專利名稱：壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種使用壓縮空氣為動(dòng)力的車用發(fā)動(dòng)機(jī)，它不使用任何燃料，沒
有污染物的排放，是城市理想的環(huán)保車輛發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備。
背景技術(shù)：
本發(fā)明的用途是緩解城市越來越嚴(yán)重的空氣污染問題和石油能源日益緊張的問 題，在我國(guó)和世界很多國(guó)家，汽車排放的廢氣，已經(jīng)是城市的主要空氣污染源，而日益增加 的車輛使作為發(fā)動(dòng)機(jī)使用的石油原料價(jià)格步步升高，新能源、新動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)在是各研 究部門的主要研究課題。 目前，國(guó)內(nèi)外大部分使用燃料的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)采用四缸四沖程工作形式，這樣，發(fā)動(dòng) 機(jī)活塞的下行，每一次都總有一個(gè)缸有動(dòng)力的輸出，確保發(fā)動(dòng)機(jī)工作的連貫性和穩(wěn)定性，但
是，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率非常低，依照i : 9壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)為例，理論是上止點(diǎn)點(diǎn)火
后的壓力最大，此時(shí)汽缸內(nèi)只有燃燒室體積，它僅有汽缸的九分之一，當(dāng)活塞下行幾個(gè)毫
米，汽缸內(nèi)的體積就會(huì)增加一倍，壓力必然降低50 % ，也就是從此位置后，發(fā)動(dòng)機(jī)活塞推動(dòng) 的連桿與曲軸才形成有效的動(dòng)力輸出夾角，將壓力變換成動(dòng)力，當(dāng)活塞下行到九分之五位 置時(shí)，動(dòng)力輸出夾角變小，缸體內(nèi)的壓力下降了約六倍，所以，活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)工作效率 僅有百分之二十幾；我們的發(fā)明就是要使發(fā)動(dòng)機(jī)活塞運(yùn)行到最有效的動(dòng)力輸出夾角時(shí)，將 最大的恒定的壓縮空氣壓力，有效地轉(zhuǎn)換成發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是要通過壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)，解決城市汽車排放污染和日益緊張的 能源難題。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下 —種壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)，包括壓縮空氣罐、汽缸、變形活塞、氣門開關(guān)、控制壓縮空氣 供給的閥門、齒輪組和飛輪。 設(shè)計(jì)一組全密封汽缸。汽缸分為一個(gè)主做工汽缸和三個(gè)輔助做工汽缸，汽缸的兩
頭可以進(jìn)氣和排氣，汽缸中的變形活塞同時(shí)兼?zhèn)渫坪屠墓δ?。?dāng)汽缸頂部進(jìn)氣加壓時(shí)，汽
缸底部減壓排氣，變形活塞向下推行，當(dāng)汽缸底部進(jìn)氣時(shí)，當(dāng)汽缸頂部排氣時(shí)，變形活塞向
上拉行，做工形式從四沖程變?yōu)閱螞_程，因發(fā)動(dòng)機(jī)主做工后汽缸排出的氣體，具有很高的壓
力，通過氣門開關(guān)進(jìn)入輔助做工汽缸，進(jìn)行壓力略低一級(jí)的輔助做工；在經(jīng)過三個(gè)輔助做工
汽缸的三次降壓輔助做工后，作為廢氣排放，由于發(fā)動(dòng)機(jī)所用的壓縮空氣經(jīng)過四次或四次
以上的反復(fù)利用，效率得到提高，而產(chǎn)生的動(dòng)力又是數(shù)次有效做工的組合，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力會(huì)
加大，所以我們?cè)O(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)采用低轉(zhuǎn)速，再通過齒輪組的調(diào)整，使對(duì)外輸出動(dòng)力的飛輪，
達(dá)到和接近現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速，以保證現(xiàn)在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的基本轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)。 本發(fā)明的有益效果就是發(fā)動(dòng)機(jī)不在使用燃料、不產(chǎn)生廢氣、沒有污染、更加安全，
為城市提供最環(huán)保的交通工具，解決城市交通的燃料、節(jié)能和環(huán)保的矛盾。

本實(shí)用新型的附圖圖面說明如下 [OOW] 圖1是本發(fā)明的主視圖(剖面)。
圖2是本發(fā)明的上蓋配件布局展示圖。 圖3是本發(fā)明的下蓋配件布局展示圖。 圖4是發(fā)明的齒輪增速組展示圖。 圖5是發(fā)明的壓縮汽缸上視圖。 圖6是發(fā)明的壓縮汽缸下視圖。 圖中序號(hào)表示1上進(jìn)氣道，2第一氣門開關(guān)，3活塞環(huán)，4變形活塞體，5下汽缸，6 變形活塞加長(zhǎng)桿，7第一管道罐，8下進(jìn)氣道，9第二管道罐，10活塞與連桿連接銷，11連桿， 12主做工汽缸，13第二氣門開關(guān)，14第二進(jìn)氣門開關(guān)，15上汽缸，16第三管道罐，17上蓋， 18汽缸壁，19底蓋，20變形活塞加長(zhǎng)桿孔密封環(huán)，21排氣管，22末端氣門開關(guān)，23排氣運(yùn)行 方向，24主壓縮空氣運(yùn)行方向，25第三氣門開關(guān)，26第四氣門開關(guān)，27第五氣門開關(guān)，28變 形活塞加長(zhǎng)桿孔，29曲軸運(yùn)行圓，30曲軸中心軸，31第一加速內(nèi)齒輪，32第二加速內(nèi)齒輪， 33動(dòng)力輸出飛輪，34第二加速外齒輪，35第一加速外齒輪，36加壓縮空氣口 ， 37快速排氣 口 ， 38快速排氣閥門，39快速排氣主管，40給發(fā)動(dòng)機(jī)送氣管，41壓縮空氣罐，42第一輔助汽 缸，43第二輔助汽缸，44第三輔助汽缸
具體實(shí)施方式
以下為本實(shí)用新型結(jié)合附圖作進(jìn)一步的詳細(xì)說明 —種壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)，包括壓縮空氣罐、汽缸、變形活塞、氣門開關(guān)、控制壓縮空氣 供給的閥門、齒輪組和飛輪。 設(shè)計(jì)一組全密封汽缸，汽缸分為一個(gè)主做工汽缸(12)和三個(gè)輔助做工汽缸(42、 43、44)，汽缸的兩頭可以進(jìn)氣(上進(jìn)氣1、下進(jìn)氣8)和排氣(21)，做工形式從四沖程變?yōu)閱?沖程，形成八個(gè)做工沖程；汽缸中的變形活塞(3、4、6組合)同時(shí)兼?zhèn)渫坪屠墓δ?，?dāng)汽 缸頂部進(jìn)氣時(shí)，當(dāng)汽缸底部排氣，變形活塞向下推行，當(dāng)汽缸底部進(jìn)氣時(shí)，汽缸頂部排氣時(shí)， 變形活塞向上拉行，因發(fā)動(dòng)機(jī)主做工后汽缸排出的氣體，具有很高的壓力，我們通過控制氣 門開關(guān)將這部分壓力加以利用，控制氣門開關(guān)推動(dòng)輔助做工汽缸，氣門開關(guān)分四組，當(dāng)?shù)撞?的氣門開關(guān)8開啟時(shí)，活塞在反向加壓運(yùn)行時(shí)，上缸蓋的氣門開關(guān)(2)完全關(guān)閉，氣門開關(guān) (13)打開，將主汽缸的壓力釋放到2級(jí)壓力管道罐(7)中，使主汽缸活塞兩側(cè)形成壓力差， 有利于活塞運(yùn)行將壓力轉(zhuǎn)換成動(dòng)力，隨活塞的運(yùn)行和壓力的釋放，2次壓力管道管中的氣壓 與主汽缸逐漸平衡，氣門開關(guān)(13)關(guān)閉，氣門開關(guān)(25)開啟，將主汽缸已經(jīng)降壓的壓力釋 放到3級(jí)壓力管道罐(9)中；當(dāng)3級(jí)壓力管道罐與主汽缸壓力平衡后，進(jìn)行第四級(jí)管道罐 的釋放平衡；主汽缸內(nèi)的高壓氣體，通過四級(jí)管道罐的平衡釋放，壓力已經(jīng)基本釋放，再開 啟最終排氣的氣門開關(guān)(27)，排出廢氣。主汽缸的壓力最高，通過四次釋放，使第二管道罐 (7)、第三管道罐(9)、第四管道罐(16)得到主汽缸釋放的不同的壓力補(bǔ)嘗，為第一輔助汽 缸(42)、第二輔助汽缸(43)、第三輔助汽缸(44)三個(gè)輔助汽缸提供不同的做工壓力，而第 一、第二兩個(gè)輔助汽缸與主汽缸相同，也將汽缸內(nèi)的壓力進(jìn)行逐級(jí)的平衡釋放，使壓縮空氣得到重復(fù)利用，在經(jīng)過三個(gè)輔助做工汽缸的三次降壓輔助做工后，作為廢氣排放，由于發(fā)動(dòng) 機(jī)所用的壓縮空氣經(jīng)過四次或四次以上的反復(fù)利用，效率得到提高，而產(chǎn)生的動(dòng)力又是數(shù) 次有效做工的組合，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力會(huì)加大，所以我們?cè)O(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)采用低轉(zhuǎn)速，再通過齒輪 組(圖4)的調(diào)整，使對(duì)外輸出動(dòng)力的飛輪(33)，達(dá)到和接近現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速，以保證 現(xiàn)在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的基本轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求一種壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)，它包括壓縮空氣罐、控制壓縮空氣供給閥門、汽缸、變形活塞、氣門開關(guān)和齒輪組，其特征在于壓縮空氣罐內(nèi)的高壓空氣通過管道，在控制壓縮空氣供給閥門的控制下進(jìn)入汽缸，推動(dòng)變形活塞運(yùn)動(dòng)完成動(dòng)力的轉(zhuǎn)換，當(dāng)活塞連桿運(yùn)行到小于40度動(dòng)力輸出夾角時(shí)，氣門開關(guān)開啟，將排放的具有較高壓力的壓縮空氣供給的次一級(jí)汽缸用于重復(fù)利用；發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)為低速形式，通過齒輪組的變化使飛輪提高轉(zhuǎn)速，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于壓縮空氣罐是橢圓形，每平方 厘米可以承受50公斤壓力，充氣的進(jìn)氣口設(shè)在后備箱內(nèi)，壓縮空氣罐的底部設(shè)有十字快速 排氣閥門。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的控制壓縮空氣供給的閥門， 它與汽缸相連，常態(tài)為關(guān)閉狀態(tài)，由駕駛員腳動(dòng)的控制線控制開關(guān)的開啟并通過開啟的大 小程度控制發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的汽缸，底部有密封底，密 封底上設(shè)計(jì)有活塞推桿的活動(dòng)孔，它的頂部和底部都設(shè)有進(jìn)氣和排氣，使活塞可以雙向受 力，而且高壓汽缸的排氣和次一級(jí)的汽缸進(jìn)氣是連通的，使高壓氣體在壓力遞減的情況下 得到循環(huán)使用。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的變形活塞，它是在活塞上 固定連接一個(gè)推桿，推桿的長(zhǎng)度大于汽缸，推桿的桿面與汽缸的底部孔徑密配合設(shè)計(jì)，使活 塞可以雙向受力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的氣門開關(guān)，它是連接較 高壓力和次一級(jí)壓力汽缸的通道開關(guān)，他和壓縮空氣供給的閥門同步打開，將使用過的高 壓氣排到通道和次一級(jí)壓力汽缸中，使高壓氣得到充分的循環(huán)使用。在運(yùn)行設(shè)計(jì)在支撐架 上的平滑框架車，它的上面設(shè)計(jì)有停車擋板，底部設(shè)計(jì)有滑動(dòng)軸承，隨支撐架傾斜，平滑框 架車可載滑入或滑出停車位的車輪。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的齒輪組是用于提高飛 輪的轉(zhuǎn)速，使飛輪的轉(zhuǎn)速基本達(dá)到現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)。
專利摘要一種使用壓縮空氣為動(dòng)力的車用發(fā)動(dòng)機(jī)，它是一種新動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)，它不使用任何燃料，沒有污染物的排放，它通過汽缸的兩端的進(jìn)氣和排氣，使汽缸中的變形活塞同時(shí)兼?zhèn)渫苿?dòng)連桿和拉動(dòng)連桿的功能，做功的形式從四沖程變?yōu)閱螞_程，壓縮氣體在經(jīng)過一次高壓做功和三次降壓輔助做功的反復(fù)利用后排放，使發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率得到明顯的提高。
文檔編號(hào)F01B1/02GK201526344SQ20092009101
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者李宏達(dá), 王建華, 王玉民, 白凱軍, 陳占國(guó) 申請(qǐng)人:白凱軍;王建華