活塞腔室結(jié)合體–范德布魯姆馬達(dá)的制作方法
【專利摘要】一種活塞腔室結(jié)合體，其包括通過內(nèi)腔室壁（185）界定的腔室（186），且包括在該腔室中的活塞，該活塞可相對于該腔室壁至少在該腔室的第一縱向位置（208）與第二縱向位置（208’）之間接合地移動，該腔室具有多個截面，所述截面在第一及第二縱向位置處具有不同截面面積及不同圓周長度，且具有至少實質(zhì)上連續(xù)的不同截面面積，該活塞包括可彈性變形的容器。該活塞經(jīng)制造以具有該容器的在其無應(yīng)力及不變形狀態(tài)下的制造尺寸，這是通過該結(jié)合體來實現(xiàn)，該結(jié)合體包括：用于自該容器外部（210）的位置將流體引入至該容器中、藉此致使該容器加壓、且藉此使該容器膨脹的裝置；該致動器活塞壁的光滑表面，至少一直延續(xù)到其與該腔室的壁的接觸區(qū)域附近，藉此使該容器自該腔室的第二縱向位置移位至第一縱向位置。
【專利說明】活塞腔室結(jié)合體-范德布魯姆馬達(dá)
[0001]19627-活塞腔室結(jié)合體范德布魯姆馬達(dá)01-07-201219627【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]一種活塞腔室結(jié)合體包含藉由一內(nèi)腔室壁界定的一腔室，且包含在該腔室壁內(nèi)部的一活塞，該活塞將可相對于該腔室壁至少在該腔室的第一縱向位置與第二縱向位置之間接合地移動，該腔室具有多個截面，這樣的截面具有在該腔室的該第一縱向位置及該第二縱向位置處的不同截面面積及不同圓周長度以及在該腔室的該第一縱向位置與該第二縱向位置之間的中間縱向位置處的至少實質(zhì)上連續(xù)的不同截面面積及不同圓周長度，該第一縱向位置處的該截面面積大于該第二縱向位置處的該截面面積，該致動器活塞包含具有用于與該腔室壁接合地接觸的一可彈性變形的容器壁的一容器，該容器可彈性變形以提供該活塞的不同截面面積及不同圓周長度以便在該活塞在該第一縱向位置與該第二縱向位置之間通過該腔室的這樣的中間縱向位置的相對移動期間適應(yīng)該腔室的這樣的不同截面面積及不同圓周長度，該致動器活塞經(jīng)制造以具有該容器的在其無應(yīng)力及不變形狀態(tài)下的一制造尺寸，在該狀態(tài)下，該致動器活塞的圓周長度大致等于該腔室的在該第二縱向位置處的圓周長度。
19627【背景技術(shù)】
[0003]本發(fā)明涉及在馬達(dá)且具體言之為汽車馬達(dá)中用于相對于現(xiàn)有致動器替代地且有效地起作用的致動器的解決方案，且涉及此類致動器用于對抗氣候變化的重要目標(biāo)。另外，本發(fā)明涉及用于有效的吸震器及泵的解決方案。
[0004]具體言之，本發(fā)明涉及獲得一馬達(dá)的問題的解決方案，該馬達(dá)不使用類似汽油、柴油的油類衍生物的可燃技術(shù)且可比得上基于這樣的可燃技術(shù)的當(dāng)前馬達(dá)。且另外，遵照減少CO2排放的需求，以便亦比得上基于H2或甚至空氣的燃燒馬達(dá)，這是因為該燃燒馬達(dá)不需要用于為馬達(dá)提供能源的新的配送網(wǎng)絡(luò)。
[0005]基于油類衍生物的燃燒馬達(dá)落后于現(xiàn)今的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，僅為約一世紀(jì)之久的概念的最佳化版本。這意味著其不再符合現(xiàn)今的生活標(biāo)準(zhǔn):寶貴且有限的可用油的浪費，及污染源，諸如其中類似CO的毒氣及類似CO2的為引起氣候變化的重要原因的氣體的排放。另外，燃燒馬達(dá)傾向為重的，使得對于客車而言，運輸重量比(=一個人的重量比上所運輸?shù)目傊亓?可為約12 (小型客車)至33 (四輪驅(qū)動的轎車)。
[0006]基于H2或甚至是空氣的新型燃燒馬達(dá)缺少用于為這樣的馬達(dá)遞送能源的配送網(wǎng)絡(luò)，諸如現(xiàn)今用于遞送汽油、柴油及NLG氣體的加油站。甚至對空氣起作用的當(dāng)前馬達(dá)亦需要用于在大且重的汽缸中提供必要的高度壓縮空氣的「填充」站，此類配送網(wǎng)絡(luò)的缺少是基于空氣的該馬達(dá)為何以使得亦可按可燃方式(例如，汽油或柴油)起作用的方式來建構(gòu)的原因，因此，再次返回至奧托(Otto)馬達(dá)，此情形應(yīng)該要加以避免。
[0007]建立關(guān)于此等上次提及之新的將要使用的可燃材料的提供商的新網(wǎng)絡(luò)需要極高的財政投資，且給出歸因于擺脫不了的情形所致的困難。不具有適當(dāng)?shù)慕?jīng)良好掩蔽的網(wǎng)絡(luò)，將不能配送此等馬達(dá)，因為無人將購買此類馬達(dá)，此歸因于缺少可用性，且在有證據(jù)證明將會形成市場之前，無人會想要投資到該網(wǎng)絡(luò)中。為了快速地介紹且廣泛地配送無污染馬達(dá)，此馬達(dá)必須獨立于用于提供能源的網(wǎng)絡(luò)。用于H2的家用填充站的當(dāng)前發(fā)展看來是個令人感興趣但相當(dāng)棘手的想法，因為此種氣體是極危險的氣體，且僅應(yīng)由受過指導(dǎo)的人員處置。
[0008]19627發(fā)明目的
[0009]目標(biāo)是提供將用在泵、致動器、吸震器中的活塞與腔室的結(jié)合體以及這樣的致動器在馬達(dá)及其它者中的使用。
19627
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]在第一方面中，本發(fā)明是關(guān)于一活塞與一腔室的結(jié)合體，其中:
[0011]該結(jié)合體包含用于自該活塞外部的一位置將流體引入至該容器中、藉此致使該容器加壓、且藉此使該容器膨脹且使該容器在該腔室的第二縱向位置與第一縱向位置之間移位的裝置。
[0012]一經(jīng)典致動器活塞位于一直列式汽缸中，且該活塞包含一活塞桿。該活塞桿由于該活塞的兩側(cè)之間的壓力差而移動，上次提及的活塞可為以下活塞，其是由非彈性材料制成且包含至少一密封環(huán)，從而將該活塞密封至汽缸壁，其中該活塞相對于該汽缸移動。一活塞桿可由汽缸的一側(cè)或兩側(cè)上的軸承導(dǎo)引。該汽缸外部的活塞桿可推動或拉動一外部器件。該活塞桿亦可接合一曲柄軸，使得該曲柄軸軸桿的旋轉(zhuǎn)發(fā)生，此可導(dǎo)致(例如)車輛(包含該致動器及曲柄軸)的運動。
[0013]該致動器活塞在位于直列式汽缸中時亦可為充氣式活塞，例如根據(jù)EP1179140B1的技術(shù)方案5以及技術(shù)方案28及34的容器型活塞。若該充氣式活塞已在內(nèi)部加壓，則其優(yōu)選經(jīng)加固的壁可分別接合或密封至該汽缸的壁，且可關(guān)于其在該汽缸中的運動起作用，如該直列式汽缸中的上述經(jīng)典活塞。為了致使該運動，在該活塞的兩側(cè)上(例如，在該腔室的壁中)的閥可為必要的，且該活塞的具有某一壓力差的兩側(cè)上的汽缸中的流體優(yōu)選由控制裝置控制。改變上次提及的容器壁內(nèi)部的壓力的大小可僅對該活塞壁接合或密封至該腔室的壁的能力有影響。仍然，經(jīng)由容器的壁與該腔室的壁之間的摩擦，該內(nèi)部壓力可能對該活塞的運動速度具有影響。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的致動器為具有一充氣式活塞的活塞腔室結(jié)合體。該活塞內(nèi)部可優(yōu)選存在處于某一壓力下的流體及/或發(fā)泡體，壁包含材料及優(yōu)選加固件的活塞可允許其改變形狀及/或大小，且該活塞可在腔室中移動或反之亦然，優(yōu)選不需要腔室中的流體及/或該腔室中該活塞的兩側(cè)上的該流體或發(fā)泡體的壓力差，該腔室中的流體當(dāng)然可仍存在為(例如)在大氣壓力下的空氣(例如)以用于達(dá)成控制目的。
[0015]另一必需參數(shù)可為腔室的壁不平行于該腔室的中心軸線，而該腔室壁在該活塞的所欲運動方向上的角度具有正值，使得該活塞可在該方向上膨脹。膨脹優(yōu)選可自該活塞的第二縱向位置(在此處，該活塞具有其最小圓周大小:其無應(yīng)力制造尺寸)至該活塞的第一縱向位置(在此處，該活塞具有其最大圓周大小)來進(jìn)行，請參見EP1384004B I。
[0016]活塞的運動可藉由朝向該容器型活塞的內(nèi)腔室壁的力來起始，這樣的力在該容器膨脹時出現(xiàn)。因此，該運動可藉由自該腔室的壁至該容器的壁的反作用力來起始。此等力為對該容器的壁的膨脹的反作用，且該膨脹可為由于經(jīng)由一圍封式空間自該活塞外部的一位置將更多流體引入至該容器中而增加該活塞中的流體的容積及/或壓力的結(jié)果。
[0017]在具有圖8D(W02004/031583)的加固件的根據(jù)圖7A至圖7C(W02004/031583)的活塞的工作原型中，該活塞自第二縱向位置飛速前進(jìn)至第一縱向位置，且若無負(fù)載，則在具有所謂的恒定最大工作力形狀(W02008/025391，圖6B)的腔室中具有波動速度，已處于該活塞內(nèi)部比大氣壓多幾巴的過壓下，該過壓存在于該腔室中該活塞的兩側(cè)處，且在第二縱向位置至第一縱向位置的方向上該內(nèi)腔室壁與該腔室的中心軸線成波動的正角。在下文解釋該活塞的速度的該所經(jīng)歷的波動。
[0018]該容器的壁與該腔室的壁之間的接觸可為接合式或密封式的。此情形或多或少視活塞桿上的負(fù)載而定，如該原型所揭露。在致動器上無負(fù)載的情況下，接觸可為接合式的而非密封式的。在致動器上有負(fù)載的情況下，容器上的驅(qū)動力大于該致動器上無負(fù)載時的情況下的驅(qū)動力，這是為何可能存在來自該容器的壁的在該腔室壁上的足夠的力，使得這樣的壁之間的接觸為密封式的。亦可為，在該活塞的移動期間，與該腔室的壁的接觸可順序地為接合式及密封式的。
[0019]活塞為何移動的原因可能如下。若自該腔室的壁至該容器的壁的反作用力的縱向分量(其是指向第一縱向活塞位置)大于該腔室的壁與該活塞的壁之間的摩擦力的縱向分量(其是指向第二縱向活塞位置)，則總的所得力將指向第一縱向活塞位置，且因此，該活塞將自第二縱向位置移動至第一縱向位置。如優(yōu)選地，該容器的最接近于第二縱向活塞位置的末端藉由蓋(192)緊固至活塞桿，該活塞桿亦將移動。已出現(xiàn)自推進(jìn)式致動器，其可為藉由該活塞外部、該腔室內(nèi)部的壓力差移動的活塞的替代。該容器的另一端優(yōu)選藉助于蓋(191)而可在該活塞桿上方滑動式移動，這意味著藉由蓋(191)在該活塞桿上方朝向蓋
(192)移動，該容器的膨脹使這樣的蓋(191)及(192)彼此更接近。這是歸因于該容器的壁的選定加固件，該加固件優(yōu)選為自蓋(191)指向蓋(192)的加固帶的一層，該層放置于平行于該腔室的中心軸線的平面中(例如，W02004/031583，圖8D)，且視情況地具有與該腔室的中心軸線所成的些微角度及/或以極小角度彼此相交的加固件的至少兩個層。
[0020]歸因于在第一縱向活塞位置的方向上該壁相對于該腔室的中心軸線的正斜率，以及活塞與該腔室的壁的接觸表面在縱向方向上優(yōu)選位于該活塞的可彈性變形的壁的中點下方(視情況地大致在該活塞的可彈性變形的壁的該中點的正下方)的事實，該移動將導(dǎo)致該容器的壁的膨脹。因此，這樣的壁之間的原始接觸區(qū)域?qū)⒆兊幂^大，且得到增加的摩擦力。該運動可能減慢，因為朝向第一活塞位置的總的所得力減小。
[0021]大致在同時，該容器的在該增加的接觸區(qū)域與該可移動蓋之間的壁膨脹，該運動將導(dǎo)致蓋(191)、該活塞的可移動末端更接近于緊固至活塞桿的蓋(192)。這意味著歸因于該容器內(nèi)部仍存在的過壓(在自第二縱向活塞位置移動至第一縱向活塞位置期間，該圍封式空間的容積可能需要為恒定的)、該容器的壁中的加固件，該壁亦膨脹，離第二縱向位置愈近愈圓。這意味著該容器的壁翻轉(zhuǎn)腔室的壁，使得該接觸區(qū)域朝向第一縱向位置移動，藉此增加該腔室的壁對該容器的壁的反作用力的分量。朝向第一縱向活塞位置的所得力的分量將增加且將快速變得大于摩擦分量，使得該容器的最接近于第二縱向活塞位置的部分以增加的速度朝向第一縱向活塞位置移動，藉此帶著不可移動蓋(192)且因此亦帶著活塞桿一起移動，該活塞自第二縱向活塞位置移動至第一縱向活塞位置。
[0022]相對于大氣壓來量測該過壓，這是為何當(dāng)該活塞可位于封閉腔室內(nèi)部時，上次提及的情形可需要在該活塞的兩側(cè)上以便能夠與該結(jié)合體的周圍連通，該結(jié)合體可優(yōu)選處于大氣壓下。
[0023]代替圍封式腔室空間，腔室中的流體可與一圍封式腔室空間連通，使得該腔室中的流體不阻止該活塞的該移動。這是可用在吸震器中的概念。
[0024]圍封式腔室空間或至大氣周圍環(huán)境的通道是否可為必要的視活塞至腔室壁的密封能力而定?；钊帘诘男孤┮嗫蔀轭A(yù)期的，且可存在，因為活塞至腔室壁的100%密封可能并非必要的(接合)。因此，在該容器的每一側(cè)上連接該腔室的空間的通道可藉由該活塞所包含的一通道來互連。
[0025]該活塞可包含一圍封式空間，例如，中空活塞桿。該活塞的內(nèi)部可與該圍封式空間連通。該圍封式空間的容積可為恒定或可變且可調(diào)整的。該圍封式空間可與一壓力源連通。
[0026]在第二方面中，本發(fā)明是關(guān)于一活塞與一腔室的結(jié)合體，其中:
[0027]—活塞腔室結(jié)合體進(jìn)一步包含用于自該容器經(jīng)由該圍封式空間將流體移除至該活塞外部的一位置、藉此致使該容器收縮的裝置。
[0028]在該活塞的自其第一縱向位置至第二縱向位置的沖程的返回部分期間，移動可藉由至少三種可能方式來進(jìn)行。傳統(tǒng)方式，其中該活塞密封地接合該腔室的壁。然而，該移動可耗費能量，因為容器型活塞內(nèi)部的流體的余量可朝向該圍封式空間輸送，該活塞皺縮且因此減少其內(nèi)部容積，該圍封式空間的內(nèi)部壓力可能增加。為了節(jié)省能量，活塞可接合但不密封至該腔室的壁，此將減少該活塞與該腔室壁之間的摩擦力。最后一種方式可藉由在該沖程的該部分期間藉由自該容器抽出流體來減少容器的內(nèi)部壓力來進(jìn)行。彼情形可藉由控制該圍封式空間中的壓力的控制裝置來達(dá)成。
[0029]在第三方面中，本發(fā)明是關(guān)于一活塞與一腔室的結(jié)合體，其中:
[0030]該活塞可相對于該腔室壁至少自該腔室的第一縱向位置移動至第二縱向位置。
[0031]有可能將活塞自第一縱向位置移動至第二縱向位置，而不接合該腔室的壁。此情形可藉由將該活塞內(nèi)部的壓力減少至最小等級來進(jìn)行，例如，在最小等級時活塞的壁無應(yīng)力且其圓周為其制造時在一壓力(例如，大氣壓)下其制造尺寸的圓周，使得該活塞可到達(dá)第二縱向位置而不會卡住。
[0032]在第四及第五方面中，本發(fā)明是關(guān)于一活塞與一腔室的結(jié)合體，其中
[0033]該活塞包含一活塞桿，該活塞桿包含該圍封式空間。
[0034]該活塞包含在該腔室外部的接合裝置。
[0035]活塞桿的懸吊可能為特殊的，例如，根據(jù)W02008/025391中展示的那種軸承類型，以便在活塞將不會接合該腔室的壁的情況下，在該沖程的該部分期間導(dǎo)引該活塞，而無需活塞自身的導(dǎo)引。
[0036]該活塞桿可在一個縱向方向上自該活塞延伸，且藉由在該腔室的一端處的軸承導(dǎo)弓丨。彼情形意味著該活塞桿可包含該圍封式空間，且亦包含一(例如)位于該腔室外部的接合裝置。當(dāng)該活塞自第二縱向位置移動至第一縱向位置時，可推動或拉動該接合裝置。相反的是將不能夠推動或拉動接合裝置。該活塞外部的一力可將該活塞自第一縱向位置驅(qū)動至第二縱向位置。當(dāng)該活塞可能不會自第一縱向位置密封式移動至第二縱向位置時，當(dāng)該活塞包含該活塞桿時，該活塞桿上的力可驅(qū)動該活塞。此情形可藉由該接合裝置來達(dá)成。
[0037]然而，亦有可能該活塞包含在兩個縱向方向上延伸的活塞桿，且一活塞桿可通常為另一活塞桿的延續(xù)部分。一個或兩個活塞桿可包含(例如)位于該腔室外部的接合裝置。當(dāng)兩個活塞桿末端可在該腔室外部延伸時，該活塞桿的一軸承可剛性地緊固至該腔室，而另一軸承可相對于該腔室浮動。當(dāng)該活塞自第二縱向位置移動至第一縱向位置時，可同時拉動及推動該接合裝置。相反的是返回沖程將不能夠推動或拉動接合裝置。該活塞外部的一力可將該活塞自第一縱向位置驅(qū)動至第二縱向位置。當(dāng)該活塞可能不會相對于該腔室自第一縱向位置密封地移動至第二縱向位置時，當(dāng)該活塞包含該活塞桿時，該活塞桿上的力可驅(qū)動該活塞。此情形可藉由該接合裝置來達(dá)成。
[0038]在第六及第七方面中，本發(fā)明是關(guān)于一活塞與一腔室的結(jié)合體，其中該活塞桿連接至一曲柄軸，其中:
[0039]一曲柄經(jīng)調(diào)適以使該活塞在該腔室的第二縱向位置與第一縱向位置之間的運動轉(zhuǎn)變成該曲柄的旋轉(zhuǎn)。
[0040]該曲柄將其旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成該活塞自該活塞的第一縱向位置至第二縱向位置的移動。
[0041]該接合裝置可為曲柄軸，該曲柄軸藉由該活塞桿而連接至該活塞。為了能夠至少起始該活塞自該腔室的第一縱向位置至第二縱向位置的運動，該曲柄軸應(yīng)在該運動藉由該活塞開始之前就轉(zhuǎn)動，使得由該活塞自第二縱向位置至第一縱向位置的運動產(chǎn)生的該曲柄軸的配重推進(jìn)可傳遞至該活塞。
[0042]另一選項是，該活塞在第一縱向位置與第二縱向位置之間的運動可藉由該曲柄軸的運動來進(jìn)行，藉由(例如)另一活塞腔室結(jié)合體來起始，其中該活塞同時自其腔室的第二位置移動至第一位置(至少兩個汽缸，對同一曲柄軸一起起作用)。
[0043]該活塞的初始運動可(例如)藉由電動馬達(dá)來進(jìn)行，該電動馬達(dá)起始且短暫地維持該曲柄軸的旋轉(zhuǎn)(為一種起動馬達(dá))，直至該曲柄軸藉由活塞腔室結(jié)合體轉(zhuǎn)動為止。
[0044]在第七及第八方面中，本發(fā)明是關(guān)于一活塞與一腔室的結(jié)合體，其中該活塞桿連接至一曲柄軸，其中:
[0045]該曲柄軸包含一第二圍封式空間。
[0046]該第二圍封式空間與一動力源連通。
[0047]該曲柄軸可為中空的且包含一第二圍封式空間。這意味著該曲柄軸軸桿及其配重以使得此等各者共同形成自一容器型活塞朝向該曲柄軸軸桿的末端的一通道的方式為中空的。藉由一 O形環(huán)密封件，此通道可與一壓力源連通。
[0048]其亦可位于該曲柄軸中(包括該曲柄軸的軸承在內(nèi))，使得其可與外部動力源連通。
[0049]在第九方面中，本發(fā)明是關(guān)于一活塞與一腔室的結(jié)合體，其中:
[0050]-在該活塞自該腔室的第一縱向位置移動至第二縱向位置的時段期間，該第二圍封式空間與該活塞桿中的第一圍封式空間連通。
[0051]在該沖程的自第一縱向位置至第二縱向位置的部分期間，該活塞可減壓至制造該活塞時所處的某一壓力等級，且此減壓可藉由在該活塞自第一縱向位置移動至第二縱向位置的必要時段期間將該活塞中的第一圍封式空間連接至該曲柄軸中的第二圍封式空間來進(jìn)行。制造該活塞時所處的壓力等級可能并非大氣壓，而是可為任一壓力等級。當(dāng)?shù)谝粐馐娇臻g與第二圍封式空間彼此連接時，該壓力等級愈高，可能丟失的能量愈少。
[0052]在第十方面中，本發(fā)明是關(guān)于一活塞與一腔室的結(jié)合體，其中:[0053]-該曲柄軸包含一第三圍封式空間，該第三圍封式空間在該活塞自該腔室的第二縱向位置移動至第一縱向位置的時段期間與該活塞桿的第一圍封式空間連通。
[0054]當(dāng)該活塞的移動使方向自朝向該腔室的最終第二縱向位置移動改變成朝向該腔室的第一縱向位置移動時，此第三圍封式空間具有再次對活塞加壓的功能。該加壓是藉由將第三圍封式空間連接至第一圍封式空間來進(jìn)行，該第三圍封式空間具有相對于該第一圍封式空間的過壓。在活塞的運動已改變方向之后，可盡可能快地進(jìn)行加壓。
[0055]在第^^一方面中，本發(fā)明是關(guān)于一活塞與一腔室的結(jié)合體，其中:
[0056]-在該活塞自該腔室的第二縱向位置移動至第一縱向位置的時段期間，該第三圍封式空間與該第二圍封式空間連通。
[0057]一種吸震器，其包含:
[0058]-根據(jù)所有先前提及的方面的結(jié)合體，
[0059]-用于自該腔室外部的一位置接合該活塞的裝置，其中該接合裝置具有一外部位置及一內(nèi)部位置，在該外部位置處該活塞處于該腔室的第一縱向位置處，在該內(nèi)部位置處該活塞處于第二縱向位置處。
[0060]一吸震器可進(jìn)一步包含一圍封式空間，該圍封式空間可與該容器連通。該圍封式空間可具有可變?nèi)莘e或恒定容積。該容積可為可調(diào)整的。
[0061]一吸震器可包 含該容器及該圍封式空間，該圍封式空間可形成包含流體的至少實質(zhì)上密封的空腔，當(dāng)該活塞自該腔室的第一縱向位置移動至第二縱向位置時，該流體可受壓縮。
[0062]用于泵抽流體的泵，該泵可包含用于自該腔室外部的一位置接合第二腔室中的第二活塞的裝置、連接至該第二腔室且包含一閥裝置的流體進(jìn)口，以及連接至該第二腔室的流體出口。一泵，其中該接合裝置可具有一外部位置及一內(nèi)部位置，在該外部位置處該活塞可處于該腔室的第一縱向位置處，在該內(nèi)部位置處該活塞可處于該腔室的第二縱向位置處。
[0063]一泵，其中該接合裝置可具有一外部位置及一內(nèi)部位置，在該外部位置處該活塞可處于該腔室的第二縱向位置處，在該內(nèi)部位置處該活塞可處于該腔室的第一縱向位置處。
[0064]該活塞腔室結(jié)合體的技術(shù)可用在馬達(dá)、具體言的用在汽車馬達(dá)、具體言的自推進(jìn)式致動器中。
[0065]該活塞亦可相對于錐形壁在一腔室內(nèi)移動，該腔室可為圓柱形或圓錐形(未圖示)O
[0066](致動器)活塞位于其中的腔室可為以下類型的，其中該腔室可包含在一第一縱向位置附近的縱截面部分的凸形形狀壁，該部分可藉由一共同邊界而彼此劃分，兩個緊接著的共同邊界之間的距離界定這樣的縱截面部分的壁的高度，這樣的高度隨該活塞的增加的內(nèi)部過壓額定值而減小，或在自第一縱向位置至第二縱向位置的方向中，該截面共同邊界的橫向高度可藉由最大工作力來確定，該最大工作力可經(jīng)選擇而對于這樣的共同邊界為恒定的。
[0067]另外，該腔室可包含一截面邊界的壁，該壁平行于該腔室的中心軸線。
[0068]而且，該活塞腔室結(jié)合體可包含在這樣的凸形形狀的壁與該平行壁之間的一過渡段，其中該過渡段可包含至少一凹形形狀的壁，該凹形形狀的壁可位于一第二縱向位置附近。
[0069]而且，該活塞腔室結(jié)合體可包含一凹形形狀的壁，該壁可至少位于一凹形形狀壁的一側(cè)上。
[0070]19627
【發(fā)明內(nèi)容】
-可行性研究
[0071]關(guān)于「綠色」馬達(dá)的可行性研究如下，請審閱圖1OB及圖11B，該兩個圖給出對該問題的良好鳥瞰圖。此為一系統(tǒng)，其中該馬達(dá)的輸出藉由新的推進(jìn)系統(tǒng)產(chǎn)生，其中在具有連續(xù)不同的截面面積的腔室中的一充氣式致動器活塞是藉助于內(nèi)部壓力自一最小截面面積移動至較大截面面積，藉此減小內(nèi)部壓力，而在返回沖程期間，該致動器活塞的流體進(jìn)一步減壓，其中該流體藉由使用根據(jù)W02000/070227的節(jié)省能量的活塞腔室結(jié)合體的級聯(lián)泵抽系統(tǒng)來再加壓，其中至少一級是藉由一外部綠色動力源(例如，太陽)或優(yōu)選任何其它持續(xù)性動力源或視情況地非持續(xù)性動力源來供能。更有效且可靠的解決方案可見于圖1lG及圖13F中。彼系統(tǒng)遵照早先敘述的規(guī)范。
[0072]基于圖1lA的原理的用于「綠色」馬達(dá)的平移動力源
[0073]關(guān)于本發(fā)明的總體系統(tǒng)解決方案為:該「綠色」馬達(dá)因此可基于當(dāng)前用在可燃引擎中的相當(dāng)?shù)臉?gòu)造組件，但需要新的構(gòu)造組件以比當(dāng)前燃燒馬達(dá)的那種構(gòu)造組件有效得多地起作用，且更加有效得多，使得所使用的能量可自優(yōu)選「綠色」能源(例如，類似太陽、優(yōu)選在該馬達(dá)運轉(zhuǎn)時藉由(例如)電解產(chǎn)生或視情況地藉由H2可再填充儲罐+燃料電池產(chǎn)生的H2的燃燒)獲得；及/或自一壓力儲槽獲得，該儲槽含有一加壓流體，在制造馬達(dá)時一次填充完，優(yōu)選是低壓(例如，約10巴)，視情況地為高壓(例如，〈300巴)，且優(yōu)選在該馬達(dá)操作期間再加壓，視情況地在馬達(dá)不運轉(zhuǎn)時再填充；及/或自蓄電池獲得，該蓄電池在制造馬達(dá)時充電、且優(yōu)選在馬達(dá)運轉(zhuǎn)時連續(xù)再充電，及/或視情況地在馬達(dá)不運轉(zhuǎn)時再充電 '及優(yōu)選自系統(tǒng)自身獲得，因為所需的能量可能小于該系統(tǒng)可執(zhí)行產(chǎn)生運動的任務(wù)的可用的總能量；視情況地自另一動力源獲得。
[0074]W02000/070227揭示一種活塞腔室結(jié)合體技術(shù)，若一腔室的最小截面面積位于最高壓力出現(xiàn)之處:在第二縱向位置處，則該技術(shù)可節(jié)省大量能量，例如在第二縱向活塞位置處在具有0 17 mm (自第一縱向位置處的0 60 mm )的管中，對于在8巴(汽車馬達(dá)的當(dāng)前工作壓力)至(例如)10巴下的泵，節(jié)省高達(dá)65%的能量。相反，藉由將該技術(shù)用在致動器而非泵中，甚至更有效率。W02004/031583揭示一種可膨脹的活塞類型(例如，橢圓體球體:小球體、大球體)，當(dāng)一活塞的不受應(yīng)力的制造尺寸具有一圓周時，該可膨脹的活塞類型不卡在該腔室中，該圓周大致為該腔室的具有最小截面面積的彼部分的圓周的大小:此最小截面面積可在第二縱向位置處。此活塞類型展示特殊特性，用作該腔室中的致動器活塞，且此等特性在本發(fā)明中主張:該致動器為自推進(jìn)式的，若該活塞在該第二縱向位置處自該腔室外部的一壓力源經(jīng)由其圍封式空間來加壓，且當(dāng)該腔室中該活塞的兩側(cè)之間不存在壓力差時，同時該腔室的壁與該腔室的中心軸線之間存在非零角，在一工作原型中，該致動器活塞膨脹且以260N飛速前進(jìn)至一腔室中的第一縱向活塞位置，在這樣的第一縱向活塞位置處，截面面積最大，該腔室已經(jīng)設(shè)計以具有260N的恒定最大工作力(W02008/025391、W02009/083274)。此種現(xiàn)象可用在此「綠色」馬達(dá)中，藉此交換基于自可燃技術(shù)得到的能量的運動，然而，仍使用曲柄軸。歸因于膨脹所使用的能量可為約5巴(例如，自10巴至5巴過壓，歸因于活塞的容積的增加)，例如藉由圍封式空間的恒定容積自橢圓體球體膨脹(W02009/083274)。必須在系統(tǒng)中再獲得此壓力降，因為在返回沖程中，致動器活塞需要在第二縱向活塞位置處變成不受應(yīng)力的，在第二縱向活塞位置處其具有其制造尺寸，因此具有(例如)0巴的內(nèi)部過壓。在活塞的圍封式空間連接至另一圍封式空間時，可再使用在第一縱向活塞位置處的5巴過壓，該另一圍封式空間可位于(例如)該曲柄軸內(nèi)，且其經(jīng)由(例如)兩級泵抽過程來使壓力再次自5巴增加至10巴。此情形可藉由使用W02000/070227中所揭示的活塞腔室結(jié)合體技術(shù)的另一方面來有效地進(jìn)行，使得在再加壓過程中，亦可節(jié)省65%的能量:例如，藉由使用基于(例如)EP1179140B1的技術(shù)方案I或基于TO2000/065235的圖5A至圖5H的活塞，其進(jìn)一步發(fā)展在本發(fā)明中另外主張。藉由將該泵的曲柄軸連接至該致動器活塞的主曲柄軸，自此等65%能量減少，可節(jié)省另外的額外能量:例如，該額外節(jié)省可假定為35%。因此，總節(jié)省為:76.7% (65+1/3 X 35%)。因此，應(yīng)自另一泵得到23.3%的能量，該另一泵(例如)與上次提及的泵相同，但現(xiàn)在其是自(例如)電動馬達(dá)得到其能量，該電動馬達(dá)自該蓄電池接收其電力，該蓄電池視情況地藉由太陽電池(其不應(yīng)大于普通汽車的車頂，或并入于汽車的涂料中的太陽電池)充電，或視情況地藉由燃料電池充電，或優(yōu)選地藉由一交流發(fā)電機(jī)來充電，該交流發(fā)電機(jī)可自該馬達(dá)自身的系統(tǒng)的軸桿或小型H2可燃引擎的軸桿獲得其旋轉(zhuǎn)。令彼泵起作用所必需的能量為23.3%的35%，為 8.2%ο
[0075]該馬達(dá)或噪聲可能均不產(chǎn)生熱，同時此馬達(dá)的重量可能實質(zhì)上(例如，60%)低于當(dāng)前燃燒馬達(dá)的重量，同時燃燒馬達(dá)所需要的幾乎所有額外控制器件(諸如，控制水溫以達(dá)成冷卻目的、控制油溫及排氣系統(tǒng))可能為不必要的，具有鋁及/或塑料本體的汽油罐亦可能為不必要的，將來的汽車可能為當(dāng)前汽車的重量的一半，例如VW Golf Mark II重量836kg，而根據(jù)本發(fā)明來設(shè)計及制造，其重量可為約425kg:在僅有駕駛員的情況下，TWR為:6.3!
[0076]仍存在的問題可為當(dāng)僅一太陽電池可用來對該蓄電池再充電時在黑夜中長時間駕駛。然而，城鎮(zhèn)街道中燈柱的燈的光可將足夠的`光給予太陽能電池。
[0077]而且，齒輪箱可為必要的，因為此「綠色」馬達(dá)的rpm可低于當(dāng)前燃燒馬達(dá)的rpm。
[0078]19627 (修訂)說明的添加物-19618中的可行性研究
[0079]可行性研究迄今為止仍未定量地并入與奧托馬達(dá)類型相比藉由本發(fā)明的馬達(dá)所產(chǎn)生的熱的缺少。
[0080]當(dāng)可并入熱損失時，則本發(fā)明的馬達(dá)類型更令人感興趣且更令人信服。熱損失可給予當(dāng)前奧托馬達(dá)25%的效率。當(dāng)可假定在第一例子中本發(fā)明的這樣的馬達(dá)類型根本不產(chǎn)生熱(等溫)，則有可能將用以將流體自5巴加壓至例如10巴(當(dāng)制造馬達(dá)時，10巴已存在于壓力儲槽中)的能量減少約65%。藉由自推進(jìn)式致動器活塞，根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)類型的總效率可接著低于10%，即8.75%，且到目前為止此可能為空前的(David JCMackay, Sustainable Energy-without the hot air-2009)。此外，當(dāng)用于再生壓力的泵(展示于本發(fā)明中)使用根據(jù)本發(fā)明的活塞腔室結(jié)合體類型，則可再節(jié)省65%的能量。因此，若我們將忽略泵產(chǎn)生熱，則此可導(dǎo)致8.75%X0.875=7.6%的總能量使用。然而，當(dāng)用于泵抽的能量的一部分可來自另一能源(來自總馬達(dá)功率)，諸如藉由(例如)太陽能(光伏打)及/或燃料電池(例如，H2)充電的蓄電池，來自飛輪或來自耦接至發(fā)電機(jī)的再生制動器件時，則所使用的總能量仍可低于10%。
[0081]早先已得出結(jié)論，根據(jù)圖15C或圖1?及圖19D的馬達(dá)類型的配置可為最有效的(簡單構(gòu)造，幾乎等溫的熱力學(xué))，且可另外為最可靠的(無泄漏)，且其中圖13F、圖13G及圖19D的配置不使用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的曲柄，圖13F的配置將用在汽車馬達(dá)的定量評估中。
[0082]我們使用當(dāng)前VWGolf Mark II 型號 RF，1600cc，重836kg，具有 53kW/71pk汽油馬達(dá)，包含各自0 81 mm的4個汽缸，及9巴的壓力，以及77mm的沖程，作為本發(fā)明的基準(zhǔn)。此情形給出每汽缸1159N的最大力，每汽缸約116kg。若將自車體取出所有燃燒部分，且將使用鋁代替鋼用于該車體，則可假定約50%的重量減少。因此，每汽缸需為58kg以驅(qū)動鋁車體,高達(dá)4個乘客及行李。
[0083]W02008/025391中展示的泵的腔室具有260N(26kg)的最大工作力，大致在自2巴至10巴的整個400mm沖程內(nèi)，且分別具有0 58 mm至0 17 mm的直徑。在此腔室中使用
充氣式橢圓體形狀的活塞，致動器在實踐中極好地起作用。因此，現(xiàn)在用作致動器的部分的此等腔室中的兩者可等效于該VW Golf Mark II的汽油馬達(dá)的一個汽缸，現(xiàn)在是由鋁制成，且取出與燃燒有關(guān)的所有部分。
[0084]在根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)中，致動器活塞的圍封式空間中的壓力將自X巴(沖程--第二、第一縱向位置)改變至約O巴(沖程:第一、第二縱向位置)?！竂」的值可經(jīng)選擇以盡可能地小，以便限制能量使用。因為使用該特殊腔室類型，所以工作力的大小獨立于壓力值，有可能使用壓力窗將壓力限制為最高等級3.5巴至最低等級約0.5巴。
[0085]這樣的起始點可移至位于圖13F的旋轉(zhuǎn)腔室中的球體形狀活塞中的壓力的配置，然而，該腔室現(xiàn)在可具有如圖13F中展示的形狀的更簡單的形狀，因為31/2巴僅使用該特殊腔室中的沖程的一部分(400mm的216.2mm)，每致動器活塞的力為最大260N。
[0086]該球體的容積的改變可為相當(dāng)大的:自ν2=4/3Χ3.14X 12.553 ( 0 2 5.1 mill;P2=0.35N/mm2) =8280mm3 V1=4/3 X 3.14 X 23.453 ( 0 46.9 mm; P1 = 0.05N/
mm2) =54015mm3,其為6.5之V且P=7。該腔室的壁相對于中心軸線的角度為:1^=302.78-86.57=216.21，r=10.9:角度=2.9。，此角度為良好的。
[0087]對于一個汽缸，一個完整沖程L1而言，用于將在第一縱向位置(指針I(yè))處的該致動器活塞的容積「虛擬」壓縮至在第二縱向位置(指針2)處的容積的能量為:
[0088]Wisothermal=-P1V1In (P2A31) =0.35 X 54015 X 1η7=0.35 X 54015 X 2.302585 X log7=36788Nmm/通道/活塞/旋轉(zhuǎn)=36.8J/通道/活塞/旋轉(zhuǎn)，若每通道將僅存在一個致動器活塞。關(guān)于每分鐘沖程的數(shù)目，根據(jù)本發(fā)明的該馬達(dá)不如該汽油馬達(dá)(900次旋轉(zhuǎn)/分鐘)快，這是歸因于致動器活塞所采取的較緩慢膨脹及收縮，該致動器活塞是由加固橡膠制成。讓我們假定轉(zhuǎn)數(shù)/分鐘為60，因此每秒I次旋轉(zhuǎn)(比該燃燒馬達(dá)慢15倍)。ff=36.8J/通道/活塞/S。存在2X4「相當(dāng)之」腔室(汽缸)，功率因此為294.3J/s/活塞，其為0.295kW/活塞。當(dāng)使用5個活塞時，這樣的360°腔室(圖13F)中的每一個的5個子腔室中的每一個中一個，則所產(chǎn)生的功率可為:5X0.295kff=l.47kW。
[0089]對假設(shè)I次旋轉(zhuǎn)/秒的檢查:數(shù)量為53kW的可燃汽油馬達(dá)，在此研究中早先對其敘述過，則可節(jié)省92.4%:可僅使用7.6%:4.03kW。若轉(zhuǎn)數(shù)/秒可大致為(四舍五入):3次旋轉(zhuǎn)/秒，則彼情形可首先遵照上述的計算。[0090]因此，一馬達(dá)包含2 X 4個「相當(dāng)之」腔室，每一腔室在5個子腔室中包含5個活塞，以3次旋轉(zhuǎn)/秒來旋轉(zhuǎn)(=180次旋轉(zhuǎn)/分鐘)，導(dǎo)致約3 X 1.47=4.4kff的功率，此功率可足以驅(qū)動具有鋁車體的VW Golf Mark II。
[0091]文獻(xiàn)(DavidJC Mackay, Sustainable Energy-without the hot air,第 127 頁，圖20.20/20.21)揭露使用約4.8kW的功率來運轉(zhuǎn)的小型電汽車，且該功率來自8 X 6V的蓄電池，彼車可依靠一個蓄電池充電來行駛77km，且充電時間為幾個小時。若能量是來自在該汽車的駕駛期間不可充電的蓄電池，則此情形可為一選項，但并非優(yōu)選實施例。
[0092]使致動器活塞加壓及減壓需要多少能量，且加壓及減壓可在駕駛汽車的同時進(jìn)行嗎？
[0093]必須在經(jīng)供能的該馬達(dá)的這樣的致動器活塞中使壓力改變。我們使用圖1lF及圖13F中所知的原理。
[0094]該能量可來自來自這樣的旋轉(zhuǎn)腔室的動能，其中(例如)一經(jīng)典活塞腔室結(jié)合體的活塞藉由凸輪軸移動，該凸輪軸與該馬達(dá)的主馬達(dá)軸桿連通。若我們使用已用于計算馬達(dá)功率的數(shù)據(jù)，則充氣式球體活塞的壓力的改變可藉由改變該致動器活塞的圍封式空間的容積，藉由改變經(jīng)典活塞「下面」的容積來進(jìn)行。
[0095]致動器活塞所需的自第二縱向位置至第一縱向位置(因此自具有中等內(nèi)部壓力(3.5巴)的小球體形狀(0 25.1 mm)至具有低壓力(0.5巴)的較大球體形狀
(0 46.9 mm；))的每活塞每沖程的容積改變是藉由該致動器活塞的內(nèi)部壓力改變來進(jìn)行，其中圍封式空間的容積恒定。力為260N/沖程/活塞，與內(nèi)部力無關(guān)，因此在各自包含5個活塞的8個腔室的情況下，且在每秒3次旋轉(zhuǎn)的情況下，所產(chǎn)生的功率為:4.4kW。
[0096]為了自第一縱向位置至第二縱向位置，所需的能量(圖14A及圖14B):
[0097]1.藉由將致動器活塞放氣縮小至圍封式量測空間中使致動器活塞的球體形狀
(0 46.9 mm; 0.5巴)改變?yōu)槠渲圃煨螤?0 25.1 mm; O巴(過壓))，該圍封式量測空
間現(xiàn)在增加容積，若泵活塞與該圍封式空間的壁之間的摩擦力足夠小，則此增加容積可能不耗費能量，
[0098]2.藉由減小圍封式空間的容積來對球體(0 25.1 mm; O巴)充氣至(0 25.1
mm; 3.5巴)，其中泵活塞較接近于該致動器活塞，所需的能量為:
[0099]Wisothernial=-P1V1 In(P2A31)=-K檢查此)X4/3X3.14X 12.553Χ1η4.5*/1=_1Χ8280X 2.302585X log4.5=12454Nmm/通道/活塞/旋轉(zhuǎn)，且對于2X4個腔室、每腔室5個致動器活塞，每秒3次旋轉(zhuǎn)，=12.5X8X5X3Js=l.5kW。
[0100](若絕對P1=I巴，則*P2絕對為4.5巴)。
[0101]因此:所產(chǎn)生的毛功率為4.4kff,且使馬達(dá)運轉(zhuǎn)所需的功率為至少1.5kff,因此，除了可能的其它損失之外，約2kW為必需的。
[0102]為了接取馬達(dá)，若遵照上述內(nèi)容的泵將存在于汽車中，則我們將其與可用的事物進(jìn)行比較:當(dāng)前的壓縮機(jī)具有以下規(guī)格:220V、1701/min、2.2kW、8巴、壓力儲槽1001。我們需要功率，但要在較低壓力下，使得此經(jīng)修改的壓縮機(jī)對壓力儲槽稍較快地充氣。
[0103]對于8巴，P=2200W，因此，對于31/2巴，使用與8巴時相同的再加壓時間，可僅需要3/8X2200=825W。即使蓄電池為24V蓄電池，電流仍將為825/24=34.4A，此電流對于蓄電池而言非常足量，且因此，在圖11A、圖11B、圖1lG及圖12A、圖13A的馬達(dá)配置中，將有許多蓄電池為可用的，在該馬達(dá)配置中，具有參考數(shù)字826/831的泵將為電的。將僅有外部電源才有可能對此等蓄電池充電，使得汽車在多個小時期間將為無效的，電容器解決方案(圖15E)仍處于其研究階段中，此解決方案并非優(yōu)選實施例，但是一選項。
[0104]避免電力轉(zhuǎn)化及使用圖15C的馬達(dá)配置可能為更好的，在圖15C的馬達(dá)配置中，泵826/831與使用(例如)H2的燃燒馬達(dá)的軸桿連通，H2是優(yōu)選藉由電解及視情況地藉由燃料電池來產(chǎn)生。上次提及的過程是藉由來自蓄電池的電力來供電，該蓄電池藉由一交流發(fā)電機(jī)充電，該交流發(fā)電機(jī)與該軸桿連通。
[0105]該燃燒馬達(dá)需要產(chǎn)生825W，此馬達(dá)可為使用奧托循環(huán)的24cc/66cc(VW Golf MarkII具有53kW、1600cc、Φ 90mm、4個汽缸的馬達(dá)，825W是約24cc、90mm —個汽缸，或快3倍；則2.2kff是約66cc、90mm —個汽缸)經(jīng)典馬達(dá)，其可比得上大型的當(dāng)前所用的輕型機(jī)踏車馬達(dá)。幾個月以前已在電視上展示了輕型機(jī)踏車馬達(dá)，其使用儲存于罐(原先用于汽油)中的水的電解及將所產(chǎn)生的H2用于燃燒過程，此為可行的。對于一汽車，此大小的外部馬達(dá)確實是輔助馬達(dá)，我們?yōu)榱双@得較低重量而在早先已自VW Golf Mark II扔出的所有額外可燃設(shè)備需要藉由一輕型機(jī)踏車馬達(dá)的相當(dāng)?shù)脑O(shè)備替換，此遺憾地為必需的，從而無污染或CO2排放，且可藉由適當(dāng)?shù)脑肼暅p少措施來成功地減少噪聲，且重量僅為一汽車及=15kg的151水罐的重量的假定1/6(=約35kg)，此可行性研究仍可成立。
[0106]結(jié)束19627修訂19611說明的添加物-19618中的可行性研究
[0107]進(jìn)一步發(fā)展可為充氣式活塞在特殊設(shè)計的腔室中移動，使得活塞的所產(chǎn)生的力最大化，但膨脹最小化(=壓力降)。而且，該活塞的受中斷的移動或「暫停行為」(請參見第XX頁)可藉由該腔室的經(jīng)修正內(nèi)部形狀來補償。
[0108]根據(jù)圖1A的該第一原理來控制該馬達(dá)也是一新方面，每曲柄軸一個致動器活塞腔室結(jié)合體，此情況如下。假定壓力儲槽可能已藉由外部壓力源加壓僅一次，因這是在馬達(dá)的制造時加壓。該致動器活塞可藉助于使用蓄電池的電起動馬達(dá)來起動，該蓄電池已藉由太陽電池充電及/或藉由經(jīng)典發(fā)電機(jī)來充電，該經(jīng)典發(fā)電機(jī)圍繞該馬達(dá)的主軸桿而轉(zhuǎn)動。該起動馬達(dá)最初使曲柄軸轉(zhuǎn)動，且由于彼移動，在內(nèi)部對該致動器活塞加壓，該致動器活塞的加壓其后將取代該致動器活塞的移動的起始，且因此取代該曲柄軸的轉(zhuǎn)動的起始。該起動馬達(dá)可接著與該曲柄軸解耦。
[0109]亦有可能，藉助于敞開壓力儲槽814使得流體822在內(nèi)部對該致動器活塞加壓來起動該馬達(dá)，該加壓起始該活塞的移動，請參見圖1B。
[0110]使該馬達(dá)加速(亦即，使該曲柄軸的旋轉(zhuǎn)加速)可藉由升高該致動器活塞內(nèi)部的壓力、藉助于敞開(管)線[829]中該壓力槽與該致動器活塞之間的所謂減壓閥來進(jìn)行。使該曲柄軸的旋轉(zhuǎn)減慢可藉由減少該致動器活塞內(nèi)部的壓力、藉由閉合該減壓閥的開口來進(jìn)行。
[0111]為了給予馬達(dá)更多動力(主軸桿上的扭矩)，對于致動器活塞腔室結(jié)合體的現(xiàn)有配置，此情況可藉由增加壓力來進(jìn)行，或每軸桿可存在一個以上的致動器活塞腔室結(jié)合體。使馬達(dá)停止可藉由完全閉合該(管)線[829]中的該減壓閥來進(jìn)行。該減壓閥可與一調(diào)速器連通。
[0112]該致動器活塞的壓力管理的更多細(xì)節(jié)可組織如下。在該曲柄軸的曲柄的壁中以及在該活塞桿的末端處可存在孔，這樣的孔分別與一第二及第三圍封式空間及該圍封式空間連通。在某時間點時，此等孔可彼此連通，使得該致動器活塞的圍封式空間可與該曲柄軸內(nèi)的該第二圍封式空間或該第三圍封式空間連通，在與該第二圍封式空間連通時，活塞可接著經(jīng)由其圍封式空間來加壓且可在該腔室中自第二縱向位置移動至第一縱向位置。在與該第三圍封式空間連通時，當(dāng)該活塞可自第一縱向位置移動至第二縱向位置時，該活塞的放氣縮小可能發(fā)生。主活塞泵(818)起始該曲柄軸中該第三圍封式空間中的壓力的減小及該活塞桿中該圍封式空間中的壓力的減小，此分別歸因于該泵的曲柄軸及該致動器活塞的曲柄軸的相關(guān)的預(yù)設(shè)位置，這樣的曲柄軸可裝配在同一軸桿上。
[0113]該致動器活塞的壓力管理的更多細(xì)節(jié)可如下工作。在該活塞的最后第二縱向位置處可存在孔
[0114]該馬達(dá)中一個以上的致動器活塞腔室結(jié)合體可存在于同一軸桿上。然而，此概念可能未有助于遵照這樣的規(guī)格。因為就當(dāng)前燃燒馬達(dá)而論，每軸桿一個以上的活塞腔室結(jié)合體可能使馬達(dá)運轉(zhuǎn)得更平穩(wěn)。而且，當(dāng)然，該軸桿上的扭矩將增加。
[0115]曲柄軸自身可能為產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動的效率低的方式，且此外，此類型的活塞腔室結(jié)合體的沖程長度可大于(例如)當(dāng)前燃燒馬達(dá)的沖程長度，亦即，該曲柄軸的r(旋轉(zhuǎn))P (每)m(分鐘)可實質(zhì)上低于當(dāng)前燃燒馬達(dá)的rpm。齒輪可能是必需的，且齒輪比可不同于當(dāng)前燃燒馬達(dá)的齒輪比。齒輪箱可使效率減少例如25%，且該效率可藉由使用諸如流體動態(tài)軸承的低摩擦軸承來改良(改良了例如50%)。由于馬達(dá)可能全部時間都在運轉(zhuǎn)，因此可能需要離合器。因此，汽車馬達(dá)所需的能量的％應(yīng)來自(例如)綠色能量，例如，來自(例如)在汽車的車頂/車蓋上的太陽電池/整個車體的涂料的太陽能，且彼太陽能可能過多。當(dāng)然，若一些特殊蓄電池是用來自風(fēng)力或太陽能的能量來充電，則可能添加此等蓄電池，此添加增加了車輛的靜重且增加WTR比，上次提及的情況將部分需要一分散結(jié)構(gòu)。因此，當(dāng)目標(biāo)是(例如)「綠色」汽車馬達(dá)時，此馬達(dá)類型可能不完全遵照這樣的規(guī)格。
[0116]因此，為了遵照規(guī)格，可避免一曲柄軸，以及齒輪。
[0117]基于圖2A的原理的用于「綠色」馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動力源
[0118]此情形將我們帶領(lǐng)至該活塞可旋轉(zhuǎn)而非平移的點，此新類型的馬達(dá)可為一種「綠色」汪克爾(Wankel)馬達(dá)。
[0119]Al
[0120]能量的更好使用可藉由不具有曲柄軸的馬達(dá)，至少對于推進(jìn)系統(tǒng)，使用與上文提及的原理相同的原理來獲得。除了前文提及的內(nèi)容之外，能量的此減少使用可特定地在一腔室中在一環(huán)繞中心線周圍，藉由將該腔室中一活塞的自「I」旋轉(zhuǎn)位置至「2」旋轉(zhuǎn)位置的距離減少至大致該活塞的半徑，使得該馬達(dá)可幾乎連續(xù)地對該軸桿供以動力來獲得，該環(huán)繞中心線同心地擱置在該馬達(dá)的主軸桿周圍。
[0121]Al
[0122]一圓錐形腔室可在縱向方向上成圓形地彎曲，且可填充其360°或一部分，在該圓錐形腔室中，一活塞可充當(dāng)自推進(jìn)式致動器。在該腔室中，可有至少一活塞起作用。該馬達(dá)可包含一或多個致動器活塞腔室結(jié)合體，其可使用同一軸桿。在該致動器活塞及/或該腔室的圓運動的中心中，可存在一軸桿，該軸桿可連接至使汽車或另一車輛運轉(zhuǎn)的構(gòu)造組件，諸如輪子，例如推進(jìn)器。[0123]可存在兩種方式來建構(gòu)此類馬達(dá)。一種方式是使該致動器活塞桿的中心軸線在該腔室的中心軸線所處的平面中移動。另一種可能性可為該致動器活塞桿的中心軸線可經(jīng)定位而垂直于該腔室的中心軸線所處的平面。在兩種情況下，該致動器活塞可移動，或該腔室可移動，或該兩者均可移動。
[0124]在成圓形地彎曲的腔室中使類似用在細(xì)長圓錐形腔室中的致動器活塞(橢圓體至球體及球體至橢圓體成形的活塞(例如，W02000/070227,圖9A、圖9B、圖9C))的致動器活塞運轉(zhuǎn)看似不可能，因為該腔室可在其縱向方向上成圓形地彎曲，使得該致動器活塞的活塞桿的軸承丟失。
[0125]實情為，可使用(較小)球體至(較大)球體及(較大)球體至(較小)球體類型的致動器活塞(例如，W02002/077457,圖6A至圖6H，圖9A至圖9C)，其歸因于其對稱形式而致能用于活塞桿的軸承的較不復(fù)雜的構(gòu)造。舉例而言，該活塞桿可經(jīng)由該致動器活塞而定位以垂直于該圓形成形的腔室的中心軸線所處的平面。
[0126]由于該腔室的形狀與在使用移置移動的活塞時所使用的直列式腔室形狀相同的事實，該致動器活塞可在該腔室中移動，但現(xiàn)在是成圓形地移動。
[0127]然而，該活塞的壁的部分(其位于該活塞的垂直于該腔室的中心軸線的移置中心軸線后面)及自該活塞的中心至腔室與活塞接合(或密封，或者接合或密封)之處的直線的大小實質(zhì)上小于在細(xì)長腔室的中心軸在線平移的橢圓體球體活塞的相應(yīng)大小。這是為何每一致動器活塞(球體至球體)已采用的動力可能小于橢圓體球體致動器活塞所采用的動力。此情形需要一馬達(dá)，其中每腔室使用一個以上的致動器活塞。額外的問題亦需要馬達(dá)，這是因為致動器活塞是中斷地移動(請稍后參見)，且在相同的360°腔室中的一個以上的活塞可產(chǎn)生平穩(wěn)的運動。而且，當(dāng)該(等)致動器活塞已膨脹至其最大程度時，極短的瞬間出現(xiàn)，在該瞬間期間該致動器活塞內(nèi)的壓力減小，且此壓力減小亦可給出運動中的「暫停瞬間」，以便一個致動器活塞克服另一致動器活塞的運動中的「暫?！梗@樣的致動器活塞可位于該腔室的中心軸在線的不同位置上。作為一實例，若360°腔室已分成4個相同的子腔室，則致動器活塞的數(shù)目可為五個，等分360°。
[0128]此類旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的主要優(yōu)點可為，一致動器活塞的自第一圓形位置至第二圓形位置的返回沖程的長度與曲柄軸選項相比已實質(zhì)上減少且可至少為在第一圓形位置處該活塞的最大半徑的大小，這是因為圓形第一位置及圓形第二位置在旋轉(zhuǎn)方向上彼此直接延續(xù)。
[0129]因此，可能需要管理該致動器活塞內(nèi)部的壓力降低及緊跟其后的壓力升高。
[0130]可能有兩種基本方式來改變這樣的致動器活塞的內(nèi)部壓力。一個選項為這樣的致動器活塞中的每一個可藉由一通道而連接至一閥，該閥可能夠增加/減小這樣的致動器活塞中的壓力。這樣的閥可為計算機(jī)操縱的，使得每一致動器活塞內(nèi)部的壓力對于其在該腔室中的位置而言為最佳的。另外，可達(dá)成以下情形:該計算機(jī)操縱來自充當(dāng)一壓力源的壓力槽的壓力，使得這樣的致動器活塞中的每一個中的可用壓力的分布可最佳化可用流體壓力在這樣的致動器活塞中的使用。第二個選項是(例如)藉由圍封式空間的容積的極短改變。此改變可藉由密封地連接至(例如)一細(xì)長腔室的壁的可移動活塞來復(fù)制。該腔室可能很適宜為在移置方向上具有不同截面的種類。由于移動的速度，此腔室可為具有恒定圓周的種類，使得活塞僅在操作期間彎曲。但，當(dāng)然，具有不同的移置圓周大小的腔室亦可為一選項。在該腔室內(nèi)移動的活塞可具有一活塞桿，該活塞桿可與一凸輪盤連通，該凸輪盤可連接至馬達(dá)所安裝于的軸桿。一輪子可處于一活塞桿的末端處，該輪子翻轉(zhuǎn)該凸輪盤。因此，此馬達(dá)類型因而不消耗流體，而僅消耗該流體的所含能量(壓力)。
[0131]360°腔室可圍繞一軸桿轉(zhuǎn)動，該軸桿的中心軸線可與該腔室的中心相交。該腔室可為輪子的一部分，且該輪子的外部部分可具有一凹口，在該凹口中存在一傳動皮帶，該傳動皮帶可驅(qū)動輔助器件，諸如發(fā)電機(jī)。
[0132]腔室旋轉(zhuǎn)且活塞不移動的類型的馬達(dá)無疑為可旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的兩個選項中的較不復(fù)雜的解決方案。所產(chǎn)生的扭矩亦較好，例如在該解決方案中為5倍，因為每腔室存在相同尺寸的5個以上的活塞。
[0133]最可靠的系統(tǒng)可為旋轉(zhuǎn)腔室中的固定活塞。一優(yōu)點可為，該馬達(dá)可包含一個以上的活塞，例如5個活塞，這樣的活塞各自可位于不同旋轉(zhuǎn)位置處，因為活塞自其第一旋轉(zhuǎn)位置至其第二旋轉(zhuǎn)位置的移置可藉由(例如)其它4個活塞來供以動力，所以此定位可使馬達(dá)平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動。而且，一活塞在自第二旋轉(zhuǎn)位置移動至第一旋轉(zhuǎn)位置的同時的「暫停行為」(請稍后參見)亦可藉由(例如)其它4個活塞來支持，使得可能不會觀測到「暫?！?。一齒輪箱可能為不必要的，因為活塞內(nèi)部的流體的壓力額定值將界定主軸桿的速度，此必需的壓力窗可容易地藉由此馬達(dá)的構(gòu)造來獲得，而此壓力可容易地藉由一調(diào)速器來界定。因此，一齒輪箱可為多余的，且此增加了另外約50kg的重量減少。VW Golf Mark II轉(zhuǎn)化現(xiàn)在已再減少至約350kg。TffR現(xiàn)在為約5.6。
[0134]控制旋轉(zhuǎn)馬達(dá)可按與控制具有平移活塞(或甚至具有平移腔室及不移動活塞，或甚至在腔室及活塞均移動時，未圖示)的馬達(dá)的方式類似的方式來進(jìn)行。
[0135]控制手段:使馬達(dá)起作用、起動、加速、減慢、供電、停止，及停止使用。
[0136]使馬達(dá)起作用可藉由一通電/斷電開關(guān)及另一開關(guān)來進(jìn)行，該通電/斷電開關(guān)接通電力系統(tǒng)，該另一開關(guān)將起動馬達(dá)連接至電路，使得該起動馬達(dá)連接至該軸桿，且軸桿轉(zhuǎn)動。
[0137]在與移動活塞或移動腔室所使用的軸桿相同的軸桿上，可存在一起動馬達(dá)，該起動馬達(dá)使用來自起動蓄電池的電力，該起動蓄電池自身藉由來自太陽能的電力充電。該起動馬達(dá)可使該軸桿轉(zhuǎn)動，且因此起始旋轉(zhuǎn)。
[0138]壓力管理可如下進(jìn)行。
[0139]A
[0140]在活塞移動的馬達(dá)中，需要對此活塞加壓，且使得在最大圓周改變至最小圓周的過渡點時改變壓力。此情形可藉助于計算機(jī)及噴射射流來以電子方式進(jìn)行。由于加壓流體需要持續(xù)，因此該解決方案需要一種新的解決方案。
[0141 ] 新電子/機(jī)械解決方案
[0142]否則，有可能產(chǎn)生機(jī)械解決方案，因為壓力的改變是具有某一頻率的:例如，凸輪軸，其經(jīng)由同步齒形帶與傳動軸連通。該凸輪軸可按壓與該流體連通的可撓性膜，該流體的壓力需要加以管理。
[0143]為了使此解決方案較不復(fù)雜，該腔室可包含一個而非(例如)4個子腔室，使得壓力僅需要改變一次。
[0144]AA
[0145]在腔室移動的馬達(dá)中，需要對(例如)5個活塞加壓，且使得在最大圓周改變至最小圓周的過渡點時改變壓力。此情形可藉助于計算機(jī)及噴射射流來以電子方式進(jìn)行。由于加壓流體需要持續(xù)，因此該解決方案需要一種新的解決方案。
[0146]新電子/機(jī)械解決方案
[0147]在腔室移動的馬達(dá)中，需要彼此不同地但以相同次序來管理(例如)5個活塞的內(nèi)部壓力，且型樣自身在每一輪均重復(fù)，使得此處凸輪軸解決方案亦有可能:凸輪軸，其經(jīng)由同步齒形帶與傳動軸連通。該凸輪盤可按壓與該流體連通的可撓性膜，該流體的壓力需要每活塞地加以管理。
[0148]基于圖1lF的原理的用于馬達(dá)的平移動力源
[0149]B
[0150]更可靠的系統(tǒng)可藉由根據(jù)圖1lF及圖13F的用于壓力管理的新原理來獲得，即藉由將活塞及圍封式空間中的流體與再加壓階段中的流體分離來獲得，活塞中的壓力的改變可藉由該活塞的圍封式空間的容積的改變來獲得。該經(jīng)改良的可靠性可與減少加壓流體的移置數(shù)目有關(guān)，該加壓流體可能泄漏。在此原理中，控制器件可將能量主要用于改變圍封式空間的容積。此情形可很好地加以完成，使得此處亦藉由再次使用一活塞來減少能量(例如，一個活塞用于該活塞的功能，且優(yōu)選地一個活塞用于速度/功率，視情況地一獨立的活塞用于功率管理)，該活塞是在一汽缸中密封式地移動，該汽缸具有連續(xù)不同的過渡截面面積及(例如)改變的圓周，使得可再次獲得所使用的能量的65%減少。而且，對于此原理，在旋轉(zhuǎn)腔室中具有固定活塞的實施例可為用于減少能量使用的最佳選項。恒定的圓周亦可起作用，但所得的減少可能較低。
[0151]B
[0152]充氣式活塞內(nèi)的流體的壓力的改變(及消耗)亦可按替代圖1lA中展示的原理的替代方式來進(jìn)行。藉由暫時改變該活塞的圍封式空間的容積，同時該容積的調(diào)整可給出該馬達(dá)的功率(扭矩)的改變，且此舉可連續(xù)地或同時地進(jìn)行。能量是來自
[0153]此仍為使用可用能量的更有效方式，且相對于圖1lA中展示的原理，該新原理可增加該馬達(dá)的可靠性。在此新原理中，在接合點(諸如，曲柄軸-大末端軸承，及連接桿的兩個部分)中在當(dāng)活塞自第二縱向位置移動至第一縱向位置時的高壓流體與當(dāng)活塞自第一縱向位置移動至第二縱向位置時的低壓流體之間不存在泄漏。
[0154]所使用的能量可用以在圓錐形腔室中移動活塞，該腔室可經(jīng)最佳化以減少對該活塞的活塞桿施加的用于改變圍封式空間的容積的工作力。另外，所使用的能量可在與用于該容積改變的活塞腔室結(jié)合體類似的活塞腔室結(jié)合體中用于調(diào)整該圍封式空間的容積。
[0155]容積改變活塞的移動可藉由使用加壓液體來進(jìn)行，該加壓液體藉助于(例如)閥或其它種類的控制器件或藉由磁性導(dǎo)引來使活塞在腔室中自一點移動至另一點且自另一點移動至一點。此情形對于調(diào)整圍封式空間的容積的活塞亦成立，該活塞的移動的控制可藉由與一調(diào)速器連通來進(jìn)行，該調(diào)速器藉由(例如)人或計算機(jī)來控制。
[0156]基于圖13E的原理的用于馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動力源
[0157]充氣式活塞內(nèi)的流體的壓力的改變(及消耗)亦可按替代圖12A中展示的原理的替代方式來進(jìn)行。藉由暫時改變該活塞的圍封式空間的容積，同時該容積的調(diào)整可給出該馬達(dá)的功率(扭矩)的改變，且此舉可連續(xù)地或同時地進(jìn)行。
[0158]此原理在旋轉(zhuǎn)動力源中比用于移置動力源系統(tǒng)更有效，這是因為自第一旋轉(zhuǎn)位置至第二旋轉(zhuǎn)位置的距離幾乎為零，因此，改變圍封式空間的容積的活塞可藉由凸輪盤來導(dǎo)弓丨，該凸輪盤可安裝于軸桿上，馬達(dá)動力源圍繞該軸桿旋轉(zhuǎn)。
[0159]事實上，此馬達(dá)為最有效的馬達(dá)。
[0160]具有一圓形腔室的一馬達(dá)可包含一壁，該腔室的中心線的長度的至少部分，該壁平行于該腔室的中心軸線。
[0161]在一馬達(dá)中，一圓錐形腔室(細(xì)長的或圓形的)可為以下類型的，其中藉由該致動器活塞產(chǎn)生的該活塞桿的力為恒定的。此亦可為并入于該馬達(dá)中的泵中的任一者的情況，流體在泵中加壓。
[0162]該致動器活塞位于其中的腔室可包含在一第一縱向位置附近的縱截面部分的內(nèi)部凸形形狀壁，該部分可藉由一共同邊界而彼此劃分，兩個緊接著的共同邊界之間的距離界定這樣的縱截面部分的壁的高度，這樣的高度隨該活塞的增加的內(nèi)部過壓額定值而減小，或在自第一縱向位置至第二縱向位置的方向中，這樣的截面共同邊界的橫向高度可藉由最大工作力來確定，該最大工作力可經(jīng)選擇而對于這樣的共同邊界為恒定的。
[0163]在該活塞位于具有內(nèi)部楔形中心的縱向腔室的情況下，這樣的凸形形狀壁為凹形形狀的。
[0164]而且，該活塞腔室結(jié)合體可包含一截面邊界的一壁，該壁平行于該腔室的中心軸線。
[0165]而且，該活塞腔室結(jié)合體可包含在該凸形形狀壁與該平行壁之間的一過渡段，其中該過渡段可包含至少一凹形形狀壁，該凹形形狀壁可位于一第二縱向位置附近。
[0166]而且，該活塞腔室結(jié)合體可包含一凹形形狀壁，該凹形形狀壁可至少位于一凸形形狀壁的一側(cè)上。
[0167]上文說明的各種實施例僅以說明方式來提供且不應(yīng)被理解為限制本發(fā)明。熟習(xí)此項技術(shù)者將容易認(rèn)識到可對本發(fā)明進(jìn)行組件的各種修改、改變及組合，而非嚴(yán)格遵守本文中說明及說明的例示性實施例及應(yīng)用且不脫離本發(fā)明的真實精神及范疇。
[0168]所有活塞類型，尤其是具有可彈性變形壁的容器的那種活塞類型，在其在縱向位置之間移動期間可密封地連接至該腔室壁，接合地連接或不連接至該腔室的壁?；蚩山雍系厍颐芊獾剡B接至該腔室壁。另外，這樣的壁之間亦可能不存在接合，有可能這樣的壁彼此接觸，且此情形可能發(fā)生(例如)于容器在腔室中自第一縱向位置移動至第二縱向位置的情形中。
[0169]這樣的壁之間的連接的類型(密封地及/或接合地及/或接觸及/或不連接)可藉由使用該容器壁內(nèi)部的正確內(nèi)部壓力來達(dá)成:用于密封地連接的高壓、用于接合地連接的較低壓力及用于無連接(制造尺寸的容器)的(例如)大氣壓，因此，具有一圍封式空間的容器可為優(yōu)選的，這是因為該圍封式空間可自該活塞外部的一位置控制該容器內(nèi)部的壓力。
[0170]用于接合地連接的另一選項為容器的薄壁，該薄壁可能具有伸出該壁的表面外的加固件，使得泄漏可發(fā)生在容器的壁與腔室的壁之間。
[0171]在藉由曲柄軸連接至主軸桿的致動器活塞的情況下，且存在皆連接至同一主軸桿的一個以上的致動器活塞，優(yōu)點可為在這樣的致動器活塞的縱向位置彼此不同時，該主軸桿的轉(zhuǎn)動可更平穩(wěn)，使得這樣的致動器活塞中的每一個在自第二縱向位置移動至第一縱向位置時所出現(xiàn)的「暫停瞬間」可能發(fā)生在其它時間點時。
[0172]以下情形可為必需的，這樣的致動器活塞皆在腔室中接合地或密封式地(當(dāng)在該腔室中移動時，此情形在一縱向位置與另一縱向位置之間可能不同)自第二縱向位置移動至第一縱向位置且自第一縱向位置移動至第二縱向位置，此情形具有以下特性，活塞桿上的力且因此自致動器活塞至曲柄軸的連接桿上的力可獨立于致動器活塞所具有的位置(請參見具有參考「19620」的說明及附圖)，以便使這樣的致動器活塞中的每一個的力與該主軸桿同步。
[0173]可行性研究迄今為止仍未定量地并入與奧托馬達(dá)類型相比藉由本發(fā)明的馬達(dá)所產(chǎn)生的熱的缺少。
[0174]當(dāng)我們并入熱損失時，則本發(fā)明的馬達(dá)更令人感興趣且更令人信服。熱損失給予當(dāng)前奧托馬達(dá)25%的效率。當(dāng)我們假定在第一例子中本發(fā)明的這樣的馬達(dá)根本不產(chǎn)生熱，則有可能將用以將流體自5巴加壓至例如10巴(當(dāng)制造馬達(dá)時，10巴已存在于壓力儲槽中)的能量減少約65%。藉由自推進(jìn)式致動器活塞，根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)的總效率可接著變成低于10%，即8.75%，且到目前為止此為空前的(David JC Mackay, SustainableEnergy-without the hot air)。此外，當(dāng)用于再生壓力的泵(展示于本發(fā)明中)使用根據(jù)本發(fā)明的活塞腔室結(jié)合體類型，則可再節(jié)省65%的能量。因此，若我們將忽略泵產(chǎn)生熱，則此將給出8.75%X0.875=7.6%的總能量使用。然而，當(dāng)用于泵抽的能量的一部分可來自另一來源，諸如太陽能(光伏打)、來自飛輪或來自再生制動器件時，則所使用的總能量仍可低于10%。
[0175]19618修訂19611說明的添加物-可行性研究
[0176]可行性研究迄今為止仍未定量地并入與奧托馬達(dá)類型相比藉由本發(fā)明的馬達(dá)所產(chǎn)生的熱的缺少。
[0177]當(dāng)可并入熱損失時，則本發(fā)明的馬達(dá)類型更令人感興趣且更令人信服。熱損失可給予當(dāng)前奧托馬達(dá)25%的效率。當(dāng)可假定在第一例子中本發(fā)明的這樣的馬達(dá)類型根本不產(chǎn)生熱(等溫)，則有可能將用以將流體自5巴加壓至例如10巴(當(dāng)制造馬達(dá)時，10巴已存在于壓力儲槽中)的能量減少約65%。藉由自推進(jìn)式致動器活塞，根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)類型的總效率可接著低于10%，即8.75%，且到目前為止此可能為空前的(David JCMackay, Sustainable Energy-without the hot air2009)。此外，當(dāng)用于再生壓力的泵(展示于本發(fā)明中)使用根據(jù)本發(fā)明的活塞腔室結(jié)合體類型，則可再節(jié)省65%的能量。因此，若我們將忽略泵產(chǎn)生熱，則此可導(dǎo)致8.75%X 0.875=7.6%的總能量使用。然而，當(dāng)用于泵抽的能量一部分可來自另一能源(來自總馬達(dá)功率)，諸如藉由(例如)太陽能(光伏打)及/或燃料電池(例如，H2)充電的蓄電池，來自飛輪或來自耦接至發(fā)電機(jī)的再生制動器件時，則所使用的總能量仍可低于10%。
[0178]早先已得出結(jié)論，根據(jù)圖1lF及圖13F的馬達(dá)類型的配置可為最有效的(簡單構(gòu)造，幾乎等溫的熱力學(xué))，且可另外為最可靠的(無泄漏)，且其中圖13F的配置不使用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的曲柄，圖13F的配置將用在汽車馬達(dá)的定量評估中。
[0179]我們使用當(dāng)前VWGolf Mark II 型號 RF，1600cc，重836kg，具有 53kW/71pk汽油馬達(dá)，包含各自0 81 mm的4個汽缸，及9巴的壓力，以及77mm的沖程，作為本發(fā)明的基準(zhǔn)。此情形給出每汽缸1159N的最大力，每汽缸約116kg。若將自車體取出所有燃燒部分，且將使用鋁代替鋼用于該車體，則可假定約50%的重量減少。因此，每汽缸需為58kg以驅(qū)動鋁車體,高達(dá)4個乘客及行李。
[0180]W02008/025391中展示的泵的腔室具有260N(26kg)的最大工作力，大致在自2巴
至10巴的整個400mm沖程內(nèi)，且分別具有0 58 mm至0 17 mm的直徑。在此腔室中使用
充氣式橢圓體形狀的活塞，致動器在實踐中極好地起作用。因此，現(xiàn)在用作致動器的部分的此等腔室中的兩者可等效于該VW Golf Mark II的汽油馬達(dá)的一個汽缸，現(xiàn)在是由鋁制成，且取出與燃燒有關(guān)的所有部分。
[0181]在根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)中，致動器活塞的圍封式空間中的壓力將自X巴(沖程:第二縱向位置一第一縱向位置)改變至約O巴(沖程:第一縱向位置一第二縱向位置)?！竂」的值可經(jīng)選擇以盡可能地小，以便限制能量使用。因為使用該特殊腔室類型，所以工作力的大小獨立于壓力值，有可能使用壓力窗將壓力限制為最高等級3.5巴至最低等級約0，5巴。
[0182]這樣的起始點可移至位于圖13F的旋轉(zhuǎn)腔室中的球體形狀活塞中的壓力的配置，然而，該腔室現(xiàn)在可具有如圖13F中展示的形狀的更簡單的形狀，因為31/2巴僅使用該特殊腔室中的沖程的一部分(400mm的216.2mm)，每致動器活塞的力為最大260N。
[0183]該球體的容積的改變可為相當(dāng)大的:自V2=4/3 X 3.14X 12.553 ( 0 2 5.1 mm；P2=0.35N/mm2) =8280mm3 至 V1=W X 3.14 X 23.453 ( 0 46.9 mm; P1=0.05N/
mm2) =54015mm3,其是6.5之Λ V且Λ Ρ=7。該腔室的壁相對于中心軸線的角度為:^=302.78-86.57=216.21, Λr=1 0.9:角度=2.9。，此角度為良好的。
[0184]對于一個汽缸，一個完整沖程L1而言，用于將在第一縱向位置(指針I(yè))處的該致動器活塞的容積「虛擬」壓縮至在第二縱向位置(指針2)處的容積的能量為:
[0185]Wisothermal=-P1V1In (P2ZP1) =0.35X54015X 1η7=0.35X54015X2.302585X log7=36788Nmm/通道/活塞/旋轉(zhuǎn)=36.8J/通道/活塞/旋轉(zhuǎn)，若每通道將僅存在一個致動器活塞。關(guān)于每分鐘沖程的數(shù)目，根據(jù)本發(fā)明的該馬達(dá)不如該汽油馬達(dá)(900次旋轉(zhuǎn)/分鐘)快，這是歸因于致動器活塞所采取的較緩慢膨脹及收縮，該致動器活塞是由加固橡膠制成。讓我們假定轉(zhuǎn)數(shù)/分鐘為60，因此每秒I次旋轉(zhuǎn)(比該燃燒馬達(dá)慢15倍)。ff=36.8J/通道/活塞/S。存在2X4「相當(dāng)之」腔室(汽缸)，功率因此為294.3J/s/活塞，其為0.295kW/活塞。當(dāng)使用5個活塞時，這樣的360°腔室(圖13F)中的每一個的5個子腔室中的每一個中一個，則所產(chǎn)生的功率可為:5X0.295kff=l.47kW。
[0186]對假設(shè)I次旋轉(zhuǎn)/秒的檢查:數(shù)量為53kW的可燃汽油馬達(dá)，在此研究中早先對其敘述過，則可節(jié)省92.4%:可僅使用7.6%:4.03kW。若轉(zhuǎn)數(shù)/秒可大致為(四舍五入):3次旋轉(zhuǎn)/秒，則彼情形可首先遵照上述的計算。
[0187]因此，一馬達(dá)包含2 X 4個「相當(dāng)之」腔室，每一腔室在5個子腔室中包含5個活塞，以3次旋轉(zhuǎn)/秒來旋轉(zhuǎn)(=180次旋轉(zhuǎn)/分鐘)，導(dǎo)致約3 X 1.47=4.4kff的功率，此功率可足以驅(qū)動具有鋁車體的VW Golf Mark II。
[0188]文獻(xiàn)(DavidJC Mackay, Sustainable Energy-without the hot air,第 127 頁，圖20.20/20.21)揭露使 用約4.8kW的功率來運轉(zhuǎn)的小型電汽車，且該功率來自8X6V的蓄電池，彼車可依靠一個蓄電池充電來行駛77km，且充電時間為幾個小時。若能量是來自在該汽車的駕駛期間不可充電的蓄電池，則此情形可為一選項，但并非優(yōu)選實施例。[0189]使致動器活塞加壓及減壓需要多少能量，且加壓及減壓可在駕駛汽車的同時進(jìn)行嗎？
[0190]必須在經(jīng)供能的該馬達(dá)的這樣的致動器活塞中使壓力改變。我們使用圖1lF及圖13F中所展示的原理。
[0191]該能量可來自來自這樣的旋轉(zhuǎn)腔室的動能，其中(例如)一經(jīng)典活塞腔室結(jié)合體的活塞藉由凸輪軸移動，該凸輪軸與該馬達(dá)的主馬達(dá)軸桿連通。若我們使用已用于計算馬達(dá)功率的數(shù)據(jù)，則充氣式球體活塞的壓力的改變可藉由改變該致動器活塞的圍封式空間的容積，藉由改變經(jīng)典活塞「下面」的容積來進(jìn)行。
[0192]致動器活塞所需的自第二縱向位置至第一縱向位置(因此自具有中等內(nèi)部壓力(3.5巴)的小球體形狀(0 25.1 mm)至具有低壓力(0.5巴)的較大球體形狀(0 46.9 mm))的每活塞每沖程的容積改變是藉由該致動器活塞的內(nèi)部壓力改變來進(jìn)行，其中圍封式空間的容積恒定。力為260N/沖程/活塞，與內(nèi)部力無關(guān)，因此在各自包含5個活塞的8個腔室的情況下，且在每秒3次旋轉(zhuǎn)的情況下，所產(chǎn)生的功率為:4.4kW。
[0193]為了自第一縱向位置至第二縱向位置，所需的能量(圖14A及圖14B):
[0194]1.藉由將致動器活塞放氣縮小至圍封式量測空間中使致動器活塞的球體形狀(0 46.9 mm; 0.5巴)改變?yōu)槠渲圃煨螤?0 25 I mm; O巴(過壓))，該圍封式量測空
間現(xiàn)在增加容積，若泵活塞與該圍封式空間的壁之間的摩擦力足夠小，則此增加容積可能不耗費能量，
[0195]2.藉由減小圍封式空間的容積來對球體(0 25.1 mm, O巴)充氣至(0
25.1 mm, 3.5巴)，其中泵活塞較接近于該致動器活塞，所需的能量為:
[0196]Wisothernial=-P1V1 In(P2A31)=-K檢查此)X4/3X3.14X 12.553Χ1η4.5*/1=_1Χ8280X 2.302585X log4.5=12454Nmm/通道/活塞/旋轉(zhuǎn)，且對于2X4個腔室、每腔室5個致動器活塞，每秒3次旋轉(zhuǎn)，=12.5X8X5X3J=1.5kW。
[0197](若絕對P1=I巴，則*P2絕對為4.5巴)。
[0198]因此:所產(chǎn)生的毛功率為4.4kW，且使馬達(dá)運轉(zhuǎn)所需的功率為至少1.5kff,因此，除了可能的其它損失之外，約2kW為必需的。
[0199]為了接取馬達(dá)，若遵照上述內(nèi)容的泵將存在于汽車中，則我們將其與可用的事物進(jìn)行比較:當(dāng)前的壓縮機(jī)具有以下規(guī)格:220V、1701/min、2.2kW、8巴、壓力儲槽1001。我們需要功率，但要在較低壓力下，使得此經(jīng)修改的壓縮機(jī)對壓力儲槽稍較快地充氣。
[0200]對于8巴，P=2200W，因此，對于31/2巴，使用與8巴時相同的再加壓時間，可僅需要3/8X2200=825W。即使蓄電池為24V蓄電池，電流仍將為825/24=34.4A，此電流對于蓄電池而言非常足量，且因此，在圖11A、圖11B、圖1lG及圖12A、圖13A的馬達(dá)配置中，將有許多蓄電池為可用的，在該馬達(dá)配置中，具有參考數(shù)字826/831的泵將為電的。將僅有外部電源才有可能對此等蓄電池充電，使得汽車在多個小時期間將為無效的，電容器解決方案(圖15E)仍處于其研究階段中，此解決方案并非優(yōu)選實施例，但是一選項。
[0201]避免動力轉(zhuǎn)化及使用圖15C的馬達(dá)配置可能為更好的，在圖15C的馬達(dá)配置中，泵826/831與使用(例如)H2的燃燒馬達(dá)的軸桿連通，H2是優(yōu)選藉由電解及視情況地藉由燃料電池來產(chǎn)生。上次提及的過程是藉由來自蓄電池的電力來供電，該蓄電池藉由一交流發(fā)電機(jī)充電，該交流發(fā)電機(jī)與該軸桿連通。
[0202]該燃燒馬達(dá)需要產(chǎn)生825W，此馬達(dá)可為使用奧托循環(huán)的24cc/66cc(VW Golf MarkII具有53kW、1600cc、Φ 90mm、4個汽缸的馬達(dá)，825W是約24cc、90mm—個汽缸，或若快3倍；則2.2kff是約66cc、90mm —個汽缸)經(jīng)典馬達(dá)，其可比得上大型的當(dāng)前所用的輕型機(jī)踏車馬達(dá)。幾個月以前已在電視上展示了輕型機(jī)踏車馬達(dá)，其使用儲存于罐(原先用于汽油)中的水的電解及將所產(chǎn)生的H2用于燃燒過程，此為可行的。對于一汽車，此大小的外部馬達(dá)確實是輔助馬達(dá)，我們?yōu)榱双@得較低重量而在早先已自VW Golf Mark II扔出的所有額外可燃設(shè)備需要藉由一輕型機(jī)踏車馬達(dá)的相當(dāng)?shù)脑O(shè)備替換，此遺憾地為必需的，從而無污染或CO2排放，且可藉由適當(dāng)?shù)脑肼暅p少措施來成功地減少噪聲，且重量僅為一汽車及=15kg的151水罐的重量的假定1/6(=約35kg)，此可行性研究仍可成立。
[0203]基于具有細(xì)長腔室及活塞的曲柄軸解決方案的馬達(dá)(圖1lA至圖1lD及圖11F)可優(yōu)選地用作運輸車輛(例如，汽車)的主馬達(dá)，該活塞藉由一活塞桿/連接桿而連接至該曲柄軸。這樣的輪子或推進(jìn)器可藉由傳動軸及諸如萬向接頭的分散器件而連接至中心主馬達(dá)。視情況地，該馬達(dá)類型可用作偏心定位的馬達(dá)，其可直接連接至推進(jìn)器件(諸如，輪子或推進(jìn)器)中的每一個。
[0204]基于一腔室及一活塞的馬達(dá)可優(yōu)選用作運輸車輛(例如，汽車)中偏心定位的馬達(dá)，該腔室位于環(huán)繞中心軸線周圍，該活塞增加及減小該腔室的大小(圖12A至圖12C，圖13A至圖13G)。這樣的馬達(dá)中的每一個可直接連接至推進(jìn)器件中的每一個。視情況地,作為一中心馬達(dá)，其可藉由傳動軸連接至這樣的推進(jìn)器件。
[0205]這樣的馬達(dá)的控制可優(yōu)選藉由計算機(jī)來進(jìn)行，特別是在每一馬達(dá)直接連接至運輸車輛使用的一個以上推進(jìn)器件中之一者時。
[0206]一飛輪，其可優(yōu)選地連接至一主中心馬達(dá)，且視情況地偏心定位至推進(jìn)器件中的每一個。一飛輪可用于使運動保持平穩(wěn)(經(jīng)典解決方案)或在運輸車輛的制動之后(及同時儲存動力制動能量)再得到用于加速的能量，或?qū)⒛芰拷o予與壓力儲槽(例如，參考組件符號814、839、890、889)連通的泵中的一者(例如，圖11A、圖11B、圖11C、圖11F、圖12A、圖12C、圖13A、圖13B、圖13E、圖13F中的參考組件符號818、821、821’、826、826’)。所有或一些這樣的類型的飛輪可存在于一運輸車輛中，該運輸車輛包含根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)。
[0207]在制動的同時再得到能量的另一方面可為直接連接至一主軸桿的泵，該主軸桿可為一中心傳動軸(例如，參考組件符號821、821’)，這樣的泵可將流體泵抽至高得多的壓力且將所得高壓流體連通至壓力儲槽(例如，參考組件符號814、839、890、889)。
[0208]1961719618中致動器的腔室的最佳配置
[0209]將最佳地與一致動器活塞協(xié)作使用的腔室的幾何形狀可不同于旨在泵的最佳使用的腔室的幾何形狀，因為該致動器及該泵中使用的條件可不同。舉例而言，致動器活塞需要藉由使用盡可能少的能量在以適當(dāng)速度移動時給出最大力。而且，對于與曲柄連通的致動器活塞，子條件可不同于(例如)與旋轉(zhuǎn)腔室連通的致動器活塞的子條件:例如，需要最大力的時間點。
[0210]為了使用致動器活塞作為自推進(jìn)式活塞，細(xì)長腔室必需為在自第二縱向位置移動至第一縱向位置時該腔室的壁向外變寬的類型的。因此，自第二縱向位置至第一縱向位置，該壁相對于該腔室的中心軸線的角度需要為正的。此角度可確定該致動器活塞的速度。而且，當(dāng)然，在縱向方向上自該壁的一點至另一點的過渡需要為平滑的，使得限制該致動器活塞與該腔室的壁之間的摩擦。
[0211]充氣式致動器活塞自身需要具有一內(nèi)部壓力以便能夠負(fù)載該腔室的壁。為了使該致動器活塞能夠移動，可撓性壁的中心需要比圓周更接近于一第一縱向位置，該第一縱向位置接合地連接至該細(xì)長腔室的壁。此距離愈長，該腔室中該致動器活塞的速度愈高。
[0212]該腔室的壁對該致動器活塞的反作用力確定活塞在第一縱向位置的方向上將其自身推離該腔室的壁所用的力。因此，若該致動器活塞的至少一蓋(最好最接近于一第二縱向位置)裝配于該活塞桿上，則亦確定對該活塞桿的力。
[0213]在本專利申請案的部分19620中，展示一腔室(例如，圖21A)，該腔室在用于泵中時在經(jīng)泵抽流體的8巴至10巴下將對活塞桿的工作力減少了約65%，此對于達(dá)成泵抽目的而言為極佳的。在與直列式汽缸中所需的力的比較中將看出此減少，且此減少來自一經(jīng)典高壓腳踏車泵及該腔室具有圖21A的形狀的先進(jìn)的腳踏車泵的比較。在該腔室中，該最大力大致獨立于該腔室中的流體的壓力，因此在泵抽沖程期間大致恒定(例如，當(dāng)已達(dá)到最大力時，自2巴)。
[0214]包含致動器活塞的用在致動器中的相同腔室可具有以下優(yōu)點:力在自第二縱向位置至第一縱向位置的沖程期間大致恒定，要付出的代價可因此為工作力可僅為相對于在具有某一直徑的直列式汽缸中已到達(dá)最大壓力時的工作力的約1/3 (與上文提及的比較源相同的比較源)。力的大小可能不適合于致動器活塞的目的，而另外，恒定的力可能不適合于與曲柄一起使用。
[0215]若腔室為環(huán)繞的(「圓形」)而非細(xì)長的，則相同的情況可成立。在致動器活塞不移動且位于旋轉(zhuǎn)移動的腔室中的特定解決方案中，可使用諸如上文提及的腔室類型的腔室類型。若使用一個以上的活塞，例如5個活塞(例如，圖10B)，則此類腔室可為必需的，當(dāng)每一活塞位于每一子腔室中的不同圓形位置處，因此具有不同壓力時，藉由每一活塞得到的力對于所有活塞而言可為相同的，使得這樣的活塞均不推動其它活塞，總的力為當(dāng)將僅使用一個活塞時的力的5倍。因此，為獲得所需的扭矩及速度，一齒輪可能為必需的，此視目的而定。
[0216]致動器腔室的其它最佳配置可為可能的。致動器活塞連接至一曲柄的細(xì)長腔室的參數(shù)可為:
[0217].腔室的相對較短的長度L，以便獲得相對較短的沖程長度，
[0218].力F(p，d, μ )在自第二縱向位置至第一縱向位置的沖程期間可變化，使得在致動器活塞幾乎到達(dá)第一縱向位置的極端時獲得最大力[其中F=來自活塞桿的力；p=致動器活塞內(nèi)部的壓力；d=腔室在某一縱向位置處的直徑；μ =該腔室的壁與該致動器活塞的可撓性壁之間的摩擦系數(shù)]，
[0219].在整個返回沖程期間，摩擦力FO為零，此摩擦力為零是藉由輕輕抽出該致動器活塞的過壓來獲得[FO=該腔室的壁與該致動器活塞的可撓性壁之間的摩擦力]，
[0220]?速率v(，F(xiàn))應(yīng)藉由該腔室的長度L來最佳化[其中V=致動器活塞相對于該腔室的速度；=該腔室的壁與該腔室的中心軸線之間的角度；F=來自該活塞桿的力]，
[0221]?所使用的能量盡可能地少，因此:當(dāng)致動器活塞自第二縱向位置移動至第一縱向位置時，同時改變其容積、同時圍封式空間暫時封閉，壓力降(V)需要盡可能地小。[0222]存在一種腔室,該腔室的壁位于一環(huán)繞中心軸線周圍，該腔室的中心位于該主馬達(dá)軸桿的中心上，其中該腔室旋轉(zhuǎn)，且其中存在一個以上的致動器活塞且這樣的活塞不移動且接合該腔室壁，除了圖21A的該腔室外，該腔室的參數(shù)可具有環(huán)繞的橫截面:
[0223].與距旋轉(zhuǎn)中心的距離無關(guān)，腔室壁的圓周需要為相同的，此可影響該腔室的橫截面的形狀
[0224].摩擦力需要(例如)藉由使用類似超強潤滑油的增強式潤滑器來最佳地為較小的，該超強潤滑油具有遠(yuǎn)小于其它潤滑劑的摩擦系數(shù)且對橡膠及金屬(類似鋼或鋁)均很好地起作用。
[0225]然而，可能必需要亦產(chǎn)生該活塞的最佳配置以達(dá)成以下效果:腔室壁的圓周(與距旋轉(zhuǎn)中心的距離無關(guān))需要為相同的、腔室壁的圓周(與距旋轉(zhuǎn)中心的距離無關(guān))需要為相同的-
[0226]1961719618中熱力學(xué)問題
[0227]當(dāng)系統(tǒng)(具有與曲柄軸連通的致動器活塞的細(xì)長腔室，可對稱地配置于一環(huán)繞中心軸線周圍、可與一曲柄軸或與馬達(dá)的主軸桿連通的腔室)中的流體受壓縮時，完全可能產(chǎn)生熱。
[0228]在制造在其中使用該馬達(dá)的器件時，可能已配置了流體在壓力儲槽中的儲存。在馬達(dá)運轉(zhuǎn)時，當(dāng)來自加壓泵級聯(lián)的最后一個泵的較高壓力的流體進(jìn)入該儲槽的流體時，較小部分的熱可在該儲槽中產(chǎn)生，其中該儲槽可能具有較低壓力(圖1lA至圖11C、圖12A至圖12C、圖13A至圖13B)。
[0229]來自使用一曲柄的馬達(dá)類型的第三圍封式空間的流體的加壓在加壓泵級聯(lián)的第一個泵中產(chǎn)生較大部分的熱，其中該曲柄裝配于該馬達(dá)的主軸桿上，該第一個泵可接收其來自主軸桿的能量。而且，另一部分大致相同量值的熱可由可自其它能源獲得其能量的泵產(chǎn)生(這樣的能源優(yōu)選為任何持續(xù)性能源，諸如太陽電池、燃料電池、已藉由太陽能充電的蓄電池，或視情況地為經(jīng)典能源，諸如藉由與內(nèi)燃機(jī)連通的發(fā)電機(jī)充電的蓄電池)(圖1lA至圖11C、圖12A)。
[0230]在致動器活塞中，來自第二圍封式空間的在圍封式空間+致動器活塞本體內(nèi)的空腔中的加壓及第三圍封式空間中的膨脹發(fā)生。由于加壓可稍大于膨脹，因此致動器活塞可獲得比其在馬達(dá)起動時的溫度高的溫度(圖1lA至圖11C、圖11F、圖12A至圖12C、圖13A至圖13E)。
[0231]因此，這是統(tǒng)產(chǎn)生熱，該熱(例如)可用于加熱汽車的駕駛室，或加熱第三圍封式空間，膨脹是發(fā)生在該第三圍封式空間中(絕熱的)。因為此第三圍封式空間位于該曲柄軸中，所以絕熱并不容易完成。因此，此第三圍封式空間可或多或少為透熱情形。
[0232]當(dāng)然，在熱產(chǎn)生時，最好是要補償熱的產(chǎn)生:等溫情形。在致動器活塞內(nèi)部的壓力的改變是藉由在雙向泵的腔室(事實上為該致動器活塞的圍封式空間)中移動的活塞來控制的情況下，在該腔室中藉由改變其容積而發(fā)生壓縮及加壓，使得加熱及冷卻可平衡:此情形可為不移動致動器活塞與移動(旋轉(zhuǎn))腔室的結(jié)合體的情況(圖13F至圖13G)。此外，現(xiàn)在就熱力學(xué)的方面而論，此原理為最有效的馬達(dá)原理，因為(理論)效率可幾乎100%。
[0233]19617修訂19615在19618/19627中與馬達(dá)一起工作的能源
[0234]馬達(dá)可與任何其它能源一起工作，優(yōu)選為持續(xù)性的，視情況地為非持續(xù)性的。此類能源可能需要饋送馬達(dá)約7.5%的能量，7.5%可能為相對于(例如)藉由使用奧托循環(huán)的燃燒化石燃料的經(jīng)典馬達(dá)的效率改良的極限。
[0235]持續(xù)性能源，類似例如太陽、來自水及波浪能的勢能，以及其它來源，這樣的能源在產(chǎn)生能量時不導(dǎo)致諸如CO、CO2, NO等的非所要化學(xué)物質(zhì)的排放。
[0236]對于根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)，能源優(yōu)選可為(例如)電力、電容器(=極大的電容器(condensator)中儲存的電力)，或任何類型的蓄電池，其在具有或不具有聚焦裝置(鏡子)的情況下經(jīng)由(例如)光伏打太陽電池藉由太陽能或藉由(例如)使用藉由水力位能等壓縮的H2或空氣的燃料電池充電。H2燃料電池可「充」有H2，H2可得自可儲存于槽中的H2O的電解，電力可來自能夠連續(xù)地給出能量的特殊蓄電池(非起動蓄電池)，此蓄電池可藉由與該馬達(dá)的軸桿連通的交流發(fā)電機(jī)充電，及/或電力可來自光伏打太陽電池。H2亦可儲存于特殊槽中，且可直接插入于燃料電池中。
[0237]可選能源可為電力、電容器或任何類型的蓄電池，其藉由基于蒸汽來轉(zhuǎn)向的發(fā)電機(jī)充電，蒸汽是藉由化石燃料燃燒器，或藉由馬達(dá)驅(qū)動的壓縮機(jī)、燃燒化石燃料等來產(chǎn)生。
[0238]根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)可具有一個能源或能源組合，優(yōu)選為持續(xù)性的，視情況地為持續(xù)性及非持續(xù)性的。
[0239]當(dāng)該馬達(dá)用作連接至大型能源的可能性受限的運輸器件(諸如，船、火車、汽車或飛機(jī))中的馬達(dá)時，蓄電池可暫時藉由外部能源(例如，經(jīng)由電纜)來充電。裝滿其它含能量的材料(例如，H2)可藉由軟管等來進(jìn)行。因此，藉由至該(等)外部能源的暫時的合適連接來充入位于該器件中的含能量材料。
[0240]這樣的器件可優(yōu)選能夠移過此戰(zhàn)略距離，在該戰(zhàn)略距離中，其為自給的，而不需要來自外部可用動力源(例如，電源)的長期外部裝滿。戰(zhàn)略距離可具有若干定義，例如，對于通勤車而言，每天2X 50km通勤+40km隨機(jī)可為足夠的而無需再填充，且(例如)用于行駛較長距離的汽車可需要在無再填充的情況下行駛500km，或甚至彼距離的兩倍。上次提及的數(shù)值可為人每天可進(jìn)行的極限。
[0241]優(yōu)選地，已安裝于該運輸器件中的可移動動力源(例如，蓄電池、燃料電池、導(dǎo)致用于達(dá)成燃燒目的的可用H2的H2O的電解、加壓流體，或本文未提及的其它可能性)可在至少一天內(nèi)為自給的。有可能在夜晚行駛亦可為優(yōu)選的。該動力源可優(yōu)選不增加很多的額外靜重(增加RAT)，此對汽車特別重要，但此額外靜重增加對效率而言可能并非是決定性的。
[0242]存在若干種蓄電池類型，且最新的蓄電池類型為高功率且有效的，但增加了很多的額外重量及空間。對此等新蓄電池充電會花費很長時間，但蓄電池的快速交換是不可行的，因為此快速交換需要基礎(chǔ)設(shè)施，而且可能無法將舊的蓄電池與新的蓄電池分離。來自及/或太陽電池的充電對于能量使用可能并未足夠(參見可行性研究)。必需具有一插頭及至電力網(wǎng)絡(luò)的連接件，電力網(wǎng)絡(luò)為可用的基礎(chǔ)設(shè)施。
[0243]為了將充電時間減少至I分鐘至2分鐘，基于手提箱大小的電容器的負(fù)載且將電力再次受控地釋放至馬達(dá)系統(tǒng)的電池可完全為在使用蓄電池時上文提及的所有問題的解決方案。該蓄電池在美國仍在開發(fā)中。
[0244]對于產(chǎn)生電力而言，燃料電池可能并非是價格低廉且很有效的，但其不會增加很多的額外重量，且其無噪聲，此與當(dāng)可燃(化石)馬達(dá)與交流發(fā)電機(jī)連通時所用的傳統(tǒng)方法相反，(例如)必需的H2可存在安全危害，且H2的儲存可為困難的，此歸因于自槽的泄漏，對于其它物質(zhì)為無泄漏。雖然在市場上已存在用電解產(chǎn)生H2供自用的家用電解系統(tǒng)，但亦可能需要一配送基礎(chǔ)設(shè)施。然而，在2009年已看到具有一燃燒馬達(dá)(〈50cc)的輕型機(jī)踏車之后，其中該燃燒馬達(dá)(〈50cc)使用來自水的即刻電解的H2，該水含于通常儲存汽油的罐中；亦有可能對根據(jù)本發(fā)明的此馬達(dá)進(jìn)行此情形。用于電解的電力可來自一蓄電池，該蓄電池經(jīng)設(shè)計以用于設(shè)備(恒定使用)，且該蓄電池可藉由交流發(fā)電機(jī)使用來自該馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動能來充電，同時電力另外藉由(例如)太陽電池來充電。藉由燃料電池(例如，使用H2)產(chǎn)生的電力可用以對該蓄電池充電，該蓄電池所產(chǎn)生的電力可用于馬達(dá)運轉(zhuǎn)。一交流發(fā)電機(jī)可與該馬達(dá)的主軸桿連通，且另外對一蓄電池充電，例如，該恒定使用的蓄電池及用于可能存在的起動馬達(dá)的可能存在的起動馬達(dá)蓄電池。太陽電池可加入到對這樣的蓄電池的充電中。藉由燃料電池(例如，使用H2)產(chǎn)生的電力可直接連接至馬達(dá)功能，繞過了該(等)蓄電池。
[0245]另一可能性可為(例如)H2用于可燃目的，例如，如下一種馬達(dá)，其包含具有曲柄軸的經(jīng)典活塞直列式汽缸結(jié)合體，使與交流發(fā)電機(jī)連通的軸桿轉(zhuǎn)動，該交流發(fā)電機(jī)對蓄電池充電。該交流發(fā)電機(jī)亦可藉由導(dǎo)線而與其它馬達(dá)功能直接連接。該燃燒馬達(dá)的動力可遵照動力的補充需要，因此補充根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)不可產(chǎn)生的動力。該燃燒馬達(dá)的動力與當(dāng)前燃燒馬達(dá)在100%用于馬達(dá)功能時相比可能為極小的，此使得(例如)可使用于產(chǎn)生氏的電解過程為可移動(例如)以用在汽車中為可行的。
[0246]本發(fā)明可能需要，若(例如)可使用一電動馬達(dá)來使與一曲柄連通的軸桿轉(zhuǎn)向，則改變(例如)位于一旋轉(zhuǎn)腔室中的不移動球體活塞的圍封式空間的容積的雙向泵可需要電力，該泵的活塞桿已裝配于該曲柄上。該軸桿可為使用(例如)?作為燃料的該燃燒馬達(dá)的主軸桿。
[0247]在另一 配置中，其可具有與上文提及的總體解決方案中的配置相同的配置，在該另一配置中，該泵是用于流體的再加壓，流體的再加壓是用以控制一致動器，該致動器是控制該泵。
[0248]當(dāng)該泵已藉由一凸輪軸來交換時，可使用不使用電力來改變該圍封式空間的容積的另一配置，電力可因此僅需要用于起動馬達(dá)，且電力可來自起動蓄電池，該起動蓄電池可藉由受該馬達(dá)的主軸桿驅(qū)動的交流發(fā)電機(jī)及/或藉由太陽電池來充電。凸輪軸解決方案可優(yōu)選使用一個以上的活塞，視情況地使用一個活塞?？尚枰恍⌒捅脕磉M(jìn)行加速，此加速意味著在藉由主軸桿或藉由電動馬達(dá)驅(qū)動的致動器活塞中的較高壓力，電動馬達(dá)自經(jīng)設(shè)計以進(jìn)行恒定使用的蓄電池獲得其能量。
[0249]可自外部的水儲槽裝滿包含導(dǎo)電水的罐，且若水并非導(dǎo)電的，則有可能添加導(dǎo)電材料，使得水變成導(dǎo)電的。
[0250]壓力儲槽可不僅藉由泵的級聯(lián)來加壓，而且視情況地藉由可插入的連接而可來自外部壓力源(例如，各別附圖中的2701)。
[0251]蓄電池可不僅藉由致動器、太陽電池或/及H2燃料電池來充電，而且視情況地經(jīng)由可插入的連接藉由外部電源來充電(例如，各別附圖中的2700)。
[0252]該活塞及該腔室可均圍繞該腔室旋轉(zhuǎn)所圍繞的中點來旋轉(zhuǎn)。
[0253]本發(fā)明可經(jīng)建構(gòu)以具有比基于經(jīng)典活塞汽缸結(jié)合體的馬達(dá)輕的重量。
[0254]就馬達(dá)可在黑暗中起作用而論，對太陽電池的補充或添加可為必需的。此可為(例如)任何其它持續(xù)性動力源，例如(例如)h2型的燃料電池，該燃料電池與大氣中的O2反應(yīng)，且給出電力及H20。此燃料電池可需要相對較小的儲槽，該儲槽可具有減小的壓力。亦即，H2的配送系統(tǒng)可在家中，或該配送系統(tǒng)可能不十分密集。
[0255]在一圍封式空間與泵的再加壓泵級聯(lián)連通的馬達(dá)類型中，電力可用以將能量給予電動馬達(dá)，該電動馬達(dá)經(jīng)由另一曲柄軸來驅(qū)動活塞泵，此可(例如)在黑暗時作為太陽電池的能量的補充來進(jìn)行，或此可在任何時候進(jìn)行。
[0256]另外，可將一發(fā)電機(jī)添加至此馬達(dá)類型，該發(fā)電機(jī)可藉由主軸桿驅(qū)動且可對蓄能器充電。
[0257]在圍封式空間中的流體與再加壓泵級聯(lián)分離的馬達(dá)類型中，可能需要可能更多的電能，來控制閥。此可使另一持續(xù)性動力源成為必要，例如如上文所說明的燃料電池，則太陽電池更有可能。
[0258]電能亦可用于外部泵級聯(lián)系統(tǒng)，該外部泵級聯(lián)系統(tǒng)尚未添加至圖1lF及圖13F的附圖，該外部泵級聯(lián)系統(tǒng)可需要用于分別再加壓壓力槽1063及889。此可藉由泵的級聯(lián)來進(jìn)行，該泵級聯(lián)中的至少一者與主軸桿連通，且至少一者與一外部動力源連通。這樣的泵可與一壓力槽連通。對于圖13F中的解決方案，一泵亦可為足夠的。
[0259]1961719618中齒輪箱-離合器
[0260]根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)可具有轉(zhuǎn)數(shù)/分鐘(rpm)的某一最大值，該最大值受當(dāng)活塞在細(xì)長腔室中運轉(zhuǎn)時的兩個轉(zhuǎn)變點(第一縱向位置及第二縱向位置)處或當(dāng)活塞在圓形腔室中運轉(zhuǎn)時自第一圓形位置至第二圓形位置的改變點處的形狀及/或壓力的改變所限制。充氣式活塞的可撓性為關(guān)鍵:其壁，該壁(例如)可由橡膠制成，因此為橡膠的硬度；及加固層；以及使用多少個加固層；以及若使用一個以上的層，則為這樣的加固層之間的角度，請參見章節(jié)19650。
[0261]當(dāng)活塞在細(xì)長腔室中運轉(zhuǎn)時，根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)為二沖程馬達(dá):一半的旋轉(zhuǎn)=動力沖程，且另一半為返回沖程。當(dāng)在可行性研究中我們將該馬達(dá)與具有700rpm至SOOrpm的閑置速度及2500(檢查)rpm的最大值的四沖程4汽缸1595cc Vff Golf Mark II汽油馬達(dá)進(jìn)行比較時，藉由根據(jù)可行性研究的配置，為了產(chǎn)生相同的動力，根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)的相當(dāng)速度可為上文提及的速度的一半。此減少的速度將適合根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)。
[0262]當(dāng)離合器開始與飛輪接合時，減少的速度將限制主馬達(dá)軸桿的推進(jìn)。在可行性研究中，我們已指出，在汽車的每kg重量具有相當(dāng)扭矩(相對于上文提及的Golf Mark II，根據(jù)本發(fā)明汽車凈重的50%減少)時，現(xiàn)在可不將該馬達(dá)的配置考慮進(jìn)去，只要我們保持該配置。
[0263]若使用一齒輪箱(手動、自動-例如，Van Doorne的Variomatic?或具有流體的
普通自動齒輪箱)，則齒輪的齒輪比及齒輪數(shù)目可不同于當(dāng)前所使用的汽車中的齒輪比及齒輪數(shù)目。上次提及的情形必須處置一燃燒馬達(dá)的特定特性(在rpm方面功能窗的限制，通常為主馬達(dá)軸桿的)，該燃燒馬達(dá)不作為根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)的主要部分而存在。若齒輪箱將為必需的，則上次提及的情形將優(yōu)選具有自動齒輪箱，視情況地具有手動齒輪箱。
[0264]數(shù)量考慮因素可如下:
[0265]-輪子直徑:00.65 m (Vff Golf Mark II)，
[0266]-馬達(dá)閑置速度:350rpm至400rpm_馬達(dá)驅(qū)動速度:2X閑置速度。[0267]因此:
[0268]60km/h:馬達(dá):750rpm
[0269]輪子:490rpm因此:齒輪比:1:1.5向下
[0270]90km/h:馬達(dá):1000rpm
[0271]輪子:735rpm因此:齒輪比:1:1.35向下
[0272]120km/h:馬達(dá):1250rpm
[0273]輪子:980rpm因此:齒輪比:1:1.28向下
[0274]140km/h:馬達(dá):1500rpm
[0275]輪子:1143rpm因此:齒輪比:1:1.31向下
[0276]結(jié)論:
[0277].若不需要反牽引，則齒輪箱可為不必要的，且由此可再獲得重量的減少。
[0278]Tpm看似對于充氣式活塞的形狀改變?nèi)赃^高，且若已證明該情形為正確的，則齒輪箱可為不必要的，若如此，則相對較緩慢轉(zhuǎn)動的馬達(dá)可需要提高其rpm，以便能夠藉由離合器將馬達(dá)耦接至輪子；為了能夠?qū)⒋说萺pm用于正常大小的輪子，可能有必要再次減速。
[0279]1961719618 中馬達(dá)聲音
[0280]歸因于爆炸的缺少，根據(jù)本發(fā)明`的馬達(dá)的動力部分的音高具有極小量值，且此可與基于奧托馬達(dá)設(shè)計的汽油馬達(dá)的一般熟知的引擎聲音形成很大差異(請參見Classiccars,第 402 期，第 86 至 89 頁，2007 年 2 月，「Why engines sound so good」，關(guān)于現(xiàn)有技術(shù))。實情為，可存在充氣式橡膠活塞體在來自腔室的金屬或塑料上的經(jīng)潤滑(例如，超強潤滑油)摩擦的聲音，該聲音可具有低頻率。
[0281]僅在細(xì)長腔室設(shè)計中，才會存在聲音(自第二縱向位置至第一縱向位置)/寂靜(自第一縱向位置至第二縱向位置)的音高的頻率，而在圓形腔室設(shè)計中將存在連續(xù)的聲音，因為此等聲音也是摩擦聲音，因此該聲音可具有低頻率。
[0282]因為根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)為二沖程馬達(dá)(記住:綠色馬達(dá)！)，而現(xiàn)今的汽車馬達(dá)大多數(shù)為四沖程馬達(dá)，因此根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)可為根據(jù)奧托設(shè)計的馬達(dá)的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)的一半，以便達(dá)成相同或相當(dāng)?shù)膭恿Α４艘嘟档兔糠昼娹D(zhuǎn)數(shù)，此可添加將為低頻率的聲音。
[0283]另外，存在來自泵(壓縮機(jī))的聲音，該泵產(chǎn)生用于壓力槽的再加壓的壓力。當(dāng)一泵為根據(jù)本發(fā)明的活塞腔室類型時，其可給出來自閥的一些噪聲及來自流體自腔室至壓力槽的釋放及減壓流體的吸入的噪聲，根據(jù)圖的馬達(dá)再加壓類型。
[0284]基于在細(xì)長腔室中移動的活塞的當(dāng)前空氣壓縮機(jī)聽起來絕對令人厭煩。此等聲音可能來自空氣的速度可能超過聲音的速度的事實，使得沖擊波為厭煩的來源。
[0285]在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計中，流體的速度將優(yōu)選低于聲音的速度，視情況地，(例如)藉由相反波設(shè)計(諸如，奧迪在其賽車中所進(jìn)行的設(shè)計，其幾乎無噪聲，甚至馬達(dá)是燃燒馬達(dá)類型時仍如此)來抑制來自超過空氣速度之波的沖擊波。
[0286]在根據(jù)圖…的再加壓類型中，不存在閥，且僅存在額外活塞腔室結(jié)合體，用于得到壓力改變。此馬達(dá)類型此外為根據(jù)本發(fā)明的所有馬達(dá)類型中最有效的，另外最安靜的。
[0287]用于對泵供以動力的蓄電池(再)充電的電力的產(chǎn)生可需要優(yōu)選是H2作為動力流體、視情況地是汽油/柴油或任何其它可燃流體作為動力流體(請參見可行性研究)的約60cc(比得上輕型機(jī)踏車馬達(dá))的奧托馬達(dá)，這樣的泵可對壓力槽再加壓，該壓力槽可供應(yīng)用于主馬達(dá)部分的壓力。此類輕型機(jī)踏車馬達(dá)的聲音通常為令人厭煩的，但若聲音抑制足夠，則可能聽起來為可接受的。
[0288]因此，根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)的總的聲音并非為零，諸如在具有電動馬達(dá)的情況下，而是具有低音高低頻率的聲音。此使得能夠藉由聲音將汽車識別為汽車，此方面比僅一電動馬達(dá)以低速運轉(zhuǎn)的汽車好。
[0289]若自一工作原型推斷出低頻率，則可更改該低頻率。
[0290]19627
【發(fā)明內(nèi)容】
[0291]在第一方面中，本發(fā)明是關(guān)于一活塞與一腔室的結(jié)合體，其中:
[0292]該腔室包含與該腔室的中心軸線平行的一截面邊界的一壁。
[0293][該腔室包含一第二腔室，該第二腔室經(jīng)由一通道與該第一腔室連通，該通道包含壁為凹形形狀的一縱截面部分，該第二腔室的壁平行于該腔室的中心軸線。]
[0294](例如)先進(jìn)的腳踏車泵的圓錐形腔室可分成多個縱截面部分，這樣的縱截面部分的共同邊界是藉由活塞在自該腔室的第一縱向位置移動至第二縱向位置時可能產(chǎn)生的過壓(例如，超過大氣壓)額定值(諸如，I巴、2巴、…、10巴)來界定。該腔室包含縱截面部分的凸形及凹形形狀部分，這樣的部分藉由共同邊界而彼此劃分，這樣的縱截面部分的壁的所得高度隨著增加的過壓額定值而減小，截面共同邊界的橫向長度是藉由最大工作力來確定，該最大工作力經(jīng)選擇以對于這樣的共同邊界為恒定的，至少在一第二縱向位置附近是恒定的。
[0295]對于在底部位置(第二位置)中該腔室的縱截面的適當(dāng)形狀(關(guān)于活塞至該腔室的壁的適當(dāng)密封)而言為決定性的另一因素為，必須存在足夠的空間以使活塞處于彼位置處且允許其移動(例如，在該腔室已經(jīng)設(shè)計以降低工作力時):在最高壓力之點處的最小縱截面面積:例如，W0/2008/025391，其中腔室的最小部分為0 17mm。
[0296]縱截面部分可具有凸形及/或凹形側(cè)。腔室的部分用在腳踏車腳踏泵中以達(dá)成使該腔室的凸形/凹形形狀部分保持在某人因工程高度處的目的，使得使用者在泵抽時感到舒適(W0/2008/025391)，在該腔室部分處，凸形形狀結(jié)束且凹形壁部分開始且該腔室部分匹配圓錐形底部部分。
[0297]存在一彈簧力操作的活塞，例如，可撓性可膨脹的充氣式容器活塞(例如，EP1384004B1)，若存在自該活塞至凸形/凹形腔室壁的壁的密封壓力，且若該活塞與該腔室的壁之間的摩擦力的縱向分量低于該密封力的縱向分量時，則該活塞可開始在該腔室中自身自一第二縱向位置移動至一第一縱向位置，其中一第二縱向位置的截面面積及圓周小于一第一縱向位置的截面面積及圓周。為了使活塞桿維持其藉由(例如)腳踏車泵的使用者控制的位置，腔室的與該活塞接觸的壁可能必需平行于該腔室的中心軸線。此平行性提供不具有縱向分量的密封力，且因此使密封至該腔室的壁的活塞僅保持在使用者想讓其所處的位置中。例如EP1179140B1展示腔室，其中在該腔室的頂部(第一縱向位置)及底部(第二縱向位置)中，該腔室的內(nèi)壁的一部分平行于中心軸線:因此，在泵不在使用中時，活塞桿定位于此處，或在泵在使用中時，活塞桿藉由使用者而改變其方向，上次提及的方向改變亦發(fā)生在腔室的頂部中。在EP1179140B1中，無任何關(guān)于平行性的推理。
[0298]對于該活塞類型，當(dāng)該活塞在該腔室中可接合地移動時或當(dāng)該活塞在該腔室中可密封式地移動時，在該腔室中自第二縱向位置移動至第一縱向位置為可能的。
[0299]在第二方面中，本發(fā)明是關(guān)于一活塞與一腔室的結(jié)合體，其中:
[0300]該腔室具有在一凸形壁與一凹形壁之間的出口，
[0301]該出口與一軟管連通。
[0302]縱截面部分可具有凸形及/或凹形側(cè)。腔室的部分用在腳踏車腳踏泵中以達(dá)成使該腔室的凸形/凹形形狀部分保持在某人因工程高度處的目的，使得使用者在泵抽時感到舒適(W0/2008/025391)，在該腔室部分處，凸形形狀結(jié)束且凹形壁部分可開始且該腔室部分可匹配圓錐形底部部分。
[0303]若該底部部分為中空的，則其可以三種方式來使用。
[0304]一選項為保持此部分敞開，且在該腔室的第二縱向位置處添加一出口至該腔室。該出口可優(yōu)選與一軟管直接連通。
[0305]視情況地，該出口包含一止回閥，其中該止回閥與一膨脹腔室連通，該膨脹腔室是建置于該腔室的底部部分中。問題是，此類膨脹腔室可僅需要用于較高壓力，且因此在較低壓力下延遲泵的速度，這是因為該膨脹腔室的容積亦將充氣，此與壓力無關(guān)。若活塞將卡在自該腔室的凸形形狀的壁部分至另一縱向位置的凹形形狀過渡段中，或該活塞將過大以致不能行進(jìn)至另一縱向位置，則此類解決方案可為必需的。
[0306]在第三方面中，本發(fā)明是關(guān)于一活塞與一腔室的結(jié)合體，其中:
[0307]該凹形形狀的壁至少位于兩個共同邊界之間。
[0308]該中空部分優(yōu)選可用作該腔室的額外泵抽容積，且該活塞應(yīng)能夠朝向該底部部分且在該底部部分中移動而不會卡住。因此，來自截面部分的凸形形狀的壁的平滑過渡段為必需的，該過渡段包含一凹形形狀的壁。取決于截面部分的高度，因此取決于壓力額定值，此等凹形形狀的壁可至少位于兩個以上的共同邊界之間，上次提及是在較高壓力下。
[0309]若在第二縱向位置附近不存在足夠的空間供活塞移動，則可選擇使用:在彼位置處必須使活塞具有足夠的空間且允許其移動。
[0310]在第三方面中，本發(fā)明是關(guān)于一活塞與一腔室的結(jié)合體，其中:
[0311]該第二腔室包含一第三腔室，該第三腔室經(jīng)由一止回閥與該第二腔室連通。
[0312]因此，在該腔室的壁上可存在一點，在該點處，自一第一縱向位置算起，縱截面區(qū)域的側(cè)的凸形形狀必須轉(zhuǎn)變至該腔室在底部中之彼部分，其中該腔室壁的壁平行于中心軸線。為了平滑地進(jìn)行轉(zhuǎn)變，需要自凸形至凹形的過渡段，因此，在過渡段處縱截面的側(cè)的形狀在自第一縱向位置至第二縱向位置的方向上需要為凹形的。
[0313]若活塞具有采取了某一縱向長度的密封件，該密封件長度如此長以致該密封件不能符合自縱截面的凸形形狀側(cè)至凹形形狀的過渡段，則解決方案可為藉由單向閥封閉腔室且形成一出口，且使用腔室的剩余部分作為一膨脹槽。此對于在高壓下的適當(dāng)泵抽可為有用的。
[0314]在兩種情況(底部部分用作額外泵抽空間對于用作膨脹槽)下，這樣的共同邊界的位置自一第一縱向位置具有不同長度，而其間的距離為不同的，具有膨脹槽的泵的沖程容積少于使用底部部分作為沖程容積的部分的泵的沖程容積。
[0315]在第四方面中，本發(fā)明是關(guān)于一活塞與一腔室的結(jié)合體，其中:
[0316]該腔室藉由敞開的第四腔室來提升，該腔室具有一出口，該出口結(jié)束于該第四腔室中。
[0317]該第四腔室僅為除了其特性形狀之外別無他物的基礎(chǔ)腔室。該腔室可具有一出口，該出口為一接管。
[0318]在第五方面中，本發(fā)明是關(guān)于一活塞與一腔室的結(jié)合體，其中:
[0319]該出口與一軟管連通。
[0320]為了最佳化泵抽速度，腳踏車泵的軟管可在某一壓力下膨脹，使得在此處形成一膨脹槽。這意味著該泵在低壓下極其有效地泵抽，其中該軟管不形成膨脹槽，此類壓力槽產(chǎn)生比單是輪胎的容積多的容積以供泵抽。大多數(shù)泵抽是針對低壓輪胎而進(jìn)行的。該軟管的膨脹可由該軟管的加固件限制，且該膨脹可僅在該軟管的一部分上發(fā)生。
[0321]該活塞可相對于該腔室壁接合地移動。
[0322]該活塞可相對于該腔室壁密封地移動。
[0323]19616-19627 中 19620 說明的添加物
[0324]使用來自圖21A的腔室(其用在先進(jìn)的腳踏車泵中)，相對于當(dāng)前高壓腳踏車泵，所使用的能量的量在8巴至10巴壓力下可減少了約65%。此減少計算如下:
[0325]圖21A的腔室已經(jīng)設(shè)計，使得在任何壓力下，特別是在較高壓力下，因此亦在8巴或10巴下，最大力為260N。
[0326]當(dāng)前高壓泵包含內(nèi)徑為027 mm的直列式汽缸，使得8巴下的工作力為:F=pX0=0.8 X 0.25 X 3.14 X 272=45 8N。在 10 巴下，此工作力為:572N。
[0327]在8巴下，該減少為:458-260/458=198/458，使得該減少為:43%，且在10巴下為:54%ο 在 12 巴下為:687-272*/687 導(dǎo)致 60%，而 14 巴給出:801_318**/801=66%，且 16 巴給出:916-363' ’ ’/916=60.3%。
[0328]該先進(jìn)的腳踏車泵的效率遠(yuǎn)高于當(dāng)前高壓腳踏車泵，且此情形影響了將260N作為最大力的選擇。然而，已進(jìn)行如下設(shè)計:當(dāng)除了腔室的圓錐形部分之外，亦使用0 17 mm的直列式汽缸部分時，泵可具有高于10巴的壓力額定值:F在12巴下為:1.2X0.25X3.14X 172=272N* ;F 在 14 巴下為:318N**，16 巴為 363N***。
[0329]結(jié)論:然而，因為所選的最大力F=260N影響了結(jié)果，所敘述的在8巴至10巴下的65%應(yīng)為54%，所以重新計算針對腳踏車泵最佳化(但現(xiàn)在是特別針對在馬達(dá)中的使用)的腔室可能有好處。
[0330]19617-19627中對19620細(xì)長圓錐形腔室設(shè)計的添加物
[0331]已基于以下數(shù)學(xué)考慮因素來設(shè)計EP專利申請案第100754027號(08-09-2010)的圖21A、圖21B、圖22至圖25 (包括在內(nèi))的腔室。
[0332]一泵的細(xì)長圓錐形腔室(具有一中心軸線)的形狀為連接該中心軸線外部的某些點(X坐標(biāo):沿該中心軸線，y坐標(biāo):垂直于該中心軸線)的線。該腔室具有不同的截面面積，以及一第一縱向位置及一第二縱向位置，該第一縱向位置具有比一第二縱向位置的截面面積大的截面面積，其中一活塞在該第一縱向位置與該第二縱向位置之間移動，該活塞密封地連接至該腔室的壁，具有對應(yīng)于該第二縱向位置的圓周的制造尺寸，該活塞歸因于該腔室的該形狀而具有某一預(yù)定的最大工作力。與該中心軸線有關(guān)的這樣的點的位置確定如下。
[0333]當(dāng)該活塞在一細(xì)長圓錐形腔室中自該第一縱向位置移動至該第二縱向位置時，剩余容積為Vx，其被界定為自該活塞的過壓側(cè)至(例如)離得最遠(yuǎn)的第二縱向位置(O點)量測的在位置Lx、Lx處的該腔室的容積，其中存在過壓Px，過壓Px是相對于標(biāo)準(zhǔn)壓力(例如，大氣壓)來計算的，剩余容積Vx用在此計算中:
[0334]Vx=3.14.[0.00046.Sx3+(1.118—0.00139.L).Sx2+(900—2.236.L+0.00139.L2).Sj
[0335]其中:
[0336]Vx為在超過標(biāo)準(zhǔn)壓力的Px=Z巴下的剩余容積，其中Vx=Vtl/(z+1)。
[0337]V0=該圓錐形腔室的總?cè)莘e，其中S=L=該圓錐形腔室的總長度。
[0338]Sx=迭代計算過程中的步長。
[0339]現(xiàn)在可以步長S迭代地計算(以便在計算機(jī)軟件皆不可用時克服三次方程的計算)Px=Z巴(z)出現(xiàn)于某一預(yù)定壓力窗(例如，I巴至10巴過壓)內(nèi)的縱向位置，步長S可為沿該中心軸線計算的該圓錐形腔室的總長度L的一部分(例如，1/1000):SX是自該方程式找到，且給出該點的X坐標(biāo)，為Sx.L0
[0340]若該腔室包含非圓錐形部分(如在(例如)圖21A、圖21B中可見)，則L及Lx的計算中僅需要使用圓錐形壁部分在該中心軸在線的投影長度。
[0341 ] 如下地找到該點的y坐標(biāo)。
[0342]若已選擇了某一最大工作力Fmax，則自選定的O點，在中心軸線處某一縱向位置Lx處這樣的點的位置可得到如下:
[0343]Dx= V Fmax/0.008.Px (Px以巴為單位，D以mm為單位，F(xiàn)以kgf為單位)
[0344]若如在這樣的圖中，已選擇了在橫向方向上的對稱腔室設(shè)計，則自該中心軸線在該縱向位置Sx.L處的該點的y坐標(biāo)為Dx/2。
[0345]該腔室壁的形狀因此為貫穿所找到的所有點的線。實踐中，若該線是繪制成一折線，則可能使該線變平滑(「peditise」)，使得將得到一腔室壁的一連續(xù)形狀。
[0346]19622可變形流體
[0347]流體在致動器活塞內(nèi)的使用可如下:
[0348]1.諸如空氣或N2的氣態(tài)介質(zhì):對于CT壓力管理系統(tǒng)為優(yōu)選的，
[0349]2.氣體及液體的組合，
[0350]3.可為液壓油或H2O的液體:對于ESVT壓力管理系統(tǒng)為優(yōu)選的。
[0351]液體的使用對于致動器活塞的加壓可為更經(jīng)濟(jì)的，這是由于與氣態(tài)介質(zhì)的(減壓)增壓相反，藉由用泵移動至且自致動器活塞的一體積的液體，可分別不產(chǎn)生熱或冷或者產(chǎn)生僅少量熱或冷。
[0352]且，吸收熱的氣態(tài)介質(zhì)的壓力的減小可導(dǎo)致致動器活塞的壁的結(jié)冰。此情形亦將影響該致動器活塞藉由腔室的壁的潤滑，因此可影響效率。
[0353]因為液體不可被壓縮，所以壓力增加可發(fā)生于泵的活塞的軌跡的極靠后部分處。此情形藉由快速旋轉(zhuǎn)的凸輪軸或曲柄軸來良好工作，如(例如)圖90L中所展示。
[0354]因此，如可變形流體的液體在使用圍封式空間容積技術(shù)時可為優(yōu)選的。
[0355]19630圓形腔室設(shè)計，
【發(fā)明內(nèi)容】

[0356]圖13C及圖14D中展示的圓形腔室已分成(例如)四個相同的子腔室，在該圓形腔室中，一腔室可為移動的且活塞不移動。此等腔室已按以下方式來建構(gòu):使得每一腔室的影響可為在圓形子腔室中的每一個中具有不同位置的每一活塞對腔室壁的圓形力可為相同的。此將避免不必要的摩擦，該摩擦將減小效率且增加活塞的磨損。該腔室可具有恒定的圓形力，因此具有恒定的扭矩。大小可僅取決于壓力。
[0357]因而，不必為了包含一個以上的活塞而將圓形腔室分成一個以上的腔室。然而，這樣的子腔室的壁的角度大于具有與中心軸線相同的圓的一個腔室的壁的角度。因此，每一腔室的力大于僅一個腔室用于幾個活塞的情況下的力。
[0358]圖12B中展示的腔室事實上可具有與上文針對圖13C及圖14D提及的設(shè)計相同的基本設(shè)計，在該腔室中，活塞可移動而腔室不可移動?；钊删哂袑υ撉皇冶诘暮愣ǖ膱A形力。
[0359]這樣的子腔室已經(jīng)建構(gòu)，使得該腔室在該圓形部分中包含兩個圓形部分。圓形部分中的每一個具有其自身的中心點，這樣的中心點置于相反象限中、在該(子)腔室的圓形中心軸線的中心點周圍且與該中心點相距相同距離。這樣的圓形部分置于該腔室的中心軸線周圍，可為一圓形。
[0360]SM-PVTl
[0361]在一最終版本中，與圖21A/B的細(xì)長腔室的存在彼此平行且垂直于該細(xì)長腔室(I)的中心軸線(3)的(虛擬)共同邊界線(9、11、13、15、17、19、21、23、25、27)的截面部分相比，我們預(yù)期此腔室的截面部分，使得該圓形腔室的縱截面中的一共同邊界線以自該截面中該腔室的最遠(yuǎn)邊界至該圓形腔室的中心軸線的中心點(例如，具有兩個中心點的圖27C中的兩個帶箭頭的線)繪制的線來收斂，但不知道確切的中心點處于何處且該截面的最遠(yuǎn)的圓形腔室線的中心點是否與該截面的最近圓形腔室線的中心點相同(在圖27A至圖27C中，我們采取兩個中心點)，鑒于要求，該腔室中的致動器對該腔室壁的最大力獨立于該致動器在該腔室中的位置，且因此 獨立于該致動器的內(nèi)部壓力。
[0362]SM-PVT2
[0363]一腔室(具有上文提及的特性)接合地及/或密封地移過該球體形狀的活塞(圖10H，具有該腔室的該試行配置)，該活塞位于該腔室中。藉由使腔室在該活塞上面移動，一相當(dāng)?shù)膯栴}出現(xiàn)，如汽車的前輪在角落處轉(zhuǎn)彎時所存在，兩個前輪不位于距旋轉(zhuǎn)中心(？)相同的距離處，且為了使汽車轉(zhuǎn)過該角落，輪子需要具有獨立的軸桿，且這樣的輪子相對于該方向的角度在同一時間時并不相同，這樣的輪子的速度在同一時間時亦不相同。因此，來自該腔室的對該活塞的接觸區(qū)域的反作用力在該接觸線的圓周上并不等分，該接觸線應(yīng)(?)與(細(xì)長腔室的)該共同邊界線相同。
[0364]因此，在彼種情況下，至該活塞的壁的接合式/密封式連接可能不是圓形線，而更多的是圓點(在截面的最接近于該圓形腔室的中心的邊界處)與圓形截面(在該截面的距該圓形腔室的中心最遠(yuǎn)的邊界上)的組合，且其中該點及截面部分具有不同大小及亦具有不同的形狀。此情況可能并非大的危害，因為至該腔室的壁的連接僅需要為接合式的，以便產(chǎn)生該腔室的運動。歸因于圓周的幾個大小，該接觸可自密封式(最接近于該腔室的環(huán)繞中心軸線的中心)變成接合式的(距該腔室的環(huán)繞中心軸線的中心最遠(yuǎn))，且變成密封式接觸與接合式接觸之間的密封式接觸與接合式接觸的所有種類的組合。此影響活塞與腔室壁之間的摩擦的大小，且因此影響可能產(chǎn)生相對運動的方向，在此所采取的配置中，該方向應(yīng)為該腔室的形狀的方向，該腔室呈我們所試行的配置(圖27A至圖27C)。
[0365]為了減少摩擦，球體活塞可圍繞其活塞桿旋轉(zhuǎn)，因此圍繞該活塞桿的中心軸線旋轉(zhuǎn)，該中心軸線可平行于貫穿該腔室的中心點的軸線，垂直于該腔室的截面部分。
[0366]致動器活塞及腔室?guī)缀涡螤?br> [0367]考慮活塞及活塞腔室的配置:圓形圓錐管含有恒定面積、可變?nèi)莘e、可撓性致動器、與壁接觸的活塞。腔室建構(gòu)為費米管。容積及接觸面積的明確計算附于粗略注釋的Maple工作單中。指示致動器力分布。為了說明幾何形狀的重要性，附圖有些極端。
[0368]1.費米管構(gòu)造
[0369]中心基圓(該腔室圍繞其「彎曲」)藉由「單位速度」用參數(shù)表示，具有半徑R且在確定的(x，y，z)坐標(biāo)系中的原點(0，0，0)處居中。參見圖32G、圖32H等中的藍(lán)色圓圈?；鶊A的向量函數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)的:
【權(quán)利要求】
1.一種活塞腔室結(jié)合體，其包括通過內(nèi)腔室壁(156、185、238)界定的腔室(162、186、231)，且包括在該腔室內(nèi)部的致動器活塞，該致動器活塞可相對于該腔室壁至少在該腔室的第一縱向位置與第二縱向位置之間接合地移動， 該腔室具有多個截面，所述截面在該第一縱向位置及該第二縱向位置處具有不同截面面積及不同圓周長度，且在該第一縱向位置與該第二縱向位置之間的中間縱向位置處具有至少實質(zhì)上連續(xù)的不同截面面積及圓周長度，該第二縱向位置處的截面面積及圓周長度小于該第一縱向位置處的截面面積及圓周長度， 致動器活塞包括容器(208,208'、217、217’、228、228’、258、258’、450、450’)，該容器可彈性變形，藉此提供活塞的不同截面面積及圓周長度，從而調(diào)適該活塞使其在該活塞于該第一縱向位置與該第二縱向位置之間通過該腔室的所述中間縱向位置的相對移動期間適應(yīng)該腔室的所述不同截面面積及所述不同圓周長度， 致動器活塞經(jīng)制造以具有該容器(208,208'、217、217’、228、228’、258、258’、450、450’)在其無應(yīng)力及不變形狀態(tài)下的制造尺寸，在該無應(yīng)力及不變形狀態(tài)下，該活塞的圓周長度約等于該腔室(162、186、231)在第二縱向位置處的圓周長度，該容器可在相對于腔室的縱向方向而言為橫向的方向上自其制造尺寸膨脹，藉此提供在致動器活塞自第二縱向位置至第一縱向位置的所述相對移動期間的該活塞自其該制造尺寸的膨脹， 該容器(208,208'、217、217’、228、228’、258、258’ ,450,450')可彈性變形以提供致動器活塞的不同截面面積及圓周長度， 該活塞腔室結(jié)合體的特征在于: 該結(jié)合體包括用于自該容器外部的位置將流體引入至該容器中、藉此致使該容器加壓、且藉此使該容器膨脹的裝置， 該致動器活塞的壁上的光滑表面，至少一直延續(xù)到其與該腔室的壁的接觸區(qū)域附近， 藉此使該容器自該腔室的 第二縱向位置移位至第一縱向位置。
2.一種活塞腔室結(jié)合體，其包括通過內(nèi)腔室壁(156、185、238)界定的腔室(162、186、231)，且包括在該腔室內(nèi)部的致動器活塞，該致動器活塞可相對于該腔室壁至少在該腔室的第一縱向位置與第二縱向位置之間接合地移動， 該腔室具有多個截面，所述截面在該第一縱向位置及該第二縱向位置處具有不同截面面積及不同圓周長度，且在該第一縱向位置與該第二縱向位置之間的中間縱向位置處具有至少實質(zhì)上連續(xù)的不同截面面積及圓周長度，該第二縱向位置處的該截面面積及該圓周長度小于該第一縱向位置處的該截面面積及該圓周長度， 該致動器活塞包括容器(208,208'、217、217’、228、228’、258、258’、450、450’)，該容器可彈性變形，藉此提供該活塞的不同截面面積及圓周長度，從而調(diào)適該活塞使其在該活塞于該第一縱向位置與該第二縱向位置之間通過該腔室的所述中間縱向位置的所述相對移動期間適應(yīng)該腔室的所述不同截面面積及所述不同圓周長度， 該致動器活塞經(jīng)制造以具有該容器(208,208'、217、217’、228、228’、258、258’、450、450’)在其無應(yīng)力及不變形狀態(tài)下的制造尺寸，在該無應(yīng)力及不變形狀態(tài)下，該活塞的該圓周長度約等于在該第二縱向位置處的該腔室(162、186、231)的該圓周長度，該容器可在相對于該腔室的縱向方向而言為橫向的方向上自其制造尺寸膨脹，藉此提供在該致動器活塞自該第二縱向位置至該第一縱向位置的所述相對移動期間的該活塞自其該制造尺寸的膨脹， 該容器(208,208'、217、217’、228、228’、258、258’ ,450,450')可彈性變形以提供該致動器活塞的不同截面面積及圓周長度，且包括一圍封式空間， 該活塞腔室結(jié)合體的特征在于: 該結(jié)合體包括用于自該容器外部的位置改變該容器與該致動器活塞連通的該圍封式空間的容積、藉此致使該容器加壓，且藉此使該容器膨脹的裝置， 該致動器活塞的壁上的光滑表面，至少一直延續(xù)到其與該腔室的壁的接觸區(qū)域附近， 且藉此使該容器自該腔室的第二縱向位置移位至第一縱向位置。
3.如權(quán)利要求1或2的活塞腔室結(jié)合體，其中該腔室內(nèi)部或外部的致動器活塞可相對于該腔室壁密封地移動。
4.如權(quán)利要求1、2或3的活塞腔室結(jié)合體，其中該腔室鄰近于致動器活塞定位的一部分經(jīng)由一通道或經(jīng)由大氣而彼此連通。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項的活塞腔室結(jié)合體，其中該腔室為細(xì)長的。
6.如權(quán)利要求1至4中任一項的活塞腔室結(jié)合體，其中該腔室為圓形的。
7.如權(quán)利要求6 的活塞腔室結(jié)合體，其中該腔室是圍繞一環(huán)繞中心軸線而形成。
8.如權(quán)利要求1至7的活塞腔室結(jié)合體，其中該致動器活塞經(jīng)減壓且并不與該腔室的壁接合。
9.如權(quán)利要求8的活塞腔室結(jié)合體，其中該活塞自該腔室的第一縱向位置移動至第二縱向位置。
10.如權(quán)利要求1至7的活塞腔室結(jié)合體，其中該腔室的壁的長度的一部分平行于該腔室的該中心軸線。
11.如權(quán)利要求10的活塞腔室結(jié)合體，其中該腔室的壁位于該致動器活塞的沖程的一端處。
12.如權(quán)利要求1至7的活塞腔室結(jié)合體，其中該容器(208,208'、217、217’、228、228’、258、258’、450、450’)包括可變形材料(205,206)。
13.如權(quán)利要求12的活塞腔室結(jié)合體，其中該可變形材料(205、206)為流體或流體混合物，諸如水、蒸汽及/或氣體，或發(fā)泡體。
14.如權(quán)利要求12或13的活塞腔室結(jié)合體，其中在貫穿縱向方向的截面中，當(dāng)該容器位于該腔室(186、231)的該第一縱向位置處時，該容器具有第一形狀，該第一形狀不同于當(dāng)該容器位于該腔室的該第二縱向位置處時的該容器的第二形狀。
15.如權(quán)利要求14的活塞腔室結(jié)合體，其中至少部分可變形材料(206)為可壓縮的，且其中該第一形狀的面積大于該第二形狀的面積。
16.如權(quán)利要求14的活塞腔室結(jié)合體，其中該可變形材料(206)為至少實質(zhì)上不可壓縮的。
17.如權(quán)利要求1至7的活塞腔室結(jié)合體，其中該容器為充氣式的。
18.如權(quán)利要求1至7的活塞腔室結(jié)合體，其中該容器(208,208'、217、217’、228、228’、258、258’、450、450’)另外包括與該可變形容器連通的圍封式空間(210、243)。
19.如權(quán)利要求18的活塞腔室結(jié)合體，其中自該容器外部的位置將流體引入至該容器中是經(jīng)由與該圍封式空間連通的第一圍封式空間進(jìn)行。
20.如權(quán)利要求1、3至7的活塞腔室結(jié)合體，其進(jìn)一步包括用于將流體自該容器移除至該活塞外部的位置藉此致使該容器收縮的裝置。
21.如權(quán)利要求20的活塞腔室結(jié)合體，其中流體的該移除是經(jīng)由與該圍封式空間連通的第二圍封式空間進(jìn)行。
22.如權(quán)利要求2至7或18的活塞腔室結(jié)合體，其中所述裝置與該活塞的該圍封式空間通過以下方式而連通:改變該圍封式空間的容積，增加該容積且藉此對該致動器活塞減壓，藉此致使該容器收縮。
23.如權(quán)利要求22的活塞腔室結(jié)合體，其中該活塞可相對于該腔室壁至少自該腔室的第一縱向位置移動至第二縱向位置。
24.如權(quán)利要求1至7的活塞腔室結(jié)合體，其中該容器(208、208’、217、217’、228、228’、258、258’ ,450,450')的壁包括可彎曲加固層。
25.如前述權(quán)利要求中任一項的活塞腔室結(jié)合體，其中在縱向方向上，大致剛好在該容器的可彈性變形壁的截面的中點旁邊，在第二縱向位置一側(cè)處，該容器與該腔室的壁的接觸表面的截面切割該容器的該中心軸線。
26.如權(quán)利要求25的活塞腔室結(jié)合體，其中在該縱向方向上，大致在該容器的可彈性變形壁的截面的中點外部，在第二縱向位置一側(cè)處，該容器與該腔室的壁的接觸表面的截面切割該容器的該中心軸線。
27.如權(quán)利要求12、17、20或22的活塞腔室結(jié)合體，其中致動器活塞包括活塞桿，該活塞桿包括該圍封式空間。
28.如權(quán)利要求26的活塞腔室結(jié)合體，其中該活塞桿包括在該腔室外部的接合裝置。
29.如權(quán)利要求28的活塞腔室結(jié)合體，其進(jìn)一步包括曲柄，該曲柄經(jīng)調(diào)適以將該活塞在該腔室的第二縱向位置與第一縱向位置之間的運動轉(zhuǎn)變成該曲柄的旋轉(zhuǎn)。
30.如權(quán)利要求28的活塞腔室結(jié)合體，其中該曲柄將其旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成該活塞自該活塞的第一縱向位置至第二縱向位置的移動。
31.如權(quán)利要求19、21或28的活塞腔室結(jié)合體，其中該曲柄包括該第一圍封式空間及該第二圍封式空間。
32.如權(quán)利要求1至7的結(jié)合體，其中該腔室在其第二縱向位置處的截面面積為該腔室在其第一縱向位置處的截面面積的95%至15%。
33.如權(quán)利要求1至7的結(jié)合體，其中該腔室在其第二縱向位置處的截面面積為該腔室在其第一縱向位置處的截面面積的約50%。
34.如權(quán)利要求1至7的結(jié)合體，其中該腔室在其第二縱向位置處的截面面積為該腔室在其第一縱向位置處的截面面積的約5%。
35.如權(quán)利要求1至6的結(jié)合體，其中該腔室包括接近第一縱向位置的縱截面部分的凸形形狀的壁，所述部分通過一共同邊界而彼此劃分，兩個緊接著的共同邊界之間的距離界定所述縱截面部分的所述壁的高度，所述高度隨著相對于該腔室中的壓力致動器活塞的過壓額定值的增加而減小，所述截面共同邊界的橫向長度是通過該致動器活塞的最大工作力來確定，該最大工作力經(jīng)選擇以對于所述共同邊界為恒定的。
36.如權(quán)利要求1至6的結(jié)合體，其中該腔室包括接近第一縱向位置的縱截面部分的凸形形狀的壁，所述部分通過一共同邊界而彼此劃分，兩個緊接著的共同邊界之間的距離界定所述縱截面部分的所述壁的高度，所述高度在自第一縱向位置至第二縱向位置的方向上減小，所述截面共同邊界的橫向長度是通過該致動器活塞的最大工作力來確定，該最大工作力經(jīng)選擇以對于所述共同邊界為恒定的。
37.如權(quán)利要求35或36的結(jié)合體，其中該腔室進(jìn)一步包括壁，該壁平行于該腔室的該中心軸線。
38.如權(quán)利要求35至37的結(jié)合體，其中該腔室進(jìn)一步包括凹形形狀的壁。
39.如權(quán)利要求38的結(jié)合體，其中該腔室進(jìn)一步包括該凸形形狀的壁與該平行壁之間的過渡段，其中該過渡段可包括凹形形狀的壁。
40.一種吸震器，其包括: 如權(quán)利要求1至39中任一項的結(jié)合體， 用于自該腔室外部的位置接合該活塞的裝置，其中接合裝置具有外部位置及內(nèi)部位置，在該外部位置處，該活塞處于該腔室的第一縱向位置處，在該內(nèi)部位置處，該活塞處于第二縱向位置處。
41.如權(quán)利要求40的吸震器，其進(jìn)一步包括與該容器連通的圍封式空間。
42.如權(quán)利要求41的吸震器，其中該圍封式空間具有可變?nèi)莘e。
43.如權(quán)利要求41的吸震器，其中該圍封式空間具有恒定容積。
44.如權(quán)利要求41的吸震器，其中該圍封式空間為可調(diào)整的。
45.如權(quán)利要求41至44的吸震器，其中該容器及該圍封式空間形成包括一流體的至少實質(zhì)上密封的空腔，當(dāng)該活塞自腔室的第一縱向位置移動至第二縱向位置時，該流體受壓縮。
46.一種用于泵抽流體的泵，該泵包括: 如權(quán)利要求1至39的結(jié)合體， 用于自該腔室外部的位置接合第二腔室中的第二活塞的裝置， 連接至該第二腔室且包括閥裝置的流體進(jìn)口，及 連接至該第二腔室的流體出口。
47.一種用于泵抽流體的泵，該泵包括: 如權(quán)利要求1至39的結(jié)合體， 用于自該腔室外部的位置接合該腔室中的活塞的裝置， 連接至該腔室且包括閥裝置的流體進(jìn)口，及 連接至該腔室的流體出口。
48.如權(quán)利要求46或47的泵，其中所述接合裝置具有外部位置及內(nèi)部位置，在該外部位置處，該活塞處于該腔室的第一縱向位置處，在該內(nèi)部位置處，該活塞處于該腔室的第二縱向位置處。
49.如權(quán)利要求46或47的泵，其中所述接合裝置具有外部位置及內(nèi)部位置，在該外部位置處，該活塞處于該腔室的第二縱向位置處，在該內(nèi)部位置處，該活塞處于該腔室的第一縱向位置處。
50.一種如權(quán)利要求1或2的活塞腔室結(jié)合體在馬達(dá)中的用途，具體而言是在汽車馬達(dá)中的用途。
51.一種馬達(dá)，其特征在于:該馬達(dá)包括附接至其的如權(quán)利要求1的活塞腔室結(jié)合體。
52.一種馬達(dá)，其特征在于:該馬達(dá)包括附接至其的如權(quán)利要求2的活塞腔室結(jié)合體。
53.如權(quán)利要求1、3至39、46至51的馬達(dá)，其中該曲柄軸包括第二圍封式空間，在一端處與外部壓力源連通，且在另一端處與該致動器活塞的該圍封式空間連通。
54.如權(quán)利要求53的馬達(dá)，其中曲柄軸包括第三圍封式空間，與致動器活塞的圍封式空間連通，且在另一端處與再加壓泵連通，該再加壓泵與電動馬達(dá)連通，該馬達(dá)自蓄電池得到其能量，通過諸如太陽能的能源，或諸如H2燃料電池的燃料電池，或與該主軸桿連通的交流發(fā)電機(jī)來充電該蓄電池。
55.如權(quán)利要求54的馬達(dá)，其中該交流發(fā)電機(jī)與輔助動力源的軸桿連通，該輔助動力源諸如燃燒馬達(dá)，該燃燒馬達(dá)燃燒自導(dǎo)電水的電解得到的H2及空氣中的O2，該水來自可在外部填充的罐。
56.如權(quán)利要求54的馬達(dá)，其中該上次提及的泵與輔助動力源的軸桿連通，該輔助動力源諸如燃燒馬達(dá)，該燃燒馬達(dá)燃燒自導(dǎo)電水的電解得到的H2及空氣中的02，該水來自可在外部填充的罐。
57.如權(quán)利要求53的馬達(dá)，其中該壓力源與該致動器活塞的圍封式空間之間的連通是在部分每個曲柄軸的轉(zhuǎn)動期間發(fā)生。
58.如權(quán)利要求54的馬達(dá)，其中該活塞的該圍封式空間與再加壓泵級聯(lián)之間的連通是在部分每一曲柄軸的轉(zhuǎn)動期間發(fā)生。
59.如權(quán)利要求57及58的馬達(dá)，其中所述連通在時間上彼此分離。
60.如權(quán)利要求59的馬達(dá)，其中所述連通是通過T閥來執(zhí)行，該T閥是通過與該馬達(dá)的主軸桿電連通的計算機(jī)來控制。
61.如權(quán)利要求60的馬達(dá)，其中至該T閥的供應(yīng)通道的壓力及/或容積是通過減壓閥來控制，該減壓閥是通過調(diào)速器來控制。
62.如權(quán)利要求61的馬達(dá)，其中該減壓閥與壓力儲槽連通，該壓力儲槽與再加壓泵級聯(lián)連通，該再加壓泵級聯(lián)中的至少一泵與[該曲柄軸的，經(jīng)由另一曲柄軸]主軸桿連通，同時至少一泵與電動馬達(dá)連通，該馬達(dá)自蓄電池得到其能量，通過諸如太陽能的能源，或諸如H2燃料電池的燃料電池，或與該主軸桿連通的交流發(fā)電機(jī)來充電該蓄電池。
63.如權(quán)利要求62的馬達(dá)，其中該交流發(fā)電機(jī)與輔助動力源的軸桿連通，該輔助動力源諸如燃燒馬達(dá)，該燃燒馬達(dá)燃燒來自導(dǎo)電水的電解的H2及空氣中的O2，該水來自可在外部填充的罐。
64.如權(quán)利要求63的馬達(dá)，其中該上次提及的泵與輔助動力源的軸桿連通，該輔助動力源諸如燃燒馬達(dá)，該燃燒馬達(dá)燃燒來自導(dǎo)電水的電解的H2及空氣中的O2，該水來自可在外部填充的罐。
65.如權(quán)利要求62至64的馬達(dá)，其中所述泵為活塞泵或旋轉(zhuǎn)泵。
66.如權(quán)利要求2至39、46至51的馬達(dá)，其中該圍封式空間、該第二圍封式空間及該第三圍封式空間形成一封閉空腔。
67.如權(quán)利要求66的馬達(dá)，其中該空腔中的壓力是通過活塞腔室結(jié)合體來控制，該活塞腔室結(jié)合體與雙向活塞腔室結(jié)合體連通，該雙向活塞腔室結(jié)合體是通過減壓閥來控制，該減壓閥是通過調(diào)速器來控制。
68.如權(quán)利要求67的馬達(dá)，其中該雙向致動器活塞腔室結(jié)合體與壓力槽連通，該槽與再加壓泵級聯(lián)連通，該再加壓泵級聯(lián)中的至少一泵與[該曲柄軸的，經(jīng)由另一曲柄軸]主軸桿連通，同時至少一泵與電動馬達(dá)連通，該馬達(dá)自蓄電池得到其能量，該蓄電池是通過諸如太陽能的能源充電，及/或通過來自諸如H2燃料電池的燃料電池的電力充電，及/或通過與該主軸桿連通的交流發(fā)電機(jī)充電。
69.如權(quán)利要求68的馬達(dá)，其中該上次提及的泵與該輔助動力源的該軸桿直接連通，該輔助動力源諸如燃燒馬達(dá)，該燃燒馬達(dá)燃燒自導(dǎo)電水的電解得到的H2及來自空氣的02，該水來自可填充的罐，且在必要時來自導(dǎo)電裝置儲存罐。
70.如權(quán)利要求67至69的馬達(dá)，其中該空腔中的該壓力另外通過與該壓力槽連通的活塞腔室結(jié)合體來控制。
71.如權(quán)利要求65的馬達(dá)，其中活塞的該封閉空腔中的壓力是通過與該馬達(dá)的主軸桿連通的活塞腔室結(jié)合體來控制，通過計算機(jī)以電子方式控制。
72.如權(quán)利要求65的馬達(dá)，其中活塞的該封閉空腔中的壓力是通過經(jīng)由凸輪輪組與該馬達(dá)的該主軸桿連通的活塞腔室結(jié)合體來控制，該凸輪輪組與凸輪軸連通。
73.如權(quán)利要求61或70的馬達(dá)，其中所述泵為活塞泵或旋轉(zhuǎn)泵。
74.如權(quán)利要求1至4、6至73的馬達(dá)，其中活塞圍繞該腔室的該中心軸線旋轉(zhuǎn)。
75.如權(quán)利要求1至4、6至73的馬達(dá)，其中該腔室正在旋轉(zhuǎn)中。
76.如權(quán)利要求74及75的馬達(dá)，其中該活塞及該腔室正在旋轉(zhuǎn)中。
77.如權(quán)利要求74至76的馬達(dá)，其中該致動器活塞腔室結(jié)合體包括至少兩個子腔室，該至少兩個子腔室包括致動器活塞，所述子腔室彼此連續(xù)地定位，藉此子腔室的第一圓形位置鄰近于另一鄰近子腔室 的第二圓形位置。
78.如權(quán)利要求77的馬達(dá)，其中所述子腔室為相同的。
79.如權(quán)利要求78的馬達(dá)，其中每一子腔室包括致動器活塞，所述活塞為相同的，其中每一活塞在每一子腔室中位于彼此不同的圓形位置處。
80.如權(quán)利要求74至79的馬達(dá)，其中該活塞的形狀在該沖程期間不改變。
81.如權(quán)利要求62或68的馬達(dá)，其中該壓力槽是通過可插入連接利用外部壓力源而加壓。
82.如權(quán)利要求54、62或68的馬達(dá)，其中該蓄電池是經(jīng)由可插入連接通過外部電源而充電。
83.一種活塞腔室結(jié)合體，其包括通過內(nèi)腔室壁(71、73、75)界定的細(xì)長腔室(70)，且包括在該腔室中的活塞裝置(76、76’、163)，該活塞裝置(76、76’、163)可相對于該腔室至少在該腔室的第一縱向位置與第二縱向位置之間密封地移動， 該腔室具有多個截面，所述截面在該腔室的該第一縱向位置及該第二縱向位置處具有不同截面面積，且在該腔室的該第一縱向位置與該第二縱向位置之間的中間縱向位置處具有至少實質(zhì)上連續(xù)的不同截面面積，該第一縱向位置處的截面面積大于該第二縱向位置處的截面面積， 該活塞裝置經(jīng)設(shè)計以調(diào)適自身及該密封裝置以使其在該活塞裝置自該腔室的第一縱向位置通過所述中間縱向位置至第二縱向位置的相對移動期間適應(yīng)該腔室的所述不同截面面積， 該活塞腔室結(jié)合體的特征在于:該活塞裝置(76,76'、163、189、189’)包括: 多個至少實質(zhì)上剛性的支撐部件(81、82、184)，其可旋轉(zhuǎn)地緊固至一共同部件出、23、.45、180)， 所述支撐部件設(shè)置于可彈性變形的裝置(79)中，該可彈性變形的裝置(79)通過所述支撐部件支撐，用于抵著腔室(70)的內(nèi)壁(71、73、75、155、156、157、158)密封，所述支撐部件可相對于該腔室(70)的縱向軸線(19)在10°與40°之間旋轉(zhuǎn)， 所述支撐部件(81、82、184)為可彎曲的。
84.如權(quán)利要求83的活塞腔室結(jié)合體，其中該腔室內(nèi)部或外部的該活塞可相對于該腔室壁密封地移動。
85.如權(quán)利要求83的活塞腔室結(jié)合體，其中所述支撐部件具有預(yù)定彎曲力。
86.如權(quán)利要求83的活塞腔室結(jié)合體，其中所述支撐部件(81、82、184)可旋轉(zhuǎn)以便至少大致平行于該縱向軸線(19)。
87.如權(quán)利要求83的活塞腔室結(jié)合體，其中該可彈性變形的裝置(79)是由聚胺基甲酸酯發(fā)泡體制成。
88.如權(quán)利要求87的活塞結(jié)合體，其中該發(fā)泡體包括聚胺基甲酸酯記憶發(fā)泡體及聚胺基甲酸酯發(fā)泡體 。
89.如權(quán)利要求88的活塞腔室結(jié)合體，其中該聚胺基甲酸酯發(fā)泡體包括大部分的聚胺基甲酸酯記憶發(fā)泡體及小部分的聚胺基甲酸酯發(fā)泡體。
90.如權(quán)利要求87至89的活塞腔室結(jié)合體，其中該聚胺基甲酸酯發(fā)泡體具備可撓性不透水層。
91.如權(quán)利要求90的活塞腔室結(jié)合體，其中該不透水層具有未受應(yīng)力制造尺寸，該未受應(yīng)力制造尺寸的圓周大致為在第二縱向或圓形位置處的該腔室的壁的圓周。
92.如權(quán)利要求83或86的活塞腔室結(jié)合體，其中該共同部件附接至曲柄軸。
93.如權(quán)利要求83或88的活塞腔室結(jié)合體，其中該共同部件附接至活塞腔室結(jié)合體，該活塞腔室結(jié)合體為外部雙向致動器。
94.一種活塞腔室結(jié)合體，其包括通過內(nèi)腔室壁(71、73、75)界定的細(xì)長腔室(70)，且包括在該腔室中的活塞裝置(76、76’、163)，該活塞裝置(76、76’ ,163)可相對于該腔室至少在該腔室的第一縱向位置與第二縱向位置之間密封地移動， 該腔室具有多個截面，所述截面在該腔室的該第一縱向位置及該第二縱向位置處具有不同截面面積，且在該腔室的該第一縱向位置與該第二縱向位置之間的中間縱向位置處具有至少實質(zhì)上連續(xù)的不同截面面積，該第一縱向位置處的截面面積大于該第二縱向位置處的截面面積， 該活塞裝置經(jīng)設(shè)計以調(diào)適自身及該密封裝置以使其在該活塞裝置自該腔室的該第一縱向位置通過所述中間縱向位置至該第二縱向位置的相對移動期間適應(yīng)該腔室的所述不同截面面積， 該活塞腔室結(jié)合體的特征在于: 該活塞裝置(49、49’)包括: 多個至少實質(zhì)上剛性的支撐部件(43)，其可通過軸桿(44)旋轉(zhuǎn)地緊固至活塞桿(45)， 所述支撐部件通過密封裝置(41)支撐，該密封裝置是由彈簧42支撐，用于抵著該腔室(70)的內(nèi)壁(71、73、75、155、156、157、158)密封，所述支撐部件可相對于該腔室(70)的縱向軸線(19)在與β2°之間旋轉(zhuǎn)， 可撓性不透水膜(薄片)(40)安裝于該密封裝置(O形環(huán))(41)中，且垂直于該腔室(I)的中心軸線(19)而定位， 該膜(可撓性不透水薄片)包括加固層， 所述支撐部件(裝置)、該密封裝置(O形環(huán))、該可撓性不透水膜(薄片)及該(臥置)彈簧在彼此上硫化。
95.如權(quán)利要求94的活塞腔室結(jié)合體，其中所述支撐部件(81、82、184)(裝置)可旋轉(zhuǎn)以便至少大致平行于該縱向軸線(19)。
96.如權(quán)利要求94的活塞腔室結(jié)合體，其中該可撓性加固層(薄片)包括螺旋形加固件。
97.如權(quán)利要求94的活塞腔室結(jié)合體，其中該加固層(薄片)包括同心形加固件，其定位于該腔室的該中心軸線周圍。
98.如權(quán)利要求94的活塞腔室結(jié)合體，其中該可撓性不透水膜(薄片)具有與該腔室的該中心軸線所成的大于90°的角度。
99.如權(quán)利要求98的活塞腔室結(jié)合體，其中該可撓性不透水膜(薄片)安裝于該活塞桿上。
100.如權(quán)利要求98的活塞腔室結(jié)合體，其中該可撓性不透水膜(薄片)在該活塞桿上硫化。
101.如權(quán)利要求83或94的活塞腔室結(jié)合體，其中該共同部件包括于活塞腔室結(jié)合體中。
102.如權(quán)利要求94的活塞腔室結(jié)合體，其中該可撓性不透水薄片是由發(fā)泡體支撐。
103.如權(quán)利要求102的活塞腔室結(jié)合體，其中該發(fā)泡體是通過剛性部件加固，該剛性部件可旋轉(zhuǎn)地緊固至該活塞桿。
104.一種活塞腔室結(jié)合體，其包括通過內(nèi)腔室壁(156、185、238)界定的腔室(162、 ，186、231)，且包括在該腔室內(nèi)部的活塞裝置，該活塞裝置可相對于該腔室壁至少在該腔室的第一縱向位置與第二縱向位置之間接合地移動， 該腔室具有多個截面，所述截面在該第一縱向位置及該第二縱向位置處具有不同截面面積及不同圓周長度，且在該第一縱向位置與該第二縱向位置之間的中間縱向位置處具有至少實質(zhì)上連續(xù)的不同截面面積及圓周長度，該第二縱向位置處的該截面面積及該圓周長度小于該第一縱向位置處的該截面面積及該圓周長度， 該活塞裝置包括容器(208,208'、217、217’、228、228’、258、258’、450、450’)，該容器可彈性變形，藉此提供該活塞的不同截面面積及圓周長度，從而調(diào)適該活塞使其在該活塞于該第一縱向位置與該第二縱向位置之間通過該腔室的所述中間縱向位置的相對移動期間適應(yīng)該腔室的所述不同截面面積及所述不同圓周長度， 該活塞裝置經(jīng)制造以具有該容器(208,208'、217、217’、228、228’、258、258’、450、450’)在其無應(yīng)力及不變形狀態(tài)下的制造尺寸，在該無應(yīng)力及不變形狀態(tài)下，該活塞的該圓周長度約等于在第二縱向位置處的該腔室(162、186、231)的圓周長度，該容器可在相對于該腔室的縱向方向而言為橫向的方 向上自其制造尺寸膨脹，藉此提供在致動器活塞自該第二縱向位置至該第一縱向位置的相對移動期間該活塞自其該制造尺寸的膨脹， 該容器(208,208'、217、217’、228、228’、258、258’ ,450,450')可彈性變形以提供該致動器活塞的不同截面面積及圓周長度， 該活塞腔室結(jié)合體的特征在于: 該活塞裝置(92,92'、146、146’、168、168’、208、208’、222、222’ ,222")包括可彈性變形的容器，該可彈性變形的容器包括可變形材料(103、103’、124、124’、136、137、173、173’、.174,174' 、205、205’ 、206、206’ 、215、215’ 、219、219’)。
105.如權(quán)利要求104的活塞腔室結(jié)合體，其中該腔室中的該活塞可相對于該腔室壁密封地移動。
106.如權(quán)利要求104或105的活塞腔室結(jié)合體，其中該可變形材料(103、103’、124、.124’、136、137、173、173’、174、174’、205、205’、206、206’、215、215’、219、219’)為流體或流體混合物，諸如水、蒸汽及/或氣體，或發(fā)泡體。
107.如權(quán)利要求106的活塞腔室結(jié)合體，其中該可變形材料(124、124’、136、174、.174’、205、205’、219、219’)為至少實質(zhì)上不可壓縮的。
108.如權(quán)利要求106或107的活塞腔室結(jié)合體，其中該容器為充氣式的。
109.如權(quán)利 要求104或105的活塞腔室結(jié)合體，其中該結(jié)合體另外包括活塞桿，該容器的壁包括可撓性材料，該可撓性材料在該活塞桿上硫化。
110.如權(quán)利要求109的活塞腔室結(jié)合體，其中該容器的壁包括具有加固件的至少一層，其最接近于該活塞桿而定位且在該活塞桿上硫化；及不具有加固件的一層，其在具有一加固件的該層上硫化。
111.如權(quán)利要求110的活塞腔室結(jié)合體，其中加固帶平行于該活塞的中心軸線而放置，且為可彎曲的。
112.如權(quán)利要求108或109的活塞腔室結(jié)合體，其中該容器的壁包括兩個加固層，其中所述層的所述加固件彼此以極小的角度相交。
113.如前述權(quán)利要求中任一項的活塞腔室結(jié)合體，其中容器型活塞的長度放大，以使得橢圓體形活塞的形狀在第二縱向位置處保持其形狀，但在位于第一縱向位置上時并非其大小。
114.如權(quán)利要求51的馬達(dá)，其中與壓力槽及第三圍封式空間連通的壓力調(diào)節(jié)器與調(diào)速器連通。
115.如權(quán)利要求51的馬達(dá)，其進(jìn)一步包括兩個汽缸，其中每一汽缸的該第三圍封式空間經(jīng)由兩個子曲柄軸的連接而彼此連通，該兩個子曲柄軸包括于該馬達(dá)的曲柄軸中，且每一汽缸的第二圍封式空間在該曲柄軸外部彼此連通。(圖19)
116.如權(quán)利要求115的馬達(dá)，其中兩個活塞腔室結(jié)合體的曲柄軸配置，連接器桿經(jīng)定位而彼此成180°。(圖19)
117.如權(quán)利要求115及116的馬達(dá)，其進(jìn)一步包括超過兩個汽缸，其中第二圍封式空間經(jīng)由該現(xiàn)有的兩個汽缸的所述子曲柄軸的連接而連接，其中添加了該汽缸的子曲柄軸的第二圍封式空間。(圖19)
118.如權(quán)利要求52的馬達(dá)，其進(jìn)一步包括兩個汽缸，其中一汽缸的第二縱向位置與第二汽缸的第一縱向位置處于相同幾何位階，兩個致動器活塞彼此經(jīng)由曲柄軸連通，該曲柄軸包括兩個經(jīng)連接的子曲柄軸，每一致動器活塞一個子曲柄軸，其中這些致動器活塞的所述連接桿經(jīng)定位而彼此成180°。(圖17)
119.如權(quán)利要求118的馬達(dá)，其進(jìn)一步包括用于所述汽缸中的每一個的ESVT泵，其中所述泵針對該兩個汽缸經(jīng)由致動器活塞中之一的圍封式空間與致動器活塞中另一個的圍封式空間的連通而結(jié)合成泵，所述圍封式空間包括于該曲柄軸中，所述圍封式空間彼此在所述子曲柄軸的連接點處連通。(圖17)
120.如權(quán)利要求119的馬達(dá)，其進(jìn)一步包括閥，所述閥敞開及封閉該ESVT泵與第二圍封式空間或第三圍封式空間之間的連接，而每一連接具有止回閥或止回閥功能，所述閥是通過該ESVT泵的壓力及/或通過挺桿來控制，所述挺桿與凸輪軸連通，該凸輪軸與輔助馬達(dá)的該主軸桿連通。(圖17)
121.如權(quán)利要求118至120的馬達(dá)，其進(jìn)一步包括超過兩個汽缸，其中每一添加的汽缸經(jīng)由現(xiàn)有子曲柄軸的經(jīng)連接的子曲柄軸的圍封式空間而連通。(圖17)
122.如權(quán)利要求52的馬達(dá)，其進(jìn)一步包括兩個汽缸，其中一汽缸的第一縱向位置與第二汽缸的第一縱向位置處于相同幾何位階，兩個致動器活塞彼此經(jīng)由曲柄軸連通，該曲柄軸包括兩個經(jīng)連接的子曲柄軸，每一致動器活塞一個子曲柄軸，其中這些致動器活塞的所述連接桿經(jīng)定位而彼此成0°。(圖18)
123.如權(quán)利要求122的馬達(dá)，其進(jìn)一步包括用于所述汽缸中的每一個的ESVT泵，其中所述泵針對該兩個汽缸經(jīng)由致動器活塞中之一的圍封式空間與致動器活塞中另一個的圍封式空間的連通而結(jié)合成泵，所述圍封式空間包括于該曲柄軸中，所述圍封式空間彼此在子曲柄軸的連接點處連 通。(圖18)
124.如權(quán)利要求123的馬達(dá)，其進(jìn)一步包括閥，所述閥敞開及封閉該ESVT泵與第二圍封式空間或第三圍封式空間之間的連接，而每一連接具有止回閥或止回閥功能，所述閥是通過該ESVT泵的壓力及/或通過挺桿來控制，所述挺桿與凸輪軸連通，該凸輪軸與輔助馬達(dá)的該主軸桿連通。(圖18)
125.如權(quán)利要求122至124的馬達(dá)，其進(jìn)一步包括超過兩個汽缸，其中每一添加(耦接)的汽缸的一個或多個圍封式空間是經(jīng)由與現(xiàn)有子曲柄軸的連接中的填充物而分離，且其中所述添加的汽缸的動力沖程與現(xiàn)有汽缸的返回沖程同步。(圖18)
126.如權(quán)利要求52的馬達(dá)，其進(jìn)一步包括2個汽缸，其中連接桿處于彼此成180°的位置中，而所述腔室關(guān)于其第一縱向位置及第二縱向位置具有相同幾何位置。(圖18)
127.如權(quán)利要求115至126的馬達(dá)，其中所述活塞腔室結(jié)合體用于一子曲柄軸中的圍封式空間中的每一個，所述活塞腔室結(jié)合體改變汽缸中的速度/壓力，彼此經(jīng)由雙路致動器的電壓力調(diào)節(jié)器而連通，所述雙路致動器使所述活塞腔室結(jié)合體中的每一個的活塞桿移動，且與外部調(diào)速器連通。
128.如權(quán)利要求115至127的馬達(dá)，其中所述泵的所述活塞桿對所述活塞中的流體加壓，是通過由蓄電池供電的雙路致動器活塞來供以動力，該蓄電池是由輔助動力源來供電。
129.如權(quán)利要求115至128的馬達(dá)，其中所述泵的所述活塞桿對所述活塞中的流體加壓，是通過由蓄電池供電的雙路致動器活塞來供以動力，該蓄電池是由輔助動力源來供電。
130.如權(quán)利要求115至129的馬達(dá)，其中所述泵的所述活塞桿對所述活塞中的流體加壓，是通過由曲柄軸供以動力的雙路致動器活塞來供以動力，該曲柄軸是由輔助動力源來供以動力。
131.如權(quán)利要求115至130的馬達(dá)，其中所述泵的所述活塞桿對所述活塞中的流體加壓，是通過由凸輪軸供以動力的雙路致動器活塞來供以動力，該凸輪軸是由輔助動力源來供以動力。
132.如權(quán)利要求52的馬達(dá)，其包括圓形腔室及致動器活塞，其中活塞桿可在一汽缸中密封地移動，且該活塞桿內(nèi)部的圍封式空間與壓力控制器連通，該壓力控制器與定位于遠(yuǎn)程的調(diào)速器連通，而該圍封式空間的大小是通過具有圓錐形腔室的泵來調(diào)節(jié)，該圓錐形腔室的末端在凸輪輪廓之上運轉(zhuǎn)，該凸輪輪廓是通過輔助電動馬達(dá)來驅(qū)動，該輔助電動馬達(dá)使該凸輪轉(zhuǎn)動，且獨立于該馬達(dá)而圍繞同一主馬達(dá)軸桿轉(zhuǎn)動。
133.如權(quán)利要求132的馬達(dá)，其中致動器活塞具有壁、加固件，該壁安裝于固定于活塞桿上的末端上，及在一可移動末端上，該可移動末端可在該活塞桿上密封地滑動。
134.一種活塞腔室結(jié)合體，其包括通過內(nèi)腔室壁(71、73、75)界定的細(xì)長腔室(70)，且包括在該腔室中的活塞裝置(76、76’、163)，該活塞裝置可相對于該腔室至少在該腔室的第一縱向位置與第二縱向位置之間密封地移動， 該腔室具有多個截面，所述截面在該腔室的第一縱向位置及第二縱向位置處具有不同截面面積，且在該腔室的第一縱向位置與第二縱向位置之間的中間縱向位置處具有至少實質(zhì)上連續(xù)的不同截面面積，該第一縱向位置處的截面面積大于該第二縱向位置處的截面面積， 該活塞裝置經(jīng)設(shè)計以調(diào)適自身及該密封裝置以使其適應(yīng)在該活塞裝置自該腔室的第一縱向位置通過所述中間縱向位置至第二縱向位置的相對移動期間該腔室的所述不同截面面積，該活塞裝置(1300)包括: 多個加固銷(1302、1303、1304)，其可旋轉(zhuǎn)地緊固至由固持器(1308)包括的固持器板(1307)，所述加固銷提供于通過所述加固銷支撐的彈性可撓性發(fā)泡體中以用于抵著該腔室(70)的內(nèi)壁(XXXX)密封，所述加固銷可相對于該腔室(70)的縱向軸線(1319)在0°與40°之間旋轉(zhuǎn)， 一不透水層1305，其為彈性可撓性的， 該活塞腔室結(jié)合體的特征在于: 所述加固銷由金屬制成， 該固持器板由金屬制成，且在超過一行(1326、1327、1328)中包括小的封閉修圓端孔(1329,1330,1331)， 所述加固銷通過磁力緊固至該固持器板。
135.—種活塞腔室結(jié)合體，其包括通過內(nèi)腔室壁界定的細(xì)長腔室，且包括在該腔室中的活塞裝置，該活塞裝置可相對于該腔室至少在該腔室的第一縱向位置與第二縱向位置之間密封地移動， 該腔室具有多個截面，所述截面在該腔室的第一縱向位置及第二縱向位置處具有不同截面面積，且在該腔室的第一縱向位置與第二縱向位置之間的中間縱向位置處具有至少實質(zhì)上連續(xù)的不同截面面積，該第一縱向位置處的截面面積大于該第二縱向位置處的截面面積，該活塞裝置經(jīng)設(shè)計以調(diào)適自身及該密封裝置以使其適應(yīng)在該活塞裝置自該腔室的第一縱向位置通過所述中間縱向位置至第二縱向位置的相對移動期間該腔室的所述不同截面面積，其中 該活塞裝置包括彈性可變形容器，該彈性可變形容器包括可變形材料，該可變形材料為流體或流體混合物，諸如水、蒸汽及/或氣體，或發(fā)泡體， 該活塞腔室結(jié)合體的特征在于: 該容器的壁包括分離壁部分(2106、2112、2113、2123、2133、2142、2143、2207、22xx、22xx〃、2244、2244〃、2145、2199、2238)，該分離壁部分具有比該容器的壁的其余部分大的圓周，且包括與該腔室的壁的接觸區(qū)域。
136.—種活塞腔室結(jié)合體，其包括通過內(nèi)腔室壁(71、73、75)界定的細(xì)長腔室(70)，且包括在該腔室中的活塞裝置(76、76’、163)，該活塞裝置可相對于該腔室至少在該腔室的第一縱向位置與第二縱向位置之間密封地移動， 該腔室具有多個截面，所述截面在該腔室的第一縱向位置及第二縱向位置處具有不同截面面積，且在該腔室的第一縱向位置與第二縱向位置之間的中間縱向位置處具有至少實質(zhì)上連續(xù)的不同截面面積，該第一縱向位置處的截面面積大于第二縱向位置處的該截面面積， 該活塞裝置經(jīng)設(shè)計以調(diào)適自身及該密封裝置以使其適應(yīng)在該活塞裝置自該腔室的第一縱向位置通過所述中間縱向位置至第二縱向位置的相對移動期間該腔室的所述不同截面面積，該活塞裝置(1300) 包括: 多個加固銷(1352、1353、1354)，其可旋轉(zhuǎn)地緊固至由固持器(1359)包括的固持器板(1358)， 所述加固銷提供于通過所述加固銷支撐的彈性可撓性發(fā)泡體中以用于抵著該腔室(XXXX)的內(nèi)壁(XXXX)密封，所述加固銷可相對于該腔室(70)的縱向軸線(1319)在0°與40°之間旋轉(zhuǎn)， 不透水層1305，其為彈性可撓性的， 該活塞腔室結(jié)合體的特征在于: 所述加固銷由塑料制成，其具有球體形狀末端(1355、1356、1357)， 該固持器板在超過一行(1326、1327、1328)中包括小的封閉修圓球體空腔(1360、1361,1362)， 所述球體形狀末端配合至所述修圓球體空腔中， 該固持器板進(jìn)一步包括用于引導(dǎo)所述加固銷的開口(1363、1364、1365)。
137.如權(quán)利要求1至136中任一項的馬達(dá)，其進(jìn)一步包括圓形腔室(4001)，其中 活塞(4000)繞著該腔室的中心點(3995)移動，連接桿(4003)具有中心軸線(4008)，且軸桿(4002)具有中心軸線，其中該活塞(4000)通過連接桿(4003)連接至該軸桿(4002)。
138.如權(quán)利要求137的馬達(dá)，其中該連接桿(4003)定位成垂直于該軸桿(4002)，該連接桿(4003)的中心軸線(4008)及軸桿(4002)的中心軸線穿過該中心點(3995)。
139.如權(quán)利要求137或138的馬達(dá)，其進(jìn)一步包括延伸桿(4020)，其中該連接桿(4003)經(jīng)由延伸桿(4020)連接至該活塞(4000)，該連接桿(4003)的中心軸線(4008)與該腔室(4001)中心軸線(3996)的交叉點(3990)與該延伸桿(4020)的末端(3991)之間的距離(1、I’)為可變的。
140.如權(quán)利要求137或138的馬達(dá)，其進(jìn)一步包括壓力管理系統(tǒng)，及輪轂，該輪轂將該連接桿安裝至該軸桿上，其中該活塞(4000)經(jīng)由該軸桿(4002)的通道(4004)、該軸桿(4002)的壁中的通道(4006)、該輪轂(4009)中的通道(4006’)、該連接桿(4003)的通道(4005)及該延伸桿(4020)中至該活塞(4000)的空間(4026)的通道(4025)，經(jīng)由該延伸桿(4020)中的通道(4027)與該壓力管理系統(tǒng)連通。
141.如權(quán)利要求137至140的馬達(dá)，其中該輪轂(4009)包括配重(3994)。
142.如權(quán)利要求137至141的馬達(dá)，其中該軸桿(4002)通過輪轂(4009)滑動地安裝至該連接桿(4003)上，該輪轂包括配合至該軸桿(4002)的凹槽(4007’)中的齒(4007)。
143.如權(quán)利要求142的馬達(dá)，其中該活塞(4000)的內(nèi)部(4026)與該壓力管理系統(tǒng)之間經(jīng)由分別為延伸桿(4020)、連接桿(4003)、輪轂(4009)的壁、軸桿(4002)的壁及軸桿(4002)的所述通道(4025)、(4005)、(4006’)、(4006)及(4008)的連通為恒定的。
144.如權(quán)利要求137至143的馬達(dá)，其中軸桿(4032)通過輪轂(4038)連接至連接桿(4033)，該輪轂包括配合至該軸桿(4002)的凹槽(4007’)中的齒(4007)，且另外其中該圓形腔室4001經(jīng)由安裝于輪轂(4035)上的輪輻(4034)連接至該軸桿(4002)，其中軸承(4039)定位于該輪轂(4035)與該軸桿(4002)之間，其中在連接至該連接桿(4033)的該輪轂(4038)與該軸桿(4032)之間具有通道(4043)，該通道經(jīng)由該輪轂(4038)的壁中的通道(4045)與連接桿(4033)的通道(4046)恒定地連通，且經(jīng)由該軸桿(4032)的壁中的通道(4044)與軸桿(4032)的通道(4034)恒定地連通。(圖91B)
145.如權(quán)利要求137至144的馬達(dá)`，其中軸承(5100)為輪轂(5101)的一部分及輪轂5104的一部分，該輪轂(5101)將該(活塞經(jīng)由)連接桿(5102)組裝至軸桿(5103)，該輪轂5104將(懸掛該腔室的)輪輻(5015)連接至該軸桿(5103)，該連接桿(5102)具有通道(5109)且該軸桿(5103)具有通道(5114)，所述通道之間的連通通過該軸承(5100)中斷。(圖 91C、圖 91D)。
146.如權(quán)利要求144或145的馬達(dá)，其中軸桿(4002)通過該軸桿(4040)的部分(4046)的減小的直徑而包括額外通道(4041)，且定位于該部分(4046)的壁中的通道(4042)附近。
147.如權(quán)利要求146的馬達(dá)，其中連接桿(4003)的通道(4035)與軸桿(4032)的通道(4034)之間的連通為恒定的。
148.如權(quán)利要求137至147的馬達(dá)，其進(jìn)一步包括具有在其中移動的活塞的3個圓形腔室、外殼、輪轂、馬達(dá)軸桿及齒輪箱，其中所述腔室(4092)定位成彼此平行且通過該外殼(4095)互連，且其中所述活塞(4091)通過輪轂(5005)組裝至該馬達(dá)軸桿(4094)上，該馬達(dá)軸桿(4094)直接與該齒輪箱(4093)的軸桿(5004)連通，該馬達(dá)包括傳動軸軸桿(5000)且該馬達(dá)軸桿(4094)內(nèi)的通道(5002)與每一活塞(4091)的圍封式空間(5003)連通且與該壓力管理系統(tǒng)(5001)連通。
149.如權(quán)利要求137至147的馬達(dá)，其進(jìn)一步包括具有在其中移動的活塞的3個圓形腔室、外殼板、馬達(dá)軸桿及具有可變間距輪子及帶的齒輪，其中所述腔室通過該外殼板(5017)連接至彼此，所述活塞(5011)通過連接桿(50xx)及輪轂(5019)連接至該馬達(dá)軸桿(5013)，間距輪子(5014)定位于該馬達(dá)(5010)的兩側(cè)的每一個上，且其中所述可變間距輪子(5014)通過安裝于車輛的輪子軸桿5016上的帶(5021)連接至相當(dāng)?shù)妮喿?5015)，所述可變間距輪子(5014、5015 ;5014’、5015’)可為低間距及高間距，其中所述間距輪子(5014、.5015 ;5014，、5015，)的輪子軸桿(5016)之間的距離x保持不變。
150.如權(quán)利要求137至147的馬達(dá)，其進(jìn)一步包括3個旋轉(zhuǎn)圓形腔室、中心軸桿、輪轂、一腔室的每一側(cè)上的角落、外部齒輪箱及壓力管理系統(tǒng)，其中所述角落(5023、5023’)連接至每一腔室(5021)，該中心軸桿(5022)包括軸承(5033)及內(nèi)部軸桿(5032)，該內(nèi)部軸桿(5032)包括通道(5037)及輪轂(5034)，該通道(5037)經(jīng)由連接桿的通道(5039)與每一活塞(5025)的內(nèi)部空間(5038)連通，該中心軸桿(5022)包括在每一活塞(5025)的每一輪轂(5034)外部的部分(5022’)且進(jìn)一步包括軸承(5033)，該軸承包括對應(yīng)于該中心軸線(5022)的部分的部分(5033’)，且所述輪轂5034安裝至該內(nèi)部軸桿(5032)上，該中心軸線(5022)與外部齒輪箱(5024)連通，而每一腔室(5021)包括定位成離該中心軸線(5022)最遠(yuǎn)的環(huán)(5026)。
151.如權(quán)利要求1至150中任一項的馬達(dá)，其進(jìn)一步包括壓力管理系統(tǒng)，及車輛，以及其它兩個平行定位的輪子，每一輪子上安裝一個馬達(dá)，所述輪子能夠繞著一中心轉(zhuǎn)動，其中用于所述馬達(dá)(1970、1971)中每一個的該壓力管理系統(tǒng)(1983)通過分別的轉(zhuǎn)動角度a及b經(jīng)由信號(1981、1982)控制，其中角度a>b，所述信號被傳送至計算機(jī)(1983)、在該計算機(jī)中進(jìn)行處理且產(chǎn)生控制信號(1984、1985)，所述控制信號被傳送至所述馬達(dá)(1970、1971)中的每一個。
【文檔編號】F16J10/02GK103782070SQ201280042865
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月1日
【發(fā)明者】N.范德布魯姆 申請人:Nvb復(fù)合材料國際英國有限公司