专利名称:气动自行车的制作方法
本实用新型是以气动能量代替人力的一种新型机动自行车，在此领域中，品种规格繁多，且能源结构也多样化。例如风帆自行车FR2416828及太阳能自行车等，它们仅能在特定的环境中才能行驶。尚有各种电瓶自行车DX－BO型，CB2050270，DE3048548等，又有用飞轮蓄能的自行车DE3116880，它们虽然都是采用无公害的清洁能源，但由于其能量密度很小，故结构庞大效率低。近年又出现一种丙烷气动自行车，它是利用丙烷与水混合时产生高压蒸汽，作为气动工质。其缺点在于丙烷来源较困难，且排出的废气有毒性。还有英国研制的一种蒸汽动力自行车，是用高温高压水蒸汽作为工质的，结构庞大，其中包括锅炉，燃烧箱，水箱及发动机等。
综上所述能源结构是多样化的，工质多数是高温高压，而且古典低效率的曲轴连杆机构还是广泛地用于发动机中。本实用新型与众不同，其主要特征是采用效率较高的气动棘轮发动机，并以常温高压的液态CO2作为能源。
本实用新型之目的为求提高机动自行车的技术性能，而研制一种高效率的新型气动棘轮发动机，及开发一种既安全又无公害的液态CO2新能源。
以下将结合附图对本实用新型的内容作进一步详细描述
图1是气动自行车的实施总结构图。
图2是气动棘轮发动机结构图。
图3是隔膜式气动棘轮发动机的结构图。
图4是滑片式气动发动机的结构图。
图5是图4的俯视图。
本实用新型最主要的特征为发动机部分，现将其同一构思的三种结构内容说明如下第一、由图2可知。当高压CO2气流从导管〔7〕进入换气阀〔8〕中的导气孔〔9〕，并流入气缸室〔10〕后，即推动自由活塞〔11〕向右方移动。此时大部分能量经由齿条〔12〕向棘轮装置
传递，并带动链条〔13〕驱动车的后轮开始运行。与此同时自由活塞〔11〕已到达终点，并与缓冲枕〔15〕接触，此时活塞裙〔16〕处即将挡板〔17〕移至〔18〕的位置上，并带动气阀杆〔19〕，迫使换气阀〔8〕向右方移动。这时排气孔〔20〕刚好对正导气管〔9〕的位置上，使气缸室〔10〕中的废气往外排出，当即形成负压状态，复位弹簧〔14〕迫使自由活塞〔11〕复位，这样就完成一个工作循环。以后就周而复始地连续运转。
第二、由图3可知。当高压CO2气流从导管〔22〕进入换气阀〔23〕中的导气槽〔24〕后，再经由输气管〔25〕进入膜片室〔26〕内进行膨胀。迫使膜片〔27〕向左方扩张，其产生的动能大部分由主轴齿条〔28〕传递给棘轮装置
。再通过变速器〔29〕，调整转速后，带动链条〔30〕驱动车后轮运行。此时复位弹簧〔35〕受压缩，当膜片〔27〕到达终点〔31〕的位置时，挡板〔32〕已到达换气杆端〔33〕处。推动换气阀〔23〕向左移动，则导气槽〔24〕刚好在排气口〔34〕与输气管〔25〕之间。这样膜片室〔26〕内的废气迅速往外排出，而形成负压，此时复位弹簧〔35〕又将膜片〔27〕压回原处，并使齿条〔28〕末端与缓冲枕〔36〕碰接，这样就完成一个工作循环，以后就周而复始地连续运转。
第三、由图4可知，高压CO2气流从导管〔37〕进入气缸〔38〕中开始膨胀(弹簧〔43〕防止滑片漏气)，使滑片〔39〕转动。当滑片〔39〕到达排气口〔40〕时，便将气缸〔38〕中的废气排出，此时后一个滑片又跟随进入气缸〔38〕中转动，这样几个滑片相互牵引交替转动，便将动能经由滑片主轴〔42〕至变速装置 (见图5)。调整转速后带动链条〔41〕驱车运行。
本实用新型与现有技术相比所具有的优点如下(一)本实用新型是采用既安全又无公害的液态CO2新能源，1公斤的液态CO2可供中速行驶60公里。
(二)液态CO2比汽油较优良，首先它是一种安全又清洁的能源，而且它的生产过程很简单。只要在常温及75大气压力下进行压缩，用水冷却即得液态CO2。且原料来源广泛，但汽油要从石油中提炼出来时，要经过蒸馏、热裂、催化、脱氢、脱硫、叠合等复杂过程。而且要在高温高压条件下进行，故汽油是耗费提炼能量很大的二次能源。
(三)本实用新型之气动棘轮发动机的自由活塞是在常温低压下工作，故动力构件寿命长，技术条件要求低。与其相比常规汽油发动机则要在高温高压下工作，要求较高。
(四)本实用新型之发动机是线性能量输出的，故其效率较高，而其他有曲轴连杆的发动机没有这一优点。
(五)本实用新型的结构很简单，可在普通的自行车中加装一套气动棘轮发动机及液态CO2钢瓶即可，(六)气动棘轮发动机的自由活塞复位构件是弹簧，它是弹性运动元件，摩擦耗功小、且能缓和自由活塞对气缸低部的冲击力。
实施本实用新型最好方式见图1，它是具体实施的总结构图，在普通的自行车支架上装上一个内盛液态CO2的小钢瓶〔2〕。将自行车的脚踏曲柄卸下，装上一套气动棘轮发动机〔4〕，并使其功率输出轴与原车轴连接。再将输气管〔3〕与钢瓶〔2〕及发动机〔4〕相连接、速度控制〔1〕是钢瓶的开关，采用原自行车的动力驱动系统(链条〔5〕及车后轮〔6〕等)。本实用新型的实施效果主要决定气动棘轮发动机的技术性能。第一种发动机运行平稳，速度易于控制，但噪声较大。第二种发动机起动扭矩最大，气缸总压力的利用率在50％，密封性能最好，且加工精度要求低，结构很紧凑。但膜片行程短，宜于低速运行。第三种发动机起动扭矩小，结构简单，缺点是耗费气量大，而密封性能差，宜于高速运行。
权利要求
1.一种装有气动棘轮发动机的车辆，在普通的自行车上安装一套气动棘轮发动机[4]，及液态CO2钢瓶[2]即成。本实用新型的特征是气动棘轮发动机[4]是单缸两冲程发动机，自由活塞复位是采用弹簧元件[14]，该活塞的中部有齿条[12]，它是与棘轮装置
藕合作为能量输出主要构件，气缸的两端有缓冲枕[15]，[21]。自由活塞的往复运动是由换气阀[8]控制，采用液态CO2能源。
2.根据权利要求
1的气动自行车，其特征是发动机中的自由活塞〔11〕中部有齿条〔12〕。
3.根据权利要求
1及2的气动自行车，其特征是在发动机的气缸中部有两个挡板〔17〕，它和活塞裙〔16〕的两端保持间歇式的接触，并由它带动换气阀〔8〕工作。
4.根据权利要求
1及2的气动自行车，其特征是齿条〔12〕与棘轮装置
耦合输出功率。
5.根据权利要求
1及2的气动自行车，其特征是气缸内的两端有缓冲弹簧或气垫装置及缓冲枕〔15〕，〔21〕及〔36〕。
6.根据权利要求
1的气动自行车，其特征是装有一主轴齿条〔28〕及复位弹簧〔35〕。
7.根据权利要求
6的气动自行车，其特征是齿条〔28〕与棘轮装置
耦合。
8.根据权利要求
1的气动自行车，其特征是膜片〔27〕与主轴齿条〔28〕相连，而该轴两端有缓冲弹簧及缓冲枕〔36〕。
9.根据权利要求
1及6的气动自行车，其特征是换气阀〔8〕及〔23〕的开关动作是由挡板〔17〕及换气杆〔33〕的控制。
10.根据权利要求
1的气动自行车，其特征是滑片主轴〔42〕与一组变速装置
耦合。
专利摘要
气动自行车是以液态CO
文档编号B62M7/04GK85201243SQ85201243
公开日1986年12月24日 申请日期1985年4月1日
发明者黄曼云, 鲁祖 申请人:黄曼云导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan