[发明专利]集车、船、橇于一身的新型汽车

说明书

现有交通工具中的汽车、机动船及机动雪橇分属不同的类别，适用不同的场合，各适其主各行其道，各自形成了独有的结构及外观特征。

然而，使汽车能在水陆雪沙等各种路况下正常行驶，泥、水、雪、沙无阻，一车多用，不仅是军用及抢险求灾的需要，也必将是汽车的发展方向。

欲使这种车辆能进入普通汽车的行列，则要求该车首先应是一辆合乎汽车规范的汽车，即要求该车必须在外观特征、驾驶方式、乘坐感觉、审美习惯、主体结构及性能指标乃至适用城市行车环境及交通法规等诸多方面都能满足汽车的尺度要求。

本文介绍的便是一种按上述要求，并依据轮式及履带车辆在水、路、雪、沙等各种路况上的行走特点及规律而设计的新型汽车，它不仅可以水陆两用，而且是“兼备跑车(低重心且弹簧软)、越野车(离地间隙大、减震性好)、机动船及机动雪橇功能”的，集车、船、橇于一身的新型交通工具，见图1。

欲使汽车能浮出水面，自然先要将汽车底盘密封，且要保持车底部的光滑平整并适于在水中浮行；现有汽车的底盘投影面积均较大，车底密封后的吃水深度大多在500mm以内(视车重而定)，以切诺基吉普为例：该车底盘投影面积为7.55m²，车重1430kg，满载重量以2000kg计算则该车的吃水深度为265mm，因车底多为首尾上翅曲面，故实际吃水线在350mm左右。

此外，还应将进排气孔设计在高于吃水线的部位，其中排气管应设计成上下位的双气孔并安装单向翻板，当下排气口被水堵住时能自动将上口打开以利尾气排放。

为使该车能适应在泥、雪、沙中行驶，应在车底两侧配装一对高位、薄体、隐形橡胶履带01，履带所占高度在200mm左右。

为保留住该车做为汽车的主体结构及外观特征，应主要使用轮式转向及轮式驱动，为能方便地实现车、船、橇模式的转换，则要求车轮悬挂系统能控制车轮与车体的相对高度。

当汽车在坑凹路面行驶时，须将车轮置于较下位(注意，不是最下位)，使车底的离地间隙在250mm左右，为使车轮能保有约200mm的下向缓冲行程，车轮不能降到最低位使用。由于该装置使用的车轮升降变位部件兼做缓冲减震部件，所以车轮在较下位时，也正是车轮具有最大向上缓冲行程位置，这有利于汽车在坏路面上行驶的通过性。当汽车在高速公路行驶时，可将车轮向上变位，使车底离地间隙在70mm在右，以使该车具有更好的高速平稳性。

当汽车在泥、雪、沙中使用时，须将车轮升至最高位，由履带承载驱动，并采用差速转向模式。

汽车在水中浮渡时，前车轮应上升至最高位，以减少水中的前行阻力。

汽车在水中浮渡时，后轮更应上升至最高位，并要使轮轴能高出水面，以避免轮胎花纹的逆向划水并减少竖直方向上的无效划水损耗。

具有大粗花纹的越野轮胎均具有水中划水驱动功能，现有水陆两栖轮式装甲车依靠轮胎划水即可获得10km/h的航速，而汽车车重不及装车车的1/5，依此推算，依靠轮胎划水的航速当在30km/h以上，与内河轮船相当，足可满足一般使用。另外，履带在水中也可划水驱动，并有差速转向功能。

若要求在水中有较高的航速，可在车底内部装上两台离心泵，靠喷水射流提高航速，离心泵可由高速电机直接驱动，因水中航行尚有尾气排放的问题，为不因尾气管上移而破坏汽车的美观，本种汽车更适宜装配环保型混合动力系统，使其在城市及水中由电机驱动行驶。本车在水中的续航能力达30km即可满足实用，所需电瓶容量为200Ah。

本车的底部为整体刚性且光滑防水的橇、船形底盘，而现行的摆式悬架或弓板悬架将不再适用，这就要求新的车轮悬架02、03不仅能大幅度调控车轮高度，以满足车、船、橇模式的转换，并且在与车身配接的结构上应能满足防水要求。

该悬架02由四个部分组成，分别为转向组件，驱动组件，缓冲减震及升降变位组件，以及主销后(前)倾角的随动组件，上述四个部份相互独立又相互关联，为清楚起见，下面分别给予介绍：(参见图2～图7)。