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Title:
ENERGY-SAVING AND ENVIRONMENTALLY-FRIENDLY BUS WITH WIND WINGS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/035721
Kind Code:
A1
Abstract:
An energy-saving and environmentally-friendly bus with wind wings includes several wind deflecting structures arranged on the bus body, such as airflow deflectors (1), small wind-caught wings (2), small wind-sheltered wings, outwardly protruded air inlet with upright and bevel angle, an airflow reflecting cover (5) for the muffle, large area apertures tailgates with linear convection, and fanner channels (7) arranged on the top of the bus. By reflecting the airflow and leading the outer airflow into the bus, the problems of high temperature and insufficient oxygen happened at the engine, and the insufficient oxygen happened in the carriage are solved. The solution saves energy above 30%, adapts to new vehicles and partly alteration for the vehicles in use, increases the horsepower of the engine, reduces the use of gasoline, and improves the air condition of the carriage.

Inventors:
YIP HINGKAU (CN)
Application Number:
PCT/CN2010/077232
Publication Date:
March 31, 2011
Filing Date:
September 21, 2010
Export Citation:
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Assignee:
YIP HINGKAU (CN)
International Classes:
B60H1/24; B62K13/02
Foreign References:
JPH08268089A1996-10-15
DE3545336A11987-07-02
KR20030026041A2003-03-31
KR20080019324A2008-03-04
JPH10252462A1998-09-22
GB1512128A1978-05-24
KR20020048738A2002-06-24
GB703959A1954-02-10
KR20030039757A2003-05-22
CN2584438Y2003-11-05
CN2659723Y2004-12-01
HK1137898A22010-08-06
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Claims:
权 利 要 求

: 1. 一种风翼节能环保公共汽车, 其特征是包括设置在车体上的多处导风结构, 包 括导流翼: 设置在机房进气口和两侧窗口的前方, 凸出车身 2〜4厘米, 由导流翼和掣 流板组成, 导流翼夹在掣流板之间, 其横剖面形状为半弧流线形。

2. 如权利要求 1所述的风翼节能环保公共汽车, 其特征是所述导风结构还包括小 兜风翼: 设置在两侧机房进气口的后方、 两侧的窗口玻璃前方, 凸出车身约 2~3厘米, 具有迎风 35°~45°角, 由导流翼和掣流板组成, 导流翼夹在掣流板之间, 其横剖面形状 为半弧流线型。

3. 如权利要求 1所述的风翼节能环保公共汽车, 其特征是所述导风结构还包括小 避风翼: 设置在车身一侧机房排气口的前方, 方向与小兜风翼相反, 凸出车身约 2~3厘 米, 由导流翼和掣流板组成, 导流翼夹在掣流板之间, 其横剖面形状为半弧流线型。

4. 如权利要求 1所述的风翼节能环保公共汽车, 其特征是所述导风结构还包括外 凸型垂直斜角进气口: 进气口凸出车身外可以兜风入内的垂直 45度角栏栅。

5. 如权利要求 1所述的风翼节能环保公共汽车, 其特征是所述导风结构还包括消 音器导流帽: 即在消音器的前方套设一个流线形导流帽。

6. 如权利要求 1所述的风翼节能环保公共汽车, 其特征是所述导风结构还包括直 线对流大面积开孔车尾板: 该车尾板疏孔面积大, 车尾板疏孔位置大幅向下移动, 车尾 板侧板尾底线由后车轮起呈抛物线升高, 最后端距地面 50〜55厘米。

7. 如权利要求 1所述的风翼节能环保公共汽车, 其特征是所述导风结构还包括抛 物线升高车尾: 车身侧板尾下部由后车轮起呈抛物线升高, 最后端离底面 50-55厘米。

8. 如权利要求 1所述的风翼节能环保公共汽车, 其特征是所述导风结构还包括设 置在车顶的电风扇槽: 该电风扇槽凸出车顶 0.3米, 凸出的形状是流线形与圆弧形相结 合, 其内设有多个旋转型电风扇。

Description:
风翼节能环保公共汽车

技术领域

本发明涉及 输工具气流运动的技术, 本发明除了适合 "发动机后置型公共客车" 制造外, 也适合载人的发动机后置型旅游车、 校车、 军车等, 首先是为发动机后置公共 汽车的 "节能减排"而设计, 发明出多种 "风翼"利用 "气流"(新鲜空气) 去改善空 气循环系统(机房与乘客车厢), 用 "气流"代替 "空调", 另一方面采取多种新设计去 减少空气阻力, 在现有发动机后置公共汽车的基础上进行改革 和补充, 达到大幅节能 30%而又能提高服务质量的效果, 因此称之为: "风翼节能环保公共汽车", 本设计更适 合正在营运的新旧发动机后置公共客车的局部 改造, 只需花很小的成本和时间, 便能替 运输公司节省百倍的开支和减少热空气传播, 本技术方案也适合用于船艇的机房进气 口、 窗口、 排气烟同的冷却入风口和某些建筑物的推拉型 窗口。

背景技术

本技术方案涉及流体力学, 空气力学, 汽车工程学和医学知识, 运用综合技术去解 决公共汽车的 "节能减排" 问题, 本发明的核心技术是: "规避风的阻力和利用风力";

"风翼节能环保公共汽车"综合多方面的创新 术组成, 规避风阻力方面: 先从外形改 良, 车头上下、 左右、 前后四角、 顶部四角都用大弧度的 R角设计、 采用直线对流大面 积开孔车尾板、 把车尾下端用抛物线升高、 增加减阻导流帽等; 利用风力方面: 发明出 几种形态不一, 具有能使气流拐弯功能之 "导流翼"使用之不尽、 没有污染的能源——

"气流"去替后置型发动机和广大乘客扇凉和 来新鲜空气; 名称是: 导流翼、 小兜风 翼、 小避风翼, 因为它们都是与风产生动力, 所以称之为 "翼", 具引导性的形态称之 为 "导" , 流是指 "气流", 这是 "阻力最小的风翼"(以下简称 "风翼"), 本发明解决 了后置型发动机客车 "机房高温缺氧"和 "乘客车厢闷热缺氧"的老大难问题。 关于 "发动机后置客车"的历史和近况; 发动机后置客车(尾机型巴士)最早是英 国人发明, 香港早期的双层巴士都是在英国利兰车厂制造 , 发动机是用 150马力英国吉 拿柴油机, 上世纪七十年代末, 为了增加载客量和改善司机的工作环境, 发动机由在车 头改放在车尾, 当时是定名为 "珍宝型" 巴士, 因为能减少噪音、 减少震动和降低驾驶 室温度而深受巴士司机欢迎, 从此, "发动机后置的客车"应运而生, 大行其道, 但顾 此失彼, 改为尾机型后的巴士, 滚热的排气管道弯曲接头比传统车头型多达一 倍多 (有 8个弯曲, 弯曲越多越消耗马力), 而且高度集中发热, 急需流动空气冷却, 然而基于车 尾的气压与物体环境形态所限, 主机和排气管都处于"静态冷却状态"散热很慢 因此 会很热, 得不到冷却的排气管又把热能传递给主机, 令主机和机房的温度很高, 空气质 量很差 (这两种原因都会损耗主机马力), 于是出现了功率下降上坡吃力的现象, 英国 的巴士制造厂没有深究原因, 而是采用增大主机马力的方法去解决 (由 150 马力增至 185~210马力), 近二十年来, 世界上的单层公共汽车也效法这种发动机后置 模式, 但发 动机后置客车不论马力大小, 单层还是双层, 都存在着机房进风量不足, 温度过高的问 题, 《气体力学》静止气体特性: "气体能高度压缩, 温度升高, 强烈膨胀", 为温度过 高的机房难进风的现象作了剖白。

船用柴油机是利用海水冷却淡水, 再由淡水冷却机油, 因为海水温度低, 机房容积 也较大,所以冷却效果好,汽车柴油机是利用 主机车头带动的十二叶片大功率轴流风扇, 超近距离地直吹水箱散热片替主机散热, 必须具备条件是, 要有流通的空气, 但目前的 情况是: 尾机房十分狭窄、 气道不通畅、 发热的主机和高温的排气管都集结在 1.5米之 内、 热上加热、 外面空气进不来, 虽然主机体的下部裸露于车底也能散热, 但由于四周 围有钢板围住的原因, 附近的空气并不流动, 因为机房确实高温, 有些巴士公司拆去机 房底板让车底的空气进入机房,但因尾板无疏 气孔结果车尾厢大幅度增加风阻面积 2平 方米, 接近横剖面积的 28%, 这是 90°迎风, 而且是成 U形, 这是世间上最大阻力的形 态! 司机被迫打开车尾板裸露着主机行驶, 因此, 说明安装"直线对流大面积开孔车尾 板"具有迫切性。

关于乘客车厢采用空调带来的问题: 九十年代后期, 由于旧式自然通风的公车仅靠 车顶天窗进风, 而且风的阻力很大, 夏天存在闷热的问题, 大部分巴士把自然通风的窗 口封闭改为空调, 因为空调压缩机也要通过主机车头去带动, 耗用主机功率达 20%, 所 以发动机功率要增大到 240~320马力, 大幅度消耗能源, 采用空调后也增加了传染疾病 的机会, 还排放出大量的热空气, 令环境气温升高, 另外, 公知的是: 完全依赖空调的 人会得 "空调病"(皮肤功能失调症, 这近乎是不治之症), 而且许多公车的空调不足, 车内热得像蒸桑拿, 乘客想开窗也不能, 车内空气非常浑浊……以上问题"风翼节能环 保公共汽车"都能解决, 见图 10。 发明内容

本发明的目的是提供一种风翼节能环保公共汽 车, 适用于后置发动机的公共汽车, 通过对公共汽车结构的改进, 可以充分利用行驶中的风能, 达到节能环保之目的。

实现本发明的技术方案是: 在车体上设有多处导风结构, 包括

导流翼: 设置在机房进气口和两侧窗口的前方, 凸出车身 2〜4厘米, 由导流翼和 掣流板组成, 导流翼夹在掣流板之间, 其横剖面形状为半弧流线形;

小兜风翼: 设置在两侧机房进气口的后方、 两侧的窗口玻璃前方, 凸出车身约 2~3 厘米, 具有迎风 35°~45°角, 由导流翼和掣流板组成, 导流翼夹在掣流板之间, 其横剖 面形状为半弧流线型;

小避风翼: 设置在车身一侧机房排气口的前方, 方向与小兜风翼相反, 凸出车身约 2~3厘米, 由导流翼和掣流板组成, 导流翼夹在掣流板之间, 其横剖面形状为半弧流线 型;

外凸型垂直斜角进气口: 进气口凸出车身外可以兜风入内的垂直 45度角栏栅; 消音器导流帽, 即在消音器的前方套设一个流线形导流帽。 抛物线升高车尾: 车身侧板尾下部由后车轮起呈抛物线升高, 最后端离底面 50-55 厘米。

直线对流大面积开孔车尾板,该车尾板疏孔面 积大,车尾板疏孔位置大幅向下移动, 车尾板侧板尾底线由后车轮起呈抛物线升高, 最后端距地面 50〜55厘米。

设置在车顶的电风扇槽, 该电风扇槽凸出车顶 0.3米, 凸出的形状是流线形与圆弧 形相结合, 其内设有多个旋转型电风扇。

本发明具有的有益效果: 1、 增加了气流和风翼令机房来气畅通令发动机后 置客车 主机发挥到额定功率; 2、 增设了 "导流风翼"和 "兜风翼"保证行驶时也有气流供给 机房; 3增大尾板的排气开孔给两侧进气留有出路把 力转变成动力; 4、升高下端尾板 高度减少了隐藏在车尾里面看不见的空气阻力 , 减少受风面积达 8°/。, 并且能加速主机 和排气管散热; 5、 因为改良了气道、 增大了车尾板的气孔, 连带停车不停机时机房的 空气流通量都比原来好; 6、纵向受风面积比原来密封式车厢还小, 空气阻力也减小; 7、 减除空调系统的沉重设施汽车也跑得快; 8、 "风翼 "代替 "空调 "令车厢凉快乘客舒服, 兼大幅节省能源 20%; 9、 减少了热空气的排放; 10、 综合节能高达 30%以上。 实现了 减小主机马力、 减少能源消耗、 减少热空气排放; 解决了发动机高温缺氧的问题、 解决 乘客车厢的闷热和缺氧的问题; 提高了运输公司的盈利!本设计既适合新造, 也适合正 在营运的新旧公共汽车的局部改造, 最简单的改造: 只需在发动机后置客车的机房进气 口安装风翼, 主机马力立即会提升, 减少黑烟的排放, 利于环保。 附图说明

图 1-A是本发明的导流翼: 本发明与 《流体力学》 "流线形" 的长宽比和横剖面形 状不同, 与《空气力学》 的 "机翼型"长宽比、 弧度、 横剖面形状也不同, 是根据汽车 的速度和进气口的位置研究设计出来的, 俯视看横剖面似 1/2水滴的形状, 侧看似半边 竹子, 安装在机房进气口和窗口的前方, 原理是: 前端接近圆形凸出车身 2〜4厘米, 激起贴着车身的气流, 让外边的气流压迫下沿着导流翼后端的斜线快 速滑入进气口, 冲 向机房内把发动机的热气带走。 见图 10.

图 1-B是本发明的导流翼:安装在乘客车厢每格玻 窗的前面企柱外面 (原理同上)。 图 2-A是实用新型的小兜风翼: 安装在车身两侧机房进气口的后方, 原理是: 凸出 车身约 2〜3里具有迎风 35°〜45°角的风翼, 把气流截进机房进气口, 为了防止日久变 形, 上下还有特造 L形压板(以下简称 "压板"), 压住气流进入封口和挡住雨水, 还可 以加强结构经久耐用 (安装方法同上) 见图 10。

图 2-B是本发明的小兜风翼: 形状与图 2-A相同, 安装在乘客车厢, 每格玻璃窗前 面的一块玻璃的前端, 旧式自然通风的发动机后置公共客车仅靠车顶 天窗进风, 而且风 的阻力很大, 本方案特征是: 凸出车身两侧约 2~3厘米具有迎风 35°~45°角的风翼, 把 两侧气流截进机房进气口和车厢内, (2A) 安装在车身两侧机房进气口的后方, (2B ) 安装在车身侧边的窗口玻璃前方。

图 3是本发明的小避风翼: 把 "小兜风翼"反转反向使用, 便变成 "小避风翼", 安装在车身一侧机房排气口的前方, 工作原理是: "小避风翼"利用 35~45度角分隔开 气流形成的风墙, 在排气口边形造成低气压区, 让热气轻易地排出车身外让气流带走, 是否需要安装 "小避风翼", 取决于主机冷却风扇的朝向, 如果主机冷却风扇是朝后, 不用安装 "小避风翼", "小避风翼"特别适合一边进气一边出气的旧车 造。

图 4是本发明的外凸型垂;^角进气口:把进气口设 计成凸出车身外可以兜风入内 的垂直 45度角栏栅, 这是一种方法, 作用与 "小兜风翼"相同, 但风阻力和摩擦阻力 会大一些, 可以连同栏栅一起用钢制制造, 这种方法适合新车建造, " 翼"适合任何 模式的进气口栏栅开孔 (垂直、 水平、 圆形), 但如用 "垂直百叶斜角栏栅"不能安反 了方向。

图 5是本发明的消音器导流帽: 建议消音器的前端造成流线形, 如加工困难则在消 音器和裸露的油箱的前方套一个流线形的帽子 能减少一些空气阻力,如非金属制造导流 帽上下要开两个散热孔, 材料可用钢材、 不锈钢、 防火玻璃钢制造。

图 6是本发明的车尾向首视图:可以看到与众不 的 "直线对流大面积开孔车尾板" 的形态, 凸出车顶的电扇槽外形设计、 电风扇的位置、 可开启的车尾窗和采用 "升高车 尾节能法"。 '

图 7是本发明的旧车改造车尾侧视图:这图是表 "旧车改造"的 "单层风翼巴士" 和 "双层风翼巴士"的后半部车身侧视图, 可以见到 "(1 ) 导流翼、 掣流板, (4)机房 进气口及排气管冷却入风口、 升高车尾节能抛物线(5 ), 半开启的玻璃窗, "旧车改造" 不一定要全部都采用新的设计, 只要局部采用也有显著效益, 例如: 只把图 1-A "导流 风翼"安在机房进气口, 发动机便立即比原先有力量, 当然, 采用节能方法越多收益也 越大。

图 8是本发明的风翼节能环保公共汽车机房与乘 车厢空气循环系统示意图:本设 计使车的尾部大幅减少涡流阻力, 并使之变成推动力, 这是新车的设计。

图 9是目前的公娥车空气循环系统示意图: 尾部的涡流阻力很大。

图 10是本发明的风翼节能环保公共汽车布置图, 这是一幅车身外形设计图, 又是 机房布置图; 可以见到车身流畅的线型, 从车头上下、 左右、 前后四角、 顶部四角都用 大弧度的 R角设计,能有效地减少力气阻力,车尾下端 抛物线升高减阻,机房进气口、 "导风翼"、 小兜风翼、 消音器导流帽、 半开启的车窗、 窗前是能引风入车厢的 "导风 翼", 车厢上方有四个电风扇, 还有机房布置和独有的 "气道"等, 此图表示外形为主, 但不但是外形, 最重要是: 人与发动机的空气循环系统具有创造性的改革 , 这是不用 空调, 而是利用 "风能"替发动机和广大乘客扇凉和增加新鲜空 "节能减排"的新型 改良汽车。

附图标记:

图 1-A, 导流翼: 侧视、 横剖面图: (机房进气口) ①导流翼、 ②掣流板、 ③固定 拉钉、 ④进气口栏栅。 图' 1-B, 导流翼侧视图、横剖面图: (乘客车窗口)①导流翼、②掣流板、③车身 力 材、 ④窗槽、 ⑤垫板、 ⑥玻璃、 ⑦窗线胶边、 ⑧粘合胶、 ⑨双层巴士力材。

图 2-A, 小兜风翼侧视、 横剖面图: (机房进气口) ①风翼板、 ②风翼压板、 ③固 定拉钉、 ④进气口栏栅。

图 2-B, 小兜风翼侧视图、 横剖面图: (乘客车窗口)①风翼板、②风翼压板、③车 身力材、④窗槽、⑤垫板、⑥玻璃、⑦窗线胶 边、⑧粘合胶、⑨螺丝、⑩双层巴士力材。

图 3, 小避风翼侧视图、 横剖面图: ①避风翼、 ②风翼压板、 ③固定拉钉、 ④排气 口栏栅。

图 4, 外凸型垂直斜角进气口, 侧视图、 横剖面图: (新车的设计造型) ①风翼板、 ②风翼压板、 ④进气口栏栅。

图 5, 消音器导流帽、横剖面图: ①排气管、 ②消音器、 ③消音器支架、 ④导流帽、 ⑤ 散热孔。

图 6, 车尾向首视图: "直线对流大面积开孔车尾板": ①导流翼、②掣流板、③直 线对流大面积开孔车尾板、 ④主机底部、 ⑤可开启的窗口、 ⑥电风扇、 ⑦外凸流线形电 风扇槽、 ⑧排气管消音器。

图 7, 旧车改造车尾侧视图: ①导流翼、 ②掣流板、 ③小兜风翼、 ④消音器机房进 气口及排气管冷却入风口、 ⑤升高车尾节能抛物线、 ⑥排气管、 ⑦消音器图。

图 8,风翼节能环保公共汽车机房与乘客车厢循 系统示意图:箭头代表气流走向, 见到尾部已大幅减少涡流阻力, 并使之变成推动力, 这是新车的设计。

图 9, 目前的公共汽车机房与乘客车系那个空气循环 系统示意图: 箭头代表气流走 向。

图 10, 风翼节能环保公共汽车布置图: 1导流翼、 2小兜风翼、 3排气管、 4机房进 气口及排气管冷却进风口、 5导流帽、 6电风扇、 7外凸流线形电风扇槽、 8主机、 9制 冷压缩机、 10主机冷却风扇、 11隔热层、 12升高车尾节能抛物线、 13消音器。 这是改变运输工具气流运动的创新性技术, 首先是为 "发动机后置型公共汽车"的 "节能减排"而设计, 设计出多种 "风翼 "利用气流去改善空气循环系统(机房与乘客 车厢), 用 "气流"(新鲜空气) 代替 "空调", 另一方面采用多种新设计去减小空气阻 力, 在现有发动机后置公共客车的基础上进行改革 和补充, 达到大幅节能 30%以上, 而 又能提高服务质量的效果,.因此称之为风翼 能环保汽车",本技术方案适合新车建造, 更适合正在营运的新旧发动机后置公共客车的 局部改造, 也适用于船舶的机房进气口、 窗口、 排气烟同的冷却入风口和某些建筑的推拉型窗 口安装。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明:

CD尾机房进气不良造成髙温的原因: 由于目前发动机后置客车 "机房进气口" 由正面进风改为侧面吸风和车底吸风,汽车行 驶时车身两侧的气流高速而强劲地冲向后 方, 气流经过进气口都是擦身而过 (包括车底), 此时机房内的压力大于车外的压力, (《流体力学》伯努利定理: "流速越快, 压力越小") 气流进不了机房, 排气口则由于 外边的气流形成风墙也不易排气(当汽车慢速 或停车上落客时气压相等时借助风扇的推 力进气口才吸进一些空气, 所以 "发动机后置客车"行驶时, 都是处于机房空气流通严 重不良的情况下营运, 因为发动机温度过高, 有些巴士中途载满乘客也要抛锚停车加水 降温, 水箱的水是沸腾的, 可见温度之高, 必须令机房气道畅通, 把流动的新鲜空气引 进机房, 冷却主机和排气管才能根本解决这个问题! 目前中国与外国的巴士机房进气口 与排气口模式并不一样, 各有特色, 中国生产的车多数是 "冷却风扇向尾吹(外国车相 反)、 右边进气口冷却车底下的排气管、 左边开有排气口, 车尾板上部开孔散热的模式 居多 (机房处于封闭状态), 这种模式用空气容积流量 V(M3/S)去计算, 明显是很小的, 高速行驶时流量 V更小, 甚至是零进气, 发动机启动后汽车大部分时间都是在行驶中, 以 70公里时速计算, '静风速度 19米 /秒, (逆风时空气向后流动更快) 车尾的空气根本 吸不进机房,这因为风扇的螺距(每秒钟的进 速距离 M/S )与气流吸入的速度接近同步, 空气就进不来,风扇也发挥不到作用, 由于缺氧令主机马力大减,发动机是汽车的心 脏, 机房的温度和含氧量都会影响发动机的效率, 发动机在高温和空气流通不良的情况下运 作功率下降, 因为柴油的燃烧需要氧气的参加, 要保证最佳的空气供给…… (见《柴油 机手册》 486页, 上海交通大学出版社), 否则便会燃烧不良冒黑烟, 既降低主机功率也 造成空气污染, 长时间的高温也缩短了发动机的使用年限, 现在路面上行驶的尾机型巴 士, 实际上每台车都像背着一个不断发热的大火炉 (车尾内热, 车底的排气管更热), 有些双层巴士为了降低机房温度, 大量增加风扇, 连同发动机的制冷风扇多达 6个, 风 扇的增加带来能耗和噪音, 尽管如此, 机房温度仍然超高, 车尾板的排气孔粘满了黑色 的碳粉, 这是柴油燃烧不良的证明, 原因是进气不良, 根据双层巴士司机反映说: " '无 力', 即使加大油门, 车也不快", 其实是主机缺氧令柴油燃烧不良所致, 解决方法: 机 房进气口加上 "导风翼"(图 1-A) (图 2-A), 立即可增大主机马力。

(2)汽车尾板产生涡流阻力: 汽车尾板是尾机房的重要组成部分, 气孔不够大也 是造成机房温度超高的原因之一: 目前公共汽车尾板的设计形式很多, 各汽车制造厂都 追求美观和有特色, 普遍存在开孔位置偏高偏小的问题(可能是汽 车设计师都认为热空 气会上升的原因), 造成进气、 排气都不畅之局面, 外来空气要经过 90度的弯曲, 加上 电扇的推力向上升才能排出车尾, 形成两种阻力: 1, 是反向空气阻力 (大部分空气冲 向尾板), 2, 是车尾板后形成空气涡流阻力 (方形的车尾会形成低气压区), 吸引周围 的空气(包括排气管排出的废气), 也吸引车身向后的反向推力, 《船舶设计手册》 中称 之为 "涡流阻力"(占总阻力 15%), 这是造成加油门车也走不快原因之一, 见附图 9, 解决方法: "直线对流大面积开孔车尾板"见附图 6, "升高车尾节能法"见附图 7, 车 尾开窗三结合能大幅减小涡流阻力, 并且能产生顺向推力, 见附图 8。

(3) "导流风翼"(图 1) (图 2 )可解决汽车行驶时乘客车厢空气流通不良的 问 题: 新鲜空气是人类身体健康重要因素之一, 旧式的公车气流都是擦身而过不入车厢, 本方案采用 "导流翼"(图 1-B)、 "小兜风翼" (2-B)安装在每格窗前面的玻璃,把擦身 而过的气流引进车厢内, 车尾的窗是可横移开关, 打开车尾窗令空气流通更好, 同时也 能减小涡流阻力, 用 "风翼"代替空调, 每格窗只需开约 10公分风量已够, 既凉快, 外边噪音也不大, 乘客可根据自己的需要去调校窗口的大小选择 进风量和进风角度, 既 能让气流带走身上的热气, 又能呼吸新鲜空气, 万一发生火警或翻车跌落河乘客也容易 逃生, "风翼 "凸出面积只增加 4%, 实际产生空气阻力只有 1.2%, "风翼节能环保公共 汽车分 "单层风翼巴士"和 "双层风翼巴士"两类; 而单层风翼巴士又分 "全风翼型" 和 "半风翼半空调型"(前面用空调后面用风翼) "全风翼双层巴士"和 "半风翼半空 调巴士"(上层用 "风翼"下层用空调) (实际是四种车型); 半风翼型是给一些需要人 士选择, 是过度性设计, 发明人相信市民很快便会接纳 "全风翼节能环保巴士", 到时 市区气温可望降低 1~2摄氏度, 车票也有下调空间, 见图 10和图 1-B、 图 2-B。

(4) 凸出车顶的电风扇槽外形设计: 因为停车 "风翼"不能发挥作用, 为了解决 停车时(红灯、 塞车、 上落客)空气不流动的问题, 本设计在单层巴士的中央部分升高 0.3米做电风扇槽, 每台车安装 4个旋转型电风扇(每台 50WX 4=200W)令空气流动, 开关由车长(司机)控制。 这是一种创新型的设计, 只需增加很少的容积便可容纳四部 旋转型电风扇, 解决了停车时乘客车厢空气流通不良的问题, 风扇槽的造型是流线形与 弧线形的结合, 是风阻最小的设计, 见附图 6、 附图 7、 图 10摘要附图 (7)。

(5)升高车尾底线节能法: 这是一项效益显著的节能手段: 目前发动机后置公共 客车为了美观的原因, 尾部下端都接近平直, 升高很小, 这种设计隐藏着世间上最大的 空气阻力形态—— "U形围壁 ", 因此本设计把车身侧板尾底线由后车轮起呈抛 物线 升高, 最后端距地面 50〜55厘米 (比一般公车高 19〜20厘米), 这种设计能产生五种 效益: 1、 减小车尾板下端的风阻面积; 2、 减少车尾涡流阻力; 3、 加速排气管和机体 散热; 4、 节约用材和减轻车身重量; 5、 司机倒后车不用担心车尾碰石级。 改革后的设 计也无损于外形美观, 因为站立式见不到排气管的(本设计是刻意让 排气管和主机底暴 露给气流摩擦, 因为冷热分子摩擦散热才快), 此举不但减少风阻面积约达 8%,还能加 速主机与排气管的散热, 一举多得, 这种方法称之为: "升高车尾底线节能法", 可能是 全世界公共巴士首创的做法, 原理来自船舶尾部的设计经验, 空气阻力是每秒钟地产生 的, 每小时算是 3600倍、 每天 S小时就是 28800倍, 每年是 10512000倍(壹仟零伍拾 壹万贰仟倍), 减少阻力是成本最低、 最有效益的节能方法, 如能把阻力转化为动力其 威力倍增, 见图 10 ( 12)。

(6)消音器导流帽: 消音器的横剖面面积不小, 横剖面刚好在汽车车轮后面, 对 着车轮转动产生的强劲气流也产生不小空气阻 力, 因此在消音器的前方套一个流线形帽 子 (导流帽) 减少空气阻力, 见图 5。

这是改变运输工具气流运动的创新型技术, 首先是为 "发动机后置型公共汽车"的 "节能减排"而设计, 发明出多种 "风翼 "利用气流去改变空气循环系统 (机房与乘客 车厢), 用 "气流"(新鲜空气) 代替 "空调", 另一方面采用多种新设计去减小空气阻 力, 在现有发动机后置公共客车的基础上进行改革 和补充, 达到大幅节能 30%以上, 而 又能提高服务质量的效果, 因此称之为: 风翼节能环保公共汽车", 本技术方案适合新 车建造, 更适合正在营运的新旧发动机后置公共客车的 局部改造, 也适用于船舶的机房 进气口、 窗口、 排气烟筒的冷却入风口和某些建筑的推拉型窗 口安装。

( 1 ) 图 1A-1B导流翼: ( 1A) -(1B)近似《流体力学》 的 "流线形", 长宽比和横剖 面形状不同, 与 《空气力学》 的 "机翼型"长宽比、 弧度、 横剖面形状也不同, 是 根据汽车的速度和进气口的位置研究设计出来 的, 俯视看像 1/2水滴的形状。

(2) 图 2A-2B小兜风翼: 旧式自然通风的发动机后置公共客车仅靠车顶 天窗进风, 而且风的阻力很大, 本设计只凸出车身两侧约 2〜3厘米, 有迎风 35°〜45°角的风 翼, 把两侧气流截进机房进气口和车厢内, (2A) 安装在车身两侧机房进气口的后 方, (2B) 安装在车身侧边的窗口玻璃前方。

(3) 图 3、 小避风翼, (图 3 )形态与 "小兜风翼"相反, 安在排气口的前方、 营造 低压区让热气排出。

(4) 图 4、 外凸形垂直斜角进气口, 其特征是: 把进气口设计成凸出车身外可以兜 风入内的垂直 45°角栏栅, 连同栏栅一起用钢制制造, 图 4适合新车建造。

(5) 图 5、 消音器导流帽, 在消音器和裸露油箱的前方, 套一个流线形的帽子(导 流帽)。

(6) 图 6、 直线对流大面积开孔车尾板, 目前公共巴士车尾板疏孔面积很小位置很 高, 车尾板疏孔面积非常大, 板疏孔位置大幅向下移动。

(7) 图 7, 抛物线升高车尾节能法, 目前公共巴士为了美观的原因, 尾部下端都接 近平直, 升高很小, 见(5 )把车身侧板尾下部由后车轮起呈抛物线升高 最后端距 地面 50~55厘米, 比一般公车高 10~20厘米, 见图 10 ( 12)。

(8)图 10摘要附图是: 风翼节能环保公共汽车布置图(7)凸出车顶的 风扇槽外 形设计, 在车顶的中央部分升高 0.3厘米, 每台车只需安装四个电扇令空气流动, 凸出的造型是流线形与圆弧形相结合。

制作方法: 1、 首先把 (图 1 ) 和 (图 2) 生产制造型材, 材料可用铝合金、 塑钢、 不锈钢、 玻璃钢制造, 2、 选择授权安装工程公司; 因为汽车会不停地震动、 雨淋太阳 晒、 加上风压力, 因此必须做足保险措施; 根据改造车型的入风口高度切割, 图 1A-1B 安装在机房进气口和车窗的前方, 用工具夹实、 铝拉钉加固、 安装上下掣流板, 最后用 玻璃胶封角。