[发明专利]一种压缩空气发动机全可变进排气机构及其方法

权利要求书

1.一种压缩空气发动机全可变进排气机构， 其特征在于包括缸壁（1）、缸盖（2）、进气阀（3）、排气阀（11）、节流阀（4）、活塞（5）、进排气通道（6）、压缩空气单向阀（7）、气缸进气单向阀（8）、进排气阀动力传输机构（9）和节流阀驱动机构（10），缸壁（1）上设置有缸盖（2），缸盖（2）内设置进气阀（3）和排气阀（11），进气阀（3）和排气阀（11）通过进排气通道（6）与储气罐相联，进气阀（3）和排气阀（11）内层套有节流阀（4），节流阀（4）由节流阀驱动机构（10）驱动，进气阀（3）和排气阀（11）由进排气阀动力传输机构（9）驱动，缸壁（1）内设置有活塞（5），压缩空气单向阀（7）、气缸进气单向阀（8）与压缩空气发动机的燃烧室相连；

所述的进排气阀（3）、排气阀（11）和节流阀（4）为筒状结构，所述的筒状结构设有缺口，当进气阀（3）和节流阀（4）的筒状缺口与进气道重合时，实现进气，当排气阀（11）和节流阀（4）的筒状缺口与排气道重合时，实现排气。

2.根据权利要求1所述的压缩空气发动机全可变进排气机构，其特征在于，所述的进气阀（3）、排气阀（11）均与飞轮相连，进气阀（3）、排气阀（11）的进排气相位可根据需要进行调整，节流阀（4）通过电机驱动，可通过调整其缺口相位与进排气阀相位重叠部分的位置与大小来调节进排气，从而达到全可变的进排气目的。

3.一种如权利要求1所述压缩空气发动机全可变进排气机构的进排气方法，其特征在于：

气动驱动模式下，储气罐内的高压空气通过进排气通道（6）注入进气阀，进气阀由飞轮驱动，若节流阀套筒上缺口完全覆盖进气门，即对进气阀完全没有节流作用，则进气门为最大开度，每当进气阀的缺口处与进气门重合，则开始进气，随后进气阀随着飞轮继续转动，当转过一定相位时，进气阀缺口与进气门的重合先变大至完全重合后又逐渐减小，至二者完全不重合，则完成进气；由于压缩空气单向阀（7）、气缸进气单向阀（8）和进气阀均分别连接储气罐和气缸，所以在气动模式工作的时候即使出现局部压力不均衡使得压缩空气单向阀（7）或气缸进气单向阀（8）开启的情况，也并不会造成气体流失；

当通过节流阀驱动机构调节节流阀使其筒壁覆盖一部分进气通道时，则可以延迟进气或提早结束进气，并且可以限制进气阀与进气门完全重合的最大开度，从而起到调节进气持续时间以及进气量的作用，而对于排气的全可变进排气控制，原理同上；

当节流阀筒壁完全覆盖进、排气通道，则无论进、排气阀在什么相位，进、排气机构始终关闭，此时便切换到了制动能量回收模式，压缩空气单向阀（7）与储气罐连接，气缸进气单向阀（8）与外界相通，在该模式下，通过压缩空气单向阀（7）、气缸进气单向阀（8）实现制动能量回收，在活塞（5）上行时，当气缸内压力高于储气罐内压力，打开压缩空气单向阀，向储气罐压缩空气，在活塞（5）下行过程中，压力低于储气罐的压力时关闭压缩空气单向阀，同时打开气缸进气单向阀向气缸进气，以准备再下一次循环中向储气罐充气。