專(zhuān)利名稱(chēng)：一種汽車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬發(fā)動(dòng)機(jī),尤其是汽車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，汽車(chē)用燃料汽油和柴油的生產(chǎn)原料石油日趨減少，油價(jià)持續(xù)在高位徘 徊，汽車(chē)的使用成本越來(lái)越高，而現(xiàn)在的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)大量燃燒汽油或柴 油，既耗費(fèi)大量資源，汽車(chē)尾部排放大量的廢氣也造成了對(duì)環(huán)境、大氣層的污 染，破壞地球的生態(tài)平衡日漸顯現(xiàn)。所以，面對(duì)日益枯竭的石油資源，面對(duì)污 染越來(lái)越嚴(yán)重的環(huán)境，解決能源危機(jī)，阻止汽車(chē)尾部排放廢氣刻不容緩。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的正是為了克服上述現(xiàn)有汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)存在的耗費(fèi) 能源、排放廢氣的不足之處而提供一種節(jié)約能源，不用汽油作燃料，無(wú)污染環(huán) 境氣體，經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型包括氣缸、活塞、連桿、張緊輪、曲軸、曲軸齒輪、飛輪等；
其特征在于，在氣缸的端蓋處開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣孔，采用壓縮氣體裝置連接的高壓管
向氣缸進(jìn)氣門(mén)供氣；進(jìn)、排氣通過(guò)凸輪軸啟閉進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)；凸輪軸齒輪與 曲軸齒輪外徑與齒形相同,并與張緊輪同張緊于'一封閉的正時(shí)皮帶內(nèi);在凸輪軸 上的前沖程進(jìn)氣凸輪與排氣凸輪的相位差為180° ，后沖程進(jìn)氣凸輪與排氣凸 輪的相位差為180° 。
本實(shí)用新型氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)還可采用混合動(dòng)力，即將氣缸的一個(gè)沖程部分采 用壓縮氣體，另一個(gè)沖程部分采用現(xiàn)行燃油結(jié)構(gòu)；由此對(duì)應(yīng)在一根凸輪軸上氣 動(dòng)沖程部分的采用如氣動(dòng)凸輪軸上的凸輪相位差，燃油沖程部分的仍采用現(xiàn)有 與之相配合的凸輪相位差本實(shí)用新型氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)全氣動(dòng)時(shí)，還可采用去掉凸輪結(jié)構(gòu)的裝置，設(shè)置 一塊鋼板，在鋼板上設(shè)置四個(gè)進(jìn)氣孔，四個(gè)排氣孔，直接將壓縮氣體接入氣缸; 進(jìn)氣孔和排氣孔分別由設(shè)置的進(jìn)氣閥門(mén)開(kāi)關(guān)和排氣閥門(mén)開(kāi)關(guān)；排氣孔比進(jìn)氣孔 大；將飛輪加寬，在飛輪兩端上分別設(shè)置四條感進(jìn)氣應(yīng)線條，和四條排氣感應(yīng) 線條，均按18(T —條設(shè)置；并設(shè)置四個(gè)進(jìn)氣感應(yīng)器和四個(gè)排氣感應(yīng)器與電腦 連接。
本實(shí)用新型在采用壓縮氣體的氣缸內(nèi)設(shè)置的排氣門(mén)設(shè)置為由軸套套軸芯 的結(jié)構(gòu)，在軸套和軸芯上開(kāi)設(shè)有氣孔、；在軸套內(nèi)端頭設(shè)有彈簧并開(kāi)有定位槽； 在軸芯上設(shè)有定位銷(xiāo)。
本實(shí)用新型將采用壓縮氣體氣缸的前、后沖程的進(jìn)氣凸輪、排氣凸輪的 形狀均設(shè)置為半圓形。
本實(shí)用新型的有益效果是，由于采用了壓縮空氣的壓力和氣流，強(qiáng)大的沖 擊力來(lái)迫使推動(dòng)活塞作功，讓發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力。將傳統(tǒng)的凸輪軸的凸角改成半 圓形，讓進(jìn)氣更均勻充分，讓排氣更快更徹底；傳統(tǒng)的進(jìn)排氣門(mén)是圓盤(pán)式，改 成軸銷(xiāo)式，排氣孔比進(jìn)氣孔大，它的優(yōu)點(diǎn)是氣門(mén)彈簧阻力小，密封性強(qiáng)，進(jìn) 氣更快，排氣更快。本實(shí)用新型具有節(jié)約能源，不用汽油作燃料，無(wú)污染環(huán)境 氣體，經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的顯著優(yōu)點(diǎn)。 '
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型內(nèi)容。

圖1為本實(shí)用新型全氣動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為正時(shí)皮帶傳動(dòng)示意圖； 圖3為圖1對(duì)凸輪軸A-A剖視示意圖； 圖4為本實(shí)用新型混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為排氣門(mén)結(jié)構(gòu)示意圖。見(jiàn)圖l，圖2，圖3,本實(shí)用新型包括氣缸1、活塞2、連桿3、張緊輪6、 曲軸7、曲軸齒輪8 、飛輪21等；其特征在于，在氣缸l的缸蓋處開(kāi)設(shè)有進(jìn) 氣孔9，采用壓縮氣體裝置IO連接的高壓管11向氣缸進(jìn)氣門(mén)17供氣；進(jìn)、 排氣通過(guò)凸輪軸4上的凸輪啟閉進(jìn)氣門(mén)17和排氣門(mén)16;凸輪軸齒輪5與曲軸 齒輪8外徑與齒形相同,并與張緊輪6同張緊于一封閉的正時(shí)皮帶內(nèi);在凸輪軸 4上的前沖程進(jìn)氣凸輪12與排氣凸輪13的相位差為180。，后沖程進(jìn)氣凸輪 14與排氣凸輪15的相位差為180° 。
本實(shí)用新型還可氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)采用混合動(dòng)力，即將氣缸1的一個(gè)沖程部分 采用壓縮氣體，另一個(gè)沖程部分采用現(xiàn)行燃油結(jié)構(gòu)；由此對(duì)應(yīng)在一根凸輪軸上 氣動(dòng)沖程部分采用凸輪軸4上的凸輪相位差，燃油沖程部分仍采用現(xiàn)有與之相 配合的凸輪相位差。
本實(shí)用新型采用氣動(dòng)時(shí)，還可去掉凸輪結(jié)構(gòu)裝置，見(jiàn)圖4,設(shè)置一塊鋼板 22，在鋼板上設(shè)置四個(gè)進(jìn)氣孔，四個(gè)排氣孔，直接將壓縮氣體接入氣缸l;進(jìn) 氣孔和排氣孔分別由設(shè)置的進(jìn)氣閥門(mén)開(kāi)關(guān)23和排氣閥門(mén)開(kāi)關(guān)24;排氣孔比進(jìn) 氣孔大；將飛輪21加寬，在飛輪21兩端上分別設(shè)置四條感進(jìn)氣應(yīng)線條25， 和四條排氣感應(yīng)線條26，均按180° —條設(shè)置；并設(shè)置四個(gè)進(jìn)氣感應(yīng)器27和 四個(gè)排氣感應(yīng)器28與電腦29連接。 '
本實(shí)用新型在采用壓縮氣體的氣缸1內(nèi)設(shè)置的排氣門(mén)17設(shè)置為由軸套 31套軸芯32的結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖5,在軸套31和軸芯32上開(kāi)設(shè)有氣孔33、 34;在軸 套31內(nèi)端頭設(shè)有彈簧35并開(kāi)有定位槽36;在軸芯32上設(shè)有定位銷(xiāo)37。
本實(shí)用新型將采用壓縮氣體氣缸的前、后沖程的進(jìn)氣凸輪12、排氣凸輪 15的形狀均設(shè)置為半圓形。如圖3。
本實(shí)用新型發(fā)動(dòng)機(jī)的平均溫度在3(TC左右，所以它的鋼壁間隙、活塞環(huán)間隙、氣門(mén)間隙等等，要比燒汽油的發(fā)動(dòng)機(jī)要小。壓縮氣體裝置10的氣壓一般大于5kg 即可(壓力表顯示)，在8kg左右尤佳。
由于凸輪軸齒輪5與曲軸齒輪8外徑與齒形相同,并與張緊輪6同張緊于一封 閉的正時(shí)皮帶18內(nèi);使凸輪軸4與曲軸7同相轉(zhuǎn)動(dòng)；排氣門(mén)16設(shè)置為由軸套31 軸芯32的結(jié)構(gòu)，通過(guò)軸芯32的定位銷(xiāo)37在定位槽36的移動(dòng)壓縮彈簧35，使 軸芯32上開(kāi)設(shè)的氣孔,33、 34排氣，從而保證了排氣的穩(wěn)定；前、后沖程的進(jìn) 排氣凸輪14的形狀均為半圓形，使凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)更加符合本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)性質(zhì)， 顯得平穩(wěn)、對(duì)稱(chēng)。
例如本實(shí)用新型四缸發(fā)動(dòng)機(jī)均采用壓縮氣體的工作原理是
見(jiàn)圖l，圖2，先把凸輪軸4通過(guò)張緊輪6調(diào)在 一缸與四缸處進(jìn)氣作功狀 態(tài)；再把曲軸7通過(guò)張緊輪6調(diào)在 一缸與四缸活塞處于作功狀態(tài)；前、后兩 者之間的相位差為180。；再用正時(shí)皮帶18拉緊，再用張緊輪6固定，正時(shí)相 位完成。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)要啟動(dòng)時(shí)，活塞2的連桿3在上止點(diǎn)處于作功狀態(tài)(即一缸 與四缸同時(shí)作功)，凸輪軸4 一缸與四缸的進(jìn)氣門(mén)17處于進(jìn)氣作功狀態(tài)；凸輪 軸二缸與三缸的排氣門(mén)16處于排氣狀態(tài)；反之，二缸與三缸的進(jìn)氣門(mén)17處于 進(jìn)氣作功狀態(tài)時(shí)， 一缸與四缸的排氣門(mén)16處于排氣狀態(tài)。由此往返，形成轉(zhuǎn)動(dòng)， 再帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)工作。
本實(shí)用新型同時(shí)利用電瓶給發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車(chē)提供電源，電瓶的正極線接給起 動(dòng)機(jī)；電瓶的負(fù)極線接給鋼體搭鐵，排氣門(mén)16的鋼蓋用螺栓上緊后，也處于搭 鐵。本實(shí)用新型同時(shí)還設(shè)置電磁閥門(mén)開(kāi)關(guān)19和控制閥20。當(dāng)打開(kāi)電門(mén)鎖第二檔 時(shí)電流通過(guò)電線到達(dá)電磁闊門(mén)開(kāi)關(guān)19，電磁閥門(mén)開(kāi)關(guān)打開(kāi)后，氣缸1內(nèi)強(qiáng)大的 壓縮空氣沖出通過(guò)高壓管11到達(dá)控制閥20，控制閥是用來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速及 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的。當(dāng)電門(mén)鎖打開(kāi)到第三檔時(shí)，電流通過(guò)電線到達(dá)起動(dòng)機(jī)的電磁開(kāi)關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)起 動(dòng)帶動(dòng)了飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，電磁怠速開(kāi)關(guān)打開(kāi)，讓發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)；電門(mén)鎖回到第 二檔；發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)由機(jī)油泵的吸油盤(pán)向油底殼內(nèi)吸取機(jī)油供給曲軸7，凸 輪軸4及大小瓦、連桿、活塞，油路經(jīng)過(guò)油道送到鋼蓋上潤(rùn)滑。鋼蓋上的積油 又經(jīng)回油孔流到鋼體的回油孔再到達(dá)油底殼。
本實(shí)用新型還可以把曲軸的轉(zhuǎn)角改變成90° —個(gè)角，當(dāng)一缸作功到鋼套的
一半時(shí)，三缸也開(kāi)始作功，同時(shí)四缸的活塞排氣到三缸套的一半時(shí)，二缸也開(kāi) 始了排氣，這樣依次屢循環(huán)，活塞的作功就形成相互助推，讓發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速更 高，動(dòng)力更強(qiáng)。雙活塞作功法(即四缸機(jī))，也就是一、四缸同時(shí)作功來(lái)推動(dòng)二、
三缸的排氣，相位180。完成。二、三缸同時(shí)作功來(lái)推動(dòng)一、四缸的排氣，也是 相位180°完成。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，它們將依次作功、排氣，循環(huán)下去。
本實(shí)用新型四缸發(fā)動(dòng)機(jī)采用混合動(dòng)力的工作原理是
例如， 一、三缸仍采用燃油，二、四缸采用壓縮氣體。 一、三缸的工作程序
為720° ; 二、四缸的工作程序?yàn)?60。。為了配合一、三缸的工作程序，二、 四缸在720°里將作二次功；也就是二、四缸的凸輪軸進(jìn)氣角有兩個(gè)，排氣角也 有兩個(gè)；二、四缸的排氣門(mén)比進(jìn)氣門(mén)大。二、四缸只有進(jìn)氣、排氣行程；即進(jìn) 氣是作功，作功也是作功；排氣行程是排氣，壓縮行程也是排氣。
其720°工作方式為
(汽油) (氣動(dòng)) (汽油) (氣動(dòng))
一缸 二缸 三缸 四缸
作功排氣 壓縮 進(jìn)氣
排氣進(jìn)氣 作功 排氣
進(jìn)氣排氣 排氣 進(jìn)氣壓縮 進(jìn)氣 進(jìn)氣 排氣。
本實(shí)用新型還可采用全壓縮氣體而不要缸蓋結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)方式 見(jiàn)圖4，將缸蓋去掉，省去凸輪結(jié)構(gòu)，直接將壓縮氣體接入氣缸。采用 鋼板22，在鋼板上設(shè)置四個(gè)進(jìn)氣孔，四個(gè)排氣孔，排氣孔比進(jìn)氣孔大；通過(guò)將 飛輪加寬，在飛輪兩端上分別設(shè)置四條進(jìn)氣感應(yīng)線條25和四條排氣感應(yīng)線條26， 都按18(T —條；再通過(guò)四個(gè)進(jìn)氣感應(yīng)器27將信號(hào)傳給電腦29，再由電腦將指 令發(fā)給進(jìn)氣閥門(mén)開(kāi)關(guān)23。每個(gè)氣缸準(zhǔn)備工作時(shí)，電腦通過(guò)進(jìn)氣感應(yīng)器27的信號(hào) 都能準(zhǔn)確的把指令發(fā)給進(jìn)氣閥門(mén)開(kāi)關(guān)23，指令打開(kāi)閥門(mén)，進(jìn)氣作功；在飛輪的 另一端，也配置了四條排氣感應(yīng)線條21，也是都按180° —條；通過(guò)在牙箱殼 上設(shè)置四個(gè)排氣感應(yīng)器28，將感應(yīng)信號(hào)傳給電腦29，再由電腦將指令發(fā)給排氣 閥門(mén)開(kāi)關(guān)24，每個(gè)缸需要排氣時(shí)，電腦都能準(zhǔn)確的把指令發(fā)給每個(gè)排氣閥門(mén)開(kāi) 關(guān)24，指令打開(kāi)閥門(mén)通過(guò)排氣管30排氣。
權(quán)利要求1、一種汽車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸(1)、活塞(2)、連桿(3)、張緊輪(6)、曲軸(7)、曲軸齒輪(8)、飛輪(21)等；其特征在于，在氣缸(1)的端蓋處開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣孔(9)，采用壓縮氣體裝置(10)連接的高壓管(11)向氣缸進(jìn)氣門(mén)(17)供氣；進(jìn)、排氣通過(guò)凸輪軸(4)啟閉進(jìn)氣門(mén)(17)和排氣門(mén)(16)；凸輪軸齒輪(5)與曲軸齒輪(8)外徑與齒形相同，并與張緊輪(6)同張緊于一封閉的正時(shí)皮帶內(nèi)；在凸輪軸(4)上的前沖程進(jìn)氣凸輪(12)與排氣凸輪(13)的相位差為180°，后沖程進(jìn)氣凸輪(14)與排氣凸輪(15)的相位差為180°。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種汽車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，氣動(dòng)發(fā)動(dòng) 機(jī)采用混合動(dòng)力，即氣缸(1)的一個(gè)沖程部分采用壓縮氣體，另一個(gè)沖程部 分采用現(xiàn)行燃油結(jié)構(gòu);由此對(duì)應(yīng)在一根凸輪軸上氣動(dòng)沖程部分采用凸輪軸(4)上的凸輪相位差，燃油沖程部分仍采用現(xiàn)有的凸輪相位差。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種汽車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，去掉凸輪 結(jié)構(gòu)裝置，設(shè)置一塊鋼板(22)，在鋼板上設(shè)置四個(gè)進(jìn)氣孔，四個(gè)排氣孔，直 接將壓縮氣體接入氣缸(1);進(jìn)氣孔和排氣孔分別由設(shè)置的進(jìn)氣閥門(mén)開(kāi)關(guān)(23) 和排氣閥門(mén)開(kāi)關(guān)(24);排氣孔比進(jìn)氣孔大；將飛輪(21)加寬，在飛輪(21) 兩端上分別設(shè)置四條感進(jìn)氣應(yīng)線條(25)，和四條排氣感應(yīng)線條(26)，均按 180° —條設(shè)置；并設(shè)置四個(gè)進(jìn)氣感應(yīng)器(27)和四個(gè)排氣感應(yīng)器(28)與電 腦(29)連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種汽車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在采用壓 縮氣體的氣缸(1)內(nèi)設(shè)置的排氣門(mén)(16)設(shè)置為由軸套(31)套軸芯(32) 的結(jié)構(gòu)，在軸套(31)和軸芯(32)上開(kāi)設(shè)有氣孔(33)、 (34);在軸套(31) 內(nèi)端頭設(shè)有彈簧(35)并開(kāi)有定位槽(36);在軸芯(32)上設(shè)有定位銷(xiāo)(37)。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述一種汽車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，將采用壓縮氣體氣缸的前、后沖程的進(jìn)氣凸輪(12)、排氣凸輪(15)的形狀均設(shè)置為半圓形。
專(zhuān)利摘要一種汽車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，本實(shí)用新型在氣缸(1)的端蓋處開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣孔(9)，采用壓縮氣體裝置(10)連接的高壓管(11)向氣缸進(jìn)氣門(mén)(17)供氣；進(jìn)、排氣通過(guò)凸輪軸(4)啟閉進(jìn)氣門(mén)(17)和排氣門(mén)(16)；凸輪軸齒輪(5)與曲軸齒輪(8)外徑與齒形相同，并與張緊輪(6)同張緊于一封閉的正時(shí)皮帶內(nèi)；在凸輪軸(4)上的前沖程進(jìn)氣凸輪(12)與排氣凸輪(13)的相位差為180°，后沖程進(jìn)氣凸輪(14)與排氣凸輪(15)的相位差為180°。本實(shí)用新型具有節(jié)約能源，不用汽油作燃料，無(wú)污染環(huán)境氣體，經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的顯著優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F01B23/02GK201292862SQ20082019999
公開(kāi)日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2008年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月17日
發(fā)明者張光陸 申請(qǐng)人:張光陸