專(zhuān)利名稱：車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是一種車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度控制裝置。
背景技術(shù)：
氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)是零污染環(huán)保節(jié)能車(chē)輛的動(dòng)力系統(tǒng)的重要組成部件，其作用是將壓縮空氣具 有的有效能轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)車(chē)輛所需要的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能。
現(xiàn)有的車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)一般由發(fā)動(dòng)機(jī)本體、減壓閥、流量調(diào)節(jié)閥、儲(chǔ)氣罐和輸氣管道等 零部件組成。壓縮空氣存儲(chǔ)在儲(chǔ)氣罐中，在氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，壓縮空氣流經(jīng)輸氣管道、減 壓閥、流量調(diào)節(jié)闊、進(jìn)氣口、氣缸和排氣口，最終排入大氣。減壓閥將壓縮空氣的壓力從高 壓降至工作壓力，流量調(diào)節(jié)閥控制壓縮空氣的流量，壓縮空氣在氣缸中膨脹，推動(dòng)活塞，再 通過(guò)連桿使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，向外界輸出旋轉(zhuǎn)機(jī)械功。
但是，現(xiàn)有的車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)在利用環(huán)境空氣的熱量時(shí)，多數(shù)用熱交換器給流過(guò)減壓裝 置后的低溫壓縮空^提供熱量，而對(duì)氣缸中低溫高壓空氣的熱量補(bǔ)充未見(jiàn)好的方案，更未考 慮到應(yīng)該采取措施使低溫的儲(chǔ)氣罐從環(huán)境空氣吸收熱量。未能全程地使壓縮空氣從環(huán)境空氣 充分吸收熱量造成了部分有效能損失不能挽回，阻礙了氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)有效能轉(zhuǎn)換效率的進(jìn)一歩 提高。

實(shí)用新型內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)未能充分從環(huán)境空氣吸收熱量的缺陷，本實(shí)用新型提供 一種車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度控制裝置，該溫度控制裝置能夠使壓縮空氣較充分地從環(huán)境空氣
吸收熱量。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是
一種車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度控制裝置，其特征在于包括控制器和與控制器相連的環(huán)境溫 度傳感器、用于檢測(cè)進(jìn)氣管中壓縮空氣溫度的進(jìn)氣溫度傳感器和用于檢測(cè)氣缸溫度的氣缸溫 度傳感器，氣缸的旁邊設(shè)有氣缸風(fēng)扇，氣缸風(fēng)扇受控制器控制，進(jìn)氣管上連接有熱交換器， 熱交換器受控制器控制。
進(jìn)一歩地，進(jìn)氣溫度傳感器設(shè)于進(jìn)氣管的管壁上，可與壓縮空氣直接接觸。
3進(jìn)一歩地，氣缸溫度傳感器設(shè)于氣缸的外壁上或缸蓋上。氣缸溫度傳感器設(shè)于氣缸的缸 蓋上時(shí)，可以在缸蓋上開(kāi)一個(gè)孔，氣缸溫度傳感器穿過(guò)該孔與氣缸內(nèi)的空氣直接接觸。
進(jìn)一步地，儲(chǔ)氣罐外側(cè)壁上設(shè)有儲(chǔ)氣罐溫度傳感器，儲(chǔ)氣罐溫度傳感器與控制器相連； 儲(chǔ)氣罐的旁邊設(shè)有儲(chǔ)氣罐風(fēng)扇，儲(chǔ)氣罐風(fēng)扇受控制器控制。
在流量調(diào)節(jié)閥和氣缸的進(jìn)氣口之間安裝熱交換器，在氣缸和儲(chǔ)氣罐附近安裝風(fēng)扇。熱交 換器和風(fēng)扇使環(huán)境空氣加速流經(jīng)管道、氣缸和儲(chǔ)氣罐的外壁，使壓縮空氣能夠透過(guò)這些部件 的外壁從環(huán)境空氣吸收盡可能多的熱量，其溫度與環(huán)境溫度盡可能接近，使部分低溫形式的 有效能轉(zhuǎn)換回壓力形式的有效能，減少壓力形式的有效能的損失?？刂破魍ㄟ^(guò)溫度傳感器獲 得儲(chǔ)氣罐、管道、氣缸和環(huán)境的溫度，計(jì)算對(duì)比可能從環(huán)境空氣獲得的熱量和需要消耗的電 能，并據(jù)此優(yōu)化控制熱交換器換熱的強(qiáng)度和風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。利用該溫度控制裝置，可以使氣動(dòng) 發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度盡量接近環(huán)境溫度，減少壓縮空氣膨脹做功過(guò)程中的有效能損失，從而提高車(chē) 用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率。
本實(shí)用新型的有益效果是，能夠使壓縮空氣全程地較充分地從環(huán)境空氣吸收熱量，減少壓 縮空氣膨脹做功過(guò)程中的有效能損失，從而提高車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率。


圖1是車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中l(wèi).儲(chǔ)氣罐，2.截?cái)嚅y，3.高壓管，4.流量調(diào)節(jié)閥，5.熱交換器，6.進(jìn)氣溫度傳感器， 7.進(jìn)氣管，8.排氣管，9.出氣口， IO.氣缸，ll.氣缸溫度傳感器，12.氣缸風(fēng)扇，13.控制器，14. 環(huán)境溫度傳感器，15.儲(chǔ)氣罐風(fēng)扇，16.儲(chǔ)氣罐溫度傳感器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1所示，車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度控制裝置由控制器B、進(jìn)氣溫度傳感器6、氣缸溫 度傳感器ll、儲(chǔ)氣罐溫度傳感器16、環(huán)境溫度傳感器14、熱交換器5、氣缸風(fēng)扇12和儲(chǔ)氣 罐風(fēng)扇15組成。壓縮空氣從儲(chǔ)氣罐1出發(fā)，依次經(jīng)過(guò)截?cái)嚅y2、高壓管3、流量調(diào)節(jié)閥4、 熱交換器5、進(jìn)氣管7、氣缸IO、排氣管8、出氣口9，最終排入大氣。
壓縮空氣從儲(chǔ)氣罐1到排入大氣全程都在不同程度地膨脹做功，不同部件的壓縮空氣的 溫度都或多或少地低于環(huán)境溫度，都可以從環(huán)境空氣吸收熱量，減少部分壓力形式的有效能
4損失。這些部件主要是儲(chǔ)氣罐l、進(jìn)氣管7和氣缸10。
熱交換器5安裝在流量調(diào)節(jié)闊4和氣缸10的進(jìn)氣口之間。因?yàn)榱髁空{(diào)節(jié)閥4對(duì)被調(diào)節(jié)的 壓縮空氣有節(jié)流作用，壓縮空氣流過(guò)它后，溫度會(huì)下降，而低于環(huán)境溫度。熱交換器5通過(guò) 增大進(jìn)氣管7與環(huán)境空氣的接觸面積、提高環(huán)境空氣與進(jìn)氣管7外壁之間的相對(duì)流動(dòng)速度， 促進(jìn)其中的低溫壓縮空氣從環(huán)境空氣吸收熱量。
氣缸風(fēng)扇12安裝在氣缸10附近，儲(chǔ)氣罐風(fēng)扇15安裝在儲(chǔ)氣罐1附近，且根據(jù)需要可在 附近多處分別安裝。氣缸10是壓縮空氣膨脹對(duì)外做功的主要場(chǎng)所，其溫度也最低，可達(dá)零下 數(shù)十度。在其旁邊安裝氣缸風(fēng)扇12后，能加快環(huán)境空氣在其表面的流通，使其中的壓縮空氣 能從環(huán)境空氣充分地吸收熱量。隨著氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，壓縮空氣不斷從儲(chǔ)氣罐1流出，其 中的壓縮空氣的溫度也會(huì)下降，也需要從環(huán)境空氣吸收熱量，在儲(chǔ)氣罐1周?chē)惭b儲(chǔ)氣罐風(fēng) 扇15便于儲(chǔ)氣罐1中的壓縮空氣從環(huán)境空氣吸收熱量。
進(jìn)氣溫度傳感器6設(shè)于進(jìn)氣管7內(nèi)，可直接與壓縮空氣接觸，用于檢測(cè)進(jìn)氣管7中壓縮 空氣的溫度，氣缸溫度傳感器11設(shè)于氣缸10的外壁上，用于檢測(cè)氣缸10的溫度，儲(chǔ)氣罐溫 度傳感器16設(shè)于儲(chǔ)氣罐外壁上，用^檢測(cè)儲(chǔ)氣罐1的溫度，環(huán)境溫度傳感器14用于檢測(cè)環(huán) 境空氣的溫度?？刂破?3從進(jìn)氣溫度傳感器6、氣缸溫度傳感器11、儲(chǔ)氣罐溫度傳感器16 和環(huán)境溫度傳感器14讀取溫度數(shù)據(jù)，計(jì)算并對(duì)比可能從環(huán)境空氣獲得的熱量和需要消耗的電 能，并據(jù)此向熱交換器5，氣缸風(fēng)扇12和儲(chǔ)氣罐風(fēng)扇15發(fā)送控制信號(hào)，優(yōu)化控制熱交換器5 的換熱強(qiáng)度、氣缸風(fēng)扇12和儲(chǔ)氣罐風(fēng)扇15的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)消耗最少的電能使壓縮空氣從 環(huán)境吸收盡可能多的熱量，提高溫度，減少壓力形式的有效能的損失。
權(quán)利要求1、一種車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度控制裝置，其特征在于包括控制器(13)和與控制器(13)相連的環(huán)境溫度傳感器(14)、用于檢測(cè)進(jìn)氣管(7)中壓縮空氣溫度的進(jìn)氣溫度傳感器(6)和用于檢測(cè)氣缸(10)溫度的氣缸溫度傳感器(11)，氣缸(10)的旁邊設(shè)有氣缸風(fēng)扇(12)，氣缸風(fēng)扇(12)受控制器(13)控制，進(jìn)氣管(7)上連接有熱交換器(5)，熱交換器(5)受控制器(13)控制。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度控制裝置，其特征在于進(jìn)氣溫度傳 感器(6)設(shè)于進(jìn)氣管(7)的管壁上，可與壓縮空氣直接接觸。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度控制裝置，其特征在于氣缸溫度傳 感器(11)設(shè)于氣缸(10)的外壁上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度控制裝置，其特征在于氣缸溫度傳 感器(11)設(shè)于氣缸(10)的缸蓋上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l-4任一項(xiàng)所述的車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度控制裝置，其特征在于儲(chǔ) 氣罐(1)外側(cè)壁上設(shè)有儲(chǔ)氣罐溫度傳感器(16)，儲(chǔ)氣罐溫度傳感器(16)與控制器(13) 相連；儲(chǔ)氣罐(1)的旁邊設(shè)有儲(chǔ)氣罐風(fēng)扇(15)，儲(chǔ)氣罐風(fēng)扇(15)受控制器(13)控諾U。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度控制裝置，其特征在于包括控制器和與控制器相連的環(huán)境溫度傳感器、用于檢測(cè)進(jìn)氣管中壓縮空氣溫度的進(jìn)氣溫度傳感器和用于檢測(cè)氣缸溫度的氣缸溫度傳感器，氣缸的旁邊設(shè)有氣缸風(fēng)扇，氣缸風(fēng)扇受控制器控制，進(jìn)氣管上連接有熱交換器，熱交換器受控制器控制?？刂破魍ㄟ^(guò)溫度傳感器獲得氣缸和環(huán)境空氣的溫度，優(yōu)化控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，可以減少壓縮空氣膨脹做功過(guò)程中的有效能損失，從而提高車(chē)用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號(hào)F01B25/00GK201321872SQ20082020539
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者徐正岡, 謝小鵬, 陳樹(shù)林 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)