[實用新型]空氣動力發動機的缸蓋氣門配氣結構

有效

• 申請號: 201220249182.2
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN202560383U
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 周登榮;周劍
• 申請（專利權）人: 周登榮;周劍
• 主分類號: F02F1/24
• 分類號: F02F1/24;F02F1/42;F01L3/00;F01L1/053;F01L1/18
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 謝亮;趙德蘭

技術領域

本實用新型涉及一種發動機用的缸蓋系統，具體而言，涉及一種空氣動力V型多缸發動機的缸蓋氣門配氣結構。

背景技術

發動機被廣泛應用于各行各業中，在現代交通運輸工具比如汽車、輪船等中，一般采用以燃油作為動力源的活塞式內燃發動機。這種采用燃油作為動力源的發動機一方面因燃油燃燒不充分，使得排出的氣體中含有大量的有害物質而污染環境，另一方面因使用的燃油是從石油中提煉而獲得，石油資源的日益緊缺使得燃油發動機的發展和利用受到越來越多的限制。因此開發新的、潔凈的、無污染的替代能源，或者盡可能地減少燃油消耗、降低排放成為發動機發展中急需解決的問題，以壓縮空氣作為動力源的空氣動力發動機正好滿足了這種要求。

最早研究壓縮空氣動力發動機的為法國MDI公司的設計師Guy?Negre，他于2002年推出了第一款純空氣動力的經濟型家用橋車。關于壓縮空氣發動機的研究可見FR2731472A1、US6311486B1、US20070101712A1等。

FR2731472A1公開了一種可在燃料供應和壓縮空氣供應兩種模式下工作的發動機，在高速公路上采用普通燃料如汽油或柴油，在低速特別是市區和市郊，將壓縮空氣(或其他任何非污染的壓縮氣體)注入燃燒室。這種發動機雖然部分地降低了燃料消耗，由于仍然采用了燃油工作模式，排放問題依然未能解決。

為了進一步減輕污染，US6311486B1公開了一種純空氣動力發動機，這種類型的發動機采用了三個獨立的室：吸氣-壓縮室、膨脹排氣室和恒定容積燃燒室，并且吸氣-壓縮室通過閥連接到恒定容積燃燒室，恒定容積燃燒室通過閥連接到膨脹排氣室。這種發動機的問題之一是壓縮氣體從吸氣-壓縮室到膨脹排氣室經歷的時間較長，獲得驅動活塞做功的動力源氣體時間較長，同時，從膨脹排氣室排出的高壓氣體未能得到使用，這就限制了這類發動機的工作效率及單次充氣持續工作時間。

國內對壓縮空氣發動機的研究起步較晚，目前的研究多屬于理論探討和概念設計階段，均未能解決壓縮空氣的排放(通常具有較高的壓力，比如30bar左右)以及高壓壓縮空氣的控制和分配問題，離壓縮空氣發動機的產品化過程還有很長的路要走。

本申請的申請人在其專利文獻CN101413403?A(其同族國際申請為WO2010051668?A1)中公開一種可用于交通運輸工具的空氣動力發動機總成，該發動機包括儲氣罐、空氣分配器、發動機本體、聯動器、離合器、自動變速器、差速器以及置于排氣室內的葉輪發電機。這種發動機利用壓縮空氣做功而不使用任何燃料，因此沒有廢氣排放，實現了“零排放”，并且重復利用廢氣進行發電，節省了能源，降低了成本。但這種發動機是基于傳統的四沖程發動機，曲軸每旋轉720度，活塞做功一次。而作為動力源的高壓空氣可以在進入氣缸內時即可推動活塞做功，而后排放，即壓縮空氣發動機的沖程實際為進氣-膨脹沖程和排放沖程。顯然，專利文獻CN101413403?A所公開的這種四沖程壓縮空氣發動機大大浪費了有效的做功沖程，限制了發動機的效率。并且這種發動機的尾氣未能很好地循環利用起來，需要足夠大的儲氣罐儲備高壓空氣才能工作足夠長的時間。

基于專利申請CN101413403?A所存在的問題，本申請的申請人在其申請號為201110331809.9?的中國申請中公開了一種具有尾氣回收回路的壓縮空氣發動機總成?，該發動機包括氣缸、缸蓋系統、進氣管路、排氣管路、活塞、連桿、曲軸、排氣凸輪軸、進氣凸輪軸、前齒輪箱系統和后齒輪箱。這種發動機利用壓縮空氣做功而不使用任何燃料，因此沒有廢氣排放，實現了“零排放”，并且循環利用廢氣進行做功，節省了能源，降低了成本。但這種發動機是直列多缸發動機，控制器中的每個控制器氣門孔中只安裝一個控制器氣門，在發動機總體長度一定的情況下，限制了氣缸缸數，因而限制了發動機的總輸出功率。顯然，201110331809.9?號申請所公開的這種直列多缸空氣動力發動機總輸出功率不高，發動機的構型仍然值得探索。

實用新型內容

基于上述問題，本實用新型提供一種空氣動力V型多缸發動機的缸蓋氣門配氣結構，旨在為多缸空氣動力發動機提供適用的進氣和排氣機構，以實現多缸空氣動力發動機的功率輸出，從而實現經濟、高效、零排放的新型壓縮空氣發動機。