用于空气动力发动机的控制器系统技术方案

本发明专利技术涉及一种发动机用的装置，具体而言，涉及一种用于空气动力发动机的控制器系统。该空气动力发动机包括：发动机本体、高压气罐组、恒压罐、进气控制调速阀和控制器系统。该控制器系统包括：高压共轨恒压管、控制器上盖、控制器中座和控制器下座。并且其中，控制器上盖内设有进气管路，该进气管路螺纹连接到高压共轨恒压管，以接收来自高压共轨恒压管内的压缩空气。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发动机用的装置，具体而言，涉及一种用于空气动力发动机的控制器系统。
技术介绍
发动机被广泛应用于各行各业中，在现代交通运输工具比如汽车、轮船等中，一般采用以燃油作为动力源的活塞式内燃发动机。这种采用燃油作为动力源的发动机一方面因燃油燃烧不充分，使得排出的气体中含有大量的有害物质而污染环境，另一方面因使用的燃油是从石油中提炼而获得，石油资源的日益紧缺使得燃油发动机的发展和利用受到越来越多的限制。因此开发新的、洁净的、无污染的替代能源，或者尽可能地减少燃油消耗、降低排放成为发动机发展中急需解决的问题。为此，各国经历了复杂而艰辛的探索之路，研究和开发了多种动力源，比如代用燃料、电动驱动、燃料电池和太阳能电池等。代用燃料汽车，如天然气(CNG、LNG)汽车、醇类汽车、二甲醚汽车等仍然有排放污染和热效应，有些燃料还有毒性，有些燃料燃烧控制困难，因而在实际使用中依然存在诸多困难和挑战。电动汽车行驶中无污染排放、噪声低、能量转换效率高，但电池驱动的电动汽车受制于车载电池，在比功率、循环寿命、充放电性能、造价和安全性方面一时难以达到实用的程度，同时，电池本身存在严重的二次污染。混合动力电动车具有电池电动车和内燃机汽车的优点，但仍存在排放和污染问题，并且由于两套动力装置的存在，其驱动和控制系统变得异常复杂，从而阻碍了实际应用和发展。燃料电池被人们寄予厚望，可实现动力输出的零排放，能量转换率高，但燃料电池的制造成本高，氢气的安全存储、制备和灌装都有许多问题，这就大大制约了这种动力源的发展和使用。太阳能电池仍需减少电池体积和提高光电转换效率，因而具体应用到交通运输工具上仍需取得突破性进展。综上所述，上述的各种新的动力源或它们构成的混合动力源均存在不足之处，因而，迫切需要一种没有污染、用之不竭的新型能源，压缩空气动力源正好满足了这种要求。最早研究压缩空气动力发动机的为法国MDI公司的设计师Guy Negre,它提出了压缩空气发动机的概念，试图解决“零排放”与可循环能源的利用问题，从此揭开了发动机研究的新篇章，并于2002年推出了第一款纯空气动力的经济型家用桥车。压缩空气压缩机使用高压压缩空气作为动力源，空气作为介质，在压缩空气发动机工作时，将压缩空气存储的压力能转换为其他形式的机械能。关于压缩空气发动机的研究可见FR2731472A1、US6311486BUUS20070101712A1 等。FR2731472A1公开了一种可在燃料供应和压缩空气供应两种模式下工作的发动机，在高速公路上采用普通燃料如汽油或柴油，在低速特别是市区和市郊，将压缩空气(或其他任何非污染的压缩气体)注入燃烧室。这种发动机虽然部分地降低了燃料消耗，由于仍然采用了燃油工作模式，排放问题依然未能解决。为了进一步减轻污染，US6311486B1公开了一种纯空气动力发动机，这种类型的发动机采用了三个独立的室:吸气-压缩室、膨胀排气室和恒定容积燃烧室，并且吸气-压缩室通过阀连接到恒定容积燃烧室，恒定容积燃烧室通过阀连接到膨胀排气室。这种发动机的问题之一是压缩气体从吸气-压缩室到膨胀排气室经历的时间较长，获得驱动活塞做功的动力源气体时间较长，同时，从膨胀排气室排出的高压气体未能得到使用，这就限制了这类发动机的工作效率及单次充气持续工作时间。国内一些研究人员和单位也对压缩空气发动机进行了研究，但绝大多数集中在压缩空气动力发动机的可行性及工作原理上，比如许宏等(“压缩空气动力汽车的可行性研究”，《中国机械工程》第13卷第17期第1512-1515页，2002年9月)。国内一些专利文献比如CN1851260A、CN100560946C、CN101705841A虽也对压缩空气发动机进行了研究，但多属于理论研究和概念设计，均未能解决压缩空气的排放(通常具有较高的压力，比如30bar左右)以及高压压缩空气的控制和分配问题，离压缩空气发动机的产品化过程还有很长的路要走。本申请的申请人在其专利文献CN101413403A(其同族国际申请为W02010051668A1)中公开一种可用于交通运输工具的空气动力发动机总成,该发动机包括储气罐、空气分配器、发动机本体、联动器、离合器、自动变速器、差速器以及置于排气室内的叶轮发电机。这种发动机利用压缩空气做功而不使用任何燃料，因此没有废气排放，实现了“零排放”，并且重复利用废气进行发电，节省了能源，降低了成本。但这种发动机是基于传统的四冲程发动机，曲轴每旋转720度，活塞做功一次。而作为动力源的高压空气可以在进入气缸内时即可推动活塞做功，而后排放，即压缩空气发动机的冲程实际为进气-膨胀冲程和排放冲程。显然，专利文献CN101413403A所公开的这种四冲程压缩空气发动机大大浪费了有效的做功冲程，限制了发动机的效率。并且这种发动机的尾气未能很好地循环利用起来，需要足够大的储气罐储备高压空气才能工作足够长的时间，这就降低了压缩空气发动机在工业上的应用前景。基于上述问题，本专利技术提供一种用于空气动力发动机的空气分配控制器系统，旨在解决用于空气动力发动机的压缩空气调节和分配问题。
技术实现思路
相当于本专利技术原始要求范围内的某些实施例作如下概括。这些实施例并非限制所请求保护的专利技术范围，而是试图提供本专利技术的多种可能形式的简要概括。实际上，本专利技术可包括类似于或不同于下面提出的实施例的不同形式。根据本专利技术的一个方面，提供一种用于空气动力发动机的控制器系统。该所述空气动力发动机包括:发动机本体，其包括气缸、缸盖系统、进气管路、排气管路、活塞、连杆、曲轴、排气凸轮轴、进气凸轮轴；高压气罐组，其通过管路与外接加气装置连通；恒压罐，其通过管路与高压气罐组连通；进气控制调速阀，其通过管路与恒压罐连通。该控制器系统包括:高压共轨恒压管、控制器上盖、控制器中座和控制器下座。其中，控制器上盖、控制器中座和控制器下座依次通过螺栓可拆卸地密封连接，并且其中，控制器上盖内设有进气管路，所述进气管路螺纹连接到高压共轨恒压管。该进气管路与高压共轨恒压管内的腔连通，以接收来自高压共轨恒压管内的压缩空气。在本专利技术的实施例中，所述控制器中座内安装有控制器进气门、控制器气门弹簧、油封衬套、控制器气门弹簧下座和控制器气门座套，所述控制器气门受控制器气门弹簧的预作用力在发动机无需进气时抵靠在控制器气门座套上。进一步地，所述控制器下座内设有控制控制器气门开闭的控制器挺柱，所述控制器挺柱由进气凸轮轴致动。进气凸轮轴由曲轴通过前齿轮箱的曲轴齿轮和过桥齿轮带动，以在发动机工作时，带动控制器挺柱运动，进而实现控制器系统的控制器气门的关闭。优选的是，所述高压共轨恒压管的两端装配有高压共轨恒压管端盖100。更加优选的是，所述高压共轨恒压管端盖具有向外延伸的凸缘，该凸缘伸入到高压进气控制调速阀和高压共轨恒压管之间的管路内，并通过螺纹连接与高压管路可拆卸地固定连接。在本专利技术的另一个方面，控制器系统的控制器中座在其中心处设有直径不同的孔，从上到下依次为控制器气门座套孔、控制器气门孔、油封衬套孔、控制器气门弹簧孔，并且其中，控制器气门座套孔的直径大于控制器气门孔的直径并且大于孔油封衬套孔的直径。控制器气门孔的直径大于油封衬套孔的直径。根据本专利技术的再一个方面，所述控制器气门孔与气喉孔连接孔连通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于空气动力发动机的控制器系统，所述空气动力发动机包括：发动机本体(1)，其包括气缸(40)、缸盖系统(36)、进气管路(42)、排气管路(27)、活塞(51)、连杆(54)、曲轴(56)、排气凸轮轴(800)、进气凸轮轴(200)；高压气罐组(13)，其通过管路(14)与外接加气装置连通；恒压罐(16)，其通过管路(15)与高压气罐组(13)连通；进气控制调速阀(23)，其通过管路(17)与恒压罐(16)连通；所述控制器系统包括：高压共轨恒压管(91)、控制器上盖(108)、控制器中座(98)和控制器下座(97)；其特征在于，所述控制器上盖(108)、控制器中座(98)和控制器下座依次通过螺栓可拆卸地密封连接，并且其中，所述控制器上盖(108)内设有进气管路(112)，所述进气管路(112)螺纹连接到高压共轨恒压管(91)，所述进气管路(112)与高压共轨恒压管内的腔连通，以接收来自高压共轨恒压管内的压缩空气。

【技术特征摘要】
1.一种用于空气动力发动机的控制器系统，所述空气动力发动机包括:发动机本体(I)，其包括气缸(40)、缸盖系统(36)、进气管路(42)、排气管路(27)、活塞(51)、连杆(54)、曲轴(56)、排气凸轮轴(800)、进气凸轮轴(200);高压气罐组(13)，其通过管路(14)与外接加气装置连通；恒压罐(16)，其通过管路(15)与高压气罐组(13)连通；进气控制调速阀(23)，其通过管路(17)与恒压罐(16)连通；所述控制器系统包括:高压共轨恒压管(91)、控制器上盖(108)、控制器中座(98)和控制器下座(97);其特征在于，所述控制器上盖(108)、控制器中座(98)和控制器下座依次通过螺栓可拆卸地密封连接，并且其中，所述控制器上盖(108)内设有进气管路(112)，所述进气管路(112)螺纹连接到高压共轨恒压管(91)，所述进气管路(112)与高压共轨恒压管内的腔连通，以接收来自高压共轨恒压管内的压缩空气。2.根据权利要求1所述的控制器系统，其特征在于，所述控制器中座(98)内安装有控制器进气门(92)、控制器气门弹簧(94)、油封衬套(99)、控制器气门弹簧下座(97)和控制器气门座套(93)，所述控制器气门(92)受控制器气门弹簧(94)的预作用力在发动机无需进气时抵靠在控制器气门座套(93)上。3.根据权利要求1或2所述的控制器系统，其特征在于，所述控制器下座(97)内设有控制控制器气门(92)开闭的控制器挺柱(115)，所述控制器挺柱(115)由进气凸轮轴(200)致动，以接收来自进气凸轮轴(200)的运动。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：周登荣，周剑，
申请(专利权)人：周登荣，周剑，
类型：发明
国别省市：