[發明專利]一種輸出氣壓可調的自適應氣動引擎

有效

• 申請號: 201810196738.8
• 申請日: 2018-03-10
• 公開（公告）號: CN108361070B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 丁國彪
• 申請（專利權）人: 溫州雪榕機械科技有限公司
• 主分類號: F01B25/02
• 分類號: F01B25/02;F01B31/08;F01B31/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于發動機領域，具體涉及一種輸出氣壓可調的自適應氣動引擎，其在需要輸出更高功率時能自動調整壓縮氣源容器的輸出氣壓，節省用氣量，提高氣動引擎的效率；包括壓縮氣源容器、氣缸缸體和活塞、導熱件、致動機構、控制器，以及傳感器和數據傳輸單元，導熱件具有第一模式和第二模式，第一模式用于吸收氣缸缸體表面的熱量，第二模式用于釋放所蓄存的熱量加熱壓縮氣源容器使容器內的氣壓輔助性地增大，控制器根據氣動引擎的轉速和/或負載數據以及氣動引擎的使用環境溫度決定致動機構中的牽引器的運行，從而帶動導熱件在兩個模式之間切換，容器內的高壓氣體的壓力由于溫度變高而進一步增大，使氣動引擎在不增加耗氣量的情況下滿足輸出功率增大的要求。

技術領域

本發明屬于發動機領域，特別涉及一種輸出氣壓可調的自適應氣動引擎。

背景技術

單汽缸的發動機，也稱氣動引擎或氣動機，是利用壓縮氣源的壓力能進行運轉的機械，例如：張勛的專利產品氣動式引擎的結構，電子閥控制汽門放風頻率，使壓縮氣桶內的壓縮氣體由排氣口排出經入氣口推動活塞，再由出氣口排出而經進氣口進入壓縮氣桶，其通過壓縮氣體推動汽缸活塞而產生動能(參考專利文獻CN102477870A)。

耿會堂的專利產品以太陽能為動力的發電機組，熱交換管內的介質被太陽能集熱管加熱，直至沸騰，當蒸氣壓力超過磁鐵的吸合力后，瞬間爆發，使活塞向上沖起，并通過曲柄連桿機構等將活塞的直線運動變為圓周運動，帶動發電機運轉發電，當活塞下落重新堵住氣體噴嘴后，需待蒸氣壓力再次超過磁鐵的吸合力后，再次將活塞向上沖起(參考專利文獻CN101230787A)。

湖南長信建設集團有限公司的專利產品一種低能耗挖槽機，發動機系統為氣動機，包括空氣壓縮泵、壓縮空氣罐等，所述壓縮空氣罐內部分割為設置在上方的高壓區和設置在下方的低壓區，其可根據轉速來選擇不同壓力的壓縮空氣(參考專利文獻CN105804796A)。

北京航空航天大學的專利產品一種新型氣、磁結合的節能高效活塞式馬達，其壓縮空氣的耗氣量大幅度減少，其利用磁動裝置的儲能作用，輔助壓縮空氣做功，使其以間歇式供氣推動轉子旋轉，可明顯提高效率，顯著地降低耗氣量(參考專利文獻CN103061814A)。

發明內容

本發明提供了一種輸出氣壓可調的自適應氣動引擎，其壓縮氣源容器具有一種輔助增壓的結構，其能夠根據氣動引擎運行工況等數據選擇輔助增壓結構的運行模式，以達到節省用氣量、提高氣動引擎的效率的效果。

氣動引擎包括：

壓縮氣源容器，用于高壓氣體的存儲；

氣缸缸體和活塞，活塞在高壓氣體的驅動下在氣缸缸體內做往復運動；

壓縮氣源容器和氣缸缸體相隔一個間隙地布置；

還包括：

導熱件，其設于壓縮氣源容器和氣缸缸體之間的間隙處，其包括柔性的基材和相變蓄熱材料顆粒，導熱件具有第一模式和第二模式，在氣動引擎正常工作的普通模式下，導熱件處于第一模式，即貼覆于氣缸缸體的表面上，用于吸收并蓄存氣缸缸體的因活塞往復運動而產生的熱量；在氣動引擎高功率工作的加強模式下，導熱件處于第二模式，即貼覆于壓縮氣源容器的表面上，用于釋放所蓄存的熱量加熱壓縮氣源容器；

致動機構，用于將導熱件在第一模式和第二模式之間切換，其包括穿設于導熱件中的第一牽引繩、第二牽引繩，設于氣缸缸體一側的第一牽引器和設于壓縮氣源容器一側的第二牽引器，第一牽引器連接第一牽引繩，第二牽引器連接第二牽引繩；

控制器，用于控制致動機構中的第一牽引器、第二牽引器；

第一傳感器，用于監測氣動引擎的轉速和/或負載；

第二傳感器，用于監測氣動引擎的使用環境溫度；