CN101333935A

CN101333935A - 动力装置

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Publication number: CN101333935A
Application number: CNA2007101094650A
Authority: CN
Inventors: 粘育珲
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-06-26
Filing date: 2007-06-26
Publication date: 2008-12-31
Anticipated expiration: 2027-06-26
Also published as: CN101333935B

Abstract

本发明公开了一种利用高压气体来推动汽缸活塞产生动力的动力装置，主要包含：一汽缸体、至少一活塞、一曲柄箱，一曲柄构件及一外部的高压气体供应装置；其中，该汽缸体具有至少一活塞汽缸，该活塞汽缸头部具有至少一进气通道及至少一排气通道，一进气阀门及一排气阀门分别对应设于每一进气通道和排气通道上；该活塞可移动地设于对应的活塞汽缸中；曲柄箱装设于活塞汽缸中；曲柄构件位于该曲柄箱的内部，与活塞连动；外部的高压气体供应装置与活塞汽缸的进气通道连通，以提供汽缸高压气体。本发明利用进气阀门及排气阀门的开合，引导高压气体进入及排出汽缸，推动活塞上下运动，进而带动曲柄构件的转动，产生动力的输出。

Description

动力装置

技术领域

本发明涉及一种动力装置，尤其涉及一种利用高压气体来推动汽缸活塞产生动力的动力装置。

背景技术

目前全球对能源的主要议题在于石化燃料燃烧后所产生的污染及温室效应，以及石油在未来30～50年之间将会使用殆尽等问题上，而现阶段所采用的内燃机或引擎主要以石化燃料，如汽油或柴油为能源，所以引擎或内燃机燃烧后所产生的污染以及衍生的温室效应问题，为人类目前最迫切的课题，再加上油价日渐高昂，对全球的经济冲击与日俱增，所以，开发无污染的替代性动力装置为本发明所追求的目标。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种由高压气体推动汽缸活塞工作产生动力的动力装置，其不会产生排放污染及温室效应等问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种动力装置，包含：

一汽缸体，其具有至少一活塞汽缸，该活塞汽缸头部具有至少一进气通道及至少一排气通道，一进气阀门及一排气阀门分别对应设于每一进气通道和排气通道上；

至少一个活塞，该活塞可移动地设于对应的活塞汽缸中；

一个曲柄箱，装设于活塞汽缸中；

一个曲柄构件，位于该曲柄箱内部，与活塞连动；

一外部的高压气体供应装置，与活塞汽缸的进气通道连通以提供汽缸高压气体；

通过进气阀门及排气阀门的开合，引导高压气体进入及排出汽缸，以推动活塞上下的运动，进而带动曲柄构件的转动，产生动力的输出。

如上所述的动力装置，其中，该进气阀门及/或排气阀门的阀件，为一种提动阀件(poppet value)，其接受一阀件驱动件的驱动，该阀件驱动件包含一凸轮从动件及一组传动元件，该凸轮从动件通过该组传动元件与曲柄构件的一输出动力的曲柄轴连接，通过曲柄构件的曲柄轴带动阀件驱动件的凸轮从动件，以驱动阀件。

如上所述的动力装置，其中，该进气阀门及/或排气阀门的阀件为电磁阀，该电磁阀接受一阀件驱动件的驱动，该阀件驱动件包含一触动开关及驱动该触动开关的一凸轮，该触动开关与电磁阀电连接，该凸轮与曲柄构件的一输出动力的曲柄轴连接，而通过曲柄构件的曲柄轴带动阀件驱动件的凸轮，以触动该触动开关，从而控制电磁阀的开关。

如上所述的动力装置，其中，该阀件驱动件包含一延伸臂，该凸轮从动件通过该延伸臂触动提动阀件。

如上所述的动力装置，其中，该活塞与曲柄构件间设一连杆。

如上所述的动力装置，其中，该曲柄构件与一飞轮结合。

如上所述的动力装置，其中，该汽缸体为单一汽缸或多缸型汽缸。

如上所述的动力装置，其中，当活塞在上止点时，操作进气阀门打开，排气阀门关闭，当汽缸活塞到达下止点前10度时进气阀门关闭，停止进气，当汽缸活塞到达下止点时，排气阀门打开，以排出高压气体，当活塞到达上止点前10度时，排气阀门关闭，当活塞回到上止点时，重复上述动作，令活塞持续来回运动，使曲柄构件持续转动以提供动力输出。

如上所述的动力装置，其中，该汽缸体为四活塞汽缸，第一活塞汽缸与第四活塞汽缸的进气、排气同步，第二活塞汽缸与第三活塞汽缸的进气、排气同步。

与传统引擎相比较，本发明的动力来源主要依靠外部所供应的高压空气来压缩活塞，以驱动汽缸曲柄构件，所以结构简单，不必要象一般引擎使用石化燃料需要较多行程，且空气的来源取得容易、成本低廉，没有环境污染，更不会产生温室效应的问题，对环境无疑是一大利多，且本发明没有油料爆炸的行程，运转时相对安静而安全。

为能更加详述本发明，列举较佳实施例以及附图说明如后：

附图说明

图1本发明动力装置较佳实施例中第一状态正视剖视图。其中表示进气阀门进气，而排气阀门关闭。

图2本发明第二较佳实施例中第二状态正视剖视图。其中表示进气阀门关闭，而排气阀门打开。

图3本发明第二较佳实施例对应图1的侧视剖视图。其中显示单缸且为机械式阀件__提动阀件的控制表示图。

图4本发明动力装置较佳实施例对应图2的第二状态侧视剖视图。其中显示单缸且为机械式阀件___提动阀件的控制表示图。

图5本发明第二较佳实施例的另一侧视剖视图。其中显示单缸且为电磁阀的控制表示图。

图6本发明第二较佳实施例的剖视图。其中显示直列四缸的排列方式。

具体实施方式

请参见图1至图5所示，本发明较佳实施例中，一种动力装置，包含有一汽缸体10以及一高压气体供应装置15，该汽缸体10包含有一活塞汽缸11，一个活塞12，一个曲柄箱13，一个曲柄构件14。其中，该活塞汽缸11具有一进气通道111及一排气通道112，在进气通道111处则设有一进气阀门113，在排气通道112处则设有一排气阀门114；而该活塞12则位于活塞汽缸11中，并可于该活塞汽缸11中移动；该曲柄箱13则被装设到该活塞汽缸11，且两者内部相连通，该曲柄构件14则位于该曲柄箱13的内部，而且以可操作的方法被连接到活塞12，例如以一连杆18作为连接件，以连接曲柄构件14与活塞12，另外，该曲柄构件14则具有曲柄轴141作为动力输出部。

本发明的高压气体供应装置15主要装设于活塞汽缸11的外部，并连接到活塞汽缸11的进气通道111，以供应汽缸内的高压气体，在本实施例中，该高压气体供应装置15为一高压储气瓶，以方便携带及移动，而适于装设于动力车辆或摩托车，且其气体的选择，以符合安全、环保为主，例如空气，既便宜又安全，且取得容易，排出又无污染，最适合本发明的使用。

而本发明所使用的进气阀门113及排气阀门114主要的选择有两种，一种是机械式的阀件，例如图1～4中所示的排气阀门114是一种提动阀件(poppet value)，其为一种常用的机械式阀件，另一种是电气式阀件，如图1、2、5中所示的进气阀门113则是一种典型的电磁阀。在图1～5中所揭示的的进气阀门113及排气阀门114仅做为说明之用，两种不同性质的阀件，在进气阀门113及排气阀门114都适用。

在图1～4中所显示的实施例当中，该排气阀门114是一种提动阀件(poppet value)，其受一阀件驱动件16所驱动，该阀件驱动件16包含有一凸轮从动件161，该凸轮从动件161则通过一组传动组件162连接到曲柄构件14的输出(曲柄轴141)，该传动组件162则包含有齿轮163、齿轮164，及啮合连接两齿轮的链条165，而通过曲柄构件14的输出带动阀件驱动件16的凸轮从动件161转动，以驱动排气阀门114(提动阀件)的启闭。

另外，前述的阀件驱动件16则包含一延伸臂166，凸轮从动件161可通过该延伸臂166去触动提动阀件114。而该延伸臂166可转动地轴设在一枢轴座167上，且该枢轴座167被固定在汽缸的头部115。

在图1、2、5中所显示的实施例当中，该进气阀门113是一种电磁阀，该电磁阀则受一阀件驱动件17所驱动，该阀件驱动件17则包含一触动开关(limited switch)171，及驱动该触动开关171的凸轮172，其中，该触动开关171被电连接到电磁阀(进气阀门113)，该凸轮172连接到曲柄构件14的输出(曲柄轴141)，而通过曲柄构件14的输出带动阀件驱动件17的凸轮172转动，以触动该触动开关171，进而启、闭电磁阀(进气阀门113)。

另外，本发明曲柄构件14的一侧设有一飞轮19。

本发明设计的操作如下：

当汽缸活塞12在上止点到上止点前10度时，则由进气阀门113打开以供应汽缸内高压气体，此时排气阀门114关闭。所以此时的凸轮172的一凸部173会触动触动开关171，以开启进气阀门113。

当汽缸活塞12在到达下止点前约10度至下止点间，进气阀门113关闭并停止进气。而经试验，在下止点前10度关闭进气阀门113会有较佳的动力输出表现。

当汽缸活塞12在到达下止点时，排气阀门114开启，将高压气体排出汽缸。

当汽缸活塞12在到达上止点前的5度时，排气阀门114关闭。经试验，在上止点前的10度关闭排气阀门114会有较佳的表现。

当汽缸活塞12回到上止点时，又重复上述的动作。

前述过程中，当汽缸活塞12从下止点要回到上止点时，因汽缸已停止进气，内部高压气体已排出，所以通过曲柄构件14及飞轮19的惯性动力，则足以令汽缸活塞12回复到上止点的位置。

前述本发明图1至图5所示的实施例，揭示了单一汽缸的动力装置，图6则揭示了多缸排列的实施例，而除了图6的直列式外，本发明的缸体同样可以使用水平对卧、V型排列等方式配置(图未示)。

而在图6的四活塞汽缸的实施例当中，第一活塞汽缸101与第四活塞汽缸104的进气、排气同步，第二活塞汽缸102与第三活塞汽缸103之进气、排气同步，则可以得到较佳的平衡，动力表现佳。

采用上述技术方案，本发明利用高压气体来供应汽缸的高压能量，并利用进气阀门及排气阀门的启闭来引导高压气体进入汽缸及排出汽缸，以推动活塞上下的运动，并驱动曲柄构件的转动，以产生动力输出。所以本发明没有温室气体排放的问题，没有污染且干净，空气取得方便又便宜，而动力装置本身也无过热问题，结构可以简化同时有降低成本的功效。

综上所述，仅为本发明的较佳实施示例而已，并非用以限定本发明；凡其它未脱离本发明的等效修饰或置换，均应包含于本发明范围内。

Claims

1、一种动力装置，其特征在于，包含：

至少一个活塞，该活塞可移动地设于对应的活塞汽缸中；

一个曲柄箱，装设于活塞汽缸中；

一个曲柄构件，位于该曲柄箱内部，与活塞连动；

一外部的高压气体供应装置，与活塞汽缸的进气通道连通，以提供汽缸高压气体；

2、如权利要求1所述的动力装置，其特征在于，其中，该进气阀门及/或排气阀门的阀件，为一种提动阀件(poppet value)，其接受一阀件驱动件的驱动，该阀件驱动件包含一凸轮从动件及一组传动元件，该凸轮从动件通过该组传动元件与曲柄构件的一输出动力的曲柄轴连接，通过曲柄构件的曲柄轴带动阀件驱动件的凸轮从动件，以驱动阀件。

3、如权利要求1所述的动力装置，其特征在于，其中，该进气阀门及/或排气阀门的阀件为电磁阀，该电磁阀接受一阀件驱动件的驱动，该阀件驱动件包含一触动开关及驱动该触动开关的一凸轮，该触动开关与电磁阀电连接，该凸轮与曲柄构件的一输出动力的曲柄轴连接，而通过曲柄构件的曲柄轴带动阀件驱动件的凸轮，以触动该触动开关，从而控制电磁阀的开关。

4、如权利要求2所述的动力装置，其特征在于，其中，该阀件驱动件包含一延伸臂，该凸轮从动件通过该延伸臂触动提动阀件。

5、如权利要求1所述的动力装置，其特征在于，其中，该活塞与曲柄构件间设一连杆。

6、如权利要求1所述的动力装置，其特征在于，其中，该曲柄构件与一飞轮结合。

7、如权利要求1所述的动力装置，其特征在于，其中，该汽缸体为单一汽缸或多缸型汽缸。

8、如权利要求1所述的动力装置，其特征在于，其中，当活塞在上止点时，操作进气阀门打开，排气阀门关闭，当汽缸活塞到达下止点前10度时进气阀门关闭，停止进气，当汽缸活塞到达下止点时，排气阀门打开，以排出高压气体，当活塞到达上止点前10度时，排气阀门关闭，当活塞回到上止点时，重复上述动作，令活塞持续来回运动，使曲柄构件持续转动以提供动力输出。

9、如权利要求1所述的动力装置，其特征在于，其中，该汽缸体为四活塞汽缸，第一活塞汽缸与第四活塞汽缸的进气、排气同步，第二活塞汽缸与第三活塞汽缸的进气、排气同步。