專利名稱：空氣動力發電機電控油門系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種油門系統，具體而言，涉及一種空氣動力發動機電控油門系統。
背景技術：
發動機被廣泛應用于各行各業中，在現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動機。這種采用燃油作為動力源的發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動機的發展和利用受到越來越多的限制。因此開發新的、潔凈的、無污染的替代能源，或者盡可能地減少燃油消耗、降低排放成為發動機發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動機總成，該發動機包括儲氣罐、空氣分配器、發動機本體、聯動器、離合器、自動變速器、差速器以及置于排氣室內的葉輪發動機。這種發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，實現了 “零排放”，并且重復利用廢氣進行發電，節省了能源，降低了成本。但這種發動機是基于傳統的四沖程發動機，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動機大大浪費了有效的做功沖程，限制了發動機的效率。并且這種發動機的尾氣未能很好地循環利用起來，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。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號為201110331809.9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動機總成，該發動機包括氣缸、缸蓋系統、進氣管路、排氣管路、活塞、連桿、曲軸、排氣凸輪軸、進氣凸輪軸、前齒輪箱系統和后齒輪箱。這種發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，實現了“零排放”，并且循環利用廢氣進行做功，節省了能源，降低了成本。但這種發動機是直列多缸發動機，控制器中的每個控制器氣門孔中只安裝一個控制器氣門，在發動機總體長度一定的情況下，限制了氣缸缸數，因而限制了發動機的總輸出功率。顯然，201110331809.9號申請所公開的這種直列多缸空氣動力發動機總輸出功率不高，發動機的構型仍然值得探索。基于申請號為201110331809.9所存在的問題，本申請的申請人在其申請號為201210063546.2的中國申請中公開了一種V型多缸空氣動力發動機，包括:多缸發動機本體、多柱體動力分配器、動力設備、控制器系統、進氣控制調速閥、壓縮氣罐組、恒壓罐、電子控制單元ECU、壓縮空氣加熱設備以及可選擇的第二供氣回路。旨在解決空氣動力發動機的輸出功率問題以及尾氣循環利用問題，從而實現經濟、高效、零排放的新型壓縮空氣發動機。但這種發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。
基于申請號為201210063546.2所存在的問題，本申請的申請人在其申請號為201210326490.5的中國申請中公開了一種可變多缸空氣動力發動機，包括:發動機本體、上箱體、進排氣電控制箱、進氣及排氣器、油底殼、下箱體、固定架。當發動機的油門打開，發動機開始供氣，進排氣電控制軸的凸起推動電控片與其中一個待靜電片接觸，則相對應的電磁閥接通并通電，進氣門打開，壓縮氣體通過電磁閥進入相對應的氣缸，進入的壓縮氣體推動氣缸桿運動，同時帶動曲軸轉動，從而輸出動力。上述的空氣發動機中的油門控制選用機械式或機械液壓式或機械氣動式，其存在調節的精度不高、對壓縮空氣的利用率不高等缺陷。
發明內容
基于上述問題，本發明提供一種空氣動力發動機電控油門系統，旨在解決調節精度不高、對壓縮空氣的利用率不高等問題，從而實現經濟、高效的電控油門系統。為此，本發明采用如下的技術方案。一種空氣動力發動機電控油門系統，其包括:氣罐組、油門執行機構、油門踏板、杠桿、油門拉線，其中，油門拉線通過杠桿與油門踏板連接，以在油門踏板被踩下時，杠桿牽動油門拉線，進而牽動油門執行機構；油門執行機構中的行程開關滑塊從水平方向逆時針轉動，小型行程開關被打開，油門執行機構中的小型直流電機啟動，進而開啟同軸相連的高壓球閥，氣罐組內的高壓空氣排出供給發動機以及其他設備使用。優選的是，所述氣罐組的每個氣罐上有一氣罐開關。在車輛啟動前需將氣罐上的氣罐開關打開，車輛長時間不工作時可以將氣罐開關進行關閉。上述方案中優選的是，氣罐組的管道上設置有單向閥。上述方案中優選的是，油門電動執行機構由半聯軸器、十字滑塊、行程開關支撐板和行程開關滑塊組成。上述方案中優選的是，行程開關支撐板和行程開關滑塊安裝在小型直流電機的電機軸上。上述方案中優選的是，行程開關滑塊與小型直流電機的電機軸之間安裝有滾珠軸承和軸承卡簧。上述方案中優選的是，行程開關支撐板轉動的最大角度為90°。上述方案中優選的是，行程開關支撐板上設有復位彈簧支撐板，該復位彈簧支撐板下連接有復位彈簧。為了保證行程開關支撐板在小型直流電機轉速增大時發生擺動，故在行程開關支撐板上設有一復位彈簧支撐板，并在復位彈簧支撐板上安裝一復位彈簧，復位彈簧的另一端固定在行程開關滑塊上。上述方案中優選的是，復位彈簧的下端連接在行程開關滑塊上。上述方案中優選的是，油門電動執行機構的半聯軸器和十字滑塊通過一短軸與高壓球閥連接在一起。更加優選的是，該油門系統還包括一電路模塊。上述方案中優選的是，電路模塊包括電源、蓄電池和電路控制板。上述方案中優選的是，所述電源為可充電電源。本發明的另一方面公開一種電路模塊。電路模塊包括電源、蓄電池和電路控制板，電源為可充電電源。該系統中的電能來自蓄電池，蓄電池為該系統中的電源充電，最終將電源內的電能供給小型直流電機和小型行程開關使用。
現在將描述如本發明的優選但非限制性的實施例，本發明的這些和其他特征、方面和優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為按照本發明的空氣動力發動機電控油門系統的結構示意 圖2為空氣動力發動機電控油門系統的圖1中油門執行機構的立體 圖3為空氣動力發動機電控油門系統的圖1中油門執行機構的主視 圖4為空氣動力發動機電控油門系統的圖1中油門執行機構的側視圖。附圖中標號:
氣罐組I，氣罐開關2，單向閥3，高壓球閥4，油門執行機構5，半聯軸器5-1，十字滑塊5-2，行程開關支撐板5-3，行程開關滑塊5-4，滾珠軸承5-5，軸承卡簧5_6，復位彈簧6，復位彈簧支撐板7，小型行程開關8，油門踏板9，杠桿10，油門拉線11，可充電電源12，蓄電池13，電路控制板14，小型直流電機15。
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。現在參考圖1，圖1描述了根據本發明的空氣動力發動機電控油門系統的結構示意圖(粗線為管道線，細線為電路連接線路)。該空氣動力發動機電控油門系統包括:氣罐組
1、油門執行機構5、油門踏板9、杠桿10、油門拉線11 ;油門踏板9被踩下，油門踏板9下的杠桿10牽動油門拉線11，油門拉線11牽動油門執行機構5中的行程開關滑塊5-4從水平方向逆時針轉動，小型行程開關8被打開，油門執行機構5中的小型直流電機15啟動，進而開啟同軸相連的高壓球閥4，氣罐組I內的高壓空氣排出，供給發動機以及其他設備使用。本發明電控油門系統的工作過程為:當車輛未啟動時，駕駛員踩踏油門踏板9，油門踏板9下的杠桿10牽動油門拉線11，隨后油門拉線11牽動油門執行機構5中的行程開關滑塊5-4從水平方向(0° )逆時針轉動。當行程開關滑塊5-4觸碰到小型行程開關8的開限位行程開關上的凸起時，開限位行程開關上的凸起被壓下，開限位行程開關被打開，油門執行機構5下的小型直流電機15啟動。油門執行機構5上的行程開關支撐板5-3隨小型直流電機15同方向轉動(轉動的最大角度為90° )，在小型直流電機15的轉速逐漸加大時，促使油門執行機構5中的十字滑塊5-2推動半聯軸器5-1轉動，從而開啟與油門執行機構5相連接的高壓球閥4。為了保證行程開關支撐板5-3在小型直流電機15轉速增大時發生擺動，故在行程開關支撐板5-3上設有一復位彈簧支撐板7，并在復位彈簧支撐板7上安裝一復位彈簧6，復位彈簧6的另一端固定在行程開關滑塊5-4上。高壓球閥4開啟后將氣罐組I上的氣缸開關2打開，氣罐組I內的高壓空氣排出，在經過高壓球閥4時按照高壓球閥4開啟空間的大小排出，經過高壓球閥4的高壓氣體最終供給發動機以及其他設備使用，從而滿足駕駛員所需要的車速。當駕駛員慢慢松開油門踏板9時，油門拉線11松弛，使得油門執行機構5中的行程開關滑塊5-4開始順時針回轉，行程開關滑塊5-4遠離小型行程開關8上的開啟方向行程開關，小型直流電機15的轉速逐漸降低，當行程開關滑塊5-4回到初始的水平位置狀態(0° )時，小型直流電機15停止運行。當駕駛員完全放開油門踏板9，油門踏板9受到慣性向上抬起，油門執行機構5中的行程開關滑塊5-4觸碰到小型行程開關8上的關限位行程開關，小型直流電機15反方向運行，使得原先開啟的高壓球閥4關閉，由于氣罐組I的管道上設置有單向閥3，所以當高壓球閥4關閉時氣罐組I內的高壓氣體停止向外排出進而停止向發動機和其他設備供氣，行程開關支撐板5-3上的復位彈簧6回位行程開關支撐板5-3隨后回到水平位置狀態(O ° )，小型直流電機15停止運行。本發明的另一方面公開一種電路模塊。電路模塊包括電源12、蓄電池13和電路控制板14，電源12為可充電電源。該系統中的電能來自蓄電池13，蓄電池13為該系統中的電源12充電，最終將電源12內的電能供給小型直流電機15和小型行程開關8使用。接下來參閱圖2-圖4詳細介紹油門執行機構。油門執行機構5由半聯軸器5-1、十字滑塊5-2、行程開關支撐板5_3和行程開關滑塊5-4組成。行程開關支撐板5-3和行程開關滑塊5-4安裝在小型直流電機15的電機軸上。行程開關滑塊5-4與小型直流電機15的電機軸之間安裝有滾珠軸承5-5和軸承卡簧5-6 ο行程開關支撐板5-3轉動的最大角度為90°。當行程開關支撐板5-3轉動90°時，高壓球閥4開啟最大，從氣罐組I內排出的氣體最多，車輛行駛的速度最快。為了保證行程開關支撐板5-3在小型直流電機15轉速增大時發生擺動，故在行程開關支撐板5-3上設有一復位彈簧支撐板7，并在復位彈簧支撐板7上安裝一復位彈簧6，復位彈簧6的另一端固定在行程開關滑塊5-4上。油門執行機構5的半聯軸器5-1和十字滑塊5-2通過一短軸與高壓球閥4連接在一起。在小型直流電機15在電源12的驅動下轉動時，油門執行機構5上的行程開關支撐板5-3隨小型直流電機15同方向轉動(轉動的最大角度為90° )，在小型直流電機15的轉速逐漸加大時，促使油門執行機構5中的十字滑塊5-2推動半聯軸器5-1轉動，從而開啟與油門執行機構5相連接的高壓球閥4，高壓球閥4開啟后將氣罐組I上的氣缸開關2打開，氣罐組I內的高壓空氣排出，在經過高壓球閥4時按照高壓球閥4開啟空間的大小排出，經過高壓球閥4的高壓氣體最終供給發動機以及其他設備使用，從而滿足駕駛員所需要的車速。盡管參考附圖詳細地公開了本發明，但應理解的是，這些描述僅僅是示例性的，并非用來限制本發明的應用。本發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明保護范圍和精神的情況下針對本發明所作的各種變型、改型及等效方案。
權利要求
1.一種空氣動力發動機電控油門系統，其包括:氣罐組(I)、油門執行機構(5)、油門踏板(9 )、杠桿(10 )、油門拉線(11)，其特征在于:油門拉線(11)通過杠桿(10 )與油門踏板(9)連接，以在油門踏板(9)被踩下時，杠桿(10)牽動油門拉線(11)，進而牽動油門執行機構(5);油門執行機構(5)中的行程開關滑塊(5-4)從水平方向逆時針轉動，小型行程開關(8)被打開，油門執行機構(5)中的小型直流電機(15)啟動，進而開啟同軸相連的高壓球閥(4)，氣罐組(I)內的高壓空氣排出供給發動機以及其他設備使用。
2.如權利要求1的油門系統，其特征在于:所述氣罐組(I)的每個氣罐上有一氣罐開關(2)。
3.如權利要求1或2的油門系統，其特征在于:所述氣罐組(I)的管道上設置有單向閥(3)。
4.如權利要求1的油門系統，其特征在于:所述油門執行機構(5)包括半聯軸器(5-1),十字滑塊(5-2)、行程開關支撐板(5-3)和行程開關滑塊(5-4)。
5.如權利要求4的油門系統，其特征在于:所述行程開關支撐板(5-3)和所述行程開關滑塊(5-4)安裝在小型直流電機(15)的電機軸上。
6.如權利要求4或5的油門系統，其特征在于:所述行程開關滑塊(5-4)與小型直流電機(15 )的電機軸之間安裝有滾珠軸承(5-5 )和軸承卡簧(5-6 )。
7.如權利要求4或5的油門系統，其特征在于:所述行程開關支撐板(5-3)轉動的最大角度為90°。
8.如權利要求7的油門系統，其特征在于:所述行程開關支撐板(5-3)上設有復位彈簧支撐板(7 )，該復位彈簧支撐板(7 )下連接有復位彈簧(6 )。
9.如權利要求8的油門系統，其特征在于:所述復位彈簧(6)的下端連接在行程開關滑塊(5-4)上。
10.如權利要求4的油門系統，其特征在于:所述油門執行機構(5)的半聯軸器(5-1)和十字滑塊(5-2)通過一短軸與高壓球閥(4)連接在一起。
全文摘要
本發明涉及一種空氣動力發動機電控油門系統，油門踏板被踩下，油門踏板下的杠桿牽動油門拉線，油門拉線牽動行程開關滑塊逆時針轉動，開限位行程開關被打開，同軸相連的小型直流電機啟動，進而開啟同軸相連的高壓球閥，氣罐組內的高壓空氣排出供給發動機以及其他設備使用；當油門踏板慢慢松開時，油門拉線松弛，行程開關滑塊順時針回轉，電機停止運行；當駕駛員完全放開油門，油門踏板受慣性向上抬起，行程開關滑塊觸碰關限位行程開關，電機反方向運行，高壓球閥關閉，氣罐組停止向發動機和其他設備供氣，電機停止運行。該系統還包括一電路模塊系統中的蓄電池為電源充電，然后連通油門控制單元，再由控制單元輸出供給電機和行程開關使用。
文檔編號F01B25/02GK103204064SQ20121056895
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月25日 優先權日2012年12月25日
發明者周登榮, 周劍 申請人:祥天控股(集團)有限公司