CN106050310A - 自供压缩空气发动机运行系统及方法 - Google Patents

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CN106050310A CN201610606382.1A CN201610606382A CN106050310A CN 106050310 A CN106050310 A CN 106050310A CN 201610606382 A CN201610606382 A CN 201610606382A CN 106050310 A CN106050310 A CN 106050310A
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Abstract

自供压缩空气发动机运行系统及方法，该系统包括发动机、空压机叶轮、空压机、空压机储气罐、空气增压泵、高压储气罐Ⅰ和高压储气罐Ⅱ；发动机的排气口与空压机叶轮的进气口相连，空压机的排气口与空压机储气罐的进气口相连，空压机储气罐的排气口与空气增压泵相连，空气增压泵通过阀门Ⅰ与高压储气罐Ⅰ的进气口相连、阀门Ⅱ与高压储气罐Ⅱ的进气口相连，高压储气罐Ⅰ的排气口与阀门Ⅳ相连，高压储气罐Ⅱ的排气口与阀门Ⅲ相连，阀门Ⅲ、阀门Ⅳ与发动机相连。本发明还包括自供压缩空气方法。本发明自供压缩空气发动机废气循环再生补充压缩空气确保空气发动机续航，解决了需建加气站充气或压力不足而更换高压储气罐的问题，节能、环保。

Description

自供压缩空气发动机运行系统及方法
技术领域
本发明涉及一种自供压缩空气发动机运行系统及方法。
背景技术
能源是国家经济发展的战略资源。依靠科技进步，开发利用新能源是“十二五规划”的既定国策。
动力是人类社会和各国的经济发展战略，工农业生产以及人民生活必需的产物，地球上有两类能源，自然能源和矿产资源，矿产资源：石油，煤炭，天然气，核等，这类能源是有限的，且在使用过程中产生污染物污染环境。随着社会的发展和环境的保护，有限的资源，依据《PB世界能源统计》的开采速度计算，世界上的石油存量还能够开采40年，天然气够55年，煤够开采100年，这是一组令人心焦的数据，而我国的矿物能源人均数远低于世界平均数。能源危机、空气和环境的污染以及地球的气候升温造成的气候灾难是人类社会及经济发展面临的难题，气候的升温是人类无节制的利用矿资源石化燃料而造成的结果，这种局面如没有环保清洁能源的替代，将会是新闻纪录片“愚昧的年代”场景，是难以回避的现实。
自然能源：空气，太阳光，水，风，雷电。而自然能源现有利用成熟最多的是水电，这几年国内外对太阳能、风能发电成了热门话题，但利用率不高，并受到季节和地理的局限性，技术上也有些难以解决的难题，雷电目前人类无法利用，而空气能源不受任何限制，取之不尽、用之不竭，也只有空气能符合人类社会经济发展的战略资源。
空气动力是人民所熟悉的名词，在汽车行业各国的科学家和工程师都在研发不烧油的环保能源空气动力的制造方法，现在各国的热门是空气动力汽车，但没有解决空气发动机自供压缩空气的难题，都需要建加气站或更换储气罐，续航受限等缺陷。如国外的空气发动机法国机械工程师G·内格尔（Guy Negre）于1996年制造了第一台压缩空气发动机。国内的香港祥天国际投资集团有限公司和辽宁祥天汽车空气混合动力，螺杆高压空气压缩机及空气动力加气站，并展出了祥天空气动力试验车，其发动机系用四冲程柴油发动机改装，在续航距离储气压力达不到所需要求的工作压力时就需要到加气站充气或更换高压储气罐，这些都没有解决能源和环境问题，这不是空气动力的真正意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种自供压缩空气发动机运行系统及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明之自供压缩空气发动机运行系统，包括发动机、空压机叶轮、空压机、空压机储气罐、空气增压泵、高压储气罐Ⅰ和高压储气罐Ⅱ；所述发动机的排气口通过输气管Ⅰ与空压机叶轮的进气口相连，所述空压机的排气口通过输气管Ⅱ与空压机储气罐的进气口相连，所述空压机储气罐的排气口通过输气管Ⅲ与空气增压泵的低压进气口相连，所述空气增压泵的高压排气口通过输气管Ⅳ分别与阀门Ⅰ、阀门Ⅱ相连，所述阀门Ⅰ与高压储气罐Ⅰ的进气口相连，所述阀门Ⅱ与高压储气罐Ⅱ的进气口相连，所述高压储气罐Ⅰ的排气口与阀门Ⅳ相连，所述高压储气罐Ⅱ的排气口与阀门Ⅲ相连，所述阀门Ⅲ、阀门Ⅳ通过输气管Ⅴ及气流阀与发动机的进气口相连。
进一步，所述的空压机储气罐上设有气压表、限压阀、排污口。
进一步，所述的空气增压泵上设有低压表、废气排气口。
进一步，所述的输气管Ⅳ上设有高压表。
进一步，所述的输气管Ⅴ上设有压力表。
进一步，所述的空压机的进气口上设有滤芯器。
进一步，所述的空压机叶轮的排气口还可通过输气管Ⅵ与发电机叶轮的进气口相连，排出的废气通过驱动发电机叶轮的叶片带动发电机发电，供蓄电池充电、电动空压机压缩空气储存，或作其它用途。
本发明之自供压缩空气方法是：发动机的起动气源，先由电动空压机压缩空气通过空气增压泵增压，经输气管Ⅳ、阀门Ⅰ、高压储气罐Ⅰ的进气口储存在高压储气罐Ⅰ，再经高压储气罐Ⅰ的排气口、阀门Ⅳ、输气管Ⅴ、气流阀进入发动机气缸推动活塞往复作功；发动机的排气口排出的废气通过输气管Ⅰ进入空压机叶轮的进气口驱动叶片带动空压机压缩空气，压缩空气经空压机的排气口、输气管Ⅱ、空压机储气罐的进气口进入空压机储气罐，然后经空压机储气罐的排气口、输气管Ⅲ、空气增压泵的进气口进入空气增压泵增压，再经空气增压泵的高压排气口、输气管Ⅳ、阀门Ⅱ、高压储气罐Ⅱ的进气口进入高压储气罐Ⅱ，当高压储气罐Ⅰ在供气给发动机作功时，关闭高压储气罐Ⅰ的阀门Ⅰ和高压储气罐Ⅱ的阀门Ⅲ，打开阀门Ⅱ，空气增压泵增压的高压空气储存在高压储气罐Ⅱ，当高压储气罐Ⅱ在供气给发动机作功时，关闭高压储气罐Ⅱ的阀门Ⅱ和高压储气罐Ⅰ的阀门Ⅳ，打开阀门Ⅰ，空气增压泵增压的高压空气储存在高压储气罐Ⅰ，达到自供压缩空气发动机废气循环再生压缩空气确保空气发动机续航的耗气量。
本发明自供压缩空气发动机废气循环再生补充压缩空气确保空气发动机续航，解决了需建加气站充气或压力不足而更换高压储气罐的问题，节能、环保。
本发明属于空气动力类，可广泛应用于工农业、民用动力机械，交通运输汽车、航空、船舶，军事装备，电力发电等领域。
附图说明
图1为本发明之自供压缩空气发动机运行系统的示意图；
图2为本发明之自供压缩空气发动机运行系统另一方案的示意图；
图中：1.发动机，2.发动机的输出轴，3.发动机的进气口，4.发动机的排气口，5.输气管Ⅰ，6.空压机叶轮，7.空压机叶轮的进气口，8.空压机叶轮的排气口，9.空压机，10.空压机的进气口，11.空压机的排气口，12.输气管Ⅱ，13.空压机储气罐的进气口，14.空压机储气罐，15.气压表，16.限压阀，17.排污口，18.空压机储气罐的排气口，19.输气管Ⅲ，20.空气增压泵的低压进气口，21.空气增压泵，22.低压表，23.废气排气口，24.空气增压泵的高压排气口，25.高压表，26.输气管Ⅳ，27.阀门Ⅰ，28.高压储气罐Ⅰ的进气口，29.高压储气罐Ⅰ，30.高压储气罐Ⅰ的排气口，31.阀门Ⅱ，32.高压储气罐Ⅱ的进气口，33.高压储气罐Ⅱ，34.高压储气罐Ⅱ的排气口，35.阀门Ⅲ，36.阀门Ⅳ，37.输气管Ⅴ，38.压力表，39.气流阀，40.输气管Ⅵ，41.发电机叶轮，42.发电机叶轮的进气口，43.发电机叶轮的排气口，44.发电机，45.发电机输出电接线合。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
参照图1，本实施例之自供压缩空气发动机运行系统，包括发动机1、空压机叶轮6、空压机9、空压机储气罐14、空气增压泵21、高压储气罐Ⅰ29和高压储气罐Ⅱ33；所述发动机的排气口4通过输气管Ⅰ5与空压机叶轮的进气口7相连，所述空压机的排气口11通过输气管Ⅱ12与空压机储气罐的进气口13相连，所述空压机储气罐的排气口18通过输气管Ⅲ19与空气增压泵的低压进气口20相连，所述空气增压泵的高压排气口24通过输气管Ⅳ26分别与阀门Ⅰ27、阀门Ⅱ31相连，所述阀门Ⅰ27与高压储气罐Ⅰ的进气口28相连，所述阀门Ⅱ31与高压储气罐Ⅱ的进气口32相连，所述高压储气罐Ⅰ的排气口30与阀门Ⅳ36相连，所述高压储气罐Ⅱ的排气口34与阀门Ⅲ35相连，所述阀门Ⅲ35、阀门Ⅳ36通过输气管Ⅴ37及气流阀39与发动机的进气口3相连。
本实施例中，所述的空压机储气罐14上设有气压表15、限压阀16、排污口17。
本实施例中，所述的空气增压泵21上设有低压表22、废气排气口23。
本实施例中，所述的输气管Ⅳ26上设有高压表25。
本实施例中，所述的输气管Ⅴ37上设有压力表38。
本实施例中，所述的空压机的进气口10上设有滤芯器。
运行方法：发动机1的起动气源，先由电动空压机压缩空气通过空气增压泵21增压，经输气管Ⅳ26、阀门Ⅰ27、高压储气罐Ⅰ的进气口28储存在高压储气罐Ⅰ29，再经高压储气罐Ⅰ的排气口30、阀门Ⅳ36、输气管Ⅴ37、气流阀39进入发动机气缸推动活塞往复作功；发动机的排气口4排出的废气经输气管Ⅰ5进入空压机叶轮的进气口7驱动叶片带动空压机压缩空气，压缩空气经空压机的排气口11、输气管Ⅱ12、空压机储气罐的进气口13进入空压机储气罐，然后经空压机储气罐的排气口18、输气管Ⅲ19、空气增压泵的进气口20进入空气增压泵21增压，再经空气增压泵的高压排气口24、输气管Ⅳ26、阀门Ⅱ31、高压储气罐Ⅱ的进气口32进入高压储气罐Ⅱ33，当高压储气罐Ⅰ29在供气给发动机1作功时，关闭高压储气罐Ⅰ的阀门Ⅰ27和高压储气罐Ⅱ33的阀门Ⅲ35，打开阀门Ⅱ31，空气增压泵21增压的高压空气储存在高压储气罐Ⅱ33，当高压储气罐Ⅱ33在供气给发动机1作功时，关闭高压储气罐Ⅱ33的阀门Ⅱ31和高压储气罐Ⅰ29的阀门Ⅳ36，打开阀门Ⅰ27，空气增压泵21增压的高压空气储存在高压储气罐Ⅰ，达到自供压缩空气发动机废气循环再生压缩空气确保空气发动机续航的耗气量。
本实施例中，所述空压机叶轮的排气口8还可通过输气管Ⅵ40与发电机叶轮的进气口42相连，如图2所示，排出的废气通过驱动发电机叶轮41的叶轮片带动发电机44发电，供蓄电池充电、电动空压机压缩空气储存，或作其它用途。
本发明自供压缩空气发动机废气循环再生补充压缩空气确保空气发动机的续航，解决了需建加气站充气或压力不足而更换高压储气罐的问题，节能、环保。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.自供压缩空气发动机运行系统，其特征在于：包括发动机、空压机叶轮、空压机、空压机储气罐、空气增压泵、高压储气罐Ⅰ和高压储气罐Ⅱ；所述发动机的排气口通过输气管Ⅰ与空压机叶轮的进气口相连，所述空压机的排气口通过输气管Ⅱ与空压机储气罐的进气口相连，所述空压机储气罐的排气口通过输气管Ⅲ与空气增压泵的低压进气口相连，所述空气增压泵的高压排气口通过输气管Ⅳ分别与阀门Ⅰ、阀门Ⅱ相连，所述阀门Ⅰ与高压储气罐Ⅰ的进气口相连，所述阀门Ⅱ与高压储气罐Ⅱ的进气口相连，所述高压储气罐Ⅰ的排气口与阀门Ⅳ相连，所述高压储气罐Ⅱ的排气口与阀门Ⅲ相连，所述阀门Ⅲ、阀门Ⅳ通过输气管Ⅴ及气流阀与发动机的进气口相连。
2.根据权利要求1所述的自供压缩空气发动机运行系统，其特征在于：所述的空压机储气罐上设有气压表、限压阀、排污口。
3.根据权利要求1或2所述的自供压缩空气发动机运行系统，其特征在于：所述的空气增压泵上设有低压表、废气排气口。
4.根据权利要求1或2所述的自供压缩空气发动机运行系统，其特征在于：所述的输气管Ⅳ上设有高压表。
5.根据权利要求1或2所述的自供压缩空气发动机运行系统，其特征在于：所述的输气管Ⅴ上设有压力表。
6.根据权利要求1或2所述的自供压缩空气发动机运行系统，其特征在于：所述的空压机的进气口上设有滤芯器。
7.根据权利要求1或2所述的自供压缩空气发动机运行系统，其特征在于：所述的空压机叶轮的排气口通过输气管Ⅵ与发电机叶轮的进气口相连，排出的废气通过驱动发电机叶轮的叶片带动发电机发电，供蓄电池充电、电动空压机压缩空气储存。
8.利用权利要求1所述系统实施的自供压缩空气方法，其特征在于：发动机的起动气源，先由电动空压机压缩空气通过空气增压泵增压，经输气管Ⅳ、阀门Ⅰ、高压储气罐Ⅰ的进气口储存在高压储气罐Ⅰ，再经高压储气罐Ⅰ的排气口、阀门Ⅳ、输气管Ⅴ、气流阀进入发动机气缸推动活塞往复作功；发动机的排气口排出的废气通过输气管Ⅰ进入空压机叶轮的进气口驱动叶轮片带动空压机压缩空气，压缩空气经空压机的排气口、输气管Ⅱ、空压机储气罐的进气口进入空压机储气罐，然后经空压机储气罐的排气口、输气管Ⅲ、空气增压泵的进气口进入空气增压泵增压，再经空气增压泵的高压排气口、输气管Ⅳ、阀门Ⅱ、高压储气罐Ⅱ的进气口进入高压储气罐Ⅱ，当高压储气罐Ⅰ在供气给发动机作功时，关闭高压储气罐Ⅰ的阀门Ⅰ和高压储气罐Ⅱ的阀门Ⅲ，打开阀门Ⅱ，空气增压泵增压的高压空气储存在高压储气罐Ⅱ，当高压储气罐Ⅱ在供气给发动机作功时，关闭高压储气罐Ⅱ的阀门Ⅱ和高压储气罐Ⅰ的阀门Ⅳ，打开阀门Ⅰ，空气增压泵增压的高压空气储存在高压储气罐Ⅰ，达到自供压缩空气发动机废气循环再生压缩空气确保空气发动机续航的耗气量。
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CN108825308A (zh) * 2018-05-24 2018-11-16 张谭伟 一种叶片齿圈转子空气发动机及循环系统
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