专利名称：齿轮发动机及驱动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种发动机系统，包括，内燃机和气动机。
背景技术：
随着能源需求的增长，能源的使用成本迅速增加，为提高发动机的效率，降低能源成本，寻求一种符合现代需求的发动机，是改变现状的必由之路。泵、空气压缩机、气动马达、发动机它们的机械原理有很多相同之处，用主要技术特征来分，有活塞型和叶片型，活塞型，适于低速、高转矩。叶片型适于高转速，效率高输出力矩小。无论高速还是低速，都能输出大力矩的发动机是多年的追求。现有三角转子发动机等。没能有效地满足上述条件。 不被广泛使用。除此之外，发动机体积小、重量轻、结构简单、节能、高效、多种能源利用也是新型发电机必须与有的特征。否则将没有生命力。一种把燃烧和做功分开，用两步成完发动机工作的分体式发动机，“气体压缩机和过压控制器”CH 201010270227. X中，提供的一种，在气罐内用气泡隔离燃烧前后气体的方法。缺点是用于产生气泡的液体易蒸发，在高温的环境下难以形成气泡。如果采用耐高温的液体，有可能在高温的环境下，释放出有害气体对环境不利。用高压气体做功的有“回收压缩能发电机系统”CH200910241486. 7中提到了一种回收乏能的方法，其缺点是在回收乏能的过程中，很容易产生反压，降低发动机的功效。
发明内容
本发明的目的是提供一种符合现代需求的动力系统，克服了上述诸多缺点，在高或低速的运行状态下，都能输出大力矩。具有高效率，和多种能源利用的特点。包括以下四个主要部分。一、齿轮发动机。二、能量回收利用系统。三、齿轮气动机。四、齿轮发动机及驱动系统。为实现本发明的目的采取的措施是1、齿轮发动机，包括与齿轮泵中相似结构的双齿轮、壳体和进口、出口，其特征是在壳体的内侧，把进口与两齿轮之间设为燃烧室，进口通过单向阀连接压缩空气罐，在进口内设置燃料喷管，在燃烧室内设置点火装置。2、根据权利要求1所述的齿轮发动机，其特征是在齿轮发动机的壳体上、进口与出口之间、齿轮上齿经过的范围内，设置回收口，回收口与回收储气罐连接。3、根据权利要求1和2所述的齿轮发动机，其特征是回收储气罐连接气动增压泵的进口，增压泵的被加压气体进口与空气连通，被增压泵增压的气体出口，连接压缩空气储气罐。4、根据权利要求1所述的齿轮发动机，其特征是电动气泵的输出口，连接到压缩
空气罐。5、根据权利要求1所述的齿轮发动机，其特征是在一个输出轴上，串联多个齿轮发动机，分时喷射燃料和点火。
6、根据权利要求1所述的，气动齿轮发动机，其特征是在气动齿轮发动机的出口一侧，双齿轮的一部分暴露在壳体外，直接与被动轮咬合。7、齿轮气动机，包括，与齿轮泵中相似结构的双齿轮和壳体，还有进出口，其特征是在进出口和储气罐与排空之间设置换向阀。8、根据权利要求7所述的，齿轮气动机，其特征是在齿轮气动机的壳体上、进出口之间和齿轮上的齿经过的范围内，设置回收口，回收口连接回收储气罐。9、根据权利要求7所述的，齿轮气动机，其特征是在一个输出轴上，串联多个齿轮气动机。10、发动机及驱动系统，包括，齿轮发动机、齿轮气动机和乏气回收利用系统，其特征是电动空气压缩机输出压缩空气，送入压缩空气罐，在通过齿轮发动机，加燃料后点燃， 生产高压气体，存入在储气罐中，控制开关，连接齿轮气动机的进出口和储气罐、回收储气罐，气动增压泵，连接回收储气罐，转换的压缩空气送入压缩空气罐。本发明的优点1、气动齿轮发动机。是利用流体和压力产生动力的齿轮发动机。它利用齿轮泵的两个特征是首先是，流体的压力直接作用在齿轮的齿上，推动齿运动，而不是靠冲击推动齿轮转动，所以，在压力的作用下，无论高速或低速都能实现大力矩输出。另一个特征是，在工作的过程中，流体带动齿轮连续运动，没有往复运动在高速运动时产生的阻力，所以运行流畅，速度高。能超越电机角速度的极限。该发动机只是在齿轮泵结构的基础上，加装燃料和点火装置，简化了发动机的结构，降低了制造成本。2、能量回收利用系统。回收发动机的乏能，是一个比较难做到的事，因为在活塞发动机的回收的过程中，易产生反作用力，降低发动机的功率，所以被认为乏气中的能量不能回收。可是发动机排出的乏气确实存在较大的能量，因为发动机的效率不超过40%，有 60%的能量被释放掉。这一点从发动机产生的声音和排出的热量也可以证明。齿轮发动机的乏气是可以回收的，因为在齿轮发动机工作时，从进气口到出气口的一段距离内，齿之间的压力很大，与进气口推动齿轮转动的力量相同，力的方向各项均衡，在这个范围内，无论加压还是减压，对齿轮的运行方向、运动速度都不会产生影响。同理在这个范围内把压力放掉，也不会影响齿轮的转动。依照这个原理，乏气就能成功回收了。 经过几个储气罐的存储过程，加上合理的再利用，能使发动机的能源使用效率大大提高。3、齿轮气动机。与齿轮泵相反，齿轮气动机靠流体带动齿轮转动，利用进气口和出气口，与储气罐和排空之间设置换向阀，控制齿轮转动的方向，利用流量控制阀，控制齿轮的转速。这一部分取代了变速器的功能，降低了变速器的加工成本，减轻了机器整体的重量。用流量控制速度，这一简捷的控制之方法，实现自动控制。利用能量回收利用系统，提高能量使用率。齿轮气动机的能量来自；(1)储气罐，可通过气动齿轮发动机燃烧多种燃料获得； (2)压缩空气，可来自电动气泵、太阳能、风能等可再生能源；C3)回收气罐，通过设在齿轮气动机上的回收口获得。4、齿轮发动机及驱动系统。是上述三项技术在汽车发动机上的组合应用，能够实现，在高或低速的运行状态下，都能输出大力矩。具有高效率、多种能源利用的特点。
图1是齿轮发动机的示意图。图2是齿轮发动机，直接与被动轮咬合的示意图。图3是齿轮气动机的示意图。图4是齿轮发动机及驱动系统的示意图。实施方式下面结合附图对本发明的实时方式作详细的描述。图1是齿轮发动机的示意图。1、齿轮发动机，包括与齿轮泵中相似结构的双齿轮1、壳体2和进口 3、出口 4，其特征是在壳体2的内侧，把进口 3与两齿轮1之间设为燃烧室5，进口 3通过单向阀6连接压缩空气罐13，在进口 3内设置燃料喷管7，在燃烧室5内设置点火装置8。燃料喷射管设在进气管内，燃料虽压缩空气流，通过单向阀进入燃烧室，点燃后， 燃烧室压力增加，单向阀关闭，燃烧室内气体继续膨胀，推动齿轮转动，输出动力。其中，在喷射管喷口的上下流，分别设置单向阀，或设置一个联动的单向阀，可以避免燃料进入，压缩空气罐。2、根据权利要求1所述的齿轮发动机，其特征是在齿轮发动机的壳体2上、进口 3与出口 4之间、齿轮1上齿经过的范围内，设置回收口 9，回收口与回收储气罐10连接。回收口可以设置多个，分罐储存，根据输出力矩大小需求，合理使用。比如，设计一个开关，能从低压罐到高压罐依次打开关闭，同时又能控制流量。这个，用流量控制阀、数字电路和转速传感器，就能组合而成。3、根据权利要求1和2所述的齿轮发动机，其特征是回收储气罐10连接气动增压泵12的进口，增压泵12的被加压气体进口与空气连通，被增压泵增压的气体出口，连接压缩空气储气罐13。当回收储气罐10和压缩空气储气罐13，内的能量过多时，打开开关11，直接向燃烧室冲入回收的乏气，推动齿轮坐功。4、根据权利要求1所述的齿轮发动机，其特征是电动气泵14的输出口，连接到压缩空气罐13。在齿轮发动机运行初期，没有乏气储备，需要利用电能，制造压缩空气，或者，直接向压缩空气储气罐加入压缩空气。5、根据权利要求1所述的齿轮发动机，其特征是在一个输出轴上，串联多个齿轮发动机，分时喷射燃料和点火。单个齿轮发动机运行，它主要靠动力产生的惯性，向燃烧室冲入压缩空气，串联多个齿轮发动机，能增加发动机的动力，提高换气的质量。图2是齿轮发动机，直接与被动轮咬合的示意图。6、根据权利要求1所述的，气动齿轮发动机，其特征是在气动齿轮发动机的出口一侧，双齿轮的一部分暴露在壳体外，直接与被动轮15咬合。是一种根据需要可选的方式，便于连接。图3是齿轮气动机的示意图。
7、齿轮气动机，包括，与齿轮泵中相似结构的双齿轮16和壳体17，还有进出口 18 和19，其特征是在进出口 18、19和储气罐20与排空之间设置换向阀21。8、根据权利要求7所述的，齿轮气动机，其特征是在齿轮气动机的壳体17上、进出口 18与19之间和齿轮16上的齿经过的范围内，设置回收口 22，回收口 22连接回收储气罐23。9、根据权利要求7所述的，齿轮气动机，其特征是在一个输出轴上，串联多个齿轮气动机。是一种增加输出动力的一种方法。也可以采用增加齿轮的直径或改变齿的大小来实现。图3中，进出口与两齿轮之间，有一个分流岛，能避免气流直接打在两个齿轮上， 给齿轮转动造成阻力。图4是齿轮发动机及驱动系统的示意图。10、发动机及驱动系统，包括，齿轮发动机33、齿轮气动机36和乏气回收利用系统，其特征是电动空气压缩机31输出压缩空气，送入压缩空气罐32，在通过齿轮发动机 33，加燃料后点燃，生产高压气体，存入在储气罐34中，控制开关35，连接齿轮气动机36的进出口 18、19和储气罐34、回收储气罐37、38，气动增压泵39，连接回收储气罐37、38，转换的压缩空气送入压缩空气罐32。其中，控制开关用于选择齿轮气动机36的运转方向；选择能量来源气罐；还控制
进气流量。工业实用性齿轮发动机系统，以齿轮泵为基础改造而成，结构简单，齿轮泵是历史悠久的常用工具，在壳体上作些形状改造便可以实现。在使用方面，它可以在满足力矩输出的前提下，实现高速、低速和变速。可以代替现有的发动机和电机。以电动车违例把电动自行车的电池换为储气罐，电机换为利用流体和压力产生动力的齿轮发动机。在车轮上设置齿轮，用齿轮发电机直接驱动。储气罐可用气泵加气，另设置两个小一点的作回收气罐。用开关选择某气罐放气和气流大小。该车成本低，无污染。用在四轮车上，使用发动机及驱动系统，它的优越性就更加明显。储气罐可以利用电充气，高压气源充气。途行驶时，使用燃料气泵。上班八小时使用太阳能供电充气，实现零排放，零污染。如果，停车场有太阳能电池充气功能，将有很好的节能效果。
权利要求
1.齿轮发动机，包括与齿轮泵中相似结构的双齿轮、壳体和进口、出口，其特征是在壳体的内侧，把进口与两齿轮之间设为燃烧室，进口通过单向阀连接压缩空气罐，在进口内设置燃料喷管，在燃烧室内设置点火装置。
2.根据权利要求1所述的齿轮发动机，其特征是在齿轮发动机的壳体上、进口与出口之间、齿轮上齿经过的范围内，设置回收口，回收口与回收储气罐连接。
3.根据权利要求1和2所述的齿轮发动机，其特征是回收储气罐连接气动增压泵的进口，增压泵的被加压气体进口与空气连通，被增压泵增压的气体出口，连接压缩空气储气罐。
4.根据权利要求1所述的齿轮发动机，其特征是电动气泵的输出口，连接到压缩空气罐。
5.根据权利要求1所述的齿轮发动机，其特征是在一个输出轴上，串联多个齿轮发动机，分时喷射燃料和点火。
6.根据权利要求1所述的，气动齿轮发动机，其特征是在气动齿轮发动机的出口一侧，双齿轮的一部分暴露在壳体外，直接与被动轮咬合。
7.齿轮气动机，包括，与齿轮泵中相似结构的双齿轮和壳体，还有进出口，其特征是 在进出口和储气罐与排空之间设置换向阀。
8.根据权利要求7所述的，齿轮气动机，其特征是在齿轮气动机的壳体上、进出口之间和齿轮上的齿经过的范围内，设置回收口，回收口连接回收储气罐。
9.根据权利要求7所述的，齿轮气动机，其特征是在一个输出轴上，串联多个齿轮气动机。
10.发动机及驱动系统，包括，齿轮发动机、齿轮气动机和乏气回收利用系统，其特征是电动空气压缩机输出压缩空气，送入压缩空气罐，在通过齿轮发动机，加燃料后点燃，生产高压气体，存入在储气罐中，控制开关，连接齿轮气动机的进出口和储气罐、回收储气罐， 气动增压泵，连接回收储气罐，转换的压缩空气送入压缩空气罐。
全文摘要
齿轮发动机及驱动系统。本发明涉及到一种发动机系统。现有的三角转子发动机不能在高速或低速，都能输出大力矩，不能满实际需求，不被广泛使用。本发明的目的是本发明的目的是提供一种符合现代需求的动力系统，克服了上述诸多缺点，在高或低速的运行状态下，都能输出大力矩。具有高效率，和多种能源利用的特点。包括以下四个主要部分。一、齿轮发动机。二、能量回收利用系统。三、齿轮气动机。四、齿轮发动机及驱动系统。其中包括储气罐和齿轮泵，其特征是在壳体的内侧，把进口与两齿轮之间设为燃烧室，进口通过单向阀连接压缩空气罐，在进口内设置燃料喷管，在燃烧室内设置点火装置。
文档编号F01C1/18GK102444471SQ20111034471
公开日2012年5月9日 申请日期2011年11月4日 优先权日2011年11月4日
发明者张金铭 申请人:张金铭