CN201891516U - 气体启动发动机 - Google Patents

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沈捷
刘文元
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Abstract

本实用新型公开了一种气体启动发动机，包括：发动机本体；制动控制装置，用于控制所述发动机本体内的进气阀的开闭进而对发动机进行制动控制；能量回收装置，用于收集并存储发动机制动过程中所产生的压缩气体；气动装置，用于使用能量回收装置中的压缩空气作为驱动源以启动发动机本体。与现有技术相比，本实用新型通过回收发动机在制动过程中所产生的压缩空气并将其作为气动马达的驱动源，既节约了能源，又避免了现有技术中制取得压缩空气所产生的噪音，节能而环保。

Description

气体启动发动机
技术领域
本实用新型涉及一种气体启动发动机，尤其涉及一种能够回收发动机制动过程中的压缩空气并将回收所得压缩空气作为启动动力源的发动机。
背景技术
气动马达作为发动机的启动驱动源，在易燃、易爆、高温、振动、潮湿、粉尘等不利条件下均能正常工作，可适用于各种恶劣的工作环境，因而是一种理想的启动方式。但是，现有的气动启动发动机中，气动马达所使用的压缩空气主要依赖空气压缩机得到，空气压缩机在工作过程中同样需要消耗大量的能源，并将产生噪音。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种气体启动发动机，该发动机能够将制动过程中产生的压缩空气回收并作为气动马达的驱动源以启动发动机。
本实用新型的技术问题是通过提供一种如下的气体启动发动机得到解决的：
一种气体启动发动机，包括：发动机本体；制动控制装置，用于控制所述发动机本体内的进气阀的开闭进而对发动机进行制动控制；能量回收装置，用于收集并存储发动机制动过程中所产生的压缩气体；气动装置，用于使用能量回收装置中的压缩空气作为驱动源以启动发动机本体。
优选地，所述制动控制装置包括固定安装于发动机摇臂轴支座上的壳体，壳体内设有油路，在壳体的油路上安装有一个与发动机ECU电连接的电磁阀，壳体上在与每个发动机气门桥相对应的位置设置有驱动活塞总成，所述电磁阀用于控制壳体油路的流向和油压，在壳体油路的油压的作用下，该驱动活塞总成可以进行上下方向的运动。
优选地，所述能量回收装置包括气瓶和安装于气缸盖进气口与发动机进气管之间的能量回收模块，所述能量回收模块的内部为一个安装有能量分配器的空腔，发动机正常工作进气状态下，新鲜空气从进气管经过能量分配器进入到气缸盖进气口，所述能量分配器内的空腔通过能量回收管路与气瓶相通，能量回收管路上安装有第一单向阀，发动机制动状态下，压缩空气从气缸盖进气口排出至能量回收模块，所述第一单向阀在压缩空气的压力下开启，压缩空气通过所述能量回收管路进入气瓶进行收集。
优选地，能量分配器为单向阀，发动机正常工作进气状态下，该单向阀开启，第一单向阀关闭；发动机制动状态下，单向阀关闭，第一单向阀开启，用于压缩空气的回收。第一单向阀的开启压力可以为0.5MPa。
优选地，所述启动装置包括气动马达，该气动马达与气瓶之间设置安装有起动控制阀的第一管路和安装有主启动阀的第二管路以及用于回收压缩气体的第三管路。
与现有技术相比，本实用新型通过回收发动机在制动过程中所产生的压缩空气并将其作为气动马达的驱动源，即节约了能源，又避免了现有技术中制取得压缩空气所产生的噪音，节能而环保。
附图说明
图1是本实用新型实施例气体启动发动机的原理示意图；
图2是本实用新型实施例中制动控制装置的爆炸图；
图3是本实用新型实施例中制动控制装置的安装示意图；
图4是本实用新型实施例气体启动发动机的局部剖视图，主要示出了能量回收模块与气缸体及进气管组件的安装配合关系；
图5是本实用新型实施例中能量回收模块的正视图；
图6是本实用新型实施例中气瓶和气动马达之间的气体管路连接关系示意图；
图7-1为本实用新型发动机正常工作进气状态原理图(图中箭头方向为新鲜空气流向)；
图7-2为本实用新型收集压缩气体工作状态原理图(图中箭头方向为压缩空气流向)。
结合附图在其上标记以下附图标记：
1-发动机本体，101-进气阀，102-排气阀，2-制动器组件，3-能量回收模块，31-进气口(连接进气管4)，32-出气口(连接气缸盖进气口30)，33-出气口(连接气体回收管路7)，4-进气管组件，5-能量分配器，61-第一单向气阀，62-第二单向气阀，63-第三单向气阀，7-气体回收管路组件，8-气瓶，9-气体输送管路，10-气动马达，12-调节螺钉，13-螺母，14-制动器壳体，15-圆垫片，16-泄油销，17-驱动活塞总成，18-弹簧片，19-螺栓，20-滤网夹，21-滤网，22-O型密封圈，23-O型密封圈，24-O型密封圈，25-滤网，26-电磁阀，27-压板，28-螺栓，29-气缸盖，30-气缸盖进气口。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1所示，该气体启动发动机包括：发动机本体1；制动器组件2，作为制动控制装置，用于控制所述发动机本体1内的进气阀101的开闭进而对发动机本体1进行制动控制；能量回收模块3和与该能量回收模块3通过气体回收管路组件7连通的气瓶，用于收集并存储发动机本体1在制动过程中所产生的压缩气体；气动马达10，为气动装置，用于使用气瓶8中的压缩空气作为驱动源以启动发动机本体1。
如图2所示，制动器组件2包括制动器壳体14，在制动器壳体上通过调节螺钉12和螺母13安装有驱动活塞总成17，在驱动活塞总成17上设有泄油销16，在泄油销16上方设有圆垫片15，在驱动活塞总成17内设有滤网夹20和滤网21，在驱动活塞总成17连接有弹簧片18及螺栓19，在制动器壳体14通过压板27和螺栓28安装有电磁阀26，在电磁阀26与制动器壳体14的接触面上设有O型密封圈22、23、24，用来加强密封性。在电磁阀26还设有滤网25。
如图3所示，制动器组件的制动器壳体14安装在发动机的摇臂轴支座上，用螺栓与所述摇臂轴支座一起装配在缸盖上紧固。所述制动器壳体14内设有油路，电磁阀26与发动机ECU电连接并安装在制动器壳体14内的油路上。壳体14上的每一个驱动活塞总成17对应地设置于每个发动机气门桥上方。所述电磁阀在ECU发出的信号下控制壳体中油路的流向和压力，在壳体油路的油压的作用下，该驱动活塞总成17可以进行上下方向的运动。
发动机的制动过程为：当发动机处于压缩状态时，制动器组件中的电磁阀在发动机ECU的控制下打开油路，使驱动活塞总成17向下运动，驱动活塞总成的底面对进气门摇臂上的气门桥的接触平台施加向下的压力，驱动进气阀101开启，气缸中的压缩空气从进气门的间隙中排出，发动机本体1做负功从而实现发动机的制动，同时排出的压缩空气可回收再利用。
如图4、5所示，在发动机进气管7和气缸盖的进气口30之间安装有能量回收模块3。如图5所示，该能量回收模块3为一个内部安装有能量分配器5的空腔，所述能量分配器5为一个单向气压阀，空气只能从进气管组件4经过能量分配器5进入到气缸盖进气口30。所述能量回收模块3的空腔通过气体回收管路组件7与气瓶8相通，气体回收管路组件7上安装有第一单向气压阀61。参考图1，在发动机制动过程中，从进气门排出的压缩气体从能量回收模块3经气体回收管路组件7汇集至气瓶8。气瓶8的两个气口分别安装有第二单向气阀62和第三单向气阀63。所述能量分配器5和第一单向气阀61、第二单向气阀62及第三单向气阀63用于防止能量收集过程中压缩气体的回流。能量回收原理如图7所示，发动机正常工作时(如图7-1所示)，新鲜空气从进气管4进入能量回收模块的进气口31，能量分配器5为一单向阀，此时该单向阀开启，而由于此时新鲜空气的压力不足以开启第一单向阀61(第一单向阀开启压力为0.5MPa)，因此新鲜空气直接从能量回收模块3的出气口32进入气缸盖进气口30，发动机实现正常工作的进气状态；发动机制动时，压缩空气从气缸盖进气口30回流至能量回收模块的出气口32，此时能量分配器(即单向阀)关闭，而由于此时压缩空气的压力大于第一单向阀61的开启压力，第一单向阀61开启，压缩空气进入气体回收管路7并进入气瓶8予以回收。
如图6所示，气动马达10通过三条管道与气瓶8相连通。第一条管道中设置有起动控制阀，该管道用于对气动马达10的啮合齿轮提供动力，当接通该管道时，在压缩气体的作用下，啮合齿轮向前运动至与发动机本体1的飞轮齿圈啮合。第二根管道设置有主启动阀，该管道用于对气动马达10的转动轴的旋转提供动力，当接通该管道时，在压缩气体的作用下，气动马达10的转动轴旋转从而带动发动机起动。第三根管道用于回收余气，在发动机启动后，关闭第一管道和第二管道，气动马达10停止旋转，并且气动马达10的啮合齿轮回缩至与发动机本体1的飞轮齿圈分离，气动马达10中剩余的压缩气体通过第三管道返回至气瓶8。
与现有技术相比，本实用新型通过回收发动机在制动过程中所产生的压缩空气并将其作为气动马达的驱动源，即节约了能源，又避免了现有技术中制取得压缩空气所产生的噪音，节能而环保。
以上公开的仅为本实用新型的一个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种气体启动发动机，包括发动机本体，其特征在于，所述气体启动发动机还包括：
制动控制装置，用于控制所述发动机本体内的进气阀的开闭进而对发动机进行制动控制；
能量回收装置，用于收集并存储发动机制动过程中所产生的压缩气体；
气动装置，用于使用能量回收装置中的压缩空气作为驱动源以启动发动机本体。
2.根据权利要求1所述的气体启动发动机，其特征在于，所述制动控制装置包括固定安装于发动机摇臂轴支座上的壳体，壳体内设有油路，在壳体的油路上安装有一个与发动机ECU电连接的电磁阀，壳体上在与每个发动机气门桥相对应的位置设置有驱动活塞总成，所述电磁阀用于控制壳体油路的流向和油压，在壳体油路的油压的作用下，该驱动活塞总成可以进行上下方向的运动。
3.根据权利要求1所述的气体启动发动机，其特征在于，所述能量回收装置包括气瓶和安装于气缸盖进气口与发动机进气管之间的能量回收模块，所述能量回收模块的内部为一个安装有能量分配器的空腔，发动机正常工作进气状态下，新鲜空气从进气管经过能量分配器进入到气缸盖进气口；所述能量分配器内的空腔通过能量回收管路与气瓶相通，能量回收管路上安装有第一单向阀，发动机制动状态下，压缩空气从气缸盖进气口排出至能量回收模块，所述第一单向阀在压缩空气的压力下开启，压缩空气通过所述能量回收管路进入气瓶进行收集。
4.根据权利要求3所述的气体启动发动机，其特征在于，所述能量分配器为单向阀，发动机正常工作进气状态下，所述单向阀开启，所述第一单向阀关闭；发动机制动状态下，所述单向阀关闭，所述第一单向阀开启，用于压缩空气的回收。
5.根据权利要求3或4所述的气体启动发动机，其特征在于，所述第一单向阀的开启压力为0.5MPa。
6.根据权利要求1所述的气体启动发动机，其特征在于，所述气动装置包括气动马达，该气动马达与气瓶之间设置安装有起动控制阀的第一管路和安装有主启动阀的第二管路以及用于回收压缩气体的第三管路。
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