一種適用於多風路段的商用車可拆卸降風阻裝置的製作方法
2023-12-01 00:33:41
本發明屬於汽車製造技術領域，涉及一種能將商用車行駛時的空氣阻力轉化為風能動壓，利用風能動壓實現降風阻、增車速等輔助商用車行駛並達到節能目的的裝置。
技術背景：
隨著人民生活水平的提高，汽車逐漸成為人們日常生活中的主要交通工具，隨著汽車保有量的不斷增加，能源變得越來越緊缺，據測算目前探明的石油存儲量僅夠開採40多年，如何實現汽車節能是現在汽車製造者需要重要考慮的一方面。
商用車行駛時受到阻力有滾動阻力、坡道阻力、慣性阻力和空氣阻力，商用車多數行駛時受的阻力中佔比較大的力為滾動阻力和空氣阻力，當在多風季節逆風行駛時，由於商用車迎風面積大，所受的空氣阻力就更大，設計師們不斷的通過改變商用車的外觀造型來降低空氣阻力，然而無論汽車形狀怎麼改變，均會或多或少的產生阻力，而相應的阻力就要消耗相應的能量，也就是消耗掉商用車前行的動力，然而，商用車前行動力需要消耗燃料才能達到，所以無形中加大了使用者的費用，造成了浪費。
商用車逆風行駛的時候，流經商用車的氣流流速巨大，這巨大的氣流會形成巨大的空氣阻力，而同時巨大的氣流也在商用車表面帶來了大量的流動空氣,流動的氣體具有動能,這種能量本身也是可以利用的資源之一,目前,在環保汽車方面,這部分氣流被完全忽視了,不得不說是一種損失。
人們針對汽車風能的運用，進行了各種各樣的設計和改進，有些還申請了專利，例如中國專利文獻資料公開了一種汽車風能助力回能裝置[申請號：201010595756.7公開號：CN102069720A]其中包括葉輪、傳動機構、驅動電機、蓄電池和輔助電機，其特徵在於風力帶動葉輪轉動，葉輪通過傳動機構將能量傳給蓄電池或輔助電機，將風能利用起來，改善汽車的綜合性能，減少汙染。
技術實現要素：
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本發明的目的是針對上述問題，提出用於多風路段降風阻裝置，當氣流通過安裝在商用車頂部的降阻裝置時帶來大量空氣，形成氣壓差，繼而產生推動力輔助商用車行駛，減少燃料消耗，達到節能和和清潔的目的.
本發明通過下述技術方案實現:一種適用於商用車在多風路段使用的可拆卸降風阻裝置，包括一對可伸縮翼板、一對剪叉式升降機構、一對鎖止機構、風速傳感器、車速傳感器、帶有兩個限位電機和兩個摩擦槽的安裝板，所述的可伸縮翼板由底層翼板、中層翼板和上層翼板組成，所述的帶有兩個限位電機和兩個摩擦槽的安裝板通過可拆卸的機構與商用車車頂相連，所述的一對可伸縮翼板的底層翼板的前端分別與帶有兩個限位電機和兩個摩擦槽的安裝板的兩個限位電機相連，所述的一對可伸縮翼板的底層翼板的後端安裝鎖止機構，所述的一對鎖止機構分別與帶有兩個限位電機和兩個摩擦槽的安裝板相配合，本發明通過翼板使流經商用車上表面的氣流形成壓力差，將風能轉變為輔助商用車行駛的能量，整個過程可以說是充分地利用了風的能量，大大的降低了逆向風對商用車帶來的阻力，降低了風對車速的影響，而且裝置結構簡單，在整個風能轉化的過程中對車子本身的能源消耗極少，大大的提高了商用車逆風行駛時的經濟性。
本適用於商用車在多風路段使用的可拆卸降風阻裝置中，所述的帶有兩個限位電機和兩個摩擦槽的安裝板中限位電機呈圓盤狀，電機與底層翼板的前端相連，通過限位電機的轉動帶動翼板轉動，通過轉動調整翼板間的位置來利用風能，所述的摩擦槽成圓弧狀，與鎖止機構相配合，槽的寬度略寬於鎖止機構，槽的底面為具有良好的摩擦係數和耐磨損、耐熱性能的摩擦材料，在翼板需要鎖止時，鎖止機構的摩擦片與摩擦槽的底面相壓合，提供鎖止所需的摩擦力，當商用車在高速路段或多風路段行駛時，通過安裝板將該裝置安裝在車頂利用風能，平時不使用時可通過安裝板拆下裝置。
本適用於商用車在多風路段使用的可拆卸降風阻裝置中，所述的一對鎖止機構由金屬摩擦片、彈簧、電磁鐵、控制單元組成，控制單元通過給電磁鐵通斷電實現鎖止機構的鎖止動作，配合翼板的轉動和鎖止。
本適用於商用車在多風路段使用的可拆卸降風阻裝置中，所述的一對可伸縮翼板，為使其在不同風速時獲得足夠的推力而又不因推力過大損壞翼板，翼板採用可伸縮結構，為適用於不同的風速而又保證結構的簡約採用三層可伸縮結構，三層翼板都為中空結構，底層翼板有下底板外側用於與限位電機連接以及安裝鎖止機構，下底板內側用於與升降機構的限位電機及滑塊相連接，頂層翼板有上底板，其內側與升降機構的鉸鏈及滑塊相連接，底層翼板的上端，頂層下端有一圈限位圈，中層翼板無上下底，其上下端各有一圈限位圈，通過限位圈防止翼板伸展過量而脫離嵌套。
本適用於商用車在多風路段使用的可拆卸降風阻裝置中，所述的一對可伸縮翼板其外側採用抗壓性能好的材料，如超硬鋁，而內側使用抗拉及抗疲勞性能好的材料，如硬鋁，翼板為中空可伸縮結構，內表面微凹而外表面外凸的形狀，當氣流流過外緣時外表面可產生壓力差，形成輔助商用車行駛的推動力。
本適用於商用車在多風路段使用的可拆卸降風阻裝置中，所述的一對剪叉式升降機構通過鉸鏈和滑塊機構分別與底層翼板的下底板內側相連接和頂層翼板上底板的內側相連接，通過安裝在下端鉸鏈上的電機帶動升降機構動作實現翼板的升降。
由於採用以上技術方案，本發明具有如下顯著特點和有益效果：
本發明裝置是商用車在多風路段行駛時使用的，根據商用車頂部氣流的流向調整翼板，使翼板外緣產生的風能壓力與商用車行駛相一致，為商用車行駛提供動力，在商用車制動時調整翼板，使翼板上的壓力方向與商用車行駛方向相反，輔助制動。
本發明裝置通過可拆卸的安裝板安裝在商用車頂部，當商用車行駛在多風路段時本裝置安裝在商用車頂部，利用風能，在無風或少風路段可拆除裝置，使用方便。
本發明裝置通過剪叉式升降機構實現翼板的伸縮，當風力過大、雨雪天氣、霧霾天氣或沙塵天氣等惡劣天氣使用該裝置時翼板收縮，減少翼板的腐蝕和折損,在天氣合適時翼板完全伸展開來，充分利用風能。
節能無汙染，本發明裝置結構簡單，所有構件驅動力由電機提供，利用風力輔助商用車行駛，整個過程使用無汙染的電能和風能，將風能利用起來為商用車行駛提供動力，同時在制動時商用車提供制動力，降低商用車的燃油消耗，起到節能和清潔的功能。
附圖說明：
下面結合附圖對本發明作進一步的說明：
圖1為本發明裝置的結構總圖。
圖2為本發明裝置中可拆卸安裝板的結構圖。
圖3為本發明裝置中升降結構簡圖。
圖4為本發明裝置中鎖止結構簡圖。
圖5為本發明裝置中底層翼板結構圖。
圖6為本發明裝置中中層翼板結構圖。
圖7為本發明裝置中頂層翼板結構圖。
圖8為本發明裝置為三層組合裝配圖。
圖9為本發明裝置逆風行駛工作示意圖。
圖10為本發明裝置制動工作示意圖。
具體實施方式：
在圖1中1為頂層翼板、2為中層翼板、3為底層翼板、4為帶有兩個限位電機和兩個摩擦槽的安裝板，當商用車在多風路段行駛時，安裝在裝置上的傳感器檢測風速、風向和車速等信號，根據這些信號調整翼板轉動和升降獲得最佳的風能推力。
在圖2中1為限位電機、2為摩擦槽，限位電機呈圓盤狀，電機與底層翼板的前端相連，通過限位電機的轉動帶動翼板轉動，通過轉動調整翼板間的位置來利用風能，摩擦槽成圓弧狀，與鎖止機構相配合，槽的寬度略寬於鎖止機構，槽的底面為同時具有良好的摩擦係數和耐磨損、耐熱性能的摩擦材料，在翼板需要鎖止時，鎖止機構的摩擦片與摩擦槽的底面在彈簧彈力的作用下相壓合，提供鎖止所需的摩擦力。
在圖3中1為安裝在底層翼板的底板上與升降機構想連的限位電機，2為分別與底層翼板的底板及升降機構相連的滑塊，3為底層翼板，4為中層翼板，5為頂層翼板，6為分別與升降機構及頂層翼板上底板相連接的滑塊，7為分別與升降機構及頂層翼板上底板相連接的鉸鏈。整個機構只有一個自由度，當電機轉動時帶動整個剪叉式升降機構動作從而實現三層翼板的伸縮。
在圖4中1為金屬摩擦片、2為彈簧、3為電磁鐵、4為中控單元，當翼板鎖止時摩擦片在彈簧的彈力作用下壓緊摩擦槽，摩擦片壓緊摩擦槽若要轉動翼板就會產生靜摩擦力，從而鎖止翼板，當需要轉動翼板時控制單元給電磁鐵通電，使摩擦片在電磁鐵作用下與摩擦槽分離，在限位電機的作用下轉動翼板。
在圖5為底層翼板，如圖所示翼板的截面為內表面微凹而外表面外凸的形狀，在圖5中1為鎖止機構的金屬摩擦片、2為限位圈，圖6中的1、2及圖7中的1都為限位圈，翼板為可伸縮中空結構，為保證升降機構在升降時三層翼板能夠始終保持嵌套關係，頂層翼板下端有一圈限位圈，中層翼板其上下端各有一圈限位，底層翼板的上端有一圈限位圈，當翼板上升到最大高度時相鄰兩翼板之間的限位圈相抵，從而阻止翼板繼續上升，保證翼板間的嵌套關係。
圖8為三層翼板嵌套後的結構簡圖，在風速過大、雨雪天氣、霧霾天氣或沙塵天氣等惡劣天氣使用該裝置時翼板收縮，減少翼板的腐蝕和折損,在天氣合適時翼板伸展開充分利用風能。
圖9為商用車逆風行駛時翼板工作示意圖，氣流流過翼板外緣時，由於翼板的特殊結構設計，使翼板內外兩面由於壓力差產生的推力超過自身風阻，從而產生一個與商用車行駛方向相一致的推力，當商用車順風行駛時，兩翼板依然可以保持逆風時同樣的位置，氣流從後向前流過會產生很大的推動力，當斜向的風吹過時，調節兩翼板位置和各自伸展的大小程度，使翼板所受合力方向與整車行駛方向相同，從而降低整車風阻，輔助商用車行駛。
圖10為商用車逆風制動時翼板工作示意圖，氣流被兩翼板堵截，產生最大的與氣流同向的阻力，輔助商用車制動，縮短商用車制動距離，減少原有機械制動的磨損，改善整車制動性能。
最後說明的是,雖然以上對本發明結合附圖進行了描述說明,但是以上描述僅以說明本發明的技術方案而非限制,儘管對本發明進行了詳細說明,本領域的普通技術人員應當理解,可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換很多形式,而不脫離本發明的宗旨和範圍,均應涵蓋在本發明的權利要求範圍之中。