[发明专利]用压缩空气作动力的发动机

说明书

(1)发明领域

本发明涉及一种用压缩空气而不是用像汽油或柴油这类燃料作为动力的发动机，更具体地说，涉及一种利用引入发动机体的汽缸中的压缩空气推动活塞上下运动来进行驱动的发动机。

(2)背景技术

一般说来，用于车辆和工业机器的发动机所需动力是靠燃烧汽油或柴油获得的，而这会造成空气污染和排放问题。

因此，目前已研制出电动车辆，但到现有为止，由于存在许多问题，特别是功率低或重量大等问题，所以还难以被广泛采用。

在四冲程内燃机中，当曲轴旋转两周时，发动机完成了一个包括吸气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程的工作循环。

曲轴每旋转两周才发生一次膨胀冲程，这样就会使相当部分的动力在其它冲程过程中损失掉。因此，需要飞轮以维持恒定的曲轴转速。

从另一个方面看，内燃机需使用燃料。为了改善燃料的消耗率，现已研制出一种使用稀混合器的发动机，但它只节省很少的燃料。

此外，为了减少废气，现已做了多种偿试，包括采用废气再循环系统，但这些偿试都需要附加设备且需要较多时间才能达到满意的效果。

(3)技术解决方案

本发明的一个目的是提供一种不用燃烧像汽油和柴油这类燃料来驱动的发动机。

本发明的另一个目的是提供一种比传统内燃机更紧凑的发动机。

为了实现上述目的，本发明提供了一种靠压缩空气驱动的发动机，它包括一个由蓄电池驱动的电动机、利用电动机的驱动力产生压缩空气的装置、一个与该装置的出口相连的进气歧管、一个具有多个与进气歧管相连通的气缸的气缸体、一根通过连杆与气缸的活塞连接的曲轴以及一根借助皮带或链与该曲轴相连的凸轮轴。

包括在该说明书内并构成它的一部分的附图示出了本发明的一个实施例，这些附图与说明书一起用来解释本发明的原理。

(4)图面简要说明

图1是表示本发明一个优选实施例的发动机体的局部剖透视图；

图2是本发明的示意图；

图3是本发明曲轴的透视图；

图4是本发明凸轮轴的正视图；

图5A至5D是表示本发明的进气凸轮和气缸的位置关系的视图；

图6A至6D是表示本发明的排气凸轮和气缸的位置关系的视图；

图7是说明本发明的曲柄销和气缸冲程的角度关系的表；

图8是说明本发明发动机的配气相位的表。

(5)优选实施例详细说明

现在详细说明附图，图1是表示本发明发动机的剖面透视图，其中发动机包括一个气缸体2。气缸体2铸造成整体结构形式，具有四个以上气缸。用于贮存用来润滑发动机部件的润滑油的机油盘4连接在缸体2的下部。设在气缸体2内的各个气缸6各有一个沿直线运动的活塞8。每个活塞8都连接在一根连杆12上，活塞8的直线运动被转换成曲轴10的旋转运动。气缸盖14具有一根带有许多摇臂16的摇臂轴18，该气缸盖14连接在气缸6的上部。

摇臂16接触进气门和排气门20杆的上部，以使进排气门开启和关闭(进气门图中未示出)。

曲轴10由正时皮带26的凸轮轴24驱动，凸轮轴24具有进气门和排气门凸轮22，曲轴10和凸轮轴24分别有一个具有确定齿数的正时齿轮，正时齿轮确定传动比，凸轮轴24每转一周曲轴10转两周。

曲轴10驱动在其一端的皮带轮28，使之与正时齿轮一起转动，从而通过皮带驱动发电机30工作，也就是说，曲轴10的旋转可以发电。

图2是表示本发明的一个优选实施例的示意图。

如图1或图2所示，发电机30的数量至少有一个，这里发电机30给蓄电池B充电，当蓄电池没电时，应当进行更换。

为了给蓄电池B充电，可以采用并联或串联混合系统，这是电动汽车充电的一般的已知方法，所以在该说明书中省略了对该方法的详细描述。

这就是说，发动机体32的曲轴10的转动作用传递给发电机30，使发电机发电并供给产生压缩空气的部件34。

用于产生压缩空气的部件34包括一个由蓄电池B驱动的电动机36和一个通过一根皮带接收电动机36的驱动力并通过转动一个驱动盘(图中未示出)来产生压缩空气的压缩机38。如果必要的话，压缩机38的数量可以是串联的两个。

压缩机38与通道42相连，该通道42又与使压缩空气引入气缸6的进气歧管40相连。通道42上装有一个用于调节压缩空气量的节气门44，该节气门44又与车辆的加速器(图中未示出)互连。