專利名稱：低溫液態(tài)氣體發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種動力裝置，具體是涉及一種以低溫液態(tài)氣體作為發(fā)動機動力源的動力裝置。
公知技術(shù)的發(fā)動機一般采用汽油等作為發(fā)動機的燃料，它們的共同問題是消耗能源，排放廢氣，污染環(huán)境，危害人們的健康。于是人們不斷地尋求采用其他環(huán)保能源來代替汽柴油等燃料，有人發(fā)明了氣動發(fā)動機，如申請(專利)號為97115790、申請日為1997.09.18、名稱為氣動發(fā)動機的專利申請，它由高壓氣瓶、閥、活塞、汽缸、曲軸總成、輔助機構(gòu)等組成，儲氣瓶里的高壓氣體沖進氣缸內(nèi)，在氣缸里猛烈膨脹，利用這個膨脹力去推動活塞做功，然后再借助機構(gòu)推動活塞向上運動，回收釋放出來的氣體再作循環(huán)使用，工作是封閉式循環(huán)。該發(fā)動機雖然沒有廢氣排放，節(jié)約能源，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作效率較低，其工作效率在30％以下。也有人采用低溫液體作為發(fā)動機工作物質(zhì)的，如申請(專利)號為95117008、名稱為用低溫液體作為發(fā)動機工作物質(zhì)的方法及內(nèi)循環(huán)裝置，它由壓縮機、膨脹室液氧貯存罐、液泵、噴嘴、葉輪、止回閥組成一個非循環(huán)系統(tǒng)，是利用處在液態(tài)氧沸點以下的低溫液體在常溫下會立即氣化，其體積突然膨脹，進而產(chǎn)生爆炸性沖擊效應(yīng)的特性來產(chǎn)生動力，從而推動活塞或葉輪做功，其內(nèi)循環(huán)裝置是通過把做功后排出的氣體分成兩個部分，其中的一部分氣體是通過一系列降溫措施而重新回到液體狀態(tài)，而另一部分氣體則是通過二次換熱來恢復(fù)到常溫氣體狀態(tài)，從而實現(xiàn)做功物質(zhì)的內(nèi)循環(huán)。由于低溫液體不斷地向膨脹室噴射，膨脹室內(nèi)溫度無法長期保持在常溫狀態(tài)，噴射的時間越長，噴射的低溫液體越多，其內(nèi)溫度相對越低，液體無法很快氣化，體積不能突然膨脹，因而采用上述方法及結(jié)構(gòu)的發(fā)動機效率更低，在實際上根本無法達(dá)到實用狀態(tài)。
本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、實用性強、工作效率相對較高的以低溫液態(tài)氣體作為發(fā)動機工作能源的動力裝置。
為達(dá)到上述目的，本實用新型是采用如下方法它是將低溫液態(tài)氣體貯存罐、連接管路、貯氣缸、節(jié)氣門機構(gòu)、氣缸、排氣管路組成一個非循環(huán)系統(tǒng)，由低溫液態(tài)氣體貯存罐、貯氣缸、貯存罐與貯氣缸的連接管路、節(jié)氣門機構(gòu)、排氣管路和發(fā)動機體部分及控制器部分組成，發(fā)動機體部分包括氣缸、發(fā)電機、起動機及連動組件構(gòu)成，在貯氣缸內(nèi)設(shè)有加溫裝置，連接管路上接有止回閥、低溫液體泵和液態(tài)氣體的氣化裝置，排氣管路與氣缸相接，節(jié)氣門機構(gòu)設(shè)在貯氣缸與發(fā)動機體的氣缸間，貯氣缸內(nèi)設(shè)有溫度、壓力傳感器，加溫裝置、溫度傳感器、壓力傳感器均與控制器電連接。
節(jié)氣門機構(gòu)包括兩個滑片，即加減速踏板的節(jié)氣門滑片和氣門滑片，踏板下還設(shè)有復(fù)位彈簧，氣門滑片上也裝有復(fù)位彈簧。
在排氣管路上設(shè)有余熱回收裝置，該余熱回收裝置與進氣管路貼在一起。
連接管路上的氣化裝置為一蒸發(fā)器，其外還接有一風(fēng)扇。
連接管路上還接有液相閥。
貯存罐壁接有充液管閥、安全閥、液位計、壓力表及氣相閥，氣缸連有接地線。
采用上述結(jié)構(gòu)后，由于采用液態(tài)氣體作為發(fā)動機的動力源，不產(chǎn)生污染，符合環(huán)保要求，采用了液態(tài)氣體多次氣化吸熱升溫，能有效提高工作效率，節(jié)氣門及控制器的采用，保證貯氣缸壓力在一定的范圍內(nèi)，貯存罐設(shè)有安全閥等，安全性有保證，整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，各部件制造技術(shù)成熟，制造也較容易，發(fā)動機除克服發(fā)電機和活塞慣性所產(chǎn)生的阻力外，其余的能量做有用功，其工作效率達(dá)60％以上，所需的低溫液態(tài)氣體可由鋼鐵廠或發(fā)電站生產(chǎn)，其來源豐富，并可循環(huán)使用；該發(fā)動機是一種比較理想的環(huán)保發(fā)動機，可用于汽車、摩托車、環(huán)保發(fā)電機等領(lǐng)域的動力設(shè)備。
以下結(jié)合附圖和實施例作進一步說明。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的電路原理圖。
如
圖1、圖2所示，本實用新型的發(fā)動機由液態(tài)氣體液氮貯存罐3、止回閥5、低溫液體泵6、蒸發(fā)器8、貯氣缸20、發(fā)動機部分及控制器CPU部分組成，發(fā)動機部分包括氣缸22、機座9及連動組件，連動組件包括凸輪17、連桿11、活塞及曲軸10、齒輪12和平行輪13構(gòu)成，發(fā)動機上還設(shè)有發(fā)電機15和起動機14，貯存罐3壁有保溫層2，它接有充液管閥31、安全閥29及氣相閥30，貯存罐3還接有液位計1和壓力表32，止回閥5、低溫液體泵6、蒸發(fā)器8依次接在貯存罐3和貯氣缸20之間，其間還有液相閥4，在貯氣缸20內(nèi)有加熱絲24，貯氣缸20與發(fā)動機氣缸22間有氣門16及連接加減速踏板26的節(jié)氣門，在加減速踏板26下及氣門16滑板上設(shè)有復(fù)位彈簧18、25，與氣缸22相接的排氣口27還有一熱量回收器28，貯氣缸20內(nèi)設(shè)有溫度壓力傳感器23，它們均與控制器CPU電連接；發(fā)動機體上的發(fā)電機15、起動機14與加熱裝置24、低溫液體泵6的電源均連接有控制開關(guān)如電機開關(guān)，并與電源34連接，電路上還有總開關(guān)35。蒸發(fā)器8外還接有一風(fēng)扇7，貯氣缸20連有接地線19。
上述加熱絲24也可采用其它加熱方式，節(jié)氣門機構(gòu)也可采用其它常用機構(gòu)。
其工作原理是這樣的液氮LN2從貯液罐3經(jīng)過連接管路的液相閥4、單向止回閥5、低溫液體泵6、蒸發(fā)器8、熱量回收器28、貯氣缸20、節(jié)氣門機構(gòu)21、16到氣缸22，再經(jīng)過排氣口前余熱量回收器28散熱后排出大氣，整個氣路過程中，單向止回閥5的作用阻止液態(tài)氣體回流貯液罐，低溫液體泵6將液體抽入蒸發(fā)器8，蒸發(fā)器將LN2氣化為常溫氣體，然后經(jīng)過熱量回收器28，初步加溫再進入貯氣缸20，再加溫到150℃，由壓力及溫度傳感器23發(fā)出信號給控制器CPU處理，控制低溫液體泵6的泵入量，保證貯氣缸20壓力在1.2-1.8Mpa的范圍內(nèi)、節(jié)氣門的加減速踏板滑片26控制氣體進入氣缸的氣量和停機關(guān)閉通道，氣門16控制氣體進入氣缸的時間，當(dāng)曲軸處于前角5度時，活塞運行到氣缸頂部，上述氣門處于通的狀態(tài)時，高壓氣體沖擊活塞頂部向下運行到排氣口前，氣門隨之關(guān)閉，活塞、曲軸隨著高速運行，帶動平行輪旋轉(zhuǎn)，同時排氣；當(dāng)活塞到底部時，曲軸平行輪有慣性，所以活塞再度回到原來的位置為下一循環(huán)作準(zhǔn)備，如此反復(fù)循環(huán)運行，氣體在氣缸每一個循環(huán)損失0.2毫升的氣體，在常壓下，每一升液態(tài)氮氣通過氣化、加溫到150℃產(chǎn)生9升、1.5Mpa的高壓氣體，發(fā)動機除克服發(fā)電機和活塞慣性產(chǎn)生的阻力外，其余做有用功，工作效率能達(dá)到60％或以上，是一種理想的液態(tài)氣體環(huán)保發(fā)動機。
權(quán)利要求1.一種低溫液態(tài)氣體發(fā)動機，由低溫液態(tài)氣體貯存罐、貯氣缸、貯液罐與貯氣缸的連接管路、節(jié)氣門機構(gòu)、發(fā)動機部分及控制器部分和排氣管路組成，發(fā)動機部分包括氣缸、機座、發(fā)電機、起動機及連動組件構(gòu)成，其特征在于，在貯氣缸內(nèi)設(shè)有加溫裝置，連接管路上接有止回閥、低溫液體泵和液態(tài)氣體的氣化裝置，排氣管路與氣缸相接，節(jié)氣門機構(gòu)設(shè)在貯氣缸與發(fā)動機的氣缸間，貯氣缸內(nèi)設(shè)有溫度、壓力傳感器，它們均與控制器電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫液態(tài)氣體發(fā)動機，其特征在于，節(jié)氣門機構(gòu)包括兩個滑片，即加減速踏板的節(jié)氣門滑片和氣門滑片，踏板下還設(shè)有彈簧，氣門滑片上設(shè)有復(fù)位彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫液態(tài)氣體發(fā)動機，其特征在于，在排氣管路上設(shè)有余熱回收裝置，該余熱回收裝置與進氣管路貼在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫液態(tài)氣體發(fā)動機，其特征在于，連接管路上的氣化裝置為一蒸發(fā)器，其外還接有一風(fēng)扇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫液態(tài)氣體發(fā)動機，其特征在于，連接管路上還接有液相閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫液態(tài)氣體發(fā)動機，其特征在于，貯存罐接有充液管閥、安全閥、液位計、壓力表及氣相閥，氣缸連有接地線。
專利摘要本實用新型公開了一種以低溫液態(tài)氣體發(fā)動機,由低溫液態(tài)氣體貯存罐、連接管路、貯氣缸、節(jié)氣門機構(gòu)、氣缸、排氣管路組成一個非循環(huán)系統(tǒng),連接管路及貯氣缸內(nèi)設(shè)有氣化加溫裝置,連接管路上設(shè)低溫液體泵、止回閥、蒸發(fā)器、排氣管余熱回收裝置。它是通過對低溫液態(tài)氣體進行氣化加溫產(chǎn)生高壓膨脹氣體沖擊發(fā)動機的運動部件做功,該發(fā)動機裝置具有實用性強、工作效率較高等優(yōu)點,是汽車摩托車等理想的環(huán)保發(fā)動機。
文檔編號F01B29/00GK2493748SQ0125537
公開日2002年5月29日 申請日期2001年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月29日
發(fā)明者李潮贊, 李朝輝 申請人:李潮贊, 李朝輝