汽车防浸泡装置申报材料.doc

汽车防浸泡装置 编号：_2015年桂林电子科技大学第十四届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛校内重点项目立项申报材料项目名称：汽车防浸泡装置申报学院：材料科学与工程学院项目申报成员：王佳慧、苏成志、甘芳瑜宁寿航、黄女珍、韦登贵、王秀金 二一四年十一月A、申报者情况申 报 者 情 况姓名王佳慧性别女出生年月1994-12现学历 A A大学本科 B硕士研究生申报单位桂林电子科技大学材料科学与工程学院专 业材料科学与工程学号1301010205学制4 年作品全称汽车防浸泡装置合 作 者 情 况姓名性别学号电话所在单位备注苏成志男110103012015607837172材料科学与工程学院有无合作者请在此说明： 有 无甘芳瑜女120101010215507738179材料科学与工程学院宁寿航男120102011715697734239材料科学与工程学院黄女珍女120058010413557831204商学院韦登贵男130101013215078326922材料科学与工程学院王秀金女130101020618677367670材料科学与工程学院B、科技发明制作 申报作品情况作品全称汽车防浸泡装置作品分类（在选项上画）A.信息技术(包括计算机.电信.通信.电子等)B.机械与控制(包括机械、仪器仪表、自动化控制、工程、交通、建筑等)C.数理(包括数学、物理、地球与空间科学等)D生命科学(包括生物、食品等)E.能源化工(包括能源、材料、生态、环保等)F.外观设计(包括电脑艺术设计、机械CAD等)作品设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标本产品是汽车防浸泡装置。 由于近年来经济快速发展，导致汽车数量不断激增。且近年气候异常，台风洪水频发，造成大量轿车被洪水浸泡。基于满足市场需求，研发出一款汽车防浸泡装置，避免汽车受洪水、内涝浸泡造成的损失，也能很好的保护车上人员的生命安全。产品原理：通过气囊的浮力，借助铝合金卡座将浮力转化为对汽车向上的支持力，使汽车浮于水面上。产品创新点：市场上尚无实用化的同类产品,相较于同类产品专利,本产品具有携带方便, 操作简单,实用性强,且无需移动汽车便可以完成安装，能在堵车的极端情况下使用，性价比高,具有良好的市场前景.作品的科学性先进性(必须说明与现有技术相比.该作品是否有突出的实质性技术特点和显著进步。请提供技术性说明和参考文献资料)经过调查，市场上并不存在成熟的汽车防浸泡装置，只是有相关类似的专利，例如，申请日为2012年7月28日、申请号为201210278294.5的发明专利汽车防水淹安全气囊装置公开了一种安装在汽车底部的气囊装置，它的工作原理是通过置于汽车底盘的8个安全气囊的自动充气膨胀产生浮力，最终使汽车脱离水面。但是生产这8个安全气囊的成本就将达到16000元，大面积推广可行性不高。同时将安全气囊安装于汽车底盘的技术要求较高并有可能造成安全隐患，不具备大范围商业化的可能。申请日为2012年8月17日、申请号为201220411558.5的新型实用专利一种汽车防浸泡装置公开了一种汽车防水袋，易于携带，并能防住一定程度的积水。但其缺点在于遇到汽车停在车库或者是堵车的情况下就不能使用。由于这些原因，以上的专利都没有做出产品，因而市场上没有相关产品的出售。而本装置相比其它作品的优点在于：携带方便、操作简单、成本低廉、实用性强，使得车主在遭遇突发性水灾时能迅速的保护爱车，免受洪水浸泡，具有巨大的实用性与操作性。参考文献【1】闫传东,汽车防水淹安全气囊装置,CN201210278294.5,2012-11-21.【2】彭焕炳,一种汽车防浸泡装置, CN201220411558.5,2013-02-06.作品所处阶段A实验阶段 B 中试阶段 C 生产阶段 D_(自填) 作品所展示的形式实物 产品 模型图纸 磁盘现场 演示图片 样品 录像 使用说明及该作品的技术特点和优势,提供该产品的适应范围及推广前景的技术性说明及市场分析和经济效益预测产品介绍：本产品由1.四个高强度铝合金材质的轮胎卡座；2.一个可充气的环状气囊；3.一根高强度的便携尼龙绳；4.一个充气泵组成。产品工作过程：（如图1）把气囊2展开，从汽车4顶部往下套，将四个铝合金卡座1卡住汽车四个轮胎，并将卡座置于气囊上、充气泵置于汽车顶部，由汽车点烟器的电源对充气泵进行供电。通过充气泵充气，使得卡座1卡紧四个车轮，利用气囊2的浮力使汽车4浮在水面上。在气囊工作过程中，由于充气泵底部有一磁铁，因而能将充气泵牢牢的抓在汽车顶部。尼龙绳5一端固定在车上，另一端固定在安全位置，避免汽车随水流飘走。图1 产品工作示意图 产品适用范围：由于本产品是车用防浸泡装置，因此决定了销售区域为易受洪涝、台风灾害等影响严重的沿海发达省份以及易遭内涝的城市。销售对象为广大车主以及停车场、保险公司等机构。产品市场分析及经济效益预测：目前，我国而言汽车保有量世界第二，家庭轿车保有量更是屡创新高，目前已经破5000万。其中由于沿海省份多为经济发达省份，例如广东省（如图2），其汽车保有量在全国汽车保有量中占有非常大的比重。而我国台风，洪涝灾害频发，其中沿海省份洪涝灾害更是尤为严重，因此，每年被洪水浸泡的汽车量十分巨大，这是一个非常巨大的市场。同时本公司调查发现，市场上还不存在成熟的汽车防浸泡装置，汽车防浸泡市场是空白的，是非常巨大，非常有潜力的潜在市场。就经济、实用方面来说本公司的产品物廉价美，操作简单，携带方便（空间体积小，可置于汽车后备箱），具有很强的市场竞争力。如果我们能抢占先机，开拓汽车防浸泡市场，必将会创造巨大的财富。图2 广东省汽车保有量与被淹数量比较图专利申报情况 提出专利申报申报号 申报日期： 年 月 日 已获专利权批准(批准证书见附件)批准号 201320841008.1 批准日期： 2014年7 月17日 未提出专利申请附件：专利证书2015年桂林电子科技大学第十四届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛校内重点项目立项作品说明书目录作品内容简介71 、研制背景及意义82、 设计时考虑的主要问题83 、理论设计计算84、 工作原理及性能分析95、 创新点及应用96、产品的具体工作流程107、附图说明10作品内容简介本产品是汽车防浸泡装置。近年由于气候异常，台风洪水频发，造成大量轿车被洪水浸泡。基于保护广大爱车人士的爱车需求，研发出这款汽车防浸泡装置，能经济、科学、实用的保护汽车，能有效避免车主的爱车受洪水、内涝的浸泡造成的巨大经济损失，也能很好的保护车上人员的生命安全。产品原理：通过气囊的浮力，借助铝合金卡座将浮力转化为对汽车向上的支持力，使汽车浮于水面上，避免被洪水、内涝水浸泡。图一 产品工作示意图 产品组成：1.四个高强度铝合金材质的轮胎卡座2.一个可充气的环状气囊3.一根高强度的便携尼龙绳4一个充气泵右图（图一）是产品工作示意图，产品工作过程：把气囊2展开，从汽车4顶部往下套，将四个铝合金卡座1卡住汽车四个轮胎，并将卡座置于气囊上、充气泵置于汽车顶部，由汽车点烟器的电源对充气泵进行供电。通过充气泵充气，使得卡座1卡紧四个车轮，利用气囊2的浮力使汽车4浮在水面上。在气囊工作过程中，由于充气泵底部有一磁铁，因而能将充气泵牢牢的抓在汽车顶部。尼龙绳5一端固定在车上，另一端固定在安全位置，避免汽车随水流飘走。整个装置携带方便、操作简单、成本低廉、实用性强，使得车主在遭遇突发性水灾时能迅速的保护爱车，免受洪水浸泡，具有巨大的实用性与可操作性。1 、研制背景及意义随着经济，科技的进步发展，各种小轿车正不断地进入寻常百姓家，有车一族不断扩大。但是，随着全球气候变暖，极端气候灾害特别是洪水频发，在各大城市经常发生小汽车在路上、在地库被水淹没浸泡的情况。而现有市面销售的家用小汽车都没有防水设计，在遇到暴雨或城市积水时，极易遭受水淹浸泡，给汽车造成损害。汽车被雨水浸泡后会造成电路损坏，甚至发动机进水，对车辆本身造成很大的损坏并导致安全隐患。申请日为2012年7月28日、申请号为201210278294.5的发明专利汽车防水淹安全气囊装置公开了一种安装在汽车底部的气囊装置，通过浸水感应装置，自动充气膨胀将汽车浮于水面上，该装置安装在汽车轮胎部位，结构复杂，造价昂贵，不利于推广使用。申请日为2012年8月17日、申请号为201220411558.5的新型实用专利一种汽车防浸泡装置公开了一种汽车防水袋，该装置的特点是易于携带，并能防止一定程度的积水，但其缺点在于遇到车主不在或者在车辆无法移动时无法使用，且防浸水效果不佳，容易漏水进入防水袋内。2、 设计时考虑的主要问题（1）产品是否可以完全承载汽车的；（2）可以有效的防止汽车不被水淹；（3）产品所用的材料；（4）车辆的固定问题；（5）产品的造价问题;（6）操作简便；（7）携带方便。3 、理论设计计算我们以大众迈腾（进口）这一款汽车为例，说明本新型实用的使用方法。通过查阅资料，可知该汽车的长度a为4.771m，宽度b为1.82m，重量m为1600kg。通过公式L=(a+b)*2计算得出L为13.182m(其中，L为环状气囊近似周长a、b为小汽车长宽)。再对小汽车和气囊进行受力分析，得出mg=液gV排,V排=r2L（其中，r为环状气囊的半径），代入数据算出所需气囊的半径为0.196m。为了安全，我们设计的汽车安全气囊的半径设置为0.25m，以保证足够的浮力。4、 工作原理及性能分析利用气囊装置的浮力作用，将汽车浮在水面上。该装置由一个近似椭圆形环状气囊、四个支撑卡座、四个固定螺钉、一个充气泵以及一条车身固定绳组成。椭圆形环状气囊的内径稍小于汽车的周长，形状与汽车的外轮廓一致，这样是为了保证气囊在充气后可以稳稳的包裹住汽车，使汽车不会掉入水中；支撑卡座的内径宽度稍小于汽车轮胎直径，卡座的前端开口宽度只要能保证卡座可以从轮胎的下半部分推进就可以了。气泵可以为气囊充气，其工作模式有两种，一种是利用汽车上的点烟器装置的电源，通过逆变器将低压直流电源转化为220V交流电源后给气泵提供动力，第二种工作模式是直接利用外部220V电源，直接接通电源后可以给气泵提供动力。气泵的底部装有磁铁，在使用时，可以直接将气泵放置在汽车前盖板上吸附住，防止气泵在使用时遭水淹浸水后无法工作。车身固定绳为在汽车浮在水面以后，拴住汽车以防止其随水流漂走。防浸泡装置在没有使用前，它的各个组件是分开的，在不使用时，可以将气囊折叠后，与支撑卡座、气泵等放在后备箱。当发生水灾时（或预计将会发生水灾时），车主可以马上拿出该装置，将气囊展开，并从车顶往下套，至气囊贴在地面上，然后把四个支撑卡座依次固定在轮胎的中下部，卡座的外延伸出部分扣在环状气囊上，接着用汽车充气泵给环状气囊充气至足够气压，然后关掉气泵。再用固定绳将汽车拴在安全的固定点上，当水面上升时，气囊可以将小车完全浮出水面，保证汽车安全。5、 创新点及应用（1）适用于不同型号的家庭轿车；（2）操作和控制简便，便于使用； （3）体积小，携带方便；（4）实用性强,无需移动汽车便可以完成安装，能在堵车的极端情况下使用。根据调查，目前全球没有汽车防浸泡装置的生产厂家，产品不存在竞争对手，具有广大的市场。根据媒体的报道：2013年5月份广东省遭遇暴雨洪灾，一共造成1.3万辆轿车被淹，仅仅就是一场台风造成了这么多的汽车被淹，并且，随着汽车数量的剧增，加上洪灾天气的频发，汽车被洪水淹没的数量将大大提高，在洪水多发地区推广使用，该产品将带来巨大的社会经济效益。因此应用前景很广。6、产品的具体工作流程具体实施例1:在公路堵车并且预计水将要浸泡到汽车时，为预防车辆停驶后被雨水浸泡的可能，可使用本新型实用，对车辆财产和车上人员进行保护。 （1）先将汽车停好，将环状气囊从后备箱拿出展开，然后将汽车的后视镜合上，将环状气囊从车顶往下套，直至环状气囊全部贴地。（2）拿出支撑卡座，将其从轮胎的下半部往里推，然后往上抬，直至支撑卡座与轮胎完全卡紧为止，再用螺钉拧紧支撑卡座在轮胎上。（3）用汽车充气泵接小汽车的车内点烟器电源（或者接外部电源），充气泵另一端充气口接在环状气囊的充气嘴上，对气囊进行充气至足够气压。（4）用绳索的一端捆绑固定在小汽车的轮胎上，另一端与汽车周围固定物体捆绑固定。具体实施例2:在小汽车停在停车场并且车主不在时，亦可使用本新型实用，对车辆财产和车上人员进行保护。（1）车库管理员拿出本新型实用专利产品并且展开，然后将汽车的后视镜合上，将环状气囊从车顶往下套，直至环状气囊全部贴地。（2）将轮胎卡座从轮胎的下半部往里推，然后往上抬，直至抬到支撑卡座与轮胎完全卡紧为止，再用螺钉拧紧支撑卡座在轮胎上。 （3）用汽车充气泵接外部电源（民用220V电源），再用充气泵另一端充气口接在环状气囊的充气嘴上，进行充气至足够气压。（4）用绳索的一端捆绑固定在小汽车的轮胎上，另一端与汽车周围固定物体捆绑固定。7、附图说明图二是本新型实用工作状态立体示意图；图三是本新型实用工作状态正面示意图；图四是本新型实用工作状态侧面示意图；图五是轮胎卡座工