[发明专利]以压缩空气和汽油为动力源的混合动力发动机及使用方法

权利要求书

1.一种以压缩空气和汽油为动力源的混合动力发动机，包括原装自然吸气发动机，其特征在于：还包括储气罐，压缩空气进排气机构，压缩空气开闭机构，发动机进气气门开闭机构，燃油尾气和压缩空气换热装置；

所述压缩空气进排气机构，包括上盖板、下盖板、配气滑块和驱动机构，上盖板和下盖板相对平行设置，所述配气滑块设置在上盖板和下盖板之间，配气滑块上设有进气通孔和排气槽，配气滑块上部连接驱动机构，在驱动机构作用下沿导槽上下滑动；驱动机构包括轴Ⅰ、偏心转盘、球头万向节，轴Ⅰ连接轴承，固定在轴承座上，轴Ⅰ由小链轮带动旋转，与发动机活塞的往复频率一致，偏心转盘上部设有通孔，轴Ⅰ穿过该通孔带动偏心转盘转动，偏心转盘下端设有带内丝扣的圆柱筒，球头万向节插入该圆柱筒内通过丝扣紧固连接，球头万向节的另一端连接配气滑块；

所述压缩空气开闭机构包括空心阀杆和安装在空心阀杆上可以使空心阀杆旋转360度的齿轮传动机构；空心阀杆一端为通孔，与下盖板的通孔连接，空心阀杆另一端为盲孔，杆壁上设有孔，该孔连接发动机的缸头孔；

所述发动机进气气门开闭机构包括凸轮轴、摇臂、导向块和滑杆、弹簧、进气气门；所述凸轮轴的转速是发动机曲轴转速的1/2，凸轮轴上的凸轮和摇臂一端接触，摇臂另一端和进气气门接触，摇臂随着凸轮轴的转动规律性的顶开进气气门，弹簧在整个过程中规律性的实现气门的关闭；所述滑杆为L型杆，滑杆固定在导向块上，导向块固定在发动机缸头上，导向块中间设有导向孔，滑杆能以导向孔为中心旋转，也能沿着导向孔上下移动，滑杆通过螺栓与摇臂固定；

所述燃油尾气和压缩空气换热装置由U型管式换热器、电控压力表、电控开关组成；换热器的压缩空气入口连接储气罐，换热器的压缩空气出口连接上盖板的通孔。

2.根据权利要求1所述的以压缩空气和汽油为动力源的混合动力发动机，其特征在于：所述偏心转盘顶部设有定位螺栓，用于固定轴Ⅰ。

3.根据权利要求1所述的以压缩空气和汽油为动力源的混合动力发动机，其特征在于：所述齿轮传动机构包括大齿轮和小齿轮，小齿轮安装在轴Ⅱ上，大齿轮安装在空心阀杆上，大齿轮和小齿轮啮合，轴Ⅱ穿过下盖板边缘和上盖板，通过旋转上盖板外的轴Ⅱ带动空心阀杆的旋转，空心阀杆在大齿轮带动下能旋转180°，实现压缩空气与发动机缸头孔直接通路的开闭。

4.根据权利要求1所述的以压缩空气和汽油为动力源的混合动力发动机，其特征在于：所述发动机进气气门开闭机构的滑杆以导向块上的导向孔为中心旋转0~30度，实现发动机进气气门由正常工作状态和常闭状态的切换。

5.根据权利要求1所述的以压缩空气和汽油为动力源的混合动力发动机，其特征在于：所述燃油尾气和压缩空气换热装置，在发动机燃油工作时将高温尾气通过U型管式换热器的壳层上进气口进入，从壳层下出气口排出，发动机燃油工作时，U型管式换热器的管层内密闭2MPa压力的压缩空气，以便充分吸收壳层高温尾气的热量。

6.一种权利要求1~5任一项所述的以压缩空气和汽油为动力源的混合动力发动机的使用方法，其特征在于：压缩空气和汽油为动力源的混合动力发动机工作分为燃油模式和气动模式两种工作模式交替进行：

（1）燃油工作模式是传统的四冲程汽油机工作模式，即为吸气→压缩→点火做功→排气四个冲程：发动机在燃油模式下工作时，配气滑块在发动机动力的作用下作往复运动；此时空心阀杆杆壁上的孔被封闭，压缩空气不能进入气缸；发动机燃油尾气通入U型管换热器的壳层加热U型管换热器管层内的压缩空气；当管层压缩空气被加热到上临界温度时，通过传感器发出气动切换信号；

（2）通过传动机构旋转空心阀杆180°使其杆壁上的孔和发动机缸头进气口对正，同时旋转滑杆，使发动机摇臂调整螺钉和气门的连接断开，发动机进气气门处于常闭，发动机变成气动工作模式：压缩空气进气做功→配气滑块排气→压缩空气进气做功→配气滑块和发动机排气门同时排气；当管层压缩空气温度降低到下临界温度时，传感器发出燃油切换信号；

（3）通过传动机构旋转空心阀杆180°使杆壁上的孔封闭，同时旋转滑杆，使发动机摇臂调整螺钉和气门连接，发动机进气气门正常工作，发动机恢复吸气→压缩→点火做功→排气的燃油工作模式。