、电流来设计发电装置（5），发电装置（5）的工作行程要满足悬架的压、伸行程。在每个发电装置（5）的输出端配置稳压器、整流器，用串联或并联的形式至用电器或电瓶，或者使发电装置（9）直接至用电器。
以图二为例：泵（7）是类似于液压缸或气缸的结构，亦类似于减震器（2）的缸筒，活塞结构。图中的泵（7）是双作用式的，即在悬架的压缩行程内，泵（7）一端腔内产生液压或气压，由液压或气压管件、元件（6）送至蓄能器（8），另一端腔内同时吸入液或气;在悬架的伸张行程内，泵（7）的两腔和压缩行程相反，一端吸入液或气，另一端产生液或气压，由液压或气压管件、元件（6）送至蓄能器（8）。这样，车辆行驶中的震动能的一部分就被蓄能器（8）蓄存，而马达（9）就可以利用蓄存的能量驱动诸如发电机、压缩机等，甚至做为车辆的辅助动力用于车辆起步，短时加力等。
当然，泵（7）还可以做成单作用式的，即在悬架的伸张行程内泵（7）一腔做功输出液压或气压能，并产生对震动的阻尼，可以达到迅速减震的效果，而在悬架的压缩行程内吸入液或气，以便充分利用弹性元件的弹性，以缓和冲击。
由于泵（7）的作用对于悬架相当于减震器（2）的作用，其结构也和减震器（2）有类似之处，所以泵（7）和减震器（2）复合，是一种很理想的用于车辆悬架的部件，即可减震，又能利用震动能量。

Claims (5)

1、车辆震动能的利用方法，车辆悬架系统的车架(1)与车桥(4)之间并联安装减震器(2)和弹性元件(3)，本发明的特征是在车辆悬架系统的车架(1)与车桥(4)之间还具有两只以上的发电装置(5)或泵(7)。
2、根据权利要求1的车辆震动能的利用方法，其特征是发电装置（5）是电磁感应式的发电装置（5）。
3、根据权利要求1的车辆震动能的利用方法，其特征是泵（7）是类似于液压缸或气压缸的泵（7）。
4、根据权利要求1的车辆震动功能的利用方法，其特征是泵（7）是可以和减震器（2）或弹性元件（3）复合在一起的泵（7）。
5、根据权利要求1或3或4的车辆震动能的利用方法，其特征是泵（7）通过液压或气压管路、元件（6）和蓄能器（8）连接。
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