風氣發動機及機動車的製作方法

2023-07-01 10:09:41

專利名稱：風氣發動機及機動車的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種發動機，安裝在陸地上有方向盤的大、中、小型客貨 轎車、鐵路列車、地鐵列車、船舶動力、航空動力等所有有行駛速度的動 力機械上，屬於機械領域。
背景技術：
用燃料作為能源的發動機需要消耗大量的燃料，且又排放大量的廢氣、 熱氣，汙染環境。為了節省燃料能源，保護地球環境，人類更渴望一種無 需燃料消耗，杜絕廢氣、熱氣排放、無汙染的發動機。目前，已被公知的 採用風力轉化為機械動能被利用的發動機都是安裝在固定地點，由於安裝 發動機的機械裝置本身沒有行駛速度，發動機只能被動性地接受受自然界 天氣環境狀況條件限制的風力來推動其葉輪運轉產生機械動能，未曾發現 有能夠主動性地將具有一定行駛速度的動力機械所遇到的風阻氣流轉變為 機械動力被利用的發動機。

發明內容
本發明的目的是提供一種採用無需燃料消耗、無廢氣、無熱氣排放的 高壓氣體作為動力，而且能夠將動力機械行駛過程中所遇到的風阻氣流轉 變為機械動力被利用的風氣發動機及採用該風氣發動機的機動車。實現上述目的的技術方案-
一種風氣發動機，包括葉輪室、裝設在葉輪室內的葉輪、排氣口和
用於將高壓氣體噴入葉輪室的噴氣系統；所述葉輪室上設置有用於接收 所述高壓氣體的噴氣孔和用於接收外部風阻氣流的進風口，所述由噴氣 孔進入的高壓氣體用於產生主動力，所述由進風口進入的外部風阻氣流 用於產生輔助動力。
所述用於接收外部風阻氣流的進風口的外口大、內口小。
所述葉輪室包括左葉輪室和右葉輪室，左葉輪室內裝設左葉輪，右 葉輪室內裝設右葉輪，所述左葉輪經左葉輪主軸副動力錐形齒輪輸出動 力，所述右葉輪經右葉輪主軸副動力錐形齒輪輸出動力。
進一步地，還包括由儲氣罐和第一高壓空氣壓縮機組成的高壓氣體 再生儲備供給系統，儲氣罐的輸出連接噴氣系統，所述葉輪運轉後產生 的動力輸出驅動第一高壓空氣壓縮機，由第一高壓空氣壓縮機再生的高 壓空氣輸入所述儲氣罐儲存。
進一步地，還包括用於將外部的制動力再生轉換為高壓空氣輸入儲 氣罐儲存的第二高壓空氣壓縮機。
進一步地，所述噴氣系統包括依順序連接的儲氣罐、中央可控高壓 氣體起動加速器、分配器、第一噴氣管組和第一噴氣嘴組，所述儲氣罐 中儲存的高壓氣體經中央可控高壓氣體起動加速器輸入分配器，經分配 器將高壓氣體分配給第一噴氣管組中的各噴氣管，再由與所述第一噴氣 管組中的各噴氣管相連接的第一噴氣嘴組中的各噴氣嘴噴入葉輪室。
進一步地，所述噴氣系統還包括依順序連接的中央可控高壓氣體自 動間斷爆發噴氣加速器、將輸入的高壓氣體轉換為間斷爆發的高壓氣體 的分配控制器、第二噴氣管組和第二噴氣嘴組，所述儲氣罐中儲存的高 壓氣體經中央可控高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器輸入分配控制器， 經分配控制器產生的間斷爆發的高壓氣體分配給第二噴氣管組中的各噴 氣管，再由與所述第二噴氣管組中的各噴氣管相連接的第二噴氣嘴組中
的各噴氣嘴將間斷爆發的高壓氣體噴入葉輪室。
進一步地，所述分配控制器包括凸輪軸凸輪氣門組、開關所述凸輪 軸凸輪氣門組的凸輪和分配控制器錐形齒輪，所述葉輪輸出的動力經分 配控制器錐形齒輪傳動開關所述凸輪軸凸輪氣門組的凸輪運轉。
一種裝有上述風氣發動機的機動車，包括車體、變速箱、驅動橋、
驅動橋半軸和輪胎，其中.-所述進風口設置在車體的前端，所述葉輪的動力輸出經變速箱傳動 驅動橋，再經驅動橋半軸驅動支撐車體的輪胎。
還包括減速制動增壓系統，所述減速制動增壓系統包括用於傳遞 減速制動力的減速制動增壓器制動盤內環齒合傳動器、減速制動增壓器 和大負荷的空氣壓縮機，所述減速制動增壓器制動盤內環齒合傳動器的 輸出傳動減速制動增壓器，減速制動增壓器的輸出傳動大負荷的空氣壓 縮機，所述大負荷的空氣壓縮機將制動力再生轉換為高壓氣體輸出。
進一步地，所述減速制動增壓器包括受減速制動增壓器制動盤內環 齒合傳動器傳動的減速制動增壓器合離器主動盤、減速制動增壓器合離 器從動盤和用於推動減速制動增壓器合離器從動盤的液壓泵。
一種風氣發動機，由以下機構和系統組成風氣發動機由有方向性筒 型進風口的外口、有方向性筒型進風口的內口、葉輪室、葉輪、葉輪飛輪、 左葉輪主軸副動力錐形齒輪、右葉輪主軸副動力錐形齒輪、中央主動力輸 出變速箱和排風口等機構組成；風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統， 包括儲氣罐、高壓空氣壓縮機、高壓空氣壓縮機傳動錐形齒輪等組成； 風氣發動機起動加速噴氣系統，包括中央可控高壓氣體起動加速器、分 配器、連接分配器的多組噴氣管、連接分配器的多組有方向性噴氣嘴、中 央可控高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器、分配控制器、連接分配控制器 的多組噴氣管、與分配控制器相通的多組有方向性噴氣嘴、傳動分配控制 器的錐形齒輪、分配控制器的凸輪軸凸輪氣門組、起動加速器中央高壓噴 氣管、連接自動間斷爆發噴氣加速器的中央高壓噴氣管等組成；風氣發動 機減速制動增壓系統，包括減速制動增壓器、減速制動增壓器制動器制 動盤內環齒合傳動器、連接減速制動增壓器的大負荷空氣壓縮機等組成。
本發明風氣發動機是安裝在陸地有方向盤的大、中、小型客貨轎車、 鐵路列車、地鐵列車、船舶動力、航空動力等所有速度行駛運行的動力機 械的發動機；是在不受自然界天氣環境風力狀況條件限制的情況下，採用 風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統儲備的高壓氣體，實現自我起動風 氣發動機運轉產生動力輸出，驅動風氣發動機機動車行駛產生速度運行時 產生的風力、風阻力氣流通過風氣發動機有方向性筒型進風口進入，推動 風氣發動機葉輪運轉，轉化為機械動能，並將機械動能及風氣發動機驅動 的風氣發動機機動車有速度運行時遇到的動力輸出，起動風氣發動機的高 壓氣體再生儲備供給系統的高壓空氣壓縮機持續工作，產生再生的高壓氣 體儲存，再將高壓氣體轉化為機械動能；採用儲備的高壓氣體起動風氣發動機加速運轉產生動力輸出，驅動風氣發動機機動車，同時將起動後有速 度運行時遇到的風力、風阻力氣流通過風氣發動機有方向性筒型進風口的 外口進入，並高速通過風氣發動機的有方向性筒型進風口的小於有方向性
筒型進風口的外口 l-30倍的有方向性筒型進風口的內口，使風力、風阻力 氣流在風氣發動機有方向性筒型進風口的內口及葉輪室內產生高壓氣流， 推動風氣發動機葉輪高速運轉產生動力輸出，驅動風氣發動機機動車產生 速度運行的同時，再採用高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器加速使風氣發 動機加速運轉產生的動力同時輸出。另外，也可起動風氣發動機高壓氣體 再生儲備供給系統的高壓空氣壓縮機運轉工作產生再生的高壓氣體，並通 過風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統的高壓氣體儲氣罐儲存。
為了使風氣發動機葉輪起動運轉更快、更強勁，本發明風氣發動機的 葉輪葉片增加了格式分割的設計，將風氣發動機的葉輪葉片分割到X最小 單位的葉輪室，使風氣發動機高壓噴氣系統的多組有方向性噴氣嘴噴出的 高壓氣流更集中作用在葉片分割的X最小單位的葉輪室，而產生最強最集 中的高壓氣流，推動風氣發動機葉輪更快更強勁地加速運轉產生動力。
2.本發明採用風氣發動機即採用風力氣壓取代燃料能源的發動機高壓 氣體自動間斷爆發噴氣加速系統加速，使風氣發動機加速運轉產生動力時， 因採用了高性能節省高壓氣體、高性能產生高壓氣體爆發噴氣力度的高壓 氣體自動間斷爆發噴氣加速系統加速，可大幅度縮短噴氣時間，能大量節 省風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統的儲氣罐儲備的高壓氣體量，以 滿足風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速系統起動加速工作時所需 要的、能產生較高爆發噴氣力度的高壓氣體量，轉化為更大的機械動能， 保證風氣發動機正常起動加速運轉工作產生動力，同時再將風氣發動機加 速運轉產生的動力輸出。當需要減速制動時，起動風氣發動機高壓氣體再 生儲備供給系統的高壓空氣壓縮機持續工作，回收再生高壓氣體。
技術方案實現如下採用風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統的儲 氣罐儲備的高壓氣體，開啟風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統儲氣罐 中設置的風氣發動機中央可控高壓氣體起動加速器，使風氣發動機高壓氣 體再生儲備供給系統儲氣罐儲備的高壓氣體噴出，通過連接風氣發動機可 控高壓氣體起動加速器的分配器，將高壓氣體分配給與風氣發動機可控高 壓氣體起動加速分配器連接的多組噴氣管，再由與風氣發動機可控高壓氣 體起動加速分配器相連通的多組有方向性噴氣嘴噴出高壓氣流，推動風氣 發動機葉輪，使風氣發動機葉輪起動加速運轉產生動力，再由風氣發動機左葉輪主軸副動力錐形齒輪將動力輸出，連接起動風氣發動機高壓氣體自 動間斷爆發噴氣加速分配控制器傳動錐形齒輪，驅動與風氣發動機高壓氣 體自動間斷爆發噴氣加速分配控制器連接的凸輪軸、凸輪氣門組起動運轉， 同時開啟風氣發動機中央可控高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器，使高壓 氣體噴出，供給風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速分配控制器， 風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速分配控制器的凸輪軸、凸輪氣 門組繼續運轉工作，通過連接風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速 器的分配控制器的凸輪軸凸輪氣門組同步式開關多組氣門的凸輪的運轉， 使多組氣門開啟、關閉產生的同步式自動間斷爆發高壓氣流，或通過連接 風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器的分配控制器的凸輪軸凸輪 氣門組分配式開關多組氣門的凸輪的運轉，使多組氣門開啟、關閉產生的 分配式自動間斷爆發高壓氣流分配給連接風氣發動機高壓氣體自動間斷爆 發噴氣加速器的分配控制器的多組噴氣管，再由連接風氣發動機高壓氣體 自動間斷爆發噴氣加速器的分配控制器的多組有方向性噴氣嘴噴出產生的 高壓氣體自動間斷爆發氣流，推動風氣發動機葉輪包括多組葉輪的風氣發 動機葉輪加速運轉，使風氣發動機葉輪飛輪包括多組葉輪的風氣發動機葉 輪飛輪也隨之加速運轉產生慣性力，使風氣發動機運轉產生強大的輸出扭 力，再由風氣發動機右葉輪主軸副動力錐形齒輪將動力輸出，連接風氣發 動機高壓氣體再生儲備供給系統的高壓空氣壓縮機傳動錐形齒輪，起動風 氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統的高壓空氣壓縮機持續工作，產生高 壓氣體持續補充給風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統的儲氣罐儲存。
3. 為滿足與風氣發動機可控高壓氣體起動加速分配器連接的多組有方 向性噴氣嘴及與風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速分配控制器連 接的多組有方向性噴氣嘴，自動瞬間間斷爆發噴氣需要的技術要求的額定 高壓氣體量，本發明採用了風氣發動機中央可控高壓氣體起動加速的中央 高壓噴氣管直徑及風氣發動機中央可控高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速的 中央高壓噴氣管直徑分別大於與風氣發動機可控高壓氣體起動加速分配器 相連的多組有方向性噴氣嘴直徑及風與氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴 氣加速分配控制器相連的多組有方向性噴氣嘴直徑相加總合的直徑倍數。
4. 為使風氣發動機葉輪有方向性起動加速運轉產生動力，本發明採用 了風氣發動機可控高壓氣體起動加速分配器的多組有方向性噴氣嘴及風氣 發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速分配控制器的多組有方向性噴氣嘴 的設計，具有方向性噴氣的功能。5. 為了克服或減少風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速分配控 制器的凸輪軸凸輪氣門組的凸輪運轉，開啟、關閉凸輪軸凸輪氣門組的氣 門時，連接風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器的分配控制器的 凸輪軸凸輪氣門組的氣門桿頭部與連接風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發 噴氣加速器的分配控制器的凸輪軸凸輪氣門組的凸輪之間產生的磨擦阻 力，本發明在連接風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器的分配控 制器的凸輪軸凸輪氣門組的氣門桿頭部增加了滑動滾珠的設計，為使連接 風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器的分配控制器的凸輪軸凸輪 氣門組的氣門桿頭部滑動滾珠滑動自如，又在連接風氣發動機高壓氣體自 動間斷爆發噴氣加速器的分配控制器的凸輪軸凸輪氣門組的氣門桿頭部增 加了滑動滾珠潤滑油道的設計，以使連接風氣發動機高壓氣體自動間斷爆 發噴氣加速器的分配控制器的凸輪軸凸輪氣門組的潤滑油室的潤滑油通過 連接風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器的分配控制器的凸輪軸 凸輪氣門組的氣門桿頭部的滑動滾珠的潤滑油道進入滑動滾珠珠體表面， 產生潤滑作用，減少磨擦阻力，提高風氣發動機的運轉速度，產生更大的 輸出扭力。
6. 因風氣發動機機動車在需要頻繁減速、制動、停車、再起動時，會 消耗超過風氣發動機機動車正常行駛時所需的高壓氣體量，為補充風氣發 動機機動車因頻繁減速、制動、停車、再起動所消耗的超量高壓氣體量， 本發明提供了一種可將風氣發動機機動車有速度運行時的慣性動力在頻繁 減速制動時回收，轉化為高壓氣體動能再利用功能的風氣發動機減速制動 增壓器。
技術方案實現如下踏下風氣發動機機動車減速制動增壓器的踏板， 經過風氣發動機減速制動增壓器的自由行程至風氣發動機減速制動增壓器 的減速增壓行程位置時，風氣發動機減速制動增壓器的液壓總泵開始工作， 作用於風氣發動機減速制動增壓器的合離器的從動盤液壓分泵，開始工作 推動風氣發動機減速制動增壓器的合離器的從動盤與風氣發動機減速制動 增壓器的合離器的主動盤結合，使風氣發動機機動車減速慣性動力通過風 氣發動機減速制動增壓器的制動器制動盤內環齒合傳動器輸出，起動連接 風氣發動機減速制動增壓器的大負荷空氣壓縮機，開始工作產生再生高壓 氣體補充給風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統的儲氣罐儲存，以備風 氣發動機機動車頻繁再起動時所需要的高壓氣體。
7. 將風氣發動機安裝在風氣發動機機動車的車頭前方風阻最大的位置，將風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統的儲氣罐連接風氣發動機中 央可控高壓氣體起動加速器，連接風氣發動機可控高壓氣體起動加速器和 分配器，連接風氣發動機可控高壓氣體起動加速器、分配器和多組噴氣管、 再連接風氣發動機可控高壓氣體起動加速器、分配器和多組有方向性噴氣 嘴，開啟風氣發動機中央可控高壓氣體起動加速器，使風氣發動機高壓氣 體再生儲備供給系統儲氣罐儲備的高壓氣體經風氣發動機可控高壓氣體起 動加速器、分配器、多組有方向性噴氣嘴噴出，起動風氣發動機葉輪運轉， 使風氣發動機起動運轉產生動力通過左葉輪主軸副動力錐形齒輪輸出，連 接風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器、分配控制器和傳動錐形 齒輪，經風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器和分配控制器起動 凸輪軸凸輪氣門組運轉，同時開啟風氣發動機中央可控高壓氣體自動間斷 爆發噴氣加速器，使風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統儲氣罐儲備的 高壓氣體噴出，通過連接風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器和 分配控制器、通過連接風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器、分 配控制器和多組噴氣管，再通過連接風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴 氣加速器、分配控制器和多組有方向性噴氣嘴，使連接風氣發動機高壓氣 體自動間斷爆發噴氣加速器的分配控制器的凸輪軸凸輪氣門組運轉，控制 氣門開啟、關閉產生的自動間斷爆發噴氣氣流，所述氣流通過連接的風氣 發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器、分配控制器從多組有方向性噴 氣嘴噴出，推動風氣發動機葉輪加速運轉產生動力，通過風氣發動機右葉 輪主軸副動力錐形齒輪輸出，連接起動風氣發動機高壓氣體再生儲備供給 系統的高壓空氣壓縮機傳動錐形齒輪，連接起動風氣發動機高壓氣體再生 儲備供給系統的高壓空氣壓縮機運轉工作產生再生的高壓氣體供給風氣發 動機使用，使風氣發動機運轉產生動力輸出，驅動風氣發動機機動車行駛 運行，在將風氣發動機機動車有速度行駛運行時產生的風力、風阻力通過 安裝在風氣發動機機動車車頭前方風阻最大的位置的風氣發動機的有方向
性筒型進風口的外口進入,通過小於有方向性筒型進風口的外口 1-30倍的 有方向性筒型進風口的內口，使風阻氣流推動風氣發動機葉輪運轉產生動 力，通過風氣發動機中央主動力變速箱輸出，連接風氣發動機機動車驅動 橋，驅動橋再連接風氣發動機機動車驅動橋半軸將動力傳遞給風氣發動機 機動車輪胎運轉，使風氣發動機機動車行駛運行，在風氣發動機機動車需 要減速時，再通過風氣發動機機動車輪胎將風氣發動機機動車減速前的慣 性動力通過連接的風氣發動機減速制動增壓器的制動器制動盤內環齒合傳動器，將風氣發動機機動車減速前的慣性動力通過風氣發動機機動車減速 制動增壓器輸出，連接風氣發動機機動車減速制動增壓器與大負荷空氣壓 縮機，起動大負荷空氣壓縮機運轉產生再生高壓氣體，連接風氣發動機機 動車減速制動增壓器、大負荷空氣壓縮機和高壓氣管，輸送給風氣發動機 高壓氣體再生儲備供給系統的儲氣罐儲存，供給風氣發動機起動加速時循 環使用。
本發明風氣發動機的機件材料均採用傳統的鋁合金、鋁、銅、鋼、鐵、 不鏽鋼及硬質塑料等材料。 本發明的優點是
採用高壓氣體作為動力，由噴氣系統噴入葉輪室的高壓氣體和由進風 口進入葉輪室的外部風阻氣流共同驅動葉輪運轉產生動力輸出，無燃料消 耗、無廢氣、無熱氣排放。
採用風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器加速，使風氣發動 機加速運轉產生動力時，因採用了高性能節省高壓氣體、高性能產生高壓 氣體爆發噴氣力度的高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器加速，可大幅度縮 短噴氣時間，能大量節省風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統儲氣罐儲 備的高壓氣體量，以滿足風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速起動 工作時所需要的能產生較高爆發噴氣力度的高壓氣體量，轉化為更大的機 械動能，保證風氣發動機正常起動加速運轉產生動力，同時再將風氣發動 機加速運轉產生的動力輸出，起動風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統 的高壓空氣壓縮機持續工作，回收再生高壓氣體，確保風氣發動機機動車 能夠長距離、長時間持續行駛。
本發明為了克服風氣發動機高壓氣體間斷爆發噴氣式加速器時，自動 間斷爆發噴氣分配控制器的凸輪軸、凸輪氣門組，凸輪軸、凸輪運轉開啟 氣門時使氣門桿頭部與凸輪上止點產生的磨擦阻力，本發明在氣門桿頭部 增加了滑動滾珠的設計及滑動滾珠潤滑油道的設計，可大大減少凸輪軸、 凸輪運轉開啟氣門時氣門桿頭部與凸輪上止點產生的磨擦阻力，增加風氣 發動機的運轉速度產生最佳動力。
採用風氣發動機減速制動增壓器減速時，可將風氣發動機機動車減速 制動前的慣性動力通過風氣發動機機動車減速制動增壓器轉化為增壓功 能，產生再生高壓氣體儲存循環再利用，使風氣發動機能持續加速運轉產 生最佳動力效果。
將風氣發動機的進風口安裝在機動車的車頭的前端，特別是車頭前端風阻最大的位置處，能最大限度地利用風阻氣流，生產最佳的動力輸出， 提高機動車的行駛速度。


圖l是風氣發動機示意圖2是風氣發動機及中央主動力輸出變速箱示意圖3是風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統和風氣發動機起動加速噴氣
系統及高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速噴氣系統示意圖4是風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣分配控制器凸輪軸凸輪氣門
組示意圖5是風氣發動機示意圖6是風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣分配控制器凸輪軸凸輪氣門 組的氣門桿頭部的滑動滾珠示意圖7是風氣發動機減速制動增壓器制動器制動盤內環齒合傳動示意圖； 圖8是風氣發動機減速制動增壓器示意圖9是風氣動機安裝在風氣發動機機動車的車頭前方位置及風氣發動機與 風氣發動機機動車各系統結構連接關係和工作原理示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述。 在圖中，風氣發動機由以下機構和系統組成風氣發動機20由有方向 性筒型進風口的外口29、有方向性筒型進風口的內口 30、葉輪室28、葉 輪6、葉輪飛輪14、左葉輪主軸副動力錐形齒輪7、右葉輪主軸副動力錐 形齒輪15、中央主動力輸出變速箱32和排風口 31等機構組成；風氣發動 機高壓氣體再生儲備供給系統，包括儲氣罐l、高壓空氣壓縮機17、連 接高壓空氣壓縮機的傳動錐形齒輪16等組成;風氣發動機起動加速噴氣系 統，包括中央可控高壓氣體起動加速器2、分配器3、連接分配器的多組 噴氣管4、與分配器相通的多組有方向性噴氣嘴5、中央可控高壓氣體自動 間斷爆發噴氣加速器10、分配控制器11、連接分配控制器的多組噴氣管12、與分配控制器相通的多組有方向性噴氣嘴13、分配控制器錐形齒輪8、 分配控制器凸輪軸凸輪氣門組9、起動加速中央高壓噴氣管26、自動間斷 爆發噴氣加速器中央高壓噴氣管27等組成；風氣發動機減速制動增壓系 統，包括減速制動增壓器42、減速制動增壓器制動器制動盤內環齒合傳 動器40、減速制動增壓器傳動的大負荷空氣壓縮機41等組成。
在圖1和圖2中，本發明風氣發動機20是安裝在陸地上有方向盤的大、 中、小型客貨轎車、鐵路列車、地鐵列車、船舶動力、航空動力等所有有 速度行駛運行的動力機械的發動機；是在不受自然界天氣環境風力狀況條 件限制的情況下，採用風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統儲備的高壓 氣體，起動風氣發動機運轉產生動力輸出，再將風氣發動機機動車行駛產 生速度運行時遇到的風力、風阻力氣流通過風氣發動機的有方向性筒型進 風口進入，推動風氣發動機葉輪6運轉，轉化為機械動能，並將機械動能 及風氣發動機驅動的風氣發動機機動車有速度運行時的慣性動力輸出，起 動風氣發動機本機高壓氣體再生儲備供給系統的高壓空氣壓縮機17持續 工作，產生再生的高壓氣體儲存，再將高壓氣體轉化為機械動能，循環使 用自我起動後有速度運行時遇到的風力、風阻力及循環使用再生的高壓氣 體為動力源的情況下，採用儲備的高壓氣體起動風氣發動機加速運轉產生 動力輸出，驅動風氣發動機機動車，將有速度運行時遇到的風力、風阻力 氣流通過風氣發動機有方向性筒型進風口的外口 29進入，並高速通過風氣 發動機的有方向性筒型進風口，有方向性筒型進風口的外口 29是有方向性 筒型進風口的內口 30的3. 6倍，使風力、風阻力氣流在風氣發動機有方向 性筒型進風口的內口 30及葉輪室28內產生高壓氣流，推動風氣發動機葉 輪6高速運轉產生動力輸出，驅動風氣發動機機動車產生速度運行的同時， 再由風氣發動機機動車產生速度運行時產生的慣性動力，及風氣發動機20 採用高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器加速使風氣發動機加速運轉產生的 動力同時輸出，起動風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統的高壓空氣壓 縮機運轉工作，持續產生再生高壓氣體，並通過風氣發動機高壓氣體再生 儲備供給系統高壓氣體儲氣罐儲存。
為了使風氣發動機雙葉輪起動運轉更快、更強勁，本發明在風氣發動 機葉輪葉片增加了格式分割的設計，將風氣發動機葉輪葉片分割到X最小 單位的葉輪室28，使風氣發動機高壓噴氣系統的多組有方向性噴氣嘴噴出 的高壓氣流更集中作用在葉輪葉片分割的X最小單位的葉輪室28，而產生 最強最集中的高壓氣流，推動風氣發動機葉輪更快更強勁地加速運轉產生動力。
2.在圖3、圖4和圖5中，本發明風氣發動機即採用風力氣壓取代燃 料能源的發動機的高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速系統，是採用所述風氣 發動機高壓氣體再生儲備供給系統的儲氣罐1儲備的高壓氣體，開啟風氣 發動機高壓氣體再生儲備供給系統的儲氣罐1上設置的風氣發動機中央可 控高壓氣體起動加速器2，使風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統儲氣 罐l中儲備的高壓氣體噴出，通過風氣發動機可控高壓氣體起動加速分配 器3，將高壓氣體分配給與風氣發動機可控高壓氣體起動加速器分配器連 接的多組噴氣管4，再由與風氣發動機可控高壓氣體起動加速的分配器相 連接的多組有方向性噴氣嘴5噴出高壓氣流推動風氣發動機葉輪6，使風 氣發動機葉輪6起動加速運轉產生動力，再由風氣發動機左葉輪主軸副動 力錐形齒輪7將動力輸出，依順序連接起動風氣發動機高壓氣體自動間斷 爆發噴氣加速器、分配控制器、傳動錐形齒輪8，驅動風氣發動機高壓氣 體自動間斷爆發噴氣加速器分配控制器凸輪軸凸輪氣門組9起動運轉，同 時開啟風氣發動機中央可控高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器10，使高壓 氣體噴出，供給風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器和分配控制 器11，風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器分配控制器凸輪軸凸 輪氣門組9繼續運轉工作，通過風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加 速器分配控制器凸輪軸凸輪氣門組同步式開關多組氣門的凸輪18運轉，使 多組氣門開啟、關閉產生的同步式自動間斷爆發高壓氣流或通過風氣發動 機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器分配控制器凸輪軸凸輪氣門組分配式 開關多組氣門的凸輪19運轉，使多組氣門開啟、關閉產生的分配式自動間 斷爆發高壓氣流分配給連接風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器 和分配控制器的多組噴氣管12，再由連接風氣發動機高壓氣體自動間斷爆 發噴氣加速器和分配控制器的多組有方向性噴氣嘴13噴出產生高壓氣體 自動間斷爆發氣流，推動風氣發動機葉輪6包括多組葉輪的風氣發動機葉 輪加速運轉，使風氣發動機葉輪飛輪14包括多組葉輪的風氣發動機葉輪飛 輪也隨之加速運轉產生慣性力，使風氣發動機20運轉產生強大的輸出扭 力，再由風氣發動機右葉輪主軸副動力錐形齒輪15將動力輸出，連接風氣 發動機高壓氣體再生儲備供給系統的高壓空氣壓縮機與傳動錐形齒輪16， 起動風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統的高壓空氣壓縮機17工作,產 生高壓氣體，持續補充給風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統儲氣罐1
143.為滿足風氣發動機可控高壓氣體多組有方向性噴氣嘴5及風氣發動 機高壓氣體自動間斷爆發噴氣多組有方向性噴氣嘴13自動瞬間間斷爆發 噴氣需要的技術要求的額定高壓氣體量，本發明採用了風氣發動機中央可 控高壓氣體起動加速器中央高壓噴氣管26的直徑及風氣發動機中央可控 高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器中央高壓噴氣管27的直徑分別大於風 氣發動機可控高壓氣體起動加速器分配器多組有方向性噴氣嘴5的直徑及 風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器分配器控制器多組有方向性 噴氣嘴13的直徑相加總合的直徑倍數。4.為使風氣發動機雙葉輪6有方向性起動加速運轉產生動力， 本發明採用了風氣發動機可控高壓氣體起動加速器分配器多組有方向性噴 氣嘴5及風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器分配控制器多組有 方向性噴氣嘴13的設計，具有方向性噴氣的功能。
5. 在圖6中，為了克服或減少風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣 的凸輪軸凸輪氣門組的凸輪21在運轉開啟、關閉氣門時，使風氣發動機高 壓氣體自動間斷爆發噴氣凸輪軸凸輪氣門組的氣門桿頭部22與風氣發動 機高壓氣體自動間斷爆發噴氣凸輪軸凸輪氣門組的凸輪21之間產生的磨 擦阻力，本發明在凸輪軸凸輪氣門組的氣門桿頭部22增加了滑動滾珠的設 計，為使凸輪軸凸輪氣門組的氣門桿頭部的滑動滾珠23滑動自如，又在凸 輪軸凸輪氣門組的氣門桿頭部22增加了滑動滾珠潤滑油道的設計，以使風 氣發動機凸輪軸凸輪氣門組的潤滑油室25的潤滑油通過凸輪軸凸輪氣門 組的氣門桿頭部滑動滾珠潤滑油道24進入滑動滾珠珠體表面，產生潤滑作 用，減少磨擦阻力，提高風氣發動機的運轉速度，產生更大的輸出扭力。
6. 在圖7和圖8中，因風氣發動機機動車在需要頻繁減速、制動、停 車、再起動時，會消耗超過風氣發動機機動車正常行駛時由風氣發動機高 壓氣體再生儲備供給系統高壓空氣壓縮機再生的高壓氣體量，影響風氣發 動機機動車再起動所需要的額定高壓氣體量，為補充風氣發動機機動車因 頻繁減速、制動、停車、再起動所消耗的超量高壓氣體量，確保風氣發動 機再起動時所需要的額定高壓氣體量，本發明提供了一種可將風氣發動機 機動車有速度運行時的慣性動力在頻繁減速制動時回收轉化為高壓氣體動 能再利用功能的風氣發動機減速制動增壓器42。
具體實施如下踏下風氣發動機機動車減速制動增壓器的踏板33，踏 板33經過風氣發動機減速制動增壓器的自由行程34至風氣發動機減速制 動增壓器減速增壓行程35位置時，風氣發動機減速制動增壓器的液壓總泵36開始工作，作用於風氣發動機減速制動增壓器的合離器的從動盤液壓分 泵37，開始工作推動風氣發動機減速制動增壓器的合離器的從動盤38與 風氣發動機減速制動增壓器的合離器的主動盤39結合，使風氣發動機機動 車減速慣性動力通過風氣發動機減速制動增壓器的制動器制動盤內環齒合 傳動器40輸出，經風氣發動機減速制動增壓器起動大負荷空氣壓縮機41 開始工作，大負荷空氣壓縮機41產生的再生高壓氣體補充給風氣發動機高 壓氣體再生儲備供給系統的儲氣罐儲存，以備風氣發動機機動車頻繁再起 動時所需要的額定高壓氣體量，實現風氣發動機機動車因頻繁減速、制動、 停車、再起動所需要的超量高壓氣體量與風氣發動機機動車減速制動增壓 器42工作產生再生的高壓氣體量相平衡，確保風氣發動機機動車再起動所 需要的技術要求的額定高壓氣體量，保證風氣發動機正常起動加速運轉產 生動力輸出。
7.在圖9中，將風氣發動機安裝在風氣發動機機動車44的車頭前方 風阻最大的位置45，將風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統的儲氣罐1 連接風氣發動機中央可控高壓氣體起動加速器2、連接風氣發動機可控高 壓氣體起動加速器和分配器3、連接風氣發動機可控高壓氣體起動加速器、 分配器和多組噴氣管4、再連接風氣發動機可控高壓氣體起動加速器、分 配器和多組有方向性噴氣嘴5，開啟風氣發動機中央可控高壓氣體起動加 速器2，使風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統的儲氣罐1中儲備的高 壓氣體經風氣發動機可控高壓氣體起動加速器、分配器從多組有方向性噴 氣嘴5噴出，起動風氣發動機葉輪6運轉，使風氣發動機20起動運轉產生 的動力通過左葉輪主軸副動力錐形齒輪7輸出，連接錐形齒輪8，起動凸 輪軸凸輪氣門組9運轉，同時開啟風氣發動機中央可控高壓氣體自動間斷 爆發噴氣加速器10，使風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統的儲氣罐1 中儲備的高壓氣體噴出，通過連接的風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴 氣加速器和分配控制器11、通過連接的風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發 噴氣加速器、分配控制器和多組噴氣管12、再通過連接的風氣發動機高壓 氣體自動間斷爆發噴氣加速器、分配控制器和多組有方向性噴氣嘴13，使 風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣分配控制器凸輪軸凸輪氣門組9運 轉，控制凸輪軸凸輪氣門組9的氣門開啟、關閉時所產生的自動間斷爆發 噴氣氣流，通過連接的風氣發動機高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器、分 配控制器，從多組有方向性噴氣嘴13噴出，推動風氣發動機葉輪6加速運 轉產生動力，通過風氣發動機右葉輪主軸副動力錐形齒輪15輸出，起動連接風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統的高壓空氣壓縮機的傳動錐形齒
輪16，錐形齒輪16起動風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統的高壓空 氣壓縮機17運轉工作產生，再生高壓氣體供給風氣發動機循環使用，使風 氣發動機持續運轉產生動力輸出，驅動風氣發動機機動車44行駛運行，在 將風氣發動機機動車44有速度行駛運行時產生的風力、風阻力通過安裝在 風氣發動機機動車44車頭前方風阻最大的位置45的風氣發動機有方向性 筒型進風口的外口 29進入，有方向性筒型進風口的外口 29是有方向性筒 型進風口的內口 30的3. 6倍，，使風阻氣流推動風氣發動機葉輪6運轉產 生動力，通過風氣發動機中央主動力輸出變速箱32輸出，連接風氣發動機 機動車驅動橋46，驅動橋再連接風氣發動機機動車44驅動橋半軸47將動 力傳遞給風氣發動機機動車輪胎48運轉，使風氣發動機機動車44行駛運 行，在風氣發動機機動車44需要減速時，再通過風氣發動機機動車輪胎 48將風氣發動機機動車減速前的慣性動力通過連接的風氣發動機減速制 動增壓器的制動器制動盤內環齒合傳動器40，將風氣發動機機動車44減 速前的慣性動力通過風氣發動機機動車減速制動增壓器42輸出，連接起動 風氣發動機機動車減速制動增壓器大負荷空氣壓縮機41運轉工作產生再 生高壓氣體，通過連接的風氣發動機機動車減速制動增壓器大負荷空氣壓 縮機高壓氣管43，輸送給風氣發動機高壓氣體再生儲備供給系統儲氣罐1 儲存，供給風氣發動機20起動加速時循環使用。
權利要求
1、一種風氣發動機，包括葉輪室、裝設在葉輪室內的葉輪和排氣口，其特徵在於還包括用於將高壓氣體噴入葉輪室的噴氣系統；所述葉輪室上設置有用於接收所述高壓氣體的噴氣孔和用於接收外部風阻氣流的進風口，所述由噴氣孔噴入的高壓氣體用於產生主動力，所述由進風口進入的外部風阻氣流用於產生輔助動力。
2、 根據權利要求1所述的風氣發動機，其特徵在於所述用於 接收外部風阻氣流的進風口的外口大、內口小，所述葉輪室包括左葉輪 室和右葉輪室，左葉輪室內裝設左葉輪，右葉輪室內裝設右葉輪，所述 左葉輪經左葉輪主軸副動力錐形齒輪輸出動力，所述右葉輪經右葉輪主 軸副動力錐形齒輪輸出動力。
3、 根據權利要求2所述的風氣發動機，其特徵在於還包括由儲氣罐和第一高壓空氣壓縮機組成的高壓氣體再生儲備供給系統，儲氣 罐的輸出連接噴氣系統，所述葉輪運轉後產生的動力輸出驅動第一高壓 空氣壓縮機，由第一高壓空氣壓縮機再生的高壓空氣輸入所述儲氣罐儲 存。
4、 根據權利要求I- 3任意一項所述的風氣發動機，其特徵在於 還包括用於將外部的制動力再生轉換為高壓空氣輸入儲氣罐儲存的第二 高壓空氣壓縮機。
5、 根據權利要求1- 3任意一項所述的風氣發動機，其特徵在於 所述噴氣系統包括依順序連接的儲氣罐、中央可控高壓氣體起動加速器、 分配器、第一噴氣管組和第一噴氣嘴組，所述儲氣罐中儲存的高壓氣體 經中央可控高壓氣體起動加速器輸入分配器，經分配器將高壓氣體分配 給第一噴氣管組中的各噴氣管，再由與所述第一噴氣管組中的各噴氣管 相連接的第一噴氣嘴組中的各噴氣嘴噴入葉輪室。
6、 根據權利要求5所述的風氣發動機，其特徵在於所述噴氣系統還包括依順序連接的中央可控高壓氣體自動間斷爆發噴氣加速器、 將輸入的高壓氣體轉換為間斷爆發的高壓氣體的分配控制器、第二噴氣 管組和第二噴氣嘴組，所述儲氣罐中儲存的高壓氣體經中央可控高壓氣 體自動間斷爆發噴氣加速器輸入分配控制器，經分配控制器產生的間斷 爆發的高壓氣體分配給第二噴氣管組中的各噴氣管，再由與所述第二噴 氣管組中的各噴氣管相連接的第二噴氣嘴組中的各噴氣嘴將間斷爆發的高壓氣體噴入葉輪室。
7、 根據權利要求6所述的風氣發動機，其特徵在於所述分配控制器包括凸輪軸凸輪氣門組、開關所述凸輪軸凸輪氣門組的凸輪和分 配控制器錐形齒輪，所述葉輪輸出的動力經分配控制器錐形齒輪傳動開 關所述凸輪軸凸輪氣門組的凸輪運轉。
8、 一種裝有上述任意一項權利要求所述風氣發動機的機動車， 包括車體、變速箱、驅動橋、驅動橋半軸和車輪，其中所述進風口設置在車體的前端，所述葉輪的動力輸出經變速箱傳動 驅動橋，再經驅動橋半軸驅動支撐車體的車輪。
9、 根據權利要求8所述的機動車，其特徵在於還包括減速制動增壓系統，所述減速制動增壓系統包括用於傳遞減速制動力的減速 制動增壓器制動盤內環齒合傳動器、減速制動增壓器和大負荷的空氣壓 縮機，所述減速制動增壓器制動盤內環齒合傳動器的輸出傳動減速制動 增壓器，減速制動增壓器的輸出傳動大負荷的空氣壓縮機，所述大負荷 的空氣壓縮機將制動力再生轉換為高壓氣體輸出。
10、 根據權利要求9所述的減速制動增壓系統，其特徵在於所述減速制動增壓器包括受減速制動增壓器制動盤內環齒合傳動器傳動的 減速制動增壓器合離器主動盤、減速制動增壓器合離器從動盤和用於推 動減速制動增壓器合離器從動盤的液壓泵。
全文摘要
本發明公開了一種風氣發動機，包括葉輪室、裝設在葉輪室內的葉輪、排氣口和用於將高壓氣體噴入葉輪室的噴氣系統；所述葉輪室上設置有用於接收所述高壓氣體的噴氣孔和用於接收外部風阻氣流的進風口，所述由噴氣孔噴入的高壓氣體用於產生主動力，所述由進風口進入的外部風阻氣流用於產生輔助動力。本發明還公一種裝有上述風氣發動機的機動車。採用高壓氣體作為動力，無燃料消耗、無廢氣、無熱氣排放；接收外部風阻氣流驅動葉輪運轉產生輔助動力，將機動車有速度運行時遇到的外部阻力氣流巧妙地轉變為動力加以利用，既能大大降低能源消耗，又能提高動力機械的運行速度。
文檔編號F03D3/04GK101550914SQ20091012964
公開日2009年10月7日 申請日期2005年11月14日 優先權日2004年11月22日
發明者洋 叢 申請人:洋 叢