坡道及重力能永動車運動系統的制作方法

專利名稱：坡道及重力能永動車運動系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種不消耗任何燃料，利用坡道和車輛重力就能行駛的交通工具及移動式發電的重力做功運動系統。
永動機是人類的一種夢想，很多科學家為之奮斗一生，而最終遭到失敗。因此，前科學界從大量研究永動機的失敗教訓中和熱力學定律、能量守恒定律中總結出永動機是永遠不會實現的。因此，永動機被定為科學的禁區。長期以來，凡是涉及到永動機一類的發明將是不可行的，也是行不通的，這種一成不變的觀點在人們中根深蒂固、牢不可破。如果按照這些觀點來衡量事物，世上一切事物也應該是一成不變的，而實際上，世上萬物是在不斷進行變化的，只不過是有的變化慢，有的變化快，快的需要很短的時間，慢的則需要幾年、幾十年、幾百年、幾千年或者更長的時間。因此，時代在變化，科學在進步，人的認識在提高，老的觀念被淘汰，新的發明將出現，有些因時代局限的定理也會被突破。從原永動機的定義看不消耗任何外界動力和燃料，就可以不斷地運轉而對外做功的機器稱為永動機。按照該定義，只要不消耗外界動力和燃料的機器，又能達到長期對外做功的目的，可稱為永動機。可是到目前為止，還沒有一種能實現該目的的機器。輪式重力能發動機技術，專利號為91227097.7和輪式重力能動力機技術，申請號為92111413.3的情況看，它們已經為實現永動機邁出了寶貴的關鍵一步，但它們還不能稱為永動機。因為它們都缺少初始動力和后續動力，這些動力它們借用的都是車輛上燒燃料的動力。這兩項專利技術是本人的發明，又是公知技術，現只作簡要介紹。
輪式重力能發動機包括動力系統、傳動做功系統、回送系統以及通過管路連接形成的液(汽)壓管路系統。它的特征是通過安裝在車輪上重力能發動機的缸體固定在輪轂上，活塞桿的一端連接在缸體內的活塞上，另一端安裝在車輪輪輞上，讓其代替輪輻，在車軸帶動下，缸體隨輪轂和連接輪轂、車軸的部件與車軸做同圓心的旋轉運動，同時，在重力作用下缸體不但讓活塞、活塞桿帶動車輪輪輞與車軸做不同圓心但同步的旋轉運動，缸體與活塞兩種不同圓心的旋轉運動，有一個偏心距，而且能使活塞在缸體里又做上下往復運動，因而完成吸油過程、壓油過程、噴油過程，把車輛物體重量的勢能轉變為液(汽)壓能，經壓力蓄能變能裝置后，通過傳動做功系統的裝置進行做功。
輪式重力能動力機技術與輪式重力能發動機技術相似，工作原理相同，只是其結構更簡單化，它把缸體、活塞式的工作缸換成可伸縮的動力裝置，主要是靠動力腔來實現的。它的特征是在車輪輪胎以內部分，車軸圓周以外部分安裝了兩套輪輞和一套可伸縮的動力裝置，該裝置可以有一個或者多個隨車輪轉動能自由伸張、壓縮的可變式密封腔，也稱為動力腔，該腔的形狀可以是各種各樣的，借車輪旋轉和重力作用，完成吸進、壓縮、噴出三個過程，把輪子上所承受的重量轉換為動能，可以直接帶動輪子做功，也可以儲存起來，根據需要再讓它做功或者再轉換成其它形式能做功。
這兩種機器都是先利用車輪的旋轉動能和車輛的重力而進行新的動能轉換，然后再做功的。它們都可以稱作節能機，它們可以讓汽車節油50％，動力提高一倍。它們的做功過程為先利用車輪的旋轉動能，使輪式重力能動力機工作，把作用到車輪上的車輛重力轉變成液(汽)壓能，經蓄能變能裝置后再推動該車輛向前行駛一段路程，待其能量用完后，再重新利用車輪的旋轉動能把作用到車輪上的車輛重力再轉變成液(汽)壓能，用轉換的動能再驅動該車輛再行駛一段路程，這樣反復工作，可以達到節能的目的。輪式重力能動力機有兩個動力源1、車輪的旋轉動能(主要指內燃發動機所發出的動力)；2、車輛的重力。它們離開這兩個動力源是不能工作的。另外，它們轉換后的動力用完后，還必須重新利用車輪的旋轉動能，這個原車輪旋轉動能是由內燃發動機所發出的動力帶動的，它是消耗燃料的。所以，輪式重力能發動機或輪式重力能動力機與內燃發動機或類似動力的機器和車輛相結合，它們只能是一種節能機，而不能叫永動機。
本發明的目的是制造一種不消耗任何燃料和本系統以外的任何動力，就可以達到長期行駛的坡道重力能永動車的重力做功運動系統。
本發明的另一個目的是，制造的坡道及重力能永動車既可以當交通工具使用，又可以當發電車、移動式發電站、移動式發電廠使用。
本發明是這樣實現的一種坡道及重力能永動車運動系統，它包括由輪式重力能發動機或輪式重力能動力機、蓄能變能裝置、車身、底盤所組成的，其特征是它們與由重復起伏坡道所組成的道路相結合，共同組成一個地球-道路-車輛的重力系統，或叫道路-車輛重力做功的運動系統。其工作原理是先利用坡道的下坡道，讓裝有輪式重力能動力機或輪式重力能發動機(以下簡稱動力機)的坡道重力能永動車自動滑行一段路程，在該車輛滑行的過程中，該車上的動力機也跟著車輪旋轉工作，把部分車輪的旋轉動能和車輛的重力勢能轉換為新的動能，并可以儲存，然后再利用該新的動能進行闖坡，當該車闖過第一個上坡道的坡頂后，它又進入第二個下坡道，使該車輛又繼續滑行，使動力機又產生新的動能，利用該新的動能又可進行闖第二個上坡道……如此反復進行，就可以使該坡道重力能永動車長期行駛。坡道重力能永動車是先利用坡道的下坡道自動行駛，從而帶動動力機工作， 由動力機產生的動力再驅動該車闖過該道路上的上坡道，如此反復工作，在整個行駛過程中，它沒有消耗任何燃料或類似燃料的能源，也沒有利用本系統以外的任何動力，而只是利用坡道的位差和車輛的重力就可以達到讓車輛長期行駛的目的。根據永動機的定義，它應該是永動機的范疇，因它是以交通工具的形式，所以叫它為坡道重力能永動車。
為了達到該車能長期行駛，重復起伏坡道可以是環形首尾相接的循環道路，只要需要，該坡道重力能永動車可以在該循環的道路上永遠行駛。
重復起伏坡道應該是上坡坡道短而坡度大，下坡坡道長而坡度小，其坡道的長短、坡度的大小應根據不同類型的坡道及重力能永動車的動力性而定，坡度一般在0°-40°范圍的任一坡度，特種用途可超過40°，重復起伏坡道所組成的道路可以是公路形式、鐵路形式或專用道路。公路形式它適應汽車、拖拉機、摩托車、自行車等機動車或非機動車使用；鐵路形式它適應列車一類的交通工具使用；專用道路它適應車輪與道路相嚙合、相銜接的專用車輛或索道形式的特殊滑車使用。
為了實現本發明的第二個目的，可以在坡道重力能永動車上安裝發電裝置和供電裝置，如發電機、電動機、電器、變壓器、整流柜、升降弓、電網等相配套的設備，利用坡道重力能永動車的剩余動力進行發電，發出的電能通過供電裝置、升降弓、電網向外部用電設備供電，可根據不同用電量的需求，可建立小型移動式發電站或大型移動式發電廠。它們可由若干輛坡道重力能永動車所組成，或由若干列火車式的列車組所組成。鐵路形式的機車車輛的結構與現代常用的機車車輛結構大體相同，只是動力系統有所區別。在機車車輛上安裝輪式重力能發動機或輪式重力能動力機應該叫它們為輪式重力能列車。結合本發明，應該叫它為坡道重力能列車。
本發明所說的輪式重力發動機或輪式重力能動力機和它們配套的蓄能變能裝置、傳動裝置、控制裝置以及各種車輛、道路、坡道、發電裝置、供電裝置等技術都是完整的現有技術，固沒有詳細介紹，本發明是在這些現有技術基礎上進行新的組合。本發明產生了意想不到的效果，它們不但是交通工具在不消耗燃料和外界動力的情況下，就能達到長期行駛的目的，而且還可以利用剩余動力進行發電。它們不但只是節約了能源，而且還創造了能源，這種能源可叫為重力能源。重力能源是取之不盡、用之不竭的，它又非常廉價，又不會污染環境，它突破了永動機永遠不會實現的結論，其科學價值、創造價值、實用價值將是不言而喻的。


圖1是本發明坡道重力能汽車和它的重復起伏坡道的道路的一段示意圖；圖2是本發明坡道重力能列車和它的重復起伏坡道的道路的一段及移動式發電示意圖；圖3是本發明一種雙方向行駛和重復起伏坡道的道路的一段示意圖。
例一 參考圖1以一輛總重為8025公斤的解放牌汽車為例，每個車輪上設6個動力腔，每個動力腔的有效容積為450立方厘米。其該車動力腔總有效容積一次可輸送16.2升的液壓油。車輪半徑r為0.48米，設循環起伏坡道的上坡坡道長S1為280米，下坡坡道長L1為1200米，坡高h1為80米，上坡坡道角a1為16°36′，下坡坡道角θ13°49′。a2=a1,θ2=θ1,h2=h1,S2=S1,L2=L1,n2=n1……nn它是由nn個起伏坡道所組成，圖1只畫了兩個坡道。
根據動力計算(由于計算較多，為節省篇幅，故省略，只說計算結果)，該坡道重力能永動車汽車1(可簡稱坡道重力能汽車)，從n1的坡頂滑行到坡底共行駛1200米，車輪旋轉了398圈，而使動力機2工作了398次工作循環，可產生相當于5480.46升流量的液壓油，取液壓能的工作壓力P為25kg/cm2，該車的動力機2工作效率η取0.85，它可以產生相當于258.8匹馬力的動力。若該汽車以每小時45公里的速度上坡，用258.8匹馬力的動力驅動，可以使該汽車闖過S2=280米的上坡道后再行駛470米。由此看來，該坡道重力能汽車1在下坡道上由動力機2所產生的動力來驅動該汽車闖坡，不但使該汽車能闖到坡頂，而且還有剩余動力。簡單的說，坡道重力能汽車1先利用下坡道能產生的位差，使該汽車先自動行駛一段路程，由車輪帶動動力機2工作，并產生動能，由該動能再驅動該汽車間上該道路3的n2上坡道S2，然后，使該汽車再進入下一個L2的下坡道運行，這樣反復工作，可以使該汽車通過該種道路3上nn個坡道而達到長期運行，而沒有消耗任何燃料和本系統以外的任何動力。
根據需要，可以在該道路3上設置車站或停車服務中心x1,x1可以設在坡底的平道路邊處，也可以設在坡頂或坡道的任一位置的平道路邊處，x1可以是集裝卸貨物、停車維修、住宿休息、停車吃飯、娛樂等多功能的服務中心。
例二 參考圖2坡道重力能永動車列車(簡稱坡道重力能列車)6，重復起伏道路8為鐵路形式，該列車有60輛車輛所組成，每輛車重80噸，每輛車的車輪為8個，車輪直徑Φ1.05米，每個動力腔的容積為204厘米3，每個車輪安裝6個動力腔，工作壓力取25公斤/厘米2，效率取0.85，上坡道長S1=1870米，下坡道長L1=5012米，上坡坡度i2=32‰，下坡坡度i1=12‰，坡頂高h1=60米，道路8由200個n′1的起伏坡道所組成。n′2=n′1,h′2=h′1,s′2=s′1,L′2=L′1，道路8為環形首尾相接的起伏坡道，總公里為1376公里，電線桿9上邊架有電網4與道路8配合。
經過動力計算(同上)，當坡道重力能列車6從n′1的坡頂滑行到坡底共行駛L′1=5012米的距離，車輪旋轉了1520圈，該車的輪式重力能發動機組7也各自工作了1520次工作循環，可以產生相當于42162匹馬力的動力。用該動力驅動坡道重力能列車6完全可以闖過n′2的上坡道S′2，使該列車進入L′2的下坡道進行運行，如此反復工作，同樣可使該列車6在道路8的鐵路上循環不停的運行。由動力機工作原理可知只要車輪旋轉，其動力機就會工作，而該列車6在上坡道時也會產生動力。根據動力計算，它們在上坡道S′2上，可以產生相當于15754匹馬力的動力。用該動力驅動該列車6上的發電機組(圖上無標記)進行發電，效率取0.8，轉換的電能為9267千瓦。將該電能通過供電裝置，如整流柜、控制柜、變壓器(圖上無標記)等，最后通過升降弓5把該電能輸送到電網4上，以便供外部用電設備用電。經計算，坡道重力能列車6每天工作20小時，可行程1376公里，運送貨物為Q1列天=394.6萬噸公里，發電量為P1列天=185.34萬千瓦，折合一天按24小時計算，每小時可對外供電P1列小時=7.7225萬千瓦時，此發電量相當于一座小型發電站的能量。
例三 各項條件同例2，現以100列坡道重力能列車6為例，計算出它們年運送貨物為多少Q100列年=？，年發電量為多少P100列年=？，年創效益為多少A= ①∵1例坡道重力能列車一天所運貨物為394.6萬噸公里∴Q100列年=Q1列天×100列×365天=394.6×100×365≈1440萬(萬噸公里)②∵1例坡道重力能列車每小時可發出7.7225萬千瓦時的電能∴P100列年=P1列小時×24小時×365天×100列=7.7225×24×365×100=676億(kw·h)③年創總效益A=？運送貨物每萬噸公里按750元人民幣計算，每度電按0.32元人民幣計算A=Q100列年×750元+P100列年×0.32元=1440×750+676×0.32≈324億元(人民幣)從以上數值看，100列的坡道重力能列車運行一年，可創效益為324億元人民幣。單從發電量說，它要超過一般的大型發電廠的發電能力，它是我國二灘大型水電站年發電量的3.9倍。本發明的發電能力可根據實際情況，可以建立發電車、移動式發電站或移動式發電廠。從以上計算可知，本發明的動力完全可以當作一種新能源-即重力能源，重力能源是一種非常豐富、廉價、潔凈的能源。
例四 坡道重力能永動車所行走的道路可以是單向的，也可以是雙向的，圖3只例舉一種雙向循環的道路，實線10表示向右方向行駛的道路，虛線11表示向左方向行駛的道路。它的優點是，可以雙方向同時行駛而不干擾，相對節約修路時的土方量，減少費用。重復起伏坡道的道路不但可以供坡道重力能永動車使用，也可以供常規的各種車輛使用，它們可以達到節能的目的。
例五 循環重復起伏坡道所組成首尾相接的道路，它們可以是圓形、橢圓形、方形、8字形、菱形、無規則形的各種各樣形狀的道路。
例六 循環重復起伏坡道所組成首尾相接的專用道路，可以是齒輪齒條式、卡軌式、滑道式、鐵索的形式、專用的道路與專用的輪式重力能永動車相配合使用。
附圖2為說明書摘要附圖。
權利要求
1.一種坡道及重力能永動車運動系統，它包括裝由輪式重力能發動機或輪式重力動力機、蓄能變能裝置、車身、底盤所組成，其特征是它們與由重復起伏坡道所組成的道路相結合，共同組成道路一車輛重力做功的運動系統。
2.根據權利要求1所述的坡道及重力能永動車運動系統，其特征是重復起伏坡道的道路，其上坡坡道短而坡度大，下坡坡道長而坡度小。
3.根據權利要求1所述的坡道及重力能永動車運動系統，其特征是重復起伏坡道的道路是循環首尾相接的，即可以單方向行駛，又可以雙方向行駛。
4.根據權利要求1所述的坡道及重力能永動車運動系統，其特征是重復起伏坡道的道路可以是各種道路。
5.根據權利要求1所述的坡道及重力能永動車運動系統，其特征是重復起伏坡道的道路可以是各種形狀。
6.一種坡道及重力能永動車運動系統另一種用途，其特征是在坡道及重力能永動車上安裝發電裝置、供電裝置，它可進行移動式發電，通過升降弓向電網供電。
7.根據權利要求6所述的坡道及重力能永動車運動系統，其特征是由坡道及重力能永動車進行組合，可以當移動式發電站或移動式發電廠使用。
8.根據權利要求1或2或3或4或5所說的坡道及重力能永動車運動系統，其特征是它也可以讓各種常規車輛使用。
全文摘要
本發明的一種坡道及重力能永動車運動系統,它包括裝有輪式重力能動力機或輪式重力能發動機及其配套設備的車輛,其特征是它與由重復起伏坡道所組成的道路相結合,可以達到不消耗任何燃料和外界動力就可以長期行駛的交通工具,如汽車、火車、自行車等。配上發電供電裝置,它還可以當發電車、移動式發電站、移動式發電廠使用。它創造了一種新能源,而且是取之不盡、用之不竭,又廉價,又潔凈的重力能源,它突破了永動機不能實現的結論。
文檔編號F03G3/00GK1302950SQ0010121
公開日2001年7月11日 申請日期2000年1月1日 優先權日2000年1月1日
發明者鄭國軍 申請人:鄭國軍