專利名稱：用于可變多缸空氣動力發(fā)動機的電控片的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機用的零部件，具體而言，涉及一種用于可變多缸空氣動力發(fā)動機的電控片。
背景技術：
發(fā)動機被廣泛應用于各行各業(yè)中，在現(xiàn)代交通運輸工具比如汽車、輪船等中，一般采用以燃油作為動力源的活塞式內燃發(fā)動機。這種采用燃油作為動力源的發(fā)動機一方面因燃油燃燒不充分，使得排出的氣體中含有大量的有害物質而污染環(huán)境，另一方面因使用的燃油是從石油中提煉而獲得，石油資源的日益緊缺使得燃油發(fā)動機的發(fā)展和利用受到越來越多的限制。因此開發(fā)新的、潔凈的、無污染的替代能源，或者盡可能地減少燃油消耗、降低排放成為發(fā)動機發(fā)展中急需解決的問題，以壓縮空氣作為動力源的空氣動力發(fā)動機正好滿足了這種要求。本申請的申請人在其專利文獻CN101413403 A(其同族國際申請為W02010051668Al)中公開一種可用于交通運輸工具的空氣動力發(fā)動機總成，該發(fā)動機包括儲氣罐、空氣分配器、發(fā)動機本體、聯(lián)動器、離合器、自動變速器、差速器以及置于排氣室內的葉輪發(fā)電機。這種發(fā)動機利用壓縮空氣做功而不使用任何燃料，因此沒有廢氣排放，實現(xiàn)了 “零排放”，并且重復利用廢氣進行發(fā)電，節(jié)省了能源，降低了成本。但這種發(fā)動機是基于傳統(tǒng)的四沖程發(fā)動機，曲軸每旋轉720°，活塞做功一次。而作為動力源的壓縮空氣可以在進入氣缸內時即可推動活塞做功，而后排放，即壓縮空氣發(fā)動機的沖程實際為進氣-膨脹沖程和排放沖程。顯然，專利文獻CN101413403 A所公開的這種四沖程壓縮空氣發(fā)動機大大浪費了有效的做功沖程，限制了發(fā)動機的效率。并且這種發(fā)動機的尾氣未能很好地循環(huán)利用起來，需要足夠大的儲氣罐儲備壓縮空氣才能工作足夠長的時間?；趯＠暾圕N101413403 A所存在的問題，本申請的申請人在其申請?zhí)枮?01110331809.9的中國申請中公開了一種具有尾氣回收回路的壓縮空氣發(fā)動機總成，該發(fā)動機包括氣缸、缸蓋系統(tǒng)、進氣管路、排氣管路、活塞、連桿、曲軸、排氣凸輪軸、進氣凸輪軸、前齒輪箱系統(tǒng)和后齒輪箱。這種發(fā)動機利用壓縮空氣做功而不使用任何燃料，因此沒有廢氣排放，實現(xiàn)了“零排放”，并且循環(huán)利用廢氣進行做功，節(jié)省了能源，降低了成本。但這種發(fā)動機是直列多缸發(fā)動機，控制器中的每個控制器氣門孔中只安裝一個控制器氣門，在發(fā)動機總體長度一定的情況下，限制了氣缸缸數(shù)，因而限制了發(fā)動機的總輸出功率。顯然，201110331809.9號申請所公開的這種直列多缸空氣動力發(fā)動機總輸出功率不高，發(fā)動機的構型仍然值得探索?；谏暾?zhí)枮?01110331809.9所存在的問題，本申請的申請人在其申請?zhí)枮?01210063546.2的中國申請中公開了一種V型多缸空氣動力發(fā)動機，包括:多缸發(fā)動機本體、多柱體動力分配器、動力設備、控制器系統(tǒng)、進氣控制調速閥、壓縮氣罐組、恒壓罐、電子控制單元ECU、壓縮空氣加熱裝置以及可選擇的第二供氣回路。旨在解決空氣動力發(fā)動機的輸出功率問題以及尾氣循環(huán)利用問題，從而實現(xiàn)經濟、高效、零排放的新型壓縮空氣發(fā)動機。但這種發(fā)動機對壓縮空氣的利用不高，活塞缸做功時對壓縮空氣的需求量比較大。

發(fā)明內容
基于上述問題，本發(fā)明提供一種可變多缸空氣動力發(fā)動機，以及用于該發(fā)動機的控制部件，旨在解決結構復雜、壓縮空氣利用率不高等問題，從而實現(xiàn)經濟、高效、無污染的新型壓縮空氣發(fā)動機。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于可變多缸空氣動力發(fā)動機的電控片，所述空氣動力發(fā)動機包括:發(fā)動機本體、上箱體、進排氣電控制箱、進氣及排氣器、油底殼、下箱體、發(fā)電機固定架；發(fā)動機本體包括氣缸、曲軸、連桿、氣缸桿、曲柄；氣缸分為氣缸1#、氣缸2#、氣缸3#、氣缸4#、氣缸5#、氣缸6#,并按氣缸1#、2#、3#和氣缸4#、5#、6#上下分布；電控片設置在進排氣電控制軸的一端，隨著進排氣電控制軸的轉動而轉動。優(yōu)選的是，所述電控片為中間開有圓孔、外圈近似于圓的板，該圓孔的直徑為曲軸前端的軸徑。優(yōu)選的是，所述電控片為三個，分別為第一電控片、第二電控片、第三電控片。優(yōu)選的是，所述電控片布置成:第一電控片與第二電控片相差120°，第二電控片與第三電控片相差120°，第三電控片與第一電控片相差120°。當進排氣電控制軸順時針旋轉120°時，第二電控片的凸起與第二待靜電片接觸，第二氣缸的進氣門打開進入中壓空氣；當進排氣電控制軸再順時針旋轉120°時，第三電控片的凸起與第三待靜電片接觸，第三氣缸的進氣門打開進入中壓空氣。優(yōu)選的是，所述電控片為鈦合金板，并且相鄰兩電控片之間由圓板隔開。優(yōu)選的是，所述電控片與曲軸前端通過螺紋連接固定在曲軸上。優(yōu)選的是，所述曲軸前端為六角螺母。通過本發(fā)明的發(fā)動機的電控片，可以有效地、準確地控制不同氣缸的進排氣的切換，而且在該發(fā)明中進入氣缸中的壓縮空氣是通過減壓后進入氣缸內，從而在相同體積的壓縮空氣能夠使發(fā)動機的工作時間更長。


現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選但非限制性的實施例，本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點在參考附圖閱讀如下詳細描述時將變得顯而易見，其中:
圖1為本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片的總體示意 圖2為圖1中的按照本發(fā)明的移除箱體、進氣及排氣器和固定架后的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片本體的三維斜視透視 圖3為圖1中的按照本發(fā)明的移除箱體、進氣及排氣器和固定架后的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片本體的主視 圖4為圖1中的按照本發(fā)明的移除箱體、進氣及排氣器和固定架后的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片本體的側視 圖5A為圖1中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片中上箱體的結構示意 圖5B為圖1中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片中上箱體的仰視圖； 圖6為圖1中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片中連桿的結構示意 圖7為圖1中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片中連桿的側視
圖8為圖1中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片中連桿的局部剖視 圖9A為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片中A控制閥通過進氣門進氣時單缸工作的剖視 圖9B為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片中B控制閥排氣門進氣時單缸工作的剖視 圖1OA為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片中A控制閥進氣門進氣時雙缸工作的剖視 圖1OB為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片中A控制閥進氣門進氣完成時雙缸工作的剖視 圖11為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片中曲軸及控制軸的結構示意 圖12為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片中曲軸及控制軸的主視 圖13為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片中曲軸及控制軸的局部剖視 圖14為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片中控制軸的結構示意 圖15為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片中控制軸的主視 圖16A為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片中控制軸的電控片的原始狀態(tài) 圖16B為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片中控制軸旋轉120°的電控片的狀態(tài) 圖16C為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片中控制軸旋轉240°的電控片的狀態(tài) 圖17為按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機的電控片的控制系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式以下的說明本質上僅僅是示例性的而并不是為了限制本公開、應用或用途。應當理解的是，在全部附圖中，對應的附圖標記表示相同或對應的部件和特征?，F(xiàn)在參考圖1，圖1是根據(jù)本發(fā)明的可變多缸空氣動力發(fā)動機的總體示意圖。在圖1中，可變多缸空氣動力發(fā)動機包括發(fā)動機本體1、上箱體20、進排氣電控制箱30、進氣及排氣器40、油底殼50、下箱體60、曲軸14、進氣管道41、排氣管道42、固定架70。如圖1所不，高壓氣罐組(未示出)通過壓縮空氣入口管路與外接加氣站或外接加氣裝置連接，以從外界獲得所需的高壓壓縮空氣。壓縮空氣入口管路上設有流量計A、壓力計P和手控開關(未示出)。流量計A用于測量和監(jiān)控進入高壓氣罐組(未示出)的壓縮空氣的流量，而壓力計P用于測量和監(jiān)控進入高壓氣罐組(未示出)的壓縮空氣的壓力。在需要通過外接加氣裝置或加氣站對高壓氣罐組(未示出)進行加氣時，打開手控開關，高壓壓縮空氣進入高壓氣罐組(未示出)，當壓縮空氣入口管路上的流量計A和壓力計P達到規(guī)定數(shù)值時，關閉手控開關，完成高壓氣罐組(未示出)的充氣過程，這樣就可獲得額定壓力下比如30MPa的壓縮空氣。為了保證儲氣罐的安全性能，在高壓氣罐組(未示出)上可設置一個、二個或多個安全閥(未示出)。高壓氣罐組(未示出)可以是具有足夠容量的一個、二個、三個、四個或更多個高壓氣罐以串聯(lián)或并聯(lián)的形式組合而成，根據(jù)應用場合的實際需要，確定高壓氣罐組(未示出)的組成氣罐數(shù)。高壓氣罐組(未示出)通過管路連接到恒壓罐(未示出)，管路上同樣設置有分別監(jiān)測和控制壓縮空氣流量和壓力的流量計A和壓力計P以及減壓閥。減壓閥用來使高壓氣罐組(未示出)提供的高壓壓縮空氣減壓，以適當壓力送入到恒壓罐(未示出)。恒壓罐(未示出)用來穩(wěn)定來自高壓氣罐組(未示出)的高壓空氣的壓力，其壓力為l_2MPa，優(yōu)選的是，1.5PMa。繼續(xù)參閱圖1，來自恒壓罐的壓縮空氣可以通過加熱裝置加熱后經過進氣及排氣器40上的進氣管道41進入對應的氣缸1#、氣缸2#、氣缸3#、氣缸4#、氣缸5#、氣缸6#內。另外，做功完成后排出的氣體通過管道1##、管道2##、管道3##、管道4##、管道5##、管道6##匯集到一起最終經排氣管道42排出。該發(fā)動機的動力來自壓縮空氣，做功完成后排出的氣體同樣為空氣，可以將排出后的氣體直接排到大氣中不會造成污染?，F(xiàn)在參閱圖2-圖4，圖2為圖1中的按照本發(fā)明的移除箱體、進氣及排氣器和固定架后的可變多缸空氣動力發(fā)動機本體的三維斜視透視圖；圖3為圖1中的按照本發(fā)明的移除箱體、進氣及排氣器和固定架后的可變多缸空氣動力發(fā)動機本體的主視圖；圖4為圖1中的按照本發(fā)明的移除箱體、進氣及排氣器和固定架后的可變多缸空氣動力發(fā)動機本體的側視圖，其包括氣缸12、曲軸14。如圖2和圖3所不,發(fā)動機本機I包括一排氣缸，氣缸的個數(shù)為6個，具體而言，可以為2個、4個、6個、8個等。在本發(fā)明的示例中，每兩個氣缸共用一個氣缸外殼121 (見圖9)。根據(jù)圖2和圖3所不,每兩個氣缸上下分布在一個氣缸外殼121內，分別為氣缸1#、氣缸2#、氣缸3#分布在上部；氣缸4#、氣缸5#、氣缸6#分布在下部。每一氣缸12上設置有電磁閥11，電磁閥11上設置有進氣門13，排氣門15。氣缸12內容納有氣缸活塞122，氣缸活塞122通過連桿16和氣缸桿120連接到曲軸14上。曲軸14的旋轉帶動活塞在氣缸12內做往復運動。接下來參考圖5A-圖5B。圖5A-圖5B所示的上箱體20與圖1所示的下箱體60用來密閉發(fā)動機主體I。上箱體20為中間空心的大體上長方體的結構，其正面開有6個進氣孔201和6個排氣孔202。進氣及排氣器40上的管道1##、管道2##、管道3##、管道4##、管道5##、管道6##分別與氣缸1#、氣缸2#、氣缸3#、氣缸4#、氣缸5#、氣缸6#相通以作為排氣管道。當發(fā)動機的油門打開時，恒壓罐內的壓縮氣體通過進氣管道41進入氣缸12內；當氣缸做功完成后氣缸12的進氣門關閉氣體通過進氣及排氣器40上的管道1##、管道2##、管道3##、管道4##、管道5##、管道6##匯集到排氣管道42后排出。箱體的兩側板的底部開有軸頸槽204，軸頸槽204的內弧面上加工有軸頸潤滑油油槽206和潤滑油油道207，在軸頸潤滑油油槽206內注入潤滑油，以便對置于軸頸槽204內的曲軸14進行潤滑。另外，在曲軸14兩端與軸頸槽204配合處均設置有滾動軸承(未示出),軸頸潤滑油油槽206內的潤滑油可以對軸承進行潤滑。如圖5B所示，箱體203的頂部內側設置有3個噴油嘴205，每一噴油嘴205直對著每一連桿16，對連桿16進行潤滑。另外，噴油嘴205的數(shù)目根據(jù)氣缸12的增加或減少而增加或減少，即根據(jù)連桿16的增加而增加，連桿16的減少而減少。接下來結合圖6-8進一步對曲軸進行詳細的描述。氣缸活塞122通過連桿16和氣缸桿120連接到曲軸14上，連桿16的底端開有半圓槽孔，通過連桿銷130與連桿16連接在一起。連桿銷130的兩端設置有卡環(huán)170，連桿16的上端加工成半圓狀，連桿16可以在氣缸桿120的槽孔中進行轉動。連桿16與氣缸桿120的組裝件通過連桿曲軸連接上蓋18、連桿曲軸連接下蓋19安裝在曲軸14上，連桿曲軸連接上蓋18、連桿曲軸連接下蓋19的兩側開有圓孔。連桿曲軸連接上蓋18、連桿曲軸連接下蓋19為兩半圓塊，其半圓塊的中部開有半圓槽，該半圓槽的直徑約為曲柄軸142的直徑，連桿曲軸連接上蓋18、連桿曲軸連接下蓋19半圓槽與曲柄軸142的配合為間隙配合。連桿曲軸連接上蓋18與連桿曲軸連接下蓋19通過兩組連桿曲軸固定螺栓150、連桿曲軸固定螺母160連接在一起?，F(xiàn)在參考圖9A-圖9B (箭頭方向為氣體流動方向)，具體描述可變多缸空氣動力發(fā)動機的平穩(wěn)工作過程。首先參考圖9A，其示出了氣缸的內部結構。氣缸外殼121內設置有氣缸活塞122、氣缸桿120。氣缸分為氣缸左氣室123和氣缸右氣室124，并且每個氣缸室均安裝有電磁閥11。氣缸左氣室123上的電磁閥11由A閥體111-1、A橡膠密封圈112-1、A閥芯113-1、A線圈114-1、A復位彈簧115-1組成；氣缸右氣室124上的電磁閥11由B閥體111-2、B橡膠密封圈112-2、B閥芯113-2、B線圈114-2、B復位彈簧115-2組成。進一步參考圖9A和圖17。當發(fā)動機平穩(wěn)正轉時，打開發(fā)動機的油門和正轉分電器，則分電片會與氣缸1#相對應的待靜電片I,接觸，則氣缸1#的A進排氣控制閥打開，其進氣門13處的a 口會進入壓縮氣體，推動氣缸左氣室123內的氣缸活塞122向氣缸右氣室124運動，曲軸14轉過90°則分電片處于中位，離開待靜電片Γ，則氣缸1#的進氣門13關閉。此時，氣缸1#內的 壓縮氣體膨脹做功，氣體從B進排氣控制閥上的排氣門15處的c口排出。等到曲軸14再轉30°時，分電片會與氣缸2#相對應的待靜電片2'接觸，則氣缸2#會進入壓縮氣體；當曲軸14再轉過90°時，則分電片處于中位，離開待靜電片2'，則氣缸2#的進氣門13關閉。此時，靠氣缸2#內的壓縮氣體膨脹做功，氣體從B進排氣控制閥上的排氣門15處的c 口排出。等到曲軸14再轉30°時，分電片會與氣缸3#相對應的待靜電片3'接觸，則氣缸3#會進入中壓氣體。當曲軸14轉過90°時，則分電片處于中位，離開待靜電片3'，則氣缸3#的進氣門13關閉。此時，氣缸3#內的中壓氣體膨脹做功，氣體從B進排氣控制閥上的排氣門15處的c 口排出。等到曲軸再轉30°時，分電片會與氣缸1#相對應的待靜電片P接觸，則氣缸1#會進入壓縮氣體。曲軸14轉過90°時，則分電片處于中位，離開待靜電片I'，則氣缸1#的進氣門13關閉。此時,氣缸內的壓縮氣體膨脹做功，氣體從B進排氣控制閥上的排氣門15處的c 口排出。發(fā)動機平穩(wěn)工作時，其氣缸就按照氣缸1#、2#、3#以此循環(huán)做功，達到發(fā)動機平穩(wěn)運轉。接下來參考圖9B。當發(fā)動機平穩(wěn)倒轉時，打開發(fā)動機的油門和逆轉分電器，則分電片會與氣缸4#相對應的待靜電片4,接觸，此時氣缸4#的B進排氣控制閥上的進氣門13處的d 口會進入壓縮氣體，推動氣缸右氣室124內的氣缸活塞122向氣缸左氣室123運動；曲軸13逆轉過90°時，分電片處于中位，離開待靜電片4'，氣缸4#的進氣門13關閉，此時氣缸內的壓縮氣體膨脹做功，氣體從A進排氣控制閥上的排氣門15處的b 口排出。等到曲軸14再逆轉30°時，分電片會與氣缸5#相對應的待靜電片5'接觸，此時氣缸5#會進入壓縮氣體，曲軸14逆轉過90°，分電片處于中位，離開待靜電片5'，則氣缸5#的進氣門13關閉，此時氣缸內的中壓氣體膨脹做功，氣體從A進排氣控制閥上的排氣門15處的b 口排出。等到曲軸再逆轉30°時，分電片會與氣缸6#相對應的待靜電片6'接觸，此時氣缸6#會進入中壓氣體，曲軸14逆轉過90°，分電片處于中位，離開待靜電片6'，氣缸6#的進氣門13關閉，此時氣缸內的壓縮氣體膨脹做功，氣體從A進排氣控制閥上的排氣門15處的b 口排出。等到曲軸再逆轉30°時，分電片會與氣缸4#相對應的待靜電片4'接觸，此時氣缸4#會進入壓縮氣體，曲軸14逆轉過90°，分電片處于中位，離開待靜電片4'，氣缸4#的進氣門13關閉，此時氣缸內的中壓氣體膨脹做功，氣體從A進排氣控制閥上的排氣門15處的b 口排出。發(fā)動機在逆轉平穩(wěn)工作時，其氣缸就按照氣缸4#、5#、6#以此循環(huán)做功，達到發(fā)動機平穩(wěn)逆運轉。現(xiàn)在參考圖1OA和圖1OB。在發(fā)動機需要爬坡或者是加大動力時，油門啟動分電器打開，分電片會與氣缸1#相對應的待靜電片P接觸，同時氣缸5#相對應的分電片和待靜電片5'也接觸，此時氣缸1#的A進排氣控制閥打開，其進氣門13處的a 口會進入壓縮氣體，推動氣缸左氣室123內的氣缸活塞122向氣缸右氣室124運動，連桿16推動曲軸14轉動，而氣缸5#相對應的連桿16是拉動曲軸14轉動，起到雙向動力的作用。當曲軸14轉過30°角時，氣缸5#相對應的分電片與待靜電片Y相離處于中位，而此時氣缸1#相對應的連桿16還是靠壓縮氣體推動曲軸14做功，氣缸5#則是靠壓縮氣體膨脹做功，帶動連桿16以拉動曲軸14做功。當曲軸再轉30°時，氣缸1#還是像之前一樣做功，但是此時氣缸6#相對應的分電片與待靜電片6'相接觸，也就是氣缸6#的進氣門13打開，開始進入壓縮氣體，壓縮氣體推動氣缸活塞122，拉動曲軸14做功，此時靠壓縮氣體推動氣缸活塞122而拉動曲軸14做功的是6#缸，靠壓縮氣體推動氣缸活塞122，以推動曲軸14做功的是1#缸，靠壓縮空氣膨脹推動氣缸活塞122，以拉動曲軸14做功的是5#缸；當曲軸14再轉30°時，氣缸1#相對應的分電片與待靜電片I'相離而處于中位，壓縮氣體膨脹繼續(xù)做功；此時，氣缸6#相對應的連桿16還是靠壓縮氣體驅動曲軸14做功，氣缸5#則是靠壓縮氣體膨脹做功，從而帶動連桿16驅動曲軸14做功。當曲軸14再轉30°時，氣缸5#停止做功，氣缸1#繼續(xù)靠壓縮氣體膨脹做功，氣缸6#還是依靠壓縮氣體推動做功，但是此時氣缸2#相對應的分電片與待靜電片2'相接觸，氣缸2#開始做功。如此循環(huán)下去的做功順序是氣缸1#、6#、2#、4#、3#、5#，其中氣缸1#、2#、3#是靠推動曲軸14做功，氣缸4#、5#、6#是靠壓縮氣體拉動曲軸14做功。如此一來，曲軸14轉動時有多缸做功，從而加大扭矩輸出，達到爬坡或者是大動力輸出的需求。現(xiàn)在參考圖11-13，曲軸14包括曲柄140、后端141、曲柄軸142、曲軸前端146。曲柄軸142上設置有軸承143、軸承固定圈144，曲柄軸142的軸徑上加工有一個或多個潤滑油油槽145，其用來對軸承143進行潤滑。曲軸前端146設置有進排氣電控制軸17，進排氣電控制軸17上安裝有電控制片171，其端部有電控片固定端172。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，曲軸14的曲柄140將3個曲柄軸142隔開，曲柄140的數(shù)目為4個，該數(shù)目可以根據(jù)氣缸的數(shù)目增加或減少，這些均是本領域技術人員容易想到的。曲柄140上加工有通孔，其用來連接曲柄軸142，曲柄軸142通過螺母147固定在曲柄140的通孔內。為了防止曲柄140與曲柄軸142接觸處生銹，曲柄軸142的軸徑上設有潤滑油道148，來自潤滑油油槽145的潤滑油通過潤滑油道148對曲柄軸142及軸承143進行潤滑，防止其生銹。如圖14-圖15所示，進排氣電控制軸17上設有3個電控片171，其分別用于控制可變多缸空氣動力發(fā)動機的6個氣缸的進排氣過程。該電控片171為中間開有圓孔、外圈近似于圓的板，該圓孔的直徑為曲軸前端146的軸徑。各電控片之間的位置相對靜止，電控片相對于曲軸14也是相對靜止的。電控片171的材料選用防銹、耐磨的金屬或非金屬材料，例如不銹鋼、鈦合金板或高強度樹脂。另外，相連兩電控片之間由圓板隔開，并且將電控片171夾緊在其中，電控片171與電控片固定端172通過螺紋連接進行固定。接下來參考圖16A-圖16C，圖16A為發(fā)動機平穩(wěn)工作時，氣缸1#通入壓縮空氣，電控片171中的第一電控 片171-1的凸起與待靜電片Γ接觸，第一電控片171-1與第二電控片171-2相差120°，第二電控片171-2與第三電控片171-3相差120°，第三電控片171-3與第一電控片171-1相差120° ;當進排氣電控制軸17順時針旋轉120°時，第二電控片171-2的凸起與待靜電片2'接觸，氣缸2#的進氣門打開進入壓縮空氣，如圖16B所示；當進排氣電控制軸17再順時針旋轉120°時，第三電控片171-3的凸起與待靜電片3'接觸，氣缸3#的進氣門打開進入壓縮空氣，如圖16C所示?，F(xiàn)在結合圖17詳細地描述進排氣控制系統(tǒng)。進排氣控制系統(tǒng)的作用是根據(jù)電子控制單元的指令信號控制電磁閥的開啟順序。由于電磁閥具有減壓作用，其與減壓調壓閥組合就形成了調速閥，從而可以將發(fā)動機的轉速調整在一個合適的范圍內。在發(fā)動機本體I上可選擇性地設有多種傳感器，比如測量發(fā)動機轉速的速度傳感器、判斷油門踏板位置的油門電位計、測量發(fā)動機機體溫度的溫度傳感器。當發(fā)動機平穩(wěn)正轉時，發(fā)動機的油門和正轉分電器打開，分電片與氣缸1#相對應的待靜電片P接觸，氣缸1#進入壓縮氣體；曲軸轉過90°時，分電片處于中位，離開待靜電片Γ，氣缸1#的進氣門關閉，此時氣缸1#內的壓縮氣體膨脹做功。等到曲軸再轉30°時，分電片與氣缸2#相對應的待靜電片2’接觸，氣缸2#中進入壓縮氣體；當曲軸再轉過90°時,分電片處于中位,離開待靜電片2',氣缸2#的進氣門關閉,此時氣缸2#內的壓縮氣體膨脹做功。等到曲軸再轉30°時，分電片與氣缸3#相對應的待靜電片3'接觸，氣缸3#中進入壓縮氣體，當曲軸轉過90°時，分電片處于中位，離開待靜電片:V，氣缸3#的進氣門關閉，此時氣缸3#內的壓縮氣體膨脹做功。等到曲軸再轉30°時，分電片會與氣缸1#相對應的待靜電片P接觸,氣缸1#中進入壓縮氣體；曲軸轉過90°，分電片處于中位，離開待靜電片I'，氣缸1#的進氣門關閉，此時氣缸內的壓縮氣體膨脹做功。發(fā)動機在正轉平穩(wěn)工作時，其氣缸按照氣缸1#、2#、3#的次序以此循環(huán)做功，達到發(fā)動機平穩(wěn)運轉。當發(fā)動機平穩(wěn)倒轉時，發(fā)動機的油門和逆轉分電器打開，分電片與氣缸4#相對應的待靜電片V接觸,氣缸4#進入壓縮氣體；曲軸逆轉過90°，分電片處于中位，離開待靜電片4'，氣缸4#的進氣門關閉，此時氣缸內的壓縮氣體膨脹做功。等到曲軸再逆轉30°時，分電片與氣缸5#相對應的待靜電片5'接觸，氣缸5#中進入壓縮氣體；曲軸逆轉過90°時,分電片處于中位,離開待靜電片5',氣缸5#的進氣門關閉,此時氣缸內的壓縮氣體膨脹做功。等到曲軸再逆轉30°時，分電片與氣缸6#相對應的待靜電片6'接觸，氣缸6#內進入壓縮氣體；曲軸逆轉過90°時,分電片處于中位,離開待靜電片6',氣缸6#的進氣門關閉，此時氣缸內的壓縮氣體膨脹做功。等到曲軸再逆轉30°時，分電片與氣缸4#相對應的待靜電片4'接觸，氣缸4#進入壓縮氣體；曲軸逆轉過90°，分電片處于中位，離開待靜電片4',氣缸4#的進氣門關閉,此時靠氣缸內的壓縮氣體膨脹做功。發(fā)動機平穩(wěn)工作時，其氣缸就按照氣缸4#、5#、6#以此循環(huán)做功，達到發(fā)動機平穩(wěn)逆運轉。在發(fā)動機需要爬坡或者是加大動力時，油門啟動分電器打開，分電片會與氣缸1#相對應的待靜電片P接觸，同時氣缸5#相對應的分電片和待靜電片5'也接觸，此時氣缸1#的A進排氣控制閥打開，連桿推動曲軸轉動，而氣缸5#相對應的連桿拉動曲軸轉動，起到雙向動力的作用。當曲軸轉過30°時，氣缸5#相對應的分電片與待靜電片5'相離而處于中位，此時氣缸1#相對應的連桿還是靠壓縮氣體推動曲軸做功，氣缸5#則是靠壓縮氣體膨脹做功，從而帶動連桿拉動曲軸做功。當曲軸再轉30°時,氣缸1#還是像之前一樣做功,但此時氣缸6#相對應的分電片與待靜電片6'相接觸，也就是氣缸6#的進氣門打開，開始進入壓縮氣體,壓縮氣體推動氣缸活塞而拉動曲軸做功；此時，壓縮氣體推動氣缸活塞而拉動曲軸做功的是6#缸,依靠壓縮氣體推動氣缸活塞而推動曲軸做功的有1#缸，靠壓縮空氣膨脹推動氣缸活塞而拉動曲軸做功的是5#缸；當曲軸再轉30°時，氣缸1#相對應的分電片與待靜電片Γ相離而處于中位，靠壓縮氣體膨脹繼續(xù)做功；此時氣缸6#相對應的連桿還是靠壓縮氣體拉動曲軸做功，氣缸5#則是靠壓縮氣體膨脹做功，從而帶動連桿拉動曲軸做功。當曲軸再轉30°時，氣缸5#停止做功，氣缸1#繼續(xù)靠壓縮氣體膨脹做功，氣缸6#還是靠壓縮氣體推動做功，但此時氣缸2#相對應的分電片與待靜電片I'相接觸，氣缸2#開始做功。如此循環(huán)下去，做功順序按照氣缸1#、6#、2#、4#、3#、5#依次進行，其中氣缸1#、2#、3#是靠推動曲軸做功，氣缸4#、5#、6#是靠壓縮氣體拉動曲軸做功。如此一來，曲軸轉動時，多缸做功從而加大扭力提高效率，進而達到爬坡或者大動力輸出的要求。盡管參考附圖詳細地公開了本發(fā)明，但應理解的是，這些描述僅僅是示例性的，并非用來限制本發(fā)明的應用。本發(fā)明的保護范圍由附加權利要求限定，并可包括在不脫離本發(fā)明保護范圍和精神的情 況下針對本發(fā)明所作的各種變型、改型及等效方案。
權利要求
1.一種用于可變多缸空氣動力發(fā)動機的電控片，所述空氣動力發(fā)動機包括:發(fā)動機本體(I)、上箱體(20)、進排氣電控制箱(30)、進氣及排氣器(40)、油底殼(50)、下箱體(60)、固定架(70)； 所述發(fā)動機本體(I)包括:氣缸(12)、曲軸(14)、連桿(15)、氣缸桿(120)、曲柄(13)；其中， 氣缸(12)分為氣缸1#、氣缸2#、氣缸3#、氣缸4#、氣缸5#、氣缸6#,并按氣缸1#、2#、3#和氣缸4#、5#、6#上下分布； 其特征在于:電控片(171)設置在進排氣電控制軸(17)的一端，并雖進排氣電控制軸(17)的轉動而轉動。
2.如權利要求1所述的電控片，其特征在于:所述電控片(171)為中間開有圓孔、外圈近似于圓的板，該圓孔的直徑為曲軸前端(146)的軸徑。
3.如權利要求1或2所述的電控片，其特征在于:所述電控片(171)為三個，分別為第一電控片(171-1)、第二電控片(171-2)、第三電控片(171-3)。
4.如權利要求3所述的電控片，其特征在于:所述電控片(171)布置成:第一電控片(171-1)與第二電控片(171-2)相差120°，第二電控片(171-2)與第三電控片(171-3)相差120°，第三電控片(171-3)與第一電控片(171-1)相差120°。
5.如權利要求1或2所述的電控片，其特征在于:所述電控片(171)為鈦合金板，并且相鄰兩電控片(171)之間由圓板隔開。
6.如權利要求1或2所述的電控片，其特征在于:所述電控片(171)與曲軸前端(146)通過螺紋連接固定在曲軸(14)上。
7.如權利要求2所述的電控片，其特征在于:所述曲軸前端(146)為六角螺母。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種空氣動力發(fā)動機用的零部件，具體而言，涉及一種以壓縮空氣作為動力的可變多缸空氣動力發(fā)動機的電控片。本發(fā)明的可變多缸空氣動力發(fā)電機包括發(fā)動機本體(1)、上箱體(20)、進排氣電控制箱(30)、進氣及排氣器(40)、油底殼(50)、下箱體(60)、發(fā)電機固定架(70)。其中，發(fā)動機本體(1)內的進排氣電控制軸(17)一端設置有控制片(171)，控制片(171)隨著進排氣電控制軸(17)的轉動而轉動，在轉動過程中控制片(171)的凸起與對應的待靜電片接觸，從而靈活地實現(xiàn)不同氣缸(12)開閉的切換。
文檔編號F01B25/02GK103206253SQ20121032628
公開日2013年7月17日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權日2012年9月6日
發(fā)明者周登榮, 周劍 申請人:祥天控股(集團)有限公司