專利名稱：一種汽車用氣動發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬發(fā)動機,尤其是汽車用氣動發(fā)動機結構技術領域。
背景技術：
目前，汽車用燃料汽油和柴油的生產原料石油日趨減少，油價持續(xù)在高位徘 徊，汽車的使用成本越來越高，而現在的汽車發(fā)動機，通過大量燃燒汽油或柴 油，既耗費大量資源，汽車尾部排放大量的廢氣也造成了對環(huán)境、大氣層的污 染，破壞地球的生態(tài)平衡日漸顯現。所以，面對日益枯竭的石油資源，面對污 染越來越嚴重的環(huán)境，解決能源危機，阻止汽車尾部排放廢氣刻不容緩。
發(fā)明內容本實用新型的目的正是為了克服上述現有汽車發(fā)動機存在的耗費 能源、排放廢氣的不足之處而提供一種節(jié)約能源，不用汽油作燃料，無污染環(huán) 境氣體，經濟、實用的氣動發(fā)動機。
本實用新型的目的是通過如下技術方案來實現的。
本實用新型包括氣缸、活塞、連桿、張緊輪、曲軸、曲軸齒輪、飛輪等；
其特征在于，在氣缸的端蓋處開設有進氣孔，采用壓縮氣體裝置連接的高壓管
向氣缸進氣門供氣；進、排氣通過凸輪軸啟閉進氣門和排氣門；凸輪軸齒輪與 曲軸齒輪外徑與齒形相同,并與張緊輪同張緊于'一封閉的正時皮帶內;在凸輪軸 上的前沖程進氣凸輪與排氣凸輪的相位差為180° ，后沖程進氣凸輪與排氣凸 輪的相位差為180° 。
本實用新型氣動發(fā)動機還可采用混合動力，即將氣缸的一個沖程部分采 用壓縮氣體，另一個沖程部分采用現行燃油結構；由此對應在一根凸輪軸上氣 動沖程部分的采用如氣動凸輪軸上的凸輪相位差，燃油沖程部分的仍采用現有 與之相配合的凸輪相位差本實用新型氣動發(fā)動機全氣動時，還可采用去掉凸輪結構的裝置，設置 一塊鋼板，在鋼板上設置四個進氣孔，四個排氣孔，直接將壓縮氣體接入氣缸; 進氣孔和排氣孔分別由設置的進氣閥門開關和排氣閥門開關；排氣孔比進氣孔 大；將飛輪加寬，在飛輪兩端上分別設置四條感進氣應線條，和四條排氣感應 線條，均按18(T —條設置；并設置四個進氣感應器和四個排氣感應器與電腦 連接。
本實用新型在采用壓縮氣體的氣缸內設置的排氣門設置為由軸套套軸芯 的結構，在軸套和軸芯上開設有氣孔、；在軸套內端頭設有彈簧并開有定位槽； 在軸芯上設有定位銷。
本實用新型將采用壓縮氣體氣缸的前、后沖程的進氣凸輪、排氣凸輪的 形狀均設置為半圓形。
本實用新型的有益效果是，由于采用了壓縮空氣的壓力和氣流，強大的沖 擊力來迫使推動活塞作功，讓發(fā)動機產生動力。將傳統(tǒng)的凸輪軸的凸角改成半 圓形，讓進氣更均勻充分，讓排氣更快更徹底；傳統(tǒng)的進排氣門是圓盤式，改 成軸銷式，排氣孔比進氣孔大，它的優(yōu)點是氣門彈簧阻力小，密封性強，進 氣更快，排氣更快。本實用新型具有節(jié)約能源，不用汽油作燃料，無污染環(huán)境 氣體，經濟、實用的顯著優(yōu)點。 '
以下結合附圖及實施例進一步闡述本實用新型內容。
圖1為本實用新型全氣動結構示意圖； 圖2為正時皮帶傳動示意圖； 圖3為圖1對凸輪軸A-A剖視示意圖； 圖4為本實用新型混合動力結構示意圖； 圖5為排氣門結構示意圖。見圖l，圖2，圖3,本實用新型包括氣缸1、活塞2、連桿3、張緊輪6、 曲軸7、曲軸齒輪8 、飛輪21等；其特征在于，在氣缸l的缸蓋處開設有進 氣孔9，采用壓縮氣體裝置IO連接的高壓管11向氣缸進氣門17供氣；進、 排氣通過凸輪軸4上的凸輪啟閉進氣門17和排氣門16;凸輪軸齒輪5與曲軸 齒輪8外徑與齒形相同,并與張緊輪6同張緊于一封閉的正時皮帶內;在凸輪軸 4上的前沖程進氣凸輪12與排氣凸輪13的相位差為180。，后沖程進氣凸輪 14與排氣凸輪15的相位差為180° 。
本實用新型還可氣動發(fā)動機采用混合動力，即將氣缸1的一個沖程部分 采用壓縮氣體，另一個沖程部分采用現行燃油結構；由此對應在一根凸輪軸上 氣動沖程部分采用凸輪軸4上的凸輪相位差，燃油沖程部分仍采用現有與之相 配合的凸輪相位差。
本實用新型采用氣動時，還可去掉凸輪結構裝置，見圖4,設置一塊鋼板 22，在鋼板上設置四個進氣孔，四個排氣孔，直接將壓縮氣體接入氣缸l;進 氣孔和排氣孔分別由設置的進氣閥門開關23和排氣閥門開關24;排氣孔比進 氣孔大；將飛輪21加寬，在飛輪21兩端上分別設置四條感進氣應線條25， 和四條排氣感應線條26，均按180° —條設置；并設置四個進氣感應器27和 四個排氣感應器28與電腦29連接。 '
本實用新型在采用壓縮氣體的氣缸1內設置的排氣門17設置為由軸套 31套軸芯32的結構，見圖5,在軸套31和軸芯32上開設有氣孔33、 34;在軸 套31內端頭設有彈簧35并開有定位槽36;在軸芯32上設有定位銷37。
本實用新型將采用壓縮氣體氣缸的前、后沖程的進氣凸輪12、排氣凸輪 15的形狀均設置為半圓形。如圖3。
本實用新型發(fā)動機的平均溫度在3(TC左右，所以它的鋼壁間隙、活塞環(huán)間隙、氣門間隙等等，要比燒汽油的發(fā)動機要小。壓縮氣體裝置10的氣壓一般大于5kg 即可(壓力表顯示)，在8kg左右尤佳。
由于凸輪軸齒輪5與曲軸齒輪8外徑與齒形相同,并與張緊輪6同張緊于一封 閉的正時皮帶18內;使凸輪軸4與曲軸7同相轉動；排氣門16設置為由軸套31 軸芯32的結構，通過軸芯32的定位銷37在定位槽36的移動壓縮彈簧35，使 軸芯32上開設的氣孔,33、 34排氣，從而保證了排氣的穩(wěn)定；前、后沖程的進 排氣凸輪14的形狀均為半圓形，使凸輪的轉動更加符合本實用新型結構性質， 顯得平穩(wěn)、對稱。
例如本實用新型四缸發(fā)動機均采用壓縮氣體的工作原理是
見圖l，圖2，先把凸輪軸4通過張緊輪6調在 一缸與四缸處進氣作功狀 態(tài)；再把曲軸7通過張緊輪6調在 一缸與四缸活塞處于作功狀態(tài)；前、后兩 者之間的相位差為180。；再用正時皮帶18拉緊，再用張緊輪6固定，正時相 位完成。當發(fā)動機要啟動時，活塞2的連桿3在上止點處于作功狀態(tài)(即一缸 與四缸同時作功)，凸輪軸4 一缸與四缸的進氣門17處于進氣作功狀態(tài)；凸輪 軸二缸與三缸的排氣門16處于排氣狀態(tài)；反之，二缸與三缸的進氣門17處于 進氣作功狀態(tài)時， 一缸與四缸的排氣門16處于排氣狀態(tài)。由此往返，形成轉動， 再帶動飛輪轉動，從而使發(fā)動機工作。
本實用新型同時利用電瓶給發(fā)動機及汽車提供電源，電瓶的正極線接給起 動機；電瓶的負極線接給鋼體搭鐵，排氣門16的鋼蓋用螺栓上緊后，也處于搭 鐵。本實用新型同時還設置電磁閥門開關19和控制閥20。當打開電門鎖第二檔 時電流通過電線到達電磁闊門開關19，電磁閥門開關打開后，氣缸1內強大的 壓縮空氣沖出通過高壓管11到達控制閥20，控制閥是用來控制發(fā)動機的怠速及 發(fā)動機轉速的。當電門鎖打開到第三檔時，電流通過電線到達起動機的電磁開關，發(fā)動機起 動帶動了飛輪的轉動，電磁怠速開關打開，讓發(fā)動機轉動起來；電門鎖回到第 二檔；發(fā)動機的潤滑系統(tǒng)由機油泵的吸油盤向油底殼內吸取機油供給曲軸7，凸 輪軸4及大小瓦、連桿、活塞，油路經過油道送到鋼蓋上潤滑。鋼蓋上的積油 又經回油孔流到鋼體的回油孔再到達油底殼。
本實用新型還可以把曲軸的轉角改變成90° —個角，當一缸作功到鋼套的
一半時，三缸也開始作功，同時四缸的活塞排氣到三缸套的一半時，二缸也開 始了排氣，這樣依次屢循環(huán)，活塞的作功就形成相互助推，讓發(fā)動機的轉速更 高，動力更強。雙活塞作功法(即四缸機)，也就是一、四缸同時作功來推動二、
三缸的排氣，相位180。完成。二、三缸同時作功來推動一、四缸的排氣，也是 相位180°完成。當發(fā)動機起動后，它們將依次作功、排氣，循環(huán)下去。
本實用新型四缸發(fā)動機采用混合動力的工作原理是
例如， 一、三缸仍采用燃油，二、四缸采用壓縮氣體。 一、三缸的工作程序
為720° ; 二、四缸的工作程序為360。。為了配合一、三缸的工作程序，二、 四缸在720°里將作二次功；也就是二、四缸的凸輪軸進氣角有兩個，排氣角也 有兩個；二、四缸的排氣門比進氣門大。二、四缸只有進氣、排氣行程；即進 氣是作功，作功也是作功；排氣行程是排氣，壓縮行程也是排氣。
其720°工作方式為
(汽油) (氣動) (汽油) (氣動)
一缸 二缸 三缸 四缸
作功排氣 壓縮 進氣
排氣進氣 作功 排氣
進氣排氣 排氣 進氣壓縮 進氣 進氣 排氣。
本實用新型還可采用全壓縮氣體而不要缸蓋結構的結構方式 見圖4，將缸蓋去掉，省去凸輪結構，直接將壓縮氣體接入氣缸。采用 鋼板22，在鋼板上設置四個進氣孔，四個排氣孔，排氣孔比進氣孔大；通過將 飛輪加寬，在飛輪兩端上分別設置四條進氣感應線條25和四條排氣感應線條26， 都按18(T —條；再通過四個進氣感應器27將信號傳給電腦29，再由電腦將指 令發(fā)給進氣閥門開關23。每個氣缸準備工作時，電腦通過進氣感應器27的信號 都能準確的把指令發(fā)給進氣閥門開關23，指令打開閥門，進氣作功；在飛輪的 另一端，也配置了四條排氣感應線條21，也是都按180° —條；通過在牙箱殼 上設置四個排氣感應器28，將感應信號傳給電腦29，再由電腦將指令發(fā)給排氣 閥門開關24，每個缸需要排氣時，電腦都能準確的把指令發(fā)給每個排氣閥門開 關24，指令打開閥門通過排氣管30排氣。
權利要求1、一種汽車用氣動發(fā)動機，包括氣缸(1)、活塞(2)、連桿(3)、張緊輪(6)、曲軸(7)、曲軸齒輪(8)、飛輪(21)等；其特征在于，在氣缸(1)的端蓋處開設有進氣孔(9)，采用壓縮氣體裝置(10)連接的高壓管(11)向氣缸進氣門(17)供氣；進、排氣通過凸輪軸(4)啟閉進氣門(17)和排氣門(16)；凸輪軸齒輪(5)與曲軸齒輪(8)外徑與齒形相同，并與張緊輪(6)同張緊于一封閉的正時皮帶內；在凸輪軸(4)上的前沖程進氣凸輪(12)與排氣凸輪(13)的相位差為180°，后沖程進氣凸輪(14)與排氣凸輪(15)的相位差為180°。
2、 根據權利要求1所述一種汽車用氣動發(fā)動機，其特征在于，氣動發(fā)動 機采用混合動力，即氣缸(1)的一個沖程部分采用壓縮氣體，另一個沖程部 分采用現行燃油結構;由此對應在一根凸輪軸上氣動沖程部分采用凸輪軸(4)上的凸輪相位差，燃油沖程部分仍采用現有的凸輪相位差。
3、 根據權利要求1所述一種汽車用氣動發(fā)動機，其特征在于，去掉凸輪 結構裝置，設置一塊鋼板(22)，在鋼板上設置四個進氣孔，四個排氣孔，直 接將壓縮氣體接入氣缸(1);進氣孔和排氣孔分別由設置的進氣閥門開關(23) 和排氣閥門開關(24);排氣孔比進氣孔大；將飛輪(21)加寬，在飛輪(21) 兩端上分別設置四條感進氣應線條(25)，和四條排氣感應線條(26)，均按 180° —條設置；并設置四個進氣感應器(27)和四個排氣感應器(28)與電 腦(29)連接。
4、 根據權利要求1所述一種汽車用氣動發(fā)動機，其特征在于，在采用壓 縮氣體的氣缸(1)內設置的排氣門(16)設置為由軸套(31)套軸芯(32) 的結構，在軸套(31)和軸芯(32)上開設有氣孔(33)、 (34);在軸套(31) 內端頭設有彈簧(35)并開有定位槽(36);在軸芯(32)上設有定位銷(37)。
5、根據權利要求1所述一種汽車用氣動發(fā)動機，其特征在于，將采用壓縮氣體氣缸的前、后沖程的進氣凸輪(12)、排氣凸輪(15)的形狀均設置為半圓形。
專利摘要一種汽車用氣動發(fā)動機，本實用新型在氣缸(1)的端蓋處開設有進氣孔(9)，采用壓縮氣體裝置(10)連接的高壓管(11)向氣缸進氣門(17)供氣；進、排氣通過凸輪軸(4)啟閉進氣門(17)和排氣門(16)；凸輪軸齒輪(5)與曲軸齒輪(8)外徑與齒形相同，并與張緊輪(6)同張緊于一封閉的正時皮帶內；在凸輪軸(4)上的前沖程進氣凸輪(12)與排氣凸輪(13)的相位差為180°，后沖程進氣凸輪(14)與排氣凸輪(15)的相位差為180°。本實用新型具有節(jié)約能源，不用汽油作燃料，無污染環(huán)境氣體，經濟、實用的顯著優(yōu)點。
文檔編號F01B23/02GK201292862SQ20082019999
公開日2009年8月19日 申請日期2008年11月17日 優(yōu)先權日2008年11月17日
發(fā)明者張光陸 申請人:張光陸