專利名稱：氣體啟動發動機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣體啟動發動機，尤其涉及一種能夠回收發動機制動過程中 的壓縮空氣并將回收所得壓縮空氣作為啟動動力源的發動機。
背景技術：
氣動馬達作為發動機的啟動驅動源，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境，因而是一種理想的啟動方式。但是， 現有的氣動啟動發動機中，氣動馬達所使用的壓縮空氣主要依賴空氣壓縮機得到，空氣壓 縮機在工作過程中同樣需要消耗大量的能源，并將產生噪音。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在于為了克服上述現有技術中的缺陷，提供一種氣 體啟動發動機，該發動機能夠將制動過程中產生的壓縮空氣回收并作為氣動馬達的驅動源 以啟動發動機。本實用新型的技術問題是通過提供一種如下的氣體啟動發動機得到解決的一種氣體啟動發動機，包括發動機本體；制動控制裝置，用于控制所述發動機本 體內的進氣閥的開閉進而對發動機進行制動控制；能量回收裝置，用于收集并存儲發動機 制動過程中所產生的壓縮氣體；氣動裝置，用于使用能量回收裝置中的壓縮空氣作為驅動 源以啟動發動機本體。優選地，所述制動控制裝置包括固定安裝于發動機搖臂軸支座上的殼體，殼體內 設有油路，在殼體的油路上安裝有一個與發動機ECU電連接的電磁閥，殼體上在與每個發 動機氣門橋相對應的位置設置有驅動活塞總成，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，該驅動活塞總成可以進行上下方向的運動。優選地，所述能量回收裝置包括氣瓶和安裝于氣缸蓋進氣口與發動機進氣管之間 的能量回收模塊，所述能量回收模塊的內部為一個安裝有能量分配器的空腔，發動機正常 工作進氣狀態下，新鮮空氣從進氣管經過能量分配器進入到氣缸蓋進氣口，所述能量分配 器內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，發動機制 動狀態下，壓縮空氣從氣缸蓋進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入氣瓶進行收集。優選地，能量分配器為單向閥，發動機正常工作進氣狀態下，該單向閥開啟，第一 單向閥關閉；發動機制動狀態下，單向閥關閉，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。優選地，所述啟動裝置包括氣動馬達，該氣動馬達與氣瓶之間設置安裝有起動控 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。與現有技術相比，本實用新型通過回收發動機在制動過程中所產生的壓縮空氣并 將其作為氣動馬達的驅動源，即節約了能源，又避免了現有技術中制取得壓縮空氣所產生
3的噪音，節能而環保。
圖1是本實用新型實施例氣體啟動發動機的原理示意圖；圖2是本實用新型實施例中制動控制裝置的爆炸圖；圖3是本實用新型實施例中制動控制裝置的安裝示意圖；圖4是本實用新型實施例氣體啟動發動機的局部剖視圖，主要示出了能量回收模 塊與氣缸體及進氣管組件的安裝配合關系；圖5是本實用新型實施例中能量回收模塊的正視圖；圖6是本實用新型實施例中氣瓶和氣動馬達之間的氣體管路連接關系示意圖；圖7-1為本實用新型發動機正常工作進氣狀態原理圖(圖中箭頭方向為新鮮空氣 流向)；圖7-2為本實用新型收集壓縮氣體工作狀態原理圖(圖中箭頭方向為壓縮空氣流 向)°結合附圖在其上標記以下附圖標記1-發動機本體，101-進氣閥，102-排氣閥，2-制動器組件，3_能量回收模塊， 31-進氣口(連接進氣管4)，32-出氣口(連接氣缸蓋進氣口 30)，33-出氣口(連接氣體回 收管路7)，4-進氣管組件，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，12-調節螺釘， 13-螺母，14-制動器殼體，15-圓墊片，16-泄油銷，17-驅動活塞總成，18-彈簧片，19-螺 栓，20-濾網夾，21-濾網，22-0型密封圈，23-0型密封圈，24-0型密封圈，25-濾網，26-電磁 閥，27-壓板，28-螺栓，29-氣缸蓋，30-氣缸蓋進氣口。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型的具體實施方式
進行詳細描述，但應當理解本實用 新型的保護范圍并不受具體實施方式
的限制。如圖1所示，該氣體啟動發動機包括發動機本體1 ；制動器組件2，作為制動控制 裝置，用于控制所述發動機本體1內的進氣閥101的開閉進而對發動機本體1進行制動控 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 并存儲發動機本體1在制動過程中所產生的壓縮氣體；氣動馬達10，為氣動裝置，用于使用 氣瓶8中的壓縮空氣作為驅動源以啟動發動機本體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節螺釘12 和螺母13安裝有驅動活塞總成17，在驅動活塞總成17上設有泄油銷16，在泄油銷16上方 設有圓墊片15，在驅動活塞總成17內設有濾網夾20和濾網21，在驅動活塞總成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的接觸面上設有0型密封圈22、23、24，用來加強密封性。在電磁閥沈 還設有濾網25。如圖3所示，制動器組件的制動器殼體14安裝在發動機的搖臂軸支座上，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內設有油路，電磁閥沈與發動機ECU電連接并安裝在制動器殼體14內的油路上。殼體14上的每一個驅動活塞總成 17對應地設置于每個發動機氣門橋上方。所述電磁閥在ECU發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，該驅動活塞總成17可以進行上下方向的運動。發動機的制動過程為當發動機處于壓縮狀態時，制動器組件中的電磁閥在發動 機E⑶的控制下打開油路，使驅動活塞總成17向下運動，驅動活塞總成的底面對進氣門搖 臂上的氣門橋的接觸平臺施加向下的壓力，驅動進氣閥101開啟，氣缸中的壓縮空氣從進 氣門的間隙中排出，發動機本體1做負功從而實現發動機的制動，同時排出的壓縮空氣可 回收再利用。如圖4、5所示，在發動機進氣管7和氣缸蓋的進氣口 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，空氣只能從進氣管組件4經過能量分配器5進入到氣缸蓋進氣口 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，在發動機制動過程中，從進氣門排出的壓縮氣 體從能量回收模塊3經氣體回收管路組件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，發動機正常工作時(如圖7-1所示)，新鮮空氣從進氣管4進入能量回收模塊的進氣 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進入氣缸蓋進氣口 30，發動機實現正常工作的進氣狀態；發動機制動時，壓縮空 氣從氣缸蓋進氣口 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 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 空氣進入氣體回收管路7并進入氣瓶8予以回收。如圖6所示，氣動馬達10通過三條管道與氣瓶8相連通。第一條管道中設置有起 動控制閥，該管道用于對氣動馬達10的嚙合齒輪提供動力，當接通該管道時，在壓縮氣體 的作用下，嚙合齒輪向前運動至與發動機本體1的飛輪齒圈嚙合。第二根管道設置有主啟 動閥，該管道用于對氣動馬達10的轉動軸的旋轉提供動力，當接通該管道時，在壓縮氣體 的作用下，氣動馬達10的轉動軸旋轉從而帶動發動機起動。第三根管道用于回收余氣，在 發動機啟動后，關閉第一管道和第二管道，氣動馬達10停止旋轉，并且氣動馬達10的嚙合 齒輪回縮至與發動機本體1的飛輪齒圈分離，氣動馬達10中剩余的壓縮氣體通過第三管道 返回至氣瓶8。與現有技術相比，本實用新型通過回收發動機在制動過程中所產生的壓縮空氣并 將其作為氣動馬達的驅動源，即節約了能源，又避免了現有技術中制取得壓縮空氣所產生 的噪音，節能而環保。以上公開的僅為本實用新型的一個具體實施例，但是，本實用新型并非局限于此， 任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種氣體啟動發動機，包括發動機本體，其特征在于，所述氣體啟動發動機還包括制動控制裝置，用于控制所述發動機本體內的進氣閥的開閉進而對發動機進行制動控制；能量回收裝置，用于收集并存儲發動機制動過程中所產生的壓縮氣體；氣動裝置，用于使用能量回收裝置中的壓縮空氣作為驅動源以啟動發動機本體。
2.根據權利要求1所述的氣體啟動發動機，其特征在于，所述制動控制裝置包括固定 安裝于發動機搖臂軸支座上的殼體，殼體內設有油路，在殼體的油路上安裝有一個與發動 機ECU電連接的電磁閥，殼體上在與每個發動機氣門橋相對應的位置設置有驅動活塞總 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，該驅動活塞 總成可以進行上下方向的運動。
3.根據權利要求1所述的氣體啟動發動機，其特征在于，所述能量回收裝置包括氣瓶 和安裝于氣缸蓋進氣口與發動機進氣管之間的能量回收模塊，所述能量回收模塊的內部為 一個安裝有能量分配器的空腔，發動機正常工作進氣狀態下，新鮮空氣從進氣管經過能量 分配器進入到氣缸蓋進氣口 ；所述能量分配器內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，發動機制動狀態下，壓縮空氣從氣缸蓋進氣口排出至能 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 進入氣瓶進行收集。
4.根據權利要求3所述的氣體啟動發動機，其特征在于，所述能量分配器為單向閥，發 動機正常工作進氣狀態下，所述單向閥開啟，所述第一單向閥關閉；發動機制動狀態下，所 述單向閥關閉，所述第一單向閥開啟，用于壓縮空氣的回收。
5.根據權利要求3或4所述的氣體啟動發動機，其特征在于，所述第一單向閥的開啟壓 力為 0. 5MPa。
6.根據權利要求1所述的氣體啟動發動機，其特征在于，所述氣動裝置包括氣動馬達， 該氣動馬達與氣瓶之間設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。
專利摘要本實用新型公開了一種氣體啟動發動機，包括發動機本體；制動控制裝置，用于控制所述發動機本體內的進氣閥的開閉進而對發動機進行制動控制；能量回收裝置，用于收集并存儲發動機制動過程中所產生的壓縮氣體；氣動裝置，用于使用能量回收裝置中的壓縮空氣作為驅動源以啟動發動機本體。與現有技術相比，本實用新型通過回收發動機在制動過程中所產生的壓縮空氣并將其作為氣動馬達的驅動源，既節約了能源，又避免了現有技術中制取得壓縮空氣所產生的噪音，節能而環保。
文檔編號F02D13/04GK201891516SQ201020627180
公開日2011年7月6日 申請日期2010年11月23日 優先權日2010年11月23日
發明者馮靜, 劉文元, 劉肖毅, 段振濤, 沈捷 申請人:廣西玉柴機器股份有限公司