[发明专利]常压排气变缸空气发动机

权利要求书

1.一种常压排气变缸空气发动机，其包括活塞式主机，活塞式主机分别与配气机构和尾 气稳压机构连接，配气机构与储气罐连接，配气机构和尾气稳压机构通过管道和导线连接； 所述活塞式主机包括气缸、活塞、连杆、曲轴和飞轮，活塞式主机的级数为三级，气缸内设 有可以上下移动的活塞，活塞通过连杆与曲轴相连，曲轴一端固定有飞轮，气缸盖上设有进 气通道和排气门，排气门与凸轮耦合，凸轮的型线为基圆和顶圆各占一半圆周，过渡处采用 圆弧平滑过渡，凸轮通过传动机构与曲轴相连，曲轴末端同轴固定有三个曲轴位置凸轮；其 特征在于：

所述尾气稳压机构包括缸压传感器、采样开关、保持电路、外界气压传感器、信号放大 器、功率放大器、执行电机、蜗杆、蜗轮、一级进气阀开启开关、二级进气阀开启开关、进 气阀关闭开关、单刀双掷开关一、单刀双掷开关二、气路切换开关和控制电路，缸压传感器 经过采样开关、保持电路与信号放大器相连，外界气压传感器直接与信号放大器相连，信号 放大器输出经过启动开关连接功率放大器，功率放大器连接执行电机，执行电机连接蜗杆， 蜗杆与蜗轮垂直配合，蜗轮轴心与曲轴轴心重合，蜗轮上固定有进气阀关闭开关，进气阀关 闭开关处于曲轴位置凸轮三的外缘，进气阀关闭开关的对侧沿蜗轮径向设有挡板，蜗轮的正 上方设有单刀双掷开关一、单刀双掷开关二和气路切换开关，采样开关设置在曲轴位置凸轮 一外缘的正下方，一级进气阀开启开关、二级进气阀开启开关分别设置在曲轴位置凸轮二外 缘的正上方和正下方；

所述控制电路为电源一的正极分别连接一级进气阀开启开关、二级进气阀开启开关、进 气阀关闭开关的常闭触点，电源一的负极分别连接一级进气阀开启开关、二级进气阀开启开 关、进气阀关闭开关的常开触点，电源一的正极分别连接一级进气阀开启开关、二级进气阀 开启开关的基动触点经过单刀双掷开关一后连接与门电路，进气阀关闭开关的基动触点连接 与门电路和启动开关，启动开关另一端连接JK触发器的清零端，与门电路的输出端连接JK 触发器的时钟端，JK触发器的J端和K端连接电源一的正极，继电器的线圈一端连接电源一 的负极，另一端连接启动开关的基动触点，启动开关的常闭触点连接JK触发器的Q端，启动 开关的常开触点连接电源一的正极；电源二的正极经启动开关连接单刀双掷开关二的基触点， 单刀双掷开关二的另外两个两个静触点分别连接一级进气阀和二级进气阀的电磁线圈，一级 进气阀和二级进气阀的电磁线圈并联后与电源二的负极相连；电磁球阀一、电磁球阀二、电 磁球阀三、电磁球阀四的电磁线圈的两端并联后经过气路切换开关与电源二的两端相连。

2.根据权利要求1所述的常压排气变缸空气发动机，其特征在于：所述传动机构包括正 时链轮一、正时链轮二、正时链轮三、正时链条和曲轴链轮，曲轴链轮设置于曲轴上，正时 链轮一、正时链轮二和正时链轮三依次通过正时链条与曲轴链轮连接；正时链轮一与凸轮一 同轴相连，凸轮一与一级气缸上的一级排气门耦合；正时链轮二与凸轮二同轴相连，凸轮二 与二级气缸上的二级排气门耦合；正时链轮三与凸轮三同轴相连，凸轮三与三级气缸上的三 级排气门耦合。

3.根据权利要求1所述的常压排气变缸空气发动机，其特征在于：所述配气机构包括流 量调节阀、进气阀、电磁球阀和管道，储气罐通过管道连接流量调节阀，流量调节阀的另一 端分出两条支路，一条经过电磁球阀一、一级进气阀与一级气缸的进气通道相连，另一条经 过电磁球阀四、二级进气阀并与回热器出口经过电磁球阀三后的管路汇合后与二级气缸的进 气通道相连；一级排气门出口分出两条支路，一条经电磁球阀二后与大气相连，另一条连接 一级回热器的入口，二级排气门的出口经二级回热器后与三级气缸的进气通道相连，三级排 气门的出口与大气相连。