一种用热声发动机驱动的汽车制造技术

一种用热声发动机驱动的汽车，包括热声发动机和底盘，此外该汽车还包括一个燃烧室、一个声能转换系统和一个汽车传动系统，还可以包括一个储能系统，该汽车利用热声发动机将燃烧室产生的热能传换为声能（压力波动），再通过声能转换器将声能转换为压力能、机械能或电能；压力能再通过气动马达来驱动汽车，而电能通过电动马达来驱动汽车。该汽车有以下的优势：（１）解决了纯气动或纯电动汽车的续航问题；（２）由于热声发动机采用外燃式燃烧，对燃料的要求比采用内燃式要低很多，而且燃烧的条件可以很好控制，从减低燃料消耗和减少环境污染。（３）由于热声发动机在高温下没有运动部件，用热声发动机驱动的汽车可以做到高可靠性和低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车。具体地说是一种用热声发动机驱动的汽车。
技术介绍
目前，调查数据显示，预计到2020年全球汽车保有量将达到12亿，主要增幅来自 发展中国家。国际能源机构(IEA)的统计数据表明，2001年全球57%的石油消费在交通领 域(其中美国达到67%)。预计到2020年交通用油将占到全球石油总消耗的62%以上。 美国能源部预测，2020年以后，全球石油需求与常规石油供给之间将出现净缺口，2050年 的供需缺口几乎相当于2000年世界石油总产量的两倍。与此同时，交通能源消耗也是造成 局部环境污染和全球温室气体排放的主要来源之一。为此，全球已达成共识交通能源转型 势在必行。近年来，我国汽车业迅猛发展。2005年，我国汽车产销量均超过570万，分别居世 界第三位和第二位，自主品牌轿车和汽车出口均出现大幅增长。预计2020年前我国将成为 世界上最大的汽车制造国和主要的汽车出口国之一。但是，当我国刚刚到达汽车社会门槛， 车用石油消费在石油总消费中的比例(1/3以下)还大大低于世界平均水平时(1/2以上)， 我们已经感受到了石油供应的日益紧张。同时，车用石油消耗所产生的空气污染和CO2排 放也正在变成愈来愈严重的问题，我国已经成为世界上CO2排放大国，由此产生的国际政治 和经济争端将会愈演愈烈。这充分表明，我国所面临的石油安全与交通能源问题将来势更 猛，影响更大，挑战更加严峻。按传统交通能源动力系统发展下去，不可持续，实现我国交通 能源动力系统转型是大势所趋。中国专利文献CN101367329A公开了一种气动汽车，该专利技术用双螺杆动力机通过 高压空气的膨胀做功来驱动气动汽车行驶。该气动汽车由双螺杆动力机、储气罐、进气控制 阀、驱动轮、从动轮、离合器、发电机、蓄电瓶、压气机及一些管道组成；其利用储气罐中的高 压空气通过排气管和排气控制阀驱动双螺杆发动机，双螺杆发动机带动驱动轮，驱动轮带 动从动轮通过传动轴和离合器使气动汽车行驶，同时驱动发电机发电向蓄电瓶充电。发电 机也可以作为电动机由蓄电瓶中的电来驱动，通过驱动轮带动从动轮驱动压气机将高压空 气通过进气管压入储气罐。在该专利技术的气动汽车中它没有设置内燃机和油箱，无需采用燃料作为能量 源，对环境没有污染。但由于该气动汽车在行驶过程中会有能量损耗，因此在行驶一定的距 离之后必须对该气动汽车的储气罐进行充气，以便于整个循环能得以持续。但是，当储气罐 中没有足以驱动汽车的气压或是蓄电瓶中没有足够的电能足以驱动压气机给储气罐充气 时，诸如在野外行驶时，也没有充气装置给该气动汽车充气，此时该气动汽车将无法启动和 行驶。电动汽车是采用蓄电池作为汽车的动力源，采用蓄电池作为动力源时不会有尾气 产生，汽车动力过程比较稳定，但电动汽车的蓄电池的供电时间不是很长久，用完后需要对 其充电，且充电时间较长，不能满足长途运输的需要，且在野外行驶时，也没有充电装置给该电动汽车充电时，该电动汽车将无法启动和行驶。热声发动机是一种新型的发动机，它能够将热能转化成声能，即压力波动形式的 机械能。现有技术中，日本专利文献2006-9579公开了一种热声装置，该技术以汽油或柴 油发动机的尾气为驱动力，利用汽油或柴油发动机排出的汽车尾气作为该热声装置的能量 来源，利用该装置将尾气中所带有的余热转换成电能应用于汽车的辅助装置中，给汽车打 火系统或是电气系统提供电能，从而实现对尾气的利用。该热声装置利用了汽车尾气中所 带的余热，减少了对能源的消耗，进而减少了汽车尾气对环境的污染。但该热声装置仍有如 下缺点一、在该专利文献中汽车的动力仍以汽油或柴油发动机的尾气为驱动力，而这些尾 气余热的产生依赖汽车的主发动机；二、该热声装置所产生的电能用于汽车辅助系统中，其 将内燃机所产生的尾气作为该热声装置的能量来源，而尾气的输出的热能是非常有限的， 尤其在现今对汽车尾气的排放标准越来越严格的前提下用汽车尾气来对热声装置的高温 段加热，其所能提供的热能是极其有限的。因此，该热声装置的输出功率与主发动机的功 率相比非常低并不能作为驱动汽车的动力，只能用于汽车中的辅助系统；三、该热声装置只 能利用汽车尾气作为该热声装置的高温热能来源，限制了该热声装置的高温热能来源的途 径，汽车在没有用汽油或柴油的主发动机时就不能产生尾气，没有尾气的热能供应，该热声 装置将不能工作，也就无法对汽车的辅助系统进行供电。目前，现有技术中采有的气体压缩机都是由常规机械部件驱动，还没有采用无运 动部件的热声发动机作为驱动力的气体压缩系统。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的第一个技术问题是现有技术中的纯气动或纯电动汽车能 源来源很单一，必需要有预先补充好的能源，当储气罐没气或是蓄电瓶中没有电时，该气动 汽车就无法启动和行驶；尤其在野外行驶的时候，也没有装置给该气动车充气或电动车充 电，行驶的范围将受到限制。本专利技术所要解决的第二个技术问题是现有技术中仍以内燃式发动机驱动汽车，因 此汽车对燃料的要求很高，由于汽车行驶条件的变化，如速度、路况等，使得发动机的转速 等工作条件也随之变化，进而使得燃油在发动机的汽缸中燃烧的条件变化，从而造成精炼 的燃油不完全燃烧，使得每升燃油所开的里程数降低和造成发动机废气中的污染物增加， 既增加了购油成本，又增加了环境污染。本专利技术所要解决的第三个技术问题是现有技术中热声发动机只是对辅助系统供 应能量，且只能利用汽车尾气作为热声装置的高温热能来源，不能作为汽车驱动的主动力， 在减少汽油或柴油消耗量上的程度也有限。本专利技术所要解决的第四个技术问题是现有技术中采有的气体压缩机都是由常规 机械部件驱动，还没有采用无运动部件的热声发动机作为驱动力的气体压缩系统。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种用热声发动机驱动的汽车，包括热声发动 机和底盘，其中热声发动机置于底盘上，所述用热声发动机驱动的汽车还包括一个燃烧室、 一个声能转换系统和一个汽车传动系统，所述燃烧室、所述声能转换系统和汽车传动系统 都置于底盘上，且所述燃烧室与所述热声发动机相连通，所述热声发动机与所述声能转换系统连接，所述声能转换系统与所述汽车传动系统连接。所述声能转换系统为声能压力能转换器；所述汽车传动系统包括气动马达和主轴 变速箱，所述气动马达介于所述声能压力能转换器与所述主轴变速箱之间，由所述主轴变 速箱驱动汽车车轮转动。所述声能转换系统为声能压力能转换器；所述汽车传动系统为气动马达，由所述 气动马达直接驱动汽车车轮转动。所述声能转换系统为声能机械能转换器；所述汽车传动系统为主轴变速箱，所述 声能机械能转换器与所述主轴变速箱连接，由所述主轴变速箱驱动汽车车轮转动。所述声能转换系统为声能电能转换器；所述汽车传动系统包括电动机和主轴变速 箱，所述声能电能转换器与主轴变速箱连接，所述电动机介于所述声能电能转换器与所述 主轴变速箱之间，由所述主轴变速箱驱动汽车车轮转动。所述用热声发动机驱动的汽车还包括一个储能装置，所述储能装置为高压储气 罐，所述高压储气罐联接在所述声能压力能转换器与所述气动马达之间。所述用热声发动机驱动的汽车还包括一个储能装置，所述储能装置为飞轮或扭矩 弹簧，所述飞轮或扭矩弹簧联接在所述声能机械能转换器与所述主轴变速箱之间。所述用热声发动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用热声发动机驱动的汽车，包括热声发动机和底盘，其中热声发动机置于底盘上，其特征在于：所述用热声发动机驱动的汽车还包括一个燃烧室、一个声能转换系统和一个汽车传动系统，所述燃烧室、所述声能转换系统和汽车传动系统都置于底盘上，且所述燃烧室与所述热声发动机相连通，所述热声发动机与所述声能转换系统连接，所述声能转换系统与所述汽车传动系统连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖家华，
申请(专利权)人：肖家华，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]