汽车的节能方法及汽车.pdf

本发明公开了一种汽车的节能方法，是在汽车的前端开设至少一个接收正向压力的气流导入口，在汽车的后端开设至少一个气流导出口，所述气流导入口与气流导出口之间通过通道前后贯通，通过所述接收正向压力的气流导入口接收所述汽车在运动过程中所遇到的风阻气流，并将接收的气流经通道从所述汽车后端的气流导出口排出。本发明还公开了采用上述方法的汽车。采用本发明，能够大大减少汽车在运动中的阻力。

1、  汽车的节能方法，其特征在于：在汽车的前端开设至少一个接收正向压力气流的气流导入口，在汽车的后端开设至少一个气流导出口，所述气流导入口与气流导出口之间通过通道前后贯通形成气流洞，通过所述接收正向压力的气流导入口接收所述汽车在运动过程中所遇到的气流，并将接收的气流经气流洞从所述汽车后端的气流导出口排出。

2、  根据权利要求1所述汽车的节能方法，其特征在于：在汽车底部开设至少一个接收底部气流的平衡导入口，所述平衡导入口与所述气流洞相通。

3、  根据权利要求1或2所述汽车的节能方法，其特征在于：在所述汽车前端的汽车挡风玻璃下开设与气流洞相通的辅助气流导入口。

4、  根据权利要求1-3任意一项所述汽车的节能方法，其特征在于：在汽车的侧面开设至少一个接收侧向压力的气流导入口，所述接收侧向压力的气流导入口与气流导出口之间相通，通过所述接收侧向压力的气流导入口接收所述汽车在运动过程中所遇到的侧向气流，并将接收的侧向气流从所述汽车后端的气流导出口排出。

5、  根据权利要求1-4任意一项所述汽车的节能方法，其特征在于：在所述气流导入口与气流导出口之间的通道内安装叶轮，所述叶轮受气流驱动，并将叶轮转动后的动力输出。

6、  一种汽车，其特征在于：在汽车的前端开设有至少一个接收正向压力气流的气流导入口，在汽车的后端开设有至少一个气流导出口，所述气流导入口与气流导出口之间通过通道前后贯通形成气流洞。

7、  根据权利要求6所述汽车，其特征在于：在汽车底部开设有至少一个接收底部压力的平衡导入口，所述平衡导入口与所述气流洞相通。

8、  根据权利要求书6或7所述的汽车，其特征在于：在所述汽车前端的汽车挡风玻璃下开设有与气流洞相通的辅助气流导入口。

9、  根据权利要求6-8任意一项所述的汽车，其特征在于：在汽车的侧面开设至少一个接收侧向压力的气流导入口，所述接收侧向压力的气流导入口与气流导出口之间通过通道相通。

10、  根据权利要求6-9任意一项所述的汽车，其特征在于：在所述通道内安装叶轮，所述叶轮受气流驱动，并将叶轮转动后的动力输出。

汽车的节能方法及汽车
技术领域
本发明涉及汽车的节能方法及汽车。
背景技术
众所周知，在气流中快速运动的汽车，都需要消耗大量的能源来克服阻力。其中，由于汽车的运动过程是不断地撞开其运动前方厚厚的气流的过程(正压力)，因此，克服正压力是最主要的能源消耗。另外，由于汽车在高速运动的过程中，必然会在后端(尾部)形成负压力，因此，汽车同时又要被尾部形成的负压紧紧的拉住，克服负压力构成了仅次于克服正压力的又一最主要的能源消耗。紧接着，由于被汽车刚刚撞开的气流受到挤压，不可能立刻就远离汽车，这些刚刚被撞开的气流仍然还会紧紧的包裹在汽车的侧面，从而形成侧向压力。还有，汽车底部流体运动速度慢于汽车上部流体运动速度，速度慢气压高，速度快气压低，由此产生的升力阻力给汽车行驶带来不稳定不安全及阻力。
综上所述，汽车的运动风阻包括汽车前端的正压力、尾部的负压力和侧面的侧向压力，及升力阻力。
为了克服上述阻力，人们设计了各种流线型的汽车。但是，遗憾的是，运动风阻仍然是汽车最主要的能源消耗，仍有必要作进一步的改进。
发明内容
本发明的目的意在克服现有技术的不足，提供一种能够使汽车在运动过程中有效减少风阻的节能方法及采用该方法的汽车。
实现上述目的的技术方案：
一种汽车的节能方法，是在汽车的前端开设至少一个接收正向压力气流的气流导入口，在汽车的后端开设至少一个气流导出口，所述气流导入口与气流导出口之间通过通道前后贯通形成气流洞，通过所述接收正向压力的气流导入口接收所述汽车在运动过程中所遇到的气流，并将接收的气流经气流洞从所述汽车后端的气流导出口排出。
在汽车底部开设至少一个接收底部压力的平衡导入口，所述平衡导入口与所述气流洞相通。
在所述汽车前端的汽车挡风玻璃下开设有与气流洞相通的辅助气流导入口。
在汽车的侧面开设至少一个接收侧向压力的气流导入口，在底部开设至少一个接收底部气流的平衡导入口，所述接收侧向压力的气流导入口与气流导出口之间相通，通过所述接收侧向压力的气流导入口和接收底部压力的平衡导入口接收所述汽车在运动过程中所遇到的侧向气流和底部气流，并将接收的侧向气流和底部气流从所述汽车后端的气流导出口排出。
在所述气流导入口与气流导出口之间的通道内安装叶轮，所述叶轮受气流驱动，并将叶轮转动后的动力输出。
一种汽车，在汽车的前端开设有至少一个接收正向压力的气流导入口，在汽车的后端开设有至少一个气流导出口，所述气流导入口与气流导出口之间通过通道前后贯通形成气流洞。
在汽车底部开设至少一个接收底部压力的平衡导入口，所述平衡导入口与所述气流洞相通。
在所述汽车前端的汽车挡风玻璃下开设有与气流洞相通的辅助气流导入口。
在汽车的侧面开设至少一个接收侧向压力的气流导入口和在底部至少开设一个平衡导入口，所述接收侧向压力的气流导入口与气流导出口之间通过通道相通。
在所述通道内安装叶轮，所述叶轮受气流驱动，并将叶轮转动后的动力输出。
采用上述技术方案，本发明有益的技术效果在于：
1、通过在汽车的前端开设接收正向压力的气流导入口，在汽车的后端或中间开设气流导出口，气流导入口与气流导出口之间前后贯通形成气流洞。一方面，能够将汽车在运动过程中所遇到的正向压力的气流从气流导入口接收并从设置在汽车的中间或后端的气流导出口排出，避免了汽车正向迎面撞开气流所需的巨大能量消耗；另一方面，由于将汽车前端接收的大量气流从汽车的中间或后端的气流导出口排出，不但可以减少或消除负压，减少能源消耗，而且，完全可以通过合理的设计，将汽车的后端由负压区改变为正压区，从而对汽车产生助推的作用。
2、通过在汽车的侧面开设接收侧向压力的气流导入口，使得汽车能够将紧压两侧的气流及时地引入接收侧向压力的气流导入口，从而减小了侧面的压力，相应减小了侧面的运动阻力。
3、通过在汽车底部开设接收底部压力的平衡导入口，使得汽车能够将底部的气流及时的接收到底部压力的平衡导入口引入气流洞内，再从出口排出。因此，汽车的底部压强减少，升力减少，汽车对地面的附着力增强，汽车行驶更平稳、更安全。另外，当汽车高速行驶时，由于汽车对地面的附着力增强，提高了动力，更加节能。由此改变了有史以来因汽车底部流体速度慢于汽车上部流体速度而产生升力阻力、汽车对地面的附着力差等带来的汽车行驶不安全性及浪费燃料的问题。而且，可以通过合理的参数设计，使汽车底部流体速度大于和等于上部流体速度，从而从根本上消除升力带来的阻力和不安全性，使汽车行驶会更快捷、平稳、安全和节能。
4、通过在前后贯通的通道内安装叶轮，充分利用高速流动的气流能量，通过叶轮输出的动力可以用于带动发电机或气泵工作，通过发电机为燃料电池充电，为燃料电池的广泛使用寻找到一种新的途径。或者，通过气泵带动汽车空调压缩机工作。或者，通过气泵带动空气压缩机工作，以便给以高压气体为动力的汽车提供高压气体。
附图说明
图1为一种汽车的剖视结构示意图。
图2为图1汽车的左侧结构示意图。
图3为另一种汽车的结构示意图。
图4为图3汽车的后端结构示意图。
具体实施方式
一种汽车，如图1和图2所示，在汽车2的前端风阻最大处开设有气流导入口1，在汽车的后端开设有气流导出口11，气流导入口1与气流导出口11通过通道前后贯通，形成气流洞3。气流导入口1为外大内小的结构，气流洞3的内壁为流线型抛物面，内壁光滑流畅。在汽车两侧开设的用于接收侧向压力的气流导入口(4、5、12、14)，在汽车的底部开设不少于一个平衡导入口18，平衡导入口18上可装设格形窗，平衡导入口18与气流洞3相通，在汽车前端挡风玻璃下的车体上开设有与气流洞3相通的辅助气流导入口21。在气流洞3内通过转轴7安装有叶轮6(叶轮6的数量可根据需要灵活设置)，当气流经过时带动叶轮7旋转，转轴7两端分别穿过轴承10和轴承17，通过皮带轮16和皮带轮9分别带动发电机15和空调压缩机气泵8，空调压缩机气泵8专为汽车空调使用，发电机发出的电为燃料电池13充电，因为有若干个叶轮带动若干个发动机提供充足的电源供给燃料电池13，燃料电池13为汽车的灯光、音响、控制电路等提供工作电源，也为环保的燃料电池汽车提供充足的电源。另外，气流洞3的气流导出口11上有格形窗23，接收正向压力的气流导入口1上有格形窗19，接收侧向压力的气流导入口4和接收侧向压力的气流导入口12上分别有格形窗20，接收侧向压力的气流导入口5和接收侧向压力的气流导入口14上有格形窗22，格形窗表面光滑，线条流畅，除挡住洞口，防止异物进入，不影响吸气排气外，还起到装饰的作用。
当汽车以较高速度行驶时，一方面，通过汽车2前端的气流导入口1将正向施压的风阻气流引入气流洞3，然后从气流导出口11把气流引出气流洞3外。此时，进入气流洞3内的气流阻力远远小于正面撞开气流时的阻力。另一方面，由于还有部分被汽车前端撞开的气流仍然会紧紧裹在汽车2周围的侧面形成侧向压力，因此，通过靠近汽车2前端两侧面的两个接收侧向压力的气流导入口(4、12)、靠近汽车后端两侧的接收侧向压力的气流导入口(5、14)，把紧裹住车身两侧的气流引入气流导入口(4、12、5、14)内，然后从气流导出口11把气流引出气流洞3外，使得在汽车2车身周围的风阻大大减少。再一方面，由于汽车底部的流体通过平衡导入口18引入气流洞3，然后从气流导出口11把气流引出气流洞3外，使得汽车底部的压力减少，升力减少，从而增强了汽车对地面的附着力。又一方面，由于汽车挡风玻璃前面的风阻通过辅助气流导入口21吸入气流洞3并从气流导出口11排出，进一步减少了风阻。另外，由于气流洞3、接收侧向压力的气流导入口(4、12、5、14)和辅助气流导入口21的入口面积大于气流洞3的气流导出口11面积，气流在气流导出口11的流速远远大于各导入口的速度，而且，由于从气流导出口11流出的气流瞬间填补了车尾后的负压区，甚至使该负压区变为正压区，使汽车2获得反向助推作用，充分节约能源。
图3所示是汽车的另一种结构示意图，同样在汽车2前端(正面)的风阻最大处开设有气流导入口1，所不同的是在汽车的后端开设有一对气流导出口(24、25)，气流导入口1通过通道分别与气流导出口(24、25)前后贯通形成气流洞3。气流导入口1为外大内小的喇叭型结构。如图4所示，气流导出口(24、25)左右对称设置在汽车后端(尾部)，气流洞3的内壁为流线型抛物面，内壁光滑流畅。在汽车两侧开有接收侧向压力的气流导入口(4、5、12、14)，通过流线型通道与气流洞3相通，在汽车的底部开设不少于一个平衡导入口18，平衡导入口18与气流洞3相通。
另外，需要说明的是，气流导入口和气流导出口的结构可以根据需要灵活设置。如，除了采用上述结构外，也可以采用环形结构或其它有利于接收正向压力气流的结构形式。
综上所述，由于从汽车的前端到后端设置前后贯通的气流洞，当快速运动的汽车迎面撞上气流时，通过贯穿汽车前后的大洞，改变气流方向，把巨大的气流阻力中的大部分通过气流洞的气流导入口引入，然后通过气流导出口排出，并通过填补汽车尾后的负压区使其改变为正压区。另外，通过汽车两侧开设气流导入口和在底部开设平衡导入口，以及在正面挡风玻璃下开设辅助气流导入口，把汽车周围的巨大气流引入气流洞后排出，从而减少了气流给汽车外壳带来的大部分阻力，从而达到节约能源的目的。