空氣能發動的製造方法
2023-10-10 18:33:29 3
空氣能發動的製造方法
【專利摘要】空氣能發動機，包括高壓空氣壓縮機、儲氣罐、發動機供氣控制機構、電磁閥氣體控制系統、發電充供蓄電系統、四缸空氣能發動機機體；所述高壓空氣壓縮機通過加氣閥接口與儲氣罐的進氣口連接；所述儲氣罐的出氣口設有儲氣罐開關閥，該儲氣罐開關閥與儲氣罐安全閥連接；所述發動機供氣控制機構包括減壓閥表總成、緩衝罐、氣體流量控制閥、氣體流量表總成、氣體熱交換器。本實用新型採用電子程序控制系統和器件的結構優化，其結構新穎、操作方便、節能環保、無高溫、安全性高，能在許多不利環境下工作，特別是它可以滿足現階段空氣汙染嚴重和石油緊缺的迫切需要。在未來的應用領域及為廣泛，並可適用於各種機動車輛，取代現有耗能汙染的燃油發動機。
【專利說明】空氣能發動機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種能源機械【技術領域】，尤其是涉及一種以壓縮空氣作為「燃料」的空氣能發動機。
【背景技術】
[0002]隨著城市經濟的不斷發展，機動車輛數量不斷增加，在目前國內外生產出各種各樣的發動機和種種蓄電池機動車等，尤其是燃油發動機動力機械最為成熟，這些機動車輛的發動機95%以上是燃油發動機，的確燃油發動機動力機械給人們的生活帶來了方便快捷，但燃油發動機動力機械在作功完成後，所產生廢氣排放到大氣中，這給環境造成汙染，又給人們身體健康帶來負面的影響。
[0003]由於燃油發動機動力機械也在不但地日益迅猛增加，燃油也在不但消耗，使石油能源日益緊張，石油原料價格一再飆升，更是自然燃料能源的大量消耗臨近枯竭和造成環境嚴重的汙染，已是擺在世界各國面前的重點問題，因為，能源是現代社會賴以生存和發展的基礎，面對自然燃料能源的大量消耗面臨枯竭，緊缺的情況下，對於燃油發動機動力機械所產生的種種問題，促使世界各國的科學界對新能源，新動力的研究探討，如核能、太陽能、風能、氫能、地熱能、海洋能、生物質能、壓縮空氣儲能等等，最為關注的是壓縮空氣儲能，它最具有發展推廣應用性，是取之不盡用之不竭的清潔環保能源，所有用燃油發動機的動力機械，在社會發展時代不論怎樣「細水長流」，自然能源石油煤炭早晚都會用完的。最終會成為永不動的機器。
[0004]我國現有開發出壓縮空氣發動機，大都存在著不同程度的問題。就現有國內外的空氣發動機，所用的儲氣罐體積龐大，續航能力低，馬力小，載重量小，效率低，儲氣罐佔用空間大等功能和效率的欠佳。
【發明內容】
[0005]本實用新型目的是提供一種以壓縮空氣作為「燃料」的排氣零汙染、低能耗空氣能發動機。以解決現有技術所存在的燃油發動機排放有害氣體及使用成本較高等技術問題。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是:空氣能發動機，包括高壓空氣壓縮機、儲氣罐、發動機供氣控制機構、電磁閥氣體控制系統、發電充供蓄電系統、四缸空氣能發動機機體；所述高壓空氣壓縮機通過加氣閥接口與儲氣罐的進氣口連接；所述儲氣罐的出氣口設有儲氣罐開關閥，該儲氣罐開關閥與儲氣罐安全閥連接；所述發動機供氣控制機構包括減壓閥表總成、緩衝罐、氣體流量控制閥、氣體流量表總成、氣體熱交換器，其中減壓閥表總成的進氣口與儲氣罐安全閥接通，該減壓閥表總成的出氣口與緩衝罐的進氣口連接；所述緩衝罐出氣口的管路上依次設置有氣體流量控制閥、氣體流量表總成和氣體熱交換器；所述氣體熱交換器的出氣口通過氣體電磁閥總閥連接到氣管三通接頭的進氣口，該氣管三通接頭的出氣口通過分支氣缸氣體管路18分別與四缸空氣能發動機機體的四個進氣腔連通；所述電磁閥氣體控制系統包括空氣能發動機傳動齒輪、供氣分路光電傳感器組件、單片機程控器；所述空氣能發動機傳動齒輪旋轉並傳動供氣分路光電傳感器組件光控軸輪；所述供氣分路光電傳感器組件的光電傳感器接受到光控軸輪信號，輸送給單片機程控器進行程序處理。
[0007]作為優選，所述儲氣罐初始通過加氣閥接口與充氣裝置連通，先將儲氣罐充滿高壓氣源。該儲氣罐充氣裝置為高壓空氣壓縮機。
[0008]作為優選，所述減壓閥表總成配置有高壓表、減壓調節閥、低壓表，其中高壓表檢測儲氣罐內的額定壓力，減壓調節閥用於將高壓氣壓調節到5Mpa的工作氣壓範圍內。
[0009]作為優選，所述儲氣罐開關閥和減壓閥表總成之間設有儲氣罐安全閥，該氣罐安全閥用於監測儲氣罐內的氣壓並自行排氣。
[0010]作為優選，所述儲氣罐採用的是碳纖維氣罐。
[0011]作為優選，所述緩衝罐設置有緩衝罐低壓表、緩衝罐安全閥，緩衝罐低壓表是觀察減壓調節閥調節工作氣壓壓力，緩衝罐安全閥是控制減壓調節閥壓力調節的過高時排放氣壓。
[0012]作為優選，所述四缸空氣能發動機機體包括四套氣缸、活塞、連杆和一整套曲軸，其中四缸空氣能發動機機體上端設有四個進氣腔氣缸連通，該進氣腔口上安裝有四個氣缸進氣控制電磁閥；所述四缸空氣能發動機機體上側端有四個排氣腔，在排氣腔口端連接有排氣管。
[0013]作為優選，所述單片機程控器分別控制氣體控制電磁閥總閥、氣缸進氣控制電磁閥，對空氣能發動機的氣缸分別逐級循環進行供氣。
[0014]作為優選，所述發電充供蓄電系統是給空氣發動機電器控制電路提供維持穩定工作電源，該發電充供蓄電系統包括交流發電機、穩壓電源模塊、蓄電池；所述穩壓電源模塊提供傳動供氣分路光電傳感器組件、單片機程控器、氣體控制電磁閥總閥和氣缸進氣控制電磁閥的穩定電源。
[0015]作為優選，所述發電充供蓄電系統通過空氣能發動機傳動齒輪旋轉，帶動交流發電機運轉發電，交流發電機經過整流後一方面提供給穩壓電源模塊供電，另一方面向蓄電池充電。
[0016]作為優選，所述四缸空氣能發動機機體連接有空氣能發動機啟動機構，其中空氣能發動機啟動機構由啟動馬達、啟動馬達控制線、啟動齒輪、飛輪、輸出軸組成。
[0017]本實用新型提供一種空氣能發動機，採用電子程序控制系統和器件的結構優化，其結構新穎、操作方便、節能環保、無高溫、安全性高、沒有特殊的有害性能、沒有起火危險、不怕超負荷所引起機件損壞，能在許多不利環境下工作，特別是它可以滿足現階段空氣汙染嚴重和石油緊缺的迫切需要。在未來的應用領域及為廣泛，並可適用於各種機動車輛，取代現有耗能汙染的燃油發動機。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型空氣能發動機的結構不意圖。
[0019]圖中:1、儲氣罐，2、加氣閥接口，3、儲氣罐開關閥，4、儲氣罐安全閥，5、減壓閥表總成，6、高壓表，7、減壓調節閥，8、低壓表，9、緩衝罐，10、緩衝罐低壓表，11、緩衝罐安全閥，12、氣體流量控制閥，13、氣體流量表總成，14、氣體流量表，15、氣體熱交換器，16、氣體控制電磁閥總閥，17、氣管三通接頭，18、氣體管路，19、電磁閥控制電線，
20、氣缸進氣控制電磁閥，21、排氣管，22、氣缸，23、活塞，24、連杆，25、曲軸，26、飛輪，
27、輸出軸，28、啟動齒輪，29、啟動馬達，30、四缸空氣能發動機機體，31、啟動馬達控制線，32、傳動齒輪,33、發電機,34、供氣分路光電傳感器組件,35、蓄電池,36、穩壓電源模塊，37、單片機程控器。
【具體實施方式】
[0020]下面通過實施例，並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體說明。
[0021]圖1是本實用新型空氣能發動機的結構示意圖。由圖1可知,空氣能發動機,主要由高壓空氣壓縮機(圖中未畫出)、儲氣罐1、發動機供氣控制機構、電磁閥氣體控制系統、發電充供蓄電系統、四缸空氣能發動機機體30等組成；其中儲氣罐I採用的是碳纖維氣罐，高壓空氣壓縮機通過加氣閥接口 2與儲氣罐I的進氣口連接，儲氣罐I的出氣口設有儲氣罐開關閥3，儲氣罐開關閥3和減壓閥表總成5之間設有儲氣罐安全閥4，該氣罐安全閥4用於監測儲氣罐I內的氣壓並自行排氣。
[0022]發動機供氣控制機構包括減壓閥表總成5、緩衝罐9、氣體流量控制閥12、氣體流量表總成13、氣體熱交換器15，其中減壓閥表總5成配置有高壓表6、減壓調節閥7、低壓表8，其中高壓表6檢測儲氣罐I內的額定壓力，減壓調節閥7用於將高壓氣壓調節到5Mpa的工作氣壓範圍內。減壓閥表總成5的進氣口與儲氣罐安全閥4接通，該減壓閥表總成5的出氣口與緩衝罐9的進氣口連接；緩衝罐9設置有緩衝罐低壓表10、緩衝罐安全閥11，緩衝罐低壓表10是觀察減壓調節閥7調節工作氣壓壓力，緩衝罐安全閥11是控制減壓調節閥7壓力調節的過高時排放氣壓，該緩衝罐9出氣口的管路上依次設置有氣體流量控制閥12、氣體流量表總成13和氣體熱交換器15 ;其中氣體流量表總成13配置有氣體流量表14。氣體熱交換器15的出氣口通過氣體電磁閥總閥16連接到氣管三通接頭17的進氣口，該氣管三通接頭17的出氣口通過分支氣缸氣體管路18分別與四缸空氣能發動機機體30的四個進氣腔連通。
[0023]四缸空氣能發動機機體30包括四套氣缸22、活塞23、連杆24和一整套曲軸25，其中四缸空氣能發動機機體30上端設有四個進氣腔與氣缸22連通，該進氣腔口上安裝有四個氣缸進氣控制電磁閥20 ;四缸空氣能發動機機體30上側端有四個排氣腔，在排氣腔口端連接有排氣管21。所述四缸空氣能發動機機體30連接有空氣能發動機啟動機構，其中空氣能發動機啟動機構由啟動馬達29、啟動馬達控制線31、啟動齒輪28、飛輪26、輸出軸27組成。
[0024]電磁閥氣體控制系統包括空氣能發動機傳動齒輪32、供氣分路光電傳感器組件34、單片機程控器37 ;所述空氣能發動機傳動齒輪32旋轉並傳動供氣分路光電傳感器組件34光控軸輪；所述供氣分路光電傳感器組件34的光電傳感器接受到光控軸輪信號，輸送給單片機程控器37進行程序處理。其中單片機程控器37分別控制氣體控制電磁閥總閥16、氣缸進氣控制電磁閥20，對空氣能發動機的氣缸22分別逐級循環進行供氣。
[0025]發電充供蓄電系統是給空氣發動機電器控制電路提供維持穩定工作電源，該發電充供蓄電系統包括交流發電機33、穩壓電源模塊36、蓄電池35 ;所述穩壓電源模塊36提供傳動供氣分路光電傳感器組件34、單片機程控器37、氣體控制電磁閥總閥16和氣缸進氣控制電磁閥20的穩定電源。發電充供蓄電系統通過空氣能發動機傳動齒輪32旋轉，帶動交流發電機33運轉發電，交流發電機33經過整流後一方面提供給穩壓電源模塊36供電，另一方面向蓄電池35充電。
[0026]工作時:
[0027]儲氣罐I通過加氣閥接口 2連接高壓空氣壓縮機，高壓空氣壓縮機向儲氣罐I加壓達到20Mpa的壓縮空氣，為防止儲氣罐I意外受到撞擊發生爆炸，儲氣罐I採用的是碳纖維氣罐，受撞後只是裂口排氣。當高壓壓縮機對儲氣罐I加壓達到高壓表6額定壓力20Mpa時，關閉加氣閥接口 2、儲氣罐開關閥3及高壓壓縮機，儲氣罐開關閥和減壓閥表總成5之間安裝有一個儲氣罐安全閥4，當高壓壓縮機加氣壓力超過儲氣罐安全閥4設定壓力值時，儲氣罐安全閥4就會自行排氣，儲氣罐開關閥3接頭管件經儲氣罐安全閥4與減壓閥表總成5接通。從儲氣罐I出氣口排出的高壓氣壓通過減壓調節閥7調節到工作氣壓5Mpa範圍內，從而使從減壓調節閥7出氣口流出的氣壓流入緩衝罐9保持穩定，沒有波動，接著調節氣體流量控制閥12經氣體流量表總成13和氣體流量表14，調節到所需要的工作流量，再經空氣熱交換器15使換熱後的空氣輸入到氣體控制電磁閥總閥16。
[0028]單片機程控器37開機並控制器控制啟動馬達29啟動，該馬達29王動軸上的啟動齒輪28轉動，並帶動與之嚙合的飛輪26旋轉，該飛輪26中心孔嵌套在輸出軸27上，輸出軸27與曲軸25連接，曲軸另一端設有聯動傳動齒輪32，曲軸25旋轉並帶動聯動傳動齒輪32轉動，其中聯動傳動齒輪32帶動供氣分路光電傳感器組件34光控軸輪，使供氣分路光電傳感器組件34的光電傳感器接受到光控軸輪信號，氣分路光電傳感器組件34將光控軸輪信號輸送給單片機程控器37進行程序處理，單片機程控器37通過電磁閥控制電線19分別與氣體控制電磁閥總閥16和氣缸進氣控制電磁閥20連接。處理後單片機程控器37分別控制氣體控制電磁閥總閥16和氣缸進氣控制電磁閥20開啟。
[0029]單片機程控器37對氣體控制電磁閥總閥16的進氣量進行設定後，通過氣管三通接頭17與分支氣缸氣體管路18連接，同時，單片機程控器37控制分支氣缸氣體管路18上的氣缸進氣控制電磁閥20，對四缸空氣能發動機機體30的氣缸22分別逐級循環進行供氣，氣體推動活塞23在氣缸22內上下運動，活塞23下端與連杆24 —端連接，另一端與曲軸25連接，在活塞23受到氣壓強力推動下，使活塞23上下運動，經連杆24上下推拉曲軸25旋轉工作。曲軸25轉動，並帶動空氣能發動機傳動齒輪軸32旋轉，帶動交流發電機33運轉發電，交流發電機33經過整流後一方面提供給穩壓電源模塊36供電，另一方面向蓄電池35充電，其中穩壓電源模塊36提供傳動供氣分路光電傳感器組件34、單片機程控器37、氣體控制電磁閥總閥16和氣缸進氣控制電磁閥20的穩定電源。
[0030]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不足以限制本發明的技術方案，對本領域的技術人員來說，根據上述說明加以增減、替換、變換或改進的技術方案，應都屬於本實用新型所附權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.空氣能發動機包括，高壓空氣壓縮機、儲氣罐、發動機供氣控制機構、電磁閥氣體控制系統、發電充供蓄電系統、四缸空氣能發動機機體；其特徵是，所述高壓空氣壓縮機通過加氣閥接口與儲氣罐的進氣口連接；所述儲氣罐的出氣口設有儲氣罐開關閥，該儲氣罐開關閥與儲氣罐安全閥連接；所述發動機供氣控制機構包括減壓閥表總成、緩衝罐、氣體流量控制閥、氣體流量表總成、氣體熱交換器，其中減壓閥表總成的進氣口與儲氣罐安全閥接通，該減壓閥表總成的出氣口與緩衝罐的進氣口連接；所述緩衝罐出氣口的管路上依次設置有氣體流量控制閥、氣體流量表總成和氣體熱交換器；所述氣體熱交換器的出氣口通過氣體電磁閥總閥連接到氣管三通接頭的進氣口，該氣管三通接頭的出氣口通過分支氣缸氣體管路(18)分別與四缸空氣能發動機機體的四個進氣腔連通；所述電磁閥氣體控制系統包括空氣能發動機傳動齒輪、供氣分路光電傳感器組件、單片機程控器；所述空氣能發動機傳動齒輪旋轉並傳動供氣分路光電傳感器組件光控軸輪；所述供氣分路光電傳感器組件的光電傳感器接受到光控軸輪信號，輸送給單片機程控器進行程序處理。
2.根據權利要求1所述的空氣能發動機，其特徵是，所述減壓閥表總成配置有高壓表、減壓調節閥、低壓表，其中高壓表檢測儲氣罐內的額定壓力，減壓調節閥用於將高壓氣壓調節到5Mpa的工作氣壓範圍內。
3.根據權利要求1所述的空氣能發動機，其特徵是，所述儲氣罐開關閥和減壓閥表總成之間設有儲氣罐安全閥，該氣罐安全閥用於監測儲氣罐內的氣壓並自行排氣。
4.根據權利要求1所述的空氣能發動機，其特徵是，所述儲氣罐採用的是碳纖維氣罐。
5.根據權利要求1所述的空氣能發動機，其特徵是，所述緩衝罐設置有緩衝罐低壓表、緩衝罐安全閥，緩衝罐低壓表是觀察減壓調節閥調節工作氣壓壓力，緩衝罐安全閥是控制減壓調節閥壓力調節的過高時排放氣壓。
6.根據權利要求1所述的空氣能發動機，其特徵是，所述四缸空氣能發動機機體包括四套氣缸、活塞、連杆和一整套曲軸，其中四缸空氣能發動機機體上端設有四個進氣腔氣缸連通，該進氣腔口上安裝有四個氣缸進氣控制電磁閥；所述四缸空氣能發動機機體上側端有四個排氣腔，在排氣腔口端連接有排氣管。
7.根據權利要求1所述的空氣能發動機，其特徵是，所述單片機程控器分別控制氣體控制電磁閥總閥、氣缸進氣控制電磁閥，對空氣能發動機的氣缸分別逐級循環進行供氣。
8.根據權利要求1所述的空氣能發動機，其特徵是，所述發電充供蓄電系統是給空氣發動機電器控制電路提供維持穩定工作電源，該發電充供蓄電系統包括交流發電機、穩壓電源模塊、蓄電池；所述穩壓電源模塊提供傳動供氣分路光電傳感器組件、單片機程控器、氣體控制電磁閥總閥和氣缸進氣控制電磁閥的穩定電源。
9.根據權利要求1或8所述的空氣能發動機，其特徵是，所述發電充供蓄電系統通過空氣能發動機傳動齒輪旋轉，帶動交流發電機運轉發電，交流發電機經過整流後一方面提供給穩壓電源模塊供電，另一方面向蓄電池充電。
10.根據權利要求1或6所述的空氣能發動機，其特徵是，所述四缸空氣能發動機機體連接有空氣能發動機啟動機構，其中空氣能發動機啟動機構由啟動馬達、啟動馬達控制線、啟動齒輪、飛輪、輸出軸組成。
【文檔編號】F01B1/10GK203441537SQ201320465178
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月1日 優先權日:2013年8月1日
【發明者】齊東才, 朱紅鋒 申請人:深圳市品川新智科技發展有限公司