CN105464799A - 复合自由活塞式直线发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种复合自由活塞直线发电机，它是将两台内燃机的活塞与直线发电机的动子轴铰接形成能够同步往返的自由活塞发电机；将气动发电机连接两台内燃机的排气管道之间，气动发电机是将发电机的动子轴两端各自铰接一只活塞并套装气缸与气动发电机的定子壳体连接在一起组成；自由活塞发电机利用内燃活塞的冲程交替往返进行发电，而气动发电机则是利用自由活塞式发电机做功后排出的尾气作为动力源驱动气动发电机进行发电，气动发电机的活塞往返运动的过程中将设置在气缸壁上的排气门间断开启或者关闭将二次做功的废气经排气管排入大气。在内燃机的排气口设置气动发电机能够有效地实现内燃机废热利用率，节能环保。

Description

复合自由活塞式直线发电机
技术领域
本发明涉及一种复合自由活塞式发电机，具体涉及内燃发电机领域。
背景技术
内燃发动机排出的废气具有一定的压力和动能，在大油门的情况下尤其剧烈，废气的排出速度高；这些具有一定的压力和动能的废气通常就是白白浪费掉了。
发明内容
本发明提供一种复合自由活塞式直线发电机，它主要由自由活塞发电机和气动发电机组成；自由活塞发电机驱动的发电机为主发电机、气动发电机为辅助发电机：自由活塞式发电机利用内燃活塞的冲程交替往返进行发电，而气动发电机则是利用自由活塞式发电机做功后排放的尾气作为动力源驱动气动发电机进行发电，气动发电机的活塞往返运动的过程中将设置在气缸壁上的排气门间断开启或者关闭将二次做功的废气经排气管排入大气。在内燃机的排气口设置气动发电机能够有效地提高内燃机废热利用率，节能环保；由于采用微机控制点火时间不会影响内燃机的进气。
本发明是由如下技术方案实现的：一种复合自由活塞式直线发电机，包括主发电机、连接在主发电机两端的两台内燃机、连接在两台内燃机的排气管之间的气动发电机、设置在主发电机的外壳内的用于检测内燃活塞上下止点的霍尔传感器，为两台内燃机的火花塞、电动进气门间断供电的微机和蓄电池；所述的主发电机为可逆直线发电机，两台内燃机启动时作为电动机使用，内燃机启动后通过微机切换转为发电机的工作状态；所述的两台内燃机为常规的气缸和活塞结构，内燃气缸的顶部设置有火花塞和为内燃气缸提供混合燃气的电动进气门，环内燃气缸壁由上至下设置有主排气孔和辅助排气孔；所述的主排气孔连接管道与气动发电机相通；所述的辅助排气孔连接管道与排气管相通；辅助排气孔的作用是：当内燃机的活塞在运动的过程中主排气孔被活塞关闭时，气动发电机也能够正常排气；所述的两台内燃机的气缸底部制有法兰；所述的两台内燃机的电动进气门连接管道共用一个风门；其特征在于：所述的两台内燃机的活塞与主发电机的动子轴铰接形成能够同步往返的自由活塞式发电机；所述的气动发电机是将发电机的动子轴两端各自铰接一只活塞并套装气缸与气动发电机的定子壳体连接在一起；所述的气动发电机连接在两台内燃机的排气管道之间。
所述的主发电机的定子由圆筒体外壳、居中对称分布在外壳内壁的两组磁轭、嵌装在磁轭外围的绕组组成；所述的磁轭的边距为内燃活塞的上下止点的距离，绕组连接导线外延与切换电路连接；所述的主发电机的动子由空心的圆管和与之静配合的中轴以及固定在圆管的表面的两块N、S极的圆弧形永磁体组成；所述的外壳两端为法兰接口，法兰接口处设置有挡板；所述的动子与定子套装在一起并将挡板套装在壳体两端。
所述的气动发电机的定子由圆筒型的壳体、居中对称分布在壳体的内壁的多组磁轭、与多组磁轭嵌装绕组、设置在壳体两端的挡板；所述的气动发电机的动子是将多个环形永磁体套装固定在轴的中部；所述的壳体两端为法兰接口；所述的动子与定子套装在一起并将挡板套装在壳体两端；所述的气动发电机的两端的气缸壁上制有排气孔，两端的排气孔连接共用管道与排气管相通。
本发明的积极效果
1.在内燃机的排气口设置气动发电机能够有效地提高内燃机废热利用率，节能环保。
2.由于采用微机控制点火时间不会影响内燃机的进气。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图中：1、主发电机，1-1、外壳，1-2、两组磁轭，1-3、绕组，1-4、动子，1-5、圆管，1-6、中轴，1-7、圆弧形永磁体，1-8、挡板，2、霍尔传感器，3、两台内燃机，3-1、内燃气缸，3-2、内燃活塞，3-3、火花塞，3-4、电动进气门，3-5、主排气孔，3-6、辅助排气孔，3-7、风门，4、排气管，5、气动发电机，5-1、壳体，5-2、多组磁轭，5-3、绕组，5-4、动子，5-5、多个环形永磁体，5-6、法兰接口，5-7、挡板，5-8、气缸，5-9、活塞，5-10、排气孔，6、微机，7、蓄电池。
具体实施方式
如图1、2所示：一种复合自由活塞式直线发电机，包括主发电机1、连接在主发电机1两端的两台内燃机3、连接在两台内燃机3的排气管3-5之间的气动发电机、设置在主发电机1的外壳1-1内的用于检测内燃活塞上下止点的霍尔传感器2，为两台内燃机3的火花塞3-3、电动进气门3-4间断供电的微机6和蓄电池7；所述的主发电机1为可逆直线发电机，两台内燃机3启动时作为电动机使用，内燃机3启动后通过微机6切换转为发电机的工作状态；所述的两台内燃机3为常规的气缸和活塞结构，内燃气缸3-1的顶部设置有火花塞3-3和为内燃气缸3-1提供混合燃气的电动进气门3-4，环内燃气缸3-1的壁面由上至下设置有主排气孔3-5和辅助排气孔3-6；所述的主排气孔3-5连接管道与气动发电机6相通；所述的辅助排气孔3-6连接管道与排气管4相通；辅助排气孔3-6的作用是：当内燃机3的活塞3-2在运动的过程中主排气孔3-5被活塞3-2关闭时，气动发电机6也能够正常排气；所述的内燃气缸3-1的底部制有法兰；所述的两台内燃机3的电动进气门3-4连接管道共用一个风门3-7；其特征在于：所述的两台内燃机的活塞3-2与主发电机1的动子1-4轴铰接形成能够同步往返的自由活塞式发电机；所述的气动发电机6是将发电机的动子5-4的轴两端各自铰接一只活塞5-9并套装气缸5-8与定子壳体5-1连接在一起；所述的气动发电机5连接在两台内燃机3的排气管道之间。
如图1、2所示：所述的主发电机1的定子由对称分布在外壳1-1内壁的两组磁轭1-2、嵌装在磁轭1-2外围的绕组1-3组成；所述的磁轭1-2的边距为内燃活塞3-2的上下止点的距离，绕组1-3连接导线外延与微机6连接；所述的主发电机1的动子1-4由空心的圆管1-5和与之静配合的中轴1-6以及固定在圆管1-5的表面的两块N、S极的圆弧形永磁体1-7组成；所述的外壳1-1两端为法兰接口，法兰接口处设置有挡板1-8。
如图1、2所示：所述的气动发电机5的定子由对称分布在壳体5-1的内壁的多组磁轭5-2、与多组磁轭5-2嵌装绕组5-3、设置在壳体5-1两端的挡板5-7；所述的气动发电机5的动子是将多个环形永磁体5-5套装固定在轴的中部；所述的壳体5-1两端为法兰接口，法兰接口两端安装挡板5-7；所述的气动发电机5的两端的气缸5-8的壁上制有排气孔5-10，两端的排气孔5-10连接共用管道与排气管4相通。

Claims (3)

1.一种复合自由活塞式直线发电机，包括主发电机(1)、连接在主发电机(1)两端的两台内燃机(3)、连接在两台内燃机(3)的排气管(3-5)之间的气动发电机、设置在主发电机(1)的外壳(1-1)内的用于检测内燃活塞上下止点的霍尔传感器(2)，为两台内燃机(3)的火花塞(3-3)、电动进气门(3-4)间断供电的微机(6)和蓄电池(7)；所述的主发电机(1)为可逆直线发电机，两台内燃机(3)启动时作为电动机使用，内燃机(3)启动后通过微机(6)切换转为发电机的工作状态；所述的两台内燃机(3)为常规的气缸和活塞结构，内燃气缸(3-1)的顶部设置有火花塞(3-3)和为内燃气缸(3-1)提供混合燃气的电动进气门(3-4)，环内燃气缸(3-1)的壁面由上至下设置有主排气孔(3-5)和辅助排气孔(3-6)；所述的主排气孔(3-5)连接管道与气动发电机(6)相通；所述的辅助排气孔(3-6)连接管道与排气管(4)相通；辅助排气孔(3-6)的作用是：当内燃机(3)的活塞(3-2)在运动的过程中主排气孔(3-5)被活塞(3-2)关闭时，气动发电机(6)也能够正常排气；所述的内燃气缸(3-1)的底部制有法兰；所述的两台内燃机(3)的电动进气门(3-4)连接管道共用一个风门(3-7)；其特征在于：所述的两台内燃机的活塞(3-2)与主发电机(1)的动子(1-4)轴铰接形成能够同步往返的自由活塞式发电机；所述的气动发电机(6)是将发电机的动子(5-4)的轴两端各自铰接一只活塞(5-9)并套装气缸(5-8)与定子壳体(5-1)连接在一起；所述的气动发电机(5)连接在两台内燃机(3)的排气管道之间。
2.根据权利要求1所述的复合自由活塞式直线发电机，其特征在于：所述的主发电机(1)的定子由对称分布在外壳(1-1)内壁的两组磁轭(1-2)、嵌装在磁轭(1-2)外围的绕组(1-3)组成；所述的磁轭(1-2)的边距为内燃活塞(3-2)的上下止点的距离，绕组(1-3)连接导线外延与微机(6)连接；所述的主发电机(1)的动子(1-4)由空心的圆管(1-5)和与之静配合的中轴(1-6)以及固定在圆管(1-5)的表面的两块N、S极的圆弧形永磁体(1-7)组成；所述的外壳(1-1)两端为法兰接口，法兰接口处设置有挡板(1-8)。
3.根据权利要求1所述的复合自由活塞式直线发电机，其特征在于：所述的气动发电机(5)的定子由对称分布在壳体(5-1)的内壁的多组磁轭(5-2)、与多组磁轭(5-2)嵌装绕组(5-3)、设置在壳体(5-1)两端的挡板(5-7)；所述的气动发电机(5)的动子是将多个环形永磁体(5-5)套装固定在轴的中部；所述的壳体(5-1)两端为法兰接口，法兰接口两端安装挡板(5-7)；所述的气动发电机(5)的两端的气缸(5-8)的壁上制有排气孔(5-10)，两端的排气孔(5-10)连接共用管道与排气管(4)相通。
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