[实用新型]经济利用压缩空气为汽车动力源的系统

摘要

本实用新型提供了一种经济利用压缩空气为汽车动力源的系统，包括：压缩空气动力装置，其包括可蓄存足量高压压缩空气的车载蓄气管和由第一及第二气缸构成的气缸组合引擎，可充分利用压缩空气产生行车动力；压缩空气产储供气机构，其包括锅炉式高压压缩空气产储装置可用夜间低谷电能产储高压压缩空气同时将并发热量用于集中供暖，并为车载蓄气管加压充气；制动能量回收再生装置，其包括弹簧蓄释装置和/或压缩空气蓄释装置可节省作为行车动力的蓄气管储压缩空气；内齿圈总成，其包括内齿圈和与其内啮合的做功齿轮、第一及第二加速齿轮、飞轮前内啮合齿轮和复位齿轮，用于传递扭矩，混合、输出动力；离合传动装置以及控制器，管控各装置、机构有序协同运作。

主权项

一种经济利用压缩空气为汽车动力源的系统，其特征在于，包括压缩空气动力装置、压缩空气产储供气机构、制动能量回收再生装置、内齿圈总成、离合传动装置以及控制器；所述压缩空气动力装置包括一个或多个蓄气管(1)和一部或多部气缸组合引擎，用于以压缩空气产生驱动汽车行驶的动力；所述压缩空气产储供气机构包括锅炉式高压压缩空气产储装置(4)和空气压缩机(98)，所述空气压缩机(98)的工作压力接近、等于或超过100Mpa，所述锅炉式高压压缩空气产储装置(4)由水箱(94)和曲管型高压压缩空气库(95)构成；所述曲管型高压压缩空气库(95)设置在所述水箱(94)的内部，一端与所述空气压缩机(98)连接，另一端通加气设备可与所述蓄气管(1)连接，所述水箱(94)与集中供暖系统连接，所述压缩空气产储供气机构主要用夜间低谷及不易蓄存电能产储高压压缩空气同时将伴发热量用于集中供暖，并为所述蓄气管(1)加压充气；所述制动能量回收再生装置包括弹簧蓄–释装置和/或压缩空气蓄–释装置，及其制动蓄能传动机构和释能驱动传动机构，用以将压缩空气驱动行驶的汽车减速、制动时损失的动能回收再用于汽车起动、加速，以节省作为汽车行驶动力的所述蓄气管(1)内压缩空气的消耗；所述内齿圈总成包括一个内齿圈(2)和与所述内齿圈(2)定轴内啮合的第一加速齿轮(72)及第二加速齿轮(92)、一个飞轮前内啮合齿轮(48)、多个做功齿轮(45)和多个复位齿轮(46)，多个所述做功齿轮(45)分别通过离合传动装置与所述气缸组合引擎传动连接，所述第一加速齿轮(72)通过离合传动装置与所述弹簧蓄–释装置传动连接，所述第二加速齿轮(92)通过离合传动装置与所述压缩空气蓄–释装置传动连接，所述飞轮前内啮合齿轮(48)被所述内齿圈(2)旋转带动而旋转并与飞轮(47)传动连接用于将所述内齿圈 (2)旋转的扭矩向飞轮(47)方向输出，多个所述复位齿轮(46)被所述内齿圈(2)旋转带动而旋转并可分别通过离合传动装置向所述气缸组合引擎传回扭矩；所述离合传动装置与所述控制器连接；其中，所述蓄气管(1)为一种长管状高压压缩空气蓄存装置，其圆筒形蓄气管管壁(1a)由耐高压材质构成，其管径小于传统技术车载压缩空气储气罐的内径，在相同材质情况下其可管存较高压力的压缩空气；所述蓄气管(1)一端封闭，另一端设有受所述控制器控制的蓄气管进/排气阀(6)，所述蓄气管进/排气阀(6)通过蓄气管充气阀(5)可与所述曲管型高压压缩空气库(95)连接以向所述蓄气管(1)充入高压压缩空气，所述蓄气管进/排气阀(6)连接有通向所述气缸组合引擎的蓄气管排气管道(7)以向所述气缸组合引擎排气；所述蓄气管(1)弯曲盘旋靠拢在一起，或随车架、底盘走势自然伸展，所述蓄气管(1)外设有保护外壳(8)；其中一个所述蓄气管(1)可向一部或多部气缸组合引擎供气，一部气缸组合引擎可从一个或多个所述蓄气管(1)受气；其中，每部所述气缸组合引擎均包括第一气缸(9)和第二气缸(10)；所述第一气缸(9)和所述第二气缸(10)均包括气缸腔(11)、活塞(12)、活塞杆(13)以及长筒型滑筒(31)；所述气缸腔(11)的一端开口为开口端(14)而另一端封闭为封闭端(15)，每个气缸腔(11)靠近其封闭端(15)的一段空间称为封闭端空间，其中，第一气缸(9)的封闭端空间称为第一气缸封闭端空间(16)、第二气缸(10)的封闭端空间称为第二气缸封闭端空间(24)；所述活塞(12)滑动设置于所述开口端(14)至所述封闭端空间外侧阻挡构件(25)；所述滑筒(31)的一端与所述开口端(14)对接固定，另一端设有缓冲减震装置(30)并留有通气孔(28)与大气相通；所述活塞杆(13)的一端与所述活塞(12)的外侧连接，另一端探出于所述开口端(14)之外，并容置于所述滑 筒(31)之中，且可在所述滑筒(31)中平动运动；所述活塞杆(13)相对的两个侧面上设有齿条和分别与两个所述齿条啮合的活塞杆上齿轮(33)和活塞杆下齿轮(34)，其中，第一气缸(9)的活塞杆上齿轮(33)称为第一气缸活塞杆上齿轮(33a)，第二气缸(10)的活塞杆上齿轮(33)称为第二气缸活塞杆上齿轮(33b)，第一气缸(9)的活塞杆下齿轮(34)称为第一气缸活塞杆下齿轮(34a)，第二气缸(10)的活塞杆下齿轮(34)称为第二气缸活塞杆下齿轮(34b)；所述活塞杆上齿轮(33)通过离合传动装置与所述做功齿轮(45)传动连接；所述活塞杆下齿轮(34)通过离合传动装置与所述复位齿轮(46)传动连接；其中，第一气缸(9)和第二气缸(10)的气缸腔(11)的长度相同，而且第一气缸封闭端空间(16)和第二气缸封闭端空间(24)的长度也相同；所述第一气缸封闭端空间(16)设有受所述控制器控制的第一气缸进气阀(17)和第一气缸排气阀(18)，所述第二气缸封闭端空间(24)设有受所述控制器控制的第二气缸进气阀(19)和第二气缸排气阀(20)；所述第一气缸进气阀(17)经所述蓄气管排气管道(7)与所述蓄气管进/排气阀(6)连通，在所述蓄气管排气管道(7)和第一气缸封闭端空间(16)的周围设有电加热器(22)及保温绝热层(23)，第二气缸进气阀(19)与第一气缸排气阀(18)相通，第二气缸排气阀(20)通向大气(21)；所述第一气缸(9)的气缸腔(11)的内径小于第二气缸(10)的气缸腔(11)的内径，并且两者之间符合下式关系：式中r₁为第一气缸(9)的气缸腔(11)的半径，r₂为第二气缸(10)的气缸腔(11)的半径，n为从蓄气管(1)注入第一气缸封闭端空间(16)内的压缩空气的压力(巴)，m为电加热器 (22)加热后进入第一气缸封闭端空间(16)内压缩空气绝对温度升高的倍数即气体膨胀的倍数，u为气缸腔(11)长度相对于其封闭端空间长度的倍数。