[发明专利]可用空气动力的多轮车的摇摆驱动轴式驱动单元

说明书

技术领域

本发明涉及可用空气动力的多轮车的摇摆驱动轴式驱动单元，其摇摆活塞片角行 程往复摇摆的范围为0～200°左右，本驱动单元可利用高压流体驱动活塞并通过传动机构 带动车轮连续旋转；本驱动单元组成两轮自行车，三轮车和四轮车的驱动装置，本驱动装置 可以作为载人和运输货物车辆的发动机。

背景技术

多轮车的驱动单元根据驱动力的特点分为：人力脚踏、手摇、内燃机、电动机和气 动机。作为节省人力的内燃机车成本较高，且对环境污染严重，特别是驱动机的“食粮”在地 球上面临着枯竭的困境，电动机车需要携带蓄电池，目前电池的价格较高，例如目前在电动 自行车领域占绝大多数用户使用铅酸电池，铅酸电池充电寿命一般为350次，一般需要每天 充一次电，每次充电时间大约4-6小时，每度电成本平均合计为4-6元。锂电池重量虽轻，但 是售价较高，目前还不能被市场绝大多数用户接受。而且蓄电池的生产涉及复杂的物理和 化学过程，对环境造成了比较严重的污染，特别是采用的许多物质性资源是不可再生的。纯 气动的空气动力发动机在世界已经出现实验性的结果，它是利用储存高压气的容器代替蓄 电池，制造容器的过程也比较简单，对环境的污染较低，制造成本较低，充气次数几乎没有 限制，使用寿命一般为20-50年，对于普通轿车每次补充压缩空气的时间不超过十分钟，如 果更换储气罐则操作时间更短，多种制造容器的金属材料在寿命期后还能通过回收冶炼重 复使用。为了储存足够的能量人们希望空气的压力在保证安全的前提下尽量的提高，尽管 在有的文献中提出采用碳纤维复合材料可以把储存压力提高至数十兆帕，且称已经可以达 到重量/容积比为0.5，例如，存储压缩空气罐压力为35Mpa，容积155升，重量为78公斤，疲劳 次数大于15000次《一种使用大丝束碳纤维制造压力容器的方法，CN2010102100951》，但是 比较蓄电池的单位能量密度仍然比较小，单位能量体积还是比较大，如果我们目前还不能 进一步降低，但是我们整车总重因采用的驱动单元的重量可以显著的减少，驱动单元的结 构足够简单因而成本变得较低，那么整车的重量、价格和维护成本仍然可以比较内燃机车 和电动机车具有极大的优势，特别是压缩空气的获得可以利用火电、核电的低谷的市售电、 特别是根据本人的其它发明的技术方案可以直接利用风能空气压缩机完成，因而经济效益 显著。

现有公开的空气动力的驱动装置有透平式、叶片式和往复直线活塞的发动机等， 透平式发动机的驱动流体的压力在较小流量时难以满足透平机必需的较高转速的要求，尽 管负载往往需要较低转速和较大的扭矩，以至于还需要用减速机构来完成工作负载机械的 要求；往复直线活塞的发动机输出动力过程中发生的元件应力强度呈现从小到大的数倍级 的峰谷值变化，作为最高应力承载零件的连杆和活塞上的销轴等成为影响寿命的薄弱环 节，此外，由于需要满足较大的峰值应力的强度要求，许多零件基本采用金属材料，而金属 材料的防腐性能明显低于有机复合材料；这些机械的零件种类较多，结构复杂、成本较高， 单位功率重量比较小，且机械工作效率较低。

发明内容

针对以上种种缺陷，本发明提出了解决存在问题的可用空气动力的多轮车的摇摆 驱动轴式驱动单元的技术方案：