齒輪發動機及驅動系統的製作方法
2023-07-16 08:01:16
專利名稱：齒輪發動機及驅動系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及到一種發動機系統，包括，內燃機和氣動機。
背景技術：
隨著能源需求的增長，能源的使用成本迅速增加，為提高發動機的效率，降低能源成本，尋求一種符合現代需求的發動機，是改變現狀的必由之路。泵、空氣壓縮機、氣動馬達、發動機它們的機械原理有很多相同之處，用主要技術特徵來分，有活塞型和葉片型，活塞型，適於低速、高轉矩。葉片型適於高轉速，效率高輸出力矩小。無論高速還是低速，都能輸出大力矩的發動機是多年的追求。現有三角轉子發動機等。沒能有效地滿足上述條件。 不被廣泛使用。除此之外，發動機體積小、重量輕、結構簡單、節能、高效、多種能源利用也是新型發電機必須與有的特徵。否則將沒有生命力。一種把燃燒和做功分開，用兩步成完發動機工作的分體式發動機，「氣體壓縮機和過壓控制器」CH 201010270227. X中，提供的一種，在氣罐內用氣泡隔離燃燒前後氣體的方法。缺點是用於產生氣泡的液體易蒸發，在高溫的環境下難以形成氣泡。如果採用耐高溫的液體，有可能在高溫的環境下，釋放出有害氣體對環境不利。用高壓氣體做功的有「回收壓縮能發電機系統」CH200910241486. 7中提到了一種回收乏能的方法，其缺點是在回收乏能的過程中，很容易產生反壓，降低發動機的功效。
發明內容
本發明的目的是提供一種符合現代需求的動力系統，克服了上述諸多缺點，在高或低速的運行狀態下，都能輸出大力矩。具有高效率，和多種能源利用的特點。包括以下四個主要部分。一、齒輪發動機。二、能量回收利用系統。三、齒輪氣動機。四、齒輪發動機及驅動系統。為實現本發明的目的採取的措施是1、齒輪發動機，包括與齒輪泵中相似結構的雙齒輪、殼體和進口、出口，其特徵是在殼體的內側，把進口與兩齒輪之間設為燃燒室，進口通過單向閥連接壓縮空氣罐，在進口內設置燃料噴管，在燃燒室內設置點火裝置。2、根據權利要求1所述的齒輪發動機，其特徵是在齒輪發動機的殼體上、進口與出口之間、齒輪上齒經過的範圍內，設置回收口，回收口與回收儲氣罐連接。3、根據權利要求1和2所述的齒輪發動機，其特徵是回收儲氣罐連接氣動增壓泵的進口，增壓泵的被加壓氣體進口與空氣連通，被增壓泵增壓的氣體出口，連接壓縮空氣儲氣罐。4、根據權利要求1所述的齒輪發動機，其特徵是電動氣泵的輸出口，連接到壓縮
空氣罐。5、根據權利要求1所述的齒輪發動機，其特徵是在一個輸出軸上，串聯多個齒輪發動機，分時噴射燃料和點火。
6、根據權利要求1所述的，氣動齒輪發動機，其特徵是在氣動齒輪發動機的出口一側，雙齒輪的一部分暴露在殼體外，直接與被動輪咬合。7、齒輪氣動機，包括，與齒輪泵中相似結構的雙齒輪和殼體，還有進出口，其特徵是在進出口和儲氣罐與排空之間設置換向閥。8、根據權利要求7所述的，齒輪氣動機，其特徵是在齒輪氣動機的殼體上、進出口之間和齒輪上的齒經過的範圍內，設置回收口，回收口連接回收儲氣罐。9、根據權利要求7所述的，齒輪氣動機，其特徵是在一個輸出軸上，串聯多個齒輪氣動機。10、發動機及驅動系統，包括，齒輪發動機、齒輪氣動機和乏氣回收利用系統，其特徵是電動空氣壓縮機輸出壓縮空氣，送入壓縮空氣罐，在通過齒輪發動機，加燃料後點燃， 生產高壓氣體，存入在儲氣罐中，控制開關，連接齒輪氣動機的進出口和儲氣罐、回收儲氣罐，氣動增壓泵，連接回收儲氣罐，轉換的壓縮空氣送入壓縮空氣罐。本發明的優點1、氣動齒輪發動機。是利用流體和壓力產生動力的齒輪發動機。它利用齒輪泵的兩個特徵是首先是，流體的壓力直接作用在齒輪的齒上，推動齒運動，而不是靠衝擊推動齒輪轉動，所以，在壓力的作用下，無論高速或低速都能實現大力矩輸出。另一個特徵是，在工作的過程中，流體帶動齒輪連續運動，沒有往復運動在高速運動時產生的阻力，所以運行流暢，速度高。能超越電機角速度的極限。該發動機只是在齒輪泵結構的基礎上，加裝燃料和點火裝置，簡化了發動機的結構，降低了製造成本。2、能量回收利用系統。回收發動機的乏能，是一個比較難做到的事，因為在活塞發動機的回收的過程中，易產生反作用力，降低發動機的功率，所以被認為乏氣中的能量不能回收。可是發動機排出的乏氣確實存在較大的能量，因為發動機的效率不超過40%，有 60%的能量被釋放掉。這一點從發動機產生的聲音和排出的熱量也可以證明。齒輪發動機的乏氣是可以回收的，因為在齒輪發動機工作時，從進氣口到出氣口的一段距離內，齒之間的壓力很大，與進氣口推動齒輪轉動的力量相同，力的方向各項均衡，在這個範圍內，無論加壓還是減壓，對齒輪的運行方向、運動速度都不會產生影響。同理在這個範圍內把壓力放掉，也不會影響齒輪的轉動。依照這個原理，乏氣就能成功回收了。 經過幾個儲氣罐的存儲過程，加上合理的再利用，能使發動機的能源使用效率大大提高。3、齒輪氣動機。與齒輪泵相反，齒輪氣動機靠流體帶動齒輪轉動，利用進氣口和出氣口，與儲氣罐和排空之間設置換向閥，控制齒輪轉動的方向，利用流量控制閥，控制齒輪的轉速。這一部分取代了變速器的功能，降低了變速器的加工成本，減輕了機器整體的重量。用流量控制速度，這一簡捷的控制之方法，實現自動控制。利用能量回收利用系統，提高能量使用率。齒輪氣動機的能量來自；(1)儲氣罐，可通過氣動齒輪發動機燃燒多種燃料獲得； (2)壓縮空氣，可來自電動氣泵、太陽能、風能等可再生能源；C3)回收氣罐，通過設在齒輪氣動機上的回收口獲得。4、齒輪發動機及驅動系統。是上述三項技術在汽車發動機上的組合應用，能夠實現，在高或低速的運行狀態下，都能輸出大力矩。具有高效率、多種能源利用的特點。
圖1是齒輪發動機的示意圖。圖2是齒輪發動機，直接與被動輪咬合的示意圖。圖3是齒輪氣動機的示意圖。圖4是齒輪發動機及驅動系統的示意圖。實施方式下面結合附圖對本發明的實時方式作詳細的描述。圖1是齒輪發動機的示意圖。1、齒輪發動機，包括與齒輪泵中相似結構的雙齒輪1、殼體2和進口 3、出口 4，其特徵是在殼體2的內側，把進口 3與兩齒輪1之間設為燃燒室5，進口 3通過單向閥6連接壓縮空氣罐13，在進口 3內設置燃料噴管7，在燃燒室5內設置點火裝置8。燃料噴射管設在進氣管內，燃料雖壓縮空氣流，通過單向閥進入燃燒室，點燃後， 燃燒室壓力增加，單向閥關閉，燃燒室內氣體繼續膨脹，推動齒輪轉動，輸出動力。其中，在噴射管噴口的上下流，分別設置單向閥，或設置一個聯動的單向閥，可以避免燃料進入，壓縮空氣罐。2、根據權利要求1所述的齒輪發動機，其特徵是在齒輪發動機的殼體2上、進口 3與出口 4之間、齒輪1上齒經過的範圍內，設置回收口 9，回收口與回收儲氣罐10連接。回收口可以設置多個，分罐儲存，根據輸出力矩大小需求，合理使用。比如，設計一個開關，能從低壓罐到高壓罐依次打開關閉，同時又能控制流量。這個，用流量控制閥、數字電路和轉速傳感器，就能組合而成。3、根據權利要求1和2所述的齒輪發動機，其特徵是回收儲氣罐10連接氣動增壓泵12的進口，增壓泵12的被加壓氣體進口與空氣連通，被增壓泵增壓的氣體出口，連接壓縮空氣儲氣罐13。當回收儲氣罐10和壓縮空氣儲氣罐13，內的能量過多時，打開開關11，直接向燃燒室衝入回收的乏氣，推動齒輪坐功。4、根據權利要求1所述的齒輪發動機，其特徵是電動氣泵14的輸出口，連接到壓縮空氣罐13。在齒輪發動機運行初期，沒有乏氣儲備，需要利用電能，製造壓縮空氣，或者，直接向壓縮空氣儲氣罐加入壓縮空氣。5、根據權利要求1所述的齒輪發動機，其特徵是在一個輸出軸上，串聯多個齒輪發動機，分時噴射燃料和點火。單個齒輪發動機運行，它主要靠動力產生的慣性，向燃燒室衝入壓縮空氣，串聯多個齒輪發動機，能增加發動機的動力，提高換氣的質量。圖2是齒輪發動機，直接與被動輪咬合的示意圖。6、根據權利要求1所述的，氣動齒輪發動機，其特徵是在氣動齒輪發動機的出口一側，雙齒輪的一部分暴露在殼體外，直接與被動輪15咬合。是一種根據需要可選的方式，便於連接。圖3是齒輪氣動機的示意圖。
7、齒輪氣動機，包括，與齒輪泵中相似結構的雙齒輪16和殼體17，還有進出口 18 和19，其特徵是在進出口 18、19和儲氣罐20與排空之間設置換向閥21。8、根據權利要求7所述的，齒輪氣動機，其特徵是在齒輪氣動機的殼體17上、進出口 18與19之間和齒輪16上的齒經過的範圍內，設置回收口 22，回收口 22連接回收儲氣罐23。9、根據權利要求7所述的，齒輪氣動機，其特徵是在一個輸出軸上，串聯多個齒輪氣動機。是一種增加輸出動力的一種方法。也可以採用增加齒輪的直徑或改變齒的大小來實現。圖3中，進出口與兩齒輪之間，有一個分流島，能避免氣流直接打在兩個齒輪上， 給齒輪轉動造成阻力。圖4是齒輪發動機及驅動系統的示意圖。10、發動機及驅動系統，包括，齒輪發動機33、齒輪氣動機36和乏氣回收利用系統，其特徵是電動空氣壓縮機31輸出壓縮空氣，送入壓縮空氣罐32，在通過齒輪發動機 33，加燃料後點燃，生產高壓氣體，存入在儲氣罐34中，控制開關35，連接齒輪氣動機36的進出口 18、19和儲氣罐34、回收儲氣罐37、38，氣動增壓泵39，連接回收儲氣罐37、38，轉換的壓縮空氣送入壓縮空氣罐32。其中，控制開關用於選擇齒輪氣動機36的運轉方向；選擇能量來源氣罐；還控制
進氣流量。工業實用性齒輪發動機系統，以齒輪泵為基礎改造而成，結構簡單，齒輪泵是歷史悠久的常用工具，在殼體上作些形狀改造便可以實現。在使用方面，它可以在滿足力矩輸出的前提下，實現高速、低速和變速。可以代替現有的發動機和電機。以電動車違例把電動自行車的電池換為儲氣罐，電機換為利用流體和壓力產生動力的齒輪發動機。在車輪上設置齒輪，用齒輪發電機直接驅動。儲氣罐可用氣泵加氣，另設置兩個小一點的作回收氣罐。用開關選擇某氣罐放氣和氣流大小。該車成本低，無汙染。用在四輪車上，使用發動機及驅動系統，它的優越性就更加明顯。儲氣罐可以利用電充氣，高壓氣源充氣。途行駛時，使用燃料氣泵。上班八小時使用太陽能供電充氣，實現零排放，零汙染。如果，停車場有太陽能電池充氣功能，將有很好的節能效果。
權利要求
1.齒輪發動機，包括與齒輪泵中相似結構的雙齒輪、殼體和進口、出口，其特徵是在殼體的內側，把進口與兩齒輪之間設為燃燒室，進口通過單向閥連接壓縮空氣罐，在進口內設置燃料噴管，在燃燒室內設置點火裝置。
2.根據權利要求1所述的齒輪發動機，其特徵是在齒輪發動機的殼體上、進口與出口之間、齒輪上齒經過的範圍內，設置回收口，回收口與回收儲氣罐連接。
3.根據權利要求1和2所述的齒輪發動機，其特徵是回收儲氣罐連接氣動增壓泵的進口，增壓泵的被加壓氣體進口與空氣連通，被增壓泵增壓的氣體出口，連接壓縮空氣儲氣罐。
4.根據權利要求1所述的齒輪發動機，其特徵是電動氣泵的輸出口，連接到壓縮空氣罐。
5.根據權利要求1所述的齒輪發動機，其特徵是在一個輸出軸上，串聯多個齒輪發動機，分時噴射燃料和點火。
6.根據權利要求1所述的，氣動齒輪發動機，其特徵是在氣動齒輪發動機的出口一側，雙齒輪的一部分暴露在殼體外，直接與被動輪咬合。
7.齒輪氣動機，包括，與齒輪泵中相似結構的雙齒輪和殼體，還有進出口，其特徵是 在進出口和儲氣罐與排空之間設置換向閥。
8.根據權利要求7所述的，齒輪氣動機，其特徵是在齒輪氣動機的殼體上、進出口之間和齒輪上的齒經過的範圍內，設置回收口，回收口連接回收儲氣罐。
9.根據權利要求7所述的，齒輪氣動機，其特徵是在一個輸出軸上，串聯多個齒輪氣動機。
10.發動機及驅動系統，包括，齒輪發動機、齒輪氣動機和乏氣回收利用系統，其特徵是電動空氣壓縮機輸出壓縮空氣，送入壓縮空氣罐，在通過齒輪發動機，加燃料後點燃，生產高壓氣體，存入在儲氣罐中，控制開關，連接齒輪氣動機的進出口和儲氣罐、回收儲氣罐， 氣動增壓泵，連接回收儲氣罐，轉換的壓縮空氣送入壓縮空氣罐。
全文摘要
齒輪發動機及驅動系統。本發明涉及到一種發動機系統。現有的三角轉子發動機不能在高速或低速，都能輸出大力矩，不能滿實際需求，不被廣泛使用。本發明的目的是本發明的目的是提供一種符合現代需求的動力系統，克服了上述諸多缺點，在高或低速的運行狀態下，都能輸出大力矩。具有高效率，和多種能源利用的特點。包括以下四個主要部分。一、齒輪發動機。二、能量回收利用系統。三、齒輪氣動機。四、齒輪發動機及驅動系統。其中包括儲氣罐和齒輪泵，其特徵是在殼體的內側，把進口與兩齒輪之間設為燃燒室，進口通過單向閥連接壓縮空氣罐，在進口內設置燃料噴管，在燃燒室內設置點火裝置。
文檔編號F01C1/18GK102444471SQ20111034471
公開日2012年5月9日 申請日期2011年11月4日 優先權日2011年11月4日
發明者張金銘 申請人:張金銘