CN210564844U - 一种增效节能减排的气动控制装置及其应用 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种增效节能减排的气动控制装置及其应用，解决了现有技术中的汽车发动机，实现压缩比可调的方法其设计机构生产工艺过于复杂的技术问题。它包括沿着气体流动方向通过基础气管顺次连接的真空储能气罐、单向阀一、基础气泵、单向阀二、高压储能气罐；其中，所述真空储能气罐和高压储能气罐的上分别连接有气管一和气管二，所述气管一和气管二上分别设有电磁阀一和电磁阀二；还包括控制装置，所述控制装置分别与单向阀一、基础气泵、单向阀二电连接。本实用新型可以应用到汽车发动机机构、汽车配气机构、汽车刹车节能机构、行走机械的转向系统以及行走机械的悬架系统上，可以起到节能、减少排放的作用。

Description

一种增效节能减排的气动控制装置及其应用

技术领域

本实用新型涉及一种增效节能减排的气动控制装置及其应用。

背景技术

汽车发动机燃烧室是压力越大温度越高燃料效率也就越高，爆燃后的推重比就越大。

现有的发动机大都采用4冲程发动机，(进、压、功、排活塞行程固定，也叫‘奥拓循环’，还有少量2冲程发动机(摩托车常用)。当前世界上日本、美国、德国都能生产最先进的发动机，燃效比最高达到了百分之41，主要原因是发动机活塞在气缸中的行程可调整，压缩比控制在8:1和14:1之间。现有技术中，实现压缩比可调的方法有以下四种：

第一种是气缸体和曲柄连杆箱体柔性结合，缩小和离开一定距离，起到调整压缩比，这种技术缺陷是冷却和润滑配气实现困难，已经淘汰；

第二种是可调进气门开闭时间，比如；发动机正常压缩比14：1，进气门晚关闭，活塞压缩行程把一部分空气反推回进气支管，移动到一定的位置关闭进气门，就改变了压缩行程，缩小了压缩比；

第三种是阿特金森循环，能让活塞的做功行程大于排气行程，曲柄连杆机构变的很复杂；

第四种就是日本丰田所谓的黑科技可变活塞行程能，不但能变还能让每个气缸单独变化。也就是在阿特金森循环复杂的连杆曲柄基础上，在每个活塞连曲柄杆机构单独移动支点位置，根据发动机工况时时调整压缩比。

这些技术确实提高了发动机的燃油效率和稳定性，只是设计机构生产工艺过于复杂。

现在技术中都采用方向盘蜗杆齿轮加液压助力的方式转向,方向盘打几圈、转向轮才偏转一定角度，费时费力操控困难。

现在技术中的离合器和变箱，最早的是脚踩离合器和手动变速器，为了省力发展出了自动变数箱主要有；AT变速箱(液力变矩器耦合技术代替离合器、太阳齿轮、行星齿轮、齿圈锁定开启就改变了转速和扭矩)，CVT变数箱(也叫无极变数箱，结构简单，钢带寿命短，难维护)；再有就是双离合器变数箱(相当于2个变数箱合并到一起，一个为1、3、5挡另一个为2、4、6挡交替换挡，换挡速度快)，它们换挡离合控制系统都是采用液压油电磁阀技术。换挡慢且结构复杂。

通常手动变数箱都是4或5个前进挡一个倒挡，结构是最简单的，燃油的经济性和平顺要靠司机的驾驶经验决定的。自动挡和无极变速是要通过芯片逻辑运算、根据车速、变速箱输出轴转速和离合器输出到变速箱前轴转速的比值、油门踏板位置等等，多种因素决定换入不同档位的，控制换挡时机比手动挡要精确的多，缺点是齿轮机构太多控制太复杂，特别是AT变速箱，复杂的原因产生了太多的能耗，再加上调校不准油耗更大，明显得比手动挡变速箱费油。现在有发展到双离合变速箱，传动原理和手动变速箱相同，也就是相当2套变速箱的原理，采用的是内轴和套管外轴，一个离合器驱动内轴一个驱动外轴。

汽车及行走机械加速、变速减速、离合器。现在都采用加速踏板、离合器踏板、刹车踏板，手动换挡变速器和自动换挡变动器，自动挡省去了离合器踏板。以上的操作机构都很复杂，自动挡是采用液压油驱动换挡离合的。

汽车及行走机械加速、变速减速、离合器。现在都采用加速踏板、离合器踏板、刹车踏板，手动换挡变速器和自动换挡变动器，自动挡省去了离合器踏板。以上的操作机构都很复杂，自动挡是采用液压油驱动换挡离合的。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

1、现有技术中的汽车发动机，实现压缩比可调的方法其设计机构生产工艺过于复杂。

2、现在技术中都采用方向盘蜗杆齿轮加液压助力的方式转向,方向盘打几圈、转向轮才偏转一定角度，费时费力操控困难。

3、现有技术中汽车的离合器和变箱，结构多，控制复杂，且油耗大。

4、现有技术中的汽车及行走机械加速、变速减速、离合器操作机构复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种增效节能减排的气动控制装置及其应用，以解决现有技术中存在的汽车发动机实现压缩比可调的方法其设计机构生产工艺过于复杂的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种增效节能减排的气动控制装置，包括沿着气体流动方向通过基础气管顺次连接的真空储能气罐、单向阀一、基础气泵、单向阀二、高压储能气罐；其中，

所述真空储能气罐和高压储能气罐的上分别连接有气管一和气管二，所述气管一和气管二上分别设有电磁阀一和电磁阀二；

还包括控制装置，所述控制装置分别与单向阀一、基础气泵、单向阀二电连接。

本实用新型提供的一种汽车发动机机构，包括发动机本体，还包括压力感应器、单向阀三以及上述的增效节能减排的气动控制装置；其中，

所述气管二的末端与发动机本体的支气管进气端连接；

所述压力感应器和单向阀三均连接在气管二上；

所述控制装置分别与压力感应器、单向阀三电连接。

本实用新型提供的一种汽车配气机构，包括进气门，所述进气门处设有与进气门相适应的活塞一，所述活塞一的下端连接有弹簧；还包括气管三以及上述的增效节能减排的气动控制装置；所述气管一和气管二的末端均与气管三连接，所述气管三的另一端与进气门连接。

本实用新型提供的一种汽车刹车节能机构，包括刹车鼓、刹车泵以及两个刹车蹄，两个刹车蹄下分别设有一个齿轮泵，所述齿轮泵的摩擦驱动轮与刹车鼓的位置相对应；还包括节能送气管以及上述的增效节能减排的气动控制装置；

所述节能送气管的两端分别与所述真空储能气罐、高压储能气罐连接；所述节能送气管包括两根分管，两个齿轮泵分别设置于两根分管上；所述节能送气管在靠近真空储能气罐、高压储能气罐的两端分别设有单向阀四、单向阀五；

所述气管一、气管二分别连接在所述节能送气管的两端；

所述控制装置分别与单向阀四、单向阀五电连接。

本实用新型提供的一种行走机械的转向系统，包括转向车轮及连接转向车轮的架体，还包括感应转向车轮转向角度角度传感器、气管四、活塞机构以及上述的增效节能减排的气动控制装置；其中，

所述活塞机构包括外壳以及设置在外壳内且与外壳内壁相匹配的活塞二；

所述气管一和气管二的末端均与气管四连接，所述气管四的另一端与所述活塞机构的外壳连接，所述活塞二与架体连接；

所述角度传感器与控制装置电连接，且设于架体上。

可选的或优选的，所述架体上设有连接杆，所述架体通过连接杆与活塞二连接。

本实用新型提供的一种行走机械的悬架系统，包括支撑减震结构，还包括气管五以及上述的增效节能减排的气动控制装置；所述气管五连接在支撑减震结构的顶部。

可选的或优选的，所述支撑减震结构为钢板弹簧、螺旋弹簧、空气弹簧或避震阻尼器。

本实用新型提供的一种汽车离合器变速箱系统，包括离合器，所述离合器上设有输出轴，所述输出轴上连接有驱动齿轮，还包括与驱动齿轮啮合的从动齿轮一、从动齿轮二、从动齿轮三；

所述从动齿轮一、从动齿轮二、从动齿轮三围绕驱动齿轮设置，所述从动齿轮一、从动齿轮二、从动齿轮三的齿轮齿数依次减小，且从动齿轮二与驱动齿轮的齿数相等；

所述从动齿轮一、从动齿轮二、从动齿轮三分别连接在三个驱动轴上，且三个驱动轴均为变速器拨叉同步齿轮轴，三个所述变速器拨叉同步齿轮轴均分别与上述的增效节能减排的气动控制装置连接。

本实用新型提供的一种汽车自动控制换挡、离合和刹车系统，包括加速踏板和汽车控制系统，还包括上述的增效节能减排的气动控制装置、压力传感器、转速传感器、驱动定位传感器；

且上述的增效节能减排的气动控制装置、压力传感器、转速传感器、驱动定位传感器分别与汽车控制系统电连接。

基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：

本实用新型提供的增效节能减排的气动控制装置，可以应用到汽车发动机机构、汽车配气机构、汽车刹车节能机构、行走机械的转向系统以及行走机械的悬架系统上，可以起到节能、减少排放的作用，具体来说有以下优势：

①当应用到汽车发动机机构上，在现有发动机在有增压技术的前提下，用本实用新型中的增效节能减排的气动控制装置进一步增加了支气管压力，进气压力高低可变，简化了现有技术中发动机复杂的设计结构，让发动机燃效比进一步提高。让我国发动机落后国外发动机技术实现弯道超车。当支气管压力变化，改变进气压力可以很容易实现更多的气体进入气缸，也就很容易实现提高压缩比(相当于提高了进气行程自然提高了压缩比)，本实用新型可以简化发动机现有技术的结构。

②当应用到汽车配气机构上，对进、排进气门控制，可以做到比现有技术更加精细可靠的控制，原来凸轮轴技术是固定的进气门开闭只能微调开闭角度，本实用新型设计的进气门开闭是可以实时控制的，可以根据需要提前或推迟开闭，在不需要输出太多扭矩时，还能关闭部分气缸；可以节省燃料；

液体燃料的使用范围也更加广泛，液体燃料可以选用柴油、汽油、煤油、酒精等等，不管选用哪一种液体燃料都能时时的控制进气压缩比、燃料喷入气缸的混合比浓度，不同的燃料时时调整，满足不同的燃料，不同的工况下工作。还有最重要的是这种设计还可以省去现在汽车启动马达的功能(启动电机需要很大的电流才能驱动发动机，电池的主要寿命就是大电流放电，没了大电流放电电池寿命是提高几倍的)。

③当应用到汽车刹车节能机构上，可以采用齿轮泵刹车回收能量，刹车鼓内将齿轮泵安装在刹车蹄的位置；当车辆刹车时齿轮泵的摩擦驱动轮(即刹车传动轮)接触刹车鼓带动齿轮泵旋转，将真空储能气罐的空气压和润滑冷却油压到高压储能气罐内，变成正负压差，正负压差的压力差决定了刹车的力度。根据不同的车辆自重调整到一个最佳压差范围，正负压差就是一种储能方式。当齿轮泵放能工作时，将真空储能气罐的润滑冷却油和空气一同释放到高压储能气罐。

如何放能有两种方式：a、主要是当车辆起步时，将高压储能气罐空气润滑冷却油再通过齿轮泵释放回真空储能气罐内，到了设定的压力值停止，把行走的车辆驱动力交给发动机驱动(可解决车辆起步需要大功率高燃耗的问题)；b、另一种情况是车辆在行进中，如城市道路和山地道路要频繁刹车时，真空储能气罐负压和高压储能气罐压力会很高，这时要设定一个真空和高压临界值，超出的压力排给发动机的真空储能气罐和高压储能气罐，车辆的初始压力到最高的临界压力就是车辆起步和加速做功需要的压力范围。

刹车回收的动能在城市道路和山地道路要频繁刹车，回收率在百分之八十左右，基本让车辆在平坦路面行驶、城市道路频繁刹车和山地道路要频繁刹车的能耗相当。我们知道车辆起步、加速和刹车是能耗是非常高的，这种技术就解决了当这些高负荷的状态利用刹车储存的能量提供动力，发动机尽可能的不在高负荷工作，也就延长了发动机使用寿命。这种刹车还自然起到了刹车时轮子的防抱死功能，刹车时对四个轮子的抓地作用力也更加均匀。

④当应用到行走机械的转向系统上，可以把方向盘设计成方向把(与摩托车、自行车方向把类似的结构)，把的正前方90度就是转向轮的正前方向，操作简单感觉清晰准确，结构简单，方向把设计成触碰开关，控制正、负电磁阀，正、负压气体推动气缸内活塞运动，再推动方向转向臂，实现转向，省去了原有的传动机构，驾驶室到转向机两根信号线就解决了，操作轻松简单舒适。

⑤当应用到行走机械的悬架系统上，在车身离地间隙还在车辆转弯时，根据转弯离心力及转弯角度让支撑减震结构在左转弯时降低左侧离地高度、升高右侧离地高度，在右转弯时降低右侧离地高度、升高左侧离地高度，让车辆驾乘更加舒适，改变了重心还能起到防侧滑作用。

⑥当应用到汽车离合器变速箱系统上，驱动齿轮带动3个驱动轴，和原来手动变速器区别是3个驱动轴都设计成变速器拨叉同步齿轮轴，这样原来的4挡变速器就开发成了12挡变速器，从动齿轮一对应的变速器拨叉同步齿轮轴变1、4、7、10挡，从动齿轮一对应的变速器拨叉同步齿轮轴变2、5、8、11挡，从动齿轮一对应的变速器拨叉同步齿轮轴变3、6、9、12挡；倒挡根据需要也可以设计成3个倒挡；换挡拨叉都使用本实用新型提供的增效节能减排的气动控制装置驱动电磁阀控制，12个档位控制简单；并且档位越多换挡越平顺，动力比配性越好。这种设计还能减少离合器负担，离合器除了起步使用、减少驱动冲击力，在行驶中换挡就不在使用离合器，利用车辆行进中变速箱输出轴感应到的转速，加速踏板是加速还是减速信号，自动控制发动机加减到适当转速换入到比配档位，挡多的好处就是匹配容易；本实用新型提供的离合器和变箱，结构简单，控制方便，且油耗小。

⑦当应用到汽车自动控制换挡、离合和刹车系统上，加速、变速减速、离合器操作机构简单易控制

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的结构示意图；

图3是本实用新型实施例3的结构示意图；

图4是本实用新型实施例4的结构示意图；

图5是本实用新型实施例5的结构示意图；

图6是本实用新型实施例6的结构示意图；

图7是本实用新型中的实施例1应用到新能源电力驱动汽车上时的连接示意图。

图中：1、基础气管；2、真空储能气罐；3、单向阀一；4、基础气泵；5、单向阀二；6、高压储能气罐；7、气管一；8、气管二；9、电磁阀一；10、电磁阀二；11、发动机本体；12、压力感应器；13、单向阀三；14、支气管；15、进气门；16、活塞一；17、弹簧；18、气管三；19、齿轮泵；20、节能送气管；21、分管；22、单向阀四、23、单向阀五；24、转向车轮；25、架体；26、角度传感器；27、气管四；28、活塞机构；2801、外壳；2802、活塞二；29、连接杆；30、气管五；31、支撑减震结构；32、磁铁；33、感应线圈；34、活塞三。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1-图7所示：

实施例1：

本实用新型提供的一种增效节能减排的气动控制装置，包括沿着气体流动方向通过基础气管1顺次连接的真空储能气罐2、单向阀一3、基础气泵4、单向阀二5、高压储能气罐6；其中，

所述真空储能气罐2和高压储能气罐6的上分别连接有气管一7和气管二8，所述气管一7和气管二8上分别设有电磁阀一9和电磁阀二10；

还包括控制装置，所述控制装置分别与单向阀一3、基础气泵4、单向阀二5电连接。

本实用新型提供的增效节能减排的气动控制装置，可以应用到汽车发动机机构、汽车配气机构、汽车刹车节能机构、行走机械的转向系统以及行走机械的悬架系统上，可以起到节能、减少排放的作用；本实用新型提供的增效节能减排的气动控制装置，主要是用到了高压储能气罐6预储能技术和真空储能气罐2储能技术；这种双储能技术好处是可以提高储能量，并减小单一罐体直径，储能更加迅速；并采用气动开关，开、闭迅速，气体内部交换没有排气声音，空气洁净。

本实用新型提供的增效节能减排的气动控制装置，运用高压储能气罐6和真空储能气罐2对发动机系统到刹车系统再到电池储能系统都进一步优化，对汽车及机械和各种操控系统开关力量需求较大的机电控制系统，改用气动控制，能改善和优化操控性和舒适度，比如(汽车及行走机械的动力系统、转向系统、刹车系统、离合器、变数箱、悬架等等...)。随着当今新材料的发展应用，更加能够提高节能减排的效率。

实施例2：

本实用新型提供的一种汽车发动机机构，包括发动机本体11，还包括压力感应器12、单向阀三13以及上述实施例1中所述的增效节能减排的气动控制装置；其中，

所述气管二8的末端与发动机本体11的支气管14进气端连接；

所述压力感应器12和单向阀三13均连接在气管二8上；

所述控制装置分别与压力感应器12、单向阀三13电连接。

由于发动机燃烧室是压力越大温度越高燃料效率也就越高，爆燃后的推重比就越大。基于这一原理本实用新型利用真空储能气罐2和高压储能气罐6预储存原理，为汽车的封闭进气支管实时提供发动机需要的压力气体；实时改变发动机气缸压力比值让发动机在不同的工况最优的空气燃料混合比。

另外，为了配合本实用新型中增效节能减排的气动控制装置的应用，根据现在高温陶瓷石墨烯等...材料的问世，可以把气缸活塞组件、曲柄连杆机构制造得强度更大、更耐高温、更耐摩擦、更耐腐蚀(比如选择高温陶瓷石墨烯材料进行制备)，就可以制造比现有技术中发动机更加高的压缩比的发动机，对燃料种类都可以不在挑剔。喷入气缸的燃料自燃点燃同时爆燃，高压缩比更加能让燃料充分燃烧，排除可燃物更少的气体，减少排放。

当应用到汽车发动机机构上，在现有发动机在有增压技术的前提下，用本实用新型中的增效节能减排的气动控制装置进一步增加了支气管14压力，进气压力高低可变，简化了现有技术中发动机复杂的设计结构，让发动机燃效比进一步提高。让我国发动机落后国外发动机技术实现弯道超车。当支气管14压力变化，改变进气压力可以很容易实现更多的气体进入气缸，也就很容易实现提高压缩比(相当于提高了进气行程自然提高了压缩比)，本实用新型可以简化发动机现有技术的结构。

本实用新型的设计就是在现有发动机在有增压技术的前提下，用高压储能气罐6进一步增加支气管压力，进气压力高低可变，简化了国外发动机复杂的设计结构，让发动机燃效比进一步提高。让我国发动机落后国外发动机技术实现弯道超车。我们知道支气管压力变化，改变进气压力很容易实现更多的气体进入气缸，很容易实现提高压缩比(相当于提高了进气行程自然提高了压缩比)。这个方法可以简化发动机现有技术的结构，如果气缸材料和活塞材料都用到航空发动机材料来制备，造出的发动机就可以提高很高的压缩比，用燃料缸内喷射技术，几乎使用各种燃料都能提供动力，提高燃料的经济性，燃效比提高达到了百分之41以上也是很轻松的事。这种技术更加适合两冲程发动机，两冲程发动机最大缺点是排气时废气排出不干净，进气支管高压只要进气门15在活塞下支点稍提前一定角度打开就把废气冲出气缸，在压缩做功就和四冲程发动机一样的干净压缩空气，两冲程还结构简单，曲轴转一圈就做一次功，同样体积发动机排量是四冲程发动机的一倍(如原来小排量发动机1.5升就和3.0升发动机马力相当)，可以省去现有发动机复杂的结构。

另外，由于空气压力、温度和海拔高度都是相关的，发动机在我国寒冷的西北、西藏、新疆高海拔地区就会造成气缸压力不足、启动困难，行驶爬坡无力，本实用新型中的实时调整的压力系统就完美的解决这些问题。

在说一下最近看到的黑科技，以色列制造的一箱油跑一千公里的新能源电力驱动汽车，给电池充电制造了个多种燃料动力发电机，活塞水平运动没有曲柄连杆机构，让来回的往复运动力直接感应电磁线圈发电，给蓄电池充电，这种结构简单体积小，电力输出稳定确实先进，缺点是启动需要很大的电力，气缸压缩比很难控制稳定，在这里用到上述实施例1中所述的增效节能减排的气动控制装置；还包括两个活塞三34、磁铁32、感应线圈33，其连接关系如图7所示。

启动时打开进气门，推动一侧活塞三34运动就启动了。电磁阀二10以及压力传感器12就能控制压缩比使用不同燃料，气开闭时间和喷油量就能控制频率和作功。

实施例3：

本实用新型提供的一种汽车配气机构，包括进气门15，所述进气门15处设有与进气门15相适应的活塞一16，所述活塞一16的下端连接有弹簧17；还包括气管三18以及上述实施例1中所述的增效节能减排的气动控制装置；所述气管一7和气管二8的末端均与气管三18连接，所述气管三18的另一端与进气门15连接。

在使用中，打开电磁阀二10高压气体可推动活塞一16开启进气门15，打开电磁阀二10活塞一16吸回关闭进气门15。

本实用新型的设计主要是用到了上述实施例1中所述的增效节能减排的气动控制装置，应用了高压储能气罐6的预储能技术和真空储能气罐2的储能技术。这种双储能技术好处是提高储能量能量，减小单一罐体直径，储能更加迅速，气动开关，开、闭迅速，气体内部交换没有排气声音，空气洁净。主要为配气机构和刹车储能及气动开关提供最高速有效的动作。

现在的发动机都是采用凸轮轴技术对气门进行开、闭，可变气门也只是在很小的角度可变，有提到采用电磁气门技术的，没有进入实用，主要是克服气门弹簧还是需要很大线圈功耗的，现在设计把气门开、闭采用上述实施例1中所述的增效节能减排的气动控制装置。

当应用到汽车配气机构上，对进、排进气门15控制，可以做到比现有技术更加精细可靠的控制，原来凸轮轴技术是固定的进气门15开闭只能微调开闭角度，本实用新型设计的进气门15开闭是可以实时控制的，可以根据需要提前或推迟开闭，在不需要输出太多扭矩时，还能关闭部分气缸。

发动机还能在两冲程、四冲程、六冲程、八冲程状况下工作(两冲程是曲轴转一圈活塞做功一次，四冲程是两圈、六冲程是三圈、八冲程是四圈)。其好处是发动机不需要对外输出大功率时就可以改变发动机在不同的冲程喷油点火作工，这样就成倍的节省了燃料。在时间单位上，输出功率是两冲程最高、四冲程是二分之一、六冲程是三分之一、八冲程是四分之一这样发动机就非常节省燃料了；再次本实用新型的发动机本身就在更高的压缩比下工作，本身就能节省燃料。

还可以省去了原来发动机复杂的配气机构。液体燃料的使用范围也更加广泛，液体燃料可以选用柴油、汽油、煤油、酒精等等，不管选用哪一种液体燃料都能时时的控制进气压缩比、燃料喷入气缸的混合比浓度，不同的燃料时时调整，满足不同的燃料，不同的工况下工作。还有最重要的是这种设计还可以省去现在汽车启动马达的功能(启动电机需要很大的电流才能驱动发动机，电池的主要寿命就是大电流放电，没了大电流放电电池寿命是提高几倍的)。

发动机启动，打开进入进气支气的电磁阀门，高压气体就能推动活塞一16运转启动。本实用新型中的技术都能对现有发动机在不改变现有结构的情况下进行技术升级改进，将小排量车改变进气方式就可以变成了大排量车、马力倍增。比现有技术中发动机电动改变进气门15角度和电动改变连杆曲柄控制方法简单有效的多。并且，发动机可以制备的更加简化，设计成两冲程发动机就可以了，设计一个进气门15，排气是活塞到下支点出口排除，由于进气是高压气体，缸体和活塞行程制造时还能缩短，曲轴半径也变小，还可以制备的比现有技术中发动机体积小还做功强的发动机。发动机气泵主要采用排气管涡轮增压改造成高压气泵，和发动机主供气高压气泵配和工作，两个气泵是因为涡轮增压的气泵在提供高压气体时是跟不上进气所需要的量，主气泵做补充，当气罐压力低于特定压力值就快速补充，当到达预定压力值就减速，实时稳定给发动机提供高压空气。

实施例4：

本实用新型提供的一种汽车刹车节能机构，包括刹车鼓、刹车泵以及两个刹车蹄，两个刹车蹄下分别设有一个齿轮泵19，所述齿轮泵19的摩擦驱动轮与刹车鼓的位置相对应；还包括节能送气管20以及上述实施例1中所述的增效节能减排的气动控制装置；

所述节能送气管20的两端分别与所述真空储能气罐2、高压储能气罐6连接；所述节能送气管20包括两根分管21，两个齿轮泵19分别设置于两根分管21上；所述节能送气管20在靠近真空储能气罐2、高压储能气罐6的两端分别设有单向阀四22、单向阀五23；

所述气管一7、气管二8分别连接在所述节能送气管20的两端；

所述控制装置分别与单向阀四22、单向阀五23电连接。

当应用到汽车刹车节能机构上，可以采用齿轮泵19刹车回收能量，刹车鼓内将齿轮泵19安装在刹车蹄的位置；当车辆刹车时齿轮泵19的摩擦驱动轮(即刹车传动轮)接触刹车鼓带动齿轮泵19旋转，将真空储能气罐2的空气压和润滑冷却油压到高压储能气罐6内，变成正负压差，正负压差的压力差决定了刹车的力度。根据不同的车辆自重调整到一个最佳压差范围，正负压差就是一种储能方式。当齿轮泵19放能工作时，将真空储能气罐2的润滑冷却油和空气一同释放到高压储能气罐6。

如何放能有两种方式：a、主要是当车辆起步时，将高压储能气罐6空气润滑冷却油再通过齿轮泵19释放回真空储能气罐2内，到了设定的压力值停止，把行走的车辆驱动力交给发动机驱动(可解决车辆起步需要大功率高燃耗的问题)；b、另一种情况是车辆在行进中，如城市道路和山地道路要频繁刹车时，真空储能气罐2负压和高压储能气罐6压力会很高，这时要设定一个真空和高压临界值，超出的压力排给发动机的真空储能气罐2和高压储能气罐6，车辆的初始压力到最高的临界压力就是车辆起步和加速做功需要的压力范围。

刹车回收的动能在城市道路和山地道路要频繁刹车，回收率在百分之八十左右，基本让车辆在平坦路面行驶、城市道路频繁刹车和山地道路要频繁刹车的能耗相当。我们知道车辆起步、加速和刹车是能耗是非常高的，这种技术就解决了当这些高负荷的状态利用刹车储存的能量提供动力，发动机尽可能的不在高负荷工作，也就延长了发动机使用寿命。这种刹车还自然起到了刹车时轮子的防抱死功能，刹车时对四个轮子的抓地作用力也更加均匀。

实施例5：

本实用新型提供的一种行走机械的转向系统，包括方向把、转向车轮24及连接转向车轮24的架体25，还包括感应转向车轮24转向角度角度传感器26、气管四27、活塞机构28以及上述实施例1中所述的增效节能减排的气动控制装置；其中，

所述活塞机构28包括外壳2801以及设置在外壳2801内且与外壳2801内壁相匹配的活塞二2802；

所述气管一7和气管二8的末端均与气管四27连接，所述气管四27的另一端与所述活塞机构28的外壳2801连接，所述活塞二2802与架体25连接；

所述角度传感器26与控制装置电连接，且设于架体25上；

所述方向把与转向车轮24的转向角度一致。

作为可选的实施方式，所述架体25上设有连接杆29，所述架体25通过连接杆29与活塞二2802连接。

作为可选的实施方式，所述行走机械为汽车。

在使用中，打开电磁阀二10，高压气体推动活塞二2802左移，车轮左转；打开电磁阀一9，活塞二2802右移，车轮右转；角度传感器26配合电磁阀一9、电磁阀二10通过控制装置进行控制，方向盘或方向把把正前方偏转角度与车轮转角同步。

当应用到行走机械的转向系统上，可以把方向盘设计成方向把(与摩托车、自行车方向把类似的结构)，把的正前方90度就是转向轮的正前方向，操作简单感觉清晰准确，结构简单，方向把设计成触碰开关，控制正、负电磁阀，正、负压气体推动气缸内活塞运动，再推动方向转向臂，实现转向，省去了原有的传动机构，驾驶室到转向机两根信号线就解决了，操作轻松简单舒适。

实施例6：

本实用新型提供的一种行走机械的悬架系统，包括支撑减震结构31，还包括气管五30以及上述实施例1中所述的增效节能减排的气动控制装置；所述气管五30连接在支撑减震结构31的顶部。

作为可选的实施方式，所述支撑减震结构31为钢板弹簧17、螺旋弹簧17、空气弹簧17或避震阻尼器。

在本实施例中，所述支撑减震结构31为空气弹簧17。

作为可选的实施方式，所述行走机械为汽车。

在使用中，车身离地间隙是打开电磁阀二10离地间隙增大，打开电磁阀一9离地间隙缩小。

当应用到行走机械的悬架系统上，在车身离地间隙还在车辆转弯时，根据转弯离心力及转弯角度让支撑减震结构31在左转弯时降低左侧离地高度、升高右侧离地高度，在右转弯时降低右侧离地高度、升高左侧离地高度，让车辆驾乘更加舒适，改变了重心还能起到防侧滑作用。

当然，上述实施例1中所述的增效节能减排的气动控制装置还可以应用到离合器、变速箱等结构中。

汽车及行走机械的悬架系统技术已经很成熟，用到了非独立悬挂、独立悬挂，支撑减震有钢板弹簧、螺旋弹簧、空气弹簧，避震阻尼器有液压油式、空气阻尼式、电磁阻尼式，在这里用到上述实施例1中所述的增效节能减排的气动控制装置改进避震阻尼器，支撑减震还是根据车型用途使用钢板弹簧、螺旋弹簧、空气弹簧。我们知道避震阻尼器是配合钢板弹簧、螺旋弹簧、空气弹簧产生的来回震荡的谐波力减轻消逝的。用上述实施例1中所述的增效节能减排的气动控制装置优点是在阻尼的基础上，还能储能，调整车身的离地间隙，比现有的空气弹簧避震技术简单。

实施例7：

本实用新型提供的一种汽车离合器变速箱系统，包括离合器，所述离合器上设有输出轴，所述输出轴上连接有驱动齿轮，还包括与驱动齿轮啮合的从动齿轮一、从动齿轮二、从动齿轮三；

所述从动齿轮一、从动齿轮二、从动齿轮三围绕驱动齿轮设置，所述从动齿轮一、从动齿轮二、从动齿轮三的齿轮齿数依次减小，且从动齿轮二与驱动齿轮的齿数相等；

所述从动齿轮一、从动齿轮二、从动齿轮三分别连接在三个驱动轴上，且三个驱动轴均为变速器拨叉同步齿轮轴，三个所述变速器拨叉同步齿轮轴均分别与上述实施例1中所述的增效节能减排的气动控制装置连接。

当应用到汽车离合器变速箱系统上，由一个驱动齿轮带动3个驱动轴，和原来手动变速器区别是3个驱动轴都设计成变速器拨叉同步齿轮轴，这样原来的4挡变速器就开发成了12挡变速器，从动齿轮一对应的变速器拨叉同步齿轮轴变1、4、7、10挡，从动齿轮一对应的变速器拨叉同步齿轮轴变2、5、8、11挡，从动齿轮一对应的变速器拨叉同步齿轮轴变3、6、9、12挡；倒挡根据需要也可以设计成3个倒挡；换挡拨叉都使用本实用新型提供的增效节能减排的气动控制装置驱动电磁阀控制，12个档位控制简单；并且档位越多换挡越平顺，动力比配性越好。这种设计还能减少离合器负担，离合器除了起步使用、减少驱动冲击力，在行驶中换挡就不在使用离合器，利用车辆行进中变速箱输出轴感应到的转速，加速踏板是加速还是减速信号，自动控制发动机加减到适当转速换入到比配档位，挡多的好处就是匹配容易；这次设计发动机的加、减速控制不在设计成早期控制方式，主要是喷入气缸燃料的量来控制，和气门开闭时间或关闭停缸技术快速改变发动机转速，这需要汽车控制器根据工况运算去控制，由于用到大多数电磁阀，控制参数还能智能实时调整最佳匹配，不同的路况、不同的人驾驶、不同的天气环境都可以逻辑电路计算设计进去。这些技术综合运用就完全超越了现在汽车和行走车辆的设计。本实用新型提供的离合器和变箱，具有结构简单，控制方便，且油耗小的优点。

实施例8：

本实用新型提供的一种汽车自动控制换挡、离合和刹车系统，包括加速踏板和汽车控制系统，还包括上述实施例1中所述的增效节能减排的气动控制装置、压力传感器、转速传感器、驱动定位传感器；

且上述实施例1中所述的增效节能减排的气动控制装置、压力传感器、转速传感器、驱动定位传感器分别与汽车控制系统电连接。

在本实用新型中是采用上述实施例1中所述的增效节能减排的气动控制装置驱动电磁阀自动控制换挡、离合和刹车，为了进一步节能，省去刹车踏板，当我们踩下加速踏板车辆起步前进，抬起踏板节能减速刹车系统开始工作，将原来刹车钳(盘式刹车)和刹车踢(鼓式刹车)设计成滚动摩擦轮带动齿轮泵将正、负气瓶的压力差增大(储能)。车辆的起步加速和升挡到刹车减速和减挡，用车辆的汽车控制器根据工况实时控制，因为用到了上述实施例1中所述的增效节能减排的气动控制装置进行驱动、电磁阀、压力传感器、转速传感器、驱动定位传感器，可以很方便的控制这些机械部件的实时配合运动，所以汽车控制器能够智能控制进行调整各个器件配合的参数，方向把(方向盘)、加减速踏板、前进、倒车、停车都不在使用机械方式连接控制，手机遥控都能控制，更加符合未来无人驾驶智能控制。

下面是对一个踏板(原油门踏板)实现起步、加速、减速、暂停如何工作进行设计说明：

车辆电门打开电脑启动检测所有信号是否正常，显示正常可以伴有语音播报提示，只设计前进后退按钮或档位，当踩下踏板车辆起步(前进或倒车)，起步的最先动力是储能的刹车系统提供动力，同时发动机也启动，当储存的能量用到设定压力值关闭，把驱动力交给发动机(发动机是检测到变数箱后驱动轴的转速和当前驾车人踩踏板的力度自动挂人适合档位的，通常来讲都用不到离合器，离合器最主要功能是减轻齿轮运动中的冲击力，除非刹车系统故障才会用到离合器起步)。

在行进途中换挡是根据最佳节能参数换入不同档位(比如：驾车人想快提速，他的动作是猛踩踏板，变速器会先减一个档位增大扭矩快速提速后跳跃档位升挡，因为是采用上述实施例1中所述的增效节能减排的气动控制装置驱动换挡这些动作很快，让驾车人体验到比手动挡还强烈的冲击感)，当减速或刹时，一松踏板，变速器立马换入空挡，跟着刹车系统刹车回收高压气体能量，踏板行程位置几乎线性标尺了车辆的行车速度(踏板行程位置指示可以显示在仪表屏幕上)，松踏板的位置就决定了车辆行驶状态(如100公里时速减速到50公里，踏板位置指示也在50公里，刹车系统停止刹车，车辆滑行，等待踏板位置变化，当紧急情况，完全松开踏板，刹车系统一直到刹停，等待车辆从新起步)。不在设计停车场停车挡或按钮，关闭车辆启动电门停车场制动就工作。如遇车辆故障要拖车，需要设计拖车按钮(不常用)。驾驶室设计简化省了传动控制机构，操控机构用有线和无线连接，模拟传统习惯设计制造，或游戏手柄方式。更加方便和无人驾驶技术接口。

当应用到汽车自动控制换挡、离合和刹车系统上，加速、变速减速、离合器操作机构简单易控制。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种增效节能减排的气动控制装置，其特征在于：包括沿着气体流动方向通过基础气管顺次连接的真空储能气罐、单向阀一、基础气泵、单向阀二、高压储能气罐；其中，

所述真空储能气罐和高压储能气罐的上分别连接有气管一和气管二，所述气管一和气管二上分别设有电磁阀一和电磁阀二；

还包括控制装置，所述控制装置分别与单向阀一、基础气泵、单向阀二电连接。

2.一种汽车发动机机构，包括发动机本体，其特征在于：还包括压力感应器、单向阀三以及上述权利要求1中所述的增效节能减排的气动控制装置；其中，

所述气管二的末端与发动机本体的支气管进气端连接；

所述压力感应器和单向阀三均连接在气管二上；

所述控制装置分别与压力感应器、单向阀三电连接。

3.一种汽车配气机构，包括进气门，其特征在于：所述进气门处设有与进气门相适应的活塞一，所述活塞一的下端连接有弹簧；还包括气管三以及上述权利要求1中所述的增效节能减排的气动控制装置；所述气管一和气管二的末端均与气管三连接，所述气管三的另一端与进气门连接。

4.一种汽车刹车节能机构，包括刹车鼓、刹车泵以及两个刹车蹄，其特征在于：两个刹车蹄下分别设有一个齿轮泵，所述齿轮泵的摩擦驱动轮与刹车鼓的位置相对应；还包括节能送气管以及上述权利要求1中所述的增效节能减排的气动控制装置；

所述节能送气管的两端分别与所述真空储能气罐、高压储能气罐连接；所述节能送气管包括两根分管，两个齿轮泵分别设置于两根分管上；所述节能送气管在靠近真空储能气罐、高压储能气罐的两端分别设有单向阀四、单向阀五；

所述气管一、气管二分别连接在所述节能送气管的两端；

所述控制装置分别与单向阀四、单向阀五电连接。

5.一种行走机械的转向系统，包括转向车轮及连接转向车轮的架体，其特征在于：还包括感应转向车轮转向角度角度传感器、气管四、活塞机构以及上述权利要求1中所述的增效节能减排的气动控制装置；其中，

所述活塞机构包括外壳以及设置在外壳内且与外壳内壁相匹配的活塞二；

所述气管一和气管二的末端均与气管四连接，所述气管四的另一端与所述活塞机构的外壳连接，所述活塞二与架体连接；

所述角度传感器与控制装置电连接，且设于架体上。

6.根据权利要求5所述的所述行走机械的转向系统，其特征在于：所述架体上设有连接杆，所述架体通过连接杆与活塞二连接。

7.一种行走机械的悬架系统，包括支撑减震结构，其特征在于：还包括气管五以及上述权利要求1中所述的增效节能减排的气动控制装置；所述气管五连接在支撑减震结构的顶部。

8.根据权利要求7所述的所述行走机械的悬架系统，其特征在于：所述支撑减震结构为钢板弹簧、螺旋弹簧、空气弹簧或避震阻尼器。

9.一种汽车离合器变速箱系统，包括离合器，所述离合器上设有输出轴，其特征在于：所述输出轴上连接有驱动齿轮，还包括与驱动齿轮啮合的从动齿轮一、从动齿轮二、从动齿轮三；

所述从动齿轮一、从动齿轮二、从动齿轮三围绕驱动齿轮设置，所述从动齿轮一、从动齿轮二、从动齿轮三的齿轮齿数依次减小，且从动齿轮二与驱动齿轮的齿数相等；

所述从动齿轮一、从动齿轮二、从动齿轮三分别连接在三个驱动轴上，且三个驱动轴均为变速器拨叉同步齿轮轴，三个所述变速器拨叉同步齿轮轴均分别与权利要求1中所述的增效节能减排的气动控制装置连接。

10.一种汽车自动控制换挡、离合和刹车系统，包括加速踏板和汽车控制系统，其特征在于：还包括权利要求1中所述的增效节能减排的气动控制装置、压力传感器、转速传感器、驱动定位传感器；

且权利要求1中所述的增效节能减排的气动控制装置、压力传感器、转速传感器、驱动定位传感器分别与汽车控制系统电连接。

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