专利名称：膨胀比自动可调气体发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气体发动机，尤其是一种可以根据发动机腔体内气压情况，自动调节膨胀比的，可以适应不同进气压力变化，减小甚至基本消除排气消耗功，有效降低摩擦阻力的膨胀比自动可调气体发动机。
背景技术：
随着汽车工业的发展，能源和环保问题日益突出，清洁替代能源的研究在世界各地普遍引起高度重视。因此气动发动机的研究也有了很大的发展。传统的气动发动机主要有往复活塞式、叶片式、旋转活塞式等，但无论那一种结构形式的发动机都存在膨胀比固定的缺陷，在发动机运行的过程中，发动机腔体内的情况往往是多变的。如果进气压力大于设定值，则高压气体没有完全膨胀便排出机外，造成气体的转换效率降低；如果进气压力低于设定值，在活塞膨胀后期，缸内压力低于排气压力，发动机便要浪费部分功用于排气，从而减小发动机有效功。同时膨胀比越高的发动机，对发动机内部的密封要求越高，这样就大大增加了发动机运转时产生的摩擦阻力。因此现在需要一种可以解决上述问题的新型气体发动机。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种结构简单，设计巧妙，能够根据发动机腔体内气压情况自动调节膨胀比，达到减小甚至消除排气消耗功，有效降低摩擦阻力的膨胀比自动可调气体发动机。本发明的技术解决方案是一种膨胀比自动可调气体发动机，包括发动机壳体1， 其内设置有相配的凸轮活塞2，在发动机壳体1上还开设有进气口 3和排气口 4，其特征在于所述的进气口 3和排气口 4之间的发动机壳体1上铰接有旋转叶门5，在旋转叶门5的上端设置有滑槽6，与滑槽6相连并可与之相对滑动的缓冲塞7设置在缓冲套筒8内，在缓冲套筒8的端部设置有缓冲单向阀9，缓冲套筒8内的缓冲腔13通过缓冲管路10与发动机内腔11相连通，在缓冲管路10上还设置有单向阀12。本发明同现有技术相比，具有如下优点
本种结构形式的气体发动机，其结构简单，设计巧妙，布局合理，它能够在进气压力过低时，自动开启旋转叶门，将膨胀腔与排气腔连通，从而使膨胀腔与排气腔之间的压力平衡，提前进入排气阶段，消除了凸轮活塞克服排气腔内压力做功，消耗能量的情况，提高了发动机的机械效率。因此可以说这种结构的气体发动机解决了传统气体发动机的固有问题，十分有利于在本领域中推广应用，具备了广泛的市场前景。
图1是本发明实施例状态一的结构示意图。图2是本发明实施例状态二的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合
本发明的具体实施方式
。如图1、图2所示一种膨胀比自动可调气体发动机，包括发动机壳体1，在发动机内腔11中设置有凸轮活塞2，凸轮活塞2将发动机内腔1分为膨胀腔和排气腔两部分，在发动机壳体1上还设置有与发动机内腔11相通的进气口 3和排气口 4 ；在进气口 3和排气口 4之间的发动机壳体1上铰接有旋转叶门 5，在旋转叶门5的上端设置有滑槽6，缓冲塞7的一端滑动连接在滑槽6内，缓冲塞7设置在缓冲套筒8内部，在缓冲套筒8的端部还设置有缓冲单向阀9，缓冲套筒8内的缓冲腔13 通过一个缓冲管路10与发动机内腔11相互连通，在缓冲管路10上还设置有单向阀12。本发明实施例的膨胀比自动可调气体发动机的工作过程如下本发动机工作时， 气体通过进气口 3进入发动机内腔11的膨胀腔，在气体压力的作用下，凸轮活塞2发生转动，膨胀腔逐渐增大，排气腔逐渐缩小，排气腔中的气体通过排气口 4排出；当通过进气口 3进入膨胀腔之中的气体压力较小时，在膨胀腔逐渐增大的过程中，膨胀腔内的气压逐渐降低，当排气腔内的气压大于膨胀腔内的气压时，旋转叶门5发生旋转，膨胀腔与排气腔相连通，这样凸轮活塞2便不会受到来自于排气腔之中的压力，其旋转的阻力大大降低，提高了工作效率；
为了防止旋转叶门5摆动时与发动机内壁发生碰撞，在旋转叶门5的顶端还设置有缓冲系统。当旋转叶门5发生摆动时，其上端的滑槽6会拉动缓冲塞7运动，空气通过缓冲单向阀9进入缓冲套筒8的缓冲腔13之中，当旋转叶门5在进气口 2处空气的推动下反向运动时，缓冲塞7将缓冲腔13中的空气通过缓冲管路10吹入膨胀腔内。
权利要求
1. 一种膨胀比自动可调气体发动机，包括发动机壳体(1)，其内设置有相配的凸轮活塞(2)，在发动机壳体(1)上还开设有进气口(3)和排气口(4)，其特征在于所述的进气口 (3)和排气口(4)之间的发动机壳体(1)上铰接有旋转叶门(5)，在旋转叶门(5)的上端设置有滑槽(6)，与滑槽(6)相连并可与之相对滑动的缓冲塞(7)设置在缓冲套筒(8)内，在缓冲套筒(8)的端部设置有缓冲单向阀(9)，缓冲套筒(8)内的缓冲腔(13)通过缓冲管路(10) 与发动机内腔(11)相连通，在缓冲管路(10)上还设置有单向阀(12)。
全文摘要
膨胀比自动可调气体发动机，包括发动机壳体，其内设置有凸轮活塞，在发动机壳体上还开设有进气口和排气口，其特征在于所述的进气口和排气口之间的发动机壳体上铰接有旋转叶门，在旋转叶门的上端设置有滑槽，与滑槽相连并可与之相对滑动的缓冲塞设置在缓冲套筒内，在缓冲套筒的端部设置有缓冲单向阀，缓冲套筒内的缓冲腔通过缓冲管路与发动机内腔相连通，在缓冲管路上还设置有单向阀。它具有结构简单，设计巧妙，能够根据发动机腔体内气压情况自动调节膨胀比，达到减小甚至消除排气消耗功，有效降低摩擦阻力等优点。
文档编号F01C1/356GK102305104SQ201110129988
公开日2012年1月4日 申请日期2011年5月19日 优先权日2011年5月19日
发明者孙培岩 申请人:大连桑特尔汽车电子有限公司, 大连理工大学