具有尾气回收功能的空气发动机系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种具有尾气回收功能的空气发动机系统，包括液态储气罐、太阳能装置、高压气罐、恒压气罐、尾气回收装置、发动机及控制装置；所述液态储气罐与所述高压气罐之间通过止回阀连通；所述高压气罐与所述恒压气罐之间通过第一压力控制阀连通；所述恒压气罐与所述发动机的进气口之间通过第二压力控制阀连通；所述发动机与所述尾气回收装置之间通过快排阀连通，所述尾气回收装置的进气口呈逐渐收窄的结构；所述尾气回收装置与所述高压气罐之间通过增压泵连通；所述恒压气罐内设有第一压力传感器。本实用新型具有尾气回收利用的功能，可延长液态储气罐的使用时间，减少对液态压缩空气的损耗，极大地提高了汽车的续航能力。
【专利说明】具有尾气回收功能的空气发动机系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种空气动力汽车【技术领域】，尤其涉及一种具有尾气回收功能的空气发动机系统。
【背景技术】
[0002]汽车是现代社会中被使用最广泛的科技产物之一，在人口高速增长的今天，汽车的数量也急剧增加，但是，目前绝大多数的汽车，依然是使用传统的化石能源发动机，这就造成了对化石能源的大量消耗，并且，使用传统化石能源发动机的汽车，在行驶过程中排放了大量的有毒气体，对环境的污染相当严重。
[0003]现有技术中已经存在着一些利用空气能作为动力的空气动力汽车，这些汽车使用的是与化石能源发动机不同的空气动力发动机，依靠高压空气提供的能量来驱动发动机及汽车工作。这种新兴的空气动力汽车，不依赖于燃烧传统化石能源而获取动力，使用的仅仅是压缩过的空气，行驶过程中对外界实现零排放，无污染，符合发展潮流。但是，现有的空气能动力汽车都是在车身上配备一用于储存高压气体的储气罐，依靠储气罐对空气动力发动机提供高压气体，当储气罐中的气体不足时，需要对储气罐进行充气，才能重新发动汽车。由于车身大小的限制，储气罐不能做的太大，因此其所提供的气体的量比较有限，仅能够维持汽车行驶一定的距离，这就对汽车的使用造成了很大的不便。为了解决上题的问题，人们设计了各种可自动补充压缩空气的发动机系统，例如在车身内加装空气压缩气机，利用空气输出的一部分动能对周围空气加压，再提供给汽车作为动力。但是，这样又会消耗汽车的一部分动能，效果并不理想。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种具有尾气回收功能的空气发动机系统。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型提供的具有尾气回收功能的空气发动机系统包括液态储气罐、太阳能装置、高压气罐、恒压气罐、尾气回收装置、发动机及控制装置；所述液态储气罐与所述高压气罐之间通过止回阀连通；所述高压气罐与所述恒压气罐之间通过第一压力控制阀连通；所述恒压气罐与所述发动机的进气口之间通过第二压力控制阀连通；所述发动机与所述尾气回收装置之间通过快排阀连通，所述尾气回收装置的进气口呈逐渐收窄的结构；所述尾气回收装置与所述高压气罐之间通过增压泵连通；所述恒压气罐内设有第一压力传感器；所述太阳能装置与所述控制装置电连接，所述控制装置分别控制所述第一压力传感器、止回阀、第一压力控制阀、第二压力控制阀及增压泵的运作。
[0006]较佳地，所述高压气罐内设有加热装置，所述控制装置控制所述加热装置的开启或关闭。所述加热装置可以对所述高压气罐内的气体进行加热，也可以对从所述液态储气罐进入到所述高压气罐内的液态气体进行加热气化，从而可以提高所述高压气罐内的气体压力，并且结合所述第一压控制阀，为所述恒压气罐提供恒压的高压气体。
[0007]较佳地，所述高压气罐内设有第二压力传感器，所述第二压力传感器与所述控制装置电连接。通过利用所述第二压力传感器检测所述高压气罐内的空气压力，从而方便控制所述液态储气罐向所述高压气罐向输送液态气体。
[0008]较佳地，所述尾气回收装置与所述高压气罐之间设有单向阀。由于所述高压气罐内的气压大于所述尾气回收装置内的气压，因此，设置所述单向阀可以防止所述高压气罐内的气体倒流到尾气回装置内。
[0009]较佳地，所述发动机包括机体、主轴、飞轮、若干气缸及用于测量主轴角位移的角位移传感器，所述飞轮固定连接于所述主轴，所述飞轮的侧面均匀地设有若干驱动面，若干所述气缸固定于所述机体且所述气缸的输出端的伸缩方向朝向所述驱动面；所述气缸具有所述进气口 ；所述角位移传感器与所述控制装置电连接。通过设置所述气缸，并且所述飞轮上设置所述驱动面，使所述气缸的输出端伸缩时顶推所述驱动面，从而将气缸的直线运动转化为所述主轴的旋转运动，实现所述主轴的转动输出。
[0010]具体地，所述飞轮的侧面向外倾斜延伸若干抵顶臂，所述抵顶臂的一侧设有所述驱动面。所述抵顶臂可在所述气缸的输出端顶推所述驱动面时产生扭力，从而实现对主轴的驱动。
[0011]具体地，所述驱动面为相对所述气缸的输出端倾斜。
[0012]具体地，所述驱动面为弧形面。
[0013]具体地，任一所述驱动面的末端所在的飞轮半径与沿所述飞轮转动方向上的下一所述驱动面的起始端所在的飞轮半径之间形成第一夹角，相邻的两所述气缸的输出端所在飞轮半径之间形成第二夹角，所述第一夹角小于所述第二夹角。所述第一夹角小于所述第二夹角可以保证在一气缸的输出端完全伸出并推动主轴转动一定角度后使下一驱动面能正对下一气缸的输出端，从而保证主轴的不断运行，有利于保持发动机的稳定性。
[0014]具体地，若干所述驱动面均呈顺时针方向或逆时针方向设置。
[0015]与现有技术相比，由于空气发动机排出的尾气比周围空气的压力高，因此，本实用新型在发动机的排气口设置一尾气回收装置，使所述尾气回收装置的进气口呈逐渐收窄的结构，首先利用尾气回装置将这部分的具有一定压力的尾气回收，再利用所述进气口的收窄结构对尾气进行预压缩，使所述尾气具有更大的压力，从而省去压缩空气所要消耗的汽车本身的能量；并且利用太阳能装置进行发电，为所述增压泵供电，使尾气得到进一步的加压，从而实现循环利用，延长液态储气罐的使用时间；另外，由于设置太阳能装置，所述太阳能装置可为各阀门及控制装置供电，因此，无需设置发电机，进一步减少对液态压缩空气的损耗，极大地提高了汽车的续航能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型具有尾气回收功能的空气发动机系统的结构示意图。
[0017]图2是本实用新型具有尾气回收功能的空气发动机中发动机的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0019]如图1所示，本实用新型具有尾气回收功能的空气发动机系统100包括液态储气罐1、太阳能装置2、高压气罐3、恒压气罐4、尾气回收装置5、发动机6及控制装置(图中未示)；液态储气罐I与高压气罐3之间通过止回阀101连通；高压气罐3与恒压气罐4之间通过第一压力控制阀102连通；恒压气罐4与发动机6的进气口 64a之间通过第二压力控制阀103连通；发动机6与尾气回收装置5之间通过快排阀104连通，尾气回收装置5的进气口 51呈逐渐收窄的结构；尾气回收装置5与高压气罐3之间通过增压泵105连通；增压泵105与高压气罐3之间的管路上设有单向阀106，气体只能从增压泵105通过单向阀106进入高压气罐3内。由于高压气罐3内的气压大于尾气回收装置5内的气压，因此，设置单向阀106可以防止高压气罐3内的气体倒流到尾气回收装置5内。恒压气罐4内设有第一压力传感器107，第一压力传感器107能检测恒压气罐4内的压力，并反馈到控制装置，当恒压气罐4内的压力低于标准时，控制装置控制第一压力控制阀102打开，使高压气罐3内的高压气体进入恒压气罐4内，当恒压气罐4内的压力达到标准时，第一压力控制阀102关闭；太阳能装置2与控制装置电连接，控制装置分别控制第一压力传感器107、止回阀101、第一压力控制阀102、第二压力控制阀103及增压泵105的运作。
[0020]高压气罐3内设有加热装置108，控制装置控制加热装置108的开启或关闭。加热装置108可以对高压气罐3内的气体进行加热，也可以对从液态储气罐I进入到高压气罐3内的液态气体进行加热气化，从而可以提高高压气罐3内的气体压力，并且结合第一压力控制阀102，为恒压气罐4提供恒定压力的高压气体。高压气罐3内设有第二压力传感器109，第二压力传感器109与控制装置电连接。通过利用第二压力传感器109检测高压气罐3内的空气的压力，从而方便控制液态储气罐I向高压气罐3输送液态气体。
[0021]如图2所不,发动机6包括机体61、主轴62、飞轮63、四个气缸64及用于测量主轴角位移的角位移传感器，飞轮63固定连接于主轴62，飞轮63的侧面向外均匀地倾斜延伸出三个抵顶臂631,抵顶臂631的一侧设有驱动面631a。抵顶臂631可在气缸64的输出端顶推驱动面631a时产生扭力，从而实现对主轴62的驱动。气缸64固定于机体61且气缸64的输出端的伸缩方向朝向驱动面631a,驱动面631a为相对气缸64的输出端倾斜,倾斜方向均沿顺时针方向或逆时针方向；当然，驱动面631a也可以为弧形面；通过设置气缸64，并且飞轮63上设置驱动面631a,使气缸64的输出端伸缩时顶推驱动面631a,从而将气缸64的直线运动转化为主轴62的旋转运动，实现主轴62的转动输出。每个气缸64都具有进气口 64a，每个进气口 64a与恒压气罐4之间都设有第二压力控制阀103 ;角位移传感器与控制装置电连接，角位移传感器检测主轴转动的角度，从而反馈到控制装置，控制装置再控制各第二压力控制阀103的开启或关闭。
[0022]再参照图2，具体地，任一驱动面631a的末端所在的飞轮半径与沿飞轮转动方向上的下一驱动面631a的起始端所在的飞轮半径之间形成第一夹角α，相邻的两气缸64的输出端所在的飞轮半径之间形成第二夹角β，第一夹角α小于第二夹角β。第一夹角α小于第二夹角β可以保证在一气缸64的输出端完全伸出并推动主轴62转动一定角度后下一个驱动面631a能正对下一个气缸64的输出端，从而保证主轴62的不断运行，有利于保持发动机的稳定性。
[0023]综合上述并结合附图，控制装置控制止回阀101打开，液态空气从液态储气罐I进入到高压气罐3，并在高压气罐3内气体成高压气体；控制装置打开第一压力控制阀102打开，高压气体从高压气罐3进入恒压气罐4内；当需要启动发动机6时，控制装置控制其中一第二压力控制阀103打开，恒压气罐4向对应的气缸64供给高压气体，高压气体驱动与其连通的气缸64动作，气缸64的输出端向外伸出，推顶驱动面631a ;驱动面631a上受到沿穿过飞轮63轴心线的推顶力，并产生沿飞轮63的切向的驱动分力，由于气缸64固定，驱动分力带动主轴62转动；角位移传感器测量主轴62转动的角位移量，当第一个气缸64的输出端移动到第一个驱动面631a的最低点时，下一个气缸64的输出端正好正对第二个驱动面631a的最高点，这时，控制装置控制第一个气缸64的输出端缩回缸体内并关闭第一个压力控制阀102，与此同时，控制装置控制第二个第二压力控制阀103打开，进而推动第二个气缸64动作，依此类推，控制装置不断按顺序接通或断开各个气缸64，从而控制气缸64的输出端顺序推顶驱动面631a，使得飞轮63在转动过程中一直受到气缸64的输出端的推顶，使得飞轮63和主轴62持续转动。
[0024]当高压气体做功后向排出口排出时，由于尾气回收装置5的进气口 51具有收窄的结构，因此，高压气体被尾气回收装置5进行预压缩并储存，这时，控制装置控制增加泵105启动，增加泵105将尾气回收装置5内的气体加压并输送到高压气罐3重新利用。由于高压气罐3内的气体来自两个气源，气压产生变化，因此，利用第二压力传感器109检测高压气罐3内的气压后，若气压较低，则可通过加热装置108对高压气罐3内的气体加热，从而提高气压，使高压气罐3向恒压气罐4输送的气体具有足够的压力。
[0025]与现有技术相比，由于发动机排出的尾气比周围空气的压力高，因此，本实用新型在发动机6的排气口设置一尾气回收装置5，使尾气回收装置5的进气口 51呈逐渐收窄的结构，利用尾气回收装置5呈逐渐收窄的结构可以对尾气进行预压缩，使尾气具有更大的压力，从而省去压缩空气消耗的汽车本身的能量；并且利用太阳能装置2进行发电，为增压泵105供电，使尾气得到进一步的加压，从而实现循环利用，延长液态储气罐I的使用时间；另外，由于设置太阳能装置2，太阳能装置2可为各阀门及控制装置供电，因此，无需设置发电机，进一步减少对液态压缩空气的损耗，极大地提高了汽车的续航能力。
[0026]以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种具有尾气回收功能的空气发动机系统，其特征在于:包括液态储气罐、太阳能装置、高压气罐、恒压气罐、尾气回收装置、发动机及控制装置；所述液态储气罐与所述高压气罐之间通过止回阀连通；所述高压气罐与所述恒压气罐之间通过第一压力控制阀连通；所述恒压气罐与所述发动机的进气口之间通过第二压力控制阀连通；所述发动机与所述尾气回收装置之间通过快排阀连通，所述尾气回收装置的进气口呈逐渐收窄的结构；所述尾气回收装置与所述高压气罐之间通过增压泵连通；所述恒压气罐内设有第一压力传感器；所述太阳能装置与所述控制装置电连接，所述控制装置分别控制所述第一压力传感器、止回阀、第一压力控制阀、第二压力控制阀及增压泵的运作。
2.如权利要求1所述的具有尾气回收功能的空气发动机系统，其特征在于:所述高压气罐内设有加热装置，所述控制装置控制所述加热装置的开启或关闭。
3.如权利要求1所述的具有尾气回收功能的空气发动机系统，其特征在于:所述高压气罐内设有第二压力传感器，所述第二压力传感器与所述控制装置电连接。
4.如权利要求1所述的具有尾气回收功能的空气发动机系统，其特征在于:所述尾气回收装置与所述高压气罐之间设有单向阀。
5.如权利要求1所述的具有尾气回收功能的空气发动机系统，其特征在于:所述发动机包括机体、主轴、飞轮、若干气缸及用于测量主轴角位移的角位移传感器，所述飞轮固定连接于所述主轴，所述飞轮的侧面均匀地设有若干驱动面，若干所述气缸固定于所述机体且所述气缸的输出端的伸缩方向朝向所述驱动面；所述气缸具有所述进气口 ；所述角位移传感器与所述控制装置电连接。
6.如权利要求5所述的具有尾气回收功能的空气发动机系统，其特征在于:所述飞轮的侧面向外倾斜延伸若干抵顶臂，所述抵顶臂的一侧设有所述驱动面。
7.如权利要求5所述的具有尾气回收功能的空气发动机系统，其特征在于:所述驱动面为相对所述气缸的输出端倾斜。
8.如权利要求5所述的具有尾气回收功能的空气发动机系统，其特征在于:所述驱动面为弧形面。
9.如权利要求5所述的具有尾气回收功能的空气发动机系统，其特征在于:任一所述驱动面的末端所在的飞轮半径与沿所述飞轮转动方向上的下一所述驱动面的起始端所在的飞轮半径之间形成第一夹角，相邻的两所述气缸的输出端所在飞轮半径之间形成第二夹角，所述第一夹角小于所述第二夹角。
10.如权利要求5所述的具有尾气回收功能的空气发动机系统，其特征在于:若干所述驱动面均呈顺时针方向或逆时针方向设置。
【文档编号】F01B25/02GK203515674SQ201320513314
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2013年8月21日
【发明者】谢坤 申请人:谢坤