專利名稱：車用動能發動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車動力裝備，特別是一種高性能車用動能發動機及其輔助設備。
背景技術：
—般來說，用于車輛所需動力是靠燃燒汽油或柴油獲得的，而現在的石油資源日 漸枯竭，難以維繼，因而油價也就日漸高昂。 再說，燃燒燃料獲得動力，勢必會造成空氣的污染。燃燒程度再完全的機器，也會 消耗大氣中大量的氧氣，產生二氧化碳，對人類生存環境造成破壞。還有排放出來的有害氣 體，更是對人體和人類生存的環境起到不可估量的危害作用。 為消除上述危害，目前已研制出了其他燃料汽車、天然氣汽車等，但到目前為止， 由于存在較多的問題，特別是效率低、費用大和在根本上沒有解決燃料等問題，所以還難以 被廣泛使用。 雖然現代汽車發動機已做了很大的節油改進，但也只能節省很少的燃油，且增加 了不少輔助的設備，使發動機的性能下降，制造成本提高。 為了減少廢氣的排放，做了多種嘗試，包括采用三元催化器、廢氣再循環系統等， 但這些嘗試都需要附加設備才能完成，而且難以達到滿意的效果。因為傳統的發動機是熱 機，需要冷卻系統對其進行冷卻。汽油機由于是點燃式發動機，還需要點火系統。因此，傳 統的發動機結構繁雜，副件較多，制造成本高。 雖然現代環保型的電動車也相繼出現，但其續航里程與動力性能成為了制約發展 的難題，且制造成本也高。
發明內容
本發明提供了一種車用動能發動機，其要解決的技術問題是利用普通家用電源和 太陽能等電能轉化成動能以代替汽油、柴油或液化石油氣等燃料來維持汽車運行的車用動 能發動機，把電源經過升壓交變以后，送入高性能的車用動能發動機的動能形成器中，產生 動能，然后經過動力耦合等減速控制，輸出動力推動車輪，從而使汽車行駛。
為解決上述技術問題本發明采用以下技術方案 本發明與現有技術相比，由于采用高性能車用動能發動機作為汽車的動力，所以 這種車用動能發動機及其配套設備不需要燃燒像汽油或柴油那樣的燃料來提供動力，沒有 任何污染所以非常環保；本發明只需要普通家用電源及太陽能作為動力能源，不需要其它 的輔助設備，比傳統內燃機結構更簡單，制造成本將有所降低。
圖1是本發明實施例的動能發動機整體結構示意圖；
圖2是本發明實施例的動力合成器結構示意 圖3是本發明實施例的動能形成器結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步說明。 圖1中的11是表示車用動能發動機整體結構示意圖。其中12為動能源智能控制 系統，是電源集合控制器。內部包含有穩壓器、升壓器、變頻器等。升壓器是將220V的普通 家用電源電壓升至動能形成器所需的600V的電壓，變頻器用于改變動能形成器電源的頻 率，進而提高動能形成器的轉速。其與電源監控ECU 23組合使用，就形成了智能動能源控 制系統。圖中14、15、16、17、18等為動能發動機的動能形成器，采用飛輪儲能的動能儲存 原理，供給電能時將電能轉換成動能，當汽車行駛時，又將超高速動轉動的動能經過耦合減 速后轉換成適合車輛使用的低速動能，供驅動汽車使用。動能形成器內置轉子設計的工作 轉速可高達20-30萬轉/每分鐘以上，這樣保證了超強的動能。圖中13是動力合成器，內 部包含有動力組合傳動器、動力耦合器、耦合器控制單元等。這部分為動能輸出裝置，主要 是將高轉速的動能轉換成供汽車使用的低轉速動能，利用電控單元精確地控制動力耦合輸 出，這樣可以充分利用可利用的資源，提高汽車的續航里程。圖中22是動力輸出軸，將動力 合成器內傳輸的動力向外輸出，帶動車輪。圖中21為電源及信息傳輸線纜，用于傳輸系統 用電源及控制單元間的信息交換。圖中25為動能發動機向外的信息交換線纜，主要用于與 汽車上其他控制單元交換信息。圖中24為外接電源連接器，用于連接外部電源，可以與普 通家用電源對接，使動能形成器在短時間內形成動能。
圖2是本發明實施例的動力合成器結構示意圖。 圖2中的41為動能形成器的動力輸出軸，其作用是將動能形成器的動能經過此軸 輸向動力耦合器以便減速后輸出，并經過動力組合傳動器輸入驅動輪。圖中33、34、35、36、 37等為動力耦合器示意圖，用于將動能形成器輸入的動能進行減速和控制輸出動力的大 小。圖中40為動力耦合器的液壓油控制電磁閥，圖中的32為動力合成器的控制單元。控 制單元控制電磁閥的開度而控制液壓油的流量，進而控制耦合器的耦合程度，使動力能在 合理的范圍內成正態輸出，在耦合的過程中，只使用了極少的一部分動能，大量的動能還是 保持在轉動的儲能狀態中。圖中21為連接線纜，前面已述及。圖42為控制單元與耦合器 電磁閥連接電線，用于通電控制電磁閥。圖中44為動力耦合器的動力輸出軸，向動力組合 傳動器輸送動力。圖中31為動力組合傳動器，從動力耦合器傳過來的動力，在動力組合傳 動器內進行組合并再次減速后，經過圖中的輸出軸22向外輸出動力。
圖3是本發明實施例的動能形成器結構示意圖。 圖中14為動能形成器，前面已述及。圖中54、55為動能形成器繞組線圈，用于產 生磁場加速動能形成器轉子的轉速。圖中56為動能形成器轉子，由碳纖維與高磁體經高濃 縮壓制而成，能產生極高的磁場，并能克服超高轉速帶來的離心力。圖中52、53為磁懸浮軸 承，由于動能形成器轉子在超高轉速下工作，其軸承只能采用磁懸浮軸承，減小摩擦阻力。 圖中51為動力輸出軸，向外輸出動能。圖中50為輸出軸外套管，用于使輸出軸51在一個 封閉的空間里。圖中57為磁場電源控制單元，時刻監視電源電流的工作情況。圖中58為 動能形成器轉子轉速測控器，用于測控轉子的轉速，當轉速達到標準轉速時，磁場電源控制 單元不再向磁場線圈提供電源。圖中60為輸入電源及信號線纜，用于電源供給及同外部進
4行信息交換。由于動能形成器轉子在20-30萬轉/每分鐘的高轉速下工作，所以整個系統 內都需要抽成高度真空狀態，包括動能形成器、輸出軸與動力耦合器，以此減小運動阻力。
整個系統是這樣工作的當車輛處于有電源的區域時，向動能驅動裝置11內輸入 電源，使動能形成器轉子56加速，直到轉子達到標準轉速。當車輛靜止時，動能驅動裝置內 的動能轉子就保持超高轉速運轉，由于阻力很小，動能不會有太多的損失。動能被儲存在動 能形成器14中。輸出軸51通過密封的導管50，進入了動力耦合器中，動力耦合器就象汽車 發動機的冷卻風扇的硅油耦合器一樣。螺旋的葉片剪切油液，靠油液的粘性傳遞動力，再通 過占空比控制電磁閥控制油液的流量，使得耦合器中的輸出轉速在輸入轉速的1% -io% 之間，利用動力耦合器的目的也就是盡可能獲得比較大的減速比。經過動力耦合器的減速 后，耦合器的輸出端的轉速基本上低于1萬轉，這時就可以在軸上設置軸封。因此，整個動 力耦合器都可以做成密封型，與動能形成器合成一個大的密封型空間，使其能夠在超真空 狀態工作。 當車輛需要行駛時，監控ECU控制耦合器控制單元，使耦合器電磁閥通電打開，將
液壓油引入動力耦合器內，使動力耦合器產生作用，向外輸出動力。動力耦合器只能將極少
數的動能經耦合后向外輸出，這樣就足夠汽車行駛使用。經過對動力耦合器的液壓電磁閥
開度的控制，使得可以控制動能形成器的輸出轉速和扭矩，適合車輛使用工況。 動力耦合器向外輸出的動力，經過傳動軸輸入到動力組合傳動器內，由于動能驅
動裝置內由多個動能形成器組成，向外輸出動力時，可以用一個動能形成器的動能，也可以
同時使用多個動能形成器的動能。所以，動力組合傳動器可以將輸出的動力組合起來，并由
軸向外輸出動力。經過控制輸出軸的轉速，進而控制車輛的行駛速度。與外部變速器連接，
還可以形成多檔變速和倒車檔。由于整個動能驅動裝置采用多個控制單元控制，就形成了
智能化控制，使整個系統布置更加合理，提高了動能源的使用效率，延長了系統部件的使用
壽命，使車輛的續航里程大為提高。 本發明提供了一種采用動能驅動而不是像燃燒汽油、柴油或液化石油氣等燃料來 維持運行的高性能車用動能發動機，是一種利用太陽能或普通家用電源，向動能形成器提 供電源，并利用電源推動高效的動能形成器的轉子作高速運轉，并控制動能的輸出，來進行 驅動汽車行駛的車載動力系統。其比傳統內燃機結構更簡單，由于不是熱機，不會過度受 熱，所以不必使用冷卻系統；也不必使用過濾空氣污染的過濾裝置；更沒有像汽油機一樣 的點火裝置。由于沒有化學反應，就沒有物質產生，是一款沒有任何污染的超環保的車載動 力系統及其配套設備。 由于本車用動力系統及其配套設備只需要用太陽能或普通家用電源作為動力源， 所以不需要其它的輔助設備，比傳統內燃機結構更簡單，當此車用動能發動機及其配套設 備裝在車輛上后，車輛的總體結構將更加緊湊。除適合車輛使用外，還適宜于中小馬力的 水、陸交通機動裝置上使用。
權利要求
一種車用動能發動機，包括動能源智能控制系統(12)、動能形成器(14、15)，動力合成器(13)等組成。
2. 根據權利要求1所述的車用動能發動機，其特征在于所述的動能源智能控制系 統(12)內設計有穩壓器、升壓器和變頻控制器，其特征在于所述的動能源智能控制系統 (12)內的各裝置都是集成電路設計，布置更加合理。
3. 根據權利要求1所述的車用動能發動機，其特征在于所述的動能形成器(14)采用 動能儲能器的動能儲存作用。供給電源時將電能轉換成動能，當汽車行駛時，又將動能經過 動力耦合器等轉換成汽車需要的動力，供汽車行駛使用。
4. 根據權利要求l所述的車用動能發動機，其特征在于所述的動能形成器(14)為了減小運轉阻力，采用磁懸浮式軸承，并使動能形成器轉子在密閉的高度真空中工作。
5. 根據權利要求1至3任一所述的車用動能發動機，其特征在于所述的動能形成器監控ECU(57)與動力耦合器控制器(32)組合使用，使得系統控制得更加精確。
6. 根據權利要求1所述的車用動能發動機，其特征在于所述的動力合成器(13)，內有 動力耦合器(33、34等)，還有控制單元(32)和液壓控制電磁閥(40)，以及動力組合傳動器 (31)，可以將超高速運轉的動能轉換成汽車行駛所需要的轉速和轉矩。
全文摘要
本發明涉及一種汽車動力裝備，特別是一種高性能車用動能發動機及其輔助設備。本發明提供了一種車用動能發動機，其要解決的技術問題是利用普通家用電源或太陽能形成動能來代替汽油、柴油或液化石油氣等燃料來維持汽車運行的車用動能發動機，把電源經過升壓交變以后，送入高性能的車用動能發動機的動能形成器中，產生動能，然后經過動力耦合等減速控制，輸出動力推動車輪，從而使汽車行駛。本發動機只需要普通電源或太陽能作為驅動能源，比傳統內燃機結構簡單，不必使用過濾空氣的過濾裝置；更沒有像汽油機一樣的點火裝置。由于沒有化學反應，就沒有物質產生，是一款沒有任何污染的超環保的車載動力系統及其配套設備。本發動機除適合車輛使用外，還適宜于中小馬力的水、陸交通機動裝置上使用。
文檔編號B60W10/04GK101767584SQ201010003300
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月5日 優先權日2010年1月5日
發明者陳志新 申請人:陳志新