气动发动机进排气系统的设计(2)
为了解决或缓和汽车能源工业的发展对环境问题的影响，现代汽车工业应采取绿色人体工程学方向，朝着节能、小型化和轻量的发展,实现更高的能源效率,减少污染物的排放。所以，这时候有关于气体发动机的研究应运而生。
1.2 节能汽车的研究
目前，世界各国重点研究清洁能源汽车，以下几种最常见：
1、代用燃料汽车。天然气汽车是目前使用量最大的低排放清洁汽车，还有成本比较高的醇类汽车，存储成本较高的氢气燃料汽车及混合燃料汽车，燃料喷射量的精确控制比较困难的二甲醚汽车。
2、电动汽车。电动汽车由电机驱动，它噪音低、排放无污染，而且能量转换效率也非常高。电动汽车有太阳能电动汽车，电池驱动的电动汽车和燃料电池电动汽车。
3、混合动力汽车。两种提供动力的方式，体积和重量比纯电池驱动的电动汽车电池组小，所以在保持高速驾驶和远程突破纯电动汽车的限制,同时可以大大改善燃油经济性，减少排放，同时内燃机可以工作在最佳状态，与其他同级普通汽车相比，混合动力汽车排放减少90%以上，大大提高的燃油效率。但混合动力汽车，因为包括两套动力装置、驱动和控制系统相对复杂，成本太高。
4、空气动力汽车。空气动力汽车采用气动发动机，它能将高压气体的压力能转化为汽车行驶所需的机械能。压缩空气存储在高压气瓶，液态氮、液态空气存储在一个真空绝缘气罐，高压压缩空气供应压力,适当的压力可以推动气动发动机工作。
气动发动机与传统的内燃机相比，因为没有高温高压气体在汽缸内燃烧的过程，只通过简单的气体膨胀来实现输出功率的目的，所以不再需要复杂的冷却系统，机体还可以选择低强度、结构简单、体积小、重量轻、成本低的材料[1]。在日常工作中，发动机部件所受热应力和冲击负载减少，对高温润滑油性能的要求大大降低,因此文护简单、成本低,有效地延长了使用寿命。
气动发动机所需要的介质完全来自大气，排出的是纯粹的空气或氮气，对环境没有任何污染，制备压缩空气或液体氮消耗的只有电力,可以由水力发电、风力发电、潮汐电站、太阳能发电厂和地热发电厂在未来完全提供清洁电力，可以实现完全意义上的零排放[2]。为了实现积极的净化空气的作用，可以过滤分离空气中的尘粒，使空气排放更纯。
1.3 气动发动机的国内外研究现状
1.3.1 国外研究情况
1.3.2 国内研究情况
1.4 课题研究主要问题和方法
1.4.1 本课题要研究的问题:
气动发动机将压缩气体作为动力源，将气体的内能转化为机械能，从而带动发动机的运作，可以将汽车污染降到最低。
在了解气动发动机基本原理的基础上，对气动发动机的自动进排气系统进行选型设计，主要确定了气动发动机的进排气回路图，并对回路中各个控制阀、气罐进行选型。在此基础上，设计一种全新的自动进排气阀，可以通过机械结构自动实现进排气作业，使气动发动机的控制系统得到进一步简化，可靠性和耐久性得到进一步提高。最终通过本次设计掌握气动发动机进排气回路和自动进排气阀的设计方法。
本毕业设计课题的具体内容和要求如下：
1.原始数据：气罐内初始压力为40MPa，体积为90L。
2. 确定气体发动机进排气回路的总体方案。
3.完成气体发动机进排气回路的设计。
4.完成自动进排气阀的设计与总装配。
5.完成自动进排气阀的三文模型与二文工程图纸。
下一篇：基于全向底盘的迎宾机器人设计