专利名称：车用气动发动机的温度控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及气动发动机，尤其是一种车用气动发动机的温度控制装置。
背景技术：
气动发动机是零污染环保节能车辆的动力系统的重要组成部件，其作用是将压缩空气具 有的有效能转换成驱动车辆所需要的旋转机械能。
现有的车用气动发动机一般由发动机本体、减压阀、流量调节阀、储气罐和输气管道等 零部件组成。压縮空气存储在储气罐中，在气动发动机工作时，压縮空气流经输气管道、减 压阀、流量调节阔、进气口、气缸和排气口，最终排入大气。减压阀将压縮空气的压力从高 压降至工作压力，流量调节阀控制压缩空气的流量，压縮空气在气缸中膨胀，推动活塞，再 通过连杆使曲轴转动，向外界输出旋转机械功。
但是，现有的车用气动发动机在利用环境空气的热量时，多数用热交换器给流过减压装 置后的低温压缩空^提供热量，而对气缸中低温高压空气的热量补充未见好的方案，更未考 虑到应该采取措施使低温的储气罐从环境空气吸收热量。未能全程地使压缩空气从环境空气 充分吸收热量造成了部分有效能损失不能挽回，阻碍了气动发动机有效能转换效率的进一歩 提高。
实用新型内容
为了克服现有的车用气动发动机未能充分从环境空气吸收热量的缺陷，本实用新型提供 一种车用气动发动机的温度控制装置，该温度控制装置能够使压縮空气较充分地从环境空气
吸收热量。
本实用新型的技术方案是
一种车用气动发动机的温度控制装置，其特征在于包括控制器和与控制器相连的环境温 度传感器、用于检测进气管中压縮空气温度的进气温度传感器和用于检测气缸温度的气缸温 度传感器，气缸的旁边设有气缸风扇，气缸风扇受控制器控制，进气管上连接有热交换器， 热交换器受控制器控制。
进一歩地，进气温度传感器设于进气管的管壁上，可与压縮空气直接接触。
3进一歩地，气缸温度传感器设于气缸的外壁上或缸盖上。气缸温度传感器设于气缸的缸 盖上时，可以在缸盖上开一个孔，气缸温度传感器穿过该孔与气缸内的空气直接接触。
进一步地，储气罐外侧壁上设有储气罐温度传感器，储气罐温度传感器与控制器相连； 储气罐的旁边设有储气罐风扇，储气罐风扇受控制器控制。
在流量调节阀和气缸的进气口之间安装热交换器，在气缸和储气罐附近安装风扇。热交 换器和风扇使环境空气加速流经管道、气缸和储气罐的外壁，使压缩空气能够透过这些部件 的外壁从环境空气吸收尽可能多的热量，其温度与环境温度尽可能接近，使部分低温形式的 有效能转换回压力形式的有效能，减少压力形式的有效能的损失。控制器通过温度传感器获 得储气罐、管道、气缸和环境的温度，计算对比可能从环境空气获得的热量和需要消耗的电 能，并据此优化控制热交换器换热的强度和风扇的转速。利用该温度控制装置，可以使气动 发动机的温度尽量接近环境温度，减少压缩空气膨胀做功过程中的有效能损失，从而提高车 用气动发动机的能量转换效率。
本实用新型的有益效果是，能够使压縮空气全程地较充分地从环境空气吸收热量，减少压 縮空气膨胀做功过程中的有效能损失，从而提高车用气动发动机的能量转换效率。
图1是车用气动发动机的温度控制装置的结构示意图。
图中l.储气罐，2.截断阀，3.高压管，4.流量调节阀，5.热交换器，6.进气温度传感器， 7.进气管，8.排气管，9.出气口， IO.气缸，ll.气缸温度传感器，12.气缸风扇，13.控制器，14. 环境温度传感器，15.储气罐风扇，16.储气罐温度传感器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
如图1所示，车用气动发动机的温度控制装置由控制器B、进气温度传感器6、气缸温 度传感器ll、储气罐温度传感器16、环境温度传感器14、热交换器5、气缸风扇12和储气 罐风扇15组成。压缩空气从储气罐1出发，依次经过截断阀2、高压管3、流量调节阀4、 热交换器5、进气管7、气缸IO、排气管8、出气口9，最终排入大气。
压縮空气从储气罐1到排入大气全程都在不同程度地膨胀做功，不同部件的压縮空气的 温度都或多或少地低于环境温度，都可以从环境空气吸收热量，减少部分压力形式的有效能
4损失。这些部件主要是储气罐l、进气管7和气缸10。
热交换器5安装在流量调节阔4和气缸10的进气口之间。因为流量调节阀4对被调节的 压縮空气有节流作用，压縮空气流过它后，温度会下降，而低于环境温度。热交换器5通过 增大进气管7与环境空气的接触面积、提高环境空气与进气管7外壁之间的相对流动速度， 促进其中的低温压縮空气从环境空气吸收热量。
气缸风扇12安装在气缸10附近，储气罐风扇15安装在储气罐1附近，且根据需要可在 附近多处分别安装。气缸10是压縮空气膨胀对外做功的主要场所，其温度也最低，可达零下 数十度。在其旁边安装气缸风扇12后，能加快环境空气在其表面的流通，使其中的压縮空气 能从环境空气充分地吸收热量。随着气动发动机的运转，压縮空气不断从储气罐1流出，其 中的压縮空气的温度也会下降，也需要从环境空气吸收热量，在储气罐1周围安装储气罐风 扇15便于储气罐1中的压縮空气从环境空气吸收热量。
进气温度传感器6设于进气管7内，可直接与压縮空气接触，用于检测进气管7中压縮 空气的温度，气缸温度传感器11设于气缸10的外壁上，用于检测气缸10的温度，储气罐温 度传感器16设于储气罐外壁上，用^检测储气罐1的温度，环境温度传感器14用于检测环 境空气的温度。控制器13从进气温度传感器6、气缸温度传感器11、储气罐温度传感器16 和环境温度传感器14读取温度数据，计算并对比可能从环境空气获得的热量和需要消耗的电 能，并据此向热交换器5，气缸风扇12和储气罐风扇15发送控制信号，优化控制热交换器5 的换热强度、气缸风扇12和储气罐风扇15的转速，从而实现消耗最少的电能使压縮空气从 环境吸收尽可能多的热量，提高温度，减少压力形式的有效能的损失。
权利要求1、一种车用气动发动机的温度控制装置，其特征在于包括控制器(13)和与控制器(13)相连的环境温度传感器(14)、用于检测进气管(7)中压缩空气温度的进气温度传感器(6)和用于检测气缸(10)温度的气缸温度传感器(11)，气缸(10)的旁边设有气缸风扇(12)，气缸风扇(12)受控制器(13)控制，进气管(7)上连接有热交换器(5)，热交换器(5)受控制器(13)控制。
2、 根据权利要求1所述的车用气动发动机的温度控制装置，其特征在于进气温度传 感器(6)设于进气管(7)的管壁上，可与压縮空气直接接触。
3、 根据权利要求1所述的车用气动发动机的温度控制装置，其特征在于气缸温度传 感器(11)设于气缸(10)的外壁上。
4、 根据权利要求1所述的车用气动发动机的温度控制装置，其特征在于气缸温度传 感器(11)设于气缸(10)的缸盖上。
5、 根据权利要求l-4任一项所述的车用气动发动机的温度控制装置，其特征在于储 气罐(1)外侧壁上设有储气罐温度传感器(16)，储气罐温度传感器(16)与控制器(13) 相连；储气罐(1)的旁边设有储气罐风扇(15)，储气罐风扇(15)受控制器(13)控诺U。
专利摘要本实用新型公开了一种车用气动发动机的温度控制装置，其特征在于包括控制器和与控制器相连的环境温度传感器、用于检测进气管中压缩空气温度的进气温度传感器和用于检测气缸温度的气缸温度传感器，气缸的旁边设有气缸风扇，气缸风扇受控制器控制，进气管上连接有热交换器，热交换器受控制器控制。控制器通过温度传感器获得气缸和环境空气的温度，优化控制风扇的转速，可以减少压缩空气膨胀做功过程中的有效能损失，从而提高车用气动发动机的能量转换效率。
文档编号F01B25/00GK201321872SQ20082020539
公开日2009年10月7日 申请日期2008年12月16日 优先权日2008年12月16日
发明者徐正冈, 谢小鹏, 陈树林 申请人:华南理工大学