专利名称：一种增设电动机的全汽动式内燃机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种内燃机，尤其涉及一种增设电动机的全汽动式内燃机。
背景技术：
2010年1月6日，知识产权局公布了一种全汽动式内燃机，申请号为 200910109144. X，该种全汽动式内燃机由一个涡轮和该涡轮的涡轮轴组成的机械动力系 统，以及由分别位于涡轮轴左、右两侧的左主汽缸和左辅助汽缸、右主汽缸和右辅助汽缸组 成的燃烧系统，其中左主汽缸通过左高压气管与右辅助汽缸相通，右主汽缸通过右高压气 管与左辅助汽缸相通；在左、右主汽缸上均设有连通至涡轮的高压喷嘴；还包括一供气系 统，供气系统由通过高压气管连接的高压气瓶和空气压缩机组成，在高压气瓶和左、右主汽 缸之间分别设有左、右高压气阀门，高压气阀门分别通过高压气管及进气阀门与左、右主汽 缸连通。所述燃烧系统中，左、右辅助汽缸均由外壳与活塞组成，外壳底部设有排气阀门，活 塞顶部连接有杠杆B ；在左主汽缸与左辅助汽缸、右主汽缸与右辅助汽缸之间均设有一压 缩空气式弹性装置，压缩空气式弹性装置由外壳和活塞组成；主汽缸的活塞和压缩空气式 弹性装置内的活塞通过一杠杆A固定连接，且杠杆A带有一延伸部，延伸部位于杠杆B上 方；并有一连杆A的上端与杠杆B铰接，连杆A的下端与一连杆B的上端部铰接；在左、右主 汽缸底端均设有一个进气阀门、一个排气阀门及一个电火花塞。在所述左主汽缸与高压气 瓶之间及右主汽缸与高压气瓶之间分别设有一凸轮转轴，凸轮转轴上设有四个分别与对应 主汽缸的进气阀门、排气阀门、高压气阀门、辅助汽缸的排气阀门配合的凸轮，凸轮转轴的 端部与所述连杆B固定连接。该内燃机利于大规模生产，且具有更好的实用性和可靠性，但 是该方案全汽动式内燃机在启动时，各构件均为静止状态，易出现卡死(无法启动)现象； 在设备工作时空气压缩机始终保持运作，设计不够合理。
实用新型内容本实用新型为解决全汽动式内燃机启动时易出现卡死现象的缺陷，提供一种增设 电动机的全汽动式内燃机，它通过结构改良有效实现设备的稳定启动。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案一种增设电动机的全汽动 式内燃机，由包括涡轮和涡轮轴的机械动力系统，包括左主汽缸、右主汽缸、两压缩空气式 弹性装置和左辅助汽缸、右辅助汽缸、左杠杆B，右杠杆B，左杠杆C，右杠杆C，左凸轮转轴和 右凸轮转轴的燃烧系统，及包括高压气瓶、空气压缩机、左高压气阀门和右高压气阀门的供 气系统组成。燃烧系统中增设有分别与左、右凸轮转轴配合的左、右电动机；所述左、右杠杆 C与左、右杠杆B固定连接，在左、右杠杆C下端处均设有一凹槽，左、右杠杆C侧下方设有可 与其凹槽卡配的左、右弹性卡装置。当左、右辅助汽缸内活塞被高压气体推到顶部时，弹性 卡装置卡住杠杆C的凹槽。所述左杠杆C的正下方纵向设有杠杆D，杠杆D上带有固定有齿条，齿条通过齿轮 与一启动电动机配合；在启动电动机驱动下杠杆D可上下移动。[0006]所述供气系统中高压气瓶和左、右高压气阀门间接连接，在高压气瓶和左、右高压 气阀门之间还增设有左、右可控高压气阀门。所述供气系统中空气压缩机与可驱动空气压缩机的涡轮轴和传动轴配合传动及 工作，在涡轮轴和空气压缩机之间从左到右依次设有一个离合器和一个简易变速器。所述机械动力系统、燃烧系统及供气系统间设置有自动控制装置。本实用新型用电动机驱动凸轮转轴，在驱动空气压缩机的传动轴和涡轮轴连接部 从左到右依次增设离合器和简易变速器，在高压气瓶和左、右高压气阀门之间增设左、右可 控高压气阀门；上述改良设计有效避免了设备启动时的卡死(无法启动)现象，同时与空气 压缩机相关连部分增设离合器和简易变速器，可根据实际需要改变空气压缩机运转状态； 内燃机全系统在运行过程中由现有发动机技术常用的自动控制装置辅助控制，这些改良措 施使一种增设电动机的全汽动式内燃机便于精确控制和更加高效节能。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
如
图1所示，一种增设电动机的全汽动式内燃机，其在现有全汽动式内燃机基础 上做了如下改动在左右凸轮转轴外侧增设左、右电动机21a、21b，左、右电动机在自动控 制装置(简易计算机、传感器、电子线路、电气线路)控制下，适时地驱动左、右凸轮转轴 10a、IOb转动，左、右连杆A和左、右连杆B被左、右杠杆C 23a、23b取代，杠杆C下端处有一 凹槽，在左、右凸轮转轴10a、IOb下方设左、右弹性卡装置25a、25b，当左、右辅助汽缸4a、4b 内活塞被高压气体推到顶部时，弹性卡装置卡住杠杆C的凹槽。弹性卡装置可以被凸轮转 轴上的凸轮适时驱动松开；在高压气瓶16和左、右高压气阀门IlaUlb之间设有左、右可控 高压气阀门26a、26b，可控高压气阀门内设的进气口的开口大小可以随意调节，这些设计有 着内在逻辑因素，以满足预定设计要求。具体描述如下①当右主汽缸3b内油气混合体被点燃时右主汽缸作功，左主汽缸3a内活塞在左 辅助汽缸4a内活塞推动下，作快速上升运动，该快速上升运动为左主汽缸3a快速并充分 吸入油气混合体提供一个必要的物理条件。但左主汽缸3a内活塞的上升运动所需时间因 右主汽缸3b内油气混合体被点燃前的燃油浓度和气压的大小而不同，时间大约在0. 1秒至 0.2秒之间。大约在左辅助汽缸4a内活塞开始上升同一时间，左凸轮转轴IOa在左电动机 21a驱动下开始以较慢速度转动，该转动持续时间大约1秒，这样左主汽缸3a进气阀门开启 时间较长，因而进入左主汽缸内气体总量多少基本上可由左可控高压气阀门26a控制。当 右主汽缸3b作功完毕并完全排出废气时，左主汽缸3a可以有充份时间和必要条件按预定 需要的气压和气体总量进气，反之也一样，当左主汽缸3a内油气混合体被点燃并作功时， 右主汽缸3b吸入油气混合体，过程和原理和上述相同。左、右电动机由简易计算机，传感 器、电子线路、电气线路辅助控制。可控高压气阀门内设的进气口大小随预定输出功率大小 随意调节。这种逻辑上的吻合的优点在于。1、当左、右主汽缸3a、3b交替作功时，右、左主 汽缸分别对应地，有充份时间并快速地交替吸入预定要求的油气混合体，这样左、右主汽缸交替作功并相互驱动的过程非常紧凑。2、左、右主汽缸吸入的油气混合体的燃油浓度和气 压压强是可以根据预定输出功率大小而随意调节的，因此而有效和可靠地实现了可变压缩 比，确保在不同预定功率输出时有最佳油气混合比率，最佳气压压强和最佳气体总量，因此 一种增设电动机的全汽动式内燃机在实际使用过程中，燃烧效率明显增加，能耗明显减少。②左、右杠杆C 23a、23b代替左、右连杆A和左、右连杆B的优点是，没有转动死 角，便于左，右辅助汽缸4a、4b内活塞及与该活塞固定连接的左、右杠杆B 7a、7b快速上下 运动，以左辅助汽缸4a为例，当左辅助汽缸4a内活塞在高压气体作用下作快速上升运动 时，该活塞，左杠杆C 23a，左杠杆B 7a以及左杆杠A能及时并可靠地快速上升，当左辅助汽 缸4a内活塞上升到左辅助汽缸顶部时，左杠杆C 23a下端凹槽被左弹性卡装置25a卡住， 左辅助汽缸4a内活塞，左杠杆C 23a，左杠杆B 7a，左杠杆A和左主汽缸3a内活塞不会因 左压缩空气式弹性装置而作向下运动。当左主汽缸3a作功完毕，开始排出废气时，左凸轮 转轴IOa上的凸轮适时驱动左弹性卡装置25a松开左杠杆C 23a，这时左杠杆C 23a、左杠 杆B 7a、左杠杆A，左辅助汽缸4a内活塞和左主汽缸3a内活塞在压缩空气式弹性装置5内 活塞带动下作可靠快速向下运动。左、右杠杆C 23a、23b上端和左、右杠杆B 7a、7b上端延 伸部固定连接。③、在驱动空气压缩机15的传动轴14和涡轮轴2连接处从左到右依次增设一个 离合器27和一个简易变速器28。该设计的优点在于，无论涡轮轴2的转速或快或慢，高压 气瓶16内气压或高或低，离合器27和简易变速器28都能适时地确保空气压缩机15以适 当的速率工作或适时停止工作。因此确保高压气瓶16内的气压保持在额定上限和额定下 限之间。当高压气瓶16内气压高于额定上限时，离合器27及时断开涡轮轴2和传动轴14 的配合传动连接，空气压缩机15因此停止工作，以节省能耗。当高压气瓶16内气压在额定 下限以下时，离合器27—定会处于合拢状态，将涡轮轴2和传动轴14作配合传动连接。当 涡轮轴2转动或快或慢时，简易变速器28在简易计算机、传感器、电子线路、电气线路和电 液压装置的控制下适时地调节涡轮轴2 (主动轴)和传动轴14 (从动轴)转速比率，因而使 空气压缩机15以不同速率工作，确保高压气瓶内气压要在额定下限之上。④杠杆D 24和启动电动机22相配合，杠杆D 24位于左杠杆C 23a的下方，启动 电动机22位于杠杆D24左下侧位置，杠杆D24可沿左杠杆C 23a轴线在启动电动机22驱 动下作向上或向下运动，可靠有效地完成一种增设电动机的全汽动式内燃机启动时所必须 完成的工作，杠杆D 24杠杆体表面刻有螺纹，启动电动机22可以通过齿轮驱动杠杆D 24 作上下运动，即驱动杠杆D 24相当于一齿条。当内燃机需启动时，杠杆D 24在启动电动机 22驱动下作上升运动，杠杆D 24推动左杠杆C 23a、左杠杆B 7a、左杠杆A、左主汽缸3a内 活塞作向上运动，当左主汽缸3a内活塞运动到预定位置后，杠杆D 24在启动电动机22驱 动下作向下运动到一定位置，同时左主汽缸3a可以吸入油气混合体。综合上述四点，基于现有全汽动式内燃机(申请号200910109144. X)改良后的一 种增设电动机的全汽动式内燃机，便于精确控制和高效节能，并且充份挖掘了现有全汽动 式内燃机内在优点。
权利要求一种增设电动机的全汽动式内燃机，由包括涡轮和涡轮轴(2)的机械动力系统，包括左主汽缸(3a)、右主汽缸(3b)、两压缩空气式弹性装置(5)和左辅助汽缸(4a)、右辅助汽缸(4b)、左杠杆B(7a)、右杠杆B(7b)、左凸轮转轴(10a)和右凸轮转轴(10b)的燃烧系统，及包括高压气瓶(16)、空气压缩机(15)、左高压气阀门(11a)和右高压气阀门(11b)的供气系统组成，其特征在于燃烧系统中增设有分别与左、右凸轮转轴(10a、10b)配合的左、右电动机(21a、21b)；所述左、右杠杆B(7a、7b)与左、右杠杆C(23a、23b)分别对应固定连接，在左、右杠杆C下端处均设有一凹槽，凹槽侧下方设有可与其卡配的左、右弹性卡装置(25a、25b)。
2.根据权利要求1所述的一种增设电动机的全汽动式内燃机，其特征在于所述左杠 杆C (23a)的正下方纵向设有杠杆D (24)，杠杆D上带有固定有齿条，齿条通过齿轮与一启动 电动机(22)配合；在启动电动机(22)驱动下杠杆D(24)可上下移动。
3.根据权利要求1所述的一种增设电动机的全汽动式内燃机，其特征在于所述供气 系统中高压气瓶(16)和左、右高压气阀门(IlaUlb)间，分别通过左、右可控高压气阀门 (26a、26b)连接。
4.根据权利要求1所述的一种增设电动机的全汽动式内燃机，其特征在于所述供气 系统中空气压缩机(15)与驱动的涡轮轴(2)配合传动，在涡轮轴和空气压缩机之间依次设 有一个离合器(27)和一个简易变速器(28)。
5.根据权利要求1所述的一种增设电动机的全汽动式内燃机，其特征在于所述机械 动力系统、燃烧系统及供气系统间设置有自动控制装置。
专利摘要本实用新型公开了一种增设电动机的全汽动式内燃机，它由机械动力系统、燃烧系统、供气系统组成，设备用电动机驱动凸轮转轴，在驱动空气压缩机的传动轴和涡轮轴连接部增设离合器和简易变速器，在高压气瓶和左、右高压气阀门之间增设左、右可控高压气阀门；该设计有效避免了设备启动时的卡死而无法启动的现象，同时空气压缩机相关部分增设离合器和简易变速器，可根据实际需要改变空气压缩机运转状态；内燃机全系统在运行过程中由现有发动机技术常用的自动控制装置辅助控制，这些改良措施使一种增设电动机的全汽动式内燃机便于精确控制和更加高效节能。
文档编号F02C9/00GK201650464SQ201020165740
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月16日 优先权日2010年4月16日
发明者王盾盾 申请人:王盾盾