一種廢氣能空壓機的製作方法

2023-05-30 03:58:36

專利名稱：一種廢氣能空壓機的製作方法
技術領域：
本發明涉及的一種用內燃機排出的廢氣能量產生壓縮空氣的機 器，為廢氣增壓提供一個全新的模式。使內燃機功率的提升作用更 為顯著，廢氣能的利用也最大化。
背景技術：
據分析:燃油燃燒後25%--40%能量被內燃機以廢氣形式排掉。 目前，內燃機廢氣能只是用來給進氣增壓，即所謂的渦輪增壓，能提 高約25%的內燃機輸出功率。但渦輪增壓由於自身結構的特點，存 在一些無法克服的缺陷
1、 渦輪增壓的驅動渦輪和從動的離心風機是共軸一體化機， 結構十分緊湊。進氣管和排氣管都要聯接到一體化機上，然而內燃 機的排氣口和進氣口都分布在氣缸蓋兩側，使得進氣管和排氣管空 間布局十分困難，由於受空間、功能等諸多因素的限制，進氣管不 得不"拐彎摸角"、"長途跋涉"與排氣管相會。彎長的氣道使進 氣氣阻加大，阻礙了內燃機輸出功率的提升。
2、 由於空間狹小，在一體化機聯接處，進氣管和排氣管幾乎是 "貼身"分布。排氣管的高溫使進氣管進氣溫度上升、進氣密度減
小,使內燃機輸出功率下降。
3、 渦輪增壓壓力與內燃機排氣速度成正比。當內燃機大負荷、低速運轉時，排氣速度慢增壓壓力低，對內燃機輸出功功率提升作
用不大；而當內燃機輕負荷、高速運轉時，排氣速度快增壓壓力高，
為防止進氣壓力過高引發震爆，要瀉放一部分增壓進氣以調低壓力，
造成廢氣能的浪費。形象的表述是要的時候它不給，不要的時候 它猛給。
綜上所述由於渦輪增壓固有缺陷的存在，渦輪增壓對內燃 機功率的提升作用大打折扣。

發明內容
針對渦輪增壓的固有缺陷，本發明先用渦輪經減速後驅動氣泵， 氣泵產生的高壓空氣送儲氣罐貯存。罐內的高壓空氣經高壓補氣管 從氣缸蓋進入氣缸補氣增壓。這樣不僅達到進氣增壓的效果，而且使 內燃機功率的提升作用更為顯著。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是 一種廢氣能空壓 機包括渦輪氣泵主體、油冷卻器、儲氣罐三大部分。渦輪氣泵主
體由外殼、渦輪、渦輪軸、油冷卻腔、星型減速器、氣泵組裝成。 渦輪與渦輪軸以緊配合組裝成一個高速旋轉體，渦輪軸裝有軸承和 密封件以支承旋轉體。內燃機排出的高速氣流驅動渦輪並帶動渦輪 軸高速旋轉，渦輪軸的轉速是幾萬轉/秒，而氣泵轉速只需幾千轉/ 秒，渦輪軸的功率必需減速後傳遞給氣泵。星型減速器有結構緊湊、 減速比大、效率高、輸出輸入軸在一個中心線上的特點，能滿足本 發明渦輪和氣泵結構一體化的要求。星型減速器低速端用聯接器與 氣泵聯接。為防止廢氣的高溫損壞渦輪軸和軸承，渦輪軸先穿過油冷卻腔 冷卻後再與星型減速器高速端聯接。油冷卻腔內的高溫油通過油管 穿過外殼送到油冷卻器冷卻後再回到油冷卻腔循環使用。
渦輪氣泵主體內氣泵產生的高壓空氣經高壓輸氣管送到儲氣罐 貯存。
本實用新型的有益效果是
1 、高壓空氣通過補氣管直接進入氣缸增壓，沒有進氣管氣阻問題。
2、 排氣管只與廢氣能空壓機聯接，也不存在進氣管被加熱問題。
3、 內燃機高速運轉時產生的高壓空氣被儲氣罐貯存，可用於內燃 機低速運轉時增壓，使的內燃機全速段功率提升效果均衡。
4、 由於內燃機長期工作在高速、輕負荷狀況，充足的高壓空氣 不但可用於增壓，還可用於其它用途如制動等，必要時可省去了 其它空壓機。
5、 當廢氣能空壓機應用到"油一氣"型"雙模環保汽車"內燃機 時，充足的高壓空氣成為汽車的第二能量，實現廢氣"零排放"。


下面結合附圖和實施例對本發明進一歩說明。 圖1為本發明示意圖。
圖2為本發明在"雙模汽車"內燃機實施的示意圖。
圖1中，1.外殼，2.渦輪，3.渦輪軸，4.油冷卻腔，5.油冷卻器，
6、 星型減速器，7.氣泵，8.高壓輸氣管，9.儲氣罐。
具體實施例方式
在圖1中，渦輪(2)的中心孔與渦輪軸(3) —端以緊配合組 裝成一個旋轉體，渦輪軸(3)另一端先穿過油冷卻腔(4)與星型 減速器(6)的高速端以動配合聯接；星型減速器(3)低速端用聯 接器與氣泵(7)軸動配合聯接，氣泵(7)產生的高壓空氣經高壓 輸氣管(8)送到儲氣罐(9)貯存。油冷卻腔(4)內的高溫油通過 兩條油管穿過外殼(1)與油冷卻器(5)聯接，高溫油送到油冷卻 器(5)冷卻後再回到油冷卻腔(4)內循環使用。外殼(1)把渦輪 (2)、渦輪軸(3)、油冷卻腔(4)、星型減速器(6)、氣泵(7)組 合成一體化的渦輪氣泵主體。
在圖2所示內燃機實施例中，在圖l的基礎上，把儲氣罐(9) 內的高壓空氣經電磁閥(10)由穿過氣缸蓋(14)的高壓補氣管(11) 加入氣缸(15)補氣增壓。
補氣增壓工作過程當內燃機吸氣階段完畢，進氣門(13)和 排氣門(12)關閉，活塞(16)上行進入壓縮階段時電磁閥(10) 定時打開，儲氣罐(9)內的高壓空氣經高壓補氣管(11)進入氣缸 (15)達到補氣增壓目的。補氣量(缸內氣壓)的大小由微電腦(圖 中未畫)控制電磁閥(10)的開、關時間決定。
氣動工作過程當活塞(16)行至上止點，電磁閥(10)定時 打開，儲氣罐(9)內高壓空氣沿高壓補氣管(11)進入氣缸(15) 推動活塞(16)下行作功，功畢排氣門(13)打開，活塞(16)上 行排氣，行至上止點，排 門(13)關閉，周而復始。
權利要求
1、一種廢氣能空壓機包括渦輪氣泵主體、油冷卻器、儲氣罐三大部分。所述的渦輪氣泵主體包括外殼(1)、渦輪(2)、渦輪軸(3)、油冷卻腔(4)、星型減速器(6)、氣泵(7)，其特徵在於在外殼(1)內渦輪(2)的中心孔與渦輪軸(3)一端以緊配合組裝成一個旋轉體，渦輪軸(3)另一端穿過油冷卻腔(4)與星型減速器(3)高速端以動配合聯接；星型減速器(3)低速端用聯接器與氣泵(7)軸動配合聯接。
2、 根據權利要求1所述一種廢氣能空壓機，其特徵在於渦輪 氣泵主體內，渦輪(2)、渦輪軸(3)、星型減速器(6)、氣泵(7) 共一條軸線。
3、 根據權利要求1所述一種廢氣能空壓機，其特徵在於油冷 卻腔(4)內的高溫油通過兩條油管穿過外殼(1)與油冷卻器(5) 聯接。
4、 根據權利要求1所述一種廢氣能空壓機，其特徵在於渦輪氣泵主體內氣泵(7)產生的高壓空氣經高壓輸氣管(8)送儲氣罐 (9) jC存。
全文摘要
廢氣能空壓機一種用內燃機排出的廢氣能量產生壓縮空氣的機器。它包括渦輪氣泵主體、油冷卻器、儲氣罐三大部分。在渦輪氣泵主體內，渦輪與渦輪軸以緊配合組裝成一個高速旋轉體，渦輪軸先穿過油冷卻腔冷卻後再與星型減速器高速端聯接；星型減速器低速端用聯接器與氣泵聯接。油冷卻腔內的高溫油通過油管穿過外殼送到油冷卻器冷卻後再回到油冷卻腔循環使用。渦輪氣泵主體內氣泵產生的高壓空氣經高壓輸氣管送到儲氣罐貯存。廢氣能空壓機為廢氣增壓提供一個全新的模式，對內燃機功率的提升作用比渦輪增壓模式更為顯著，而且廢氣能的利用也最大化。
文檔編號F01N5/04GK101676533SQ20081014189
公開日2010年3月24日 申請日期2008年9月16日 優先權日2008年9月16日
發明者健 金 申請人:健 金