CN103334797B - 遥控阀门 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车发动机的辅助装置，尤其涉及一种遥控阀门。包括：壳体（110）、气门（120）、凸轮轴（130）、凸轮驱动齿轮（140）和电机驱动齿轮（150）。该遥控阀门（100）由遥控器（90）控制，车辆启动前按下遥控器（90）的1#键，遥控阀门（100）的气门（120）打开，压缩空气进入，发动机启动；当按下1′键时，遥控阀门（100）的气门（120）关闭，停止进入压缩空气，发动机停止转动，车辆停止行驶。本发明的遥控阀门具有工作压力大（45MPa），耐高温、安全遥控、密封性高、抗干扰性强、性能稳定以及功耗低等特点。

Description

遥控阀门

技术领域

本发明涉及汽车发动机的辅助装置，尤其涉及一种遥控阀门。

背景技术

发动机被广泛应用于各行各业中，在现代交通运输工具比如汽车、轮船等中，一般采用以燃油作为动力源的活塞式内燃发动机。这种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，石油资源的日益紧缺使得燃油发动机的发展和利用受到越来越多的限制。因此开发新的、洁净的、无污染的替代能源，或者尽可能地减少燃油消耗、降低排放成为发动机发展中急需解决的问题，以压缩空气作为动力源的空气动力发动机正好满足了这种要求。

本申请的申请人在其专利文献CN101413403 A(其同族国际申请为WO2010051668 A1)中公开一种可用于交通运输工具的空气动力发动机总成，该发动机包括储气罐、空气分配器、发动机本体、联动器、离合器、自动变速器、差速器以及置于排气室内的叶轮发电机。这种发动机利用压缩空气做功而不使用任何燃料，因此没有废气排放，实现了“零排放”，并且重复利用废气进行发电，节省了能源，降低了成本。但这种发动机是基于传统的四冲程发动机，曲轴每旋转720°，活塞做功一次。而作为动力源的压缩空气可以在进入气缸内时即可推动活塞做功，而后排放，即压缩空气发动机的冲程实际为进气-膨胀冲程和排放冲程。显然，专利文献CN101413403 A所公开的这种四冲程压缩空气发动机大大浪费了有效的做功冲程，限制了发动机的效率。并且这种发动机的尾气未能很好地循环利用起来，需要足够大的储气罐储备压缩空气才能工作足够长的时间。

基于专利申请CN101413403 A所存在的问题，本申请的申请人在其申请#为201110331809.9 的中国申请中公开了一种具有尾气回收回路的压缩空气发动机总成 ，该发动机包括气缸、缸盖系统、进气管路、排气管路、活塞、连杆、曲轴、排气凸轮轴、进气凸轮轴、前齿轮箱系统和后齿轮箱。这种发动机利用压缩空气做功而不使用任何燃料，因此没有废气排放，实现了“零排放”，并且循环利用废气进行做功，节省了能源，降低了成本。但这种发动机是直列多缸发动机，控制器中的每个控制器气门孔中只安装一个控制器气门，在发动机总体长度一定的情况下，限制了气缸缸数，因而限制了发动机的总输出功率。显然，201110331809.9 #申请所公开的这种直列多缸空气动力发动机总输出功率不高，发动机的构型仍然值得探索。

基于申请号201110331809.9所存在的问题，本申请的申请人在其申请号201210063546.2的中国申请中公开了一种V型多缸空气动力发动机，包括：多缸发动机本体、多柱体动力分配器、动力设备、控制器系统、进气控制调速阀、压缩气罐组、恒压罐、电子控制单元ECU、压缩空气加热装置以及可选择的第二供气回路。旨在解决空气动力发动机的输出功率问题以及尾气循环利用问题，从而实现经济、高效、零排放的新型压缩空气发动机。但这种发动机对压缩空气的利用不高，活塞缸做功时对压缩空气的需求量比较大。

由以上的各种空气动力发动机看出，现有的空气动力发动机跟现有技术中其他的发动机相同，均需要蓄电池作为动力源，先依靠蓄电池提供动力将发动机启动，这样当蓄电池没电时发动机将无法启动，车辆无法行驶。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种遥控阀门，来控制气门口的开闭进而控制压缩空气的量。车辆行驶前只需要按下遥控阀门的启动键即可实现车辆发动机的启动，具有反应快，操作方便等特点。

为了实现上述设计目的，本发明采用的方案如下：

一种遥控阀门，包括壳体和盖板，所述壳体内设有气门，所述壳体的顶部设有针阀，下端设有凸轮轴、凸轮驱动齿轮、电机驱动齿轮和凸轮。 当该遥控阀门中进入压缩空气时，气门抵靠在气门座套上，压缩空气进入到气门的腔体内，这时旋转针阀，压缩空气经过针阀下端的腔体进入到另一气门的腔体内，最终从排气口排出进入到发动机的活塞腔内为发动机的运行提供动力。

优选的是，所述壳体的前面板上设有小型行程开关。

在上述任一方案中优选的是，所述小型行程开关上设有触点。

在上述任一方案中优选的是，所述气门抵靠在气门座套上。

在上述任一方案中优选的是，所述气门座套置于气门筒内。

在上述任一方案中优选的是，所述气门筒与壳体之间设有O型密封圈。

在上述任一方案中优选的是，所述气门下端与气门杆相连，气门杆置于气门导管内，并且气门导管的顶部设有气门油封，从而控制气门腔顶部的气体不会发生泄漏的现象。

在上述任一方案中优选的是，所述气门杆的下端置于气门弹簧内，该气门弹簧位于气门弹簧座上。

在上述任一方案中优选的是，所述气门杆的下端连接有挺柱。

在上述任一方案中优选的是，所述壳体上开有进气口和排气口。

在上述任一方案中优选的是，所述进气口和排气口均位于壳体的同一侧。

在上述任一方案中优选的是，所述进气口和排气口均与气门的气门腔相通。

在上述任一方案中优选的是，所述针阀包括阀杆、手柄和腔体。

在上述任一方案中优选的是，所述腔体与气门的气门腔相通。

在上述任一方案中优选的是，所述盖板与气门的气门腔连接处设有四氟密封垫片。

在上述任一方案中优选的是，所述盖板通过盖板固定螺栓与壳体连接。

在上述任一方案中优选的是，所述凸轮驱动齿轮固定在凸轮轴上，并且凸轮驱动齿轮与壳体之间由凸轮固定盖板隔开。

在上述任一方案中优选的是，所述凸轮固定盖板与凸轮驱动齿轮之间设有垫片。

在上述任一方案中优选的是，所述电机驱动齿轮与小型直流电机相连。

在上述任一方案中优选的是，所述电机驱动齿轮与凸轮驱动齿轮啮合。

附图说明

图1为按照本发明的遥控阀门的主视图。

图2为按照本发明的图1所示的遥控阀门的A-A方向的剖视图。

图3为按照本发明的图1所示的遥控阀门的B-B方向的剖视图。

图4为按照本发明的图3所示的遥控阀门的C-C方向的剖视图。

图5为按照本发明的图1所示的遥控阀门的控制装置的结构示意图。图6为按照本阀门的图5所示的遥控阀门的控制系统图。

附图中标号：

遥控阀门100，壳体110，针阀111，小型行程开关112，盖板113，四氟密封垫片114，盖板固定螺栓115，进气口116，排气口117，阀杆118，手柄119，气门120，气门筒121，气门座套122，O型密封圈123，气门油封124，气门导管125，气门弹簧126，气门弹簧座127，挺柱128，气门杆129，凸轮轴130，垫片131，凸轮固定盖板132，密封垫片133，凸轮134，凸轮驱动齿轮140，电机驱动齿轮150，小型直流电机160，蓄电池10，可充电电池20，控制电路板30，行程开关限位A41，行程开关限位B42，行程开关限位A′51.行程开关限位B′52，大齿轮A61，大齿轮B62，小齿轮A31，小齿轮B32，凸轮轴A71，凸轮轴B72，小型直流电机A81，小型直流电机B82，遥控器90，控制模块91，控制装置200。

具体实施方式

以下的说明本质上仅仅是示例性的而并不是为了限制本公开、应用或用途。下面结合说明书附图对本发明的遥控阀门的具体实施方式作进一步的说明。

如图1所示，按照本发明的遥控阀门的剖视图，一种遥控阀门，包括壳体110和盖板113，所述壳体110内设有气门120，所述壳体110的顶部设有针阀111，下端设有凸轮轴130、凸轮驱动齿轮140、电机驱动齿轮150和凸轮134。当该遥控阀门100从进气口116进入压缩空气时，气门120处于初始位置抵靠在气门座套122上，压缩空气进入到气门120的腔体内，这时旋转针阀111，压缩空气经过针阀111下端的腔体进入到另一气门120的腔体内，最终从排气口117排出进入到发动机的活塞腔内为发动机的运行提供动力。

在本实施例中，所述壳体110的前面板上设有4个小型行程开关112，凸轮驱动齿轮140的正反转时分别与该4个小型行程开关112上的触点接触，进而控制气门120的开闭，从而车辆的行驶状态。

如图2所示，电机驱动齿轮150与小型直流电机160相连。小型直流电机160启动后带动电机驱动齿轮150旋转，电机驱动齿轮150与凸轮驱动齿轮140啮合，从而带动凸轮驱动齿轮140转动。

接下来参阅图3所示，气门120抵靠在气门座套122上，该气门座套122置于气门筒121内。

在本实施例中，所述盖板113与气门120的气门腔连接处设有四氟密封垫片114。

在本实施例中，所述盖板113通过盖板固定螺栓115与壳体110连接。

在本实施例中，所述凸轮驱动齿轮140固定在凸轮轴130上，并且凸轮驱动齿轮140与壳体110之间由凸轮固定盖板132隔开。

在本实施例中，所述凸轮固定盖板132与凸轮驱动齿轮140之间设有垫片131。

在本实施例中，所述气门筒121与壳体110之间设有O型密封圈123，从而避免了气门筒121与壳体110腔体之间的摩擦，保证了气门120的密封性。

如图4所示，本申请中的实施例中，气门120的组件有2个，该2个气门120的组件并排，并且上下端的腔体相通同时工作。

当旋转针阀111的手柄119，针阀111的阀杆118向上运行，针阀111底部的空腔打开，进气口116通入压缩空气，由于左侧气门120抵靠在气门座套122内，压缩空气进入到气门120的气门腔内。进入气门120的气门腔内的压缩空气流经阀杆118底部的空腔进入到右侧的气门120顶部的腔体内，这时随着凸轮轴130的旋转凸轮轴130上的凸轮134的凸起将气门杆129下端的挺柱128顶起，气门120脱离气门座套122，气门120缓慢地打开，来自进气口116的压缩空气进入到右侧气门120的气门腔内，然后经过气门杆129的下端，接下来顺着图4所示的左右两侧的气门120的通孔进入到左侧的气门120的气门腔内，最终从排气口117排出，进入到发动机的活塞腔内。

本申请中的遥控阀门100非工作状态时，针阀111的阀杆118处于针阀111腔体的最低部位，将左右两侧气门120的通孔截断，断开左右两侧气门120的气门腔内气体的流通。

在本实施例中，凸轮轴130转动到一定角度时，凸轮轴130上的凸轮134的凸起将挺柱128的顶部挤压气门弹簧座127致使气门弹簧126被压缩，从而推动气门杆129顺着气门导管125向上运动，气门120将缓慢脱离气门座套122，压缩空气将进入到气门120的腔体内。

在本实施例中，所述气门120下端与气门杆129相连，气门杆129置于气门导管125内。阀门的腔体内进入压缩空气时，气门120将沿着气门导管125做上下运动，不会发生偏离或歪斜的现象。

在本实施例中，所述气门导管125的顶部设有气门油封124，气门120上下运动时不会使压缩空气顺着气门杆129进入到气门杆129的底部，起到了很好的密封左右。

在本实施例中，所述气门杆129的下端置于气门弹簧126内，该气门弹簧126位于气门弹簧座127上。初始状态时，在气门弹簧126拉力的作用下，气门杆129上不的气门120抵靠在气门座套122内，进入到气门120顶部的压缩空气不会进入到气门杆129的部位。

在本实施例中，所述气门杆129的下端连接有挺柱128。

在本实施例中，所述壳体110上开有进气口116和排气口117。

在本实施例中，所述进气口116和排气口117均位于壳体110的同一侧。

在本实施例中，所述进气口116和排气口117均与气门120的气门腔相通。当进气口116通入压缩空气后，经过气门120的腔体，然后流经针阀111下端的空腔，接下来进入都另气门120的腔体，最终从排气口117排出进入到发动机的活塞腔内。

在本实施例中，所述针阀111包括阀杆118、手柄119和腔体。初始位置时，阀杆118位于针阀111的腔体的底部，当进气口116通入压缩空气时旋转手柄119，阀杆118将向上运动，致使针阀111的腔体与气门120上部的气门腔相通。

接下来参阅图5，本申请中遥控阀门的控制装置，所述控制装置200包括凸轮驱动齿轮140、电机驱动齿轮150、凸轮轴130、凸轮134、小型行程开关112和小型直流电机160，所述遥控器90内设有控制电路板30和控制模块91。

在本实施例中，所述遥控器90能够对距离小于100米的车辆上的发动机进行控制。

在本实施例中，所述遥控器90内还设有蓄电池10和可充电池20。

在本实施例中，所述小型行程开关112上设有触点。

在本实施例中，所述小型行程开关112包括行程开关限位A41、行程开关限位B42、行程开关限位A′51和行程开关限位B′52。

行程开关限位A41、行程开关限位B42、行程开关限位A′51和行程开关限位B′52均设有触点，小型直流电机160启动后，凸轮轴130旋转，凸轮轴130上的凸轮驱动齿轮140也随之旋转，待凸轮驱动齿轮140的凸起部位与对应小型行程开关112上触点接触时，对应的小型行程开关112打开，进而控制对应气门120的开启或关闭。

在本实施例中，所述凸轮驱动齿轮140包括大齿轮A61和大齿轮B62；大齿轮A61固定在凸轮轴A71上，大齿轮B62固定在凸轮轴B72上。

在本实施例中，所述大齿轮A61和大齿轮B62均为扇形齿轮，其扇形角为324度。

在本实施例中，所述电机驱动齿轮150包括小齿轮A31和小齿轮B32。

在本实施例中，所述小型直流电机160包括小型直流电机A81和小型直流电机B82。

在本实施例中，所述大齿轮A61与小齿轮A31啮合；大齿轮B62与小齿轮B32啮合。

在本实施例中，所述遥控器90上设有4个按键，分别为1#、2#、1′#和2′#。1#键控制小型直流电机A的正转；1′#键控制小型直流电机A的反转；2#键控制小型直流电机B的正转；2′#键控制小型直流电机B的反转。

最后参阅图6所示，本申请的遥控阀门的控制系统。在本实施例中，所述控制模块91包括按键识别编码、无线发射、无线接收、信#识别、电机模块和限位开关模块。

当按下遥控器90上的按键时，遥控器90内部的按键识别码编码根据按键的编码进行辨别，然后发出对应的无线发射信号，相应的无线接收模块接收信号对信号进行识别，接下来将信号发送到电机模块中控制相应电机的正反转，另外电机模块还将信号发送给相应的限位开关模块，进而控制相应限位开关的开闭。

在本实施例中，所述遥控器90的1#键按下时，凸轮轴A71正转18度，凸轮轴A71上的大齿轮A61与行程开关限位A41的触点接触。

在本实施例中，所述遥控器90的1′#键按下时，凸轮轴A71反转18度，凸轮轴A71上的大齿轮A61与行程开关限位A′51的触点接触。

在本实施例中，所述遥控器90的2#键按下时，凸轮轴B72正转18度，凸轮轴B72上的大齿轮B62与行程开关限位B42的触点接触。

在本实施例中，所述遥控器90的2′#键按下时，凸轮轴B72反转18度，凸轮轴B72上的大齿轮B62与行程开关限位B′52的触点接触。

综上所述：发动机开启时，将遥控器90对准遥控阀门100，按下1#键，拧开针阀111，小型直流电机A81启动，带动对应遥控阀门100内的凸轮轴A71上的凸轮134转动，对应气门120慢慢被顶开，使气门120由小到大开启，压缩气体从进气口116进入控制装置200中，压缩空气流经左右两侧的气门120的组件后从排气口117排出，随后进入发动机中，使其启动。待凸轮轴A71转动到最大位置时，即90度时，大齿轮A61转动18度，触动行程开关限位A41常闭触头，使电路断开，小型直流电机A81停止转动，松开1#键，气门120的开启动作停止，随后手动调节针阀111，发动机怠速启动。

当按下遥控器90上的2#键，小型直流电机B82启动，带动对应遥控阀门100内的凸轮轴B72上的凸轮134转动，对应气门120慢慢被顶开，使气门120由小到大开启，压缩气体进入量增多，发动机从怠速转入缓慢加速状态，待凸轮轴B72转动到最大位置时，即90度时，大齿轮B62转动18度，触动行程开关限位B42常闭触头，使电路断开，小型直流电机B82停止转动，发动机全速运行。

发动机关闭：当按下遥控器90上的1＇#键，小型直流电机A81反转，带动对应遥控阀门100内的凸轮轴A71上的凸轮134转动，对应气门120慢慢下降，使气门120由大到小关闭，压缩气体停止进入，待凸轮轴A71上的凸轮134转动到最大位置时，即90度时，大齿轮A61转动18度，触动行程开关限位A＇51常闭触头，使电路断开，小型直流电机A81逐渐停止转动，发动机减速运行。

当按下遥控器90上的2＇#键，小型直流电机电机B82反转，带动对应遥控阀门100内的凸轮轴B72上的凸轮134转动，对应气门120慢慢下降，使气门120由大到小关闭，压缩气体进入量减少，发动机减速，待凸轮轴B72转动到最大位置时，即90度时，大齿轮B62转动18度，大齿轮转动18度，触动行程开关限位B52＇常闭触头，使电路断开，小型直流电机B82停止转动，发动机运行终止。

本领域技术人员不难理解，本发明的遥控阀门包括本说明书中各部分的任意组合。限于篇幅且为了使说明书简明，在此没有将这些组合一一详细介绍，但看过本说明书后，由本说明书构成的各部分的任意组合构成的本发明的范围已经不言自明。

Claims (11)

1.一种遥控阀门，包括壳体（110）和盖板（113），所述壳体（110）内设有气门（120），其特征在于：所述壳体（110）的顶部设有针阀（111），下端设有凸轮轴（130）、凸轮驱动齿轮（140）、电机驱动齿轮（150）和凸轮（134）,所述凸轮驱动齿轮（140）固定在凸轮轴（130）上，并且凸轮驱动齿轮（140）与壳体（110）之间由凸轮固定盖板（132）隔开；所述气门（120）抵靠在气门座套（122）上，所述气门座套（122）置于气门筒（121）内；所述壳体（110）上开有进气口（116）和排气口（117）；所述进气口（116）和排气口（117）均位于壳体（110）的同一侧；所述进气口（116）和排气口（117）均与气门（120）的气门腔相通；所述针阀（111）包括阀杆（118）、手柄（119）和腔体；所述腔体与气门（120）的气门腔相通；所述盖板（113）通过盖板固定螺栓（115）与壳体（110）连接。

2.如权利要求1所述的遥控阀门，其特征在于：所述壳体（110）的前面板上设有小型行程开关（112）。

3.如权利要求2所述的遥控阀门，其特征在于：所述小型行程开关（112）上设有触点。

4.如权利要求1所述的遥控阀门，其特征在于：所述气门筒（121）与壳体（110）之间设有O型密封圈（123）。

5.如权利要求1所述的遥控阀门，其特征在于：所述气门（120）下端与气门杆（129）相连，气门杆（129）置于气门导管（125）内，并且气门导管（125）的顶部设有气门油封（124）。

6.如权利要求5所述的遥控阀门，其特征在于：所述气门杆（129）的下端置于气门弹簧（126）内，该气门弹簧（126）位于气门弹簧座（127）上。

7.如权利要求5所述的遥控阀门，其特征在于：所述气门杆（129）的下端连接有挺柱（128）。

8.如权利要求1所述的遥控阀门，其特征在于：所述盖板（113）与气门（120）的气门腔连接处设有四氟密封垫片（114）。

9.如权利要求1所述的遥控阀门，其特征在于：所述凸轮固定盖板（132）与凸轮驱动齿轮（140）之间设有垫片（131）。

10.如权利要求1所述的遥控阀门，其特征在于：所述电机驱动齿轮（150）与小型直流电机（160）相连。

11.如权利要求10所述的遥控阀门，其特征在于：所述电机驱动齿轮（150）与凸轮驱动齿轮（140）啮合。