CN101545441A - 一种发动机气体启动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机气体启动装置，包括压缩空气供给组件、启动阀和空气分配器，所述的压缩空气供给组件、启动阀和空气分配器串接，所述的空气分配器通过导气管分别与发动机的气缸相连通。所述的压缩空气供给组件为一套进气制动系统装置，所述的进气制动系统装置包括制动器组件、储气瓶和电磁阀等。本发明具有结构简单、可循环利用压缩空气、降低成本的优点，可广泛用于发动机制造领域中。

Description

一种发动机气体启动装置
技术领域
本发明涉及一种发动机启动装置，尤其涉及一种发动机利用压缩空气进行启动的装置。
背景技术
目前，传统的发动机气缸作功时的空气启动是利用压缩机向气缸内送入1～3.5MPa的高压空气，高压空气推动活塞下行迫使曲轴转动来实现柴油机的启动，在活塞行程的未端，同柴油机正常运转一样，排气门开启，将空气排出。因此，压缩空气启动就是利用压缩空气的能量来代替燃料燃烧膨胀作功，压缩空气进入气缸的时间就应当是气缸的工作冲程。但其在结构上也存在一些不足之处：由于高压空气需要使用专用设备，造成结构复杂，并且压缩空气不能循环利用，导致成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、能够循环利用发动机气缸气体产生压缩空气、降低成本的发动机气体启动装置。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种发动机气体启动装置，包括压缩空气供给组件、启动阀和空气分配器，所述的压缩空气供给组件、启动阀和空气分配器串接，所述的空气分配器通过导气管分别与发动机的气缸相连通。
所述的压缩空气供给组件为一套进气制动系统装置，所述的进气制动系统装置包括制动器组件、储气瓶和电磁阀，所述的制动器组件与发动机的进气阀连接，控制所述的进气阀的开启和关闭，所述的储气瓶的进气口外接于所述的发动机气缸的进气管，所述储气瓶的出气口与所述启动阀及所述空气分配器串接，所述的电磁阀设在所述储气瓶的进气口与所述进气管之间。
在所述储气瓶的出气口处还设有辅助阀。
在所述发动机的进气管内设有单向阀。
所述的制动器组件包括制动器壳体，在所述的制动器壳体上安装有驱动活塞总成和电磁阀，在所述驱动活塞总成上设有泄油销，所述的制动器壳体安装在发动机的摇臂轴支座上，用螺栓与所述摇臂轴支座一起装配在缸盖上紧固。
由于采用上述的技术方案，本发明具有以下的有益效果：
1、结构简单、成本低；
2、由于压缩空气供给组件的储气瓶与发动机气缸的进气系统相连通，此时进气管中单向阀阻止气体流到进气管内，这样气缸内的空气不断流入储气瓶中，储气瓶内形成压缩空气，当气缸处于工作冲程时，在启动阀和的空气分配器控制下，压缩空气被重新输送到气缸中，实现压缩空气的循环利用。
附图说明
图1为本发明发动机气体启动装置的结构示意图；
图2为本发明的进气制动系统装置结构原理图；
图3为本发明的制动器组件的结构示意图；
图4为本发明的制动器组件的安装示意图；
图5为本发明的发动机缸内压力和气门升程曲线。
结合附图在其上标记以下附图标记：
1-辅助阀；2-储气瓶；3-启动阀；4-空气分配器；5-发动机气缸；
7-电磁阀；8-发动机的进气管；9-单向阀；10-发动机；11-空滤器；
12-调节螺钉；13-螺母；14-制动器壳体；15-圆垫片；
16-泄油销；17-驱动活塞总成；18-弹簧片；19-螺栓；20-滤网夹；
21-滤网；22-O型密封圈；23-O型密封圈；24-O型密封圈；
25-滤网；26-电磁阀；27-压板；28-螺栓。
具体实施方式
如图1所示，本发明发动机气体启动装置，包括压缩空气供给组件、启动阀3和空气分配器4，压缩空气供给组件、启动阀3和空气分配器4串接，空气分配器4通过导气管分别与发动机的气缸5相连通。
如图2所示，压缩空气供给组件为一套进气制动系统装置，进气制动系统装置包括制动器组件、储气瓶2和电磁阀7，制动器组件与发动机10的进气阀连接，控制进气阀的开启和关闭。储气瓶2的进气口外接于发动机气缸的进气管，储气瓶2的出气口与启动阀3及空气分配器4串接，在储气瓶2的出气口处还设有辅助阀1，用于辅助开关储气瓶2(如图1所示)。电磁阀7设在储气瓶2的进气口与进气管8之间，控制储气瓶2的进气开关及进气量。在发动机的进气管8内设有单向阀9，避免气体倒流。进气管8的一端连接空滤器11。
当发动机处于压缩状态，进、排气门同时关闭，本发明通过制动器组件控制进气门使之打开，被压缩的气体就流向储气瓶2，从而使发动机做负功来实现进气制动。此外在进气系统外接一个储气瓶2，储气瓶2中设置一个电磁阀7来控制气体的流向，进气管8内设置单向阀9保证气体不倒流。
如图3所示，制动器组件包括制动器壳体14，在制动器壳体上通过调节螺钉12和螺母13安装有驱动活塞总成17，在驱动活塞总成17上设有泄油销16，在泄油销16上方设有圆垫片15，在驱动活塞总成17内设有滤网夹20和滤网21，在驱动活塞总成17连接有弹簧片18及螺栓19，在制动器壳体14通过压板27和螺栓28安装有电磁阀26，在电磁阀26与制动器壳体14的接触面上设有O型密封圈22、23、24，用来加强密封性。在电磁阀26还设有滤网25。
如图4所示，制动器组件的制动器壳体14安装在发动机的摇臂轴支座上，用螺栓与所述摇臂轴支座一起装配在缸盖上紧固。
图5表示发明的发动机缸内压力和气门升程曲线。具体原理如下：在压缩行程开始时，进气阀处于关闭状态，此时进气阀制动器组件就阻止被关闭的进气阀打开(保持大约1mm-2mm行程)。这样在压缩冲程中，压缩空气的一部分就从发动机气缸中泄漏出来，甚至在活塞已到达上止点后，进气阀仍然开着。这样就使压缩空气通过进气阀间隙膨胀到储气瓶中，此时进气管中单向阀保证气体不倒流到进气管中，使膨胀冲程时向下运动的活塞的速度大大降低，避免压缩功再次驱动发动机做功，这样就使发动机变为空气压缩机，从而产生发动机制动。在排气冲程开始时，摇臂的运动使进气阀关闭，排气门打开，此时进气阀摇臂上的卸油孔全部打开，润滑油喷出泄油，制动器组件在回位弹簧的作用下回位，进气门恢复正常工作。上述制动过程循环往复进行，从而大大增加发动机的制动效率。
本发明设计十分巧妙，是利用进气制动系统装置的气体实现启动。原理如下：在排气制动工作工况时，储气瓶中会储存有一定气压的气体，我们可以通过利用电磁阀控制储气瓶中气体的压力和流向来实现空气启动。即：当发动机需要启动时，进气管的电磁阀关闭，储气瓶的启动阀打开，这样压缩的气体通过进气阀进入燃烧室，推动活塞下行，迫使曲轴转动从而实现柴油机的启动。
储气瓶用来贮存压缩空气。对柴油机来说，空气瓶的容量必须满足柴油机连续启动多次所需要的空气量。启动阀是压缩空气进入气缸的开关，启动阀的开、闭由空气分配器来控制。空气分配器的作用是按照柴油机启动正时的要求和发火次序，控制着启动阀的开、闭。启动阀是压缩空气启动装置的总开关，它控制着储气瓶与空气分配器之间的空气通路。
应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而非限制，本发明也并不仅限于上述举例，一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (5)

1、一种发动机气体启动装置，其特征在于：包括压缩空气供给组件、启动阀和空气分配器，所述的压缩空气供给组件、启动阀和空气分配器串接，所述的空气分配器通过导气管分别与发动机的气缸相连通。
2、根据权利要求1所述的发动机气体启动装置，其特征在于：所述的压缩空气供给组件为一套进气制动系统装置，所述的进气制动系统装置包括制动器组件、储气瓶和电磁阀，所述的制动器组件与发动机的进气阀连接，控制所述的进气阀的开启和关闭，所述的储气瓶的进气口外接于所述的发动机气缸的进气管，所述储气瓶的出气口与所述启动阀及所述空气分配器串接，所述的电磁阀设在所述储气瓶的进气口与所述进气管之间。
3、根据权利要求2所述的发动机气体启动装置，其特征在于：在所述储气瓶的出气口处还设有辅助阀。
4、根据权利要求2或3所述的发动机气体启动装置，其特征在于：在所述发动机的进气管内设有单向阀。
5、根据权利要求2或3所述的发动机气体启动装置，其特征在于：所述的制动器组件包括制动器壳体，在所述的制动器壳体上安装有驱动活塞总成和电磁阀，在所述驱动活塞总成上设有泄油销，所述的制动器壳体安装在发动机的摇臂轴支座上，用螺栓与所述摇臂轴支座一起装配在缸盖上紧固。
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