[实用新型]用于气动汽车的多缸空气动力发动机总成

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气动汽车用的动力装置，更具体地，涉及一种以压缩空气作为动力的多缸空气动力发动机总成。 

背景技术

大多数地面车辆，比如汽车、卡车、越野车等均采用以燃油作为工质的内燃机作为动力源。这种采用燃油作为工质的发动机一方面因燃油燃烧不充分，使得排出的气体中含有大量的有害物质而污染环境，另一方面因使用的燃油是从石油中提炼而获得，石油资源的日益紧缺使得燃油发动机的发展和利用受到越来越多的限制。因此开发新的、洁净的、无污染的替代能源，并以这种替代能源作为地面车辆的动力源成为现代车辆发展急需解决的问题，气动汽车正是适合这种需要而逐步走入世人的眼界。 

气动汽车利用高压压缩空气在发动机气缸内膨胀做功过程，推动活塞做功对外输出动力，驱动汽车行驶。它不消耗燃料，是真正零排放的环保汽车，能有效地缓解城市空气污染严重和石油资源匮乏的情况。为此，许多国家都积极投入对气动车辆的研究。 

典型的空气动力发动机为法国MDI公司的设计师Guy Negre在专利FR2731472A1中公开的双燃料工作模式发动机。在高速公路上采用普通燃料如汽油或柴油，在低速特别是市区和市郊，将压缩空气(或其他任何非污染的压缩气体)注入燃烧室。这种发动机虽然部分地降低了燃料消耗，由于仍然采用了燃油工作模式，排放问题依然未能解决。 

为了进一步减轻污染，US6311486B1公开了一种纯空气动力发动机，这种类型的发动机采用了三个独立的室：吸气-压缩室、膨胀排气室和恒定容积燃烧室，并且吸气-压缩室通过阀连接到恒定容积燃烧室，恒定容积燃烧室通过阀连接到膨胀排气室。这种发动机的问题之一是压缩气体从吸气-压缩室到膨胀排气室经历的时间较长，获得驱动活塞做功的动力源气体时间较长，同时，从膨胀排气室排出的高压气体未能得到使用，这就限制了这类发动机的工作效率及单次充气持续工作时间。 

本申请的申请人在其专利文献CN101413403 A(其同族国际申请为WO2010051668 A1)中公开一种可用于交通运输工具的空气动力发动机总成，这种发动机利用压缩空气做功而不使用任何燃料，因此没有废气排放，实现了“零排放”，并且重复利用废气进行发电，节省了能源，降低了成本。但这种发动机是基于传统的四冲程发动机，曲轴每旋转720度，活塞做功一次。而作为动力源的高压空气可以在进入气缸内时即可推动活塞做功，而后排放，即压缩空气发动机的冲程实际为进气-膨胀冲程和排放冲程。显然，专利文献CN101413403 A所公开的这种四冲程压缩空气发动机大大浪费了有效的做功冲程，限制了发动机的效率。并且这种发动机的尾气未能很好地循环利用起来，需要足够大的储气罐储备高压空气才能工作足够长的时间。 

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型提供一种多缸空气动力发动机总成，旨在解决空气动力发动机的输出功率问题以及尾气循环利用问题，从而实现经济、高效、零排放的新型压缩空气发动机。为此，本实用新型采用如下的技术方案。 

一种用于气动汽车的多缸空气动力发动机总成，其包括：空气动力发动机，其包括：左右两排气缸、活塞、连杆、进气喉管、排气机构、曲轴、飞轮、油底壳，并且每排气缸具有三个气缸；空气分配控制器，其包括两个空气分配单元，经空气分配单元分配的压缩空气经进气喉管分别送入左右两排气缸；主储气罐，其和下游的减压储气罐连接，以便为空气动力发动机提供所需的高压压缩空气；加热调节器，其与减压储气罐连接，以对进入其中的压缩空气进行增压和升温；流量控制阀，其通过过滤干燥器和加热调节器连接，以从加热调节器接收升温后的压缩空气； 控制装置，其根据空气动力发动机的工况控制流量控制阀。其中，所述多缸空气动力发动机总成还包括：辅助回路，其连接在加热调节器和减压储气罐之间，以将加热调节器内超过压力阈值的压缩空气送回减压储气罐。 

在示例性实施中，所述多缸空气动力发动机总成进一步包括补充进气回路。 

在示例性实施中，所述多缸空气动力发动机总成进一步包括尾气回收和增压回路。 

优选的是，所述辅助回路包括辅助管路、安全阀、缓冲罐和补气泵，当加热调节器内的压力传感器所检测的压力超过压力阈值时，安全阀打开，多余的高压空气从加热调节器进入缓冲罐内暂时保存。 

优选的是，所述尾气回收和增压回路包括消声器、尾气回收装置、过滤器、尾气增压压缩机、单向阀、主储气罐支路和加热调节器支路。 

优选的是，所述主储气罐支路上设有冷凝器和限压阀，以将较高压的压缩空气送往主储气罐。