[發(fā)明專利]燃料氣動馬達

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310033942.5
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN103967606A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 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“燃料氣動馬達”屬于氣動器械領(lǐng)域。

二、背景技術(shù)

本發(fā)明涉及的燃料氣動馬達是一種類似于活塞式氣動馬達的氣動機械，該燃料氣動馬達在利用壓縮空氣膨脹做功的基礎(chǔ)上，通過燃燒燃料為空氣提供熱能，從而大大提高了壓縮空氣的做功能力。

三、發(fā)明內(nèi)容

1、本發(fā)明涉及的燃料氣動馬達是一種類似于傳統(tǒng)活塞式內(nèi)燃機和氣動馬達的氣動機械，其功能是將壓縮空氣和燃料的能量轉(zhuǎn)化為機械能。

2、該燃料氣動馬達區(qū)別于傳統(tǒng)活塞式內(nèi)燃機的核心特征為：它不從自然界吸入空氣，其工作過程無“壓縮過程”，而是直接吸入壓縮空氣；它區(qū)別于一般活塞式氣動馬達的核心特征為：空氣膨脹過程中燃燒燃料為空氣提供熱能，因此它需要消耗燃料；它也可像一般氣動馬達一樣工作，只消耗壓縮空氣、不消耗燃料。

3、該燃料氣動馬達適用于需要將壓縮空氣和燃料的能量轉(zhuǎn)化為機械能的場合，如用于驅(qū)動各類車輛、船舶、發(fā)電設(shè)備、壓縮機、油泵、水泵、及各類工程機械等。

4、該燃料氣動馬達的燃料可為各類液態(tài)、氣態(tài)、固態(tài)燃料(如汽油、柴油、石油液化氣、天燃氣、氫氣、甲醇、煤炭等)，可采用混合燃料，可利用廢氣余熱、太陽能等。

5、該燃料氣動馬達的廢氣可用于驅(qū)動渦輪。

6、該燃料氣動馬達的膨脹過程可為一級或多級，當為多級膨脹過程時，各級之間可根據(jù)需要對氣體工質(zhì)進行中間加熱。

四、附圖說明

圖1、圖2所示為該燃料氣動馬達的工作原理。圖中各編號對應(yīng)的組件名稱如下：

1——氣缸及活塞

2——進氣門

3——排氣門

4——儲氣設(shè)備(氣瓶)

5——氣閥

6——廢氣余熱利用熱交換器

7——余熱利用比例閥

8——節(jié)氣閥(可選)

9——限壓閥

10——充氣閥

五、具體實施方式

1、燃料氣動馬達的組成

本發(fā)明所述的燃料氣動馬達主要由以下部分組成：

(1)機體

(2)氣缸、活塞組(至少1個氣缸及活塞)；

(3)氣缸、活塞、曲軸、連桿組成的曲柄連桿機構(gòu)(圖1所示僅為一種可能的形式)；

(4)儲氣設(shè)備——用于儲存壓縮空氣；

(5)氣路——壓縮空氣從儲氣設(shè)備流出、經(jīng)氣缸膨脹后被排向自然界的路徑；

(6)供油(氣)燃燒系統(tǒng)——提供燃料燃燒使高壓空氣溫度升高的系統(tǒng)；

(7)配氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(可選)——調(diào)節(jié)燃料氣動馬達每個工作過程吸氣量的系統(tǒng)；

(8)余熱利用系統(tǒng)(可選)——利用廢氣余熱對高壓空氣提供熱能的系統(tǒng)(根據(jù)廢氣余熱利用價值選用)；

2、燃料氣動馬達各種功能的簡稱定義

為便于描述簡潔，先對該燃料氣動馬達各種功能簡稱定義如下：

功能一：正常運行輸出動力(消耗壓縮空氣和燃料，輸出機械能)

功能二：怠速功能(消耗少量壓縮空氣和燃料、或只消耗壓縮空氣，維持低速運轉(zhuǎn))

功能三：停機功能

功能四：停機后再次啟動功能

功能五：隨時起停功能

功能六：利用外部氣源充氣功能

功能七：自動限壓功能

該燃料氣動馬達可全部實現(xiàn)以上功能，也可根據(jù)需要選擇實現(xiàn)其中一部分功能。

3、燃料氣動馬達各種功能的實現(xiàn)途徑

下面，結(jié)合圖1、圖2，以汽油燃料、單級膨脹過程為例，說明該燃料氣動馬達的工作原理及各種功能的實現(xiàn)途徑。

(一)功能一的實現(xiàn)

功能一：正常運行輸出動力(消耗壓縮空氣和燃料，輸出機械能)

該燃料氣動馬達按功能一工作時，它通過“吸入壓縮空氣→燃料燃燒使空氣升溫→氣體膨脹做功→排氣”的重復(fù)動作，將壓縮空氣及燃料的能量轉(zhuǎn)化為機械能，結(jié)合圖1、圖2，對各個工作環(huán)節(jié)的說明如下：

①、吸氣

儲氣設(shè)備中壓縮空氣經(jīng)氣路引至進氣門前，活塞在上止點(附近)，進氣門2打開，活塞下行吸入一定壓縮空氣，氣門2關(guān)閉，吸氣完成。

②、吸熱升溫、膨脹做功

該燃料氣動馬達的燃油供給可在進氣門之前的管路恰當部位噴射汽油，噴油后汽油與空氣混合，高壓混合氣被吸入氣缸后，火花塞點火爆發(fā)，空氣溫度升高，其體積膨脹推動活塞下行，活塞運行到下止點，膨脹過程結(jié)束。

該燃料氣動馬達供油方式可采用缸外噴油與空氣混合，或采用缸內(nèi)直噴，或兩種方式并行。