專利名稱：汽車用氣體循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。
本實(shí)用新型的汽車用氣體循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，包括汽缸，汽缸包括缸體、缸蓋，缸體內(nèi)有活塞，活塞下部通過(guò)連桿與曲軸相聯(lián)，其特征在于汽缸連通一氣體加壓裝置，氣體加壓裝置上帶有與汽車內(nèi)燃機(jī)汽缸廢氣排氣口連接的廢氣進(jìn)口及內(nèi)燃廢氣出口，氣體加壓裝置內(nèi)有循環(huán)氣室和內(nèi)燃廢氣室，循環(huán)氣室與缸體內(nèi)連接，內(nèi)燃廢氣室上帶有廢氣進(jìn)口。
本實(shí)用新型的氣體循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)其余結(jié)構(gòu)方式同內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)方式，安裝方式同內(nèi)燃機(jī)常規(guī)安裝方式。使用時(shí)與內(nèi)燃機(jī)配合使用，取代部分內(nèi)燃機(jī)的作用，可以是一個(gè)內(nèi)燃汽缸配合1～2個(gè)氣體循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，也可以是兩個(gè)內(nèi)燃汽缸配合一個(gè)氣體循環(huán)汽缸，根據(jù)需要而定，可根據(jù)車輛載重的多少確定汽缸的多少及缸徑的大小。循環(huán)氣為作功氣體，可以是空氣、蒸汽或其它適合氣體，利用內(nèi)燃機(jī)作功后排除的廢氣作為熱源，與循環(huán)氣進(jìn)行熱交換，使循環(huán)氣增溫升壓，沖入汽缸內(nèi)作功。氣體加壓裝置的結(jié)構(gòu)方式可以是多種，一般屬于一種換熱器結(jié)構(gòu)方式。
本實(shí)用新型提供一種優(yōu)選的換熱器結(jié)構(gòu)為由相互連通的彎管構(gòu)成內(nèi)燃廢氣室，彎管外為循環(huán)氣室。彎管內(nèi)流通的是內(nèi)燃機(jī)作功后排除的廢氣，與彎管外的循環(huán)氣進(jìn)行熱交換，彎管外可以具有比較大的空間，有利于提供大的循環(huán)氣量。
彎管外壁上可帶有翅片。彎管外壁上還可帶有電加熱元件。為了防止因特殊情況下熱能供應(yīng)不足的問(wèn)題，通過(guò)補(bǔ)加電能，確保熱能的供應(yīng)。內(nèi)燃廢氣達(dá)不到規(guī)定的熱值時(shí)，由電熱元件通過(guò)導(dǎo)線及時(shí)發(fā)熱補(bǔ)充。電熱元件的電源由車內(nèi)的蓄電池和發(fā)電機(jī)來(lái)供應(yīng)，廢氣熱達(dá)到或超過(guò)需要值后，由電源繼電器自動(dòng)切斷電源，同樣，廢氣熱低于需要值時(shí)，電源自動(dòng)接通，使換熱器的溫度保持正常的工作需要。
氣體加壓裝置的循環(huán)氣室通過(guò)熱氣噴氣通道與缸體內(nèi)連通，在與缸體的連通口處有單向閥門(mén)，在噴氣通道上安裝有噴氣通道開(kāi)關(guān)。氣體加壓裝置的循環(huán)氣室內(nèi)可以通過(guò)隔板分為兩個(gè)室，每個(gè)室通過(guò)噴氣通道與缸體內(nèi)連通。兩個(gè)循環(huán)氣室連接的噴氣通道共用一個(gè)噴氣通道開(kāi)關(guān)，當(dāng)其中一個(gè)噴氣通道處于開(kāi)通狀態(tài)時(shí)，另一個(gè)噴氣通道處于關(guān)閉狀態(tài)，然后反之，使兩個(gè)循環(huán)氣室輪流工作。噴氣通道開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)方式可以如下包括一桿部，桿部與噴氣通道相接。桿部于缸蓋外通過(guò)彈簧、搖臂、推桿、挺桿與凸輪連接，實(shí)現(xiàn)噴氣通道開(kāi)關(guān)對(duì)噴氣通道的開(kāi)通和關(guān)閉。桿部外的結(jié)構(gòu)基本同內(nèi)燃機(jī)排氣門(mén)于缸蓋外的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的缸蓋上也仍然可以象內(nèi)燃機(jī)汽缸一樣設(shè)置有排氣通道，排氣通道上有排氣門(mén)，但排氣通道與循環(huán)氣室連通，使循環(huán)氣循環(huán)工作。排氣門(mén)及排氣門(mén)于缸蓋外的結(jié)構(gòu)同內(nèi)燃機(jī)相應(yīng)結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型穿過(guò)缸蓋加有氣體底數(shù)調(diào)整孔。
本實(shí)用新型達(dá)到的技術(shù)效果是提供了一種新的發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)方式，本身無(wú)污染，充分利用內(nèi)燃機(jī)的廢氣作為作功氣體的熱源，節(jié)約了能源，代替內(nèi)燃機(jī)的作用，與內(nèi)燃機(jī)配合使用，節(jié)省了燃料，減少了廢氣排放，具有低消耗、低污染的特點(diǎn)。
圖中1汽缸 2活塞 3缸蓋 4氣體底數(shù)調(diào)整孔 5排氣門(mén) 6排氣通道 7、8噴氣通道 9噴氣通道開(kāi)關(guān) 10電熱元件導(dǎo)線接觸 11氣體加壓裝置 12循環(huán)氣室 13外殼 14隔板 15電加熱元件 16彎管 17、18循環(huán)氣室安全閥 19翅片 20內(nèi)燃廢氣出口 21循環(huán)氣室 22內(nèi)燃廢氣進(jìn)口 23、24單向閥門(mén) 25彈簧座 26彈簧 27搖臂 28推桿 29挺桿 30凸輪軸 31凸輪 32內(nèi)燃機(jī)汽缸 33內(nèi)燃機(jī)汽缸活塞 34內(nèi)燃機(jī)汽缸缸蓋 35內(nèi)燃機(jī)汽缸排氣口 36連桿 37曲軸 38桿部本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)如


圖1，缸蓋3安裝在汽缸1的上部，活塞2通過(guò)連桿36與曲軸37相連。缸蓋3外安裝氣體加壓裝置11，氣體加壓裝置的結(jié)構(gòu)為換熱器結(jié)構(gòu)形式，外殼13內(nèi)，內(nèi)燃廢氣室由相互連通的彎管16形成，彎管外為循環(huán)氣室，循環(huán)氣室21由中間的隔板14形成兩個(gè)循環(huán)氣室，循環(huán)氣室12和循環(huán)氣室21。彎管16外壁上帶有翅片19，翅片上加有電加熱元件15(電熱絲)，電加熱元件通過(guò)導(dǎo)線與相應(yīng)電流的發(fā)電機(jī)及蓄電池相接。兩個(gè)循環(huán)氣室分別通過(guò)噴氣通道7、噴氣通道8與汽缸1內(nèi)相通，與缸體的連接口處為單向閥門(mén)23，防止氣體回流，在噴氣通道上安裝噴氣通道開(kāi)關(guān)9。缸蓋3上安裝有排氣門(mén)5，及排氣通道6，排氣通道6與循環(huán)氣室相通。排氣門(mén)5及噴氣通道開(kāi)關(guān)9均通過(guò)相應(yīng)部件與凸輪連接，具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3、圖4。缸蓋上還加有氣體底數(shù)調(diào)整孔4。
如圖3，循環(huán)氣室12的噴氣通道8處于噴氣通道開(kāi)關(guān)的開(kāi)通狀態(tài)，噴氣通道開(kāi)關(guān)的桿部38內(nèi)的相應(yīng)孔與噴氣通道8呈導(dǎo)通狀態(tài)，使上部循環(huán)氣室12與缸體內(nèi)相通，噴氣通道7處于關(guān)閉狀態(tài)，桿部38內(nèi)的相應(yīng)孔與噴氣通道7呈截止?fàn)顟B(tài)，使下部循環(huán)氣室21的循環(huán)氣不與缸體內(nèi)相通。當(dāng)上部循環(huán)氣室12的循環(huán)氣(空氣)受內(nèi)燃廢氣的加熱增溫升壓后沖入汽缸內(nèi)，壓迫活塞下行，活塞推動(dòng)與之相連的連桿36、曲軸37通過(guò)正時(shí)齒輪帶動(dòng)凸輪軸30作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在活塞達(dá)到下止點(diǎn)時(shí)，通過(guò)凸輪軸30的轉(zhuǎn)動(dòng)再帶動(dòng)凸輪31，凸輪31頂動(dòng)挺桿29、推桿28及搖臂27壓動(dòng)彈簧座25及彈簧26，使噴氣通道開(kāi)關(guān)的桿部38下移，恰好使噴氣通道8處于關(guān)閉狀態(tài)，而噴氣通道7處于開(kāi)通狀態(tài)(如圖4)。按照上述過(guò)程，然后是噴氣通道8再開(kāi)通，噴氣通道7再關(guān)閉。如此反復(fù)。同樣，排氣門(mén)5的開(kāi)啟與關(guān)閉與上述結(jié)構(gòu)類似，屬已知的結(jié)構(gòu)方式，不再詳細(xì)描述。噴氣通道開(kāi)關(guān)與凸輪的連接基本同已有內(nèi)燃機(jī)汽缸進(jìn)氣門(mén)與凸輪的連接方式(代替進(jìn)氣門(mén))。
本實(shí)用新型的工作原理是內(nèi)燃機(jī)排除的廢氣引入到氣體加壓裝置內(nèi)，加熱循環(huán)氣室內(nèi)的循環(huán)氣(空氣)，在噴氣通道開(kāi)關(guān)9的作用下，上部循環(huán)氣室12的循環(huán)氣向汽缸內(nèi)噴氣，推動(dòng)活塞下行，活塞2達(dá)到下止點(diǎn)時(shí)，噴氣通道開(kāi)關(guān)關(guān)閉噴氣通道8，作功后的氣體溫度、壓力都已下降，這時(shí)排氣門(mén)5開(kāi)啟，活塞2上行，將做了功的循環(huán)氣氣體通排氣通道6將其壓入剛噴過(guò)氣、壓力低的循環(huán)氣室12內(nèi)，再與內(nèi)燃廢氣進(jìn)行再次的熱傳遞?；钊?達(dá)到上止點(diǎn)時(shí)，單向閥門(mén)22已關(guān)閉，在噴氣通道開(kāi)關(guān)的控制下，下部循環(huán)氣室21已熱化的氣體引入汽缸，再配合活塞下行作功?；钊_(dá)到下止點(diǎn)時(shí)，排氣門(mén)5開(kāi)啟，又將溫度和壓力都已降低的循環(huán)氣壓回循環(huán)氣室。如此循環(huán)往復(fù)。
汽缸在活塞達(dá)到下止點(diǎn)時(shí)，氣體還存在一定的壓力，稱其壓力底數(shù)。壓力底數(shù)代表著氣體的質(zhì)量，是氣體受熱后能產(chǎn)生多大壓力的基礎(chǔ)，可根據(jù)不同的需要制定不同的底數(shù)，由車上的高壓氣泵通過(guò)氣體底數(shù)調(diào)整孔4進(jìn)行調(diào)壓及隨時(shí)補(bǔ)充消耗的氣體，使汽缸內(nèi)保留合理的壓力底數(shù)，配合受熱作功。
需要加大馬力時(shí)，通過(guò)氣體底數(shù)調(diào)整孔4加大氣體底數(shù)，同時(shí)油門(mén)加大，內(nèi)燃廢氣熱能增多，循環(huán)氣室的氣體受熱也隨之加大溫度，壓力增高，馬力同步增大。發(fā)動(dòng)機(jī)?；饡r(shí)，將氣體底數(shù)調(diào)整孔打開(kāi)，將氣體放出，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)斷火。
本實(shí)用新型的工作狀態(tài)基本同內(nèi)燃機(jī)相同，但本實(shí)用新型汽缸為二沖程，這樣省去了2個(gè)行程，熱效率更高，作功次數(shù)比內(nèi)燃機(jī)汽缸多了一倍，使用時(shí)與內(nèi)燃機(jī)汽缸互相協(xié)調(diào)，渾為一體，發(fā)動(dòng)機(jī)的操作方式可通過(guò)機(jī)械方式設(shè)定的與通用內(nèi)燃機(jī)一樣。安裝本實(shí)用新型時(shí)，整車部件不需作大的改動(dòng)，氣體加壓裝置的形狀可以適應(yīng)安裝需要。
權(quán)利要求1.汽車用氣體循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，包括汽缸(1)，汽缸包括缸體、缸蓋(3)，缸體內(nèi)有活塞(2)，活塞下部通過(guò)連桿(36)與曲軸(37)相聯(lián)，其特征在于汽缸連通一氣體加壓裝置(11)，氣體加壓裝置上帶有與汽車內(nèi)燃機(jī)汽缸廢氣排氣口連接的內(nèi)燃廢氣進(jìn)口(22)及內(nèi)燃廢氣出口(20)，氣體加壓裝置內(nèi)有循環(huán)氣室和內(nèi)燃廢氣室，循環(huán)氣室與缸體內(nèi)連接，內(nèi)燃廢氣室上帶有內(nèi)燃廢氣進(jìn)口(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于氣體加壓裝置的循環(huán)氣室通過(guò)熱氣噴氣通道與缸體內(nèi)連通，在與缸體的連通口處有單向閥門(mén)(23)，在噴氣通道上安裝有噴氣通道開(kāi)關(guān)(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于缸蓋(3)上設(shè)置有排氣通道(6)，排氣通道上有排氣門(mén)(5)，排氣通道與循環(huán)氣室連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述氣體加壓裝置為換熱器結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述換熱器結(jié)構(gòu)，由相互連通的彎管(16)構(gòu)成內(nèi)燃廢氣室，彎管外為循環(huán)氣室，循環(huán)氣室內(nèi)通過(guò)隔板(14)分為兩個(gè)室，每個(gè)室通過(guò)噴氣通道與缸體內(nèi)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于彎管外壁上帶有翅片(19)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于彎管外壁上帶有電加熱元件(15)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于兩個(gè)循環(huán)氣室連接的噴氣通道共用一個(gè)噴氣通道開(kāi)關(guān)(9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于噴氣通道開(kāi)關(guān)包括一桿部(38)，桿部與噴氣通道相接，桿部于缸蓋外通過(guò)彈簧(26)、搖臂(27)、推桿(28)、挺桿(29)與凸輪(31)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于穿過(guò)缸蓋加有氣體底數(shù)調(diào)整孔(4)。
專利摘要汽車用氣體循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī),包括汽缸,汽缸包括缸體、缸蓋,缸體內(nèi)有活塞,活塞下部通過(guò)連桿與曲軸相聯(lián),其特征在于汽缸連通一氣體加壓裝置,氣體加壓裝置上帶有與汽車內(nèi)燃機(jī)汽缸廢氣排氣口連接的廢氣進(jìn)口及內(nèi)燃廢氣出口,氣體加壓裝置內(nèi)有循環(huán)氣室和內(nèi)燃廢氣室,循環(huán)氣室與缸體內(nèi)連接,內(nèi)燃廢氣室上帶有廢氣進(jìn)口。本實(shí)用新型提供了一種新的發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)方式,本身無(wú)污染,充分利用內(nèi)燃機(jī)的廢氣作為作功氣體的熱源,節(jié)約了能源,代替內(nèi)燃機(jī)的作用,與內(nèi)燃機(jī)配合使用,節(jié)省了燃料,減少了廢氣排放,具有低消耗、低污染的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B60K8/00GK2496706SQ01243919
公開(kāi)日2002年6月26日 申請(qǐng)日期2001年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月12日
發(fā)明者常緒芝 申請(qǐng)人:常緒芝