CN2065577U - 惯性行驶车 - Google Patents

Abstract

惯性行驶车是按惯性运动原理设计由发动机或人力脚踏驱动，经飞轮贮能、通过冲击发电机——圆盘直线电动机组，间隙释放飞轮动量能来维持其惯性行驶的车辆。飞轮与发电机转子同轴，直线电机动子轴与后车轮轴由链轮链条副联结。后车轮与飞轮有另一套链轮链条副相联，车辆行驶发电机间隙励磁，车辆减速使飞轮加速贮能。

Description

本发明是一种交通工具，属于脚踏人力车和汽车技术领域。

现有各种脚踏人力车、各种汽车的行驶，都是连续提供驱动动力直接给车辆加速度和克服车辆行驶过程中的阻力。当车辆减速缓行或停车之前，车辆的惯性动量都由制动系统转化为摩擦损耗而全部耗散掉。实际上这种车辆的驱动能量主要消耗在车辆的惯性加速给车辆以惯性动量，而克服行驶过程的阻力——即克服车辆行驶过程中的动摩擦力和空气阻力的损耗比例很小。因此，这种车辆行驶动力能源消耗大，相应排放废气多污染环境严重，同时结构复杂造价高。

本发明的任务是提出一种按车辆惯性动量行驶原理设计其构造的新型车辆。这种车辆的发动机或人力脚踏动力是连续不断地提供飞轮驱动力，使飞轮加速旋转贮能，而不是直接驱动车辆行驶。冲击发电机的转子装在飞轮的同一轴上，也跟着飞轮一块加速旋转（其转动惯量可以折算到飞轮上），当发电机加上励磁才由发电机吸收飞轮上贮存的机械动量能转变为电能供给圆盘直线电动机。直线电动机动子通过轴上的链轮链条副驱动车轮旋转，使车辆行驶。

车辆需要减速缓行或需要停止行驶之前，后车轮轴上有另一套链轮链条副，通过离合器控制带动飞轮加速，以回收车辆的惯性动量馈入飞轮贮能。因此，这种车辆所需要的驱动动力仅仅是用来克服车辆行驶过程中的摩擦阻力和空气阻力与补充惯性动能回收过程中的转换效率上的损耗而已。

解决上述任务的方案是由小型发动机或人力脚踏驱动装置，通过链轮链条副带动飞轮旋转，从动链轮是离合器式的，以给飞轮的加速贮能的限量和保护。飞轮可以用钢带卷制或新型的高比强度材料（例如纤维和晶须增强材料）制成，以增加飞轮转速和贮能容量、发电机可以是直流型的或单相交流或三相交流型发电机，发电机转子跟飞轮一块旋转，在无励磁状态下，发电机属于无输出端电压的空转状态。发电机的输出电源线通过切换开关与圆盘直线电动机联结，直线电动机的结构型式与使用电源有关，可相应与发电机配合，亦可以是直流型的或单相交流或三相交流电动机。当采用交流电路系统时，电路上可并联电容器组，作为发电机初励磁和供给直线电动机无功功率用。直线电动机动子轴上有链轮与车轮轴上的链轮，组合成链轮链条副，这套链轮链条副上不设离合器，以便可控制直线电动机动子正、反转，使车辆可前行或后退。

车轮轴上另设经离合器控制的链轮链条副与飞轮轴相配合。当车辆减速缓行时，车辆的惯性动量通过这套链轮链条副使飞轮旋转加速加以贮能。

这种车辆构造上，把小型发动机和人力脚踏装置同时装上去；就是一种新型的人力——机动两用的惯性行驶车，如发动机发生故障，也可以用人力脚踏继续行驶。或迅速使车辆转移到道路旁，不致阻塞交通。

因此，这种构造的车辆结构简单，造价低运行可靠性好，耗能少、污染小。

以下结合附图对发明作进一步的详细描述：

图1、图2是本发明一种具体结构布置图；

图3是冲击发电机与圆盘直线电动机联结电路系统图之一；

图4是车辆后车轮轴与圆盘直线电动机动子间链轮链条副的配合示意图。

图5是车辆后车轮轴与飞轮轴相联结的链轮链条副示意图；

图6是三相圆盘直线感应电动机的一种结构图。

参照图1与图2：比常规同类型载重量汽车功率较小的发动机或人力脚踏驱动装置1放在车辆内前车底盘上1′的位置，飞轮2和冲击发电机3布置在2′和3′的地方、圆盘直线电动机动子5的圆盘直径较大，放在后车底盘车轮上方5′的位置。其静子4放在动子两侧4′的方位。后车盖可以向后顶开，开放到7′的位置。

图3是一种具体电力电路联结系统图。冲击发电机定子32上引出三相交流电源出线，通过相序切换开关16，供电给圆盘直线电动机静子4和电容器组13。亦可以在并联电容器连接处加装开关先与发电机引出电压端联通，待发电机建立起端电压之后，再合上开关16输电给圆盘直线电动机静子4。切换相序开关16是由于该具体结构系统为三相交流电路，可以直接控制圆盘直线电动机正、反旋转。电容器组开始是供给发电机无功使之其建立端电压，而后则同时供给直线电机无功功率。

本实例中的冲击发电机采用正交磁场电机的专利技术（注：该项专利的专利权人是本人，专利申请号：88215189.4）。冲击发电机转子11，同时又与其定子组成一台励磁机。圆盘直线电动机采用常规三相交流感应电动机原理设计，其动子5可以用钢次级结构，亦可以非磁性次级结构，或者在钢次级上开槽嵌上付边绕组。整个冲击发电机。圆盘直线电动机的电路系统，由于飞轮释放能量时转速逐渐下降，其交变频率也是下降的，利用圆盘直线电动机的异步特性和圆盘直线异步电动机具有启动力矩在滑差S＝1时为最大的特性，正适合车辆启动时需要，这样的电力驱动的电路系统，可以做到整台车辆上无电刷、无集电环装置，使车辆运行过程中无电火花和无电磁波干扰，提高运行可靠性。

图4是圆盘直线电动机动子上的轴21装上主动链轮22，由链条25与从动链轮24，把转动力矩传递到车辆后轮轴23上。图中26是二个紧链条装置。

图5是车辆后轮轴23上装有另一个离合器式的链轮32，通过链条35与飞轮轴31另一个离合器式链轮34，把车轮在减速时的惯性力矩传递到飞轮2的轴31上。

图6是常规三相圆盘直线感应电动机构造，静子铁心4上嵌有三相电机绕组43，静子为双边型构造，动子5在两个相对的静子中间通过。动子轴21跟着动子5转动，动子5若为钢次级亦可以开槽42，槽中嵌入电机付边绕组44，以改善电机性能。

本发明可作城市小客车、私人简易轿车和各种轻型汽车及人力    机动两用车。

Claims (4)

1、一种惯性行驶车，包括发动机或人力脚踏驱动装置、冲击发电机、飞轮、圆盘直线电动机静子动子，圆盘直线电动机动子轴与后车轮轴之间的链轮链条副、后车轮轴与飞轮和发电机转子的轴的链轮链条副，以及发动机或人力脚踏驱动装置的轴与发电机转子的轴的链轮链条副。其特征在于发动机或人力脚踏驱装置的动力带动飞轮加速旋转贮能，通过冲击发电机的间隙励磁发电供给圆盘直线电动机以间隙释放飞轮动量能来维持车辆惯性行驶、后车轮轴与飞轮轴，有离合器控制的链轮链条副，车辆减速使飞轮加速旋转贮能。

2、按照权利要求1的惯性行驶车，其特征在于发动机或人力脚踏驱动装置与飞轮和冲击发电机转子的轴，由链轮链条副联接，其动力连续不断提供飞轮加速旋转贮能。

3、按照权利要求1的惯性行驶车，其特征在于冲击发电机间隙性励磁，使其发出冲击电压电流供给圆盘直线电动机静子，使其动子旋转，并控制直线电动机激磁改变相序可使直线电动机动子正、反转向。

4、按照权利要求1的惯性行驶车，其特征在于车辆后车轮轴与飞轮的轴，有链轮链条副联结，并有离合器控制，当车辆减速缓行时，车辆的惯性动量可传递到飞轮，使飞轮加速旋转。

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