CN104053887A - 用于通过自然空气操作发动机的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过自然空气压力运行的发动机，更特别地涉及一种通过自然空气压力操作车辆发动机以缓解污染问题的方法和设备。本发明提供了用于以具有适当压力的自然空气操作发动机的可靠的方法和设备，该方法和设备在发动机速率增加时将恒定增加的量的自然空气有效地传递至发动机，该方法和设备能够容易地适于标准内燃发动机以将内燃发动机转换成通过自然空气操作。

Description

用于通过自然空气操作发动机的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种通过自然空气压力运行的发动机，更特别地，涉及一种用于通过自然空气压力操作车辆发动机以缓解污染问题的方法和设备。
技术背景
空气污染是当今世界面临的最严重的问题之一。空气污染的主要源头之一为当今在大多数机动车辆中使用的普通的内燃发动机。已经提出了多种装置——包括立法规定的许多产品——来试图限制内燃发动机排放到空气的污染物。然而，大多数这些装置取得了有限的成就并且通常过于昂贵和复杂。需要一种内燃发动机的清洁的替代装置来驱动车辆和其他机器。
压缩气体——优选地为空气——可以为发动机提供理想的原动流体，这是由于其可以消除从内燃发动机排出的常见污染物。在1975年5月27日发表的Simington的美国专利No.3,885,387中公开了一种用于将内燃发动机转换成通过压缩空气操作的设备。Simington的该专利公开了这样一种设备，该设备包括：压缩空气源和旋转阀致动器，该旋转阀致动器打开和关闭多个机械提升阀。阀通过位于火花塞孔中的适配器按一定时间序列将压缩空气传递至发动机的汽缸。然而，该类型的发动机的输出速率受机械阀的速率和下述因素的限制：每个阀保持打开的持续时间不能随着发动机速率的增加而改变。
在1978年6月25日发表的Stricklin的美国专利No.4,102,130中公开了一种用于将内燃发动机转换成通过蒸汽或压缩空气操作的设备。Stricklin的该专利公开了这样一种装置，该装置改变常规的四冲程发动机的阀定时使得进气阀和排气阀在发动机的每一转时打开一次而不是在发动机的每隔一转时打开一次。设置有换向阀，该换向阀将流通蒸汽或压缩空气传递至进气阀并且然后被转向以允许排气阀将膨胀蒸汽或空气传递至大气。然而，该类型的换向阀未能提供一种用于在需要增加发动机速率时改变喷射至汽缸内的原动流体的量的可靠的设备。此外，在Stricklin的专利中公开的该类型的装置在多汽缸发动机中的汽缸将要相继地被点火的情况下需要使用多个换向阀。
发明内容
因此，本发明的目标是提供一种用于以具有适当压力的自然空气操作发动机的可靠的方法和设备。
本发明的另一目标是提供一种在发动机的速率增加时将恒定增加的量的自然空气有效地传递至发动机的方法和设备。
本发明的又一目标是提供一种将通过使用自然空气以足以高速驱动常规汽车的速率操作发动机的方法和设备。
本发明的又一目标是提供能够容易地适于将内燃发动机转换成通过自然空气操作的标准内燃发动机的方法和设备。
附图说明
将参照附图描述根据本发明的操作发动机的方法和设备的优选的实施方式，其中，相同的附图标记表示相同的构件，并且附图中:
图1为根据本发明的发动机的设备的示意图；
图2为根据本发明的空气马达和发动机和的一个实施方式的示意图；
图3为根据本发明设置在发动机上的截取的平面图；
图4为具有设置在车辆上的根据本发明的通过自然空气工作的发动机的车辆的截面图；
图5为根据本发明的缸盖平面图和发动机机体平面图；
图6为根据本发明的四个罐平面图的截面图。
具体实施方式
本发明涉及通过自然空气压力运行的发动机，更特别地，涉及用于通过自然空气压力操作车辆发动机以缓解污染问题的方法和设备。现在将详细地参照本发明的实施方式，附图中示出了本发明的实施方式的示例。
如图1至图6中所示，本发明提供了发动机(10)，该发动机(10)借助于空气的高压运行。由于空气的压力，马达开始运动，并且借助于马达的所述运动，其本身用作压缩机的发动机被启动。
空气主要放置于空气罐(12)中，其中填充了大约310磅的空气。在初始阶段，马达(14)开始运动并且同时该力帮助启动发动机。压缩机(16)从外部大气吸收空气并且将所需体积的空气送回至罐(18)内以实现所述空气罐(18)中适当的空气储存和空气压力。
在本发明的实施方式中的一个实施方式中，在空气罐(18)中紧密地填充有大约300磅的空气。空气罐(18)的一个连接与空气马达(14)接合，并且一个阀(20)连接预先联接至方向盘(22)、离合器(24)、制动器(26)和加速器(28)中。当打开锁(30)时，来自罐(18)的空气进入马达(14)内，因此启动了空气马达和发动机。
此外，四个连接从发动机(32)缸盖设置至空气罐(18)。这些连接有助于空气量的转移，从而使得空气供应的连续增加和减小平衡，并且空气压缩机发动机向空气罐(18)中提供一定量的空气。
不可逆阀(34)被固定至空气罐(18)，该不可逆阀(34)防止罐的内部空气出来，因此，维持了使得空气消耗平衡在大约300磅，使得即使该数量的空气已经被使用，在罐中也仍然保持有大约300磅的空气。
在所述空气罐中，阀(20)的一侧以使得空气从空气罐(18)传递至空气马达(14)的方式设置，此外，在所述空气罐中，固定有单侧阀，该单侧阀帮助朝向外侧释放额外的空气，并且当空气量增加至超过所需的量时，该所述阀帮助释放额外的空气以便避免在罐中造成任何损坏。
本发明的另一实施方式还提供了一种缸盖工作压缩机(16)，该缸盖工作压缩机(16)在发动机(32)中是有用的，其能够实现空气冷却并且通过八个阀连接，其中，四个阀朝向左侧而其余的阀朝向右侧。缸盖(36)的四个阀用于吸收空气，而另外四个阀用于将内部空气排到外部。在所述缸盖(36)中，设置了用于六个连接的六个孔(38)以便有助于使发动机的机体(32)与其缸盖(36)接合。
在本发明的又一实施方式中，提供有具有四个汽缸(40)——也被称作缸套——的发动机机体(32)。在发动机(32)的机体中增加了四个铜帽(42)，所述四个铜帽(42)有助于曲轴(44)得到被持握。在所述发动机中，连同曲轴一起，还存在另外四个连接杆(46)。
连同四个连接杆一起，还设置了作为接头的四个活塞(48)。发动机的这四个活塞(48)用于吸收空气。它们以下述方式进行设计：当活塞冲程下降时，外部空气进入发动机，并且当活塞冲程(48)上升时，沉积的空气排出。在这四个活塞中，存在根据直径起作用的四种记录。在所述发动机的机体中设置有油泵(50)。该油泵将油供应(50)至发动机的所有回路，由此，发动机的所有部件得到润滑，这进而有助于克服部件的锁定的问题并且也有助于使部件具有更长的寿命。
为了避免载荷的问题，连同发动机中的曲轴(44)一起，还设置了负重轮(52)。这些负载轮进而也有助于维持所述发动机(32)的每分钟的转数(R.P.M.)。该曲轴(44)还与所述空气马达(14)联接，并且，在发动机的后侧上，设置有离合器盘(24)，离合器盘(24)又位于负重轮的上侧上；还设置了连接至交流发电机(54)的直径环Gryers(diameter Ring Gryers)。该交流发电机是有用的，因为其能够保持电池充电。电池(56)是用于点燃目的，因此所述发动机不需要外部的电力源。
在本发明的又一实施方式中提供有空气马达(14)，该空气马达(14)与曲轴(44)联接，并且在空气发动机(32)的上部处设置有空气阀，该空气阀能够实现马达的启动。所述空气马达的一个连接被设置至下侧，该连接朝向外侧排出额外的空气，这进而有助于保持发动机冷却并且能够使该发动机以大约0至100的速率运行。当该发动机通过空气运行时，不会影响大气；其不需要塞子、消音器、衬套杆、tepitiya、电池、散热器和汽化器。
在上述说明书中已经描述了本发明的优选的实施方式的原理。然而，意在被保护的本发明不解释为限制于所公开的特定实施方式。各实施方式被认为是说明性的而不是限制性的。在不脱离本发明的精神的情况下，其他人可以做出变型和变化。因此，本发明的明显的意图在于，本发明涵括落入如所附权利要求中限定的本发明的精神和范围内的全部这种变型和变化。

Claims (9)

1.一种用于通过自然空气操作车辆发动机的方法和设备，其中，所述空气放置于空气马达的空气罐中，在所述空气罐中填充了约310磅空气，其中，在初始阶段，所述马达开始运动并且同时该力帮助启动所述发动机，随后，通过压缩机从外部大气吸收空气并且将所需体积的空气送回至所述罐内以在所述空气罐中实现适当的空气储存和压力。
2.根据权利要求1所述的方法和设备，其中，所述空气罐的一个连接与所述空气马达接合，并且一个阀连接预先联接至转向装置、离合器、制动器和加速器内，其中，当锁打开时，来自所述罐的空气进入所述马达内，因此，启动了所述空气马达和所述发动机。
3.根据权利要求1所述的方法和设备，其中，四个连接从所述发动机缸盖设置至所述空气罐，从而有助于空气量的转移，从而使得空气供应的连续增加和减小平衡，并且空气压缩机发动机将一定量的所述空气提供到所述空气罐中。
4.根据权利要求1所述的方法和设备，其中，不可逆阀固定至空气罐，这防止了所述罐的内部空气出来；因此，维持了使得空气消耗平衡在大约300磅，使得即使该数量的空气已经被使用，在所述罐中也仍然保持有大约300磅的空气。
5.根据权利要求1所述的方法和设备，其中，在所述空气罐中，所述阀的一侧以使得所述空气从空气罐经过传送至所述空气马达的方式设置，此外，在所述空气罐中，固定有单侧阀，所述单侧阀帮助朝向外侧释放额外的空气，并且当空气量增加至超过所需的量时，所述阀帮助释放额外的空气以避免在所述罐中造成任何损坏。
6.根据权利要求1所述的方法和设备，其中，缸盖工作压缩机能够实现空气冷却，所述缸盖工作压缩机通过八个阀连接，其中，四个阀用于吸收空气，而另外四个阀用于将内部空气排到外部。
7.根据权利要求1所述的方法和设备，其中，发动机机体具有四个汽缸、四个连接杆，并且还设置有作为接头的四个活塞，其中，所述发动机的这四个活塞能够以下述方式吸收空气：当活塞冲程下降时，外部空气进入所述发动机，而当所述活塞冲程上升时，沉积的空气排出。
8.根据权利要求1所述的方法和设备，其中，在所述发动机的所述机体中设置有油泵，用以将油供应至所述发动机的所有回路，由此，所述发动机的所有部件得到润滑，这进而有助于克服部件的锁定的问题并且也有助于使所述部件具有更长的寿命。
9.根据权利要求1所述的方法和设备，其中，与曲轴联接的空气马达还设置有空气阀，所述空气阀能够实现所述马达的启动，其中，所述空气马达的一个连接被设定至下侧，所述连接朝向外侧排出额外的空气，这进而有助于保持发动机冷却并且使所述发动机能够以大约0至100的速率运行。
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