專利名稱：天然氣和壓縮空氣混合動力裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種動力裝置，尤其是涉及汽車用動力裝置。
背景技術：
目前，世界汽車保有量超過10億輛，并以每年3. 6%的速度遞增。汽車污染排放給人類環(huán)境帶來極大的壓力，且不斷消耗大量的不可再生的礦物資源，人類一直在探索一種污染少而經(jīng)濟實用的新型汽車?，F(xiàn)有技術中出現(xiàn)了多種使用油電混合動力裝置的汽車，例如電池內燃機混合動力汽車或燃料電池混合動力汽車等。這些混合動力裝置是將發(fā)動機和輔助動力單元進行組合，共同驅動傳動裝置帶動負載運動。油電混合動力裝置包括電動系統(tǒng)和發(fā)動機，電動系統(tǒng)中的電池為電動機提供動力，輔助發(fā)動機驅動負載運轉，可以有效降低發(fā)動機的功耗，減少污染排放。但是車用電池存在功率小、體積大的特點，循環(huán)壽命低，充電時間長，造價高，而且電池本身也存在著嚴重的二次污染，限制了油電混合動力裝置的廣泛使用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)能環(huán)保、安全可靠的天然氣和壓縮空氣混合動力裝置。本發(fā)明的技術解決方案是一種天然氣和壓縮空氣混合動力裝置，它包括天然氣發(fā)動機、空氣壓縮機、儲氣罐、氣動馬達和傳動系統(tǒng)，其中天然氣發(fā)動機的動力輸出端分別連接傳動系統(tǒng)和空氣壓縮機，空氣壓縮機用于為儲氣罐提供壓縮空氣，儲氣罐的空氣出口連通氣動馬達，氣動馬達的動力輸出端連接傳動系統(tǒng)。天然氣發(fā)動機可以為空氣壓縮機提供動力，將機械能轉化為氣壓能，儲存在儲氣罐內，在啟動或加速時，利用儲氣罐內的壓縮空氣推動氣動馬達運轉，將氣壓能轉化為機械能，驅動傳動系統(tǒng)，作為天然氣發(fā)動機的輔助動力，提高加速和啟動時的性能；當需要制動時，天然氣發(fā)動機可以停機，傳動系統(tǒng)在慣性作用下帶動氣動馬達旋轉，通過氣動馬達控制閥調節(jié)，壓縮空氣，向儲氣罐內補充氣體，從而將制動能量有效的回收，整個裝置耦合了天然氣發(fā)動機和壓縮空氣動力系統(tǒng)，使用安全可靠，節(jié)能高效。所述天然氣發(fā)動機為液化天然氣發(fā)動機或壓縮天然氣發(fā)動機，可以適用現(xiàn)有的各種天然氣發(fā)動機，減少改造成本。本發(fā)明的優(yōu)點是將天然氣發(fā)動機和壓縮空氣動力系統(tǒng)的耦合，節(jié)能環(huán)保，成本低廉；能量利用率更高，具有很好的推廣前景。


附圖1為本發(fā)明實施例的結構示意1、天然氣發(fā)動機，2、空氣壓縮機，3、儲氣罐，4、氣動馬達，5、傳動系統(tǒng)，6、負載。
具體實施例方式實施例
參閱圖1，為一種天然氣和壓縮空氣混合動力裝置應用在車輛上的結構示意圖，它包括天然氣發(fā)動機1、空氣壓縮機2、儲氣罐3、氣動馬達4和傳動系統(tǒng)5以及由傳動系統(tǒng)5驅動的負載6，其中天然氣發(fā)動機1的動力輸出端分別連接傳動系統(tǒng)5和空氣壓縮機2，空氣壓縮機2用于為儲氣罐3提供壓縮空氣，儲氣罐3的空氣出口連通氣動馬達4，氣動馬達4的動力輸出端連接傳動系統(tǒng)5。本實施例中，天然氣發(fā)動機1可以是液化天然氣發(fā)動機(LNG)或壓縮天然氣發(fā)動機(CNG)?？諝鈮嚎s機2、儲氣罐3、氣動馬達4和傳動系統(tǒng)5均為現(xiàn)有設備，其之間的連接為常規(guī)技術。當汽車啟動和加速時，天然氣發(fā)動機1工作，其動力輸出端連接傳動系統(tǒng)5，將機械能傳遞給傳動系統(tǒng)5帶動負載6運轉；儲氣罐3釋放壓縮空氣，將氣壓能傳遞給氣動馬達 4，氣動馬達4運轉，將氣壓能轉化為機械能，氣動馬達4動力輸出端通過傳動系統(tǒng)5驅動負載6運轉。通過天然氣發(fā)動機1和儲氣罐3同時向傳動系統(tǒng)5傳遞能量，提高了啟動和加速性能，在中小負荷工況時，天然氣發(fā)動機1通過空氣壓縮機2向儲氣罐3儲能，提高天然氣發(fā)動機1的負荷率，減少怠速時間，提高了天然氣發(fā)動機1的效率。當汽車需要減速制動時，天然氣發(fā)動機1停止向傳動系統(tǒng)5傳遞能量，傳動系統(tǒng)5 和負載6的慣性帶動氣動馬達4運轉，氣動馬達通過調節(jié)控制閥向儲氣罐3輸出壓縮空氣， 補充消耗，從而將制動時的能量回收。此時天然氣發(fā)動機1工作在怠速狀態(tài)下，也可以同時驅動空氣壓縮機2運轉，將機械能轉化為氣壓能，儲存在儲氣罐3內。通過現(xiàn)有的傳動、離合系統(tǒng)，便可以實現(xiàn)對天然氣發(fā)動機1和空氣壓縮機2以及氣動馬達4的變速控制，保證天然氣發(fā)動機1工作在最佳燃氣經(jīng)濟區(qū)，降低天然氣的消耗。上列詳細說明是針對本發(fā)明之一可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均應包含于本案的專利范圍中。
權利要求
1.一種天然氣和壓縮空氣混合動力裝置，其特征在于它包括天然氣發(fā)動機、空氣壓縮機、儲氣罐、氣動馬達和傳動系統(tǒng)，其中天然氣發(fā)動機的動力輸出端分別連接傳動系統(tǒng)和空氣壓縮機，空氣壓縮機用于為儲氣罐提供壓縮空氣，儲氣罐的空氣出口連通氣動馬達，氣動馬達的動力輸出端連接傳動系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的天然氣和壓縮空氣混合動力裝置，其特征在于所述天然氣發(fā)動機為液化天然氣發(fā)動機或壓縮天然氣發(fā)動機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種天然氣和壓縮空氣混合動力裝置，它包括天然氣發(fā)動機、空氣壓縮機、儲氣罐、氣動馬達和傳動系統(tǒng)，其中天然氣發(fā)動機的動力輸出端分別連接傳動系統(tǒng)和空氣壓縮機，空氣壓縮機用于為儲氣罐提供壓縮空氣，儲氣罐的空氣出口連通氣動馬達，氣動馬達的動力輸出端連接傳動系統(tǒng)。本發(fā)明的優(yōu)點是將天然氣發(fā)動機和壓縮空氣動力系統(tǒng)的耦合，節(jié)能環(huán)保，成本低廉；能量利用率更高，具有很好的推廣前景。
文檔編號B60K6/12GK102431432SQ20111036433
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權日2011年11月17日
發(fā)明者丁樺, 張克武, 曲延濤, 陳守良 申請人:廣州中國科學院工業(yè)技術研究院