CN102322295B - 一种高效空气能发动机 - Google Patents

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陈卫平
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周素兰
徐成军
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Abstract

本发明公开了一种高效空气能发动机，包括工控机、传感器、传动箱（12）、曲轴箱（11），所述空气能发动机还包括曲轴（1），所述曲轴（1）上套接有星盘（8），星盘（8）上呈双星型通过连杆销（9）固定12个连杆，所述12个连杆分为10个副连杆和2个主连杆，每个连杆的另一端端通过连杆销（9）固定一个导向缸（6），12个作功缸（4）与导向缸（6）错位摆布，每个导向缸中安装有一个导向活塞（7），每个导向活塞上连接有一个作功活塞（5）。本发明公开的高效空气能发动机高效节能、释放气体不含油、噪声低又价格低廉。

Description

一种高效空气能发动机
技术领域
本发明涉及一种发动机，更具体的说涉及一种新型环保节能的发动机。 
背景技术
目前，全世界都在提倡清洁汽车、洁净能源、节能减碳、空气能发动机已经开始投入市场运行，大大的对绿色能源和节约能源起到杰出的典范，极大推动了能源革命的新模式，全世界对无油空气能汽车用发动机、无油空气能发电机用发动机需求更为迫切，目前国内有用四冲程柴油机改装的高压空气能发动机，此种发动机利用曲轴连杆作旋转式运动吸入低压气，然后对低压气进行压缩，但是，作功缸作功角度仅为120度，所引起的耗功大浪费了二个冲程的作功角度和时间,内燃机的程径比不适合空能发动机的要求，并且介质有油、噪声污染严重、价格昂贵、能耗大，不能满足现有的工况条件。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种高效节能、介质无油、噪声低又价格低廉的高效空气能发动机。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种高效空气能发动机，包括工控机、传感器、传动箱、曲轴箱，所述空气能发动机还包括曲轴，所述曲轴（1）上套接有星盘，星盘上呈双星型通过连杆销固定12个连杆，所述12个连杆分为10个副连杆和2个主连杆，每个连杆的另一端通过两个连杆销固定一个导向缸，12个作功缸与导向缸错位摆布，每个导向缸中安装有一个导向活塞，每个导向活塞上连接有一个作功活塞。每个作功活塞的上下止点与进排气的准确性是精密计算的。
为保证发动机作功平稳可靠，所述每个星型结构上的两个作功缸之间夹角为60度。
为了保证对高温气体膨胀的气能充分利用，提高功率输出，所述12个作功缸为分体独立型，分别为4个高压进气膨胀缸，4个低压膨胀缸，4个尾气膨胀缸。
为了使密封环前后比压均衡，磨损大大减少，介质不受润滑油的污染，提高介质品质，所述12个作功缸采用平衡背压环结构。
为了能准确掌握进气和闭气时间，所述12个作功缸分别装有进气位置开关器(3)，进气位置开关器（3）由高压共轨ECU控制。
为了保证发动机运行平稳，所述曲轴为双拐多撑结构。
为了对膨胀前的气体加温，采用三级200℃等温膨胀，提高续驶能力和输出功率，所述发动机还安装有高效电子微波器。
本发明的有益效果是：本发明的空气能发动机的气缸分布呈双星型结构，曲轴每转一圈作功六次，且每次有两个气缸作功，动力转化能力强；12个作功缸分体独立，可以充分利用空气能增大功率输出、进行适合空气能发动机的程径比的设计，且尽可能多的从外界吸取热量提高功率的输出；安装有进气位置开关器，使进气和闭气的时间得到控制；安装有高效电子微波器，实现多级等温膨胀，提高续驶能力和输出功率；作功缸采用平衡背压环结构，使介质不受润滑油的污染。同时，本发明的空气能发动机还有价格廉价、性能可靠、节能无排、无震动、低噪音、体积小、承爆压力高的特点。
附图说明
图1为一种高效空气发动机主机结构图；
图2为一种高效空气发动机剖面图。
图中主要附图标记含义为：
1、曲轴     2、缸盖   3、进气位置开关器   4、作功缸   5、作功活塞
6、导向缸   7、导向活塞 8、星盘       9、连杆销    10、连杆
11、曲轴箱  12、传动箱。
具体实施方式
本实施例提供的一种高效空气能发动机，主机结构图如图1所示，剖面图如图2所示。
高效空气能发动机包括工控机、传感器、传动箱12、曲轴箱11，工控机包括控制器和显示器，控制器包括启动按钮和停止按钮，控制发动机的工作；显示器显示各存储罐存储压力，驾驶员可以对发动机的工作情况有直观的了解从而手动控制发动机。传感器对发动机的风压、膨胀、加温、平衡、短路和充蓄电等进行监测并保护，屏幕显示故障原因便予快速排除。
所述空气能发动机还包括曲轴1，曲轴1为双拐多撑结构。所述曲轴1上套接有星盘8，星盘8上呈双星型固定12个连杆，所述12个连杆分为10个副连杆和2个主连杆，每个连杆的顶端通过两个连杆销9固定一个导向缸6，12个作功缸4与导向缸6错位摆布，每个导向缸中安装有一个导向活塞7，，每个导向活塞7上连接有一个作功活塞5，高压缸活塞最大承受力为8T/CM。每个导向缸6和作功缸4的顶端都安装有缸盖2和进气位置开关器3，进气位置开关器3由高压共轨ECU控制。。
其中，每个星型结构上包含6个导向缸6和6个作功缸4，且均匀分布，所以每个星型结构上的两个作功缸4之间夹角为60度。所述12个作功缸4为分体独立型，分别为4个高压进气膨胀缸，4个低压膨胀缸，4个尾气膨胀缸。所述12个作功缸4并采用平衡背压环结构，使密封环前后比压均衡，并且将环线速度设置为2M/S，提高密封件寿命，可达到24000h，甚至更长久。
另外，所述12个作功缸分别装有进气位置开关器和高效电子微波器进行热交换。
发动机的工作原理为：曲轴1在高速旋转的过程中，作功缸4里作功活塞5就开始从上向下移动，吸入一定量的高压气体，进入缸内的膨胀气体力通过活塞的移动被传递到曲轴进行功率输出，等进气门关闭完成了吸气冲程；作功活塞5随着飞轮的惯性力向上移动，完成排气冲程。气缸分布呈双星型结构，采用12个作功缸参与作用，曲轴每转动60度，就有2个作功缸工作，曲轴每转一圈作功六次。
另外，发动机还安装有进气位置开关器，使进气和闭气的时间得到控制；安装有高效电子微波器，对膨胀前的气体加温，实现多级等温膨胀，提高续驶能力和输出功率。
工作时，确认发动机的电器部件处于正常位置，打开工控机的启动按钮，显示器出现OK，按下工控机控制器的启动按钮。此时，屏幕显示各存储罐压力，起步后控制踏板，这时踏板和工控机联锁，喷气量和喷气压力全部有工控机自动执行，同时也可选择手动位置，此时与工控机脱离，驾驶员只要视表盘各储罐压力对应匹配相应的车速。在发动机正常运转过程中，传感器对发动机风压、膨胀、加温、平衡、短路、充蓄电等进行监测并保护。屏幕显示故障原因、便于维护。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。 

Claims (7)

1.一种高效空气能发动机，包括工控机、传感器、传动箱（12）、曲轴箱（11），其特征在于：所述空气能发动机还包括曲轴（1），所述曲轴（1）上套接有星盘（8），星盘（8）上呈双星型通过连杆销（9）固定12个连杆，所述12个连杆分为10个副连杆和2个主连杆，每个连杆的另一端端通过连杆销（9）固定一个导向缸（6），12个作功缸（4）与导向缸（6）错位摆布，每个导向缸中安装有一个导向活塞（7），每个导向活塞上连接有一个作功活塞（5）。
2.根据权利要求1所述的一种高效空气能发动机，其特征在于：所述双星型结构上的两个作功缸（4）之间夹角为60度。
3.根据权利要求1所述的一种高效空气能发动机，其特征在于：所述12个作功缸（4）为分体独立型，分别为4个高压进气膨胀缸，4个低压膨胀缸，4个尾气膨胀缸。
4.根据权利要求1所述的一种高效空气能发动机，其特征在于：所述12个作功缸（4）采用平衡背压环结构。
5.根据权利要求1所述的一种高效空气能发动机，其特征在于：所述12个作功缸（4）分别装有进气位置开关器(3)，进气位置开关器（3）由高压共轨ECU控制。
6.根据权利要求1所述的一种高效空气能发动机，其特征在于：所述曲轴（1）为双拐多撑结构。
7.根据权利要求1所述的一种高效空气能发动机，其特征在于：所述发动机还安装有高效电子微波器。
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