EA020546B1 - Vehicles powered by a pneumatic engine - Google Patents

Vehicles powered by a pneumatic engine Download PDF

Info

Publication number
EA020546B1
EA020546B1 EA201100472A EA201100472A EA020546B1 EA 020546 B1 EA020546 B1 EA 020546B1 EA 201100472 A EA201100472 A EA 201100472A EA 201100472 A EA201100472 A EA 201100472A EA 020546 B1 EA020546 B1 EA 020546B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
air
vehicle
energy
compressed air
compressor
Prior art date
Application number
EA201100472A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201100472A1 (en
Inventor
Геннадий Васильевич Говор
Original Assignee
Геннадий Васильевич Говор
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Геннадий Васильевич Говор filed Critical Геннадий Васильевич Говор
Priority to EA201100472A priority Critical patent/EA020546B1/en
Publication of EA201100472A1 publication Critical patent/EA201100472A1/en
Publication of EA020546B1 publication Critical patent/EA020546B1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/90Energy harvesting concepts as power supply for auxiliaries' energy consumption, e.g. photovoltaic sun-roof

Landscapes

  • Supercharger (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

The invention relates to vehicles powered by a pneumatic engine, which uses compressed air produced by the compression during the vehicle movement. The invention can be used in land vehicles, underground, water vehicles and/or air vehicles for any purpose. The invention provides a vehicle powered by a pneumatic engine, which comprises a properly-assembled body, a propelling device, the control systems and mechanisms, an electrical power supply system, a pneumatic engine, designed to transfer energy via transmission to the propelling device and means for continuous and cycle accumulation and storage of pressure air. The vehicle further comprises means for generating the working medium in the form of a pressure maintaining air flow, the said medium comprising the interconnected turborotor(s) and compressor(s) and a reduction gear. A corresponding air intake device comprising the through hole(s) is provided in the turborotor area in the body. The compressor is connected to the means for continuous and cycle accumulation and storage of pressure air and to the reduction gear, and the reduction gear is connected to the means for continuous and cycle accumulation and storage of pressure air and to the pneumatic engine. The vehicle has an almost unlimited distance-to-empty at lower relative volume of the compressed air cylinders and lower compressed air pressure in the cylinders (which will allow to reduce the vehicle safety) while maintaining the high reliability.

Description

Изобретение относится к транспортным средствам различного назначения, а именно к транспортным средствам с приводом от пневмодвигателя, в частности к транспортным средствам с приводом от пневмодвигателя, который использует сжатый воздух, получаемый путём компрессии в процессе движения транспортного средства. Изобретение может быть использовано в наземных транспортных средствах, метрополитене, водных транспортных средствах и/или воздушных транспортных средствах любого назначения.The invention relates to vehicles for various purposes, namely to vehicles driven by an air motor, in particular to vehicles driven by an air motor that uses compressed air obtained by compression during the movement of the vehicle. The invention can be used in land vehicles, subways, water vehicles and / or air vehicles of any purpose.

Идея использования энергии сжатого воздуха в качестве движущей силы на транспорте была распространена достаточно широко в середине-конце XIX века. Однако конструкции таких транспортных средств были несовершенными, и не был решён вопрос их достаточной и удобной заправки. Поэтому с ростом добычи нефти основное развитие получили двигатели внутреннего сгорания, которые вытеснил из транспорта практически все другие, включая пневмодвигатели, виды тяговых двигателей. Пневматический привод в транспорте долгие годы сохранялся лишь в качестве привода вспомогательных механизмов: тормозов, открытия дверей и прочих узлов или устройств, где не требуется затрат большого количества энергии. В то же время пневмопривод значительно удобнее, безопаснее, экологичнее других видов привода. С учётом этого в последнее время конструкторы из различных стран возобновили разработки современных пневмомобилей. Наиболее известные современные разработки в этом направлении, в том числе подтверждённые реальными моделями пневмоавтомобилей, принадлежат компании Мо!ог Иеуе1ортеи! 1п1егиа1юиа1 (МИ1), занимающейся разработкой автомобилей на сжатом воздухе уже более десяти лет, основателем которой является французский изобретатель Ги Негрэ [1]. Подробности конструкции пневмомобиля МииС.Л.Т. этой компании держатся в секрете, однако известно, что это поршневой двигатель объёмом 800 см3, в механизме которого связь поршня с коленвалом обеспечена таким образом, чтобы поршень останавливался в мёртвой точке, давая большему количеству воздуха заполнить цилиндр. После такой остановки поршень с ускорением срывается вниз. При этом сам выходной вал вращается равномерно. Заправка пневмомобиля может осуществляться на специальной станции и займет всего 2-3 мин. Можно также подключить автомобиль к розетке, предусмотрена возможность работы двигателя в режиме компрессора. Такая дозаправка займёт по меньшей мере 3-4 ч. При усовершенствовании этой конструкции приходилось решать проблемы с низкой мощностью, чрезмерной сложностью мотора и вибрациями при работе.The idea of using compressed air energy as a driving force in transport was widely distributed in the mid-late 19th century. However, the designs of such vehicles were imperfect, and the issue of their sufficient and convenient refueling was not resolved. Therefore, with the growth of oil production, the main development was received by internal combustion engines, which forced almost all others, including pneumatic engines, and types of traction engines out of transport. For many years, a pneumatic drive in transport was preserved only as a drive of auxiliary mechanisms: brakes, opening doors and other components or devices where a large amount of energy is not required. At the same time, the pneumatic drive is much more convenient, safer, more environmentally friendly than other types of drive. With this in mind, recently, designers from various countries have resumed the development of modern pneumatic vehicles. The most famous modern developments in this direction, including those confirmed by real models of pneumatic cars, belong to the company Mo! 1p1egia1yuya1 (MI1), engaged in the development of cars on compressed air for more than ten years, the founder of which is the French inventor Guy Negre [1]. Construction details of the pneumatic vehicle Mi.S.L.T. This company is kept secret, however, it is known that this is a 800 cm 3 piston engine, in the mechanism of which the piston is connected to the crankshaft so that the piston stops at a dead point, allowing more air to fill the cylinder. After such a stop, the piston breaks down with acceleration. In this case, the output shaft itself rotates evenly. Air car refueling can be carried out at a special station and will take only 2-3 minutes. You can also connect the car to a power outlet, it is possible to operate the engine in compressor mode. Such refueling will take at least 3-4 hours. With the improvement of this design, it was necessary to solve problems with low power, excessive motor complexity and vibration during operation.

В общем случае, в пневмомобиле (воздухомобиле) энергия запасается путём нагнетания сжатого воздуха с помощью соответствующих внешних устройств в баллоны, расположенные в транспортном средстве (в частности, в днище транспортного средства). Из баллонов через систему распределения воздуха сжатый воздух попадает в пневмодвигатель, приводящий автомобиль в движение. Специалисты наряду с ощутимыми преимуществами пневмомобилей отмечают и ряд их недостатков, среди которых небольшая мощность, невысокая безопасность в аварийных ситуациях, большой относительный объём, занимаемый баллонами со сжатым воздухом, и их большая относительная масса и т.д. Основным недостатком существующих пневмомобилей, препятствующим их широкому распространению, является небольшой запас хода, определяемый ограничением, накладываемым на объём баллонов со сжатым воздухом. Основным путём увеличения хода является повышение давления сжатого воздуха, однако это связано с усложнением и удорожанием как баллонов, так и систем воздухораспределения. Анализ уровня техники также показал, что основные разработки, связанные с совершенствованием конструкций пневмомобилей, направлены на усовершенствование систем распределения сжатого воздуха, его подачи в пневмодвигатель, а также на усовершенствование конструкций самих пневмодвигателей [2-6].In the general case, in a pneumatic vehicle (air vehicle), energy is stored by forcing compressed air, using appropriate external devices, into cylinders located in the vehicle (in particular, in the underbody of the vehicle). From the cylinders through the air distribution system, the compressed air enters the air motor, which drives the car into motion. Along with the tangible advantages of pneumatic vehicles, specialists note a number of their disadvantages, among which are low power, low safety in emergency situations, the large relative volume occupied by compressed air cylinders, and their large relative mass, etc. The main disadvantage of existing pneumatic vehicles, which impedes their widespread use, is a small power reserve, determined by the restriction imposed on the volume of cylinders with compressed air. The main way to increase the stroke is to increase the pressure of compressed air, however, this is due to the complication and appreciation of both cylinders and air distribution systems. The analysis of the prior art also showed that the main developments related to the improvement of pneumatic vehicle designs are aimed at improving the distribution systems of compressed air, its supply to the air motor, as well as improving the design of the air motors themselves [2-6].

В то же время в машиностроении существует целое направление, которое занимается усовершенствованием аэродинамических характеристик кузовов транспортных средств с целью снижения сопротивления встречных потоков воздуха. При этом разработки направлены только на изменение встречных потоков воздуха со снижением силы сопротивления и давления потока воздуха, в частности посредством выбора специальных форм выполнения и мест расположения деталей кузова транспортного средства [7].At the same time, in engineering there is a whole area that is improving the aerodynamic characteristics of vehicle bodies in order to reduce the resistance of oncoming air flows. In this case, the development is aimed only at changing oncoming air flows with a decrease in the resistance force and air flow pressure, in particular by choosing special forms of execution and locations of vehicle body parts [7].

Учитывая значительные величины энергии потоков воздуха, в частности встречных потоков воздуха при движении транспортного средства, которые возрастают пропорционально скорости движения транспортного средства (силы сопротивления воздуха растут пропорционально квадрату скорости потока), логичным с точки зрения автора представляется не просто преодоление сопротивления встречного потока воздуха с наименьшими потерями эффективности расходования энергии транспортным средством, а возможное полезное использование по меньшей мере части энергии встречного потока воздуха. В этой связи, автор провёл всестороннее изучение и проработку вопроса принципиальной возможности использования энергии встречного(ых) потока(ов) воздуха для зарядки пневмомобиля в процессе движения, создал и испытал ряд моделей (в уменьшенном масштабе) пневмомобилей. При этом при анализе существующего уровня техники практически не было найдено источников информации, в которых бы были упомянуты технические решения, связанные с зарядкой транспортных средств с пневматическим приводом (наземных, метрополитен, воздушных, водных) в процессе их движения. По совокупности общих технических признаков в качестве прототипа для заявляемого транспортного средства выбрано механическое транспортное средство, снабжённое воздушным двигателем [8], который соответствует по своим функциям составной части заявляемого транспортного средства - пневмодвигателю. Однако в та- 1 020546 ком механическом транспортном средстве отсутствуют отдельные средства для формирования рабочего тела с заданными характеристиками (давлением) перед подачей его в пневмодвигатель, что снижает его общую эффективность.Considering the significant values of the energy of air flows, in particular oncoming air flows during vehicle movement, which increase in proportion to the vehicle speed (air resistance forces increase in proportion to the square of the flow velocity), it seems logical from the point of view of the author not just to overcome the resistance of the oncoming air stream with the smallest loss of vehicle energy efficiency, and the possible beneficial use of at least a portion nergii oncoming airflow. In this regard, the author conducted a comprehensive study and study of the issue of the fundamental possibility of using the energy of the oncoming air stream (s) to charge the pneumatic vehicle during movement, created and tested a number of models (on a reduced scale) of pneumatic vehicles. Moreover, when analyzing the current level of technology, practically no information sources were found that mentioned technical solutions related to charging vehicles with a pneumatic drive (ground, underground, air, water) during their movement. Based on the totality of general technical features, a mechanical vehicle equipped with an air engine [8] is selected as a prototype for the claimed vehicle, which corresponds in its functions to the pneumatic engine component of the claimed vehicle. However, in such a motor vehicle, there are no separate means for forming a working fluid with predetermined characteristics (pressure) before feeding it to the air motor, which reduces its overall efficiency.

Таким образом, задачей изобретения является создание конструкции транспортного средства с приводом от пневмодвигателя, который имел бы значительно больший запас хода при меньшем относительном объёме баллонов со сжатым воздухом и меньшем давлении сжатого воздуха в баллонах (что позволит снизить безопасность транспортного средства) при сохранении высокой надежности.Thus, the object of the invention is to create a vehicle design driven by a pneumatic motor, which would have a significantly greater range with a smaller relative volume of compressed air cylinders and lower compressed air pressure in the cylinders (which will reduce vehicle safety) while maintaining high reliability.

Поставленная задача решается заявляемым транспортным средством с приводом от пневмодвигателя, выбранным из группы, включающей наземное транспортное средство, метрополитен, водное транспортное средство и воздушное транспортное средство, и содержащим скомпонованные соответствующим образом корпус транспортного средства, движитель, системы и механизмы управления, систему электрообеспечения, пневмодвигатель, выполненный с возможностью передачи посредством трансмиссии энергии на движитель, и средство для непрерывно-циклического накопления и хранения воздуха под давлением. Поставленная задача решается за счёт того, что транспортное средство дополнительно содержит средство формирования рабочего тела в виде потока воздуха под заданным давлением, включающее связанные между собой по меньшей мере один турборотор и по меньшей мере один компрессор, а также редуктор. При этом в корпусе в зоне размещения турборотора предусмотрено соответствующее средство для забора воздуха, содержащее, по меньшей мере, сквозное отверстие. Компрессор связан со средством для непрерывно-циклического накопления и хранения сжатого воздуха и с редуктором, а редуктор связан со средством для непрерывно-циклического накопления и хранения воздуха под давлением и с пневмодвигателем.The problem is solved by the claimed vehicle with a pneumatic motor drive selected from the group comprising a land vehicle, subway, watercraft and air vehicle, and containing a suitably arranged vehicle body, propulsion system, control systems and mechanisms, electrical supply system, air motor made with the possibility of transmission through transmission of energy to the propulsion device, and means for continuous cyclic storage pouring and storing air under pressure. The problem is solved due to the fact that the vehicle further comprises a means of forming a working fluid in the form of an air stream at a given pressure, including at least one turbo rotor and at least one compressor, as well as a gearbox, connected to each other. Moreover, in the housing in the area of placement of the turbo rotor, an appropriate means for intake of air is provided, comprising at least a through hole. The compressor is connected with means for continuously cyclic accumulation and storage of compressed air and with a reducer, and the reducer is connected with means for continuously cyclic accumulation and storage of air under pressure and with an air motor.

Современное развитие техники позволяет обеспечить любое транспортное средство соответствующими ему (по размеру, массе, мощности и т.п. характеристикам) турбороторами и компрессорами. Количество таких турбороторов и/или компрессоров, а также места их расположения могут быть выбраны в каждом конкретном случае с учетом ряда факторов, среди которых форма выполнения корпуса (кузова) транспортного средства, его размеры, планируемая мощность и/или грузоподъёмность (т.е. планируемый расход энергии сжатого воздуха), тип (наземное, метрополитен, воздушное, водное) транспортного средства и т.д. Таким образом, в заявляемой конструкции транспортного средства кинетическая энергия встречного потока воздуха преобразуется посредством турбороторов, компрессоров и пневмодвигателя в механическую работу, передаваемую на движитель (колёса и т.п.). При этом достаточно даже небольшой скорости движения (в зависимости от конкретной конструкции турборотора и средства для забора воздуха, их количества и мест установки), чтобы инициировать процесс компрессии воздуха и его накопления в соответствующем средстве для хранения. В зависимости от стадии движения, скорости движения и других условий (например, текущее давление сжатого воздуха в средстве для хранения сжатого воздуха) сжатый воздух из каждого компрессора может поступать как в средство для хранения сжатого воздуха, так и в редуктор для непосредственной подачи в пневмодвигатель. Переключение контуров подачи сжатого воздуха может осуществляться в зависимости от модификации транспортного средства как в автоматическом режиме (например, по значению допустимого минимального/максимального давления в средстве для хранения сжатого воздуха), так и в режиме ручного управления (в соответствии с показателями контрольно-измерительных приборов).The modern development of technology makes it possible to provide any vehicle with turbo-rotors and compressors corresponding to it (in size, weight, power, etc. characteristics). The number of such turbo-rotors and / or compressors, as well as their location can be selected in each case, taking into account a number of factors, including the shape of the vehicle body (body), its dimensions, planned power and / or load capacity (i.e. planned consumption of energy of compressed air), type (land, underground, air, water) of a vehicle, etc. Thus, in the claimed vehicle design, the kinetic energy of the oncoming air stream is converted by means of turbo-rotors, compressors and an air motor into mechanical work transmitted to the propulsion device (wheels, etc.). Moreover, even a small speed of movement (depending on the specific design of the turborotor and means for air intake, their quantity and installation sites) is enough to initiate the process of air compression and its accumulation in an appropriate storage medium. Depending on the stage of movement, speed of movement and other conditions (for example, the current pressure of the compressed air in the means for storing compressed air), compressed air from each compressor can enter both the means for storing compressed air and the gearbox for direct supply to the air motor. Switching of the compressed air supply circuits can be carried out depending on the modification of the vehicle both in automatic mode (for example, by the value of the admissible minimum / maximum pressure in the means for storing compressed air), and in the manual control mode (in accordance with the indicators of instrumentation )

В различных формах реализации средство для хранения сжатого воздуха может иметь различные формы выполнения, в том числе традиционные для известных пневмомобилей. В предпочтительных формах реализации средство для хранения сжатого воздуха может быть выполнено в виде кассетного накопителя, состоящего по меньшей мере из двух отдельных отсеков, расположенных в днище корпуса, каждый из которых выполнен с возможностью независимой связи с компрессором и с редуктором. При этом само днище может быть выполнено в виде кассетного наполнителя. Как и в описанном выше случае, выбор определенной кассеты для подачи в неё сжатого воздуха из компрессора может осуществляться либо автоматически, либо в ручном режиме.In various forms of implementation, the means for storing compressed air may have various forms of execution, including traditional for known pneumatic vehicles. In preferred forms of implementation, the means for storing compressed air can be made in the form of a cassette drive, consisting of at least two separate compartments located in the bottom of the housing, each of which is made with the possibility of independent communication with the compressor and the gearbox. In this case, the bottom itself can be made in the form of a cassette filler. As in the case described above, the selection of a particular cartridge for supplying compressed air to it from the compressor can be carried out either automatically or in manual mode.

Из практики использования воздушных потоков для производства различных видов энергии известно, что в стационарных ветроустановках даже в условиях штиля можно получить достаточный крутящий момент на валу турборотора при правильной организации сбора и/или забора воздушного потока для вращения лопастей. С учётом этого в предпочтительных формах реализации заявляемого транспортного средства средство для забора воздуха дополнительно снабжено воздухонаправителем и/или воздухоулавливателем, которые позволяют аккумулировать как можно больший поток воздуха через сквозное(ые) отверстие(я) в корпусе в зоне(ах) установки турборотора(ов).From the practice of using air flows for the production of various types of energy, it is known that in stationary wind turbines, even in calm conditions, sufficient torque can be obtained on the turbo rotor shaft with proper organization of the collection and / or intake of air flow for rotation of the blades. With this in mind, in preferred forms of implementing the inventive vehicle, the air intake device is additionally equipped with an air guide and / or air trap, which allow to accumulate the largest possible flow of air through the through hole (s) in the housing in the installation area (s) of the turbo rotor (s) )

Для повышения степени надёжности заявляемое транспортное средство может быть дополнительно снабжено по меньшей мере одним электрокомпрессором, связанным со средством для хранения сжатого воздуха и выполненным с возможностью функционирования от стационарной электросети.To increase the degree of reliability of the claimed vehicle can be additionally equipped with at least one electric compressor associated with a means for storing compressed air and made with the possibility of functioning from a stationary electrical network.

В предпочтительных формах реализации заявляемое транспортное средство может быть дополнительно снабжено генератором, связанным с турборотором, а система электрообеспечения выполнена с возможностью функционирования от указанного генератора и дополнительно снабжена аккумуляторной батареей.In preferred embodiments, the inventive vehicle may be further provided with a generator associated with a turbo rotor, and the electrical supply system is operable from said generator and is further provided with a battery.

- 2 020546- 2,020,546

Большинство известных из уровня техники транспортных средств (автомобилей) с пневмоприводом представляют собой гибридные транспортные средства, т.е. выполнены с возможностью и другого вида привода, например электрического и т.д. В некоторых формах выполнения заявляемое транспортное средство дополнительно может быть снабжено приводом, функционирующим по меньшей мере на одном дополнительном виде энергии, выбранном из группы, включающей, по меньшей мере, электрическую энергию, гидравлическую энергию, энергию природного углеводородного топлива, энергию синтетического углеводородного топлива, солнечную энергию. Такое исполнение может дополнительно улучшить характеристики транспортного средства (повысить надёжность, мощность, грузоподъёмность и т.д.).Most of the pneumatic vehicles (vehicles) known in the art are hybrid vehicles, i.e. made with the possibility of another type of drive, such as electric, etc. In some embodiments, the inventive vehicle may further be provided with a drive that operates on at least one additional form of energy selected from the group comprising at least electric energy, hydraulic energy, natural hydrocarbon fuel energy, synthetic hydrocarbon fuel energy, solar energy. This design can further improve the characteristics of the vehicle (increase reliability, power, load capacity, etc.).

Упомянутые выше и другие достоинства и преимущества заявляемого транспортного средства с приводом от пневмодвигателя будут рассмотрены более подробно на одном из возможных предпочтительных, но не ограничивающих примеров реализации со ссылками на позиции фигур чертежей, на которых представлены:The above and other advantages and advantages of the inventive vehicle driven by an air motor will be considered in more detail in one of the possible preferred, but not limiting examples of implementation with reference to the positions of the figures of the drawings, which show:

фиг. 1 - схематичное изображение наземного транспортного средства (вид сбоку);FIG. 1 is a schematic illustration of a ground vehicle (side view);

фиг. 2 - принципиальная схема компрессии воздуха с использованием кинетической энергии встречного(ых) потока(ов) воздуха, накопления и подачи сжатого воздуха в пневмодвигатель.FIG. 2 is a schematic diagram of air compression using the kinetic energy of the oncoming air stream (s), the accumulation and supply of compressed air to the air motor.

На фиг. 1 представлено схематичное изображение вида сбоку наземного транспортного средства, выполненного в виде легкового автомобиля. Автомобиль содержит скомпонованные соответствующим образом корпус 1, движитель, выполненный в виде колёс 2, пневмодвигатель 3, выполненный с возможностью передачи посредством трансмиссии (на чертеже не изображена) энергии на колёса 2. Автомобиль содержит также системы и механизмы управления, систему электрообеспечения, которые ввиду несущественности форм их выполнения в рамках данного изобретения и очевидности для специалистов в данной области техники на чертеже не представлены. В корпусе 1 в данной форме реализации предусмотрено четыре (спереди в зоне крыши и в зоне воздухозабора для радиатора и с двух сторон в задней нижней части корпуса) соответствующих средства 4 для забора воздуха из встречного потока 5, содержащих сквозное отверстие, снабжённое воздухонаправителем и/или воздухоулавливателем. Зоны выполнения в корпусе средств 4 для забора воздуха из встречного потока 5 соответствуют зонам установки турборотора и компрессора, которые для упрощения представлены в виде общих блоков турбинных компрессоровIn FIG. 1 is a schematic side view of a land vehicle in the form of a passenger car. The car contains an appropriately arranged case 1, an engine made in the form of wheels 2, an air motor 3 made with the possibility of transferring energy to the wheels 2 by means of a transmission (not shown). The car also contains control systems and mechanisms, an electrical supply system, which, due to immateriality forms of their implementation in the framework of this invention and the obviousness to specialists in this field of technology in the drawing are not presented. In the housing 1 in this form of implementation, there are four (in front in the roof area and in the intake area for the radiator and on both sides in the rear lower part of the housing) corresponding means 4 for air intake from the oncoming stream 5, containing a through hole provided with an air guide and / or air trap. The execution zones in the housing of the means 4 for intake of air from the oncoming flow 5 correspond to the installation zones of the turbo rotor and compressor, which for simplification are presented in the form of common blocks of turbine compressors

6. В днище автомобиля размещено средство для непрерывно-циклического накопления и хранения воздуха под давлением, выполненное в виде кассетного накопителя 7, состоящего по меньшей мере из двух отдельных отсеков. Выполненными в сером цвете стрелками на чертеже показаны направления перемещения сжатого воздуха между основными устройствами и системами автомобиля. Стрелкой 8 обозначено направление движения автомобиля.6. At the bottom of the vehicle there is a means for continuously cyclic accumulation and storage of air under pressure, made in the form of a cassette drive 7, consisting of at least two separate compartments. Arrows made in gray on the drawing show the directions of movement of compressed air between the main devices and systems of the car. Arrow 8 indicates the direction of movement of the car.

На фиг. 2 представлена принципиальная схема компрессии воздуха с использованием кинетической энергии встречного(ых) потока(ов) воздуха, накопления и подачи сжатого воздуха в пневмодвигатель (для одного из четырех блоков 6 турбинного компрессора). На чертеже, в частности, изображены встречный поток воздуха (обозначен стрелками 5), средство 4 для забора воздуха из встречного потока 5, содержащее сквозное отверстие, снабжённое воздухонаправителем и/или воздухоулавливателем, связанные между собой турборотор 9 и компрессор 10 из состава блока турбинного компрессора 6 по фиг. 1, кассетный накопитель 7, в данном примере содержащий 9 отдельных отсеков, каждый из которых выполнен с возможностью связи и с компрессором(ами) 10 и с редуктором 11, редуктор 11 и пневмодвигатель 3. Редуктор 11, в свою очередь, выполнен с возможностью связи, с одной стороны, с каждым компрессором 10 и каждым отсеком кассетного накопителя 7 и, с другой стороны, с пневмодвигателем 3. Пневмодвигатель, в свою очередь, посредством трансмиссии (на чертежах не изображена) приводит в движение движитель (в данном примере колёса 2 по фиг. 1) и соответственно обеспечивает перемещение всего транспортного средства в целом.In FIG. 2 is a schematic diagram of air compression using the kinetic energy of the oncoming air stream (s), the accumulation and supply of compressed air to the air motor (for one of the four turbine compressor units 6). The drawing, in particular, shows the oncoming air flow (indicated by arrows 5), means 4 for intake of air from the oncoming flow 5, containing a through hole provided with an air guide and / or air trap, interconnected turbo rotor 9 and compressor 10 from the turbine compressor unit 6 of FIG. 1, a cassette drive 7, in this example containing 9 separate compartments, each of which is configured to communicate with both compressor (s) 10 and gearbox 11, gearbox 11 and air motor 3. Gearbox 11, in turn, is configured to communicate , on the one hand, with each compressor 10 and each compartment of the cassette drive 7 and, on the other hand, with an air motor 3. The air motor, in turn, drives the propulsion device (in this example, wheels 2 on Fig. 1) and accordingly obes echivaet moving the entire vehicle as a whole.

Как уже упоминалось выше, заявляемое транспортное средство может дополнительно содержать любое из перечисленных ниже блоков/устройств или любую их комбинацию:As already mentioned above, the claimed vehicle may further comprise any of the following blocks / devices or any combination thereof:

электрокомпрессор, выполненный с возможностью связи с кассетным накопителем 7 и с возможностью работы от стационарной электросети;an electric compressor configured to communicate with a cassette drive 7 and with the ability to work from a stationary electrical network;

связанный с турборотором генератор; аккумуляторную батарею;a generator connected to the turbo rotor; rechargeable battery;

привод с использованием по меньшей мере одного дополнительного вида энергии, выбранного из группы, включающей, по меньшей мере, электрическую энергию, гидравлическую энергию, энергию природного углеводородного топлива, энергию синтетического углеводородного топлива, солнечную энергию.a drive using at least one additional type of energy selected from the group comprising at least electrical energy, hydraulic energy, natural hydrocarbon fuel energy, synthetic hydrocarbon fuel energy, solar energy.

При этом и сам двигатель может быть в гибридном исполнении.At the same time, the engine itself can be in a hybrid version.

Заявляемое транспортное средство работает следующим образом.The inventive vehicle operates as follows.

Первая заправка автомобиля сжатым воздухом может осуществляться либо от внешних компрессоров, либо с использованием собственного электрокомпрессора, подключенного к электрической сети. Заправку осуществляют до заданного значения давления сжатого газа в отсеке(ах) кассетного накопителя 7. Уровень заправки, а также распределение сжатого воздуха в отсеках регулируется предпочтительно автоматически во избежание достижения в отсеке(ах) небезопасно высокого давления.The first filling of the car with compressed air can be carried out either from external compressors, or using its own electric compressor connected to the electrical network. Refueling is carried out to a predetermined pressure value of the compressed gas in the compartment (s) of the cassette drive 7. The level of refueling, as well as the distribution of compressed air in the compartments, is preferably automatically adjusted to avoid unsafe high pressure in the compartment (s).

- 3 020546- 3,020,546

В начале движения сжатый воздух из отсека(ов) кассетного накопителя 7 поступает в редуктор 11, который регулирует значение давления сжатого воздуха (рабочего тела) на входе в пневмодвигатель 3 на заданном для данного двигателя 3 уровне.At the beginning of the movement, compressed air from the compartment (s) of the cassette drive 7 enters the gearbox 11, which controls the pressure value of the compressed air (working fluid) at the inlet of the air motor 3 at a level specified for this engine 3.

Альтернативно, в случае наличия в транспортном средстве дополнительного привода, отличного от пневмопривода, первичная зарядка может не осуществляться. В таких случаях привод в начале движения осуществляется от другого вида энергии (электрической, солнечной, углеводородного топлива и т.д.).Alternatively, if the vehicle has an additional drive other than a pneumatic drive, the primary charge may not be carried out. In such cases, the drive at the beginning of the movement is from another type of energy (electric, solar, hydrocarbon fuel, etc.).

В общем случае, даже при неподвижном положении транспортного средства в целом и его корпуса 1 в частности, за счёт наличия естественных воздушных воздушные потоки будут направляться средствами 4 для забора воздуха в зону турбороторов 9, приводя их во вращение и тем самым запуская компрессор 10. При движении транспортного средства формируются встречные потоки 5 воздуха, которые усиливаются по мере возрастания скорости транспортного средства. Вращение турбороторов 9 ускоряется, обеспечивая режим работы соответствующих компрессоров 10, достаточный для компрессии воздуха до заданного значения давления. При этом в процессе движения транспортного средства при достаточном уровне компрессии воздуха он поступает непосредственно в редуктор 11, где давление воздуха, при необходимости, может снижаться и поддерживается на заданном уровне. Избыток сжатого воздуха может поступать в отсек(и) кассетного накопителя 7, выполненного в днище корпуса 1 транспортного средства, для хранения и дальнейшего использования. Сжатый воздух с заданным значением давления с выхода редуктора 11 поступает в пневмодвигатель 3, где его энергия преобразуется в форму, подходящую для привода движителя (в рассматриваемом примере колёс 2).In the general case, even with the stationary position of the vehicle as a whole and its body 1 in particular, due to the presence of natural air, air flows will be directed by means 4 for air intake into the area of the turbo-rotors 9, bringing them into rotation and thereby starting the compressor 10. When Oncoming air flows 5 are formed in the vehicle’s movement, which increase with increasing vehicle speed. The rotation of the turborotors 9 is accelerated, providing the operating mode of the respective compressors 10, sufficient to compress the air to a predetermined pressure value. Moreover, during the movement of the vehicle with a sufficient level of air compression, it enters directly into the gearbox 11, where the air pressure, if necessary, can be reduced and maintained at a given level. Excess compressed air can enter the compartment (s) of the cassette drive 7, made in the bottom of the vehicle body 1, for storage and further use. Compressed air with a given pressure value from the output of the gearbox 11 enters the air motor 3, where its energy is converted into a form suitable for driving the propulsion device (in the considered example of wheels 2).

Таким образом, в процессе движения транспортного средства в направлении 8 за счёт преобразования кинетической энергии встречных потоков 5 воздуха не только расходуется энергия сжатого воздуха, но и параллельно происходит накопления её излишков в кассетном накопителе 7. Это происходит благодаря тому, что в заявляемом транспортном средстве, в отличие от транспортных средств с пневмоприводом из уровня техники, предусмотрено собственное бортовое средство формирования рабочего тела для пневмодвигателя в виде потока воздуха под заданным давлением, включающее связанные между собой турборотор(ы) и компрессор(ы), а также редуктор. Схема связей между этим средством формирования рабочего тела и средством для непрерывно-циклического накопления и хранения воздуха под давлением (кассетным наполнителем) позволяет осуществлять различные и оптимальные для каждого конкретного случая варианты коммутации источников сжатого воздуха и пневмодвигателя, обеспечивающие возможность бесперебойной работы пневмодвигателя на любой скорости при практически неограниченном запасе хода.Thus, in the process of moving the vehicle in direction 8 due to the conversion of the kinetic energy of the oncoming air flows 5, not only the energy of compressed air is consumed, but also its surplus accumulates in the cassette drive 7. This is due to the fact that in the inventive vehicle unlike vehicles with a pneumatic drive of the prior art, there is provided its own on-board means of forming a working fluid for an air motor in the form of an air stream under a given yes leniem comprising interconnected turborotor (s) and the compressor (s) and the gearbox. The scheme of connections between this means of forming a working fluid and the means for continuously cyclic accumulation and storage of air under pressure (cassette filler) allows for various and optimal for each specific case switching options for compressed air sources and an air motor, ensuring the possibility of uninterrupted operation of the air motor at any speed at virtually unlimited power reserve.

Особенности и преимущества работы заявляемого транспортного средства, описанные выше для наземного транспортного средства в виде легкового автомобиля, могут быть распространены на все другие виды транспортных средств, осуществляющих передвижение в воздушной среде, с той лишь разницей, что для каждого конкретного транспортного средства должны быть выбраны оптимальные количества средств для забора воздуха (соответственно, турбинных компрессоров 6) и места их расположения с учётом направлений встречных потоков воздуха, формы корпуса 1 транспортного средства и прочих условий.Features and advantages of the operation of the inventive vehicle described above for a land vehicle in the form of a car can be extended to all other types of vehicles that operate in the air, with the only difference being that for each particular vehicle the optimal the amount of air intake (respectively, of turbine compressors 6) and their location, taking into account the directions of oncoming air flows, the shape of the housing is 1 t vehicle and other conditions.

Источники информации.Information sources.

1. Интернет-журнал Экологические автомобили. Статья Лироб - автомобиль на сжатом воздухе от 3 октября 2010 г. [Электронный ресурс] - 27 января 2011. - Режим доступа: Ьйр://есосопсер1сат5.ги/2010/10/апроб.Ыт1.1. Online Journal of Environmental Cars. Article Lirob - car on compressed air dated October 3, 2010 [Electronic resource] - January 27, 2011. - Access mode: Yp: // esosopser1sat5.gi/2010/10/app. Yt1.

2. Заявка КИ № 2006113219 А, опубл. 20.11.2007.2. Application KI No. 2006113219 A, publ. 11/20/2007.

3. Патент РК № 2936461 В1, опубл. 02.04.2010.3. Patent of the Republic of Kazakhstan No. 2936461 B1, publ. 04/02/2010.

4. Патент РК № 2838769 В1, опубл. 22.04.2005.4. Patent of the Republic of Kazakhstan No. 2838769 B1, publ. 04/22/2005.

5. Заявка ЕР № 1121742 А1, опубл. 08.08.2001.5. Application EP No. 1121742 A1, publ. 08/08/2001.

6. Заявка РСТ/РК2004/002929, опубл. 02.06.2005 за номером АО 2005/049968.6. Application PCT / PK2004 / 002929, publ. 06/02/2005 under the number of AO 2005/049968.

7. Виктор Слесарев. Статья СОПЕРНИК ВЕТРА. Электронная версия журнала За рулем, № 1, 2004 [Электронный ресурс] - 27 января 2011. - Режим доступа: 1Шр://\у\у\у./г.ги/а/10004/7. Victor Slesarev. Article RIVER OF THE WIND. The electronic version of the magazine Behind the wheel, No. 1, 2004 [Electronic resource] - January 27, 2011. - Access mode: 1Wr: // \ y \ y \ y. / G.i / a / 10004 /

8. Патент ЕА № 011063 В1, опубл. 30.12.2008.8. Patent EA No. 011063 B1, publ. 12/30/2008.

Claims (6)

1. Транспортное средство с приводом от пневмодвигателя, выбранное из группы, включающей наземное транспортное средство, метрополитен, водное транспортное средство и воздушное транспортное средство, и содержащее скомпонованные соответствующим образом корпус транспортного средства, движитель, системы и механизмы управления, систему электрообеспечения, пневмодвигатель, выполненный с возможностью передачи посредством трансмиссии энергии на движитель и средство для непрерывно-циклического накопления и хранения воздуха под давлением, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство формирования рабочего тела в виде потока воздуха под заданным давлением, включающее связанные между собой по меньшей мере один турборотор и по меньшей мере один компрессор, а также редуктор, при этом в корпусе в зоне размещения турборотора предусмотрено соответствующее средство для забора воздуха, содержащее, по меньшей мере, сквозное отверстие, компрессор связан со средством для непрерывно-циклического накопления и хранения сжатого воздуха и с редуктором, а редуктор связан со средством для непрерывно-циклического накопления и хранения воздуха под давлением и с пневмодвигателем.1. A vehicle driven by an air motor selected from the group consisting of a land vehicle, subway, a water vehicle, and an air vehicle, and comprising an appropriately arranged vehicle body, propulsion system, control systems and mechanisms, an electrical supply system, an air motor made with the possibility of transmission through transmission of energy to the propulsion device and means for continuously cyclic accumulation and storage of air under pressure, about characterized in that it further comprises a means for forming a working fluid in the form of an air stream under a given pressure, including at least one turbo rotor and at least one compressor, as well as a gearbox, while in the case, a corresponding means is provided for the turbo rotor in the housing area an air intake containing at least a through hole, the compressor is connected to a means for continuously cyclic accumulation and storage of compressed air and to the gearbox, and the gearbox is connected to th continuously for cyclic accumulation and storage of air under pressure and with a pneumatic motor. 2. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что средство для хранения сжатого воздуха выполнено в виде кассетного накопителя, состоящего по меньшей мере из двух отдельных отсеков, расположенных в днище корпуса, каждый из которых выполнен с возможностью независимой связи с компрессором и с редуктором.2. The vehicle according to claim 1, characterized in that the means for storing compressed air is made in the form of a cassette drive, consisting of at least two separate compartments located in the bottom of the housing, each of which is made with the possibility of independent communication with the compressor and gearbox. 3. Транспортное средство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что средство для забора воздуха дополнительно снабжено воздухонаправителем и/или воздухоулавливателем.3. The vehicle according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the means for air intake is additionally equipped with an air guide and / or air trap. 4. Транспортное средство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что дополнительно снабжено по меньшей мере одним электрокомпрессором, связанным со средством для хранения сжатого воздуха и выполненным с возможностью функционирования от стационарной электросети.4. A vehicle according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is further provided with at least one electric compressor associated with a means for storing compressed air and configured to operate from a stationary electrical network. 5. Транспортное средство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что дополнительно снабжено генератором, связанным с турборотором, а система электрообеспечения выполнена с возможностью функционирования от указанного генератора и дополнительно снабжена аккумуляторной батареей.5. The vehicle according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is additionally equipped with a generator associated with a turbo rotor, and the electrical system is configured to operate from the specified generator and is additionally equipped with a battery. 6. Транспортное средство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что дополнительно снабжено приводом, функционирующим по меньшей мере на одном дополнительном виде энергии, выбранном из группы, включающей, по меньшей мере, электрическую энергию, гидравлическую энергию, энергию природного углеводородного топлива, энергию синтетического углеводородного топлива, солнечную энергию.6. A vehicle according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is additionally equipped with a drive that operates on at least one additional form of energy selected from the group comprising at least electric energy, hydraulic energy, natural hydrocarbon energy fuel, synthetic hydrocarbon fuel energy, solar energy.
EA201100472A 2011-02-23 2011-02-23 Vehicles powered by a pneumatic engine EA020546B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201100472A EA020546B1 (en) 2011-02-23 2011-02-23 Vehicles powered by a pneumatic engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201100472A EA020546B1 (en) 2011-02-23 2011-02-23 Vehicles powered by a pneumatic engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201100472A1 EA201100472A1 (en) 2012-08-30
EA020546B1 true EA020546B1 (en) 2014-12-30

Family

ID=46827008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201100472A EA020546B1 (en) 2011-02-23 2011-02-23 Vehicles powered by a pneumatic engine

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA020546B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107757635A (en) * 2016-08-23 2018-03-06 吴茂盛 Airdynamic propelled train
MD1110Z (en) * 2016-08-26 2017-07-31 Виктор ДОБРЯ Wind system for converting the air flow energy into electric energy and for aerodynamic braking of vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
EA201100472A1 (en) 2012-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101393938B1 (en) A combined wind and gas engine
US8701804B1 (en) Constant recharging air and electric alternating vehicle power system
CN102278281B (en) Fluid kinetic energy system and transportation vehicle
JP2012501264A (en) Hybrid vehicle
KR20160048094A (en) Method for driving a motor vehicle and drive system for a motor vehicle
CN102501752A (en) Compressed air and hydraulic hybrid system
CN109455081A (en) The hybrid power automatic catch automobile of no-clutch, gearbox
CN201366958Y (en) Electric energy system of dual-energy hybrid electric vehicle in combination with wind power
CN112319246A (en) Range-extending type whole vehicle fuel-saving optimization method
RU82168U1 (en) VEHICLE DRIVE SYSTEM
Giglioli et al. Hybridisation of railcars for usage in non-electrified lines
CN100558578C (en) Vehicular wind-power conversion apparatus
EA020546B1 (en) Vehicles powered by a pneumatic engine
CN101386271A (en) Oil, electricity, wind mixing drive automobile
RU121777U1 (en) ELECTRIC CAR WITH A CHARGED BATTERY POWER BATTERY FROM EXTERNAL ENERGY SOURCES
CN201390150Y (en) Vehicle capable of being charged in driving
Alami et al. Technical feasibility of a pneumatically driven vehicle
CN103318011A (en) Novel automobile hybrid power assembly system
CN103129367A (en) Air pressure flywheel electric automobile
CN201566616U (en) Multimode control system of extended-range type electric car-mounted generator
CN100430581C (en) Method and equipment for reducing vehicle energy consumption
RU86532U1 (en) VEHICLE
CN102352819B (en) Wind tunnel electric-power generation system
CN101088796A (en) Wind-driven automobile
CN101482098A (en) Wind energy driving device for automobile

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): BY RU