專利名稱：用于擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動機(jī)，具體而言，涉及一種擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)用的控制機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
發(fā)動機(jī)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，在現(xiàn)代交通運(yùn)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(nèi)燃發(fā)動機(jī)。這種采用燃油作為動力源的發(fā)動機(jī)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(zhì)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(jī)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(jī)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(jī)正好滿足了這種要求。本申請的申請人在其專利文獻(xiàn)CN101413403 A(其同族國際申請為W02010051668Al)中公開一種可用于交通運(yùn)輸工具的空氣動力發(fā)動機(jī)總成，該發(fā)動機(jī)包括儲氣罐、空氣分配器、發(fā)動機(jī)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(nèi)的葉輪發(fā)動機(jī)。這種發(fā)動機(jī)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(shí)現(xiàn)了 “零排放”，并且重復(fù)利用廢氣進(jìn)行發(fā)電，節(jié)省了能源，降低了成本。但這種發(fā)動機(jī)是基于傳統(tǒng)的四沖程發(fā)動機(jī)，曲軸每旋轉(zhuǎn)720°，活塞做功一次。而作為動力源的壓縮空氣可以在進(jìn)入氣缸內(nèi)時(shí)即可推動活塞做功，而后排放，即壓縮空氣發(fā)動機(jī)的沖程實(shí)際為進(jìn)氣-膨脹沖程和排放沖程。顯然，專利文獻(xiàn)CN101413403 A所公開的這種四沖程壓縮空氣發(fā)動機(jī)大大浪費(fèi)了有效的做功沖程，限制了發(fā)動機(jī)的效率。并且這種發(fā)動機(jī)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(shí)間。基于專利申請CN101413403 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(jī)總成，該發(fā)動機(jī)包括氣缸、缸蓋系統(tǒng)、進(jìn)氣管路、排氣管路、活塞、連桿、曲軸、排氣凸輪軸、進(jìn)氣凸輪軸、前齒輪箱系統(tǒng)和后齒輪箱。這種發(fā)動機(jī)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(shí)現(xiàn)了“零排放”，并且循環(huán)利用廢氣進(jìn)行做功，節(jié)省了能源，降低了成本。但這種發(fā)動機(jī)是直列多缸發(fā)動機(jī)，控制器中的每個(gè)控制器氣門孔中只安裝一個(gè)控制器氣門，在發(fā)動機(jī)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(jī)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(jī)總輸出功率不高，發(fā)動機(jī)的構(gòu)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(jī)，包括多缸發(fā)動機(jī)本體、多柱體動力分配器、動力設(shè)備、控制器系統(tǒng)、進(jìn)氣控制調(diào)速閥、壓縮氣罐組、恒壓罐、電子控制單元ECU、壓縮空氣加熱設(shè)備以及可選擇的第二供氣回路。旨在解決空氣動力發(fā)動機(jī)的輸出功率問題以及尾氣循環(huán)利用問題，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效、零排放的新型壓縮空氣發(fā)動機(jī)。但這種發(fā)動機(jī)對壓縮空氣的利用不高，活塞缸做功時(shí)對壓縮空氣的需求量比較大。
實(shí)用新型內(nèi)容基于上述問題，本實(shí)用新型提供一種用于擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)，旨在解決結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制不靈活、機(jī)械效率不高等問題，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效的發(fā)動機(jī)控制機(jī)構(gòu)。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種用于擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)，其包括，待靜電片、擋板、待靜電片放置板、動控制分電片、動控制分電片放置板、分電片，所述動控制分電片與待靜電片接觸時(shí)，電磁閥接通，其對應(yīng)氣缸的進(jìn)氣門打開，壓縮空氣進(jìn)氣管道內(nèi)的壓縮空氣進(jìn)入氣缸；動控制分電片與待靜電片分離時(shí)，電磁閥斷電，其對應(yīng)氣缸的進(jìn)氣門關(guān)閉。優(yōu)選的是，所述分電片為邊緣凹凸不平的圓板，相鄰兩分電片之間由隔板隔開。優(yōu)選的是，所述相鄰兩隔板與分電片所形成的凹槽內(nèi)設(shè)置有滾珠軸承。優(yōu)選的是，所述滾珠軸承通過鎖緊螺母固定在一短軸上；滾珠軸承與鎖緊螺母之間設(shè)置有動控制分電片放置板。優(yōu)選的是，所述滾珠軸承與鎖緊螺母的組合體由動控制分電片放置板支撐依靠在分電片的凹槽內(nèi)。優(yōu)選的是，所述動控制分電片放置板的下端連接在旋轉(zhuǎn)軸固定架上。優(yōu)選的是，所述旋轉(zhuǎn)軸固定架通過兩小耳板固定在分電片控制機(jī)構(gòu)底座上；旋轉(zhuǎn)軸固定架內(nèi)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸。優(yōu)選的是，所述動控制分電片放置板的上端開有方槽，動控制分電片的下端置于方槽內(nèi)。優(yōu)選的是，所述動控制分電片放置板由擋板支撐，并選用有機(jī)玻璃材料。優(yōu)選的是，所述待靜電片設(shè)置在待靜電片放置板上；待靜電片按照兩排三列分布。優(yōu)選的是，所述動控制分電片、待靜電片選用黃銅材料。優(yōu)選的是，所述分電片控制機(jī)構(gòu)底座的端部連接有接線板，接線板上設(shè)置有接線頭。優(yōu)選的是，所述接線頭與該控制機(jī)構(gòu)中的蓄電池相連。

現(xiàn)在將描述根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選但非限制性的實(shí)施例，本實(shí)用新型的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)在參考附圖閱讀如下詳細(xì)描述時(shí)將變得顯而易見，其中圖I為按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)本體的三維立體圖；圖2為圖I中的按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)本體的主視圖；圖3為圖I中的按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)本體的側(cè)視圖；圖4為圖I中的按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)中連桿的結(jié)構(gòu)示意圖；[0025]圖5A為圖I中的按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)中A進(jìn)排氣控制閥通過進(jìn)氣門進(jìn)氣時(shí)單缸工作的剖視圖；圖5B為圖I中的按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)中B進(jìn)排氣控制閥進(jìn)氣時(shí)單缸工作的剖視圖；圖6A為圖I中的按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)中A進(jìn)排氣控制閥進(jìn)氣時(shí)雙缸工作的剖視圖；圖6B為圖I中的按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)中A進(jìn)排氣控制閥進(jìn)氣完成時(shí)雙缸工作的剖視圖；圖7A為圖I中的按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)中發(fā)動機(jī)后支撐架的剖視圖；圖7B為圖I中的按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)中發(fā)動機(jī)后支撐架的俯視圖；圖7C為圖I中的按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)中發(fā)動機(jī)后支撐架的側(cè)視圖；圖8為圖I中的按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)中曲軸及控制軸的局部剖視圖；圖9A為圖I中的按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)中控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)不意圖；圖9B為圖I中的按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)中控制機(jī)構(gòu)的俯視圖；圖9C為圖I中的按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)中控制機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖；圖10為圖I中的按照本實(shí)用新型的可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)中控制軸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖IlA為圖I中的按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)中控制軸的電控片的原始狀態(tài)圖；圖IlB為圖I中的按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)中控制軸旋轉(zhuǎn)120°的電控片的狀態(tài)圖；圖IlC為圖I中的按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)中控制軸旋轉(zhuǎn)240°的電控片的狀態(tài)圖；圖12為按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下的說明本質(zhì)上僅僅是示例性的而并不是為了限制本公開、應(yīng)用或用途。應(yīng)當(dāng)理解的是，在全部附圖中，對應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相同或?qū)?yīng)的部件和特征。繼續(xù)參閱圖1，氣缸50分為氣缸1#、氣缸2#、氣缸3#、氣缸4#、氣缸5#、氣缸6#，來自恒壓罐的壓縮空氣通過加熱設(shè)備加熱后經(jīng)過壓縮空氣進(jìn)氣管道70進(jìn)入氣缸50內(nèi)。壓縮空氣進(jìn)氣管道70上設(shè)置有6個(gè)出氣口，其與氣缸50上對應(yīng)氣缸1#、氣缸2#、氣缸3#、氣缸4#、氣缸5#、氣缸6#上的進(jìn)氣門51通過管道接通。該發(fā)動機(jī)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。現(xiàn)在參閱圖I至圖3，圖I為按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)本體的三維立體圖；圖2為圖I中的按照本實(shí)用新型的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)本體的主視圖；圖3為圖I中的擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)本體的側(cè)視圖，其包括控制機(jī)構(gòu)10、曲軸20、連桿30、氣缸50，儲氣罐與氣缸50之間設(shè)置有壓縮空氣進(jìn)氣管道70 ;氣缸50由發(fā)動機(jī)后支撐架60支撐，并且與氣缸支撐塊61直接連接在一起；氣缸50通過發(fā)動機(jī)后支撐架60置于發(fā)動機(jī)支撐座41上；曲軸20通過發(fā)動機(jī)前支撐架40置于發(fā)動機(jī)支撐座41上。當(dāng)發(fā)動機(jī)的油門打開，壓縮空氣經(jīng)過加熱設(shè)備加熱后，再通過壓縮空氣進(jìn)氣管道70進(jìn)入氣缸50，進(jìn)入的壓縮空氣推動連桿30運(yùn)動，同時(shí)帶動曲軸20轉(zhuǎn)動，從而輸出動力。如圖2和圖3所示，氣缸的個(gè)數(shù)優(yōu)選為6個(gè)，優(yōu)選的，可以為2個(gè)、4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)等。在本實(shí)用新型的示例中，每兩個(gè)氣缸共用一個(gè)氣缸外殼121 (見圖5A-圖6B)。根據(jù)圖2和圖3所示，每兩個(gè)氣缸上下分布在一個(gè)氣缸外殼121內(nèi)，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50上設(shè)置有電磁閥101，電磁閥101上設(shè)置有進(jìn)氣門51、排氣門52。氣缸50內(nèi)容納有氣缸活塞122，氣缸活塞122通過連桿30直接連接到曲軸20上。曲軸20的旋轉(zhuǎn)帶動活塞在氣缸50內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動。另外，當(dāng)連桿30與發(fā)動機(jī)支撐座41之間呈8。傾斜角時(shí)，氣缸活塞122運(yùn)動到上止點(diǎn)；連桿30與發(fā)動機(jī)支撐座41之間呈2。傾斜角時(shí)，氣缸活塞122運(yùn)動到下止點(diǎn)。接下來結(jié)合圖4進(jìn)一步對連桿進(jìn)行詳細(xì)的描述。氣缸活塞122通過連桿30直接連接到曲軸20上，連桿30與活塞桿120為一體；連桿30通過連桿曲軸連接上蓋31、連桿曲軸連接下蓋32安裝在曲軸20上，連桿曲軸連接上蓋31、連桿曲軸連接下蓋32的兩側(cè)開有圓孔。連桿曲軸連接上蓋31、連桿曲軸連接下蓋32為均為半圓塊，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31、連桿曲軸連接下蓋32的半圓槽與曲柄軸142的配合為間隙配合。連桿曲軸連接上蓋31與連桿曲軸連接下蓋32通過兩組連桿曲軸固定螺栓34、連桿曲軸固定螺母33連接在一起。連桿30直接與氣缸活塞122相連，使該發(fā)動機(jī)中的連接管線減少，進(jìn)而節(jié)約了空間?，F(xiàn)在參考圖5A至圖5B (箭頭方向?yàn)闅怏w流動方向)，具體描述擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的平穩(wěn)工作過程。首先參考圖5A,其不出了氣缸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。氣缸外殼121內(nèi)設(shè)置有氣缸活塞122、活塞桿120。氣缸分為氣缸左氣室123和氣缸右氣室124，并且每個(gè)氣缸室均安裝有電磁閥101。氣缸左氣室123上的電磁閥101由A閥體Ill-UA橡膠密封圈112-1、A閥芯113-1、A線圈114-1、A復(fù)位彈簧115-1組成；氣缸右氣室124上的電磁閥101由B閥體111_2、B橡膠密封圈112-2,A閥芯113-2、A線圈114_2、A復(fù)位彈簧115-2組成。進(jìn)一步參考圖5A和圖12。當(dāng)發(fā)動機(jī)平穩(wěn)正轉(zhuǎn)時(shí)，打開發(fā)動機(jī)的油門和正轉(zhuǎn)分電器，動控制分電片14'會與氣缸1#相對應(yīng)的待靜電片I'接觸，則氣缸1#的A進(jìn)排氣控制閥打開，其進(jìn)氣門51處的a 口會進(jìn)入壓縮空氣，推動氣缸左氣室123內(nèi)的氣缸活塞122向氣缸右氣室124運(yùn)動。曲軸20轉(zhuǎn)過90°，動控制分電片14'處于中位，離開待靜電片I'，氣缸1#的進(jìn)氣門51關(guān)閉。此時(shí)，氣缸1#內(nèi)的壓縮空氣膨脹做功，氣體從B進(jìn)排氣控制閥上的排氣門52處的c 口排出。等到曲軸20再轉(zhuǎn)30°時(shí)，動控制分電片25'會與氣缸2#相對應(yīng)的待靜電片2'接觸，則氣缸2#會進(jìn)入壓縮空氣；當(dāng)曲軸20再轉(zhuǎn)過90°時(shí)，動控制分電片25'處于中位,離開待靜電片2',氣缸2#的進(jìn)氣門51關(guān)閉。此時(shí),靠氣缸2#內(nèi)的壓縮空氣膨脹做功，氣體從B進(jìn)排氣控制閥上的排氣門52處的c 口排出。等到曲軸20再轉(zhuǎn)30°時(shí)，動控制分電片36'會與氣缸3#相對應(yīng)的待靜電片3'接觸，則氣缸3#會進(jìn)入壓縮空氣。當(dāng)曲軸20轉(zhuǎn)過90°時(shí)，則動控制分電片36'處于中位，離開待靜電片3'，氣缸3#的進(jìn)氣門51關(guān)閉。此時(shí)，氣缸3#內(nèi)的壓縮空氣膨脹做功，氣體從B進(jìn)排氣控制閥上的排氣門52處的c 口排出。等到曲軸再轉(zhuǎn)30°時(shí)，動控制分電片14'會與氣缸1#相對應(yīng)的待靜電片I'接觸，則氣缸1#會進(jìn)入壓縮空氣。曲軸20轉(zhuǎn)過90°時(shí)，動控制分電片14'處于中位，離開待靜電片I'，氣缸1#的進(jìn)氣門51關(guān)閉。此時(shí),氣缸內(nèi)的壓縮空氣膨脹做功,氣體從B進(jìn)排氣控制閥上的排氣門52處的c 口排出。發(fā)動機(jī)平穩(wěn)工作時(shí)，其氣缸就按照氣缸1#、2#、3#以此循環(huán)做功，達(dá)到發(fā)動機(jī)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。接下來參考圖5B。當(dāng)發(fā)動機(jī)平穩(wěn)倒轉(zhuǎn)時(shí)，打開發(fā)動機(jī)的油門和逆轉(zhuǎn)分電器，動控制分電片14'會與氣缸4#相對應(yīng)的待靜電片4'接觸，此時(shí)氣缸4#的B進(jìn)排氣控制閥上的進(jìn)氣門51處的d 口會進(jìn)入壓縮空氣，推動氣缸右氣室124內(nèi)的氣缸活塞122向氣缸左氣室123運(yùn)動；曲軸20逆轉(zhuǎn)過90°時(shí)，動控制分電片14'處于中位，離開待靜電片4'，氣缸4#的進(jìn)氣門51關(guān)閉，此時(shí)氣缸內(nèi)的壓縮空氣膨脹做功，氣體從A進(jìn)排氣控制閥上的排氣門52處的b 口排出。等到曲軸20再逆轉(zhuǎn)30°時(shí)，動控制分電片25'會與氣缸5#相對應(yīng)的待靜電片5'接觸，此時(shí)氣缸5#會進(jìn)入壓縮空氣，曲軸20逆轉(zhuǎn)過90°，動控制分電片25'處于中位，離開待靜電片5'，則氣缸5#的進(jìn)氣門51關(guān)閉，此時(shí)氣缸內(nèi)的壓縮空氣膨脹做功，氣體從A進(jìn)排氣控制閥上的排氣門52處的b 口排出。等到曲軸再逆轉(zhuǎn)30°時(shí)，動控制分電片36'會與氣缸6#相對應(yīng)的待靜電片6'接觸，此時(shí)氣缸6#會進(jìn)入壓縮空氣，曲軸20逆轉(zhuǎn)過90° ,動控制分電片36'處于中位,離開待靜電片6',氣缸6#的進(jìn)氣門51關(guān)閉,此時(shí)氣缸內(nèi)的壓縮空氣膨脹做功，氣體從A進(jìn)排氣控制閥上的排氣門52處的b 口排出。等到曲軸再逆轉(zhuǎn)30°時(shí)，動控制分電片14'會與氣缸4#相對應(yīng)的待靜電片4'接觸，此時(shí)氣缸4#會進(jìn)入壓縮空氣，曲軸20逆轉(zhuǎn)過90°，動控制分電片14'處于中位，離開待靜電片4'，氣缸4#的進(jìn)氣門51關(guān)閉，此時(shí)氣缸內(nèi)的壓縮空氣膨脹做功，氣體從A進(jìn)排氣控制閥上的排氣門52處的b 口排出。發(fā)動機(jī)在逆轉(zhuǎn)平穩(wěn)工作時(shí)，其氣缸就按照氣缸4#、5#、6#以此循環(huán)做功，達(dá)到發(fā)動機(jī)平穩(wěn)逆運(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在參考圖6A和圖6B。在發(fā)動機(jī)需要爬坡或者是加大動力時(shí)，油門啟動分電器打開，動控制分電片14'會與氣缸1#相對應(yīng)的待靜電片I'接觸，同時(shí)氣缸5#相對應(yīng)的動控制分電片25'和待靜電片5'也接觸，此時(shí)氣缸1#的A進(jìn)排氣控制閥打開，其進(jìn)氣門51處的a 口會進(jìn)入壓縮空氣，推動氣缸左氣室123內(nèi)的氣缸活塞122向氣缸右氣室124運(yùn)動，連桿30推動曲軸20轉(zhuǎn)動，而氣缸5#相對應(yīng)的連桿30是拉動曲軸20轉(zhuǎn)動，起到雙向動力的作用。當(dāng)曲軸20轉(zhuǎn)過30°角時(shí)，氣缸5#相對應(yīng)的動控制分電片25'與待靜電片5'相離處于中位，而此時(shí)氣缸1#相對應(yīng)的連桿30還是靠壓縮空氣推動曲軸20做功，氣缸5#則是靠壓縮空氣膨脹做功，帶動連桿30以拉動曲軸20做功。當(dāng)曲軸再轉(zhuǎn)30°時(shí)，氣缸1#還是像之前一樣做功，但是此時(shí)氣缸6#相對應(yīng)的動控制分電片36'與待靜電片6'相接觸，也就是氣缸6#的進(jìn)氣門51打開，開始進(jìn)入壓縮空氣，壓縮空氣推動氣缸活塞122，拉動曲軸20做功，此時(shí)靠壓縮空氣推動氣缸活塞122而拉動曲軸20做功的是6#缸，靠壓縮空氣推動氣缸活塞122，以推動曲軸20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20做功的是5#缸；當(dāng)曲軸20再轉(zhuǎn)30°時(shí)，氣缸1#相對應(yīng)的動控制分電片14'與待靜電片I'相離而處于中位，壓縮空氣膨脹繼續(xù)做功；此時(shí)，氣缸6#相對應(yīng)的連桿30還是靠壓縮空氣驅(qū)動曲軸20做功，氣缸5#則是靠壓縮空氣膨脹做功，從而帶動連桿30驅(qū)動曲軸20做功。當(dāng)曲軸20再轉(zhuǎn)30°時(shí)，氣缸5#停止做功，氣缸1#繼續(xù)靠壓縮空氣膨脹做功，氣缸6#還是依靠壓縮空氣推動做功，但是此時(shí)氣缸2#相對應(yīng)的動控制分電片25,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20做功，氣缸4#、5#、6#是靠壓縮空氣拉動曲軸20做功。如此一來，曲軸20轉(zhuǎn)動時(shí)有多缸做功，從而加大扭矩輸出，達(dá)到爬坡或者是大動力輸出的需求。接下來參考圖7A-7C，其示出了發(fā)動機(jī)后支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖。發(fā)動機(jī)后支撐架60由氣缸支撐塊61、擺動支撐架軸62、耳板64組成，氣缸支撐塊61內(nèi)設(shè)置有軸承63。耳板64設(shè)置在擺動支撐架軸62的兩端，氣缸支撐塊61與擺動支撐架軸62的組裝件由2個(gè)耳板64支撐在發(fā)動機(jī)支撐座41上。因?yàn)闅飧字螇K61的內(nèi)部設(shè)置有軸承63，所以當(dāng)氣缸50隨連桿30的推動進(jìn)行擺動時(shí)，氣缸支撐塊61就會繞著擺動支撐架軸62進(jìn)行擺動。氣缸50的底座與氣缸支撐塊61通過焊接的方式連接在一起，氣缸50隨著連桿30的推動而轉(zhuǎn)動，故要求氣缸支撐塊61與擺動支撐架軸62之間的轉(zhuǎn)動靈活、機(jī)械傳遞效率高，因此軸承63優(yōu)先選用滾珠軸承。現(xiàn)在參考圖8，曲軸20包括曲柄140、后端141、曲柄軸142、曲軸前端146。曲柄軸142上設(shè)置有軸承143、軸承固定圈144，曲柄軸142的軸徑上加工有一個(gè)或多個(gè)潤滑油油槽145，其用來對軸承143進(jìn)行潤滑。曲軸前端146設(shè)置有進(jìn)排氣電控制軸17，進(jìn)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。在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，曲軸20的曲柄140將3個(gè)曲柄軸142隔開，曲柄140的數(shù)目為4個(gè)，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(lǐng)域技術(shù)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(nèi)。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(shè)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(jìn)行潤滑，防止其生銹。另外，在曲軸20的一端安裝有控制機(jī)構(gòu)10，另一端安裝有手輪21。當(dāng)曲軸20上的控制機(jī)構(gòu)10與曲軸前端146加工成一體時(shí)，那么該手輪21只是起到配重的作用，用來使該發(fā)動機(jī)的左右兩邊保持平衡。在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，為了節(jié)約加工成本，在曲軸20加工組裝完成后，將控制機(jī)構(gòu)10上的分電片15、隔板15-1通過人工裝配在曲軸前端146上，曲軸前端146由緊固螺母113鎖緊固定。因?yàn)橄噜弮煞蛛娖?5之間始終要相差120°，當(dāng)發(fā)動機(jī)工作一定時(shí)間后該分電片15之間相差的角度發(fā)生變化時(shí)，停機(jī)通過旋轉(zhuǎn)手輪21來修正校對這個(gè)相差角度。此外，該手輪21還起到配重的作用，用來使該發(fā)動機(jī)的左右兩邊保持平衡。如圖9A-9C所示，控制機(jī)構(gòu)10包括待靜電片11、擋板13、待靜電片放置板17、動控制分電片16、動控制分電片放置板14、分電片15。分電片15采用耐磨金屬加工；動控制分電片、待靜電片11均采用黃銅加工，具有很好的導(dǎo)電性。分電片15安裝于曲軸前端146上，相鄰兩分電片15之間相差120°，并且相鄰兩分電片15之間由隔板15-1隔開。[0056]分電片15為凸凹不平的圓板,每一分電片15由兩隔板15-1夾緊,分電片15與兩邊隔板15-1所形成的凹槽內(nèi)設(shè)置有滾珠軸承114。該滾珠軸承114通過鎖緊螺母112固定在一短軸上；滾珠軸承114與鎖緊螺母112之間設(shè)置有動控制分電片放置板14。該動控制分電片放置板14為有機(jī)玻璃加工，具有絕緣性。所述滾珠軸承114與鎖緊螺母112的組合體通過動控制分電片放置板14支撐在分電片15上。動控制分電片放置板14開有方槽,動控制分電片16的下端插在方槽內(nèi)。動控制分電片放置板14的下端安裝在旋轉(zhuǎn)軸固定架18上，當(dāng)動控制分電片放置板14上的動控制分電片16在曲軸20旋轉(zhuǎn)時(shí)向前推動時(shí)，動控制分電片16與待靜電片11接觸，進(jìn)而推動動控制分電片放置板14繞旋轉(zhuǎn)軸111發(fā)生擺動。旋轉(zhuǎn)軸固定架18通過兩小耳板固定在分電片控制機(jī)構(gòu)底座12上。當(dāng)曲軸20轉(zhuǎn)動時(shí)，分電片15也隨之轉(zhuǎn)動，卡在分電片15與隔板15-1形成的凹槽內(nèi)的滾珠軸承114也隨之轉(zhuǎn)動，在分電片15的凸出部分與滾珠軸承114接觸時(shí)，滾珠軸承114被向前推移，此時(shí)動控制分電片放置板14上的動控制分電片16向前推動與待靜電片11接觸，電磁閥101接通，其對應(yīng)氣缸50的進(jìn)氣門51打開，壓縮空氣進(jìn)氣管道70內(nèi)的壓縮空氣進(jìn)入氣缸50。當(dāng)分電片15的凸起離開滾珠軸承114時(shí)，動控制分電片16與待靜電片11分離時(shí)電磁閥101斷電，其對應(yīng)氣缸50的進(jìn)氣門51關(guān)閉。如圖10所示，控制機(jī)構(gòu)的控制體上設(shè)有3個(gè)電控片171，其分別用于控制擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的6個(gè)氣缸的進(jìn)排氣過程。各電控片之間的位置相對靜止，電控片相對于曲軸20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，例如不銹鋼或高強(qiáng)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(jìn)行固定。接下來參考圖IlA-圖11C，圖IlA為發(fā)動機(jī)平穩(wěn)工作時(shí)，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r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(dāng)進(jìn)排氣電控制軸17順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°時(shí)，第二電控片171-2的凸起與待靜電片2'接觸，氣缸2#的進(jìn)氣門打開進(jìn)入壓縮空氣，如圖IlB所示；當(dāng)進(jìn)排氣電控制軸17再順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°時(shí)，第三電控片171-3的凸起與待靜電片3'接觸，氣缸3#的進(jìn)氣門打開進(jìn)入壓縮空氣，如圖IlC所示?，F(xiàn)在結(jié)合圖12詳細(xì)地描述進(jìn)排氣控制系統(tǒng)。進(jìn)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(diào)壓閥組合就形成了調(diào)速閥，從而可以將發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。在發(fā)動機(jī)本體上可選擇性地設(shè)有多種傳感器，比如測量發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的速度傳感器、判斷油門踏板位置的油門電位計(jì)、測量發(fā)動機(jī)機(jī)體溫度的溫度傳感器。圖12中的待靜電片I'控制氣缸1#的開閉；待靜電片2'控制氣缸2#的開閉；待靜電片3'控制氣缸3#的開閉；待靜電片4'控制氣缸4#的開閉；待靜電片5'控制氣缸5#的開閉；待靜電片6'控制氣缸6#的開閉。該控制機(jī)構(gòu)由蓄電池所驅(qū)動，蓄電池與接線板19上的接線頭110 (如圖9C)連接，其負(fù)極上連接有動控制分電片14'、動控制分電片25'、動控制分電片36'，正極與正轉(zhuǎn)分電器B、逆轉(zhuǎn)分電器A連接；發(fā)動機(jī)本體I的進(jìn)排氣電控制軸17外設(shè)有待靜電片組。所述蓄電池與正轉(zhuǎn)分電器B、逆轉(zhuǎn)分電器A之間設(shè)有總開關(guān)。當(dāng)發(fā)動機(jī)本體I平穩(wěn)正轉(zhuǎn)時(shí)正轉(zhuǎn)分電器B打開，分電片與對應(yīng)的待靜電片接觸，該氣缸進(jìn)入壓縮空氣，曲軸20轉(zhuǎn)動；當(dāng)發(fā)動機(jī)本體I平穩(wěn)倒轉(zhuǎn)時(shí)逆轉(zhuǎn)分電器A打開，分電片與對應(yīng)的待靜電片接觸，該氣缸進(jìn)入壓縮空氣，曲軸20轉(zhuǎn)動；當(dāng)在爬坡或要加大動力時(shí)，總開關(guān)打開，分電片與對應(yīng)的待靜電片接觸，該氣缸進(jìn)入壓縮空氣，連桿30推動曲軸20轉(zhuǎn)動，同時(shí)另一氣缸的分電片與相對應(yīng)的待靜電片接觸，該氣缸的連桿30拉動曲軸20轉(zhuǎn)動。該控制機(jī)構(gòu)中的動控制分電片14'與待靜電片I'、待靜電片4'對應(yīng)；動控制分電片25'與待靜電片2'、待靜電片5'對應(yīng)；分動控制電片36'與待靜電片3'、待靜電片6'對應(yīng)。待靜電片I'和待靜電片4'相對動控制分電片14'呈上下分布；待靜電片2，和待靜電片5'相對動控制分電片25'呈上下分布；待靜電片3'和待靜電片6'相對動控制分電片36'呈上下分布。盡管參考附圖詳細(xì)地公開了本實(shí)用新型，但應(yīng)理解的是，這些描述僅僅是示例性的，并非用來限制本實(shí)用新型的應(yīng)用。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由附加權(quán)利要求限定，并可包括在不脫離本實(shí)用新型保護(hù)范圍和精神的情況下針對本實(shí)用新型所作的各種變型、改型及等效方案。
權(quán)利要求1.一種用于擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)，其包括，待靜電片(11)、擋板(13)、待靜電片放置板(17)、動控制分電片(16)、動控制分電片放置板(14)、分電片(15)，其特征在于所述動控制分電片(16)與待靜電片(11)接觸時(shí)，電磁閥(101)接通，其對應(yīng)氣缸(50)的進(jìn)氣門(51)打開，壓縮空氣進(jìn)氣管道(70)內(nèi)的壓縮空氣進(jìn)入氣缸(50)；動控制分電片(16)與待靜電片(11)分離時(shí)，電磁閥(101)斷電，其對應(yīng)氣缸(50)的進(jìn)氣門(51)關(guān)閉。
2.如權(quán)利要求I所述的用于擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)，其特征在于所述分電片(15)為邊緣凹凸不平的圓板，相鄰兩分電片(15)之間由隔板(15-1)隔開。
3.如權(quán)利要求2所述的用于擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)，其特征在于所述相鄰兩隔板(15-1)與分電片(15)所形成的凹槽內(nèi)設(shè)置有滾珠軸承(114)。
4.如權(quán)利要求3所述的用于擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)，其特征在于所述滾珠軸承(114)通過鎖緊螺母(112)固定在一短軸上；滾珠軸承(114)與鎖緊螺母(112)之間設(shè)置有動控制分電片放置板(14)。
5.如權(quán)利要求4所述的用于擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)，其特征在于所述滾珠軸承(114)與鎖緊螺母(112)的組合體由動控制分電片放置板(14)支撐依靠在分電片(15)的凹槽內(nèi)。
6.如權(quán)利要求4或5所述的用于擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)，其特征在于所述動控制分電片放置板(14)的下端連接在旋轉(zhuǎn)軸固定架(18)上。
7.如權(quán)利要求6所述的用于擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)軸固定架(18)通過兩小耳板固定在分電片控制機(jī)構(gòu)底座(12)上；旋轉(zhuǎn)軸固定架(18)內(nèi)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸(111)。
8.如權(quán)利要求6所述的用于擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)，其特征在于所述動控制分電片放置板(14)的上端開有方槽，動控制分電片(16)的下端置于方槽內(nèi)。
9.如權(quán)利要求6所述的用于擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)，其特征在于所述動控制分電片放置板(14)由擋板(13)支撐，并選用有機(jī)玻璃材料。
10.如權(quán)利要求8所述的用于擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)，其特征在于所述動控制分電片放置板(14)由擋板(13)支撐，并選用有機(jī)玻璃材料。
11.如權(quán)利要求I所述的用于擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)，其特征在于所述待靜電片(11)設(shè)置在待靜電片放置板(17)上；待靜電片(11)按照兩排三列分布。
12.如權(quán)利要求I或8或9或10所述的用于擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)，其特征在于所述動控制分電片(16)、待靜電片(11)選用黃銅材料。
13.如權(quán)利要求7所述的用于擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)，其特征在于所述分電片控制機(jī)構(gòu)底座(12)的端部連接有接線板(19)，接線板(19)上設(shè)置有接線頭(110)。
14.如權(quán)利要求13所述的用于擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)，其特征在于所述接線頭(110)與該控制機(jī)構(gòu)中的蓄電池相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)，具體而言，涉及一種用于擺動式可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動時(shí)，曲軸前端上的分電片也隨之轉(zhuǎn)動，卡在分電片與隔板形成的凹槽內(nèi)的滾珠軸承也隨之轉(zhuǎn)動，在分電片的凸出部分與滾珠軸承接觸時(shí)，滾珠軸承被向前推移，此時(shí)動控制分電片放置板上的動控制分電片被向前推動與待靜電片接觸，電磁閥接通，其對應(yīng)氣缸的進(jìn)氣門打開，壓縮空氣進(jìn)氣管道內(nèi)的壓縮空氣進(jìn)入氣缸；當(dāng)分電片的凸起離開滾珠軸承時(shí)，動控制分電片與待靜電片分離，電磁閥斷電，其對應(yīng)氣缸的進(jìn)氣門關(guān)閉。
文檔編號F01B15/04GK202810947SQ20122049312
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者周登榮, 周劍 申請人:祥天控股(集團(tuán))有限公司