CN2379619Y - 车、船用自供能量发动机 - 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
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Abstract

本实用新型提供一种车、船用自供能量发动机,其适用于水、陆等需要使用发动机的运载装置领域。本实用新型是利用车、船行驶时产生的震动、颠簸和倾斜偏转的能量使偏心飞轮摆转,把平面蜗卷弹簧卷紧而集蓄变形能。松卷释放力矩使发电机或空压机工作;从而带动直流电动机或气马达以驱动车、船行驶。当能量多余时,发电机可向蓄电池充电。当车辆上坡、船舶逆行而需要较大能量时,蓄电池也可补充供电。车、船从静止起动时用蓄电池带动。

Description

车、船用自供能量发动机
本实用新型提供一种车、船用自供能量发动机。
本实用新型涉及水、陆运载装置的心脏——发动机领域。
当今世界，车辆、船舶乃是主要的交通工具，而这些车辆、船舶的动力来源，不外乎蒸汽机、内燃机、电能、太阳能、原子能等。蒸汽机的体积大、出力小、热效率低、燃料污染环境等，现已基本被淘汰。内燃机的主要燃料是汽油、柴油，其燃烧后从车、船尾气中排放的有毒物质大约有100种左右，汽车排放尾气的污染，已占城市空气污染总量的70％以上，而且地球上石油的储量也是有限的。电能干净而极少污染，是比较理想的能源，但铁路电力机车和城市电车都要敷设电力架空线路而使基本建设投资过大，而且，其他道路上行驶的车辆也无法使用比模式；若采用蓄电池供电的电动汽车和电动小艇，则因为蓄电池体积和重量太大而容量小，造成行驶路程短，世界各国虽竟相研究，但真正实用化还有一定的距离，再者，这也仍然需要用电力来充电，也要消耗能源。太阳能虽然取之不尽用之不竭，但世界各国经多年研究，其收集装置的费用昂责，难于投入实际应用，夜间无太阳时更是无法。原子能除了在大型舰艇上有所使用之外，其他车辆和船舶上的应用尚为期遥远。
本实用新型的目的是提供一种不用再专门供应能源及燃料，而是将车辆、船舶运行时产生的震动、颠簸和倾斜偏转的能量转化为推动车、船行驶动力的车、船用自供能量发动机。
本实用新型是这样实现的：江河因为有落差而使水流动；湖海无风三尺浪；陆地上绝对水平的道路是没有的。所以船舶和车辆在行驶时都会产生剧烈的震动，虽然采取各种措施减震，但仍不能消除颠簸；道路不可能绝对水平，至使车辆必然产生倾斜。本实用新型就是将车、船运行时这些震动、颠簸和倾斜偏转的能量通过水平安装在车、船上的偏心飞轮的摆转来收集并转化为机械能。不论是风浪或道路水平引起的震动、颠簸或倾斜偏转，水来安装的偏心飞轮都会产生摆转。偏心飞轮又与集能齿轮连为一体，即偏心飞轮摆转时，集能齿轮也跟着摆转，不论朝哪个方向两者都是同时同步的。集能齿轮同时又分别与两个方向相反的棘齿轮(或超越离合齿轮)啮合，即不论集能齿轮往哪个方向摆转，都有一个棘齿轮工作，而另一个打滑。方向相反的两个棘齿轮(或超越离合齿轮)又分别与两个底齿轮固定在各自的轴上，两个底齿轮相互啮合，其中一个底齿轮又与弹簧轴齿轮啮合，弹簧轴齿轮与平面蜗卷弹簧的内端同固定在弹簧轴上，当弹簧轴齿轮转动时，即可将平面蜗卷弹簧卷紧而紧抱在弹簧轴上。平面蜗卷弹簧的外端与弹簧盒轮的内壁固定连接，弹簧盒轮通过滚珠轴承与弹簧轴活动连接，当平面蜗卷弹簧卷紧后仍在继续获得卷紧的能量时，则弹簧盒轮被带着绕弹簧轴转动，不致于使平面蜗卷弹簧折断。平面蜗卷弹簧松卷时，即可带动弹簧盒轮转动，从而带动发电机或空气压缩机或液压泵工作。
平面蜗卷弹簧是等截面的带状长形材料绕制成平面螺旋线型的圈数多、变形角大、能储存较多能量的接触型平面蜗卷弹簧。弹簧盒轮的外圈可以是齿轮、链轮、蜗轮、皮带轮、凸轮等能带动发电机或空气压缩机或液压泵转动的机构。
本实用新型是把车辆、船舶行驶时产生的震动、颠簸和倾斜偏转的能量通过水平安装的偏心飞轮产生摆转来收集并转化为机械能，将平面蜗卷弹簧卷紧而集蓄变形能，平面蜗卷弹簧松卷时释放变形能使之转化为推动车、船行驶的动力，这就不用再专门供应能源和燃料，也无环境污染。而现有的车辆、船舶，都要专门为之提供能源及燃料，尤其是当今世界上保有量最多的内燃机汽车和船舶，其不仅耗用了地球上有限的石油资源，而且排放有毒尾气对人类赖以生存的环境造成极大的破坏。
以下将结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
图1是本实用新型的轴侧投影结构原理示意图。
图2是棘齿轮3的原理放大图。
图3是棘齿轮13的原理的放大图。
参照图1，将车、船震动、颠簸和倾斜偏转的能量通过摆转来收集并转化为机械能的偏心飞轮1与集能齿轮2连为一体，案能齿轮2同时分别与方向相后的两个棘齿轮3和13啮合，棘齿轮3与底齿轮5同固定在轴4上，棘齿轮13与底齿轮6同固是在轴14上，底齿轮5与底齿累6啮合，底齿轮6同时又与弹簧轴齿轮12啮合，弹簧轴齿轮12紧固在弹簧轴11上，弹簧轴11又与圈数多，变形角大、卷紧时能储存较多能量的平面蜗卷弹簧8的内端固定连接，平面蜗卷弹簧8的外端与弹簧盒轮7的内壁固定连接，弹簧盒轮7通过滚珠轴承10与弹簧轴11活动连接，弹簧盒轮7通过各种机械方式传动以带动发电机或空气压缩机或液压泵工作。
从图1所示的结构原理示意图中可知，车辆、船舶行驶时产生的震动、颠簸和倾斜偏转必然使水平安装的偏心飞轮产生摆转，当偏心飞轮1顺时针方向摆转时，则连为一体的集能齿轮2也同时顺时针摆转，其带动棘齿轮13逆时针方向转动，此时棘爪带动轴14也逆时针转，底齿轮6也跟着被带动逆时针转，从而带动弹簧轴齿轮12顺时针转动，所以平面蜗卷弹簧8受力而卷紧，此时，方向相反的棘齿轮3逆时针方向旋转而打滑，底齿轮5被底齿轮6带着空转。若偏心飞轮1逆时针方向摆转时，则集能齿轮2也逆时针摆转，其带动棘齿轮3顺时针方向转(此时棘齿轮13打滑)，棘爪带动轴4也顺时针转，底齿轮5也随着顺时针转，其带动底齿轮6逆时针转，底齿轮6又使弹簧轴齿轮12顺时针转，同样使平面蜗卷弹簧8卷紧。所以，偏心飞轮1不论朝哪个方向摆转，其基于两个方向相反的棘齿轮的作用，都能使弹簧轴齿轮12顺时针方向转而卷紧平面蜗卷弹簧8。由于车、船行驶时的震动、颠簸和倾斜偏转一直都会有，所以偏心飞轮1的摆转是不会间断的，平面蜗卷弹簧8就始终能不断的获得卷紧的能量。平面蜗卷弹簧8松卷时，释放集蓄的变形能即可带动弹簧盒轮7旋转，从而带动发电机或空气压缩机或液压泵9工作，使之产生电能或压缩空气或压力油，从而带动直流电动机或气马达或液马达以驱动车、船等运载装置。当能量有多余(即车辆下坡、船舶顺水行)时，则电能可向蓄电池充电，压缩空气继续使储气罐增压，液压泵使储能器增压。当车辆上坡，船舶逆行而需要较多能量时，此时蓄电池也可向直流电动机供电以增大行驶的牵引力。在车、船从静止状态起动时，是用蓄电池带动直流电动机或储气罐中储存的压缩空气带动气马达，从而使车、船从静止状态下开动。本车、船用自供能量发动机，在一辆车(或一艘船)上可根据实际需要安装一台或多台，其大小也按车、船的吨位来设计。平面蜗卷弹黄也可按需要而改变其制造材料的厚薄、宽窄及总体长度、偏心飞轮也同样根据实际情况设计其重量、大小和偏心度等。压缩空气的储气罐，可根据压力大小选容器，也可用无缝方管，将其密排于车、船底部，这样布局较为紧凑。若车、船只用直流电动机驱动而不用气马达时，则压缩空气可于车辆制动。

Claims (5)

1、一种将车辆、船舶运行时产生的震动、颠簸和倾斜偏转的能量转化为推动车、船行驶的动力的车、船用自供能量发动机，由偏心飞轮、棘齿轮、平面蜗卷弹簧、弹簧盒轮组成，其特征是将震动、颠簸和倾斜偏转通过摆转来收集并转化为机械能的偏心飞轮(1)与集能齿轮(2)连为一体，集能齿轮(2)同时分别与方向相反的两个棘齿轮(3)和(13)啮合，棘齿轮(3)与底齿轮(5)同固定在轴(4)上，棘齿轮(13)与底齿轮(6)同固定在轴(14)上，底齿轮(5)与底齿轮(6)啮合，底齿轮(6)同时又与弹簧轴齿轮(12)啮合，弹簧轴齿轮(12)紧固在弹簧轴(11)上，弹簧轴(11)又与圈数多、变形角大、卷紧时能储存较多能量的平面蜗卷弹簧(8)的内端固定连接，平面蜗卷弹簧(8)的外端与弹簧盒轮(7)的内壁固定连接，弹簧盒轮(7)通过滚珠轴承(10)与弹簧轴(11)活动连接，弹簧盒轮(7)通过各种机械方式传动以带动发电机或空气压缩机或液压泵工作。
2、根据权利要求1所述的车、船用自供能量发动机，其特征是连为一体的偏心飞轮(1)与集能齿轮(2)两者的摆转是同时同步的。
3、根据权利要求1所述的车、船用自供能量发动机，其特征是方向相反的两个棘齿轮(3)和(13)也可以是方向相反的两个超越离合齿轮。
4、根据权利要求1所述的车、船用自供能量发动机，其特征是平面蜗卷弹簧(8)是等截面的带状长形材料绕制成平面螺旋线型的圈数多、变形角大。能储存较多能量的接触型平面蜗卷弹簧。
5、根据权利要求1所述的车、船用自供能量发动机，其特征是弹簧盒轮(7)的外圈可以是齿轮、链轮、蜗轮、皮带轮、凸轮等能带动发电机、空气压缩机或液压泵转动的结构。
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