CN105257449A - 一种发动机及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驱动技术领域，特别涉及一种发动机及车辆。发动机包括运转控制装置、电磁装置、联动且能够往复移动的多个连杆小头和能够受磁力驱动的磁力反应件，多个连杆小头上分别安装磁力反应件，磁力反应件能够与连杆小头同步往复移动，多个电磁装置分别与各磁力反应件对应设置，通过通电具有磁力，实现驱动磁力反应件带动连杆小头移动，运转控制装置通过控制各电磁装置的通电周期，实现多个连杆小头联动地往复移动。本发动机通过电能实现自身启动和连续稳定运转，显著提高了节能环保性和运行稳定性，同时显著降低了空间占用和成本。车辆包括传动系统和上述发动机，传动系统与上述发动机连接，受上述发动机驱动。

Description

一种发动机及车辆

技术领域

本发明涉及驱动技术领域，特别是涉及一种发动机及车辆。

背景技术

随着我国科学技术的发展，各种驱动设备被广泛应用，其中，通过发动机运转提供驱动力的技术已被普及使用。

近年来，在发动机消耗燃料能源进行驱动过程中，对于发动机的节能环保性和运转平稳性的提高，以及空间占用和成本的降低等方面的要求越来越高，因此，提高发动机驱动过程中的节能环保性和运转平稳性，以及降低空间占用和成本成为设计目标。

一种现有技术中，对于社会上被广泛使用的发动机，其通常包括气缸、活塞、气门、喷油嘴、火花塞、连杆和曲轴等，具体来说，活塞在气缸内直线往复移动，在其移动至气缸内的特定位置时，通常此位置被称为上止点，包括活塞和气缸壁等组成了一个空间，此空间作为燃烧室，在空气通过气门进入燃烧室，同时喷油嘴将油料等物质作为燃料能源喷射进入燃烧室的状态下，火花塞通过高压电实现点火，由此，燃烧室内的油气混合物发生爆燃，所释放的能量对活塞产生驱动作用，使活塞向下止点方向移动。连杆的连杆小头与活塞相连，连杆小头随活塞能够同步地直线往复移动，通过连杆小头的移动，使连杆带动曲轴转动，将活塞的直线移动转化为曲轴的转动，通过多个活塞按规律地被驱动，多个连杆小头之间联动，使多个连杆循环往复地将多个活塞的往复直线移动转化为曲轴的连续转动，最终实现发动机转动，进行连续地驱动。

对于以上现有技术中的发动机，以下以安装有发动机的车辆为例进行说明。第一、所使用的燃料能源通常包括汽油、柴油等，当然也包括天然气等其它种类的通过燃烧释放能量的燃料能源，其皆为消耗燃料，使用燃料进行燃烧释放化学能，通过利用化学能所获得的热能而产生压力，最终转化为机械能；

第二、发动机在消耗燃料能源过程中，包括：燃料能源未能充分燃烧便被排放；车辆怠速状态下为保持发动机的运转而对燃料能源进行无功消耗；以及初始启动阶段耗费大量燃料能源进行发动机启动等各种情况，这些情况皆造成了燃料能源的消耗过多和浪费，导致节能环保性差；

第三、发动机初始启动运转需要外部作用力，例如利用人力通过摇臂使发动机初始转动，而现有技术中，目前通常由启动马达的转动带动发动机初始运转，活塞被带动至上止点位置，进而通过油气混合物的爆燃驱动活塞运动，由活塞带动连杆小头移动，进而发动机自身开始运转。而由于启动马达拥有自身固有的转动周期，通电后的启动马达按自身转速转动，启动后，发动机也拥有自身的转动速度，且通过燃料供给量的控制，即油门的控制，发动机的转速与启动马达的固有转速无法一致，虽然现有技术中，通过控制技术，在启动马达带动发动机启动后即行分离，但两套装置的配合运转必然在初始启动阶段造成发动机启动运转的平稳性低。

在上述现有技术中的发动机基础上，另一种现有技术中，发动机还与电动机共同设置在车辆上，通过消耗电能的电动机亦能够驱动车辆行驶。具体来说，根据结构和使用需求，可以单独由发动机消耗燃料驱动车辆，或单独由电动机消耗电能驱动车辆，以及发动机消耗燃料与电动机消耗电能同时驱动车辆。此技术需要通过设置综合控制系统对发动机和电动机进行分别控制，而对于受控的两套驱动装置，其二者配合共同驱动车辆的结构设置造成车辆行驶的平稳性低，这与分别对两套驱动装置控制的精确度，以及发动机与电动机的响应灵敏度差异等各种因素相关。与此同时，发动机和电动机两套驱动装置相互配合连接，并与车辆的传动系统相连，这使得整体结构复杂、空间占用大，进而，必然造成发动机和电动机两套动力装置的设置，即通常所说的混合动力系统的成本高。

通过以上论述，现有技术中的节能环保性低、运行平稳性低、空间占用大和成本高等缺陷是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机及车辆，通过本发明提供的发动机及车辆将显著提高节能环保性和运行平稳性，同时降低空间占用和成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种发动机，包括联动的多个连杆小头，所述连杆小头能够往复移动，还包括运转控制装置、多个电磁装置和能够受磁力驱动的多个磁力反应件；

多个所述连杆小头分别安装有所述磁力反应件，所述磁力反应件能够与所述连杆小头同步地往复移动；

多个所述电磁装置分别与各所述磁力反应件对应设置，且通过通电而具有磁力，以驱动对应的所述磁力反应件带动所述连杆小头移动；

所述运转控制装置通过控制各个所述电磁装置的通电周期，实现多个所述连杆小头联动地往复移动。

可选地，在同一所述连杆小头上分别安装有所述磁力反应件和所述发动机的活塞，所述活塞通过燃料的消耗所驱动，所述磁力反应件和所述活塞皆能够与所述连杆小头同步往复移动。

可选地，所述电磁装置分别安装于各所述磁力反应件往复移动区段的端侧。

可选地，所述电磁装置分别安装于各所述磁力反应件往复移动区段的边侧。

可选地，所述电磁装置包括能够容置所述磁力反应件的环形的电磁铁和绕设在所述电磁铁上的线圈。

可选地，还包括功率控制装置，根据所述发动机的功率和/或扭矩的输出需求，所述功率控制装置控制所述电磁装置的通电功率。

可选地，所述发动机包括用于控制燃料消耗的燃料控制装置，所述功率控制装置与所述燃料控制装置协调设置，按照预设的分配规则，所述功率控制装置与所述燃料控制装置协调分配燃料供给量与电能供给量的比例。

可选地，还包括与所述功率控制装置连接的监测装置，所述监测装置用于监测向所述电磁装置供电的电源，当监测到所述电源的电量保有量低于预设值时，所述功率控制装置控制所述电磁装置减少或停止消耗电能。

本发明还提供一种车辆，包括传动系统，还包括上述任一项所述的发动机，所述传动系统与所述发动机连接，且受所述发动机驱动。

在一个关于发动机的实施方式中，发动机包括运转控制装置、多个电磁装置、联动的多个连杆小头、以及能够受磁力驱动的多个磁力反应件，多个连杆小头分别能够沿直线往复地移动，且为相互联动地移动，在多个连杆小头上分别安装有磁力反应件，安装一体的磁力反应件和连杆小头能够同步地直线往复移动。对于磁力反应件的具体轮廓和构造可以根据需要进行不同的设置，且连杆小头与磁力反应件相互装配连接的结构关系也根据设计需要而定。多个电磁装置分别与各磁力反应件对应设置，所谓电磁装置，即向其供电，电磁装置便产生磁场，具有磁力，而停止供电状态下，电磁装置失去磁力，此电磁技术目前已存在，本发动机将此电磁技术应用于电磁装置。由此，电磁装置通过通电而具有磁力，这将对磁力反应件产生作用力，从而各电磁装置通过磁力驱动对应的磁力反应件移动，进而由磁力反应件带动连杆小头同步地移动。各个电磁装置的通电周期受运转控制装置控制，在某一电磁装置通电状态下，驱动对应的磁力反应件和连杆小头移动，在磁力反应件从往复移动区段的一侧移动到另一侧位置时，运转控制装置控制此电磁装置停止通电，而此时，另一磁力反应件和连杆小头的组合体因联动关系已被带动至能够被驱动移动的相应位置，运转控制装置切换对应的电磁装置通电后，则上述另一磁力反应件与连杆小头的组合体受到其对应电磁装置的磁力驱动，同时联动其它连杆小头与磁力反应件的组合体。如此周而复始，多个连杆小头联动地被电能驱动而实现往复移动，从而实现发动机的驱动。

对于磁力反应件往复移动区段的长度，其与连杆小头往复移动的距离一致，这由发动机的结构设置而确定，本实施方式中不作具体长度的限定。而在电磁装置产生磁力的状态下，磁力反应件移动的长度越长，则电磁装置对磁力反应件所做的功越多。

本实施方式中的发动机，其初始启动阶段，即从停止状态下，连杆小头的初始移动通过电磁装置通电具有的磁力而驱动磁力反应件和连杆小头得以实现，进而通过运转控制装置控制各电磁装置的通电周期，使得多个连杆小头从静止到联动地往复移动，从而使发动机通过自身内部设置便实现从静止状态的初始启动。而现有技术中，需要通过外部的启动马达带动发动机启动，在带动包括连杆小头等发动机内部结构运转后，启动马达再与发动机分离联动关系，从而造成初始启动的平稳性低。对比可知，本实施方式中的发动机在初始启动过程中的平稳性得到显著提高。与此同时，现有技术中的发动机是通过消耗燃料，由燃料燃烧提供的化学能经传导转换而实现驱动连杆小头移动，而在本实施方式中发动机的结构设置里，能够持续连贯地对连杆小头通过电能驱动运行，本发动机实现了能够通过消耗电能进行驱动，这节约了燃料的使用，显著提高了节能环保性。

由于本发动机中，包括连杆小头等结构与现有技术中的发动机结构相当，因此本实施方式中提供的发动机也能够如现有技术一样，通过单独消耗燃料提供的化学能进行驱动，即通过燃料的燃烧驱动活塞运动，活塞安装于连杆小头，由活塞带动连杆小头移动。同时，本发动机还能够实现同时消耗燃料和电能进行驱动，这是由于消耗电能的上述结构设置与消耗燃料的结构相互无冲突干涉，例如，在某些连杆小头上安装燃料驱动的活塞，在其它连杆小头上安装受磁力驱动的磁力反应件；或者在同一连杆小头上同时安装活塞或磁力反应件。由此，本发动机避免了另一种现有技术中为了节约燃料能源，将仅消耗燃料的发动机与使用电能的电动机两套驱动装置共同设置，进而与传动系统装配连接所导致的空间占用大，同时避免了由于结构复杂和协调性差引起的运行不平稳，以及综合设置造成的成本高等缺点。

通过以上论述，相比现有技术，本实施方式提供的发动机显著降低了空间占用和成本，同时提高了节能环保性和运行平稳性。

需要说明的是，运行平稳性的提高，第一是通过摒弃了现有技术中由启动马达等外部作用力带动发动机初始启动所造成的初始稳定性低；第二是摒弃了现有技术中共同设置消耗电能的电动机和仅消耗燃料的发动机两套驱动装置所引起的协调控制性差所导致的运行稳定性低。

在一个关于车辆的实施方式中，车辆包括传动系统和上述实施方式提出的发动机，传动系统与上述发动机连接，且受上述发动机驱动。对于安装有上述实施方式提出的发动机的车辆，其节能环保性和运转平稳性都得到了显著地提高，同时空间占用和成本都得到了显著地降低，具体论述请参见上述实施方式中对于发动机的描述，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明结构第一示意图；

图2为本发明结构第二示意图；

图3为本发明结构第三示意图；

图1至图3中：连杆小头—1、磁力反应件—2、电磁装置—3、连杆—4、曲轴—5。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种发动机及车辆，通过本发明提供的发动机和车辆，将显著提高节能环保性和运行平稳性，同时降低空间占用和成本。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1至图3，图1为本发明第一结构示意图；图2为本发明第二结构示意图；图3为本发明第三结构示意图。

根据图中所示，在一个关于发动机的实施例中，发动机包括联动的多个连杆小头1，连杆小头1是连杆4的一部分，多个连杆4通过曲轴5相互联动，因此，各连杆4的连杆小头1相互间也联动，连杆小头1能够沿直线往复地移动，发动机还包括运转控制装置、电磁装置3和能够被磁力驱动的磁力反应件2，在多个连杆小头1上分别安装有磁力反应件2，对应安装的连杆小头1和磁力反应件2能够同步地往复移动，多个电磁装置3分别与各磁力反应件2对应设置，在电磁装置3通电状态下产生磁力，与通电状态的电磁装置3对应的磁力反应件2受到磁力的作用而发生移动，磁力反应件2带动安装一体的连杆小头1同步移动。由此，本发动机通过电能的消耗，便在发动机自身结构的设置下实现了连杆小头1的移动。进而通过运转控制装置对各个电磁装置3的控制，使各电磁装置3按周期进行通电，从而各磁力反应件2与连杆小头1的组合体按周期被驱动，由于连杆小头1之间的联动结构设置，便实现了多个连杆小头1的循环往复移动。

具体的可分析为：

M个所述连杆的连杆小头上均设置有能够随所述连杆运动的磁力反应件，P个所述连杆的连杆小头均与能够随所述连杆运动的活塞相连；

所述缸体内设置有与所述磁力反应件相对并能够产生磁力作用的电磁装置；

其中，N≥M>0；N≥P≥0。

在现有技术中发动机，连杆小头1作为连杆的一部分，多个连杆通过分别与发动机的曲轴相连接的关系实现联动，连杆小头1被活塞带动移动。在燃料能源的驱动过程中，活塞的往复移动带动连杆小头1往复移动，通过连杆的传递，将活塞的直线往复移动转换为曲轴的转动。本实施例提供的发动机中，包括连杆4和曲轴5等结构原理与现有技术中发动机的设置一致，而将由燃料能源燃烧所驱动的活塞替换为由电磁装置3通过通电产生的磁力所驱动的磁力反应件2，同时，将活塞带动连杆小头往复移动替换为由磁力反应件2带动连杆小头1往复移动，这是本实施例技术方案的核心所在。

通过以上结构设置，对于本实施例中提供的发动机，在其未启动运转的状态下，通过电磁装置3通电，由电磁装置3产生的磁力驱动磁力反应件2，进而带动连杆小头1移动。通过运转控制装置控制各个电磁装置3的通电周期，便使得各联动的连杆小头1开始了连贯地往复移动。本实施例提供的发动机通过内部结构设置，且使用电能实现自身启动，这使得初始启动的平稳性得到了显著提高。

与此同时，本实施例中提供的发动机，通过单独使用电能，便能够驱动各个连杆小头1联动且持续地往复移动，无需消耗燃料能源，这便显著节约了燃料能源消耗，提高了节能环保性。

本发明提供的发动机中，由于包括连杆和曲轴等结构与现有技术中发动机设置一致，这是指在连杆小头1上同样能够安装由燃料能源驱动的活塞，由此，本实施例中提供的发动机也能够通过单独消耗燃料能源进行驱动；另外，本发动机还能同时消耗电能和燃料进行共同驱动。

对于消耗电能和燃料共同驱动，举例来说，设置联动的两个连杆小头1沿上下方向往复移动，第一个连杆小头1与活塞连接，活塞与现有技术中的发动机一致，其受燃料燃烧驱动在上止点和下止点之间移动，第二个连杆小头1与磁力反应件2连接，磁力反应件2的往复移动区段与连杆小头1的上下移动一致，也是上下侧设置的，将电磁装置3安装在往复移动区段的上侧。这里设置电磁装置3安装在往复移动区段的上侧位置与活塞移动的上止点位置其二者处于同一方位，即向上止点方向移动与向电磁装置3处于的上侧位置移动的方向一致。当两个连杆小头1设为反向联动的结构，在磁力反应件2受电磁装置3的磁力驱动，带动第二个连杆小头1朝向上侧移动过程中，此时，与第一个连杆小头1连接的活塞受到燃料燃烧产生的驱动作用而带动第一个连杆向下侧，即向下止点方向移动。这实现了朝向不同方向移动的两个连杆小头1分别受到电能和燃料所产生的驱动力而同时被驱动；

当两个连杆小头1设为同向联动的结构，磁力反应件2受电磁装置3的磁力驱动，带动第二个连杆小头1朝向上侧移动过程中，第一个连杆小头1与活塞的组合体被第二连杆小头1带动朝向活塞的上止点方向移动，在磁力反应件2到达上侧移动端点位置，且活塞到达上止点位置时，电磁装置3受运转控制装置控制而停止通电，磁力消失，此时，燃料开始燃烧产生驱动力，驱动活塞带动第一个连杆小头1向下止点方向移动，而磁力反应件2和第二个连杆小头1被联动地带动向下侧移动。

通过以上论述，本实施例中，仅对发动机进行控制即可实现对电能和燃料能源进行共同利用，相比现有技术中设置电动机和仅消耗燃料的发动机进行共同驱动的连接结构，本实施例提供的发动机显著地简化了结构、节约了空间和成本，同时使得运行稳定性得到了显著地提高。

对于磁力反应件2，其能够受磁力驱动，常见的磁力反应件2包括铁质件和磁性体，而其它能够受磁力驱动的结构也可以作为磁力反应件2。对于发动机内部以及与发动机相连的其它零部件的材质无需进行限定，例如全部为铁质材料也能够确保发动机的正常运行，这是由于发动机的缸盖、气缸、曲轴、连杆和油底壳等各个零部件在发动机装配时便通过螺栓、焊接等设置而固定了各自位置和连接关系，电磁装置3产生磁力或未产生磁力的状态下，各个零部件均不能无序移动。因此，电磁装置3产生磁力时，只是磁力反应件2被驱动，而其它零部件按各自的连接结构进行有序移动，不会受磁力影响。需要说明的是，当连杆小头1上安装的受燃料驱动的活塞同时也能够受磁力驱动时，例如活塞为铁质材料，则活塞便可以同时作为磁力反应件2，或理解为磁力反应件2与活塞设为一体结构。

另一实施例中，在上述实施例中结构设置的基础上，还可以设置在同一连杆小头1上分别安装磁力反应件2和活塞，活塞是现有技术中发动机的活塞，其通过燃料的消耗所驱动。磁力反应件2和活塞皆能够与连杆小头1同步往复移动。例如，连杆小头1、活塞和磁力反应件2共同上下往复地移动，将电磁装置3安装在磁力反应件2往复移动区段的上侧，在磁力反应件2、活塞和连杆小头1共同处于远离电磁装置3位置时，此时的活塞处于其往复移动的下止点位置，电磁装置3通过通电产生磁力，磁力反应件2受到磁力作用，带动连杆小头1和活塞同步地靠近电磁装置3，即向上侧方向移动，在移动到特定位置时，即活塞移动到上止点位置，电磁装置3被运转控制装置控制而停止通电，磁力消失，此时通过燃料能源的燃烧对活塞进行驱动，将活塞、磁力反应件2和连杆小头1共同驱动向下侧方向移动。由此，同一个连杆小头1在往复移动的双方向分别被燃料能源和电能驱动。当然，电磁装置3安装在磁力反应件2移动区段的另一端，或两端同时安装电磁装置3，或安装在往复移动区段的边侧，皆能够实现电能和燃料能源共同对同一连杆小头1的驱动。

本实施例中，在各连杆小头1上分别安装磁力反应件2和活塞，使得用于驱动的电能和燃料能源能够同时应用在发动机的同一连杆小头1上。现有技术中消耗电能的电动机和单独消耗燃料能源的发动机共同作用下产生的驱动力与本实施例中提供的发动机所产生的驱动力相当，这从物理学中能量守恒与转换原理能够确定，燃料能源与电能共同释放能量的状态相一致，在此状态下，本实施例中提供的发动机由于为单一结构体，则在同一连杆小头1上分别安装磁力反应件2和活塞的设置进一步降低了空间占用和成本。

另一具体实施例中，在上述实施例的基础上，对于电磁装置3的结构和设置位置，其根据发动机整体构造的需求，以及电磁技术的应用进行设置。本实施例中，设置电磁装置3安装于各磁力反应件2往复移动区段的端侧。在磁力反应件2随连杆小头1上下往复移动的结构下，可以将电磁装置3安置在磁力反应件2往复移动区段的正上方，即往复移动区段的一端外侧。而旨在避免与其它零部件发生干涉，可以将电磁装置3设置为不同结构。例如，当为了避免与往复移动的连杆小头1发生碰撞干涉，可以将电磁装置3设置为环形结构，使环形结构的中心轴线与磁力反应件2往复移动区段的中轴线相重合，将电磁装置3设置在往复移动区段的下侧，即另一端外侧，由此，环形的电磁装置3产生磁力时，电磁装置3各点产生磁力的合力对磁力反应件2产生的驱动力同样能够使磁力反应件2在往复移动区段内进行移动。当然，还可以在往复移动区段的两端外侧皆设置电磁装置3，通过通电周期的控制，在同一磁力反应件2往复移动的双方向皆被电能驱动。

另一实施例中，电磁装置3还可以分别安装于各对应的磁力反应件2往复移动区段的边侧。由设置在边侧的电磁装置3驱动磁力反应件2在往复移动区段内往复移动。

对于将电磁装置3设置在往复移动区段的边侧，可以进一步具体设置电磁装置3包括能够容置磁力反应件2的环形的电磁铁和绕设在电磁铁上的线圈。

以上关于设置电磁装置3的实施例中，对于磁力反应件2往复移动区段的两端侧和边侧所组成的区域，在同一往复移动区段各个位置点设置一个或多个电磁装置3并不作限定，以发动机的结构设置和电能应用需求进行相应设置。

同时需要说明的是，本说明书中的所有相关论述内容中，当在往复移动区段的一端外侧，或两端外侧分别设置电磁装置3时，皆是以电磁装置3产生的磁力对磁力反应件2具有吸引的作用力进行论述的，而若通过对磁场的设定，以及对磁力反应件2进行设置，在电磁装置3产生磁力状态下，磁力反应件2与电磁装置3之间具有排斥的作用力，则磁力反应件2将被磁力驱动而远离电磁装置3的位置。不论吸引接近或是排斥远离，这皆与本申请中通过电磁装置3产生磁力而驱动磁力反应件2，进而带动连杆小头1移动的构思一致。对于将电磁装置3设置在往复移动区段的边侧，其产生的磁力将磁力反应件2驱动的方向根据电磁技术进行具体设定，例如电磁装置3包括缠绕的线圈，则线圈的缠绕方向和电流方向等的不同设置，将引起磁力反应件2被驱动方向的不同。特别地，由运转控制装置按周期对线圈通电的电流方向进行变换控制，将能够使磁力反应件2在往复移动的双方向皆被驱动。

电磁装置3通过通电即刻产生磁力，失电状态即刻磁场消失，失去磁力，这利用现有技术中电磁技术的参数和构造进行按需设置，对于现有技术中电磁技术的不同类别和发展，皆可应用于本实施例中的电磁装置3。在往复移动区段的两端外侧或一端的外侧设置电磁装置3，此设置可以类似于现有技术中的电磁吸盘或电磁吊具等结构原理；在往复移动区段的边侧设置电磁装置3，此设置可以类似于现有技术中的电磁线圈等结构原理。

对于上述各实施例中的运转控制装置，其控制各个电磁装置3的通电周期，使得多个联动的连杆小头1能够连续往复地移动。运转控制装置可以控制在磁力反应件2被驱动到往复移动区段的端点位置时，电磁装置3断电，停止驱动；在磁力反应件2与连杆小头1移动到往复移动区段对侧的端点，电磁装置3开始通电产生磁力，使磁力反应件2开始被驱动。

然而，也可以根据发动机的整体结构及运行状态对运转控制装置进行其它设置，例如将电磁装置3设置在往复移动区段的上侧，在磁力反应件2被驱动过程中，当其尚未被驱动至上侧端点位置时，运转控制装置便控制电磁装置3断电，而磁力反应件2和共同运行的连杆小头1随惯性作用和与其它连杆小头1的联动作用移动至上侧端点位置，进而由联动关系发生反向移动，这能够减小磁力反应件2在受磁力驱动，移动到上侧端点位置后，立即由联动结构而带动开始反向移动所造成的减速过快和转向突然的状态。通过运转控制装置对电磁装置3的通电周期的控制，使通电周期与磁力反应件2的移动位置点进行上述优化设置，能够进一步提高运行平稳性；相应地，也可以在磁力反应件2尚未移动到下侧端点位置时，通过运转控制装置控制电磁装置3通电，产生的磁力对磁力反应件2产生一定的减速所用，使磁力反应件2到达下侧端点位置后的移动方向变换过程更平稳。

在独立设置运转控制装置对电磁装置3通电周期进行控制以外。还可以利用增设了运转控制装置所设置功能的其它装置作为运转控制装置。目前现有技术中，对于控制发动机运转的控制装置，常见的设置是使用ECU(ElectronicControlUnit)，即发动机的电子控制单元。现有技术中由ECU控制燃料消耗过程中的燃料喷射、进气、点火等工作。而将ECU进行设定，由ECU对电磁装置3的通电周期进行控制，则控制电磁装置3通电周期的ECU便能够作为本发明中的运转控制装置。当然，发动机正常运转时还包括多个子系统和单元，例如分电器和正时系统等，而将正时系统或分电器等装置进行设定，使其与电磁装置3连接，对电磁装置3的通电周期进行控制，则正时系统或分电器等控制电磁装置3通电周期的装置也能够作为本发明中的运转控制装置。实现本发明中的发动机通过电能驱动，而连续运转的效果。

在上述提出的各实施例的基础上，另一个实施例中，发动机中还包括功率控制装置，根据发动机的功率和/或扭矩的输出需求，由功率控制装置控制电磁装置3的通电功率，即控制电磁装置3在单位时间内所获得的电能以及相应产生的磁力。功率控制装置根据发动机所需输出的功率和/或扭矩，实时调节电磁装置3的通电功率，包括电流和电压等，使得电磁装置3在单位时间内获得的电能与发动机所需输出的功率和/或扭矩相对应。由于连杆小头1与磁力反应件2的设置位置已经确定，即磁力反应件2的往复移动区段已确定，在电磁装置3的通电功率低时，即获得的电能少，则产生的磁力小，对磁力反应件2产生的磁力加速度小，磁力反应件2带动连杆小头1运转的速度慢，发动机输出的功率和/或扭矩小；相对应地，功率控制装置控制电磁装置3的通电功率增大时，电磁装置3使磁力反应件2的磁力加速度增大，增加发动机的功率和/或扭矩输出。由此，通过功率控制装置实现了对发动机的功率和/或扭矩输出的调节功能。

对于功率控制装置，除了独立设置功率控制装置实现调节功能以外，还可以利用增设了功率控制装置所设置功能的其它装置作为功率控制装置。例如，利用上述实施例中提及的现有技术中的ECU，根据发动机的功率和/或扭矩输出需求，使ECU对电磁装置3的通电功率进行控制，则能够控制电磁装置3通电功率的ECU便能够作为本实施例中的功率控制装置。

需要指出的是，对于现有技术中消耗燃料的发动机，功率输出是单位时间内做功的多少。用N表示功率，N＝W/t，其中W是功，t是时间。而功是力与位移的乘积，就是物理公式：W＝FS，其中F表示力，F与活塞顶面积和气缸内压强相关，F＝PD，P是气缸内的压强，燃料燃烧产生的压强P越大，F就越大，D是活塞顶的面积。S是活塞的位移，也就是活塞往复运动的位移，等于从上止点运动到下止点所经过的距离。功率是单位时间内做功的多少，所以还要考虑做功的快慢，即发动机转速。就是说，衡量现有技术中消耗燃料的发动机功率N的主要因素包括四个：气缸压强P、活塞顶面积D、活塞行程S和发动机转速。扭矩表示转动的能力，用扭矩表示功率，可以写成公式：N＝Mw，M是扭矩，w是发动机转速。本实施例中提供的发动机与现有技术中的发动机相比：

第一、现有技术发动机将燃料燃烧产生的压强P对活塞产生驱动作用，结合活塞顶面积D构成了驱动力F。本实施例提供的发动机通过电磁装置3通电对磁力反应件2产生的磁力作为驱动力；

第二、现有技术中输入的燃料越多，产生的压强P越大，在活塞顶面积D结构固定的状态下，产生的驱动力F越大。本发明中，功率控制装置控制电磁装置3在单位时间内消耗的电能越多，产生的磁力驱动力越大；

第三、现有技术中通过活塞移动带动连杆小头1移动，活塞行程S，其根据发动机的结构确定。本发明中，连杆小头1由磁力反应件2带动移动，其移动距离根据结构设置确定。

通过以上论述，本发明提供的发动机，对于功率、扭矩等各个参数皆可根据需要进行相应设置，其类似于对现有技术中仅消耗燃料的发动机的设置，而根据功率和/或扭矩的设置，按输出需求，由功率控制装置对电磁装置3的通电功率进行控制以满足发动机的功率和/或扭矩的输出需求是本实施例中提供发动机的核心技术方案。

另外，对于发动机转速的设置，其与上述实施例中运转控制装置的控制相关，以及由运转控制装置与功率控制装置共同进行协调，综合对发动机的功率和/或扭矩进行控制。

通过以上实施例中对发动机的设置，本发明提供的发动机能够单独消耗电能驱动、单独消耗燃料能源驱动、以及同时消耗电能和燃料能源进行共同驱动。在另一实施例中，对于发动机已配置有的用于控制燃料消耗的燃料控制装置，将功率控制装置与燃料控制装置协调设置，使其二者按照预设的分配规则，协调分配燃料供给量与电能供给量的比例。所谓协调设置，是使其二者在发动机输出功率和/或扭矩的总需求下，按照预设的分配规则，按比例分别供给燃料与电能。例如，预设的分配规则依据节能环保原则，在单独使用电能驱动便能够满足发动机的功率输出需求时，则分配使用电能的比例为100％，使用燃料能源的比例为0；而为了维持电能保有量的情况下，可以设置使用电能的比例为50％，使用燃料的比例为50％；在电能保有量过低时，可以设置使用电能的比例为0，使用燃料的比例为100％。由此，在分别使用电能和燃料能源的不同比例状态下，对发动机的功率输出需求进行满足。

需要说明的是，对于单独的燃料控制装置，其属于现有技术中的发动机，用于根据负载、路况以及油门踩踏深度等传感器进行燃料消耗的控制。本实施例中，将燃料控制装置与功率控制装置相结合，根据预设的分别规则，分配燃料与电能各自的消耗比例是本技术方案的核心所在。

在上述各实施例基础上，提出三个应用实例进行论述，应用实例中以发动机安装在车辆上，以驱动车辆进行说明。

第一个应用实例中，运转控制装置的功能通过ECU的设置实现，即由ECU控制多个电磁装置3的通电周期。与此同时，将功率控制装置的功能也通过ECU的设置实现，由ECU控制电磁装置3的通电功率，需要说明的是，ECU还同时控制发动机消耗燃料对活塞进行驱动，即作为发动机的燃料控制装置。并且由ECU按照预设的分配规则对电能消耗和燃料消耗的比例进行协调设置。预设的分配规则根据变速箱所处档位、油门踏板的控制程度、车辆载重以及车辆的行驶模式等因素进行综合设定。当车辆的行驶模式被调至节能、舒适的行驶模式下，油门踏板的控制程度较浅时，据此，ECU收集各传感器的信号，判断车辆需要缓慢加速和行驶，并节约燃料，由此，按照预设的分配规则，ECU控制停止燃料消耗，即使用燃料的比例为0、使用电能的比例为100％。同时，ECU控制各电磁装置3的通电周期，当磁力反应件2由往复移动区段的一侧被驱动到另一侧时，对应的电磁装置3被ECU控制停止通电，当磁力反应件2被联动地带动到能够被驱动的相应位置时，相应的电磁装置3被ECU控制开始通电进行驱动。对于电磁装置3的电能消耗，即通电功率，ECU控制各电磁装置3的通电功率为最大额定通电功率的50％，由较少电能驱动发动机缓慢运转，以此满足发动机的功率输出需求和车辆的行驶需求，这便显著提高了节能环保性；

当车辆被调至sport模式，即运动模式，且油门踏板的控制程度较大，即深踩油门踏板的状态，ECU通过传感器信号而判断车辆需要较强的驱动力，发动机需要较大的功率输出，按照预设的分配规则，则ECU控制电能和燃料同时消耗，驱动力提供的比例为电能和燃料的消耗各提供50％驱动力；对于电磁装置3的电能消耗，ECU控制其通电功率为最大额定通电功率的90％。由此，发动机内的活塞和磁力反应件2分别受电能和燃料能源驱动对连杆小头1进行带动运转，则发动机能够通过较大的功率输出而满足车辆的行驶需求。对此，消耗电能和燃料能源进行共同驱动通过本应用实例提供的发动机便得以实现，而避免了现有技术中燃料与电能共用的混动能源车辆由电动机和单独消耗燃料的发动机共通设置，与车辆的传动系统相连接，并分别控制进行驱动的结构设置。对比之下，本应用实例中提供的发动机显著提高了运行平稳性，同时显著降低了空间占用和成本。

在第二个应用实例中，对于发动机中的设置结构进行举例说明。设置发动机中包括八个连杆小头1，四个连杆小头1上安装活塞，另外四个连杆小头1安装磁力反应件2，当然，对应活塞的结构包括气缸、火花塞和气门等消耗燃料能源所需的设置，而对应于磁力反应件2的结构包括电磁装置3等消耗电能的设置。由此结构，需要节约燃料能源时，只对电磁装置3通电而不消耗燃料能源，由磁力反应件2受磁力驱动带动发动机运转驱动；而需要较大驱动输出时，在电能消耗的同时，燃料能源进行消耗对活塞进行驱动，则此时四个连杆小头1由电能驱动，另四个连杆小头1由燃料能源驱动，实现较大的发动机驱动能力。

在现有技术中的一种发动机，其设置有多组气缸、活塞和连杆，例如结构为八缸发动机，为了节约能源，当所需输出的功率较小时，根据发动机的燃料控制装置进行控制，发动机一半数量的气缸停止输入燃料，即四个气缸内的活塞停止被燃料驱动，仅保持另外四个气缸内进行燃料的消耗，以此，在满足较小功率输出需求的状态下而节约燃料。对比现有技术中的此种发动机设置，本应用实例中提供的发动机在需要较小驱动输出时，能够通过电能对四个连杆小头1进行驱动，而完全避免了燃料能源的消耗。由此，本应用实例中的发动机显著提高了节能环保性。

需要说明的是，第一、本应用实例中提供的设有八个连杆小头1的发动机，其输出的驱动力，即功率输出能够为电能和燃料能源的能量之和。这相当于现有技术中的电动机和消耗燃料的四缸发动机的组合体所输出的能量之和，即：现有技术中电动机消耗电能转化为驱动力输出功率的结构设置被替换为本应用实例中的发动机通过电磁装置3消耗电能对四个连杆小头1进行驱动，而电动机中的结构与电磁装置3和磁力反应件2的结构不同，且电磁装置3和磁力反应件2设置在发动机内部；而另四个连杆小头1通过燃料驱动的设置与现有技术中的四缸发动机的结构设置相当。由此，本应用实例提供的发动机避免了现有技术中电动机和仅消耗燃料的发动机的两套驱动装置共同连接的结构和分别控制。这必然能够降低空间占用和成本，同时提高运行稳定性。

第二、在本应用实例提出的发动机中，对于四个连杆小头1与磁力反应件2的安装结构，磁力反应件2在往复移动过程中，可以设置类似于气缸结构的导向体，即将磁力反应件2设置在类似气缸轮廓的缸筒结构中进行导向移动，由缸筒与磁力反应件2的外壁接触，起到导向作用。当然，还可以设置其它结构进行导向，例如设置导杆，将磁力反应件2设置为具有通孔的结构，通过导杆穿入通孔进行导向。当利用导杆穿入磁力反应件2上设置的通孔进行导向时，更利于将电磁装置3设置在磁力反应件2往复移动区段的边侧位置，这能够使边侧位置的电磁装置3对磁力反应件2更靠近、更直接地驱动。而对于磁力反应件2的导向结构，其功能在于保障磁力反应件2在往复移动区段内移动的位置，对导向结构可以按需进行多种设置。

第三、由于磁力反应件2受到磁力驱动过程中，所产生的热量主要包括摩擦生热，而避免了现有技术中活塞通过燃料的燃烧进行驱动过程中燃料燃烧产生的热量。相比之下，磁力反应件2受磁力驱动产生的热量少，这从另一方面节约了能源的消耗。

第四、而对于磁力反应件2在移动过程中的润滑和散热等设置，可以利用发动机中的润滑油和冷却液，通过通道等结构设置实现。而对于现有技术中同样消耗电能的电动机，其必然存在运转升温状况，通常的电动机未设置有通过冷却液循环进行降温的结构，这将导致电动机的使用寿命受限。同时，通过润滑油对磁力反应件2等移动结构的润滑能够降低磨损。对比与现有技术中的电动机，本应用实例中发动机的电磁装置3和磁力反应件2能够利用发动机中的冷却液进行降温，利用润滑油降低磨损，这能够提高使用寿命，从另一方面降低了使用成本。

在第三个应用实例中，发动机中包括八个连杆小头1，在这八个连杆小头1中的各个连杆小头1上皆安装活塞和磁力反应件2，对应活塞的结构包括气缸、火花塞和气门等消耗燃料能源所需的设置，对应于磁力反应件2的结构包括电磁装置3、运转控制装置、功率控制装置等消耗电能的设置。由此，相比于现有技术中仅通过燃料驱动的八缸发动机，本应用实例中，发动机的八个连杆小头1能够只通过电能进行驱动，这显著降低了燃料能源的消耗，同时，无需外部启动马达等作用力便能够自身启动，因此启动过程的平稳性得到显著提高；

相比于另一种现有技术中，通过电动机与由燃料驱动的八缸发动机进行共同设置的技术方案，本应用实例中提供的发动机能够应用电能和燃料能源对八个连杆小头1同时进行驱动，对电能和燃料能源的共同利用能力相当于现有技术中由电动机和消耗燃料的八缸发动机共同利用的能力，则本应用实例中发动机提供的驱动力与现有技术中由电动机和消耗燃料的八缸发动机共同提供的驱动力相当，在此基础上，现有技术中通过电动机和仅消耗燃料的八缸发动机进行共同设置导致了占用空间大，两套驱动装置连接的结构复杂与分别控制的精度低导致了运行平稳性低，同时成本高。相比而言，本应用实例中提供的发动机显著地降低了空间占用和成本，同时提高了运行平稳性。对于运转控制装置和功率控制装置分别控制电磁装置3通电，以驱动八个连杆小头1的论述，请参见上述各实施例中的内容论述，此处不在赘述。

需要说明的是，第一、在本应用实例中提供的发动机中，当发生某个连杆小头1上安装的活塞无法被燃料能源正常驱动时，例如发生火花塞或点火线圈失效导致的无法点火等故障，即俗称的缺缸，此时可以通过运转控制装置单独控制对应此连杆小头1的电磁装置3进行通电，在其它七个连杆小头1被活塞通过燃料能源驱动状态下，单独一个连杆小头1通过磁力反应件2受磁力进行驱动。在功率控制装置与燃料控制装置协调设置相匹配的状态下，能够使七个被燃料能源驱动，一个被电能驱动的共计八个连杆小头1实现受力均衡地运转。这进一步保证了运转平稳性；当然，对于某个磁力反应件2因故无法被磁力驱动时，对应的连杆小头1能够通过活塞消耗燃料能源带动移动，以使发动机稳定运转。

第二，本应用实例中的发动机设置连杆小头1的数量为八个，而设置其它数量的连杆小头1同样能够实现上述有益效果，对数量不做限定，例如设置四个、六个或十二个等连杆小头1，使各个连杆小头1分别连接燃料驱动的活塞和电能驱动的磁力反应件2。

在另一个实施例中，发动机还包括与功率控制装置连接的监测装置，监测装置用于监测电源的电量保有量，电磁装置3的电能由电源供给，当监测装置监测到电量保有量低于预设值时，功率控制装置控制电磁装置3减少或停止电能的消耗，即使电磁装置3的通电功率降低，或停止电磁装置3的通电。由此，使得电源中的电能维持最基本的用电需求，例如维持运转控制装置和功率控制装置的运行用电。需要说明的是，通常的电源是指蓄电池，蓄电池中的电能能够通过发动机的运转带动发电机，从而由发电机对蓄电池进行充电，而对于发电机对蓄电池的充电技术，在现有技术中已经存在，且属于本发明以外的技术方案，此处不做赘述。

在一个关于车辆的实施例中，车辆包括传动系统和上述各实施例和应用例中提出的发动机，传动系统与上述发动机连接，且受上述发动机驱动。对于安装有上述各实施例和应用例提出的发动机的车辆，其节能环保性和运转平稳性都得到了显著地提高，同时空间占用和成本都得到了显著地降低，具体论述请参见上述各实施例和应用例中对于发动机的描述，此处不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种发动机，包括联动的多个连杆小头，所述连杆小头能够往复移动，其特征在于，还包括运转控制装置、电磁装置和能够受磁力驱动的磁力反应件；

多个所述连杆小头分别安装有所述磁力反应件，所述磁力反应件能够与所述连杆小头同步地往复移动；

多个所述电磁装置分别与各所述磁力反应件对应设置，且通过通电而具有磁力，以驱动对应的所述磁力反应件带动所述连杆小头移动；

所述运转控制装置通过控制各个所述电磁装置的通电周期，实现多个所述连杆小头联动地往复移动。

2.如权利要求1所述的发动机，其特征在于，在同一所述连杆小头上分别安装有所述磁力反应件和所述发动机的活塞，所述活塞通过燃料的消耗所驱动，所述磁力反应件和所述活塞皆能够与所述连杆小头同步往复移动。

3.如权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述电磁装置分别安装于各所述磁力反应件往复移动区段的端侧。

4.如权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述电磁装置分别安装于各所述磁力反应件往复移动区段的边侧。

5.如权利要求4所述的发动机，其特征在于，所述电磁装置包括能够容置所述磁力反应件的环形的电磁铁和绕设在所述电磁铁上的线圈。

6.如权利要求1至5任一项所述的发动机，其特征在于，还包括功率控制装置，根据所述发动机的功率和/或扭矩的输出需求，所述功率控制装置控制所述电磁装置的通电功率。

7.如权利要求6所述的发动机，其特征在于，所述发动机包括用于控制燃料消耗的燃料控制装置，所述功率控制装置与所述燃料控制装置协调设置，按照预设的分配规则，所述功率控制装置与所述燃料控制装置协调分配燃料供给量与电能供给量的比例。

8.如权利要求7所述的发动机，其特征在于，还包括与所述功率控制装置连接的监测装置，所述监测装置用于监测向所述电磁装置供电的电源，当监测到所述电源的电量保有量低于预设值时，所述功率控制装置控制所述电磁装置减少或停止消耗电能。

9.一种车辆，包括传动系统，其特征在于，还包括如权利要求1至8任一项所述的发动机，所述传动系统与所述发动机连接，且受所述发动机驱动。