[發(fā)明專利]活塞式多功能氣動機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310014240.2
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN103912380A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾禮
• 申請（專利權(quán)）人: 曾禮
• 主分類號: F02B75/40
• 分類號: F02B75/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的“活塞式多功能氣動機(jī)”屬于氣動機(jī)械領(lǐng)域。

二、背景技術(shù)

本發(fā)明涉及的“活塞式多功能氣動機(jī)”(以下簡稱多功能氣動機(jī)或氣動機(jī))是一種與活塞式內(nèi)燃機(jī)、活塞式空氣壓縮機(jī)、活塞式氣動馬達(dá)類似的機(jī)械。已有的活塞式內(nèi)燃機(jī)、空氣壓縮機(jī)、氣動馬達(dá)是功能相對單一的機(jī)械。本發(fā)明可在同一臺機(jī)器上實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)、空氣壓縮機(jī)、氣動馬達(dá)三種機(jī)械的功能。它所集成的各種功能共用部分或全部氣缸、活塞組，且所集成的內(nèi)燃機(jī)、壓縮機(jī)、氣動馬達(dá)功能可單獨(dú)運(yùn)行，或?qū)⑵渲心硟煞N功能同時運(yùn)行。

三、發(fā)明內(nèi)容

1、本發(fā)明涉及的活塞式多功能氣動機(jī)是一種集成了內(nèi)燃機(jī)、壓縮機(jī)、氣動馬達(dá)三種功能或其中任意兩種功能的新型氣動機(jī)械。

2、該多功能氣動機(jī)具有以下功能：

(1)作為類似于一般活塞式內(nèi)燃機(jī)的動力機(jī)械工作，此時，該多功能氣動機(jī)通過“吸氣→壓縮→吸熱升溫→膨脹做功→排氣”的往復(fù)循環(huán)，消耗熱能獲得機(jī)械能；

(2)作為被外力驅(qū)動的空氣壓縮機(jī)工作，此時，該多功能氣動機(jī)從自然界吸入空氣，并消耗機(jī)械能將空氣壓縮后儲存在高壓氣瓶中；

(3)作為氣動馬達(dá)工作，此時，多功能氣動機(jī)通過消耗氣瓶中的高壓空氣獲得機(jī)械能；

(4)作為消耗熱能的氣動馬達(dá)工作，此時，多功能氣動機(jī)的氣瓶釋放壓縮空氣，并讓壓縮空氣吸熱升溫，高溫高壓空氣膨脹做功，從而對外輸出能量；

(5)運(yùn)行在功能一、二之間，此時，多功能氣動機(jī)從外界吸入空氣并壓縮，空氣到達(dá)壓縮終端后，一部分被存入高壓氣瓶內(nèi)，剩余部分經(jīng)過吸熱升溫、膨脹做功后被排向自然界，排氣完成后重新吸氣，如此往復(fù)循環(huán)；本項(xiàng)功能的實(shí)質(zhì)是：多功能氣動機(jī)通過消耗熱能壓縮空氣并儲存，與此同時，它可減少壓縮空氣的儲存而對外輸出動力，也可接收外界動力而增加壓縮空氣的儲存；

(6)運(yùn)行在功能一、四之間，此時，多功能氣動機(jī)從外界吸入空氣并壓縮，空氣到達(dá)壓縮終端后，高壓氣瓶再釋放一部分空氣，氣瓶釋放的空氣與新壓縮的空氣合并，經(jīng)吸熱升溫→膨脹做功后被排向自然界，排氣完成后重新進(jìn)入下一個循環(huán)；本項(xiàng)功能的實(shí)質(zhì)是：多功能氣動機(jī)通過釋放氣瓶儲存的壓縮空氣增加參與膨脹做功過程的空氣量，從而使其輸出動力在功能一的基礎(chǔ)上得到加強(qiáng)；

(7)自動充氣功能

(8)停機(jī)功能；

(9)停機(jī)后再次啟動功能；

(10)消耗少量能量空轉(zhuǎn)的功能；

(11)隨時起停功能；

該多功能氣動機(jī)實(shí)際應(yīng)用中確定的功能可為以上(1)～(11)項(xiàng)功能的部分或全部。

3、該多功能氣動機(jī)通過在活塞式內(nèi)燃機(jī)的基礎(chǔ)上增加儲氣瓶，并結(jié)合對氣門開閉方式、燃料供給及燃燒(供熱)方式、以及對活塞位于上止點(diǎn)時的缸內(nèi)容積(即燃燒室容積或壓縮余量)、氣缸級數(shù)等項(xiàng)目中的部分或全部進(jìn)行改變，從而實(shí)現(xiàn)上述的各種功能。

4、該多功能氣動機(jī)可利用多種形式的熱能，如汽油、柴油、石油液化氣、天燃?xì)狻錃狻⒋碱?、煤炭等各種燃料燃燒的熱能，以及廢氣余熱、太陽能等。

5、該多功能氣動機(jī)可通過吸氣增壓方式提高做功能力，增壓方式可采用機(jī)械增壓或利用廢氣渦輪增壓。

四、附圖說明

圖1、圖2表示該多功能氣動機(jī)以二級氣缸的形式實(shí)現(xiàn)時的氣動循環(huán)方式。

附圖中三種氣路在氣瓶位置、氣路布置等方面有一定差別圖，圖1比較適用于汽油、石油液化氣、天燃?xì)狻錃獾纫子谂c空氣混合、可采用火花塞點(diǎn)火的情況；圖2對柴油、汽油等常用油料均可適用。

圖1、圖2中各編號對應(yīng)的組件名稱如下：

1——低壓氣缸

2——高壓氣缸

3——儲存壓縮空氣的氣瓶

4——節(jié)氣閥(可選)

5——低壓氣缸壓縮過程吸氣門

6——低壓氣缸壓縮過程排氣門

71——冷卻器(可選)

72——中冷轉(zhuǎn)換氣閥(可選)

8——高壓氣缸壓縮過程吸氣門

9——高壓氣缸壓縮終端排氣門

10——三通

11——?dú)馄块y門

12——高壓氣缸膨脹過程吸氣門

13——高壓氣缸膨脹過程排氣門

14——低壓氣缸膨脹過程吸氣門

15——低壓氣缸膨脹過程排氣門

16——廢氣余熱利用熱交換器(可選)

17——余熱利用轉(zhuǎn)換氣閥(可選)

18——缸內(nèi)壓縮余量(燃燒室)

19——限壓閥