DE3201555A1

DE3201555A1 - Vorrichtung zur ausnutzung der selbst erzeugten fahrtwindkraefte und zur umwandlung dieser kraefte in antriebskraefte

Info

Publication number: DE3201555A1
Application number: DE19823201555
Authority: DE
Inventors: Götz 3006 Burgwedel Nachtigall
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-04-06
Filing date: 1982-01-20
Publication date: 1984-02-16

Description

Vorrichtung zur Ausnutzung der selbst erzeugten
Fahrtwindkräfte und zur Umwandlung dieser Kräfte in Antriebskräfte.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekanntlich wird durch die Relativbewegung zwischen einem Fahrzeug und der Luft der sogenannte Fahrtwind erzeugt. Diesen Fahrtwind zu nutzen und in Antriebskraft umzuwandeln, ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Aufgabenlösung können die von einem Fahrzeug selbst erzeugten Fahrtwindkräfte wirkungsvoll und mit hohem Wirkungsgrad zum Antrieb eines Windrades ausgenutzt werden, das wiederum einen Stromerzeuger antreiben kann oder das als zusätzliches mechanisches Antriebsmittel einsetzbar ist.
Die Erfindung erfordert zwar gegebenenfalls einen völlig neuartigen Aufbau der Dachkonstruktion eines Fahrzeugs, ermöglicht aber die Nutzung bisher nicht ausgenutzter freier Energie, wodurch herkömmliche Energie eingespart werden kann.
Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet Von besonderem Vorteil ist die Weiterbildung gemäß Anspruch 6; durch die trichterförmige Erweiterung der Austrittskammer zur Austrittsöffnung hin fällt ein großer Teil der normalerweise auftretenden Sogkräfte weg.
Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert werden.
Es zeigt Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ausnutzung der Fahrtwindkräfte und zur Umwandlung dieser Kräfte in Antriebskräfte an einem Fahrzeug, Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in perspektivischer Darstellung, Fig. 3 eine Vorrichtung ähnlich der nach Fig. 1, bei der die Fahrtwindenergie zum Aufladen einer Batterie genutzt wird, Fig. 4 eine Vorrichtung ähnlich der nach Fig. 1 oder 3, bei der die Fahrtwindenergie direkt für den Antrieb des Fahrzeugs genutzt wird, Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Fahrzeug und Fig. 6 eine besondere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei Verwendung an einem Zug.
Gleiche Bauteile sind in den Figuren der Zeichnung mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Ein möglichst strömungsgünstig ausgebildetes Fahrzeug 2, das vorzugsweise elektrisch angetrieben ist, ist mit einer Vorrichtung 4 zur Ausnutzung des selbst erzeugten Fahrtwindes ausgestattet. Diese Vorrichtung 4 kann integriert mit der Karosserie 6 des Fahrzeugs 2 ausgebildet sein. Sie weist einen mit einer Eintrittsöffnung 10 und einer Austrittsöffnung 12 versehenen Windkanal 8 auf, der im wesentlichen oberhalb des Fahrzeugs angeordnet und an diesem sozusagen als zusätzlicher Überbau oder Dachaufbau vorgesehen ist. Der Windkanal 8 besteht aus einer sich in Fahrtrichtung, also nach vorn, erweiternden vorderen Eintrittskammer 13, einer sich daran entgegengesetzt zur Fahrtrichtung, also nach hinten, stetig anschließenden mittleren Kammer 14 mit verengtem Querschnitt und einer hinteren Austrittskammer 16, deren Querschnitt sich vorzugsweise von der Kammer 14 ausgehend nach hinten erweitert. Die Verjüngung bzw. Querschnittsverringerung im Bereich der mittleren Kammer kann entweder in der senkrechten, horizontalen oder in beiden Ebenen vorgesehen sein.
Im verengten Bereich des Windkanals 8, also im Bereich der mittleren Kammer 14, ist ein Windrad 18, hier in Form eines Schaufelrades, angeordnet, das durch den Fahrtwind in Drehbewegung versetzt wird und dessen Drehbewegung zum Antrieb beispielsweise eines Stromerzeugers oder unmittelbar des Fahrzeugs selbst nutzbar ist, vgl. Fig. 3 und 4.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 treibt das Windrad 18 einen Stromerzeuger 20 an, der über einen Schalter 22 mit den Klemmen einer Batterie 24 zum Laden dieser Batterie oder mit den Anschlüssen eines elektrischen Antriebsmotors 25 zur Speisung desselben verbindbar ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 treibt das Windrad 18 über ein geeignetes Getriebe 28 unmittelbar eine Fahrzeugachse 30 an, hier die hintere, während der Hauptantrieb durch einen Elektromotor 32 erfolgt, der hier auf die Vorderräder 34 wirkt und von einer Batterie 36 gespeist wird.
Die obere Wand 37 des Windkanales 8 ist nun so ausgebildet, daß auch bei höheren Geschwindigkeiten keine Auftriebskräfte entstehen, die versuchen, das Fahrzeug von der Straße ahzuheben. Hierzu ist diese obere Wand 37 im Querschnitt gerade umgekehrt ausgebildet wie der Tragflügel eines Flugzeuges, wie dies deutlich der Fig. 1 entnehmbar ist.
Um das Fahrzeug 2 bei hohen Geschwindigkeiten noch besser auf der Fahrbahn zu halten, kann, wie in der Ausführungsform nach Fig. 5 dargestellt ist, unterhalb der unteren Wandung der Eintrittskammer 13 des Windkanales 8 ein zusätzlicher Sogspalt 38 vorgesehen werden, der über eine Öffnung 40 in den Windkanal 8 einmündet.
Die oben beschriebene Vorrichtung ist auch bei Zügen einsetzbar; eine mögliche Ausführungsform zeigt die Fig. 6.
Die Vorrichtung ist dann vorzugsweise an jedem Einzelfahrzeug des Zuges ausgebildet.
Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt.
Der durch das Fahrzeug erzeugte eigene Fahrtwind tritt in die Eintrittsöffnung 1o des Windkanales 8 ein und wird infolge der allmählichen Querschnittsverringerung zur mittleren Kammer 14 hin komprimiert. Hierdurch erfährt der Fahrtwind eine Geschwindigkeitszunahme. An der Stelle etwa der höchsten Windgeschwindigkeit ist das Windrad 18 angeordnet, das von dem Wind in Drehbewegung versetzt wird. Nach Eintritt in die Austrittskammer 16, deren Querschnitt sich allmählich nach hinten erweitert, nimmt die Geschwindigkeit des Fahrtwindes wieder ab.
Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet selbstverständlich auch bei Einfall von natürlichem Wind, beispielsweise bei einem stehenden Fahrzeug.

Claims

Ansprüche Vorrichtung zur Ausnutzung der selbst erzeugten Fahrtwindkräfte und zur Umwandlung dieser Kräfte bei einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug (2) mit einem den Fahrtwind aufnehmenden Windkanal (8) ausgestattet ist, der eine Querschnittsverringerung (14) aufweist, in deren Bereich ein Windrad (18) drehbar angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Windkanal (18) als Überbau oder Dachaufbau des Fahrzeugs ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Wand des Windkanals von der Fahrzeugkarossierie, insbesondere dem Dach des Fahrzeugs gebildet wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wand (37) des Windkanals (18) im Querschnitt in etwa entgegengesetzt zum Tragflügel beispielsweise eines Flugzeuges ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Windrad (18) als Schaufelrad ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Windkanal (18) eine erweiterte Eintrittsöffnung (1o) aufweist, an die sich eine sich allmählich entgegengesetzt zur Fahrtrichtung verjüngende Eintrittskammer (13) anschließt, welche in eine mittlere Kammer (14) mit verringertem Querschnitt übergeht, in der das Windrad (18) angeordnet ist und an die sich dann eine sich zu einer Austrittsöffnung (12) hin erweiternde Austrittskammer (16) anschließt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Eintrittskammer (13) ein in diese Kammer einmündender Sogspalt (38) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Windrad (18) in Wirkverbindung mit einer Vorrichtung (20) zur Erzeugung von elektrischem Strom und/ oder einer Antriebsachse (30) des Fahrzeugs steht.