CN106347141B - 具有自动节能减阻结构的汽车及其运作方式 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有自动节能减阻结构的汽车及其运作方式。本发明包括车体，车体的前端设置前风向传感器，车体的前端设置若干个进风口，进风口的端口处设置转动导风嘴，车体的底部设置平衡风口，车体的后端设置后风向传感器，车体的后端设置若干个出风口，出风口的端口处设置摆动导风板，进风口与出风口之间由若干风道连通，若干风道设置在车体内的两侧部，风道内设置风扇，风扇连接风力发电机，车体内部设置蓄电池，风力发电机通过电路连接蓄电池，平衡风口与出风口之间通过底风道连通，底风道的尾部设置排水门，车体的两侧部设置侧风向传感器，车体的两侧部设置变形导风板，变形导风板的内侧贴设驱动支架，驱动支架的末端连接驱动油缸。

Description

具有自动节能减阻结构的汽车及其运作方式

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种汽车，特别是一种具有自动节能减阻结构的汽车及其运作方式。

背景技术

众所周知，在气流中快速运动的汽车，都需要消耗大量的能源来克服阻力。其中，由于汽车的运动过程是不断地撞开其运动前方厚厚的气流的过程(正压力)，因此，克服正压力是最主要的能源消耗。另外，由于汽车在高速运动的过程中，必然会在后端(尾部)形成负压力，因此，汽车同时又要被尾部形成的负压紧紧的拉住，克服负压力构成了仅次于克服正压力的又一最主要的能源消耗。紧接着，由于被汽车刚刚撞开的气流受到挤压，不可能立刻就远离汽车，这些刚刚被撞开的气流仍然还会紧紧的包裹在汽车的侧面，从而形成侧向压力。还有，汽车底部流体运动速度慢于汽车上部流体运动速度，速度慢气压高，速度快气压低，由此产生的升力阻力给汽车行驶带来不稳定不安全及阻力。

现有技术中的减阻方式均缺乏自动感测及智能调整效果，从而结构死板，作用局限，不能够实现适应性减阻方式。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种利用感测、分析及调控相配合，从车体的前后底侧四方面进行可适应变化的减阻导风调节，以实现最优省力减耗效果的具有自动节能减阻结构的汽车及其运作方式。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：具有自动节能减阻结构的汽车，包括车体，所述车体的前端设置前风向传感器，所述车体的前端设置若干个进风口，所述进风口的端口处设置转动导风嘴，所述转动导风嘴的嘴口上设置升降板，所述车体的底部设置平衡风口，所述平衡风口上设置开闭板，所述车体的后端设置后风向传感器，所述车体的后端设置若干个出风口，所述出风口的端口处设置摆动导风板，所述出风口的端口上设置升降盖，所述进风口与出风口之间由若干风道连通，若干所述风道设置在所述车体内的两侧部，所述风道内设置风扇，所述风扇连接风力发电机，所述车体内部设置蓄电池，所述风力发电机通过电路连接所述蓄电池，所述平衡风口与出风口之间通过底风道连通，所述底风道的尾部设置排水门，所述车体的两侧部设置侧风向传感器，所述车体的两侧部设置变形导风板，所述变形导风板为弹性金属板，所述变形导风板的内侧贴设驱动支架，所述驱动支架的末端连接驱动油缸，所述车体内部设置控制器，所述前风向传感器、后风向传感器、侧风向传感器、转动导风嘴、升降板、摆动导风板、升降盖、开闭板、排水门、风力发电机和驱动油缸均通过电路连接所述控制器。

在上述的具有自动节能减阻结构的汽车中，所述驱动支架包括主杆，所述主杆的一端分支出若干支杆，所述支杆的末端固连所述变形导风板的不同部位，所述主杆的另一端固连所述驱动油缸的驱动轴。

在上述的具有自动节能减阻结构的汽车中，所述车体的前端设置前舱，所述前舱具有升降门，所述前风向传感器设置于前舱中，所述前风向传感器由前气缸驱动连接；所述车体的后端设置后舱，所述后舱具有升降门，所述后风向传感器设置于后舱中，所述后风向传感器由后气缸驱动连接；所述车体的侧面设置侧舱，所述侧舱具有升降门，所述侧风向传感器设置于侧舱中，所述侧风向传感器由侧气缸驱动连接；所述升降门、前气缸、后气缸与侧气缸均通过电路连接所述控制器。

在上述的具有自动节能减阻结构的汽车中，所述转动导风嘴为锥形嘴口，所述锥形嘴口的大口朝外，小口朝内。

在上述的具有自动节能减阻结构的汽车中，所述转动导风嘴的竖直转向角度为35°至45°，所述转动导风嘴的水平转向角度为40°至50°。

在上述的具有自动节能减阻结构的汽车中，所述摆动导风板的水平摆动角度为25°至35°。

在上述的具有自动节能减阻结构的汽车中，所述风道具有直线段和弧度段，所述直线段与弧度段之间过渡衔接。

具有自动节能减阻结构的汽车的运作方式，包括以下运作步骤：

1)、当汽车在行驶中，通过前风向传感器感测汽车行驶前方的风向，前风向传感器将风向信号发送至控制器，在控制器分析后，控制升降板和升降盖打开，转动导风嘴对应风向偏转调整，以正对风流使其更多直线流入；

通过时刻感测风向，并跟随调整转动导风嘴，以消除风流的倾斜阻力，更多形成直线流入实现风阻最小化。

2)、控制器开启风力发电机，风道中流过的风流带动风扇持续转动，以使得风力发电机发电，而后将电量存储入蓄电池内，以供车体使用；

3)、通过侧风向传感器感测汽车行驶侧方的风向，侧风向传感器将风向信号发送至控制器，在控制器分析后，控制驱动油缸回缩驱动轴，利用驱动轴不同的回缩量，以带动变形导风板发生不同弧形的变形量，应对不同风向进行导流减阻作用；当不需车体侧部减小风阻时，控制器控制驱动油缸伸出驱动轴，使变形导风板恢复原状；

4)、控制器开启开闭板，经过车底的风流进入平衡风口，以消除风流在车底造成的震动风力，保持了车体在高速行驶状态下的中心平稳性；

5)、经过风道及底风道的风流由出风口排出，通过后风向传感器感测汽车行驶后方的风向，后风向传感器将风向信号发送至控制器，当车体逆风行驶时，控制器控制摆动导风板不动作，以使出风口以最大面积与外界直向连通，达到排风的最高效率，当车体顺风行驶时，因排出风流与大气风流相抵影响排气，控制器控制摆动导风板调整偏移，以使得出风口与外界倾斜连通，由此大气风流无法由出风口进入风道内，并且避免排出风流与大气风流迎面相抵，使两者形成倾斜夹角更利于排风。

在上述的运作方式中，当车体在水流中行驶时，控制器开启开闭板和排水门，使得水流从平衡风口进入，经过底风道由排水门排出，以消除水流在车底造成的震动力，保持了车体在水中高速行驶状态下的中心平稳性。

在上述的运作方式中，当使用前风向传感器、后风向传感器和侧风向传感器时，控制器控制升降门开启，并控制前气缸将前风向传感器推出，后气缸将后风向传感器推出，侧气缸将侧风向传感器推出；当不使用前风向传感器、后风向传感器和侧风向传感器时，控制器控制前气缸将前风向传感器拉回，后气缸将后风向传感器拉回，侧气缸将侧风向传感器拉回，并控制升降门关闭。

与现有技术相比，本具有自动节能减阻结构的汽车及其运作方式具有以下优点：

1、一方面能够将汽车在运动过程中所遇到的正向压力的气流贯穿车体排出，避免了汽车正向迎面撞开气流所需的巨大能量消耗；另一方面，将汽车的后端由负压区改变为正压区，从而对汽车产生助推的作用。

2、使得汽车能够将紧压两侧的气流通过形变的弧形面导流，从而减小了侧面的压力，相应减小了侧面的运动阻力。

3、使汽车的底部压强减少，升力减少，汽车对地面的附着力增强，汽车行驶更平稳、更安全。另外，当汽车高速行驶时，由于汽车对地面的附着力增强，提高了动力，更加节能。

4、利用感测、分析及调控相配合，从车体的前后底侧四方面进行可适应变化的减阻导风调节，以实现自动化、智能化的最优省力减耗效果，为车体增强科技含量。

附图说明

图1是本具有自动节能减阻结构的汽车的示意图。

图中，1、车体；2、前风向传感器；3、转动导风嘴；4、后风向传感器；5、摆动导风板；6、风道；7、风扇；8、底风道；9、侧风向传感器；10、变形导风板。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本具有自动节能减阻结构的汽车，包括车体1，车体1的前端设置前风向传感器2，车体1的前端设置若干个进风口，进风口的端口处设置转动导风嘴3，转动导风嘴3的嘴口上设置升降板，车体1的底部设置平衡风口，平衡风口上设置开闭板，车体1的后端设置后风向传感器4，车体1的后端设置若干个出风口，出风口的端口处设置摆动导风板5，出风口的端口上设置升降盖，进风口与出风口之间由若干风道6连通，若干风道6设置在车体1内的两侧部，风道6内设置风扇7，风扇7连接风力发电机，车体1内部设置蓄电池，风力发电机通过电路连接蓄电池，平衡风口与出风口之间通过底风道8连通，底风道8的尾部设置排水门，车体1的两侧部设置侧风向传感器9，车体1的两侧部设置变形导风板10，变形导风板10为弹性金属板，变形导风板10的内侧贴设驱动支架，驱动支架的末端连接驱动油缸，车体1内部设置控制器，前风向传感器2、后风向传感器4、侧风向传感器9、转动导风嘴3、升降板、摆动导风板5、升降盖、开闭板、排水门、风力发电机和驱动油缸均通过电路连接控制器。

驱动支架包括主杆，主杆的一端分支出若干支杆，支杆的末端固连变形导风板10的不同部位，主杆的另一端固连驱动油缸的驱动轴。

车体1的前端设置前舱，前舱具有升降门，前风向传感器2设置于前舱中，前风向传感器2由前气缸驱动连接；车体1的后端设置后舱，后舱具有升降门，后风向传感器4设置于后舱中，后风向传感器4由后气缸驱动连接；车体1的侧面设置侧舱，侧舱具有升降门，侧风向传感器9设置于侧舱中，侧风向传感器9由侧气缸驱动连接；升降门、前气缸、后气缸与侧气缸均通过电路连接控制器。

转动导风嘴3为锥形嘴口，锥形嘴口的大口朝外，小口朝内。

转动导风嘴3的竖直转向角度为35°至45°，转动导风嘴3的水平转向角度为40°至50°。

摆动导风板5的水平摆动角度为25°至35°。

风道6具有直线段和弧度段，直线段与弧度段之间过渡衔接。

具有自动节能减阻结构的汽车的运作方式，包括以下运作步骤：

1)、当汽车在行驶中，通过前风向传感器2感测汽车行驶前方的风向，前风向传感器2将风向信号发送至控制器，在控制器分析后，控制升降板和升降盖打开，转动导风嘴3对应风向偏转调整，以正对风流使其更多直线流入；

通过时刻感测风向，并跟随调整转动导风嘴3，以消除风流的倾斜阻力，更多形成直线流入实现风阻最小化。

2)、控制器开启风力发电机，风道6中流过的风流带动风扇7持续转动，以使得风力发电机发电，而后将电量存储入蓄电池内，以供车体1使用；

3)、通过侧风向传感器9感测汽车行驶侧方的风向，侧风向传感器9将风向信号发送至控制器，在控制器分析后，控制驱动油缸回缩驱动轴，利用驱动轴不同的回缩量，以带动变形导风板10发生不同弧形的变形量，应对不同风向进行导流减阻作用；当不需车体1侧部减小风阻时，控制器控制驱动油缸伸出驱动轴，使变形导风板10恢复原状；

4)、控制器开启开闭板，经过车底的风流进入平衡风口，以消除风流在车底造成的震动风力，保持了车体1在高速行驶状态下的中心平稳性；

5)、经过风道6及底风道8的风流由出风口排出，通过后风向传感器4感测汽车行驶后方的风向，后风向传感器4将风向信号发送至控制器，当车体1逆风行驶时，控制器控制摆动导风板5不动作，以使出风口以最大面积与外界直向连通，达到排风的最高效率，当车体1顺风行驶时，因排出风流与大气风流相抵影响排气，控制器控制摆动导风板5调整偏移，以使得出风口与外界倾斜连通，由此大气风流无法由出风口进入风道6内，并且避免排出风流与大气风流迎面相抵，使两者形成倾斜夹角更利于排风。

当车体1在水流中行驶时，控制器开启开闭板和排水门，使得水流从平衡风口进入，经过底风道8由排水门排出，以消除水流在车底造成的震动力，保持了车体1在水中高速行驶状态下的中心平稳性。

当使用前风向传感器2、后风向传感器4和侧风向传感器9时，控制器控制升降门开启，并控制前气缸将前风向传感器2推出，后气缸将后风向传感器4推出，侧气缸将侧风向传感器9推出；当不使用前风向传感器2、后风向传感器4和侧风向传感器9时，控制器控制前气缸将前风向传感器2拉回，后气缸将后风向传感器4拉回，侧气缸将侧风向传感器9拉回，并控制升降门关闭。

本具有自动节能减阻结构的汽车及其运作方式具有以下优点：

1、一方面能够将汽车在运动过程中所遇到的正向压力的气流贯穿车体1排出，避免了汽车正向迎面撞开气流所需的巨大能量消耗；另一方面，将汽车的后端由负压区改变为正压区，从而对汽车产生助推的作用。

2、使得汽车能够将紧压两侧的气流通过形变的弧形面导流，从而减小了侧面的压力，相应减小了侧面的运动阻力。

3、使汽车的底部压强减少，升力减少，汽车对地面的附着力增强，汽车行驶更平稳、更安全。另外，当汽车高速行驶时，由于汽车对地面的附着力增强，提高了动力，更加节能。

4、利用感测、分析及调控相配合，从车体1的前后底侧四方面进行可适应变化的减阻导风调节，以实现自动化、智能化的最优省力减耗效果，为车体1增强科技含量。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了车体1；前风向传感器2；转动导风嘴3；后风向传感器4；摆动导风板5；风道6；风扇7；底风道8；侧风向传感器9；变形导风板10等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.具有自动节能减阻结构的汽车，包括车体，所述车体的前端设置若干个进风口，所述进风口与出风口之间由若干风道连通，所述车体的后端设置若干个出风口，其特征在于，所述车体的前端设置前风向传感器，所述进风口的端口处设置转动导风嘴，所述转动导风嘴的嘴口上设置升降板，所述车体的底部设置平衡风口，所述平衡风口上设置开闭板，所述车体的后端设置后风向传感器，所述出风口的端口处设置摆动导风板，所述出风口的端口上设置升降盖，若干所述风道设置在所述车体内的两侧部，所述风道内设置风扇，所述风扇连接风力发电机，所述车体内部设置蓄电池，所述风力发电机通过电路连接所述蓄电池，所述平衡风口与出风口之间通过底风道连通，所述底风道的尾部设置排水门，所述车体的两侧部设置侧风向传感器，所述车体的两侧部设置变形导风板，所述变形导风板为弹性金属板，所述变形导风板的内侧贴设驱动支架，所述驱动支架的末端连接驱动油缸，所述车体内部设置控制器，所述前风向传感器、后风向传感器、侧风向传感器、转动导风嘴、升降板、摆动导风板、升降盖、开闭板、排水门、风力发电机和驱动油缸均通过电路连接所述控制器。

2.根据权利要求1所述的具有自动节能减阻结构的汽车，其特征在于，所述驱动支架包括主杆，所述主杆的一端分支出若干支杆，所述支杆的末端固连所述变形导风板的不同部位，所述主杆的另一端固连所述驱动油缸的驱动轴。

3.根据权利要求1所述的具有自动节能减阻结构的汽车，其特征在于，所述车体的前端设置前舱，所述前舱具有升降门，所述前风向传感器设置于前舱中，所述前风向传感器由前气缸驱动连接；所述车体的后端设置后舱，所述后舱具有升降门，所述后风向传感器设置于后舱中，所述后风向传感器由后气缸驱动连接；所述车体的侧面设置侧舱，所述侧舱具有升降门，所述侧风向传感器设置于侧舱中，所述侧风向传感器由侧气缸驱动连接；所述升降门、前气缸、后气缸与侧气缸均通过电路连接所述控制器。

4.根据权利要求1所述的具有自动节能减阻结构的汽车，其特征在于，所述转动导风嘴为锥形嘴口，所述锥形嘴口的大口朝外，小口朝内。

5.根据权利要求1所述的具有自动节能减阻结构的汽车，其特征在于，所述风道具有直线段和弧度段，所述直线段与弧度段之间过渡衔接。

6.根据权利要求1所述的具有自动节能减阻结构的汽车的运作方式，其特征在于，包括以下运作步骤：

1）、当汽车在行驶中，通过前风向传感器感测汽车行驶前方的风向，前风向传感器将风向信号发送至控制器，在控制器分析后，控制升降板和升降盖打开，转动导风嘴对应风向偏转调整，以正对风流使其更多直线流入；

2）、控制器开启风力发电机，风道中流过的风流带动风扇持续转动，以使得风力发电机发电，而后将电量存储入蓄电池内，以供车体使用；

3）、通过侧风向传感器感测汽车行驶侧方的风向，侧风向传感器将风向信号发送至控制器，在控制器分析后，控制驱动油缸回缩驱动轴，利用驱动轴不同的回缩量，以带动变形导风板发生不同弧形的变形量，应对不同风向进行导流减阻作用；当不需车体侧部减小风阻时，控制器控制驱动油缸伸出驱动轴，使变形导风板恢复原状；

4）、控制器开启开闭板，经过车底的风流进入平衡风口，以消除风流在车底造成的震动风力，保持了车体在高速行驶状态下的中心平稳性；

5）、经过风道及底风道的风流由出风口排出，通过后风向传感器感测汽车行驶后方的风向，后风向传感器将风向信号发送至控制器，当车体逆风行驶时，控制器控制摆动导风板不动作，以使出风口以最大面积与外界直向连通，达到排风的最高效率，当车体顺风行驶时，因排出风流与大气风流相抵影响排气，控制器控制摆动导风板调整偏移，以使得出风口与外界倾斜连通，由此大气风流无法由出风口进入风道内，并且避免排出风流与大气风流迎面相抵，使两者形成倾斜夹角更利于排风。

7.根据权利要求6所述的运作方式，其特征在于，当车体在水流中行驶时，控制器开启开闭板和排水门，使得水流从平衡风口进入，经过底风道由排水门排出，以消除水流在车底造成的震动力，保持了车体在水中高速行驶状态下的中心平稳性。

8.根据权利要求6所述的运作方式，其特征在于，当使用前风向传感器、后风向传感器和侧风向传感器时，控制器控制升降门开启，并控制前气缸将前风向传感器推出，后气缸将后风向传感器推出，侧气缸将侧风向传感器推出；当不使用前风向传感器、后风向传感器和侧风向传感器时，控制器控制前气缸将前风向传感器拉回，后气缸将后风向传感器拉回，侧气缸将侧风向传感器拉回，并控制升降门关闭。