[发明专利]压缩空气－燃油/燃气混合动力的汽车发动机

说明书

                            技术领域

本发明涉及一种压缩空气动力、燃油/燃气内燃机动力的混合动力的汽车发动机，尤其是既可以单独用燃油/燃气，也可以单独用压缩空气为动力，还可以同时使用燃油/燃气和压缩空气为动力的混合动力的汽车发动机。

                            背景技术

汽车是人类社会最常用的交通工具，但内燃机动力汽车的燃料燃烧会产生排放污染，并且消耗大量不可再生的矿物资源，所以人们一直在探索能减少污染而经济实用的新型汽车。

压缩空气动力汽车是顺应这一潮流而产生的一种无污染排放的汽车的典型。法国人Guy Négre于1991年获得了气动汽车发动机的专利。据他们介绍，其设计的安装了气动汽车发动机的气动汽车，以一罐300L、300bar压力的压缩空气可以行驶200km。中国专利[96234886.4]公开的“气动车”，采用安装在汽车底盘上由空压机组带动的气马达为动力，空压机的动力源为发电机组，该发电机组由蓄电池和直流电机等组成。中国专利[01108350.6]公开的“气动汽车”是汽轮机和压缩空气再生回收装置。中国专利[99216190.8]公开的“空气动力汽车”以单缸的活塞式和叶轮式的压缩空气动力汽车发动机。同时，该专利也提及与内燃机动力和电动动力的组合，但内燃机动力和电动动力只是作为备用动力在不使用或不便使用压缩空气动力时才用。

以上国内外以压缩空气为动力的汽车，都存在以下一些问题：在使用过程中由于吸热量大而存在的结露、冰堵的问题严重，热交换不充分导致发动机效率低下，压缩空气的灌装和存储需专用设备，一次最大行驶里程还有待进一步提高。有的结构复杂、使用不便，有的很难进一步走向实用。

                           发明内容

本发明的目的是针对单纯的压缩空气动力汽车的缺陷，结合内燃机汽车的特点，将两者有机结合的压缩空气—燃油/燃气混合动力的汽车发动机。压缩空气—燃油/燃气混合动力的汽车发动机，包括压缩空气和燃烧供给系统、多个工作气缸与活塞、配气机构、曲柄连杆机构、热交换系统，还包括热交换器，一组内燃机动力缸，一组压缩空气动力缸；热交换器上有冷的压缩空气进气口、加热的压缩空气出气口、热的废气进气口、废气排放口，加热的压缩空/气出气口经输气管分别接到各自一组压缩空气动力缸中，经膨胀作功、减压并吸热后的残余压缩空气气体分别经输气管接各自一组内燃机动力缸的进气口，一组内燃机动力缸上分别开有燃料进口，经燃烧作功、排放热的废气经各自的输气管、热交换器的热废气进气口接入热交换器，和经输气管接到汽车的空调器。

各压缩空气动力缸之间的动力传递方式有串联方式、并联方式、串联联混合方式。

所说的串联方式即前一级压缩空气动力缸的排气作为后一组压缩空气动力缸的进气。

所说的并联方式即各压缩空气动力缸的输入接在同一进气管上，各压缩空气动力缸的进气压力相同。

所说的串并联混合方式即一部分压缩空气动力缸的动力传递方式为并联方式，这些缸的输入接在同一进气管上，其各缸的进气压力相同；而另一部分压缩空气动力缸的输入接入上一部分缸的输出，这两部分缸之间的压缩空气动力的动力传递方式采用的是串联方式。

利用了压缩空气动力的无污染、空气介质易获取、空气易压缩存储和传输控制方便等特性，又利用了内燃机动力燃料燃烧过程中的散热和排气中的大量余热来补偿压缩空气动力部分工作时的大量吸热和进气预热；同时也利用压缩空气动力部分排放的带有一定压力的压缩空气，作为内燃机发动机动力部分的进气，起到进气增压的作用。

本发明具有的有益的效果是：压缩空气—燃油/燃气混合动力的汽车发动机，在怠速、起动等排放污染严重的工况运行时，只使用压缩空气动力，或较少使用内燃机动力，其他工况下同时使用两种动力。这样既大大减少了污染排放，又使得热交换充分，提高了内燃机动力部分的热效率。因此采用本发明的压缩空气—燃油/燃气混合动力的发动机，结构合理、易于实现能源清洁、效率，可以保证汽车续驶里程的同时，降低了排放污染，是压缩空气动力汽车实用化的一种较理想的发动机。

                         附图说明

图1为压缩空气—燃油/燃气混合动力的汽车发动机的结构原理图；

图2为压缩空气—燃油/燃气混合动力汽车发动机的压缩空气动力传递的串联方式原理图；

图3为压缩空气—燃油/燃气混合动力的汽车发动机压缩空气动力传递的并联方式原理图；