[实用新型]压缩空气动力车用发动机

说明书

技术领域

本实用新型属于发动机应用技术领域。

背景技术

目前，车辆行驶的动力多采用内燃机或电动机，由于内燃机的热效率低，汽油在汽缸内燃烧产生的热能大约只有35％-40％能用于车辆实际行驶，大部分产生的废气均通过排气管排出，城市大气中一氧化碳的82％、氮氧化合物的48％、碳水化合物的58％和微粒的8％均来自汽车尾气，此外汽车排放的大量二氧化碳加剧了全球的温室效应，随着世界能源危机和环保问题日益突出，汽车的大量使用加剧了环境污染。我国目前已成为全球第二大石油消费国和汽车消费国，因车辆上路行驶而造成的环境污染日趋严重，世界环境组织认定的20个污染最严重的城市有16个在中国，改造环境迫在眉睫。

发明内容

因此，本实用新型的目的是设计一种压缩空气动力车用发动机，能将空气压缩后在气缸内膨胀做功为车辆提供动力，具有结构简单，环保无污染，节省资源和减少耗费的优点。为此，本实用新型采用高压气缸，高压气缸内设有一活塞，活塞通过连杆与曲轴连接，高压气缸的进气口通过高压节气阀与储气瓶相通，高压气缸的出气口通过导气阀与低压气缸的进气口相通，高压气缸的容积小于低压气缸的容积；低压气缸，低压气缸的进气口通过导气阀与高压气缸的出气口相通，低压气缸的出气口通过排气阀与排气管相通；启闭阀门控制装置，由凸轮轴和启闭凸轮所组成，凸轮轴上设有控制高压节气阀、导气阀和排气阀的启闭凸轮，各启闭凸轮通过凸轮轴的旋转顶持高压节气阀、导气阀和排气阀的顶杆控制启闭高压节气阀、导气阀和排气阀。上述结构设计达到了本实用新型的目的。

本实用新型具有如下优点：

1、环保、零排放、节省资源、无残留污染：压缩空气的制备和使用过程不产生化学反应，不发生环境内物质成分的改变，其能量的来源属于自然界既有能源的物理性转移，转移过程中的能量以热能和势能的转换形式为主，符合环保要求，较现有的石油、煤炭、电池等具有更清洁的优势。

2、低噪音、振动小、舒适性好：本实用新型可以使压缩空气的做功过程得到精确控制，极大的提高能量转移、转换过程中的做功效率，减少热量损失和振动噪音等能量消耗，从而提高车辆总体的舒适性能。

附图说明

图为本实用新型的结构示意图

具体实施方式

如图所示，一种压缩空气动力车用发动机，主要由曲轴8和活塞7所组成。该发动机包括：

高压气缸11，高压气缸内设有一活塞，活塞通过连杆与曲轴连接。高压气缸的进气口16通过高压节气阀12与储气瓶13相通。高压气缸的出气口15通过导气阀10与低压气缸的进气口17相通。高压气缸的容积小于低压气缸的容积。高压节气阀与储气瓶之间可用导气管14连通，储气瓶可由电力压缩机充气更换；

低压气缸6，低压气缸的进气口通过导气阀与高压气缸的出气口相通，低压气缸的出气口18通过排气阀5与排气管20相通。高压气缸内也设有一活塞7，活塞通过连杆9与曲轴连接；

启闭阀门控制装置，由凸轮轴1和启闭凸轮所组成，凸轮轴上设有控制高压节气阀12、导气阀10和排气阀5的启闭凸轮2、3、4。各启闭凸轮通过凸轮轴的旋转顶持高压节气阀、导气阀和排气阀的顶杆19控制启闭高压节气阀、导气阀和排气阀。所述的高压气缸的容积与低压气缸的容积比为1∶8～10。

使用时，储气瓶内的空气经高压节气阀从高压进气口进入到高压气缸内，空气在高压气缸内膨胀推动活塞运动带动连杆做功，从而为车辆提供行驶的动力；当活塞运动至行程终点时，导气阀开启，做功后的压缩空气在膨胀作用下经导气阀从低压进气口转移到低压气缸内，由于低压气缸的截面积大于高压气缸，因而在高压气缸活塞和低压气缸活塞共同做功的过程中，压缩空气中的能量可以继续释放，气体体积在压力的作用下可以得到膨胀，低压气缸实现做功，而同时高压气缸实现排气，当高压气缸活塞回到做功行程的起始点，导气阀关闭，低压气缸中的气体压力接近外大气环境压力，排气阀开启，压缩空气完成做功，在活塞的推动下空气直接排入大气。在这个过程中，高压活塞和低压活塞相互做功和排气，使压缩空气的压力得到连续释放。凸轮轴的运行由计算机控制的电机带动或直接由曲轴经传导机械带动。

总之，本实用新型具有结构简单，环保无污染，节省资源和减少耗费的优点。