背景要求:當(dāng)前的汽車(chē)上使用的制動(dòng)器均是用剎車(chē)片與制動(dòng)鼓壓緊產(chǎn)生摩擦力把汽車(chē)動(dòng)能消耗完即:車(chē)停住,在我的上一個(gè)項(xiàng)目汽車(chē)蓄能制動(dòng)器,雖然能把車(chē)的動(dòng)能變勢(shì)能儲(chǔ)存起來(lái),但司機(jī)操作不簡(jiǎn)便,制動(dòng)時(shí)間距離長(zhǎng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
:這種制動(dòng)器是在制動(dòng)時(shí)把汽車(chē)向前的衝力——?jiǎng)幽茏儎?shì)能儲(chǔ)存起來(lái),重新起動(dòng)時(shí),把勢(shì)能變動(dòng)能放出來(lái)即:把車(chē)開(kāi)動(dòng)。遇上難行路或陡坡可先把發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)能變勢(shì)能存入蓄動(dòng)器,然后再變?yōu)閯?dòng)能與發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)能一起傳至輸出軸,有利于駛過(guò)難行路或爬上陡坡,萬(wàn)一撞車(chē)或碰上障礙物,汽車(chē)向前的衝力即:慣性——?jiǎng)幽?,可自?dòng)變勢(shì)能存入蓄能器,大大減少破壞程度。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:汽車(chē)蓄能安全制動(dòng)器,由我汽車(chē)蓄能器的方案中的短軸(輸出后半部分)中介輪、泵外輪、小齒輪、外嚙合油泵、油箱、封閉油路、頂桿、變速桿、四個(gè)蓄能器與本項(xiàng)目中的電磁閥、半園電鍵盤(pán)、轉(zhuǎn)椅、自動(dòng)車(chē)門(mén)組成,短軸前后各有空頭、斷頭、塞子、蓄能器缸中活塞沿立柱上下運(yùn)動(dòng)于上下止圈之間,外有壓力表,活塞上面是壓縮空氣,下面是壓力油,半園形電鍵盤(pán)位于各個(gè)蓄能器前面正中,手柄每轉(zhuǎn)45度可接通下一個(gè)切斷上一個(gè)電磁閥的線路,頂桿前端伸出車(chē)前,后有軸承,位于短軸上的粗軸與前斷頭之間,拐角處有小園筒活塞頂桿,制動(dòng)時(shí),手操變速桿,使前斷頭斷開(kāi)與發(fā)動(dòng)機(jī)的連系,中介輪后移合上泵外輪,外嚙合油 泵向上打油,使活塞上移進(jìn)一步壓縮空氣,把車(chē)的慣性動(dòng)能傳到蓄能器變?yōu)閯?shì)能存起來(lái)。車(chē)停為止。依次打滿ABCD四個(gè)蓄能器。
重新起動(dòng)時(shí)倒轉(zhuǎn)手柄依次放完DCBA,手操變速桿使泵外輪離開(kāi)中介輪中間合上小齒輪,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄打閥門(mén),被壓縮的空氣恢復(fù)原狀,壓油沖泵內(nèi)二輪反轉(zhuǎn),但合上了小齒輪,中介輪依然順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),動(dòng)能傳至行駛機(jī)構(gòu)把車(chē)開(kāi)動(dòng)儲(chǔ)存能量全放完后,手操變速桿,把前斷頭合上,并把小齒輪、泵外輪撥回原位,發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)能傳至行駛機(jī)構(gòu),汽車(chē)恢復(fù)正常行駛。
遇上難行路或陡坡可先按上述進(jìn)行制動(dòng),車(chē)停四個(gè)蓄能器其中有沒(méi)打滿的再進(jìn)行蓄能,手操變速桿使中介輪前移斷開(kāi)后斷頭,切斷發(fā)動(dòng)機(jī)與行駛機(jī)構(gòu)的連系,再撥泵外輪前移咬合中介輪、發(fā)動(dòng)機(jī)的能量如同上敘存入蓄能器繼4個(gè)全打滿有后再合上后斷頭,并撥泵外輪、小齒輪合上中介輪,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄依次打開(kāi)四個(gè)蓄能器,使輸出軸得到雙份能量,駛過(guò)難行路或爬上陡坡,車(chē)若一側(cè)陷入泥濘中可使用差速器。
萬(wàn)一車(chē)發(fā)生撞車(chē),碰了頂桿前端,頂桿后移后端推球軸承套上粗軸使前斷頭斷開(kāi),中介輪合上泵外輪,汽車(chē)向前的動(dòng)能打油進(jìn)封閉油路頂開(kāi)套筒拉長(zhǎng)使連桿拉4個(gè)塞子錯(cuò)位,4個(gè)備用油口全打開(kāi),動(dòng)能變勢(shì)能存入蓄能器,同時(shí)頂桿拐角處推小園筒頂桿使活塞前移把油壓入油管推二個(gè)管前頭小活塞移動(dòng)推開(kāi)車(chē)門(mén)司機(jī)跳出駕駛室,汽車(chē)向前的衝力——?jiǎng)幽艿钠茐某潭却蟠鬁p小,車(chē)停后還會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)倒車(chē),上敘科學(xué)道理是能量富士守恒定律,這種制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)是:1、省油減少污染;2、大減速縮短制動(dòng)距離安全;3、免去緊急制動(dòng)部件摩擦損壞;4、增大汽車(chē)越野性能;5、萬(wàn)一撞車(chē)或碰上障礙物可大大減少破壞程度司機(jī)安全。
蓄能器的數(shù)據(jù):活塞直徑cm,半徑15cm,面積15×153.14=706.5cm2
不制動(dòng)時(shí)壓強(qiáng)是:200公斤/cm2上下止圈距離為0.6米,活塞壓縮到上止圈時(shí)壓強(qiáng)是800公斤/cm2平均壓強(qiáng)(800+200)/2=500公斤//cm2706.5×500×0.6米=211950公斤米+2.16公斤米(油上升功)=211971.6
機(jī)械效率:85%,損耗:15%,211971.6×15%=31795.74公斤米211971.6+31795.74=243767.34公斤米
(充滿一個(gè)蓄能器消耗的功)總蓄存量:211971.6×4=847886.4公斤米243767.34×4=975069.36打滿4個(gè)蓄能器消耗的功
汽車(chē)空車(chē)重10噸載重200噸 G=30噸
車(chē)速80公里/小時(shí)=22.23少/米,
總動(dòng)能E=1/2×3000×22.230米/秒2=741000公斤米,完全容得下全部動(dòng)能因?yàn)楦鞣N型號(hào)汽車(chē)自重載重噸位不同,各種路面摩擦系數(shù)不同,制動(dòng)距離與負(fù)加速度都不一樣,下面以長(zhǎng)征XD160型汽車(chē)為例計(jì)算一例空車(chē)重9300公斤載重12000公斤,總重G=21300公斤,車(chē)速60公里/小時(shí)=16.66米/秒,動(dòng)能E=1/2×21300×16.66米/秒2=295537.5公斤米,根據(jù)各數(shù)據(jù)輪胎與地面摩擦力是:總重E的1/17.5,那么摩擦力是:21300×1/17.5=1212.5公斤,車(chē)停是輪胎與地面消耗功為W1加上打油壓縮空氣的功W2等于全部功能E據(jù)各數(shù)據(jù)計(jì)算,W1/E=1/19,那么制動(dòng)距離:295537.5×1/19=15554.6公斤米,15554.6÷1212.5=13米,原制動(dòng)距離:17.75米-13米=4.75米(縮短距離),負(fù)加速度7.6米/秒2。
附圖說(shuō)明:圖上1總剖面圖;圖2是齒輪離合圖;圖3是頂桿系列、轉(zhuǎn)椅與自動(dòng)車(chē)門(mén)構(gòu)造原理圖;圖4是電磁閥剖面、手柄剖面、半園電鍵盤(pán)、發(fā) 電機(jī)和蓄能器雙行排列圖;圖5是蓄能器剖面圖。
1、中介輪 2、泵外輪 3、小齒輪 4、粗軸 5、前斷頭 6、后斷頭 7、球軸承 8、頂桿 9、短管 10、變速桿 11、變速箱 12、短軸 13、外嚙合油泵 14、油箱 15、封閉油路 16、套筒 17、備用油口連桿與塞子 18、蓄能器 19、電磁閥 20、油管 21、油管與小活塞 22、自動(dòng)車(chē)門(mén) 23、轉(zhuǎn)椅 24轉(zhuǎn)椅軸承 25、半園電鍵盤(pán) 26、小園筒與活塞 27、發(fā)電機(jī) 28、轉(zhuǎn)盤(pán) 18-1上止圈 18-2下止圈 18-3活塞 18-4立柱 18-5短管 18-6壓力表 19-1油管 19-2線圈 19-3磁鐵 19-4彈簧 19-5柱塞 25-1凹溝 25-2接觸點(diǎn) 25-3手柄 25-4金屬棍即電叉 25-6正負(fù)二線 28-1前釘 28-2左右兩釘
圖1中齒輪1、2、3皆可沿鍵槽滑動(dòng),齒輪2與泵內(nèi)主動(dòng)輪同軸,封閉油路15右端是一節(jié)套筒可以伸長(zhǎng)到虛線位置,4個(gè)蓄能器上止圈以上的部份,均伸出駕駛室上頂外部防止爆破室內(nèi)安全,虛線表示駕駛室上頂。
圖2實(shí)施中:(1)制動(dòng)時(shí)短軸12前斷頭斷開(kāi),中介輪后移合上泵外輪2;
(2)是重新起動(dòng)時(shí)泵外輪2離開(kāi)中介輪1,它倆之間合上小齒輪3;
(3)遇上難行路或陡坡,蓄能時(shí)后斷頭斷開(kāi),泵外輪左移合上中介輪1;
(4)蓄完能三個(gè)齒輪1、2、3前后斷頭5、6全合上,使輸出軸得到雙份能量。
圖3實(shí)施工中:短軸12是輸出軸的后半部分,前后各有空頭、斷頭、塞子可斷開(kāi)合上,頂桿8伸出車(chē)前10cm,后頭拐角上端有球軸承7位于前斷頭與粗軸之間,穿過(guò)二短管9,管中上下各有小立板插入頂桿溝槽中以防轉(zhuǎn)動(dòng), 前后平動(dòng)無(wú)防;(2)實(shí)施中:轉(zhuǎn)椅立于轉(zhuǎn)盤(pán)28上,萬(wàn)一撞車(chē)司機(jī)腳登底板轉(zhuǎn)動(dòng)90度;
圖4(1)實(shí)施中:四個(gè)蓄能器分別立于彎曲相通的封閉沿路的兩個(gè)分管中油路的兩個(gè)端頭均是套筒伸長(zhǎng)虛線位置;
(2)蓄能時(shí)手柄從左向右轉(zhuǎn)放能時(shí)轉(zhuǎn)向相反;
(3)手柄25-3即:電叉帶彈簧轉(zhuǎn)到凹溝中電路斷電閥門(mén)關(guān)閉,轉(zhuǎn)到接觸點(diǎn)即:坑中時(shí),電路接通,磁鐵生效,吸引柱塞離開(kāi)油管,閥門(mén)的開(kāi);
圖5實(shí)施中:活塞18-3沿立柱18-4上下運(yùn)動(dòng)于上止圈18-1于下止圈18-2之間,間距60cm上止圈18-1到頂為20cm,下止圈18-2到底是10cm。
具體施實(shí)方式:
1、汽車(chē)正行駛在公路上,有一人橫穿公路,司機(jī)如同上述時(shí)行制動(dòng)并扭轉(zhuǎn)方向盤(pán)車(chē)大減速,行人離開(kāi)汽車(chē)行徑后,司機(jī)如同上述進(jìn)行放能蓄存能量全放完后,手操變速桿合上斷頭,一切操作如同上述,車(chē)即恢復(fù)正常行駛。
2、汽車(chē)行駛至一段泥濘之路的頭上,無(wú)法通過(guò),可先如同上述進(jìn)行制動(dòng),車(chē)停后AB打滿CD空著,再如同上述進(jìn)行蓄能,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄依次打開(kāi)CD的電磁閥,打滿CD后,再如上所說(shuō),使短軸的前后斷頭5、6與齒輪1、2、3全合上,輸出軸得到雙份能量等于加大汽車(chē)馬力駛過(guò)泥濘路。