專利名稱：氣體啟動發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體啟動發(fā)動機(jī)，尤其涉及一種能夠回收發(fā)動機(jī)制動過程中的壓縮空氣并將回收所得壓縮空氣作為啟動動力源的發(fā)動機(jī)。
背景技術(shù)：
氣動馬達(dá)作為發(fā)動機(jī)的啟動驅(qū)動源，在易燃、易爆、高溫、振動、潮濕、粉塵等不利條件下均能正常工作，可適用于各種惡劣的工作環(huán)境，因而是一種理想的啟動方式。但是， 現(xiàn)有的氣動啟動發(fā)動機(jī)中，氣動馬達(dá)所使用的壓縮空氣主要依賴空氣壓縮機(jī)得到，空氣壓縮機(jī)在工作過程中同樣需要消耗大量的能源，并將產(chǎn)生噪音。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種氣體啟動發(fā)動機(jī)，該發(fā)動機(jī)能夠?qū)⒅苿舆^程中產(chǎn)生的壓縮空氣回收并作為氣動馬達(dá)的驅(qū)動源以啟動發(fā)動機(jī)。本發(fā)明的技術(shù)問題是通過提供一種如下的氣體啟動發(fā)動機(jī)得到解決的一種氣體啟動發(fā)動機(jī)，包括發(fā)動機(jī)本體；制動控制裝置，用于控制所述發(fā)動機(jī)本體內(nèi)的進(jìn)氣閥的開閉進(jìn)而對發(fā)動機(jī)進(jìn)行制動控制；能量回收裝置，用于收集并存儲發(fā)動機(jī)制動過程中所產(chǎn)生的壓縮氣體；氣動裝置，用于使用能量回收裝置中的壓縮空氣作為驅(qū)動源以啟動發(fā)動機(jī)本體。優(yōu)選地，所述制動控制裝置包括固定安裝于發(fā)動機(jī)搖臂軸支座上的殼體，殼體內(nèi)設(shè)有油路，在殼體的油路上安裝有一個與發(fā)動機(jī)ECU電連接的電磁閥，殼體上在與每個發(fā)動機(jī)氣門橋相對應(yīng)的位置設(shè)置有驅(qū)動活塞總成，所述電磁閥用于控制殼體油路的流向和油壓，在殼體油路的油壓的作用下，該驅(qū)動活塞總成可以進(jìn)行上下方向的運(yùn)動。優(yōu)選地，所述能量回收裝置包括氣瓶和安裝于氣缸蓋進(jìn)氣口與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管之間的能量回收模塊，所述能量回收模塊的內(nèi)部為一個安裝有能量分配器的空腔，發(fā)動機(jī)正常工作進(jìn)氣狀態(tài)下，新鮮空氣從進(jìn)氣管經(jīng)過能量分配器進(jìn)入到氣缸蓋進(jìn)氣口，所述能量分配器內(nèi)的空腔通過能量回收管路與氣瓶相通，能量回收管路上安裝有第一單向閥，發(fā)動機(jī)制動狀態(tài)下，壓縮空氣從氣缸蓋進(jìn)氣口排出至能量回收模塊，所述第一單向閥在壓縮空氣的壓力下開啟，壓縮空氣通過所述能量回收管路進(jìn)入氣瓶進(jìn)行收集。優(yōu)選地，能量分配器為單向閥，發(fā)動機(jī)正常工作進(jìn)氣狀態(tài)下，該單向閥開啟，第一單向閥關(guān)閉；發(fā)動機(jī)制動狀態(tài)下，單向閥關(guān)閉，第一單向閥開啟，用于壓縮空氣的回收。第一單向閥的開啟壓力可以為0. 5MPa。優(yōu)選地，所述啟動裝置包括氣動馬達(dá)，該氣動馬達(dá)與氣瓶之間設(shè)置安裝有起動控制閥的第一管路和安裝有主啟動閥的第二管路以及用于回收壓縮氣體的第三管路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過回收發(fā)動機(jī)在制動過程中所產(chǎn)生的壓縮空氣并將其作為氣動馬達(dá)的驅(qū)動源，即節(jié)約了能源，又避免了現(xiàn)有技術(shù)中制取得壓縮空氣所產(chǎn)生的噪音，節(jié)能而環(huán)保。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例氣體啟動發(fā)動機(jī)的原理示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例中制動控制裝置的爆炸圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例中制動控制裝置的安裝示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例氣體啟動發(fā)動機(jī)的局部剖視圖，主要示出了能量回收模塊與氣缸體及進(jìn)氣管組件的安裝配合關(guān)系；圖5是本發(fā)明實(shí)施例中能量回收模塊的正視圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例中氣瓶和氣動馬達(dá)之間的氣體管路連接關(guān)系示意圖；圖7-1為本發(fā)明發(fā)動機(jī)正常工作進(jìn)氣狀態(tài)原理圖(圖中箭頭方向?yàn)樾迈r空氣流向)；圖7-2為本發(fā)明收集壓縮氣體工作狀態(tài)原理圖(圖中箭頭方向?yàn)閴嚎s空氣流向)。結(jié)合附圖在其上標(biāo)記以下附圖標(biāo)記1-發(fā)動機(jī)本體，101-進(jìn)氣閥，102-排氣閥，2-制動器組件，3_能量回收模塊， 31-進(jìn)氣口(連接進(jìn)氣管4)，32-出氣口(連接氣缸蓋進(jìn)氣口 30)，33-出氣口(連接氣體回收管路7)，4-進(jìn)氣管組件，5-能量分配器，61-第一單向氣閥，62-第二單向氣閥，63-第三單向氣閥，7-氣體回收管路組件，8-氣瓶，9-氣體輸送管路，10-氣動馬達(dá)，12-調(diào)節(jié)螺釘， 13-螺母，14-制動器殼體，15-圓墊片，16-泄油銷，17-驅(qū)動活塞總成，18-彈簧片，19-螺栓，20-濾網(wǎng)夾，21-濾網(wǎng)，22-0型密封圈，23-0型密封圈，24-0型密封圈，25-濾網(wǎng)，26-電磁閥，27-壓板，28-螺栓，29-氣缸蓋，30-氣缸蓋進(jìn)氣口。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式
的限制。如圖1所示，該氣體啟動發(fā)動機(jī)包括發(fā)動機(jī)本體1 ；制動器組件2，作為制動控制裝置，用于控制所述發(fā)動機(jī)本體1內(nèi)的進(jìn)氣閥101的開閉進(jìn)而對發(fā)動機(jī)本體1進(jìn)行制動控制；能量回收模塊3和與該能量回收模塊3通過氣體回收管路組件7連通的氣瓶，用于收集并存儲發(fā)動機(jī)本體1在制動過程中所產(chǎn)生的壓縮氣體；氣動馬達(dá)10，為氣動裝置，用于使用氣瓶8中的壓縮空氣作為驅(qū)動源以啟動發(fā)動機(jī)本體1。如圖2所示，制動器組件2包括制動器殼體14，在制動器殼體上通過調(diào)節(jié)螺釘12 和螺母13安裝有驅(qū)動活塞總成17，在驅(qū)動活塞總成17上設(shè)有泄油銷16，在泄油銷16上方設(shè)有圓墊片15，在驅(qū)動活塞總成17內(nèi)設(shè)有濾網(wǎng)夾20和濾網(wǎng)21，在驅(qū)動活塞總成17連接有彈簧片18及螺栓19，在制動器殼體14通過壓板27和螺栓28安裝有電磁閥沈，在電磁閥 26與制動器殼體14的接觸面上設(shè)有0型密封圈22、23、24，用來加強(qiáng)密封性。在電磁閥沈還設(shè)有濾網(wǎng)25。如圖3所示，制動器組件的制動器殼體14安裝在發(fā)動機(jī)的搖臂軸支座上，用螺栓與所述搖臂軸支座一起裝配在缸蓋上緊固。所述制動器殼體14內(nèi)設(shè)有油路，電磁閥沈與發(fā)動機(jī)ECU電連接并安裝在制動器殼體14內(nèi)的油路上。殼體14上的每一個驅(qū)動活塞總成17對應(yīng)地設(shè)置于每個發(fā)動機(jī)氣門橋上方。所述電磁閥在ECU發(fā)出的信號下控制殼體中油路的流向和壓力，在殼體油路的油壓的作用下，該驅(qū)動活塞總成17可以進(jìn)行上下方向的運(yùn)動。發(fā)動機(jī)的制動過程為當(dāng)發(fā)動機(jī)處于壓縮狀態(tài)時，制動器組件中的電磁閥在發(fā)動機(jī)E⑶的控制下打開油路，使驅(qū)動活塞總成17向下運(yùn)動，驅(qū)動活塞總成的底面對進(jìn)氣門搖臂上的氣門橋的接觸平臺施加向下的壓力，驅(qū)動進(jìn)氣閥101開啟，氣缸中的壓縮空氣從進(jìn)氣門的間隙中排出，發(fā)動機(jī)本體1做負(fù)功從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的制動，同時排出的壓縮空氣可回收再利用。如圖4、5所示，在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管7和氣缸蓋的進(jìn)氣口 30之間安裝有能量回收模塊 3。如圖5所示，該能量回收模塊3為一個內(nèi)部安裝有能量分配器5的空腔，所述能量分配器5為一個單向氣壓閥，空氣只能從進(jìn)氣管組件4經(jīng)過能量分配器5進(jìn)入到氣缸蓋進(jìn)氣口 30。所述能量回收模塊3的空腔通過氣體回收管路組件7與氣瓶8相通，氣體回收管路組件7上安裝有第一單向氣壓閥61。參考圖1，在發(fā)動機(jī)制動過程中，從進(jìn)氣門排出的壓縮氣體從能量回收模塊3經(jīng)氣體回收管路組件7匯集至氣瓶8。氣瓶8的兩個氣口分別安裝有第二單向氣閥62和第三單向氣閥63。所述能量分配器5和第一單向氣閥61、第二單向氣閥62及第三單向氣閥63用于防止能量收集過程中壓縮氣體的回流。能量回收原理如圖7 所示，發(fā)動機(jī)正常工作時(如圖7-1所示)，新鮮空氣從進(jìn)氣管4進(jìn)入能量回收模塊的進(jìn)氣口 31，能量分配器5為一單向閥，此時該單向閥開啟，而由于此時新鮮空氣的壓力不足以開啟第一單向閥61 (第一單向閥開啟壓力為0. 5MPa)，因此新鮮空氣直接從能量回收模塊3的出氣口 32進(jìn)入氣缸蓋進(jìn)氣口 30，發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)正常工作的進(jìn)氣狀態(tài)；發(fā)動機(jī)制動時，壓縮空氣從氣缸蓋進(jìn)氣口 30回流至能量回收模塊的出氣口 32，此時能量分配器(即單向閥)關(guān)閉，而由于此時壓縮空氣的壓力大于第一單向閥61的開啟壓力，第一單向閥61開啟，壓縮空氣進(jìn)入氣體回收管路7并進(jìn)入氣瓶8予以回收。如圖6所示，氣動馬達(dá)10通過三條管道與氣瓶8相連通。第一條管道中設(shè)置有起動控制閥，該管道用于對氣動馬達(dá)10的嚙合齒輪提供動力，當(dāng)接通該管道時，在壓縮氣體的作用下，嚙合齒輪向前運(yùn)動至與發(fā)動機(jī)本體1的飛輪齒圈嚙合。第二根管道設(shè)置有主啟動閥，該管道用于對氣動馬達(dá)10的轉(zhuǎn)動軸的旋轉(zhuǎn)提供動力，當(dāng)接通該管道時，在壓縮氣體的作用下，氣動馬達(dá)10的轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)從而帶動發(fā)動機(jī)起動。第三根管道用于回收余氣，在發(fā)動機(jī)啟動后，關(guān)閉第一管道和第二管道，氣動馬達(dá)10停止旋轉(zhuǎn)，并且氣動馬達(dá)10的嚙合齒輪回縮至與發(fā)動機(jī)本體1的飛輪齒圈分離，氣動馬達(dá)10中剩余的壓縮氣體通過第三管道返回至氣瓶8。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過回收發(fā)動機(jī)在制動過程中所產(chǎn)生的壓縮空氣并將其作為氣動馬達(dá)的驅(qū)動源，即節(jié)約了能源，又避免了現(xiàn)有技術(shù)中制取得壓縮空氣所產(chǎn)生的噪音，節(jié)能而環(huán)保。以上公開的僅為本發(fā)明的一個具體實(shí)施例，但是，本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種氣體啟動發(fā)動機(jī)，包括發(fā)動機(jī)本體，其特征在于，所述氣體啟動發(fā)動機(jī)還包括制動控制裝置，用于控制所述發(fā)動機(jī)本體內(nèi)的進(jìn)氣閥的開閉進(jìn)而對發(fā)動機(jī)進(jìn)行制動控制；能量回收裝置，用于收集并存儲發(fā)動機(jī)制動過程中所產(chǎn)生的壓縮氣體；氣動裝置，用于使用能量回收裝置中的壓縮空氣作為驅(qū)動源以啟動發(fā)動機(jī)本體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體啟動發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述制動控制裝置包括固定安裝于發(fā)動機(jī)搖臂軸支座上的殼體，殼體內(nèi)設(shè)有油路，在殼體的油路上安裝有一個與發(fā)動機(jī)ECU電連接的電磁閥，殼體上在與每個發(fā)動機(jī)氣門橋相對應(yīng)的位置設(shè)置有驅(qū)動活塞總成，所述電磁閥用于控制殼體油路的流向和油壓，在殼體油路的油壓的作用下，該驅(qū)動活塞總成可以進(jìn)行上下方向的運(yùn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體啟動發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述能量回收裝置包括氣瓶和安裝于氣缸蓋進(jìn)氣口與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管之間的能量回收模塊，所述能量回收模塊的內(nèi)部為一個安裝有能量分配器的空腔，發(fā)動機(jī)正常工作進(jìn)氣狀態(tài)下，新鮮空氣從進(jìn)氣管經(jīng)過能量分配器進(jìn)入到氣缸蓋進(jìn)氣口 ；所述能量分配器內(nèi)的空腔通過能量回收管路與氣瓶相通，能量回收管路上安裝有第一單向閥，發(fā)動機(jī)制動狀態(tài)下，壓縮空氣從氣缸蓋進(jìn)氣口排出至能量回收模塊，所述第一單向閥在壓縮空氣的壓力下開啟，壓縮空氣通過所述能量回收管路進(jìn)入氣瓶進(jìn)行收集。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體啟動發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述能量分配器為單向閥，發(fā)動機(jī)正常工作進(jìn)氣狀態(tài)下，所述單向閥開啟，所述第一單向閥關(guān)閉；發(fā)動機(jī)制動狀態(tài)下，所述單向閥關(guān)閉，所述第一單向閥開啟，用于壓縮空氣的回收。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的氣體啟動發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述第一單向閥的開啟壓力為 0. 5MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體啟動發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述氣動裝置包括氣動馬達(dá)， 該氣動馬達(dá)與氣瓶之間設(shè)置安裝有起動控制閥的第一管路和安裝有主啟動閥的第二管路以及用于回收壓縮氣體的第三管路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣體啟動發(fā)動機(jī)，包括發(fā)動機(jī)本體；制動控制裝置，用于控制所述發(fā)動機(jī)本體內(nèi)的進(jìn)氣閥的開閉進(jìn)而對發(fā)動機(jī)進(jìn)行制動控制；能量回收裝置，用于收集并存儲發(fā)動機(jī)制動過程中所產(chǎn)生的壓縮氣體；氣動裝置，用于使用能量回收裝置中的壓縮空氣作為驅(qū)動源以啟動發(fā)動機(jī)本體。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過回收發(fā)動機(jī)在制動過程中所產(chǎn)生的壓縮空氣并將其作為氣動馬達(dá)的驅(qū)動源，即節(jié)約了能源，又避免了現(xiàn)有技術(shù)中制取得壓縮空氣所產(chǎn)生的噪音，節(jié)能而環(huán)保。
文檔編號F02D13/04GK102477906SQ20101056109
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者馮靜, 劉文元, 劉肖毅, 段振濤, 沈捷 申請人:廣西玉柴機(jī)器股份有限公司