專利名稱：用于可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的靜電片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機(jī)用的零部件，具體而言，涉及一種用于可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的靜電片。
背景技術(shù)：
發(fā)動機(jī)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，在現(xiàn)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(nèi)燃發(fā)動機(jī)。這種采用燃油作為動力源的發(fā)動機(jī)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(zhì)而污染環(huán)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(fā)動機(jī)的發(fā)展和利用受到越來越多的限制。因此開發(fā)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(fā)動機(jī)發(fā)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(fā)動機(jī)正好滿足了這種要求。本申請的申請人在其申請?zhí)枮閆L 201210326281.0專利文獻(xiàn)中公開一種以壓縮空氣作為動力的可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的電控片，所述可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)包括:發(fā)動機(jī)本體、上箱體、進(jìn)排氣電控制箱、進(jìn)氣及排氣器、油底殼、下箱體、發(fā)電機(jī)固定架。其中，發(fā)動機(jī)本體內(nèi)的進(jìn)排氣電控制軸一端設(shè)置有控制片，控制片隨著進(jìn)排氣電控制軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中控制片的凸起與對應(yīng)的待靜電片接觸，從而靈活地實現(xiàn)不同氣缸開閉的切換。為了實現(xiàn)所述凸起與對應(yīng)的待靜電片的有效接觸，必須會給所述待靜電片一定壓力，所述壓力的施加會使得所述待靜電片發(fā)生彎曲，這種長時間的重復(fù)彎曲會給所述待靜電片以疲勞應(yīng)力，從而造成所述待靜電片的疲勞破壞，并且，所述控制片與所述待靜電片之間存在著摩擦，長時間的使用同樣會造成控制片同待靜電片的損耗，嚴(yán)重的話，會導(dǎo)致其二者無法進(jìn)行有效接觸，會使得所述可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)發(fā)生故障，因此，亟需一種良好抗疲勞應(yīng)力的性能可靠的待靜電片。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述問題，本發(fā)明提供一種用于可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的控制部件，具體為可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的電控片及待靜電片，旨在解決目前待靜電片抗疲勞性能差，耐磨性差，使用壽命低等問題，從而更好的配合所述可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)使用，提高其整體性能。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的靜電片片，所述空氣動力發(fā)動機(jī)包括:發(fā)動機(jī)本體、上箱體、進(jìn)排氣電控制箱、進(jìn)氣及排氣器、油底殼、下箱體、發(fā)電機(jī)固定架；發(fā)動機(jī)本體包括氣缸、曲軸、連桿、氣缸桿、曲柄；氣缸分為氣缸1#、氣缸2#、氣缸3#、氣缸4#、氣缸5#、氣缸6#,并按氣缸1#、2#、3#和氣缸4#、5#、6#上下分布；電控片設(shè)置在進(jìn)排氣電控制軸的一端，隨著進(jìn)排氣電控制軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，從而使得電控片上的凸起能夠與靜電片接觸；所述靜電片為三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，最上層為銅片；中間層為碳纖維片；最底層為銅片，上層銅片與碳纖維片以及下層銅片與碳纖維片之間均通過錫焊連接，所述靜電片外面具有碳納米管復(fù)合耐磨涂層。通過使用上述結(jié)構(gòu)的靜電片能大大提高其抗疲勞性能、耐磨性能及導(dǎo)電性能。優(yōu)選的是，所述電控片外面具有碳納米管復(fù)合耐磨涂層。在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述電控片為中間開有圓孔、外圈近似于圓的板，該圓孔的直徑為曲軸前端的軸徑。在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述電控片為三個，分別為第一電控片、第二電控片、第三電控片。在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述電控片布置成:第一電控片與第二電控片相差120°，第二電控片與第三電控片相差120°，第三電控片與第一電控片相差120°。當(dāng)進(jìn)排氣電控制軸順時針旋轉(zhuǎn)120°時，第二電控片的凸起與第二待靜電片接觸，第二氣缸的進(jìn)氣門打開進(jìn)入中壓空氣；當(dāng)進(jìn)排氣電控制軸再順時針旋轉(zhuǎn)120°時，第三電控片的凸起與第三待靜電片接觸，第三氣缸的進(jìn)氣門打開進(jìn)入中壓空氣。優(yōu)選的是，所述電控片為鈦合金板，并且相鄰兩電控片之間由圓板隔開。優(yōu)選的是，所述電控片與曲軸前端通過螺紋連接固定在曲軸上。優(yōu)選的是，所述曲軸前端為六角螺母。通過本發(fā)明的發(fā)動機(jī)的電控片，可以有效地、準(zhǔn)確地控制不同氣缸的進(jìn)排氣的切換，而且在該發(fā)明中進(jìn)入氣缸中的壓縮空氣是通過減壓后進(jìn)入氣缸內(nèi)，從而在相同體積的壓縮空氣能夠使發(fā)動機(jī)的工作時間更長。


現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選但非限制性的實施例，本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點在參考附圖閱讀如下詳細(xì)描述時將變得顯而易見，其中:
圖1為本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片的總體示意 圖2為圖1中的按照本發(fā)明的移除箱體、進(jìn)氣及排氣器和固定架后的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片本體的三維斜視透視 圖3為圖1中的按照本發(fā)明的移除箱體、進(jìn)氣及排氣器和固定架后的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片本體的主視 圖4為圖1中的按照本發(fā)明的移除箱體、進(jìn)氣及排氣器和固定架后的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片本體的側(cè)視 圖5A為圖1中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片中上箱體的結(jié)構(gòu)示意 圖5B為圖1中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片中上箱體的仰視 圖6為圖1中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片中連桿的結(jié)構(gòu)示意 圖7為圖1中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片中連桿的側(cè)視
圖8為圖1中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片中連桿的局部剖視圖； 圖9A為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片中A控制閥通過進(jìn)氣門進(jìn)氣時單缸工作的剖視 圖9B為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片中B控制閥排氣門進(jìn)氣時單缸工作的剖視 圖1OA為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片中A控制閥進(jìn)氣門進(jìn)氣時雙缸工作的剖視 圖1OB為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片中A控制閥進(jìn)氣門進(jìn)氣完成時雙缸工作的剖視 圖11為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片中曲軸及控制軸的結(jié)構(gòu)示意 圖12為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片中曲軸及控制軸的主視 圖13為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片中曲軸及控制軸的局部剖視 圖14為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片中控制軸的結(jié)構(gòu)示意 圖15為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片中控制軸的主視 圖16A為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片中控制軸的電控片的原始狀態(tài) 圖16B為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片中控制軸旋轉(zhuǎn)120°的電控片的狀態(tài) 圖16C為圖2中的按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片中控制軸旋轉(zhuǎn)240°的電控片的狀態(tài) 圖17為按照本發(fā)明的用于可變多缸空氣動力發(fā)電機(jī)的電控片的控制系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式以下的說明本質(zhì)上僅僅是示例性的而并不是為了限制本公開、應(yīng)用或用途。應(yīng)當(dāng)理解的是，在全部附圖中，對應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相同或?qū)?yīng)的部件和特征?，F(xiàn)在參考圖1，圖1是根據(jù)本發(fā)明的可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的總體示意圖。在圖1中，可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)包括發(fā)動機(jī)本體1、上箱體20、進(jìn)排氣電控制箱30、進(jìn)氣及排氣器40、油底殼50、下箱體60、曲軸14、進(jìn)氣管道41、排氣管道42、固定架70。如圖1所不，高壓氣罐組(未示出)通過壓縮空氣入口管路與外接加氣站或外接加氣裝置連接，以從外界獲得所需的高壓壓縮空氣。壓縮空氣入口管路上設(shè)有流量計A、壓力計P和手控開關(guān)(未示出)。流量計A用于測量和監(jiān)控進(jìn)入高壓氣罐組(未示出)的壓縮空氣的流量，而壓力計P用于測量和監(jiān)控進(jìn)入高壓氣罐組(未示出)的壓縮空氣的壓力。在需要通過外接加氣裝置或加氣站對高壓氣罐組(未示出)進(jìn)行加氣時，打開手控開關(guān)，高壓壓縮空氣進(jìn)入高壓氣罐組(未示出)，當(dāng)壓縮空氣入口管路上的流量計A和壓力計P達(dá)到規(guī)定數(shù)值時，關(guān)閉手控開關(guān)，完成高壓氣罐組(未示出)的充氣過程，這樣就可獲得額定壓力下比如30MPa的壓縮空氣。為了保證儲氣罐的安全性能，在高壓氣罐組(未示出)上可設(shè)置一個、二個或多個安全閥(未示出)。高壓氣罐組(未示出)可以是具有足夠容量的一個、二個、三個、四個或更多個高壓氣罐以串聯(lián)或并聯(lián)的形式組合而成，根據(jù)應(yīng)用場合的實際需要，確定高壓氣罐組(未示出)的組成氣罐數(shù)。高壓氣罐組(未示出)通過管路連接到恒壓罐(未示出)，管路上同樣設(shè)置有分別監(jiān)測和控制壓縮空氣流量和壓力的流量計A和壓力計P以及減壓閥。減壓閥用來使高壓氣罐組(未示出)提供的高壓壓縮空氣減壓，以適當(dāng)壓力送入到恒壓罐(未示出)。恒壓罐(未示出)用來穩(wěn)定來自高壓氣罐組(未示出)的高壓空氣的壓力，其壓力為l_2MPa，優(yōu)選的是，1.5PMa。繼續(xù)參閱圖1，來自恒壓罐的壓縮空氣可以通過加熱裝置加熱后經(jīng)過進(jìn)氣及排氣器40上的進(jìn)氣管道41進(jìn)入對應(yīng)的氣缸1#、氣缸2#、氣缸3#、氣缸4#、氣缸5#、氣缸6#內(nèi)。另外，做功完成后排出的氣體通過管道1##、管道2##、管道3##、管道4##、管道5##、管道6##匯集到一起最終經(jīng)排氣管道42排出。該發(fā)動機(jī)的動力來自壓縮空氣，做功完成后排出的氣體同樣為空氣，可以將排出后的氣體直接排到大氣中不會造成污染。現(xiàn)在參閱圖2-圖4，圖2為圖1中的按照本發(fā)明的移除箱體、進(jìn)氣及排氣器和固定架后的可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)本體的三維斜視透視圖；圖3為圖1中的按照本發(fā)明的移除箱體、進(jìn)氣及排氣器和固定架后的可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)本體的主視圖；圖4為圖1中的按照本發(fā)明的移除箱體、進(jìn)氣及排氣器和固定架后的可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)本體的側(cè)視圖，其包括氣缸12、曲軸14。如圖2和圖3所不,發(fā)動機(jī)本機(jī)I包括一排氣缸，氣缸的個數(shù)為6個，具體而言，可以為2個、4個、6個、8個等。在本發(fā)明的示例中，每兩個氣缸共用一個氣缸外殼121 (見圖9)。根據(jù)圖2和圖3所不,每兩個氣缸上下分布在一個氣缸外殼121內(nèi)，分別為氣缸1#、氣缸2#、氣缸3#分布在上部；氣缸4#、氣缸5#、氣缸6#分布在下部。每一氣缸12上設(shè)置有電磁閥11，電磁閥11上設(shè)置有進(jìn)氣門13，排氣門15。氣缸12內(nèi)容納有氣缸活塞122，氣缸活塞122通過連桿16和氣缸桿120連接到曲軸14上。曲軸14的旋轉(zhuǎn)帶動活塞在氣缸12內(nèi)做往復(fù)運動。接下來參考圖5A-圖5B。圖5A-圖5B所示的上箱體20與圖1所示的下箱體60用來密閉發(fā)動機(jī)主體I。上箱體20為中間空心的大體上長方體的結(jié)構(gòu)，其正面開有6個進(jìn)氣孔201和6個排氣孔202。進(jìn)氣及排氣器40上的管道1##、管道2##、管道3##、管道4##、管道5##、管道6##分別與氣缸1#、氣缸2#、氣缸3#、氣缸4#、氣缸5#、氣缸6#相通以作為排氣管道。當(dāng)發(fā)動機(jī)的油門打開時，恒壓罐內(nèi)的壓縮氣體通過進(jìn)氣管道41進(jìn)入氣缸12內(nèi)；當(dāng)氣缸做功完成后氣缸12的進(jìn)氣門關(guān)閉氣體通過進(jìn)氣及排氣器40上的管道1##、管道2##、管道3##、管道4##、管道5##、管道6##匯集到排氣管道42后排出。箱體的兩側(cè)板的底部開有軸頸槽204，軸頸槽204的內(nèi)弧面上加工有軸頸潤滑油油槽206和潤滑油油道207，在軸頸潤滑油油槽206內(nèi)注入潤滑油，以便對置于軸頸槽204內(nèi)的曲軸14進(jìn)行潤滑。另外，在曲軸14兩端與軸頸槽204配合處均設(shè)置有滾動軸承(未示出)，軸頸潤滑油油槽206內(nèi)的潤滑油可以對軸承進(jìn)行潤滑。如圖5B所示，箱體203的頂部內(nèi)側(cè)設(shè)置有3個噴油嘴205，每一噴油嘴205直對著每一連桿16，對連桿16進(jìn)行潤滑。另外，噴油嘴205的數(shù)目根據(jù)氣缸12的增加或減少而增加或減少，即根據(jù)連桿16的增加而增加，連桿16的減少而減少。接下來結(jié)合圖6-8進(jìn)一步對曲軸進(jìn)行詳細(xì)的描述。氣缸活塞122通過連桿16和氣缸桿120連接到曲軸14上，連桿16的底端開有半圓槽孔，通過連桿銷130與連桿16連接在一起。連桿銷130的兩端設(shè)置有卡環(huán)170，連桿16的上端加工成半圓狀，連桿16可以在氣缸桿120的槽孔中進(jìn)行轉(zhuǎn)動。連桿16與氣缸桿120的組裝件通過連桿曲軸連接上蓋18、連桿曲軸連接下蓋19安裝在曲軸14上，連桿曲軸連接上蓋18、連桿曲軸連接下蓋19的兩側(cè)開有圓孔。連桿曲軸連接上蓋18、連桿曲軸連接下蓋19為兩半圓塊，其半圓塊的中部開有半圓槽，該半圓槽的直徑約為曲柄軸142的直徑，連桿曲軸連接上蓋18、連桿曲軸連接下蓋19半圓槽與曲柄軸142的配合為間隙配合。連桿曲軸連接上蓋18與連桿曲軸連接下蓋19通過兩組連桿曲軸固定螺栓150、連桿曲軸固定螺母160連接在一起。現(xiàn)在參考圖9A-圖9B (箭頭方向為氣體流動方向)，具體描述可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的平穩(wěn)工作過程。首先參考圖9A，其示出了氣缸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。氣缸外殼121內(nèi)設(shè)置有氣缸活塞122、氣缸桿120。氣缸分為氣缸左氣室123和氣缸右氣室124，并且每個氣缸室均安裝有電磁閥11。氣缸左氣室123上的電磁閥11由A閥體Ill-UA橡膠密封圈112-1、A閥芯113-1、A線圈114-1、A復(fù)位彈簧115-1組成；氣缸右氣室124上的電磁閥11由B閥體111-2、B橡膠密封圈112-2、B閥芯113-2、B線圈114-2、B復(fù)位彈簧115-2組成。進(jìn)一步參考圖9A和圖17。當(dāng)發(fā)動機(jī)平穩(wěn)正轉(zhuǎn)時，打開發(fā)動機(jī)的油門和正轉(zhuǎn)分電器，則分電片會與氣缸1#相對應(yīng)的待靜電片I,接觸，則氣缸1#的A進(jìn)排氣控制閥打開，其進(jìn)氣門13處的a 口會進(jìn)入壓縮氣體，推動氣缸左氣室123內(nèi)的氣缸活塞122向氣缸右氣室124運動，曲軸14轉(zhuǎn)過90°則分電片處于中位，離開待靜電片Γ，則氣缸1#的進(jìn)氣門13關(guān)閉。此時，氣缸1#內(nèi)的壓縮氣體膨脹做功，氣體從B進(jìn)排氣控制閥上的排氣門15處的c口排出。等到曲軸1 4再轉(zhuǎn)30°時，分電片會與氣缸2#相對應(yīng)的待靜電片2'接觸，則氣缸2#會進(jìn)入壓縮氣體；當(dāng)曲軸14再轉(zhuǎn)過90°時，則分電片處于中位，離開待靜電片2'，則氣缸2#的進(jìn)氣門13關(guān)閉。此時，靠氣缸2#內(nèi)的壓縮氣體膨脹做功，氣體從B進(jìn)排氣控制閥上的排氣門15處的c 口排出。等到曲軸14再轉(zhuǎn)30°時，分電片會與氣缸3#相對應(yīng)的待靜電片3'接觸，則氣缸3#會進(jìn)入中壓氣體。當(dāng)曲軸14轉(zhuǎn)過90°時，則分電片處于中位，離開待靜電片3'，則氣缸3#的進(jìn)氣門13關(guān)閉。此時，氣缸3#內(nèi)的中壓氣體膨脹做功，氣體從B進(jìn)排氣控制閥上的排氣門15處的c 口排出。等到曲軸再轉(zhuǎn)30°時，分電片會與氣缸1#相對應(yīng)的待靜電片Γ接觸，則氣缸1#會進(jìn)入壓縮氣體。曲軸14轉(zhuǎn)過90°時，則分電片處于中位，離開待靜電片I'，則氣缸1#的進(jìn)氣門13關(guān)閉。此時,氣缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹做功，氣體從B進(jìn)排氣控制閥上的排氣門15處的c 口排出。發(fā)動機(jī)平穩(wěn)工作時，其氣缸就按照氣缸1#、2#、3#以此循環(huán)做功，達(dá)到發(fā)動機(jī)平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。接下來參考圖9B。當(dāng)發(fā)動機(jī)平穩(wěn)倒轉(zhuǎn)時，打開發(fā)動機(jī)的油門和逆轉(zhuǎn)分電器，則分電片會與氣缸4#相對應(yīng)的待靜電片4,接觸，此時氣缸4#的B進(jìn)排氣控制閥上的進(jìn)氣門13處的d 口會進(jìn)入壓縮氣體，推動氣缸右氣室124內(nèi)的氣缸活塞122向氣缸左氣室123運動；曲軸13逆轉(zhuǎn)過90°時，分電片處于中位，離開待靜電片4'，氣缸4#的進(jìn)氣門13關(guān)閉，此時氣缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹做功，氣體從A進(jìn)排氣控制閥上的排氣門15處的b 口排出。等到曲軸14再逆轉(zhuǎn)30°時，分電片會與氣缸5#相對應(yīng)的待靜電片5'接觸，此時氣缸5#會進(jìn)入壓縮氣體，曲軸14逆轉(zhuǎn)過90°，分電片處于中位，離開待靜電片5'，則氣缸5#的進(jìn)氣門13關(guān)閉，此時氣缸內(nèi)的中壓氣體膨脹做功，氣體從A進(jìn)排氣控制閥上的排氣門15處的b 口排出。等到曲軸再逆轉(zhuǎn)30°時，分電片會與氣缸6#相對應(yīng)的待靜電片6'接觸，此時氣缸6#會進(jìn)入中壓氣體，曲軸14逆轉(zhuǎn)過90°，分電片處于中位，離開待靜電片6'，氣缸6#的進(jìn)氣門13關(guān)閉，此時氣缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹做功，氣體從A進(jìn)排氣控制閥上的排氣門15處的b 口排出。等到曲軸再逆轉(zhuǎn)30°時，分電片會與氣缸4#相對應(yīng)的待靜電片4'接觸，此時氣缸4#會進(jìn)入壓縮氣體，曲軸14逆轉(zhuǎn)過90°，分電片處于中位，離開待靜電片4'，氣缸4#的進(jìn)氣門13關(guān)閉，此時氣缸內(nèi)的中壓氣體膨脹做功，氣體從A進(jìn)排氣控制閥上的排氣門15處的b 口排出。發(fā)動機(jī)在逆轉(zhuǎn)平穩(wěn)工作時，其氣缸就按照氣缸4#、5#、6#以此循環(huán)做功，達(dá)到發(fā)動機(jī)平穩(wěn)逆運轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在參考圖1OA和圖1OB。在發(fā)動機(jī)需要爬坡或者是加大動力時，油門啟動分電器打開，分電片會與氣缸1#相對應(yīng)的待靜電片P接觸，同時氣缸5#相對應(yīng)的分電片和待靜電片5'也接觸，此時氣缸1#的A進(jìn)排氣控制閥打開，其進(jìn)氣門13處的a 口會進(jìn)入壓縮氣體，推動氣缸左氣室123內(nèi)的氣缸活塞122向氣缸右氣室124運動，連桿16推動曲軸14轉(zhuǎn)動，而氣缸5#相對應(yīng)的連桿16是拉動曲軸14轉(zhuǎn)動，起到雙向動力的作用。當(dāng)曲軸14轉(zhuǎn)過30°角時，氣缸5#相對應(yīng)的分電片與待靜電片Y相離處于中位，而此時氣缸1#相對應(yīng)的連桿16還是靠壓縮氣體推動曲軸14做功，氣缸5#則是靠壓縮氣體膨脹做功，帶動連桿16以拉動曲軸14做功。當(dāng)曲軸再轉(zhuǎn)30°時，氣缸1#還是像之前一樣做功，但是此時氣缸6#相對應(yīng)的分電片與待靜電片6'相接觸，也就是氣缸6#的進(jìn)氣門13打開，開始進(jìn)入壓縮氣體，壓縮氣體推動氣缸活塞122，拉動曲軸14做功，此時靠壓縮氣體推動氣缸活塞122而拉動曲軸14做功的是6#缸，靠壓縮氣體推動氣缸活塞122，以推動曲軸14做功的是1#缸，靠壓縮空氣膨脹推動氣缸活塞122，以拉動曲軸14做功的是5#缸；當(dāng)曲軸14再轉(zhuǎn)30°時，氣缸1#相對應(yīng)的分電片與待靜電片I'相離而處于中位，壓縮氣體膨脹繼續(xù)做功；此時，氣缸6#相對應(yīng)的連桿16還是靠壓縮氣體驅(qū)動曲軸14做功，氣缸5#則是靠壓縮氣體膨脹做功，從而帶動連桿16驅(qū)動曲軸14做功。當(dāng)曲軸14再轉(zhuǎn)30°時，氣缸5#停止做功，氣缸1#繼續(xù)靠壓縮氣體膨脹做功，氣缸6#還是依靠壓縮氣體推動做功，但是此時氣缸2#相對應(yīng)的分電片與待靜電片2'相接觸，氣缸2#開始做功。如此循環(huán)下去的做功順序是氣缸1#、6#、2#、4#、3#、5#，其中氣缸1#、2#、3#是靠推動曲軸14做功，氣缸4#、5#、6#是靠壓縮氣體拉動曲軸14做功。如此一來，曲軸14轉(zhuǎn)動時有多缸做功，從而加大扭矩輸出，達(dá)到爬坡或者是大動力輸出的需求?，F(xiàn)在參考圖11-13，曲軸14包括曲柄140、后端141、曲柄軸142、曲軸前端146。曲柄軸142上設(shè)置有軸承143、軸承固定圈144，曲柄軸142的軸徑上加工有一個或多個潤滑油油槽145，其用來對軸承143進(jìn)行潤滑。曲軸前端146設(shè)置有進(jìn)排氣電控制軸17，進(jìn)排氣電控制軸17上安裝有電控制片171，其端部有電控片固定端172。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，曲軸14的曲柄140將3個曲柄軸142隔開，曲柄140的數(shù)目為4個，該數(shù)目可以根據(jù)氣缸的數(shù)目增加或減少，這些均是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的。曲柄140上加工有通孔，其用來連接曲柄軸142，曲柄軸142通過螺母147固定在曲柄140的通孔內(nèi)。為了防止曲柄140與曲柄軸142接觸處生銹，曲柄軸142的軸徑上設(shè)有潤滑油道148，來自潤滑油油槽145的潤滑油通過潤滑油道148對曲柄軸142及軸承143進(jìn)行潤滑，防止其生銹。如圖14-圖15所示，進(jìn)排氣電控制軸17上設(shè)有3個電控片171，其分別用于控制可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的6個氣缸的進(jìn)排氣過程。該電控片171為中間開有圓孔、外圈近似于圓的板，該圓孔的直徑為曲軸前端146的軸徑。各電控片之間的位置相對靜止，電控片相對于曲軸14也是相對靜止的。電控片171的材料選用防銹、耐磨的金屬或非金屬材料，例如不銹鋼、鈦合金板或高強(qiáng)度樹脂。另外，相連兩電控片之間由圓板隔開，并且將電控片171夾緊在其中，電控片171與電控片固定端172通過螺紋連接進(jìn)行固定。接下來參考圖16A-圖16C，圖16A為發(fā)動機(jī)平穩(wěn)工作時，氣缸1#通入壓縮空氣，電控片171中的第一電控片171-1的凸起與待靜電片Γ接觸，第一電控片171-1與第二電控片171-2相差120°，第二電控片171-2與第三電控片171-3相差120°，第三電控片171-3與第一電控片171-1相差120° ;當(dāng)進(jìn)排氣電控制軸17順時針旋轉(zhuǎn)120°時，第二電控片171-2的凸起與待靜電片2'接觸，氣缸2#的進(jìn)氣門打開進(jìn)入壓縮空氣，如圖16B所示；當(dāng)進(jìn)排氣電控制軸17再順時針旋轉(zhuǎn)120°時，第三電控片171-3的凸起與待靜電片3'接觸，氣缸3#的進(jìn)氣門打開進(jìn)入壓縮空氣，如圖16C所示?，F(xiàn)在結(jié)合圖17詳細(xì)地描述進(jìn)排氣控制系統(tǒng)。進(jìn)排氣控制系統(tǒng)的作用是根據(jù)電子控制單元的指令信號控制電磁閥的開啟順序。由于電磁閥具有減壓作用，其與減壓調(diào)壓閥組合就形成了調(diào)速閥，從而可以將發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整在一個合適的范圍內(nèi)。在發(fā)動機(jī)本體I上可選擇性地設(shè)有多種傳感器，比如測量發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的速度傳感器、判斷油門踏板位置的油門電位計、測量發(fā)動機(jī)機(jī)體溫度的溫度傳感器。當(dāng)發(fā)動機(jī)平穩(wěn)正轉(zhuǎn)時，發(fā)動機(jī)的油門和正轉(zhuǎn)分電器打開，分電片與氣缸1#相對應(yīng)的待靜電片P接觸，氣缸1#進(jìn)入壓縮氣體；曲軸轉(zhuǎn)過90°時，分電片處于中位，離開待靜電片Γ，氣缸1#的進(jìn)氣門關(guān)閉，此時氣缸1#內(nèi)的壓縮氣體膨脹做功。等到曲軸再轉(zhuǎn)30°時，分電片與氣缸2#相對應(yīng)的待靜電片2’接觸，氣缸2#中進(jìn)入壓縮氣體；當(dāng)曲軸再轉(zhuǎn)過90°時,分電片處于中位,離開待靜電片2',氣缸2#的進(jìn)氣門關(guān)閉,此時氣缸2#內(nèi)的壓縮氣體膨脹做功。等到曲軸再轉(zhuǎn)30°時，分電片與氣缸3#相對應(yīng)的待靜電片3'接觸，氣缸3#中進(jìn)入壓縮氣體，當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)過90°時，分電片處于中位，離開待靜電片:V，氣缸3#的進(jìn)氣門關(guān)閉，此時氣缸3#內(nèi)的壓縮氣體膨脹做功。等到曲軸再轉(zhuǎn)30°時，分電片會與氣缸1#相對應(yīng)的待靜電片P接觸,氣缸1#中進(jìn)入壓縮氣體；曲軸轉(zhuǎn)過90°，分電片處于中位，離開待靜電片I'，氣缸1# 的進(jìn)氣門關(guān)閉，此時氣缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹做功。發(fā)動機(jī)在正轉(zhuǎn)平穩(wěn)工作時，其氣缸按照氣缸1#、2#、3#的次序以此循環(huán)做功，達(dá)到發(fā)動機(jī)平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動機(jī)平穩(wěn)倒轉(zhuǎn)時，發(fā)動機(jī)的油門和逆轉(zhuǎn)分電器打開，分電片與氣缸4#相對應(yīng)的待靜電片V接觸,氣缸4#進(jìn)入壓縮氣體；曲軸逆轉(zhuǎn)過90°，分電片處于中位，離開待靜電片4'，氣缸4#的進(jìn)氣門關(guān)閉，此時氣缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹做功。等到曲軸再逆轉(zhuǎn)30°時，分電片與氣缸5#相對應(yīng)的待靜電片5'接觸，氣缸5#中進(jìn)入壓縮氣體；曲軸逆轉(zhuǎn)過90°時,分電片處于中位,離開待靜電片5',氣缸5#的進(jìn)氣門關(guān)閉,此時氣缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹做功。等到曲軸再逆轉(zhuǎn)30°時，分電片與氣缸6#相對應(yīng)的待靜電片6'接觸，氣缸6#內(nèi)進(jìn)入壓縮氣體；曲軸逆轉(zhuǎn)過90°時,分電片處于中位,離開待靜電片6',氣缸6#的進(jìn)氣門關(guān)閉，此時氣缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹做功。等到曲軸再逆轉(zhuǎn)30°時，分電片與氣缸4#相對應(yīng)的待靜電片4'接觸，氣缸4#進(jìn)入壓縮氣體；曲軸逆轉(zhuǎn)過90°，分電片處于中位，離開待靜電片4',氣缸4#的進(jìn)氣門關(guān)閉,此時靠氣缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹做功。發(fā)動機(jī)平穩(wěn)工作時，其氣缸就按照氣缸4#、5#、6#以此循環(huán)做功，達(dá)到發(fā)動機(jī)平穩(wěn)逆運轉(zhuǎn)。上述待靜電片為三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，最上層為銅片；中間層為碳纖維片；最底層為未銅片，上層銅片與碳纖維片以及下層銅片與碳纖維片之間均通過錫焊連接，所述靜電片外面具有碳納米管復(fù)合耐磨涂層，上述電控片外面也具有碳納米管復(fù)合耐磨涂層。在發(fā)動機(jī)需要爬坡或者是加大動力時，油門啟動分電器打開，分電片會與氣缸1#相對應(yīng)的待靜電片P接觸，同時氣缸5#相對應(yīng)的分電片和待靜電片5'也接觸，此時氣缸1#的A進(jìn)排氣控制閥打開，連桿推動曲軸轉(zhuǎn)動，而氣缸5#相對應(yīng)的連桿拉動曲軸轉(zhuǎn)動，起到雙向動力的作用。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)過30°時，氣缸5#相對應(yīng)的分電片與待靜電片5'相離而處于中位，此時氣缸1#相對應(yīng)的連桿還是靠壓縮氣體推動曲軸做功，氣缸5#則是靠壓縮氣體膨脹做功，從而帶動連桿拉動曲軸做功。當(dāng)曲軸再轉(zhuǎn)30°時,氣缸1#還是像之前一樣做功,但此時氣缸6#相對應(yīng)的分電片與待靜電片6'相接觸，也就是氣缸6#的進(jìn)氣門打開，開始進(jìn)入壓縮氣體,壓縮氣體推動氣缸活塞而拉動曲軸做功；此時，壓縮氣體推動氣缸活塞而拉動曲軸做功的是6#缸,依靠壓縮氣體推動氣缸活塞而推動曲軸做功的有1#缸，靠壓縮空氣膨脹推動氣缸活塞而拉動曲軸做功的是5#缸；當(dāng)曲軸再轉(zhuǎn)30°時，氣缸1#相對應(yīng)的分電片與待靜電片Γ相離而處于中位，靠壓縮氣體膨脹繼續(xù)做功；此時氣缸6#相對應(yīng)的連桿還是靠壓縮氣體拉動曲軸做功，氣缸5#則是靠壓縮氣體膨脹做功，從而帶動連桿拉動曲軸做功。當(dāng)曲軸再轉(zhuǎn)30°時，氣缸5#停止做 功，氣缸1#繼續(xù)靠壓縮氣體膨脹做功，氣缸6#還是靠壓縮氣體推動做功，但此時氣缸2#相對應(yīng)的分電片與待靜電片2’相接觸，氣缸2#開始做功。如此循環(huán)下去，做功順序按照氣缸1#、6#、2#、4#、3#、5#依次進(jìn)行，其中氣缸1#、2#、3#是靠推動曲軸做功，氣缸4#、5#、6#是靠壓縮氣體拉動曲軸做功。如此一來，曲軸轉(zhuǎn)動時，多缸做功從而加大扭力提高效率，進(jìn)而達(dá)到爬坡或者大動力輸出的要求。盡管參考附圖詳細(xì)地公開了本發(fā)明，但應(yīng)理解的是，這些描述僅僅是示例性的，并非用來限制本發(fā)明的應(yīng)用。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附加權(quán)利要求限定，并可包括在不脫離本發(fā)明保護(hù)范圍和精神的情況下針對本發(fā)明所作的各種變型、改型及等效方案。
權(quán)利要求
1.一種用于可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的靜電片，所述空氣動力發(fā)動機(jī)包括:發(fā)動機(jī)本體(I)、上箱體(20)、進(jìn)排氣電控制箱(30)、進(jìn)氣及排氣器(40)、油底殼(50)、下箱體(60)、固定架(70)； 所述發(fā)動機(jī)本體(I)包括:氣缸(12)、曲軸(14)、連桿(15)、氣缸桿(120)、曲柄(13)；其中， 氣缸(12)分為氣缸1#、氣缸2#、氣缸3#、氣缸4#、氣缸5#、氣缸6#,并按氣缸1#、2#、3#和氣缸4#、5#、6#上下分布； 電控片(171)設(shè)置在進(jìn)排氣電控制軸(17)的一端，并雖進(jìn)排氣電控制軸(17)的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，隨著進(jìn)排氣電控制軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，從而使得電控片上的凸起能夠與靜電片接觸； 其特征在于:所述靜電片為三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，最上層為銅片；中間層為碳纖維片；最底層為銅片，上層銅片與碳纖維片以及下層銅片與碳纖維片之間均通過錫焊連接，所述靜電片外面具有碳納米管復(fù)合耐磨涂層。
2.如權(quán)利要求1所述的靜電片，其特征在于:所述電控片(171)的外表面具有碳納米管復(fù)合耐磨涂層。
3.如權(quán)利要求1所述的靜電片，其特征在于:所述電控片(171)為中間開有圓孔、外圈近似于圓的板，該圓孔的直徑為曲軸前端(146)的軸徑。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的靜電片，其特征在于:所述電控片(171)為三個，分別為第一電控片(171-1)、第二電控片(171-2)、第三電控片(171-3)。
5.如權(quán)利要求4所述的靜電片，其特征在于:所述電控片(171)布置成:第一電控片(171-1)與第二電控片(171-2)相差120°，第二電控片(171-2)與第三電控片(171-3)相差120°，第三電控片(171-3)與第一電控片(171-1)相差120°。
6.如權(quán)利要求1-3之一所述的靜電片,其特征在于:所述電控片(171)為鈦合金板,并且相鄰兩電控片(171)之間由圓板隔開。
7.如權(quán)利要求1-3之一所述的靜電片，其特征在于:所述電控片(171)與曲軸前端(146)通過螺紋連接固定在曲軸(14)上。
8.如權(quán)利要求3所述的靜電片，其特征在于:所述曲軸前端(146)為六角螺母。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種空氣動力發(fā)動機(jī)用的零部件，具體而言，涉及一種以壓縮空氣作為動力的可變多缸空氣動力發(fā)動機(jī)的靜電片。電控片設(shè)置在進(jìn)排氣電控制軸的一端，隨著進(jìn)排氣電控制軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，從而使得電控片上的凸起能夠與靜電片接觸；所述靜電片為三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，最上層為銅片；中間層為碳纖維片；最底層為銅片，上層銅片與碳纖維片以及下層銅片與碳纖維片之間均通過錫焊連接，所述靜電片外面具有碳納米管復(fù)合耐磨涂層。通過使用上述結(jié)構(gòu)的靜電片能大大提高其抗疲勞性能、耐磨性能及導(dǎo)電性能。
文檔編號F01B25/02GK103206254SQ20131002715
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者周登榮, 周劍 申請人:祥天控股(集團(tuán))有限公司