[发明专利]压缩空气起动机

说明书

本发明涉及内燃机的起动装置。

已有的内燃机起动装置有人力起动、电动机起动和压缩空气起动，其中电动机起动较为常用。

电动机起动方式必须附有大容量的蓄电池，由于起动电流很大，因此各开关、电线的容量也大，零部件极易损坏，不能长时间起动，也不能连续多次起动。

已有的压缩空气起动装置是将具有较高压力的压缩空气，按照内燃机各缸发火顺序由分配阀向内燃机的气缸内轮番注入压缩空气，通过压缩空气在气缸内膨胀推动活塞移动，带动曲轴旋转，实现内燃机起动。（《柴油机结构与使用》，济南柴油机厂编，石油工业出版社，1987.7.第227-229页）上述装置对分配阀、起动阀要求严格，压缩空气的喷咀安置在气缸内，起动工作条件恶劣，极易损坏，压缩空气利用率低。

通常，上述各种起动方式都不允许内燃机车辆一边起步，一边起动。

本发明的目的是为各种内燃机尤其是车辆内燃机提供一种起动力矩较大，工作可靠的压缩空气起动机，其动力源由类似旋转式空气压缩机的旋转式气缸供给，压缩空气吹入该旋转式气缸，推动转轴转动输出动力。

本发明主要包括供气系统、动力机构、传动机构及其相应的控制电路。

供气系统设有电动空气压缩机、储气筒和供气管道、阀门。电动空气压缩机通过进气管和进气阀门与储气筒连接，它自大气抽进空气，压缩后经进气管和进气阀门进入储气筒。储气筒通过供气管和供气阀门为动力机构和传动机构提供压缩空气。进气阀门及供气阀门均由总电门开关控制，电动空气压缩机由压控开关控制其开启与关闭。实际上使用车辆上现有的供气系统即可。

动力机构采用旋转式气缸，其结构与电冰箱空调机中的旋转式滑片空气压缩机类似，但其原理不同。旋转气缸体内有一转子，转子上有槽沟，槽沟内装有滑片，滑片底部设滑片弹簧。由于滑片弹簧的作用，使滑片的顶部始终与气缸壁接触。转子的中心轴线与气缸体的中心轴线不重合但互相平行，转子的一边紧贴气缸壁，起密封作用。两滑片相对安置在转子轴的两边。转子受压缩空气压力为向心力，对转子轴不产生转动力矩，只有滑片因受压缩空气的压力而产生转动力矩。由于转子的一边与气缸壁紧贴，滑片在旋转到这一边时完全缩回转子，不起作用;而在其它部分时，滑片所受的压力都产生同一方向的力矩。转子的中心轴线偏离气缸体的中心轴线的距离不能太大，因为要考虑滑片伸出的长度，滑片伸出最长时，必须有一部分仍留在转子内，否则滑片将在压缩空气的压迫下弯曲，甚至于脱出滑片槽。但是，滑片的总高度不能太高，应小于大约转子的半径，否则，另一滑片及滑片弹簧将容纳不下。

旋转式气缸上设有进气口、排气口和注油孔。转子轴上设有密封圈，防止压缩空气从转子轴上泄漏。转子固定在气缸内的轴承上。转子轴上还带有传动部件。旋转气缸体为圆柱形。

进气口通过导管、接头与起动阀门连接。

当供气系统的压缩空气进入气缸后将迫使转子转动，并通过传动机构为内燃机提供起动动力。

传动机构主要包括齿轮推动气缸、传动齿轮和拨叉部件。齿轮推动气缸内有一活塞，活塞通过连杠和拨叉部件同旋转气缸转子轴上的传动部件连接。此传动部件可以选择传动齿轮，它套在旋转气缸的转子轴上，与轴为花键配合，即它可沿转子轴向移动，但不能绕转子轴转动。通过传动齿轮控制内燃机飞轮的动作。气缸设有进气口、排气口，进气口通过导管、接头与起动阀门连接;排气口通过防尘罩与大气相通。

齿轮推动气缸与连杆的连接处有密封圈，并由固定在齿轮推动气缸上的套筒保持连杆的运动方向。拨叉部件主要包括拨叉、拨叉轴和梢钉等。活塞连杆通过梢钉与拨叉杆连接，拨叉杆固定在拨叉轴上，拨叉峁潭ㄔ谛滋迳稀２Σ嬗氪萋值牟酃?拨叉槽衔接。当连杆带动拨叉杆绕拨叉轴转动时，则拨动传动齿轮至与内燃机飞轮啮合的位置，起动内燃机。

活塞连杆上有一档圈，档圈与气缸上的套筒间有弹簧，当压缩空气不再推动活塞时，弹簧使活塞复位。

相应的控制电路有总电门开关、蓄电池，控制进气阀门、供气阀门，压控开关控制电动空气压缩机，起动开关控制起动阀门和机油泵等，还有其它常规电路。对于车辆来说，可以应用车辆上已有的电门总开关、蓄电池、起动开关等设备。