CN102562168B - 星形空气动力发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种星形空气动力发动机，包括发动机壳体，数个气缸、气缸盖、活塞、连杆、曲轴，发动机端盖、飞轮、离合器以及变速箱，以及机油泵和助力器，其特征在于：所述每个气缸盖上均设进气通道和排气通道；所述进气通道通过高压进气管连接高压给气控制器，气缸的进气口连接涡轮增压器，涡轮增压器连接发电机，所述涡轮增压器连接气缸的排气通道；所述涡轮增压器的尾气排放管上安装有梯级式涡轮发电装置，所述发动机壳体对应气缸安装有转接活塞，所述转接活塞的下端连接顶杆，所述顶杆安装在凸轮轴上，所述凸轮轴与发动机端盖之间安装行星轮系，综上所述，本发明利用压缩空气做功具有不用任何燃料，没有废气排放、不污染环境、且运行可靠、操作方便经济实用等优点；此外重复利用废气进行发电，节省了能源，降低了成本等优点。
Description
技术领域
本发明属于发动机技术领域，特别是涉及一种星形空气动力发动机。
背景技术
发动机被广泛应用于各行业中，一般主要采用活塞式内燃发动机，这些发动机均采用燃油作为动力源。采用燃油作为动力源的发动机一方面因燃油燃烧不充分，使得排出的气体中含有大量的有害物质而污染环境，另一方面因使用的燃油是从石油中提炼而获得。众所周知，石油是地球上不可再生能源，因而随着人们的大量开采和使用，石油储量越来越少，因此需要开发新、洁净、无污染的能源，尤其是可用之不尽的新能源。
目前公开一种星形发动机，该种发动机被广泛应用于飞机制造行业，公知的飞机星形内燃机包括以恒定的角度间隔设置在缸体内的一些汽缸，这些汽缸相对于发动机的纵向轴线沿着径向布置，相应的活塞与每个汽缸相连，所述活塞借助连杆来驱动轴，该驱动轴沿着所述轴线进行设置。在工作期间，该缸体绕着驱动轴的轴线进行旋转，从而拖动这些活塞，而这些活塞在相应汽缸内同时交替地进行运动，上述发动机还包括静止的缸盖体，该缸盖体包围着缸体，缸体在该缸盖体内进行旋转；每个汽缸包括燃烧室，该燃烧室由设置在缸体内的腔和与所述腔相配合的缸盖体表面来限定出，在缸体旋转期间，该腔面对上述表面的不同区域；在上述表面的一个区域中，设置一个开口，通过该开口把燃烧上述燃料混合气体所产生的废气从燃烧室中排出来；当缸体相对于缸盖体进行旋转时，每个腔按照顺序与上述开口和上述另一个开口相互作用，从而供给和随后排出汽缸。换句话说，在上面公开的发动机中，产生了正时工作，因此缸体相对于缸盖体进行运动。在上面公开的发动机中，设置了进气管和排气管，这些进气管和排气管相应地连接到上述开口和上述另一开口中，进气管和排气管明显地沿着驱动轴的轴线进行延伸。
在寻找新能源的过程中，人们发现可利用压缩空气释放时所产生的推力作为一种动力源，然后将其推力转化为机械能或者电能，因此提出一种星形空气动力发动机
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种不需要燃烧、无污染、节约能源的星形空气动力发动机。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种星形空气动力发动机，包括发动机壳体，数个气缸、每个气缸均配有气缸盖、活塞、连杆；所述连杆连接曲轴，发动机端盖，所述每个气缸盖上设有支座、所述支座上安装有空气进气的摇臂，所述摇臂的外端安装有外盖，所述曲轴的输出端依次安装的飞轮、离合器以及变速箱，所述发动机壳体内曲轴连接机油泵，所述发动机壳体外曲轴上安装有助力器，其特征在于：所述每个气缸盖上均设进气通道和排气通道；所述进气通道通过高压进气管连接高压给气控制器，在进气通道内设有单向阀，所述气缸的进气口和排气口通过进气管和排气管连接涡轮增压器，所述涡轮增压器连接发电机，所述发电机连接蓄电池，所述涡轮增压器连接气缸的排气通道；所述涡轮增压器的尾气排放管上安装有梯级式涡轮发电装置，所述涡轮发电装置连接蓄电池，所述发动机壳体对应气缸安装有转接活塞，所述转接活塞的下端连接第一顶杆，转接活塞的上端通过第二顶杆连接气门杆，气门杆的下端连接气门，所述气门杆安装在气门座上，所述第一顶杆安装在凸轮轴上，所述凸轮轴上安装齿轮，所述齿轮啮合安装在曲轴上的同步齿轮；所述发动机端盖侧曲轴上安装有曲柄，所述曲柄上安装有中心齿轮和行星架，所述行星架上安装有行星轮，所述行星轮啮合中心齿轮和外齿圈，所述外齿圈安装在转动轴上，所述转动轴安装在发动机端盖上，所述转动轴上安装高压给气控制器。
所述气门座和/或气门的配合面上至少一道密封凹槽，密封凹槽内配装密封橡胶圈。
本发明具有的优点和积极效果是：
1.由于本发明利用可再生、成本低、不污染环境的压缩空气作为动力源，此压缩空气在运转做功时不会发生燃烧爆炸，因而可适用于防火、防爆、高温等场合工作。
2、采用涡轮增压器可以使得发动机的进气后将空气压缩，这样就节约了恒压室内供给的高压空气，进而节约了压缩空气的做功、提高了能量的最大利用率。
3、采用梯级式涡轮发电，可以逐级储存尾气排放的能量，最大限度的收集压缩空气释放过程中能量，并将其转换为电能，该部分电能可以直接用于车载耗电装置，从电能消耗来讲，节约了部分电能。
综上所述，本发明利用压缩空气做功具有不用任何燃料，没有废气排放、不污染环境、且运行可靠、操作方便经济实用等优点；此外重复利用废气进行发电，节省了能源，降低了成本等优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中剖视图；
图3是气门与气门座配合结构示意图。
图中：1、发动机壳体；2、气缸；3、气缸盖；3-1、进气通道；3-2、排气通道；4、活塞；5、连杆；6、曲轴；7、发动机端盖；8、支座；9、摇臂；10、外盖；11、飞轮；12、离合器；13、变速箱；14、机油泵；15、助力器；16、高压进气管；17、高压给气控制器；18、涡轮增压器；19、发电机；20、蓄电池；21、尾气排放管；22、进气管；23、涡轮发电装置；24、蓄电池；25、转接活塞；26、顶杆；27、凸轮轴；28、齿轮；29、同步齿轮；30、曲柄；31、中心齿轮；32、行星架；33、行星轮；34、外齿圈；35、转动轴、36、排气管；37、顶杆；38、气门杆；39、单向阀；40、气门；41、气门座；42、密封凹槽；43、密封橡胶圈。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1和图2，一种星形空气动力发动机，包括发动机壳体1，数个气缸2、气缸数可以根据实际需要进行设计，每个气缸2均配有气缸盖3、活塞4、连杆5；所述连杆5连接曲轴6，发动机端盖7，所述每个气缸盖3上设有支座8、所述支座8上安装有空气进气的摇臂9，所述摇臂9的外端安装有外盖10，所述曲轴6的输出端依次安装的飞轮11、离合器12以及变速箱13，所述发动机壳体1内曲轴6连接机油泵14，所述发动机壳体1外曲轴6上安装有助力器15，上述结构特征均属于现有的设计，即具体工作原理在此不做过多描述。上述结构中所述每个气缸盖3上均设进气通道3-1和排气通道3-2；所述进气通道3-1通过高压进气管16连接高压给气控制器17，在进气通道3-1内设有单向阀39，所述高压给气控制器属于控制高压气体的排放，与高压气源相连，所述气缸2的进气口和排气口通过进气管22和排气管36连接涡轮增压器18，所述涡轮增压器18连接发电机19，所述发电机19连接蓄电池20，所述涡轮增压器18连接气缸2的排气通道3-2；所述涡轮增压器18的尾气排放管21上安装有梯级式涡轮发电装置23，所述涡轮发电装置23连接蓄电池24，该蓄电池24可以与蓄电池20，所述涡轮发电装置的级数根据实际需要进行设计，所述发动机壳体1对应气缸2安装有转接活塞25，所述转接活塞25的下端连接第一顶杆26，转接活塞的上端通过第二顶杆37连接气门杆38，气门杆38的下端连接气门40，所述气门杆38安装在气门座41上，为了提高气密性，在所述气门座和/或气门的配合面上至少一道密封凹槽42，密封凹槽42内配装密封橡胶圈43，请参阅图3。所述第一顶杆26安装在凸轮轴27上，所述凸轮轴27上安装齿轮28，所述齿轮28啮合安装在曲轴27上的同步齿轮29；所述发动机端盖侧曲轴6上安装有曲柄30，所述曲柄30上安装有中心齿轮31和行星架32，所述行星架32上安装有行星轮33，所述行星轮33啮合中心齿轮31和外齿圈34，所述外齿圈34安装在转动轴35上，所述转动轴35通过支撑轴承安装在发动机端盖7上，所述转动轴35上安装高压给气控制器17。
由于本发明利用可再生、成本低、不污染环境的压缩空气作为动力源，此压缩空气在运转做功时不会发生燃烧爆炸，因而可适用于防火、防爆、高温等场合工作。而且采用涡轮增压器可以使得发动机的进气后将空气压缩，这样就节约了恒压室内供给的高压空气，进而节约了压缩空气的做功、提高了能量的最大利用率。另外，采用梯级式涡轮发电，可以逐级储存尾气排放的能量，最大限度的收集压缩空气释放过程中能量，并将其转换为电能，该部分电能可以直接用于车载耗电装置，从电能消耗来讲，节约了部分电能。
综上所述，本发明利用压缩空气做功具有不用任何燃料，没有废气排放、不污染环境、且运行可靠、操作方便经济实用等优点；此外重复利用废气进行发电，节省了能源，降低了成本等优点。
Claims (2)
1.一种星形空气动力发动机，包括发动机壳体，数个气缸、每个气缸均配有气缸盖、活塞、连杆；所述连杆连接曲轴，发动机端盖，所述每个气缸盖上设有支座、所述支座上安装有空气进气的摇臂，所述摇臂的外端安装有外盖，所述曲轴的输出端依次安装的飞轮、离合器以及变速箱，所述发动机壳体内曲轴连接机油泵，所述发动机壳体外曲轴上安装有助力器，其特征在于：所述每个气缸盖上均设进气通道和排气通道；所述进气通道通过高压进气管连接高压给气控制器，在进气通道内设有单向阀，所述气缸的进气口和排气口通过进气管和排气管连接涡轮增压器，所述涡轮增压器连接发电机，所述发电机连接蓄电池，所述涡轮增压器连接气缸的排气通道；所述涡轮增压器的尾气排放管上安装有梯级式涡轮发电装置，所述涡轮发电装置连接蓄电池，所述发动机壳体对应气缸安装有转接活塞，所述转接活塞的下端连接第一顶杆，转接活塞的上端通过第二顶杆连接气门杆，气门杆的下端连接气门，所述气门杆安装在气门座上，所述第一顶杆安装在凸轮轴上，所述凸轮轴上安装齿轮，所述齿轮啮合安装在曲轴上的同步齿轮；所述发动机端盖侧曲轴上安装有曲柄，所述曲柄上安装有中心齿轮和行星架，所述行星架上安装有行星轮，所述行星轮啮合中心齿轮和外齿圈，所述外齿圈安装在转动轴上，所述转动轴安装在发动机端盖上，所述转动轴上安装高压给气控制器。
2.根据权利要求1所述的星形空气动力发动机，其特征在于，所述气门座和/或气门的配合面上至少一道密封凹槽，密封凹槽内配装密封橡胶圈。
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