专利名称：发动机压缩气体回收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发动机压缩气体回收装置，特别涉及一种用于空气混合动力发动机的压缩气体回收装置。
背景技术：
在车辆的工作过程中，不可避免地会出现发动机空载运行的情形。此时的发动机不产生动力输出，但却需要保持运行状态，其活塞仍然处于往复运 动中。由于活塞在运动时会对活塞缸内的气体产生压缩，如果将这种被压缩的气体储存起来并回用到发动机的启/停控制、低速增压补偿以及整车气动系统供气补偿等环节中，就可以降低发动机的油耗和二氧化碳排放量，还可以提高汽车的加速性能并减少甚至消除加速时冒黑烟的情形。空气混合动力发动机就是一种具有这种压缩气体回用技术的发动机。为了实现发动机空载时的压缩气体回收，需要在空气混合动力发动机上设置压缩气体回收装置。如图I所示，现有的一种技术方案是在发动机的气道上增加一套压缩气体储存管路100，通过单气道压缩气体回收装置来使压缩气体进入到该压缩气体储存管路100内。具体地，在压缩气体储存管路100和发动机气道的交汇处(即位于发动机的进气管104中部的回收窗口 102处)设置两个簧片单向阀，其中的一个单向阀是设置在发动机气道内的回收机构单向阀103 (发动机吸气时，其位于压缩气体储存管路100的上游位置)，另一个单向阀是设置在压缩气体储存管路100内的气体回收通道单向阀105。在发动机正常吸气时，回收机构单向阀103处于导通状态，气体从气缸盖进气口 101进入到发动机内。气体回收通道单向阀105具有一定的开启压力，其压力值处于进气压力和排气压力之间，在该气体回收通道单向阀105的导通状态下压缩气体从发动机的气道流向压缩气体储存管路100。发动机正常吸气时，进气压力(一般小于O. 2MPa)小于上述开启压力，因而不会有气体进入到压缩气体储存管路100内。当发动机气道内处于排气状态下，从发动机活塞室排出的是具有较高压力的压缩气体，其压力值足以顶开气体回收通道单向阀105，而此时的回收机构单向阀103则处于关闭状态，从而可以使压缩气体进入到压缩气体储存管路100内被储存起来。现有的这种压缩气体回收装置由于在进气道中设计了单向阀簧片结构，单向阀簧片会挡住进气道内的一部分流通面积，减少了进气量，因而会影响发动机的性能，同时这种结构的可靠性也比较差，在长期使用时容易因为簧片疲劳而导致泄漏。
实用新型内容本实用新型是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种改进的发动机压缩气体回收装置和方法，其不仅可以保证足够的进气量，还具有足够的可靠性，能长期工作而不产生泄漏。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案—种发动机压缩气体回收装置，包括设置在发动机的排气口和进气口之间的本体，所述本体包括依次叠放的第一本体、第二本体和第三本体，其中所述第一本体与发动机的排气口相连，其上设有至少一个与压缩气体储存管路相连通的压缩气体回收气道；该第一本体上还设有至少一个对应于发动机的排气口的通孔，该通孔内设有一个在发动机吸气时闭合的单向阀，该单向阀的两侧设有两个阀门盲孔；所述第二本体上开设有至少一个与发动机的排气口对应的三气口型通孔，该通孔上的三个气口相互间隔开呈一字型排列；中间的一个气口是一个狭长型的进气道，该进气道的入口被所述单向阀封闭，该进气道的出口与所述第一本体上的压缩气体回收气道相连通；两边的两个气口是与所述阀门盲孔相对应的缩口孔，并且每个缩口孔的大口均朝向所述第一本体；每个缩口孔内均设有一个阀门，所述阀门通过一个气门摆臂与所述第二本体活动连接，当该气门摆臂抬至上止点时所述阀门堵住与其对应的缩口孔，当该气门摆臂落至下止点时所述阀门贴合在与其对应的阀门盲孔底部；所述第三本体上开设有至少一个与发动机的进气口对应的通孔。上述技术方案中，所述第一本体上的阀门盲孔的底部是斜坡面，其倾斜角度对应于所述阀门在对应的气门摆臂处于下止点时具有的倾斜角度。上述技术方案中，所述第二本体上的阀门是碟形阀门。 上述技术方案中，所述第一本体上的通孔、所述第二本体上的通孔和所述第三本体上的通孔均为具有过渡圆角的方形孔。上述技术方案中，所述单向阀的开启压力为O. 5MPa。上述技术方案中，所述单向阀是簧片式单向阀，其簧片正对着所述第二本体的进气道的入口，当该簧片被顶起时，所述单向阀与所述第二本体的进气道之间形成气体通路。上述技术方案中，所述簧片是钛合金簧片。上述技术方案中，所述第三本体与发动机进气口之间设有一层垫片，该垫片上开设有对应于发动机进气口的通孔。一种发动机压缩气体回收方法，包括吸气步骤和压缩气体回收步骤，其中所述吸气步骤在发动机吸气时进行，其包括将所述第二本体上的气门摆臂均落在下至位，使与所述气门摆臂相连的阀门贴在所述第一本体上的阀门盲孔的底部；所述压缩气体回收步骤在发动机空载排气时进行，其包括将所述第二本体上的气门摆臂均抬到上至位，使与所述气门摆臂相连的阀门关闭，隔绝发动机的排气口和进气口之间的气路。与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果I、在第二本体的三气口型通孔中设计了两个阀门，当这两个阀门打开时，其形成的气体通路具有足够大的流通面积，能够保证发动机吸气时的进气量，从而对发动机性能不会造成不良影响。2、钛合金制成的簧片具有足够强的弹力和足够高的耐疲劳性，不仅能够在单向阀开/闭切换时高速切换位置，还能够长久保持良好的工作性能，这就使得单向阀不仅具有高速切换的性能，还具有长期稳定的工作寿命，特别适合于在空气混合动力发动机的压缩气体回收装置中使用。3、碟形阀门比其他形状阀门的受力分布均匀，密封效果好，尤其是在阀门需要长期开合切换时，其碟形的阀片不容易产生破坏，能够保持稳定的密封效果。4、第一本体上的阀门盲孔底部设计成斜坡面，并且这种斜坡的倾斜角度和气门摆臂处于下止点时阀门的斜角相一致，这样就能够使阀门在敞开状态下处于一个均匀受力的状态，而发动机处于吸气状态和正常带载荷状态时都需要阀门处于这样的敞开状态，所以这种斜坡面可以防止阀门因长期受力不均匀而过早发生破损或性能下降。
图I是现有的单气道压缩气体回收装置结构示意图；图2是发动机吸气时本实用新型的单缸位状态示意图3是回收压缩气体时本实用新型的单缸位状态示意图；图4是第一本体的俯视图；图5是第一本体的仰视图；图6是第二本体的俯视图；图7是第二本体的仰视图；图8是第二本体的俯视图；图9是第二本体的仰视图。结合附图在其上标记以下附图标记100-压缩气体储存管路，101-气缸盖进气口，102-回收窗口，103-回收机构单向阀，104-进气管，105-气体回收通道单向阀，I-气缸盖，2-单向阀，3-第一本体，301-通孔，302-压缩气体回收气道，303-阀门盲孔，4-碟形阀门，5-钛合金簧片，6-进气道，7-第二本体，701-通孔，702-缩口孔，8-气门摆臂，9-第三本体，901-通孔，10-垫片，11-进气口，12-排气口。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的优选具体实施方式
进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式
的限制。如图I所示，是本实用新型所针对的现有技术的结构图。针对现有技术，本实用新型的目的之一在于提供一种发动机压缩气体回收装置，目的之二在于提供一种发动机压缩气体回收方法。为了说明的方便，下面的实施例和附图4至9中所提及的上/下、俯/仰以及上至/下至关系均是以本实用新型的装置本体中的第一本体为下，第三本体为上。这种说明仅仅是为了清晰表达装置中各个部件的相对位置关系，而不代表对实际布置方式的限制。本领域技术人员可以在现有技术的范围内想到将本实用新型的装置在不改变结构形式的前提下按照其他方向放置，同样包括在本实用新型的保护范围内。装置实施例一种发动机压缩气体回收装置，可以使用在单缸或者多缸(例如图4至9所示的六缸)空气混合动力发动机中，如图2和3所示是其中的单缸位示意图。适用于多缸位时，将图2和3所示的结构对应各个缸位进行布置即可。本实施例的六缸仅仅是说明性的举例，不代表对实施方式的限制。上述发动机压缩气体回收装置包括设置在发动机的气缸盖I上的排气口 12和进气口 11之间的本体。发动机吸气时，外部的空气从进气口 11进入；发动机压缩气体回收时，活塞缸内的压缩气体从排气口 12排出。上述本体包括依次叠放的第一本体3、第二本体7和第三本体9。图2和3中的箭头分别表示图示状态下的气体流向。第三本体9与进气口11之间设有一层垫片10，该垫片10上开设有对应于进气口 11的通孔。第一本体3与排气口 12相连。如图4和5所示，第一本体3上设有六个 与压缩气体储存管路相连通的压缩气体回收气道302和六个对应于排气口 12的通孔301。通孔301内设有一个在发动机吸气时闭合的单向阀2，该单向阀2的两侧设有两个阀门盲孔303，阀门盲孔303的底部是斜坡面。如图6和7所示，第二本体7上开设有六个与排气口 12对应的三气口型通孔701，该通孔701上的三个气口相互间隔开呈一字型排列。中间的一个气口是一个狭长型的进气道6，该进气道6的入口被单向阀2封闭，该进气道6的出口与第一本体3上的压缩气体回收气道302相连通。两边的两个气口是与阀门盲孔303相对应的缩口孔702，并且每个缩口孔702的大口均朝向第一本体3。每个缩口孔702内均设有一个碟形阀门4，每个碟形阀门4通过一个气门摆臂8与第二本体7活动连接。如图3所示，当两个气门摆臂8抬至上止点时碟形阀门4堵住与其对应的两个缩口孔702，使进气口 11和排气口 12之间的气路被断开。如图2所示，当两个气门摆臂8落至下止点时碟形阀门4贴合在与其对应的阀门盲孔303的斜坡底上，使气体能从进气口 11顺畅地进入到发动机内。为了使碟形阀门4的受力均匀，斜坡面的倾斜角度对应于碟形阀门4在对应的气门摆臂8处于下止点时具有的倾斜角度。如图8和9所示，第三本体9上开设有六个与进气口 11对应的通孔901。为了便于布置成多缸并排的形式，通孔301和901均设计成具有过渡圆角的方形孔。由于发动机吸气时的进气压力一般小于O. 2MPa，为防止发生误动作，单向阀2是开启压力优选为O. 5MPa的簧片式单向阀，其具有正对着进气道6的入口的钛合金簧片5。发动机活塞室内产生的压缩气体的压力大于O. 5MPa，当压缩气体从排气口 12内排出时，钛合金簧片5会被压缩气体顶起，此时单向阀2与进气道6之间形成气体通路，压缩气体会从进气道6进入到压缩气体回收气道302内，然后再进入到压缩气体储存管路中被储存起来。为了保证压缩气体的回收，如图3所示，需要将气门摆臂8抬至上止点。发动机运行时气流方向的切换速度是很快的，钛合金簧片5所具有的弹性特质能够使其以非常快的速度完成开/闭切换。上述装置部分还存在其他的技术内容，例如第一本体、第二本体和第三本体相互之间的固定方式和气路中接口处的密封方式等，由于可以在公知技术的范围内解决，因而不再细述。方法实施例一种发动机压缩气体回收方法，包括吸气步骤和压缩气体回收步骤，其中吸气步骤在发动机吸气时进行，其包括将第二本体7上的气门摆臂8均落在下至位，使碟形阀门4贴在阀门盲孔303的底部。压缩气体回收步骤在发动机空载排气时进行，其包括将气门摆臂8均抬到上至位，使碟形阀门4关闭(即图3所示的碟形阀门4密封缩口孔702的位置)，隔绝发动机的排气口 12和进气口 11之间的气路。此时压缩空气从排气口 12排出，并按照单向阀2—进气道6 —压缩气体回收气道302 —压缩气体储存管路的流向被储存起来。上述气门摆臂8的控制方式可以根据本领域技术人员的知识，在机械、电子、气压、液压及其他的控制方式中根据实际需要灵活选用。由于这种气门摆臂8的动作控制方式可以由现有技术解决，故本实施例中不再细述。以上公开的仅为本实用新型的较优具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本 实用新型的保护范围。
权利要求1.一种发动机压缩气体回收装置，包括设置在发动机的排气口和进气口之间的本体，其特征在于，所述本体包括依次叠放的第一本体、第二本体和第三本体，其中 所述第一本体 与发动机的排气口相连，其上设有至少一个与压缩气体储存管路相连通的压缩气体回收气道；该第一本体上还设有至少一个对应于发动机的排气口的通孔，该通孔内设有一个在发动机吸气时闭合的单向阀，该单向阀的两侧设有两个阀门盲孔； 所述第二本体上开设有至少一个与发动机的排气口对应的三气口型通孔，该通孔上的三个气口相互间隔开呈一字型排列；中间的一个气口是一个狭长型的进气道，该进气道的入口被所述单向阀封闭，该进气道的出口与所述第一本体上的压缩气体回收气道相连通；两边的两个气口是与所述阀门盲孔相对应的缩口孔，并且每个缩口孔的大口均朝向所述第一本体；每个缩口孔内均设有一个阀门，所述阀门通过一个气门摆臂与所述第二本体活动连接，当该气门摆臂抬至上止点时所述阀门堵住与其对应的缩口孔，当该气门摆臂落至下止点时所述阀门贴合在与其对应的阀门盲孔底部； 所述第三本体上开设有至少一个与发动机的进气口对应的通孔。
2.根据权利要求I所述的发动机压缩气体回收装置，其特征在于，所述第一本体上的阀门盲孔的底部是斜坡面，其倾斜角度对应于所述阀门在对应的气门摆臂处于下止点时具有的倾斜角度。
3.根据权利要求I所述的发动机压缩气体回收装置，其特征在于，所述第二本体上的阀门是碟形阀门。
4.根据权利要求I所述的发动机压缩气体回收装置，其特征在于，所述第一本体上的通孔和所述第三本体上的通孔均为具有过渡圆角的方形孔。
5.根据权利要求I所述的发动机压缩气体回收装置，其特征在于，所述单向阀的开启压力为0. 5MPa。
6.根据权利要求I所述的发动机压缩气体回收装置，其特征在于，所述单向阀是簧片式单向阀，其簧片正对着所述第二本体的进气道的入口，当该簧片被顶起时，所述单向阀与所述第二本体的进气道之间形成气体通路。
7.根据权利要求6所述的发动机压缩气体回收装置，其特征在于，所述簧片是钛合金簧片。
8.根据权利要求I所述的发动机压缩气体回收装置，其特征在于，所述第三本体与发动机进气口之间设有一层垫片，该垫片上开设有对应于发动机进气口的通孔。
专利摘要本实用新型公开了一种发动机压缩气体回收装置，包括设置在发动机的排气口和进气口之间的本体，所述本体包括依次叠放的第一本体、第二本体和第三本体，其中所述第一本体与发动机的排气口相连，其上设有至少一个与压缩气体储存管路相连通的压缩气体回收气道；该第一本体上还设有至少一个对应于发动机的排气口的通孔，该通孔内设有一个在发动机吸气时闭合的单向阀，该单向阀的两侧设有两个阀门盲孔；所述第二本体上开设有至少一个与发动机的排气口对应的三气口型通孔，该通孔上的三个气口相互间隔开呈一字型排列。该发动机压缩气体回收装置不仅可以保证足够的进气量，还具有足够的可靠性，能长期工作而不产生泄漏。
文档编号F01B25/10GK202611770SQ20122023109
公开日2012年12月19日 申请日期2012年5月22日 优先权日2012年5月22日
发明者潘俊, 罗蔼杰, 安艳霞, 冯静, 罗浩锋 申请人:广西玉柴机器股份有限公司