[精品]1创新大赛作品论文.doc

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1、气动发动机设计思路及应用方法济宁市第一屮学08级8班王昌辉床缩空气的优点空气具有可床缩性，经空气床缩机做机械功使本身体积缩小、压力提高后的空气叫压缩空气。压缩空气是一种重要的动力源。与其它能源比，它具有下列明显的特点：清晰透明，输送方便，没有特殊的有害性能，没有起火危险，不怕超负荷，能在许多不利环境下工作，空气在地面上到处都有，取之不尽。压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，又是具有多种用途的工艺气源，其应用范围遍及石油、化工、冶金、电力、机械、轻工、纺织、汽车制造、电子、食站、医药、生化、国防、科研等行业和部门。物理原理空气占有一定的空间，但它没有固

2、定的形状和体积。在对密闭的容器屮的空气施加压力时，空气的体积就被压缩，使内部压强增大。当外力撤消时，空气在内部压强的作用下，又会恢复到原來的体积。如果在容器屮有一个可以活动的物体，当空气恢复原来的体积时，该物体将被容器内空气的压力向外推弹出來。这一原理被广泛应用在生产、生活屮。例如：皮球里打入压缩空气，气越足，球越硬；轮胎里打入斥缩空气，轮胎就能承受一定的重量。在大型汽车上，用压缩空气开关车门和刹车；水压机利用压缩空气对水加压，在工厂里，压缩空气用來开动气锤打铁；在煤矿里，它能开动风镐钻眼。还用于管道输送液体和粒状物体。创作思路内燃机屮的动力來源是燃油

3、与空气的混合气在燃烧室屮被点燃，高温使燃烧室内的气压增大，高压推动活塞运动。那么，我们也可以用气瓶屮压缩空气的PK力来推动活塞。与内燃机不同的地方只是压缩空气发动机不产热，排放的也是空气。压缩空气发动机在一个工作循环屮只需要两个冲程：进气（做功）冲程和排气冲程，但是由于压缩空气在压力的作用下具有流动性，所以同样是二冲程的压缩空气发动机就不能像二冲程内燃机一•样没有控制进气出气的阀门。借鉴四冲程内燃机的气门控制原理，我们同样可以利用曲轴的转动來对床缩空气发动机的两个气门进行机械控制。A排气口A进气口做功（进气）冲程如图1,这款压缩空气发动机将曲轴设计为活

4、B向下运动个薄厚各一半的圆盘，在圆盘侧视图

5、

6、

7、,圆盘的右侧固定有两个顶针气阀（B、B，）,顶针接触圆盘的表而。例如气阀B当圆盘较厚的一侧转动的与气阀B'顶针接触时，会挤压顶针向气阀（主体B•排气阀门方块）内收缩，也就堵住了气流的通道。而此吋较薄的一侧与气阀B接触，由于圆盘这侧较薄，为顶针的身长提供了空间，在弹簧的支撑下，顶针被顶出，气流通道被打开。进气阀B打开，排气阀B'关闭，也就实现了通入压缩空气后气体不会外溢，做工冲程实现。随着圆盘的转动，排气冲车吋，圆盘厚薄两而的位置恰好于现在相反，使得进气阀B关闭，排气阀B'打开,实现汽缸只与大气联通，与压

8、缩空气隔绝，排气冲程实现。两个冲程不断往复，实现了曲轴的连续转动，从血实现动力的输出。图1压缩空气发动机的应用前景十分广泛，压缩空气驱动汽车，那么城市里的汽车就全部排放空气，有效缓解城市的空气污染。而且床缩空气的释放是吸热的，这样城市里行驶的汽车不仅不产生热量，而且会吸收城市的热，有效缓解城市的热岛效应。与电动车相比，储气罐可以往复充气放气的次数远远大于电池，基本丄可以说不存在能量储存性能的衰减。而电池的充放电次说是有限的。这个发动机最大的特点就是将床缩空气发动机的做工过程倒过来人认为的给曲轴动力带动活塞运动，就可以实现向储气瓶小补充气压。可以用太阳能

9、、风能、等新能源驱动补充气压，也可以将这些简易的小机器安装在公共健身器材上而，利用人们的健身活动产生的动力制造压缩空气，不仅节能，而且还增加了健身馆的收入。压缩空气的应用前景还十分广泛，也存在自身的不足，以上只是我个人对其利用的一点见解，希望跟大家共同交流，共同进步。