專利名稱：機動車輛的節能飛翼裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬機動車節能領域，特別是涉及一種機動車輛的節能飛翼裝置。
背景技術：
根據空氣動力學原理，流經翼形物體上下表面的氣流速度不同時，就會在翼形物體上下表面形成不同的空氣壓力，氣流速度慢的一面，形成的壓力大于空氣流速快的一面。如果使翼體的下表面的氣流速度慢于上表面時，就形成了浮升力。加大翼體與水平面的夾角(仰角)，就可以進一步使上表面流速上升而下表面流速降低，從而使浮升力增大，這就是飛機的原理。
有機動車駕駛經驗的人會有這樣的體會有些機動車在高速行駛時，會有一種“飄”的感覺，速度越大，這種感覺越明顯。產生這種現象的原因是也由于車身的空氣動力學特性，在高速運動時產生了向上的浮升力，速度越大，產生的浮升力也越來越大。
以現代的技術眼光來看，這種浮升力具有一定的危害性，需要盡量避免。很多機動車在開始設計時，就通過大量風洞試驗來盡量減少車體表面上可能會產生浮升力的外形結構。
但是，如果換一種角度來看，人們也完全可以把這種浮升力作為一種有益的資源，加以利用。這是因為眾所周知，質量小的機動車，由于其車輪對地面的壓力較小，車輪與路面產生的摩擦阻力也小，行駛時所消耗的能量就少。我們可以利用這種浮升力部分抵消車身重量對路面的壓力，使機動車消耗更少的能源，從而達到節能的目的。
實現這一目標的前提是我們要找到可以充分利用這種資源的方法，并在利用這種資源的同時又能確保行車安全。
發明內容
本發明的目的就是提供一種機動車輛的節能飛翼裝置，最大限度的利用這種浮升力資源，提高機動車的能源利用效率，從而達到節能的目的。
為達到上述目的，本發明的技術方案是機動車輛的節能飛翼裝置，其特征在于包括翼體、支撐架、傳動機構、傳感器組、中央處理機、執行電路和電動機，所述的翼體通過支撐架固定在機動車體上方外表面的適當位置。所述中央處理機的數據輸入口與傳感器組連接，所述中央處理機的數據輸出口與和執行電路連接。所述電動機的電源與執行電路的輸出口連接，所述電動機的轉動軸的與傳動機構的傳動齒輪連接。所述傳動機構蝸桿與翼體轉動軸的傳動齒輪連接。
本裝置安裝在機動車體上方外表面的適當位置，當機動車運行時，本裝置將產生向上的浮升力，該浮升力作用于車體的主承載結構上，從而可以部分抵消機動車對路面的壓力，車輪與路面的摩擦阻力也相應減小，達到節能的目的。中央處理機根據機動車的行駛狀態，可實時調整裝置產生的浮升力的大小，在達到最大節能效率的同時又可以確保機動車輛的行駛安全。
作為優選，所述的翼體采用高強度復合材料制作，其上下表面按空氣動力學原理加工，空氣在高速流過翼體時，如翼體保持一定的仰角，其下表面的空氣壓力大于上表面的空氣壓力，使翼體產生向上的升力。
作為優選，所述的翼體的兩端有圓柱形轉動軸，該轉動軸的軸線與翼體的橫向水平剖面相垂直。在翼體一端的轉動軸上固定有傳動齒輪。在電動機和傳動系統的驅動下，翼體可以隨轉動軸一起轉動。
作為優選，所述的支撐架為兩只，分別橫向固定在車體的主承載結構如車架或底盤上。支撐架的上端露出車體上表面，其頂端部分有一軸孔，兩只支撐架的軸孔的軸線是重合一致的，該軸線與車體縱向軸線相垂直，軸孔內部安裝有轉動軸承。所述翼體轉動軸的兩端分別固定在兩個支撐架軸孔的轉動軸承上，并可自由轉動。
作為優選，所述的支撐架的外部安裝有空氣整流罩，該空氣整流罩按空氣動力學原理制作，空氣在高速流過罩面時，其左右罩面產生的空氣壓力應完全一致。整流罩水平剖面的縱向軸線與車體縱向軸線平行。傳動機構的部分組件與支撐架一起固定在空氣整流罩內。根據空氣動力學原理，空氣整流罩不僅可以減小本裝置的空氣阻力，同時也可以改變車體表面的氣流特征，增加車輛高速行駛時的橫向穩定性。
作為優選，所述的傳動機構與電動機輸出軸及翼體轉動軸傳動齒輪連接，由齒輪組和渦輪蝸桿組成，負責傳遞電動機的動力，控制翼體的轉動。合理設置齒輪組的齒輪比，就可以對翼體的仰角進行精確控制，從而改變翼體產生的浮升力的大小。
作為優選，所述的傳感器組包括速度傳感器、制動狀態傳感器、車輪壓力傳感器、翼體仰角傳感器等，負責采集車輛速度、制動狀態、車輪壓力、翼體角度等數據信息送中央處理機，使中央處理機根據這些信息來判斷機動車的當前運行狀態并對翼體的仰角進行相應調整。
作為優選，所述的中央處理機內保存有各種車輛運行狀況下的翼體角度調整預案(數據)，根據傳感器組采集到的數據信息，判斷機動車的當前運行狀態，調用相應的調整預案，通過執行電路控制電動機轉動來調整翼體的仰角以改變翼體產生的浮升力，適應各種行車狀態。
作為優選，所述電動機的電源與執行電路的輸出口連接，所述電動機的轉動軸的與傳動機構的傳動齒輪連接。在中央處理機的控制下為，提供驅動力調整翼體的仰角。
作為優選，所述的機動車是指以內燃機、熱氣機、電動機、電磁動力機械(磁懸浮動力)等機械作為動力源的車輛。
本發明的優勢是1.采用物理方法實現節能目的，更有利于環保。
2.應用數字控制技術和閉環反饋技術來控制裝置的工作狀態，使裝置節能效率達到最高。
3.可對各種不同行車狀態進行響應，隨時改變車體的空氣動力學特性，使機動車在高速運行時的具有比現在更好的行駛穩定性。
圖1是本發明的示意圖。
圖2是本發明的工作流程圖。
圖中1.翼體，2.支撐架，21.空氣整流罩3.傳動機構，4.車體外表面，5.車體主承載結構6.電動機，7.執行電路，8.中央處理機，9.傳感器組具體實施方式
下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。
本實施例中，裝置由翼體1、支撐架2、傳動機構3、傳感器組9、中央處理機8、執行電路7和電動機6組成。
所述的翼體1通過支撐架2固定在機動車體上方外表面4的上方，并與車體外表面4有一定的距離，以保證氣流正常通過，并使翼體可自由轉動而不碰到。
所述的支撐架2固定在機動車體主承載結構5(底盤、車身)上。所述的支撐架2與所述的傳動機構3的部分組件固定在空氣整流罩21內。
所述的中央處理機8的數據輸入口與傳感器組9連接，所述的中央處理機8的數據輸出口與和執行電路7連接。
所述的電動機6的電源與執行電路7的輸出口連接，所述的電動機6的轉動軸的與傳動機構3的傳動齒輪連接。
所述的傳動機構3的蝸桿與翼體1轉動軸的傳動齒輪連接。
所述的傳動機構3采用渦輪蝸桿的結構的目的不僅是可以實現軸向的動力傳輸，還可以利用渦輪蝸桿的自鎖特性防止翼體在外力作用下發生轉動當電動機沒有動力輸出時，蝸桿停止轉動，翼體轉動軸的傳動齒輪被鎖死，即使翼體受到較大的空氣壓力，仍可緊緊固定在當前位置而不轉動，確保本裝置的工作狀態不會因為外力原因而發生改變。
所述的傳動機構3還采用齒輪傳動結構，實現需要的變齒輪比和變傳動比。因此即使翼體受到較大的空氣壓力，電動機仍然可以在較小的輸出功率下驅動翼體按要求進行精確的角度調整。
由于翼體的仰角的任何微小改變都可能使高速運行的機動車車體的空氣動力學特征發生劇烈變化，因此，本裝置中，對測量傳感器的要求較高，需要具有穩定的工作特性和較高的測量精度。
裝置的工作工程如下見圖2。
首先，在裝置的中央處理機中8設置一個行車速度閥值如40KM每小時，中央處理機8將把傳感器組9采集的實時速度信息與該閥值做比較，實時車速小于該閥值時說明機動車處于開始啟步或低速行駛的速度區間時，中央處理機8將保持翼體1在某一仰角位置，使裝置的氣流阻力最小，產生的浮升力也最小。
當機動車行駛速度超過該閥值后，裝置開始工作傳感器組9采集汽車的實時行車信息送入中央處理機8數據輸入口，中央處理機8根據該信息判斷汽車的行駛狀態，并調用內部存儲的調整預案的數據，通過輸出口送執行電路7，控制執行電路7內部電子開關的通斷，從而控制電動機6的轉動與停止。電動機6轉動時帶動傳動機構3的齒輪組和渦輪蝸桿組同步轉動。傳動機構3將轉動力矩傳送給翼體1的轉動軸的傳動齒輪，帶動翼體1繞轉動軸轉動，。翼體1仰角的大小又被傳感器組9中的翼體仰角傳感器采集并回送到中央處理機8。中央處理機8再根據該數據對翼體仰角進行進一步調整，實現高精度的閉環正反饋控制。整個控制過程根據車輛行駛狀態實時進行，以確保達到最佳效果。
裝置的中央處理機8內保存有各種車輛運行狀況下的翼體1角度調整預案(數據)，根據傳感器組9采集到的數據信息，判斷機動車的當前運行狀態，調用相應的調整預案，通過執行電路控制電動機轉動來調整翼體1的仰角度以改變翼體1產生的浮升力，適應各種行車狀態。
在中央處理機8中還設置有一個安全壓力閥值，該閥值是確保機動車即可安全行駛又能最大限度節能的最小路面壓力值。當車體高速運行時，裝置產生的浮升力較大，可能導致實際壓力值小于安全壓力閥值，此時車體漂浮的狀態過于明顯，車體的操控穩定性大大降低，中央處理機8將根據預案調整翼體1仰角，降低裝置產生的浮升力，使壓力值回歸至安全壓力閥值。
中央處理機中這些調整預案和閥值參數是在大量試驗的基礎上，針對不同的車體外形、車輪壓力、行車速度、制動狀態測試得出的最佳調整參數，可以在確保機動車在行駛安全可靠的前提下，獲得最大的節能效率。所有這些參數根據具體車型的不同，在裝置安裝調試時被作為調整預案預先存儲在中央處理機內。
權利要求
1.機動車輛的節能飛翼裝置，其特征在于包括翼體、支撐架、傳動機構、傳感器組、中央處理機、執行電路和電動機，翼體通過支撐架固定在機動車體上方外表面，中央處理機通過傳感器組和執行電路控制電動機轉動，傳動機構將轉動力矩傳送給翼體，帶動翼體轉動。
2.根據權利要求1所述的機動車輛的節能飛翼裝置，其特征在于所述的翼體采用高強度復合材料制作，其上下表面按空氣動力學原理加工，空氣在高速流過翼體時，下表面的空氣壓力大于上表面的空氣壓力，使翼體產生向上的升力。所述的翼體的兩端有圓柱形轉動軸，該轉動軸的軸線于翼體的橫向水平剖面相垂直。在翼體一端的轉動軸上固定有傳動齒輪。在電動機和傳動系統的驅動下，翼體可以隨轉動軸一起轉動。
3.根據權利要求1、2所述的機動車輛的節能飛翼裝置，其特征在于所述的支撐架為兩只，分別橫向固定在車體的主承載結構上。支撐架的上端露出車體上表面部分有一軸孔，兩只支撐架的軸孔的軸線是重合一致的，該軸線與車體縱向軸線相垂直，軸孔內部安裝有轉動軸承。所述翼體轉動軸的兩端分別固定在兩個支撐架軸孔的轉動軸承上，并可自由轉動。
4.根據權利要求1、2、3所述的機動車輛的節能飛翼裝置，其特征在于所述的支撐架的外部安裝有空氣整流罩，該空氣整流罩按空氣動力學原理制作，空氣在高速流過罩面時，其左右罩面產生的空氣壓力應完全一致。整流罩水平剖面的縱向軸線與車體縱向軸線平行。傳動機構的部分組件與支撐架一起固定在空氣整流罩內。
5.根據權利要求1、2、3、4所述的機動車輛的節能飛翼裝置，其特征在于所述的傳動機構與電動機輸出軸及翼體轉動軸傳動齒輪連接，由齒輪組和渦輪蝸桿組成，傳遞電動機的動力，控制翼體的仰角。
6.根據權利要求1、2所述的機動車輛的節能飛翼裝置，其特征在于所述的中央處理機內保存有各種車輛運行狀況下的翼體角度調整預案，根據傳感器組采集到的數據信息，調用相應的調整預案，通過執行電路控制電動機轉動來調整翼體的仰角以適應各種行車狀態。
7.根據權利要求1、6所述的機動車輛的節能飛翼裝置，其特征在于所述的傳感器組包括速度傳感器、制動狀態傳感器、車輪壓力傳感器、翼體仰角傳感器組成，采集車輛速度、制動狀態、車輪壓力、翼體角度等數據信息送中央處理機，使中央處理機根據這些信息判斷車輛的運行狀態并對翼體的仰角進行調整。
8.根據權利要求1、5、6所述的機動車輛的節能飛翼裝置，其特征在于所述的電動機的電源與執行電路的輸出口連接，所述電動機的轉動軸的與傳動機構的傳動齒輪連接，在中央處理機的控制下為，提供驅動力調整翼體的仰角。
9.根據權利要求1所述的機動車輛的節能飛翼裝置，其特征在于所述的機動車輛是指以內燃機、熱氣機、電動機、電磁動力機械(磁懸浮動力)等機械做為動力源的車輛。
全文摘要
本發明涉及一種汽車駕駛臺集中顯示及操控系統，包括中央處理機、顯示屏(或觸摸顯示屏)、數據接口擴展單元、視頻設備接口單元、操作按鍵組、環境亮度傳感器。其特征在于以一個平面顯示屏(或觸摸顯示屏)取代所有行車儀表和其他車載設備的顯示系統，在中央處理機的控制下，將汽車內所有的數據信息和視頻信息在該顯示屏上進行集中顯示，并通過本發明的操作按鍵組(或觸摸屏與操作按鍵組的組合)對各車載系統進行集中控制。本發明還提供開放型數據接口，方便實現軟件升級和功能擴充。本發明打破了汽車顯示與控制的傳統模式，將大大降低汽車生產成本，簡化操作，可使我國在相關領域徹底擺脫國外的技術封鎖與產權訛詐，將極大促進我國汽車電子產業的發展。
文檔編號B62D37/00GK1850537SQ20061005061
公開日2006年10月25日 申請日期2006年5月8日 優先權日2006年5月8日
發明者關亮 申請人:關亮