專利名稱：壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的連接方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)、火焰筒、氣輪機(jī)及配氣機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
自1899年法國(guó)人研究制造出第一輛新能源電動(dòng)車到現(xiàn)在已有一百多年發(fā)展史。 在石油用一天少一天、國(guó)際能源危機(jī)、油價(jià)高昂、環(huán)境保護(hù)的多重壓力下，現(xiàn)有的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)尤如西邊的太陽(yáng)。經(jīng)國(guó)內(nèi)外車企二十多年傾力研發(fā)，新能源汽車發(fā)動(dòng)機(jī)已有了很大進(jìn)步， 可目前的新能源汽車純電動(dòng)汽車——續(xù)航路程短，電池能量密度低、昂貴、壽命短、充電時(shí)間長(zhǎng)，電池也存在二次污染……目前仍難以推廣應(yīng)用；油電混合動(dòng)力汽車——繼承了現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)高能耗、高污染、輸出扭矩小……等先天缺陷，只作目前的過渡產(chǎn)品；燃料電池汽車——節(jié)能減排效果很好，但氫燃料和鉬金來源困難，夢(mèng)想難以實(shí)現(xiàn)。各國(guó)依然投入巨額資金對(duì)上述技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，可見新能源汽車技術(shù)已經(jīng)觸動(dòng)著世界各國(guó)的神經(jīng)，已成為國(guó)家層次之間的競(jìng)爭(zhēng)。擔(dān)心的是如此鉆牛角尖下去，有可能未曾能把經(jīng)濟(jì)實(shí)用的新能源汽車造出來，人類已把地球上的石油燒光了。最近人們開始認(rèn)識(shí)到以壓縮空氣為動(dòng)力的汽車一樣環(huán)保節(jié)能，而且技術(shù)可行，比上述三個(gè)新能源汽車發(fā)展方向在技術(shù)上容易解決得多，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，才開始把精力和資金投入到以壓縮空氣為動(dòng)力的壓縮空氣汽車上來，中國(guó)、法國(guó)、美國(guó)、 印度、澳大利亞等國(guó)已投入相關(guān)的研究。據(jù)報(bào)道，2007年澳大利亞墨爾本市的一個(gè)發(fā)明家， 近日發(fā)明了世界上第一輛“壓縮空氣”汽車。不知何因未能推廣。2003年，以本人專利號(hào) 200310113991. 6為代表的《一種降低車輛能耗的方法及其裝置》歷時(shí)5年在我國(guó)獲得多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利權(quán)，它其實(shí)就是所謂“壓縮空氣”汽車，偏遇上國(guó)際金融危機(jī)等原因未能投產(chǎn)， 已得到我國(guó)多方的高度關(guān)注和認(rèn)可。在此研究基礎(chǔ)上現(xiàn)又有了重大的技術(shù)進(jìn)步，本人有責(zé)任再次公開研究成果。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的一提供優(yōu)化《一種降低車輛能耗的方法及其裝置》得到的壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的連接方法，使它在降低車輛能耗方面發(fā)揮更加出色；二提供一種水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)，使它能大流量轉(zhuǎn)換壓縮空氣能量；三是提供一種水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)， 用它代替凸輪軸配氣機(jī)構(gòu)，使水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用。壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的連接方法把大氣——空氣濾清器——小功率和大功率空氣壓縮機(jī)——儲(chǔ)氣罐——加熱裝置——輸出氣閥門——二過程發(fā)動(dòng)機(jī)——?dú)廨啓C(jī)——加熱裝置——排氣管——大氣，用管道順序連接使之與大氣形成以壓縮空氣為工質(zhì)的熱力循環(huán)，或者，把大氣——空氣濾清器——小功率和大功率空氣壓縮機(jī)——儲(chǔ)氣罐——輸出氣閥門——加熱裝置——二過程發(fā)動(dòng)機(jī)——?dú)廨啓C(jī)——加熱裝置——排氣管——大氣，用管道順序連接使之與大氣形成以壓縮空氣為工質(zhì)的熱力循環(huán)，大氣——空氣濾清器——導(dǎo)入大氣的單向閥——二過程發(fā)動(dòng)機(jī)——?dú)廨啓C(jī)——加熱裝置——排氣管——大氣，用管道順序連接使之與大氣形成以大氣為工質(zhì)的熱力循環(huán)，接地——發(fā)電機(jī)——蓄電池——小功率空氣壓縮機(jī)——接地，順序電連接形成以電荷為工質(zhì)的電力循環(huán)，氣輪機(jī)匹配的減速器輸出動(dòng)力分別與發(fā)電機(jī)和大功率空氣壓縮機(jī)動(dòng)力連接，蓄電池與各用電器電連接，加熱裝置其中的燃燒室電控單元ECU信號(hào)輸入端分別與檢測(cè)壓縮空氣流量傳感器、加熱前后壓力傳感器、加熱前后溫度傳感器電連接，信號(hào)輸出端分別與燃燒室的點(diǎn)火裝置、依程序控制燃料空燃比的裝置電連接，以此組成一臺(tái)壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)，先啟動(dòng)小功率電動(dòng)空氣壓縮機(jī)提供壓縮空氣，通過輸出氣閥門控制壓縮空氣釋放量，使壓縮空氣在加熱裝置處獲得增大的能量，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)二過程發(fā)動(dòng)機(jī)和氣輪機(jī)輸出機(jī)械能，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)大功率空氣壓縮機(jī)提供大量壓縮空氣，使壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)工作下去。在儲(chǔ)氣罐——輸出氣閥門之間還連接有常開應(yīng)急備用閥門。在上述基礎(chǔ)上，還需用下述功能部件和裝置。由蓄電池提供電能驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī)。所述的電動(dòng)空氣壓縮機(jī)是滑片空氣壓縮機(jī)。由氣輪機(jī)輸出機(jī)械能驅(qū)動(dòng)大功率滑片空氣壓縮機(jī)。儲(chǔ)氣罐用碳纖維材料包裹輕質(zhì)金屬制成，由至少2個(gè)以上儲(chǔ)氣罐并聯(lián)組成。加熱裝置，包括回收廢氣余熱的外熱裝置和內(nèi)燃燒的內(nèi)熱裝置，所述內(nèi)熱裝置是包括燃燒室殼、擴(kuò)壓器、火焰筒、旋流器、點(diǎn)火裝置的燃燒室，靠壓縮空氣助燃、燃燒室至少有2路燃料供給系統(tǒng)及其燃料霧化噴嘴，電控單元ECU信號(hào)輸入端分別與檢測(cè)壓縮空氣流量傳感器、加熱前后壓力傳感器、加熱前后溫度傳感器電連接，信號(hào)輸出端分別與燃燒室的點(diǎn)火裝置、依程序控制燃料空燃比的裝置電連接。輸出氣閥門，由一個(gè)縱向一端設(shè)有輸入氣接口另一端設(shè)有輸出氣接口，橫向設(shè)有錐形孔且與輸入輸出氣接口相通的定子匹配一個(gè)縱向設(shè)有孔套入錐形孔內(nèi)的錐形體轉(zhuǎn)子組成，轉(zhuǎn)動(dòng)錐形體轉(zhuǎn)子可開或關(guān)流經(jīng)輸入輸出氣接口的壓縮空氣。二過程發(fā)動(dòng)機(jī)，包括曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑系，二過程發(fā)動(dòng)機(jī)至少有3個(gè)以上的η個(gè)曲拐數(shù)，各曲拐的相對(duì)位置按360° /n均勻布置于曲軸轉(zhuǎn)角上，各連桿軸頸連接的活塞數(shù)相等，配氣機(jī)構(gòu)使活塞從上止點(diǎn)下移至下止點(diǎn)過程其間進(jìn)氣門開，排氣門關(guān)，活塞從下止點(diǎn)上移至上止點(diǎn)過程其間進(jìn)氣門關(guān)，排氣門開，當(dāng)選定二過程發(fā)動(dòng)機(jī)其中一端為進(jìn)氣端時(shí)，則另一端為排氣端，曲軸旋轉(zhuǎn)一周能完成一個(gè)循環(huán)中的作功、排氣二個(gè)過程，曲軸可以順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)把活塞連桿組傳來的力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ剌敵鰴C(jī)械能，取6以上雙數(shù)個(gè)活塞平均分布在曲軸兩側(cè)，以同一平面反向的2個(gè)曲拐為1對(duì)置，使活塞在水平方向上左右運(yùn)動(dòng)構(gòu)成一種水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)。一種水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)，一個(gè)活塞配一個(gè)缸體及氣缸蓋。缸體及氣缸蓋外表設(shè)有散熱片。曲軸箱表面設(shè)有散熱片。一種水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)所述配氣機(jī)構(gòu)，由氣缸蓋和電動(dòng)裝置組成，氣缸蓋由一個(gè)縱向一端設(shè)有進(jìn)氣接口、排氣接口，面向活塞端設(shè)有進(jìn)氣口、排氣口，橫向設(shè)有錐形孔且與進(jìn)排氣口相通的定子匹配一個(gè)同一條軸上徑向縱橫垂直設(shè)有2個(gè)互不相通孔套入錐形孔內(nèi)的錐形體轉(zhuǎn)子組成；電動(dòng)裝置由曲軸位置傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)力與氣缸蓋的轉(zhuǎn)子動(dòng)力連接，電動(dòng)裝置輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)控制水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋進(jìn)排氣門的開或關(guān)。
一種水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)所述的電動(dòng)裝置，設(shè)有一個(gè)與水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)的非磁性轉(zhuǎn)盤，非磁性轉(zhuǎn)盤上對(duì)應(yīng)水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)曲拐轉(zhuǎn)角分別固定有永久磁鐵，在永久磁鐵掃過點(diǎn)半圓范圍分別固定有導(dǎo)磁材料，緊貼導(dǎo)磁材料磁極方向設(shè)有霍爾傳感器，當(dāng)霍爾傳感器檢測(cè)到是某曲拐的信號(hào)時(shí)，輸出信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)控制水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋進(jìn)排氣門的開或關(guān)。一種水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由AB兩個(gè)開關(guān)管同向串聯(lián)控制線路A-B間節(jié)點(diǎn)1，CD兩個(gè)開關(guān)管同向串聯(lián)控制線路C-D間節(jié)點(diǎn)2，節(jié)點(diǎn)1與節(jié)點(diǎn)2 之間并聯(lián)有兩個(gè)鐵芯線圈，鐵芯與轉(zhuǎn)子動(dòng)力連接，開關(guān)管A管與D管輸入信號(hào)電極并聯(lián)與霍爾傳感器輸出信號(hào)端電連接，開關(guān)管C管與B管輸入信號(hào)電極并聯(lián)電連接反相器輸出端，反相器輸入端與霍爾傳感器輸出信號(hào)端電連接。當(dāng)選定開關(guān)管A管與D管輸入信號(hào)電極并聯(lián)與霍爾傳感器輸出信號(hào)端電連接，開關(guān)管C管與B管輸入信號(hào)電極并聯(lián)電連接反相器輸出端，反相器輸入端與霍爾傳感器輸出信號(hào)端電連接時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)是順轉(zhuǎn)，則當(dāng)開關(guān)管A管與D管輸入信號(hào)電極并聯(lián)電連接反相器輸出端，反相器輸入端與霍爾傳感器輸出信號(hào)端電連接，開關(guān)管C管與B管輸入信號(hào)電極并聯(lián)與霍爾傳感器輸出信號(hào)端電連接時(shí)水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)由順轉(zhuǎn)變?yōu)槟孓D(zhuǎn)。由于取用了上述技術(shù)措施，達(dá)到以下的的技術(shù)效果1、壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)無需使用大容量的蓄電池。因?yàn)楝F(xiàn)有純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車工作時(shí)的驅(qū)動(dòng)的負(fù)載是整輛汽車，所以必須要用大容量的蓄電池組，必然就要用重量大功率大的電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)，這正是它的致命弱點(diǎn)；而本發(fā)明只需用小功率發(fā)電機(jī)和用小容量蓄電池驅(qū)動(dòng)小功率空氣壓縮機(jī)提供壓縮空氣起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)就可以了。用結(jié)構(gòu)輕便氣輪機(jī)驅(qū)動(dòng)小功率發(fā)電機(jī)和大功率空壓機(jī)正是克服上述方面缺點(diǎn)。2、燃料來源廣泛。由于取用了來自航空燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室原理的火焰筒加熱裝置， 柴油、天然氣、沼氣、丙烷、汽油、煤油、酒精等都是它燃料。特別是沼氣，只要有易降解有機(jī)物存在，人類就能低成本獲取沼氣，它是人類未來能源的希望。3、更節(jié)能環(huán)保。因?yàn)槿∮没鹧嫱布訜嵫b置，空燃比可達(dá)40 1以上，燃料可超稀薄充分燃燒，所產(chǎn)生的有害物質(zhì)自然就少，主要排放物是空氣。4、輸出扭矩更大。由于取用了水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)，活塞做功是成對(duì)出現(xiàn)，任何時(shí)候都至少有一對(duì)活塞處于做功行程，也至少有一對(duì)活塞處于排氣行程，輸出扭矩是單缸輸出扭矩3倍以上。5、實(shí)現(xiàn)了電子配氣?，F(xiàn)時(shí)的內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)都是取用齒輪傳動(dòng)或時(shí)窺帶傳動(dòng)凸輪配氣裝置，齒輪傳動(dòng)凸輪配氣裝置除噪聲大、笨重、復(fù)雜和容易磨損出現(xiàn)配氣不準(zhǔn)外，就說時(shí)窺帶傳動(dòng)凸輪配氣裝置，現(xiàn)時(shí)的小汽車一般每行6-10公里需要更換時(shí)窺帶，否則會(huì)斷帶損壞發(fā)動(dòng)機(jī)，這是現(xiàn)時(shí)小汽車的一大弱點(diǎn)，而本發(fā)明用電動(dòng)閥門配氣裝置就不存在這些問題。6、取消水冷卻系統(tǒng)。因?yàn)槿∮玫氖峭馊紵蜏丶訜岱绞?，二過程發(fā)動(dòng)機(jī)又設(shè)有散熱片，用風(fēng)冷就可以了。7、實(shí)現(xiàn)了電子換檔。用切換電路方式就可以使發(fā)動(dòng)機(jī)順轉(zhuǎn)、逆轉(zhuǎn)從而代替了變速箱的前進(jìn)檔、倒車檔。8、不易泄氣。取用錐型孔定子配錐型體轉(zhuǎn)子做閥門，即使吻接部位磨損也會(huì)自動(dòng)吻合。9、供氣得到保障。因?yàn)榛諝鈮嚎s機(jī)型較小、噪音小、振動(dòng)小、節(jié)能外，故障率少和長(zhǎng)達(dá)10萬小時(shí)以上使用壽命是它的最大優(yōu)勢(shì)。10、安全性能高。一取用了以碳纖維為主要材料來制造儲(chǔ)氣罐；二取用了最大額定輸出壓力只有IMpa的滑片空氣壓縮機(jī)；三是IMpa屬常規(guī)低壓范圍。11、壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)接近理想狀態(tài)。要驅(qū)動(dòng)汽車，它的發(fā)動(dòng)機(jī)必須有足夠的輸出扭矩和轉(zhuǎn)速，即有足夠大的輸出功率，要使二過程發(fā)動(dòng)機(jī)能輸出足夠大的輸出功率，它必須有轉(zhuǎn)換大量壓縮空氣能量為機(jī)械能的能力，水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)正好滿足要求，任何時(shí)候它都至少有一對(duì)活塞處于做功行程，至少有一對(duì)活塞處于排氣行程，高低轉(zhuǎn)速都能輸出大扭矩，而且轉(zhuǎn)速越低輸出扭矩越大，大量的壓縮空氣能量在單位時(shí)間內(nèi)被轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，轉(zhuǎn)速可高達(dá)3000轉(zhuǎn)/分以上，即輸出了強(qiáng)勁的功率，所以要有科學(xué)的連接方法加上儲(chǔ)氣罐、火焰筒、氣輪機(jī)等輕量化和上述技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)容易啟動(dòng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 重量輕、高效節(jié)能、經(jīng)久耐用、不存在續(xù)航路程短問題，使裝上它作汽車發(fā)動(dòng)機(jī)使用時(shí)，小型汽車省卻離合器、傳動(dòng)軸、變速箱，大型汽車也能省卻離合器、傳動(dòng)軸。


編號(hào)1、7、14空氣濾清器，2小功率電動(dòng)滑片空氣壓縮機(jī)，3儲(chǔ)氣罐，4輸出氣閥門， 5加熱裝置，6E⑶，8單向閥，9動(dòng)力輸出，10水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)，11氣輪機(jī)，12減速箱， 13發(fā)電機(jī)，15大功率滑片空氣壓縮機(jī)，16蓄電池。
具體實(shí)施例方式壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的連接方法，把大氣——空氣濾清器——小功率和大功率空氣壓縮機(jī)——儲(chǔ)氣罐——加熱裝置——輸出氣閥門——二過程發(fā)動(dòng)機(jī)——?dú)廨啓C(jī)——加熱裝置——排氣管——大氣，用管道順序連接使之與大氣形成以壓縮空氣為工質(zhì)的熱力循環(huán)，或者，把大氣——空氣濾清器——小功率和大功率空氣壓縮機(jī)——儲(chǔ)氣罐——輸出氣閥門——加熱裝置——二過程發(fā)動(dòng)機(jī)——?dú)廨啓C(jī)——加熱裝置——排氣管——大氣，用管道順序連接使之與大氣形成以壓縮空氣為工質(zhì)的熱力循環(huán)，大氣——空氣濾清器——導(dǎo)入大氣的單向閥——二過程發(fā)動(dòng)機(jī)——?dú)廨啓C(jī)——加熱裝置一一排氣管——大氣，用管道順序連接使之與大氣形成以大氣為工質(zhì)的熱力循環(huán)，接地——發(fā)電機(jī)——蓄電池——小功率空氣壓縮機(jī)——接地，順序電連接形成以電荷為工質(zhì)的電力循環(huán)，氣輪機(jī)匹配的減速器輸出動(dòng)力分別與發(fā)電機(jī)和大功率空氣壓縮機(jī)動(dòng)力連接，蓄電池與各用電器電連接，加熱裝置其中的燃燒室電控單元ECU信號(hào)輸入端分別與檢測(cè)壓縮空氣流量傳感器、加熱前后壓力傳感器、加熱前后溫度傳感器電連接，信號(hào)輸出端分別與燃燒室的點(diǎn)火裝置、依程序控制燃料空燃比的裝置電連接，以此組成一臺(tái)壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)，先啟動(dòng)小功率電動(dòng)空氣壓縮機(jī)提供壓縮空氣，通過輸出氣閥門控制壓縮空氣釋放量，使壓縮空氣在加熱裝置處獲得增大的能量，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)二過程發(fā)動(dòng)機(jī)和氣輪機(jī)輸出機(jī)械能，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)大功率空氣壓縮機(jī)提供大量壓縮空氣，使壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)工作下去。說明書附圖只給出了其中一種連接方法示意圖，另一種接法只需把加熱裝置5放置在輸出氣閥門4前面。示意圖連接方法好處輸出氣閥門釋放壓縮空氣致冷能吸收更多的回?zé)?，火焰筒不?huì)長(zhǎng)時(shí)間置身在高壓環(huán)境中；另一種接法好處回?zé)峒訜嵫b置、火焰筒的內(nèi)部空間儲(chǔ)存的壓縮空氣不會(huì)隨輸出氣閥門關(guān)閉跑掉。蓄電池提供電能驅(qū)動(dòng)小功電動(dòng)率空氣壓縮機(jī)，可用蓄電池直接提供直流電，也可逆變成交流電供電?；娇諝鈮嚎s有許多優(yōu)點(diǎn)，用它做壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣源是最好的?，F(xiàn)有滑片壓縮機(jī)空氣的流程大氣一空氣過濾器一進(jìn)氣閥一空氣端一油氣分離器一最小壓力止回閥一后冷卻器(某些小型機(jī)無后冷卻器)一用氣系統(tǒng)。可見后冷卻器，對(duì)本發(fā)明起相反作用，應(yīng)省去。用一個(gè)儲(chǔ)氣罐來儲(chǔ)備大量的壓縮空氣安裝在車上所占空間大，應(yīng)用多個(gè)小儲(chǔ)氣罐并聯(lián)使用。儲(chǔ)氣罐材料首先碳纖維材料包裹輕質(zhì)金屬制成的，以減輕重量。在儲(chǔ)氣罐——輸出氣閥門之間連接有常開應(yīng)急備用閥門，是預(yù)防萬一輸出氣閥門不能關(guān)閉時(shí)，水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)繼續(xù)輸出動(dòng)力而設(shè)的。加熱裝置，包括回收廢氣余熱的外熱裝置和內(nèi)燃燒的內(nèi)熱裝置，所述內(nèi)熱裝置是包括燃燒室殼、擴(kuò)壓器、火焰筒、旋流器、點(diǎn)火裝置的燃燒室，靠壓縮空氣助燃、燃燒室至少有2路燃料供給系統(tǒng)及其燃料霧化噴嘴，電控單元ECU信號(hào)輸入端分別與檢測(cè)壓縮空氣流量傳感器、加熱前后壓力傳感器、加熱前后溫度傳感器電連接，信號(hào)輸出端分別與燃燒室的點(diǎn)火裝置、依程序控制燃料空燃比的裝置電連接。這個(gè)燃燒室簡(jiǎn)稱火焰筒，它輕巧，能超稀薄燃燒燃料，能單位時(shí)間內(nèi)等壓加熱大量的壓縮空氣，可設(shè)多路燃料供給，故本發(fā)明可使用多種燃料。本發(fā)明用由一個(gè)縱向一端設(shè)有輸入氣接口另一端設(shè)有輸出氣接口，橫向設(shè)有錐形孔且與輸入輸出氣接口相通的定子匹配一個(gè)縱向設(shè)有孔套入錐形孔內(nèi)的錐形體轉(zhuǎn)子組成， 轉(zhuǎn)動(dòng)錐形體轉(zhuǎn)子可開或關(guān)流經(jīng)輸入輸出氣接口的壓縮空氣做輸出氣閥門(其實(shí)是所謂的油門)，錐形體設(shè)計(jì)是出于系統(tǒng)工作于高溫高壓，這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部件容易損壞泄氣而取用。一種水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)，包括曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑系，水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)至少有6個(gè)以上的η個(gè)曲拐數(shù)，各曲拐的相對(duì)位置按360° /n均勻布置于曲軸轉(zhuǎn)角上，6以上雙數(shù)個(gè)活塞平均分布在曲軸兩側(cè)，各連桿軸頸連接的活塞數(shù)相等，以同一平面反向的2個(gè)曲拐為1對(duì)置，使活塞在水平方向上左右運(yùn)動(dòng)，配氣機(jī)構(gòu)使活塞從上止點(diǎn)下移至下止點(diǎn)過程其間進(jìn)氣門開，排氣門關(guān)，活塞從下止點(diǎn)上移至上止點(diǎn)過程其間進(jìn)氣門關(guān)， 排氣門開，當(dāng)選定二過程發(fā)動(dòng)機(jī)其中一端為進(jìn)氣端時(shí)，則另一端為排氣端，曲軸旋轉(zhuǎn)一周能完成一個(gè)循環(huán)中的作功、排氣二個(gè)過程，曲軸可以順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)把活塞連桿組傳來的力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ剌敵鰴C(jī)械能。例如6、8、10、12、14個(gè)活塞時(shí)，就分別構(gòu)成了 3對(duì)置、4對(duì)置、 5對(duì)置、6對(duì)置、7對(duì)置水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)，它是二過程發(fā)動(dòng)機(jī)在特定條件下的的特殊結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)，任何時(shí)候都至少有一對(duì)活塞處于做功行程，也至少有一對(duì)活塞處于排氣行程，輸出扭矩是單缸輸出扭矩3倍以上，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、排量大、轉(zhuǎn)速高、輸出功率大。取用一個(gè)活塞配一個(gè)缸體及氣缸蓋，缸體及氣缸蓋外表設(shè)有散熱片，曲軸箱表面設(shè)有散熱片，這樣分立結(jié)構(gòu)和散熱，就可以省冷卻水裝置，減輕重量和減少體積。一種水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)所述配氣機(jī)構(gòu)，由氣缸蓋和電動(dòng)裝置組成，氣缸蓋由一個(gè)縱向一端設(shè)有進(jìn)氣接口、排氣接口，面向活塞端設(shè)有進(jìn)氣口、排氣口，橫向設(shè)有錐形孔且與進(jìn)排氣口相通的定子匹配一個(gè)同一條軸上徑向縱橫垂直設(shè)有2個(gè)孔套入錐形孔內(nèi)的錐形體轉(zhuǎn)子組成；電動(dòng)裝置由曲軸位置傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，設(shè)一個(gè)與水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)的非磁性轉(zhuǎn)盤，非磁性轉(zhuǎn)盤上對(duì)應(yīng)水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)曲拐轉(zhuǎn)角分別固定有永久磁鐵，在永久磁鐵掃過點(diǎn)半圓范圍分別固定有導(dǎo)磁材料，緊貼導(dǎo)磁材料磁極方向設(shè)有霍爾傳感器；執(zhí)行機(jī)構(gòu)是AB兩個(gè)開關(guān)管同向串聯(lián)控制線路A-B間節(jié)點(diǎn)1，CD兩個(gè)開關(guān)管同向串聯(lián)控制線路C-D間節(jié)點(diǎn)2，節(jié)點(diǎn)1與節(jié)點(diǎn)2之間并聯(lián)有兩個(gè)鐵芯線圈，鐵芯與轉(zhuǎn)子動(dòng)力連接，開關(guān)管A管與D管輸入信號(hào)電極并聯(lián)與霍爾傳感器輸出信號(hào)端電連接，開關(guān)管C管與B管輸入信號(hào)電極并聯(lián)電連接反相器輸出端，反相器輸入端與霍爾傳感器輸出信號(hào)端電連接，當(dāng)霍爾傳感器檢測(cè)到是某曲拐的信號(hào)時(shí)，電動(dòng)裝置輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)控制水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋進(jìn)排氣門的開或關(guān)。通過電路切換就可以實(shí)現(xiàn)水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)順逆轉(zhuǎn)當(dāng)選定開關(guān)管A管與D管輸入信號(hào)電極并聯(lián)與霍爾傳感器輸出信號(hào)端電連接，開關(guān)管C管與B管輸入信號(hào)電極并聯(lián)電連接反相器輸出端，反相器輸入端與霍爾傳感器輸出信號(hào)端電連接時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)是順轉(zhuǎn)，則當(dāng)開關(guān)管A管與D管輸入信號(hào)電極并聯(lián)電連接反相器輸出端，反相器輸入端與霍爾傳感器輸出信號(hào)端電連接，開關(guān)管C管與B管輸入信號(hào)電極并聯(lián)與霍爾傳感器輸出信號(hào)端電連接時(shí)水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)由順轉(zhuǎn)變?yōu)槟孓D(zhuǎn)。上述電動(dòng)裝置也可以由其它形式電路裝置與伺服電機(jī)構(gòu)成。氣輪機(jī)現(xiàn)有技術(shù)成熟，有徑流和軸流兩種，轉(zhuǎn)速高，驅(qū)動(dòng)滑片空氣壓縮機(jī)和發(fā)電機(jī)時(shí)最好減速至1000-2000轉(zhuǎn)/分。
權(quán)利要求
1.壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的連接方法及其裝置1、壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的連接方法，把大氣一空氣濾清器一小功率和大功率空氣壓縮機(jī)一儲(chǔ)氣罐一加熱裝置一輸出氣閥門一二過程發(fā)動(dòng)機(jī)一氣輪機(jī)一加熱裝置一排氣管一大氣，用管道順序連接使之與大氣形成以壓縮空氣為工質(zhì)的熱力循環(huán)，或者，把大氣一空氣濾清器一小功率和大功率空氣壓縮機(jī)一儲(chǔ)氣罐一輸出氣閥門一加熱裝置一二過程發(fā)動(dòng)機(jī)一氣輪機(jī)一加熱裝置一排氣管一大氣，用管道順序連接使之與大氣形成以壓縮空氣為工質(zhì)的熱力循環(huán)，大氣一空氣濾清器一導(dǎo)入大氣的單向閥一二過程發(fā)動(dòng)機(jī)一氣輪機(jī)一加熱裝置一排氣管一大氣，用管道順序連接使之與大氣形成以大氣為工質(zhì)的熱力循環(huán)，接地一發(fā)電機(jī)一蓄電池一小功率空氣壓縮機(jī)一接地，順序電連接形成以電荷為工質(zhì)的電力循環(huán)，氣輪機(jī)匹配的減速器輸出動(dòng)力分別與發(fā)電機(jī)和大功率空氣壓縮機(jī)動(dòng)力連接，蓄電池與各用電器電連接，加熱裝置其中的燃燒室電控單元ECU信號(hào)輸入端分別與檢測(cè)壓縮空氣流量傳感器、加熱前后壓力傳感器、加熱前后溫度傳感器電連接，信號(hào)輸出端分別與燃燒室的點(diǎn)火裝置、依程序控制燃料空燃比的裝置電連接，以此組成一臺(tái)壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)，先啟動(dòng)小功率電動(dòng)空氣壓縮機(jī)提供壓縮空氣，通過輸出氣閥門控制壓縮空氣釋放量，使壓縮空氣在加熱裝置處獲得增大的能量，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)二過程發(fā)動(dòng)機(jī)和氣輪機(jī)輸出機(jī)械能，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)大功率空氣壓縮機(jī)提供大量壓縮空氣，使壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)工作下去。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的連接方法，其特征是在儲(chǔ)氣罐——輸出氣閥門之間還連接有常開應(yīng)急備用閥門。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的小功率空氣壓縮機(jī)，其特征是由蓄電池提供電能驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī)。
4、根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的小功率空氣壓縮機(jī)，其特征是所述的電動(dòng)空氣壓縮機(jī)是滑片空氣壓縮機(jī)。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率空氣壓縮機(jī)，其特征是由氣輪機(jī)輸出機(jī)械能驅(qū)動(dòng)滑片空氣壓縮機(jī)。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)氣罐，碳纖維材料包裹輕質(zhì)金屬制成，其特征是由至少2個(gè)以上儲(chǔ)氣罐并聯(lián)組成。
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置，包括內(nèi)熱裝置，所述內(nèi)熱裝置是包括燃燒室殼、 擴(kuò)壓器、火焰筒、旋流器、點(diǎn)火裝置的燃燒室，其特征是靠壓縮空氣助燃、燃燒室至少有2路燃料供給系統(tǒng)及其燃料霧化噴嘴，電控單元ECU信號(hào)輸入端分別與檢測(cè)壓縮空氣流量傳感器、加熱前后壓力傳感器、加熱前后溫度傳感器電連接，信號(hào)輸出端分別與燃燒室的點(diǎn)火裝置、依程序控制燃料空燃比的裝置電連接。
8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出氣閥門，其特征是由一個(gè)縱向一端設(shè)有輸入氣接口另一端設(shè)有輸出氣接口，橫向設(shè)有錐形孔且與輸入輸出氣接口相通的定子匹配一個(gè)縱向設(shè)有孔套入錐形孔內(nèi)的錐形體轉(zhuǎn)子組成，轉(zhuǎn)動(dòng)錐形體轉(zhuǎn)子可開或關(guān)流經(jīng)輸入輸出氣接口的壓縮空氣。
9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的二過程發(fā)動(dòng)機(jī)，包括曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑系，至少有3個(gè)以上的η個(gè)曲拐數(shù)，各曲拐的相對(duì)位置按360° /n均勻布置于曲軸轉(zhuǎn)角上，各連桿軸頸連接的活塞數(shù)相等，配氣機(jī)構(gòu)使活塞從上止點(diǎn)下移至下止點(diǎn)過程其間進(jìn)氣門開，排氣門關(guān)，活塞從下止點(diǎn)上移至上止點(diǎn)過程其間進(jìn)氣門關(guān)，排氣門開，當(dāng)選定二過程發(fā)動(dòng)機(jī)其中一端為進(jìn)氣端時(shí)，則另一端為排氣端，曲軸旋轉(zhuǎn)一周能完成一個(gè)循環(huán)中的作功、排氣二個(gè)過程，曲軸可以順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)把活塞連桿組傳來的力轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ剌敵鰴C(jī)械能，其特征是取6以上雙數(shù)個(gè)活塞平均分布在曲軸兩側(cè)，以同一平面反向的2個(gè)曲拐為1對(duì)置，使活塞在水平方向上左右運(yùn)動(dòng)構(gòu)成一種水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是一個(gè)活塞配一個(gè)缸體及氣缸蓋。
11、根據(jù)權(quán)利要求9、10所述的一種水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是缸體及氣缸蓋外表設(shè)有散熱片。
12、根據(jù)權(quán)利要求9、10、11、所述的一種水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是曲軸箱表面設(shè)有散熱片。
13、根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)所述配氣機(jī)構(gòu)，其特征是由氣缸蓋和電動(dòng)裝置組成，氣缸蓋由一個(gè)縱向一端設(shè)有進(jìn)氣接口、排氣接口，面向活塞端設(shè)有進(jìn)氣口、排氣口，橫向設(shè)有錐形孔且與進(jìn)排氣口相通的定子匹配一個(gè)同一條軸上徑向縱橫垂直設(shè)有2個(gè)互不相通孔套入錐形孔內(nèi)的錐形體轉(zhuǎn)子組成；電動(dòng)裝置由曲軸位置傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)力與氣缸蓋的轉(zhuǎn)子動(dòng)力連接，電動(dòng)裝置輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)控制水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋進(jìn)排氣門的開或關(guān)。
14、根據(jù)權(quán)利要求13所述一種水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)所述的電動(dòng)裝置，其特征是設(shè)有一個(gè)與水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)的非磁性轉(zhuǎn)盤，非磁性轉(zhuǎn)盤上對(duì)應(yīng)水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)曲拐轉(zhuǎn)角分別固定有永久磁鐵，在永久磁鐵掃過點(diǎn)半圓范圍分別固定有導(dǎo)磁材料，緊貼導(dǎo)磁材料磁極方向設(shè)有霍爾傳感器，當(dāng)霍爾傳感器檢測(cè)到是某曲拐的信號(hào)時(shí)，輸出信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)控制水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋進(jìn)排氣門的開或關(guān)。
15、根據(jù)權(quán)利要求13、14所述一種水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)， 其特征是AB兩個(gè)開關(guān)管同向串聯(lián)控制線路A-B間節(jié)點(diǎn)1，CD兩個(gè)開關(guān)管同向串聯(lián)控制線路 C-D間節(jié)點(diǎn)2，節(jié)點(diǎn)1與節(jié)點(diǎn)2之間并聯(lián)有兩個(gè)鐵芯線圈，鐵芯與轉(zhuǎn)子動(dòng)力連接，開關(guān)管A管與D管輸入信號(hào)電極并聯(lián)與霍爾傳感器輸出信號(hào)端電連接，開關(guān)管C管與B管輸入信號(hào)電極并聯(lián)電連接反相器輸出端，反相器輸入端與霍爾傳感器輸出信號(hào)端電連接。
16、根據(jù)權(quán)利要求15中所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是當(dāng)選定開關(guān)管A管與D管輸入信號(hào)電極并聯(lián)與霍爾傳感器輸出信號(hào)端電連接，開關(guān)管C管與B管輸入信號(hào)電極并聯(lián)電連接反相器輸出端，反相器輸入端與霍爾傳感器輸出信號(hào)端電連接時(shí)水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)是順轉(zhuǎn)，則當(dāng)開關(guān)管A管與D管輸入信號(hào)電極并聯(lián)電連接反相器輸出端，反相器輸入端與霍爾傳感器輸出信號(hào)端電連接，開關(guān)管C管與B管輸入信號(hào)電極并聯(lián)與霍爾傳感器輸出信號(hào)端電連接時(shí)水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)由順轉(zhuǎn)變?yōu)槟孓D(zhuǎn)。
17、根據(jù)權(quán)利要求13所述一種水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是伺服電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明通過優(yōu)化一種降低車輛能耗的方法及其裝置，得到和公開了壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的連接方法及其裝置以及一種水平對(duì)置二過程發(fā)動(dòng)機(jī)，科學(xué)的連接方法配上相關(guān)功能部件裝置，使本發(fā)明收到了整臺(tái)壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)無需使用大容量的蓄電池、燃料來源廣泛、可超稀薄充分燃燒、更加節(jié)能環(huán)保、輸出扭矩更大、取消水冷卻系統(tǒng)、不易泄氣、供氣得到保障、安全性能高、實(shí)現(xiàn)了電子配氣、實(shí)現(xiàn)了電子換檔、發(fā)動(dòng)機(jī)容易啟動(dòng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、經(jīng)久耐用，不存在續(xù)航路程短問題等多方面技術(shù)效果，使壓縮空氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)接近理想狀態(tài)，在降低車輛能耗方面發(fā)揮更加出色。
文檔編號(hào)F01L1/38GK102200051SQ201110091069
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月5日
發(fā)明者羅顯平 申請(qǐng)人:羅顯平