專利名稱：為消除污染的發(fā)動機提供高壓壓縮空氣的壓縮機裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及陸上機動車的發(fā)動機，特別是帶有獨立燃燒室的少污染發(fā)動機、以及可以減少污染的城市公共汽車和其它服務機動車的發(fā)動機。
申請人在他的專利申請9502838和9607714中描述了一種帶獨立外燃燒室的發(fā)動機消除污染的方法，這種發(fā)動機按照雙模式原理進行工作，在公路上使用普通的汽油或柴油燃料，在城市和城市近郊加入壓縮空氣(或其它無污染氣體)，排除其它任何燃料，還描述了安裝在城市公共汽車和其它服務機動車中的這種加入壓縮空氣的單模式的發(fā)動機。在這類發(fā)動機中，空氣—燃料混合物被吸入到獨立的進氣壓縮室，并且在該室中被壓縮，然后仍在壓力下送入一個體積恒定的獨立燃燒室，使空氣—燃料混合物在該室中點火，以提高所述混合物的溫度和壓力；在連接所述燃燒或膨脹室和減壓排放室的轉換器打開后，所述混合物將在減壓排放室中減壓，以在其中做功，然后通過一個排氣管排放到大氣中；發(fā)動機中，當?shù)蛪哼\行時，燃料噴射器不工作，在這種情況下，來自進氣和壓縮室的壓縮空氣—沒有燃料—進入燃燒室后，在燃燒室中引入少量來自外儲罐的補充壓縮空氣(外儲罐以高壓、例如200巴和常溫儲存空氣)，這些少量的常溫壓縮空氣在與燃燒或膨脹室中的大量高溫空氣接觸時被加熱、膨脹、增加燃燒膨脹室的壓力，使得壓力降低時送出驅(qū)動功，從而實現(xiàn)雙模式或雙能量運行。這類發(fā)動機還可以加以改進，以利于用于城市，例如用于所有機動車，特別是城市公共汽車或其它服務機動車、出租車、垃圾車等；這樣，使用傳統(tǒng)燃料的發(fā)動機工作的所有部件都可以取消，并且發(fā)動機只按在燃燒室中噴射補充壓縮空氣的單一模式工作，這樣燃燒室就成了膨脹室。另外，通過一個或多個活性炭過濾器，或機械的、化學的、分子篩、和其它方法過濾和凈化發(fā)動機吸入的空氣，以實現(xiàn)少污染發(fā)動機。
當在城市使用這類發(fā)動機，特別是單獨使用壓縮空氣時，需要大量儲存在裝在車上的儲罐中的高壓壓縮空氣。在這類發(fā)動機用于城市公共汽車或其它服務機動車的情況下，壓縮空氣的儲存應更多，使機動車能夠以足夠的自主性行駛。儲氣罐充填站可以或者設在車庫中，或者設在公共汽車起點站，這樣就需要大量的裝置和一套沉重、復雜、昂貴的車外基礎設施，特別是在要達到短的充氣時間時。
根據(jù)本發(fā)明，安裝高壓供氣壓縮機就可取消這些沉重、復雜、昂貴的車外基礎設施。
本發(fā)明的特點是其使用的裝置，特別是在裝有上述發(fā)動機的機動車(城市公共汽車或服務機動車)上安裝一個車裝高壓壓縮機，壓縮機由一個自主馬達、例如電機帶動，用電瓶、太陽能、或根據(jù)環(huán)境特征通過電網(wǎng)(例如雙相220伏或三相380負)給馬達供電。
這種裝置的優(yōu)點是可以取消整個沉重、復雜、昂貴的車外基礎設施，而只需要一個電源插頭，汽車、城市公共汽車或服務機動車在休息時間(如夜間)與之連接，使所馬達和車裝壓縮機運轉，給裝在車上的儲罐充高壓壓縮空氣。
在帶動車裝壓縮機的馬達也使用車裝能量(電瓶、太陽能、燃料油等)的情況下，也可以在機動車行駛時給機動車的儲罐充填壓縮空氣。
另外，根據(jù)本發(fā)明的一個特征，為了簡化裝置，可以取消車裝壓縮機的過濾器，為了做到這一點，可以通過一個分支系統(tǒng)在機動車發(fā)動機的空氣接收過濾系統(tǒng)和發(fā)動機本身之間獲取車裝壓縮機吸入的空氣，這樣就避免了高壓壓縮機的特殊過濾系統(tǒng)。
另外，根據(jù)本發(fā)明的另一個特征，為了便于機動車停放，特別是便于公共汽車停放在車庫中，還可以在機動車的前部和/或后部配置連接在一起的插座和/或插頭，可以根據(jù)情況連接停放機動車的前部或后部(這樣，公共汽車或其它機動車作為延長電力線)，以避免車庫中復雜的電線網(wǎng)。
另外，由于外部基礎設施特別簡單(只是一個電源插頭)，因而可以在長時間停車時，例如公共汽車起點站，進行部分充氣。
裝在機動車、公共汽車或服務機動車上的壓縮機可以裝在變速器上，以便在減速或剎車時使儲罐工作并充氣，這樣可以回收減速或剎車時散失的能量。在這種情況下，可以在電機和高壓壓縮機之間安裝一個離合器系統(tǒng)，避免電機在減速和剎車時轉動。
在某些特殊情況下，例如車庫位于人口不集中的市區(qū)以外時，可以用熱力馬達代替電機，而不改變剛才描述的原理。
通過參照附圖描述本發(fā)明的一個非限制性實施例，可以更好地理節(jié)本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點。附圖如下—

圖1為一個裝置實施例的示意圖。
—圖2為根據(jù)本發(fā)明的車庫供電方式。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機實施例的橫剖面示意圖，圖中吸入壓縮室和膨脹排放室都受曲柄連桿系統(tǒng)和在氣缸中滑動的活塞的控制，圖中可以看到吸入壓縮室1、體積恒定的減壓或膨脹室2和減壓排放室4，2中裝有補充壓縮空氣噴嘴22，用儲存在壓力非常高的儲罐23中的壓縮空氣給噴嘴22供氣。吸入壓縮室1通過管5與減壓或膨脹室2連接，管5的開放和關閉通過密封閥6進行控制。減壓或膨脹室2通過管子或轉換器7與減壓排放室4連接，管子或轉換器7的開放和關閉通過密封閥8進行控制。吸入管13給吸入壓縮室1供氣，閥門14控制吸入管13的開放，管13的前端裝有一個除污染的活性炭過濾器24。吸入壓縮室1作為一個帶活塞壓縮機整體進行工作，在室1中，曲柄連桿11和曲軸12控制在氣缸10中滑動的活塞9。減壓排放室4用在氣缸16中滑動的活塞15操縱一個傳統(tǒng)的活塞發(fā)動機，活塞15通過曲柄連桿17帶動曲軸18轉動。減壓空氣的排放通過排氣管19進行，閥20控制排氣管19的開放。減壓排放室4的驅(qū)動曲軸18通過一個連接機構21控制吸入壓縮室1的曲軸12的旋轉。車裝壓縮機25從發(fā)動機的過濾系統(tǒng)24和發(fā)動機本身之間的發(fā)動機吸入管13上的分支26吸入空氣。當壓縮機轉動時，就通過排放管27給裝在車上的高壓壓縮空氣儲罐23充填壓縮空氣。電機28通過充填儲罐離合器29帶動壓縮機25。
壓縮機25還通過離合器31與機動車的變速器30連接，當減速和剎車時，離合器31動作(接合)，使發(fā)動機制動，從而使機動車減速并給儲罐23充壓縮空氣，同時避免損失所述減速和剎車時散發(fā)的能量。
在剛才描述的例子中，使用壓縮空氣作為無污染壓縮氣體，但是，也可以使用一切其它無污染壓縮或液化氣體、例如液氮。
圖2為城市公共汽車休息時間在車庫中的示意圖，此時，每個車的電當馬達都在工作，以帶動車裝壓縮機，給壓縮空氣儲罐23充氣，圖中公共汽車31的電機與當?shù)氐碾娫床孱^32連接，而其它機動車31A則通過把它們互相連接的電源插頭33和34兩兩相接，插頭33和34分別裝在每個車的前部和后部。
當然，公共汽車上電源插頭布置以及機動車的連接的方法可以多種多樣，而無需改變剛才描述的串聯(lián)供電的原理。
車裝高壓壓縮機的類型、帶動壓縮機的電機、甚至特殊情況下的熱力發(fā)動機的類型、過濾器的類型或數(shù)量、以及車中部件的各種布置都可以改變，而不改變本發(fā)明的原理。
權利要求
1.為機動車、特別是城市公共汽車或其它服務機動車中的少污染或可減少污染的發(fā)動機提供壓縮空氣的壓縮機裝置，在發(fā)動機中，空氣燃料混合物吸入到獨立的吸入壓縮室(1)中，并在其中被壓縮，當來自吸入壓縮室(1)的無燃料壓縮空氣，進入減壓或膨脹室(2)后，在減壓或膨脹室(2)中引入少量來自外儲罐(23)的補充無污染壓縮氣體，這種補充壓縮氣體在高壓、常溫下儲存在外儲罐(23)中，其特征是，由一個馬達帶動的高壓壓縮機作為一個車裝整體安裝在機動車上，這樣可以在某些休息時間，例如在車庫中(夜間)以及線路起點站和車站的長時間停車時(如公共汽車和出租車)，給機動車的儲罐充壓縮氣體，如果帶動壓縮機馬達的能量也裝在車上，并且氣體是壓縮空氣，則也可以在行駛時給儲罐充壓縮氣。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，由于氣體是空氣，通過發(fā)動機的過濾系統(tǒng)和發(fā)動機之間的一個分支系統(tǒng)給高壓壓縮機供氣，因而避免了壓縮機上的單獨過濾系統(tǒng)。
3.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其特征在于，車裝壓縮機通過離合器(31)與機動車的變速器(30)連接，并且在機動車減速和剎車時動作，這樣可以給儲罐(23)充壓縮空氣，避免損失減速和剎車時耗散的能量。
4.根據(jù)上述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，帶動車裝壓縮機的發(fā)動機為可通過車裝的方式、如電瓶或太陽能板，提供能量的電力發(fā)動機。
5.根據(jù)權利要求1至3之一所述的裝置，其特征在于，帶動車裝壓縮機的發(fā)動機為通過車外方式、如現(xiàn)有供電網(wǎng)，提供能量的電力發(fā)動機。
6.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于，機動車的前部和/或后部裝有互相連接的電源插座/插頭(33，34)，使車庫中停放在附近的機動車可以接在前面的車上給本身供電，因此前面的車作為加長電力線。
7.根據(jù)權利要求1至3所述的壓縮機裝置，其特征在于，對于特殊的用途，帶動車裝壓縮機的發(fā)動機為熱力型發(fā)動機。
全文摘要
本發(fā)明涉及在裝有具有體積恒定的獨立燃燒或膨脹室(2)的潔凈或防污染的發(fā)動機的機動車、特別是城市公共汽車和服務機動車(出租車等)上安裝由電機(或其它)帶動的車裝壓縮機,可以在機動車沒有行駛和所述電機的能量供應不在車上時,給機動車的儲罐充高壓壓縮空氣。
文檔編號F01B29/00GK1230926SQ9719808
公開日1999年10月6日 申請日期1997年9月19日 優(yōu)先權日1996年9月19日
發(fā)明者居伊·內(nèi)格爾, 西里爾·內(nèi)格爾 申請人:居伊·內(nèi)格爾