[发明专利]汽车颠簸能量转换系统

说明书

本发明涉及汽车能量转换，特别是一种汽车颠簸能量转换系统。

汽车是以石油为燃料来提供动力的，所以对于汽车的节能一直是全世界仍至全人类的共同课题。目前汽车的节能技术层出不穷。例如不断改进发动机的设计，采用电子点火器，使用燃油添加剂等多种方法，其目的都是为了尽可能地提高汽车的效率。这些方法没有其它能量的注入，从“开源节流”的角度来说，均为节流的办法，亦称为被动的方法。至今为止，对于汽车在行驶中因颠簸而产生出的能量从未加以利用。而是采用弹性元件和避震器等设备被动地进行吸收、缓冲，而白白地浪费掉。这一能量对现有汽车来说，是一种有害能量，那么如何变害为利，进行挖掘和利用这些能量，一直是人们进行研究的一大课题。然而到目前为止尚未见到有关这方面技术的应用和任何资料报导与介绍。

本发明的目的是提供一种能充分利用汽车在行驶中因颠簸而产生的能量，通过能量转换系统进行收集、储存。从而用于汽车节能和提高减震性能的能量转换系统。

本发明的技术解决方案是：用往复式液压泵（1）作为汽车的液压避震器，该液压泵（1）通过出油单向阀（3）、节流阀（7）和换向阀（8）连接一个油马达（9）。

本发明的油马达（9）用来驱动一个与发动机输出轴直接啮合的驱动轴，并且这个轴的驱动与发动机的输出驱动相并联。

本发明的换向阀（8）为双向驱动换向阀，利用换向阀（8）改变高压油在液压马达中的流向，从而可快速改变油马达（9）的驱动方向。

本发明具有如下优点：1，可充分利用汽车原有的液压避震器及其安装位置，既便于新型汽车的设计，也便于原有汽车的改造，从而提高了本发明的实用性。

2，液压传动容积效率高，可达95%以上，据统计资料表明，轴向柱塞马达仅是同功率直流电动机重量的（10-20%），而尺寸前者仅是后者的（12-13%），因而易于获得很大的驱动力。

3，结构简单、操作方便、省力、运动平稳、可靠、能自行润滑、使用寿命长。由于用液体做为工作介质，因此能吸收冲击与振动，易于防止过载。

4，快速性能好、允许高速起动、制动和换向。实验表明，电动机的转动惯量大到输出功率的50%左右，而液压马达则不大于5%。这一特性非常适用于与汽车发动机相并联的驱动，也满足反向驱动制动方式的要求。

5，能无级调速，且调速范围可高达1000倍。

6，执行元件容易实现标准化、系列化和通用化、便于大批量专业生产。

本发明充分利用现有的可利用的能量、变害为利为汽车节能开辟了一条崭新的途径，同时也开辟了一条变被动制动为主动制的新途径，也有可能对汽车的主体设计产生深远的影响，使得汽车在颠簸时，最大限度地保持车厢的平稳，从而大大提高了汽车的减震性能。

下面结合附图对本发明加以说明：

图1为本发明的汽车行驶过程示意图;

图2为本发明的结构示意图。

如图1所示：汽车在行驶中，后轮从A点运动到B点时，汽车在垂直方向上需克服重力，产生一向上位移，此时汽车克服重力作功，从B点运动到C点时，产生一向下位移，此时重力作功，释放能量。本发明就是以非常简单、可靠的原理，对这一能量进行转换、收集、利用，将有害的无用能量转化为有用能量。这样不仅变害为利，收到良好的节能效果，还能对现有汽车某些难以改进的缺欠加以改进。

如图2所示：该颠簸能量转换系统包括：往复式液压缸（1）、进油阀（2）、出油阀（3）、油压蓄能器（4）、油压表（5）、限压阀（6）、节流阀（7）、换向阀（8）、油马达（9）、储油箱（10）共同构成。

其实施方案是：现行汽车上的液压避震器分为筒式和摇臂式两种，不管哪一种稍加改动就可成为一个很好的往复式液压泵（1），通过由进油阀（2）和出油阀（3）共同构成的油泵，可将汽车颠簸时的重力能转换为高压液体的压力能，通过油管进行收集，再利用液压蓄能器（4）将高压液体的压力能予以储存。从而完成了能量转换、收集和积蓄的过程。

经上述过程所积蓄的压力能传输给液压马达（9），用来驱动一个与发动机输出轴（经转速变换后）直接啮合的驱动轴。这个轴的驱动与发动机的输出驱动相并联，用来补充发动机的驱动动力，从而达到节能的目的。液压马达驱动力的大小取决于所积蓄的压力能的大小，并通过节流阀（7）控制其输出的大小。

利用换向阀（8）改变高压油在液压马达中的流向，就可方便而快速地改变液压马达的驱动方向。如果原驱动方向驱使汽车前进，改变驱动方向后就可驱使汽车后退。双向驱动这一功能可用于汽车的紧急制动或汽车运行在光滑路面时的制动。现在的汽车因发动机对行走系采用硬驱动方式，所以无法实现反向制动，只能采用刹车这种现行的、被动的制动方式。而被动制动有一个无法改进的致命弱点，就是当路面较光滑、摩擦阻力较小时，汽车容易产生侧滑，方向失去控制，可能因此而导致不良后果。本发明所采用的液压驱动方式属软驱动，高压液体做为工作介质，可吸收冲击，具有良好的缓冲作用，并可自行调节驱动力的大小，所以在紧急制动或在光滑路制动时，利用液压反向驱动车轮将是一个很好的制动方法，至少可改善现有的制动效果。