[实用新型]高压进气等温膨胀的气动发动机

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种气动发动机，尤其是具有高压进气并在气缸体内等温膨胀气动发动机。 

背景技术

目前，公知的气动发动机由气缸、进气门、排气门和在气缸中作往复运动的活塞等零件构成。它是利用高压空气在气缸里做膨胀功产生动力推动汽车前行的。气动发动机是由曲轴每旋转一周依次完成进气、膨胀做功和排气工作循环。传统气动发动机效率低下主要有两个问题：一、气动发动机进气为高压空气体，而且进气道压力始终高于气缸内压力，传统的进气门始终承受高压气体很大的被压，在压力超过气门弹簧的预紧力情况下，即使进气门处于关闭状态，高压气体也会将进气门顶开，发生泄漏，造成耗气量增大，排气冲程缸内气压升高，负功增加，整体功率和效率低下等不良效果；二、高压气体在膨胀做功时，传统气动发动机处于绝热膨胀，气体在膨胀做功时不能从环境中吸热，也造成整体功率和效率低下等不良效果，而且缸内温度过低还有润滑油冻结的可能性。对于多级膨胀的气动发动机，虽然提高了气动发动机的工作效率，但是发动机太复杂，工作不平衡，震动大，提速效果不理想等缺点。 

为了克服现有的气动发动机进气门无法承受高压进气、耗气量大、整体功率和效率低下的不足，本发明提供了一种具有高压进气等温膨胀的气动发动机，该气动发动机具有发动机结构简单、工作平稳、整体功率和效率较高、进气门不会被高压气体顶开等特点。 

发明内容

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：高压进气等温膨胀的气动发动机由新型进气门、新型进气门阀座、排气门、缸体、活塞、新型气缸头、活塞销、曲轴等构成。新型进气门与传统进气门不同，新型进气门、新型进气门阀座有上下两个密封口，新型进气门的密封口与进气门阀座的密封口相对应，进气门阀座侧面是进气通道，新型进气门为锥形滑阀式进气门，高压气体从进气门侧面和进气门端面上的通气孔进入气缸。新型气缸头内部有锥形换热肋片，气缸头内部的锥形换热肋片设计有通孔，此通孔与缸体中的水套相通，通孔中装满防冻液，由防冻液和发动机润滑油给膨胀做功的气体提供热量。 

气缸头(3)安装有新型进气门(4)、新型进气门阀座(12)、气门弹簧(6)、排气门(4)，气缸头(3)顶部安装有凸轮轴(21)，凸轮轴(21)前端安装有同步皮带轮(20)，气缸体(1)内部安装有活塞(2)，活塞(2)顶部有锥形肋片(8)，活塞(2)下部安装有活塞销(9)，活塞销(9)下部连接有曲轴(18)，曲轴(18)前端安装有同步皮带轮(19)，新型进气门阀座(12)利有阀座上密封口(13)和下密封口(14)，进气门密封面(16)与进气门阀座的密封口相对应，进气门(4)端面上有通气孔(17)。气缸不需要高压气体进入时，进气门密封面(16)与进气门阀座的上密封口(13)和下密封口(14)在弹簧的压力下紧紧贴合，阻止高压气体进入气缸，当气缸需要高压气体进入时，进气门(4)向下移动，高压气体经过进气门阀座进气通道(15)和进气门侧面和进气门通气孔(17)进入气缸。当气动发动机工作时，高压空气由新型进气门(4)进入推动活塞(2)下行，活塞(2)推动曲轴(18)旋转，曲轴同步皮带轮(19)通过同步皮带(22)带动凸轮轴(21)旋转，凸轮轴(21)的凸点将新型进气门(4)和排气门(5)打开或关闭。气缸头内还有锥形换热肋片(7)，气缸头换热肋片(7)中间设计有通孔，通孔中装满防冻液，防冻液从防冻液入口(10)流入，从防冻液出口(11)排出，高压气体做膨胀功需要吸收大量的热量，此热量由换热肋片里的防冻液和发动机里的润滑油 提供。 

本实用新型的有益效果是，高压气体进入气缸时流速快、流量大，进气门关闭后进气门不会被高压气体顶开；高压气体可以在膨胀做功的同时从防冻液里和发动机润滑油吸热。从而提高了气动发动机的功率和效率。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。 

图1是本发明的纵剖面构造示意图。 

图2是气动发动机新型进气门组的纵剖面构造及进气门密闭时原理示意图。 

图3是气动发动机新型进气门组进气门进气时的原理示意图。 

图4是气动发动机的进气阶段示意图。 

图5是气动发动机的膨胀做功阶段示意图。 

图6是气动发动机的排气阶段示意图。