CN201526344U - 压缩空气发动机 - Google Patents

Abstract

一种使用压缩空气为动力的车用发动机，它是一种新动力的发动机，它不使用任何燃料，没有污染物的排放，它通过汽缸的两端的进气和排气，使汽缸中的变形活塞同时兼备推动连杆和拉动连杆的功能，做功的形式从四冲程变为单冲程，压缩气体在经过一次高压做功和三次降压辅助做功的反复利用后排放，使发动机的工作效率得到明显的提高。

Description

压缩空气发动机

技术领域

本发明涉及的是一种使用压缩空气为动力的车用发动机，它不使用任何燃料，没有污染物的排放，是城市理想的环保车辆发动机设备。

背景技术

本发明的用途是缓解城市越来越严重的空气污染问题和石油能源日益紧张的问题，在我国和世界很多国家，汽车排放的废气，已经是城市的主要空气污染源，而日益增加的车辆使作为发动机使用的石油原料价格步步升高，新能源、新动力的发动机现在是各研究部门的主要研究课题。

目前，国内外大部分使用燃料的汽车发动机采用四缸四冲程工作形式，这样，发动机活塞的下行，每一次都总有一个缸有动力的输出，确保发动机工作的连贯性和稳定性，但是，活塞式发动机的工作效率非常低，依照1∶9压缩比的发动机为例，理论是上止点点火后的压力最大，此时汽缸内只有燃烧室体积，它仅有汽缸的九分之一，当活塞下行几个毫米，汽缸内的体积就会增加一倍，压力必然降低50％，也就是从此位置后，发动机活塞推动的连杆与曲轴才形成有效的动力输出夹角，将压力变换成动力，当活塞下行到九分之五位置时，动力输出夹角变小，缸体内的压力下降了约六倍，所以，活塞发动机的热机工作效率仅有百分之二十几；我们的发明就是要使发动机活塞运行到最有效的动力输出夹角时，将最大的恒定的压缩空气压力，有效地转换成发动机的动力输出。

发明内容

本发明的目的就是要通过压缩空气发动机，解决城市汽车排放污染和日益紧张的能源难题。

本实用新型的技术方案如下：

一种压缩空气发动机，包括压缩空气罐、汽缸、变形活塞、气门开关、控制压缩空气供给的阀门、齿轮组和飞轮。

设计一组全密封汽缸。汽缸分为一个主做工汽缸和三个辅助做工汽缸，汽缸的两头可以进气和排气，汽缸中的变形活塞同时兼备推和拉的功能。当汽缸顶部进气加压时，汽缸底部减压排气，变形活塞向下推行，当汽缸底部进气时，当汽缸顶部排气时，变形活塞向上拉行，做工形式从四冲程变为单冲程，因发动机主做工后汽缸排出的气体，具有很高的压力，通过气门开关进入辅助做工汽缸，进行压力略低一级的辅助做工；在经过三个辅助做工汽缸的三次降压辅助做工后，作为废气排放，由于发动机所用的压缩空气经过四次或四次以上的反复利用，效率得到提高，而产生的动力又是数次有效做工的组合，发动机的动力会加大，所以我们设计的发动机采用低转速，再通过齿轮组的调整，使对外输出动力的飞轮，达到和接近现在发动机飞轮的转速，以保证现在车辆发动机的基本转速设计。

本发明的有益效果就是发动机不在使用燃料、不产生废气、没有污染、更加安全，为城市提供最环保的交通工具，解决城市交通的燃料、节能和环保的矛盾。

附图说明

本实用新型的附图图面说明如下：

图1是本发明的主视图(剖面)。

图2是本发明的上盖配件布局展示图。

图3是本发明的下盖配件布局展示图。

图4是发明的齿轮增速组展示图。

图5是发明的压缩汽缸上视图。

图6是发明的压缩汽缸下视图。

图中序号表示：1上进气道，2第一气门开关，3活塞环，4变形活塞体，5下汽缸，6变形活塞加长杆，7第一管道罐，8下进气道，9第二管道罐，10活塞与连杆连接销，11连杆，12主做工汽缸，13第二气门开关，14第二进气门开关，15上汽缸，16第三管道罐，17上盖，18汽缸壁，19底盖，20变形活塞加长杆孔密封环，21排气管，22末端气门开关，23排气运行方向，24主压缩空气运行方向，25第三气门开关，26第四气门开关，27第五气门开关，28变形活塞加长杆孔，29曲轴运行圆，30曲轴中心轴，31第一加速内齿轮，32第二加速内齿轮，33动力输出飞轮，34第二加速外齿轮，35第一加速外齿轮，36加压缩空气口，37快速排气口，38快速排气阀门，39快速排气主管，40给发动机送气管，41压缩空气罐，42第一辅助汽缸，43第二辅助汽缸，44第三辅助汽缸

具体实施方式

以下为本实用新型结合附图作进一步的详细说明：

一种压缩空气发动机，包括压缩空气罐、汽缸、变形活塞、气门开关、控制压缩空气供给的阀门、齿轮组和飞轮。

设计一组全密封汽缸，汽缸分为一个主做工汽缸(12)和三个辅助做工汽缸(42、43、44)，汽缸的两头可以进气(上进气1、下进气8)和排气(21)，做工形式从四冲程变为单冲程，形成八个做工冲程；汽缸中的变形活塞(3、4、6组合)同时兼备推和拉的功能，当汽缸顶部进气时，当汽缸底部排气，变形活塞向下推行，当汽缸底部进气时，汽缸顶部排气时，变形活塞向上拉行，因发动机主做工后汽缸排出的气体，具有很高的压力，我们通过控制气门开关将这部分压力加以利用，控制气门开关推动辅助做工汽缸，气门开关分四组，当底部的气门开关8开启时，活塞在反向加压运行时，上缸盖的气门开关(2)完全关闭，气门开关(13)打开，将主汽缸的压力释放到2级压力管道罐(7)中，使主汽缸活塞两侧形成压力差，有利于活塞运行将压力转换成动力，随活塞的运行和压力的释放，2次压力管道管中的气压与主汽缸逐渐平衡，气门开关(13)关闭，气门开关(25)开启，将主汽缸已经降压的压力释放到3级压力管道罐(9)中；当3级压力管道罐与主汽缸压力平衡后，进行第四级管道罐的释放平衡；主汽缸内的高压气体，通过四级管道罐的平衡释放，压力已经基本释放，再开启最终排气的气门开关(27)，排出废气。主汽缸的压力最高，通过四次释放，使第二管道罐(7)、第三管道罐(9)、第四管道罐(16)得到主汽缸释放的不同的压力补尝，为第一辅助汽缸(42)、第二辅助汽缸(43)、第三辅助汽缸(44)三个辅助汽缸提供不同的做工压力，而第一、第二两个辅助汽缸与主汽缸相同，也将汽缸内的压力进行逐级的平衡释放，使压缩空气得到重复利用，在经过三个辅助做工汽缸的三次降压辅助做工后，作为废气排放，由于发动机所用的压缩空气经过四次或四次以上的反复利用，效率得到提高，而产生的动力又是数次有效做工的组合，发动机的动力会加大，所以我们设计的发动机采用低转速，再通过齿轮组(图4)的调整，使对外输出动力的飞轮(33)，达到和接近现在发动机飞轮的转速，以保证现在车辆发动机的基本转速设计。

Claims (7)

1.一种压缩空气发动机，它包括压缩空气罐、控制压缩空气供给阀门、汽缸、变形活塞、气门开关和齿轮组，其特征在于：压缩空气罐内的高压空气通过管道，在控制压缩空气供给阀门的控制下进入汽缸，推动变形活塞运动完成动力的转换，当活塞连杆运行到小于40度动力输出夹角时，气门开关开启，将排放的具有较高压力的压缩空气供给的次一级汽缸用于重复利用；发动机设计为低速形式，通过齿轮组的变化使飞轮提高转速，保证发动机的稳定性。

2.根据权利要求1所述的压缩空气发动机，其特征在于：压缩空气罐是椭圆形，每平方厘米可以承受50公斤压力，充气的进气口设在后备箱内，压缩空气罐的底部设有十字快速排气阀门。

3.根据权利要求1所压缩空气发动机，其特征在于：所述的控制压缩空气供给的阀门，它与汽缸相连，常态为关闭状态，由驾驶员脚动的控制线控制开关的开启并通过开启的大小程度控制发动机的进气量。

4.根据权利要求1所述压缩空气发动机，其特征在于：所述的汽缸，底部有密封底，密封底上设计有活塞推杆的活动孔，它的顶部和底部都设有进气和排气，使活塞可以双向受力，而且高压汽缸的排气和次一级的汽缸进气是连通的，使高压气体在压力递减的情况下得到循环使用。

5.根据权利要求1所述压缩空气发动机，其特征在于：所述的变形活塞，它是在活塞上固定连接一个推杆，推杆的长度大于汽缸，推杆的杆面与汽缸的底部孔径密配合设计，使活塞可以双向受力。

6.根据权利要求1所述的压缩空气发动机，其特征在于：所述的气门开关，它是连接较高压力和次一级压力汽缸的通道开关，他和压缩空气供给的阀门同步打开，将使用过的高压气排到通道和次一级压力汽缸中，使高压气得到充分的循环使用。在运行设计在支撑架上的平滑框架车，它的上面设计有停车挡板，底部设计有滑动轴承，随支撑架倾斜，平滑框架车可载滑入或滑出停车位的车轮。

7.根据权利要求1所述的压缩空气发动机，其特征在于：所述的齿轮组是用于提高飞轮的转速，使飞轮的转速基本达到现在发动机的转速标准。

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