CN106089426A - 一种水平对置活塞式线性发电机、发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水平对置活塞式线性发电机、发动机,包括电永磁铁置于气缸顶,永磁铁活塞与电永磁铁磁极同极的斥力和压缩气的合力作用下,迫使永磁铁活塞反弹,反弹力传递给曲柄连杆机构做功并输出机械能,通过曲轴上的飞轮储能,永久磁铁活塞运动到下止点时,利用飞轮惯性放能,永磁铁活塞又回到上止点,完成一个永磁铁活塞气缸冲程,永磁铁活塞往复直线运动在气缸内,切割电永磁铁上的感应线圈和气缸套上的树脂线盘感应线圈,产生感应电流的电能和热能,其进气、排气管和自动气压弹簧阀,设置在所述气缸壁上和气缸轴上,气缸布置为水平对置气缸和活塞,对于传统的发动机、发电机来说,是创新,因为它是可再生能源,成为新能源交通工具的动力能源。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域,将磁能转化为热能、电能和机械能,特别涉及具有水平对置活塞式线性发电机、发动机,成为运输工具实时可再生的动力电源供应系统。
背景技术
一直伴生的能源安全问题以及环境污染问题,是最棘手的两大瓶颈问题,石油安全、资源紧张,汽车行驶时尾气排出有害物质破坏环境和人体健康,迫切需要一种可再生新能源代替石油能源,以克服现有交通运输工具能源安全问题以及环境污染问题上的缺陷。
发明内容
针对上述技术缺陷,本发明一种水平对置活塞式线性发电机、发动机,包括电永磁铁105置于气缸顶,永磁铁活塞104与电永磁铁105磁极同极的斥力和压缩气的合力作用下,迫使永磁铁活塞104反弹,反弹力传递给曲柄连杆103机构做功并输出机械能,通过曲轴上的飞轮101储能,永久磁铁活塞运动到下止点时,利用飞轮101惯性放能,永磁铁活塞104又回到上止点,完成一个永磁铁活塞104气缸冲程,永磁铁活塞104往复直线运动在气缸内,切割电永磁铁105上的感应线圈106和气缸套上的树脂线盘107感应线圈106,产生感应电流的电能和热能,其进气、排气管和自动气压弹簧阀108,设置在所述气缸壁上和气缸轴上,气缸布置为水平对置气缸。
通过曲轴与旋转发电机同轴,变换成一同轴二发电机,构成水平对置活塞式线性发电机与旋转发电机与逆变器119相联,同时对外输出电能用于电池组120储能或应用,为运输工具提供动力电源。
本发明是这样实现的:
一种水平对置活塞式线性发电机、发动机,包括:
机体、曲柄连杆103机构,包括气缸体、汽缸套、永磁铁活塞104、活塞环、活塞销122、连杆103、曲轴、飞轮101;其中所述活塞环和永磁铁活塞104连接,永磁铁活塞104和活塞销122连接,活塞销122和连杆103连接,连杆103和曲轴连接,曲轴和飞轮101连接,所述电永磁铁105置于气缸顶,永磁铁活塞104与电永磁铁105磁极同极的斥力和压缩气的合力作用下,迫使永磁铁活塞104反弹,反弹力传递给曲柄连杆103机构做功并输出机械能,通过曲轴上的飞轮101储能,永久磁铁活塞运动到下止点时,利用飞轮101惯性放能,永磁铁活塞104又回到上止点,完成一个永磁铁活塞104气缸冲程,永磁铁活塞104往复直线运动在气缸内,切割电永磁铁105上的感应线圈106和气缸套上的树脂线盘107感应线圈106,产生感应电流的电能和热能;
进、排气系统,包括自动气压弹簧阀108、进、排气管109、排气废气涡轮增压205机、曲轴带动机械增压204机、电机涡轮增压机211、空气滤清器202、中冷器206、电控节气门、空气流量计、节流阀203、排气管涡轮发电机210;其中所述气缸壁和自动气压弹簧阀108连接,自动气压弹簧阀108和进、排气歧管连接,进、排气歧管和进、排气总管连接,进、排气总管和压缩空气装置连接,用于气缸内压缩气输入和热量的排放;
电磁系统,包括电永磁铁105、永磁铁活塞104、树脂线盘107、感应线圈106、电池组120、逆变器119;其中所述树脂线盘107和感应线圈106、凸字型永磁铁相连,构成电永磁铁105、永磁铁活塞104缸套由树脂线盘107作为缸套和感应线圈106相连,构成另一组感应线圈106,感应线圈106和电瓶组与逆变器119连接,用于电流的DC-DC的转换储能和应用;
气缸体冷却系统,利用新压缩空气进入气缸,冷却气缸体,气缸内热量由排气管排出,形成气缸内温度平衡循环;
传感器和控制单元,包括气缸设有温度、压力、曲轴位置传感器和自动气压弹簧、电控节气门相连,用于精准控制压缩比及永磁铁活塞104的做功速率。
进一步的,气缸体内周表层涂有陶瓷,用于增加耐磨性和耐高温。
进一步的,所述曲柄连杆103机构还包括轴承,采用有油、无油润滑轴承及陶瓷轴承,连杆103为中空结构。
进一步的,所述同轴水平对置气缸曲轴、及水平对置非同轴气缸曲轴(非同轴对置气缸式曲轴),α-曲柄夹角度60度,范围α-曲柄夹角度15-60度,其材质为钼合金件。
进一步的,所述飞轮101惯量转换能量、储、放能量的作用,用于在其他行程中克服阻力,带动曲柄连杆103机构越过上、下止点,保证曲轴稳定转速。
进一步的,所述永磁铁活塞104为空心结构,所述永磁铁活塞104置有油、无油活塞环,用于气缸之间密封,所述活塞环具备永磁铁活塞104相同外径的圆环并同轴布置气缸内。
进一步的,所述气缸进、排气气孔,开设在气缸壁永磁铁活塞104上止点位置或在气缸顶与气缸同轴位置。
进一步的,所述进、排气管109用铝合金材质制成,适用于高温高压,承受压力一般在8bar-10bar。
进一步的,所述空气滤清器202用于过滤空气中悬浮的尘埃被吸入气缸中,管道下方设置有空气流量计和节气门。
进一步的,所述机械增压204器采用皮带与引擎曲轴皮带盘连接,利用引擎转速来带动机械增压204器内部叶片,以增加进气管内的空气压力和密度。
进一步的,所述排气涡轮增压205器,利用排出废气的能量冲击排气管中的涡轮,同时带动进气管道的叶片增压,使进气增压后送入到气缸,从而提高发动机的功率,二者同轴刚性联接。
进一步的,所述电机涡轮增压211,利用水平对置活塞式线性发电机和排气总管涡轮发电机210以及电池组120为进气总管电机涡轮增压机211提供电能,并为进气总管送入增压空气,进气管道上方设置有三通管道节流阀203,可选择性开闭。
进一步的,所述涡轮发电机210利用排气总管废气的能量冲击涡轮转动,带动旋转发电机发电。
进一步的,所述中冷器206采用冷水管式用于降低增压后的高温空气温度、以降低发动机的热负荷,提高进气量,进而增加发动机的功率,管道下方设置有节气门。
进一步的,所述排气歧管带有分歧的管路,并使每个分支尽量加长并独立成型以减少不同管内的气体相互影响。
进一步的,所述冷却系统还包括,气缸体内壁与外壁之间置有脉管型导管、气缸壳体设有散热片,导管穿插散热片并紧靠气缸体散热片,脉管型导管与散热器连接,用于气缸散热。
进一步的,所述电永磁铁105,形状为凸字结构,轴心可开有进、排气管109孔,用于永磁铁活塞104进气和排气。
进一步的,所述感应线圈106具有高温超导电缆材料的零电阻特性,输电会有损耗,而利用超导体则可最大限度地降低损耗。
进一步的,所述逆变器119还包括整流器,该整流器置于逆变器119内与各缸内感应线圈106串联或并联,用于吸收感应线圈106在工作过程中产生的感应电流并整流成直流电流。
为了实现上述目的,本发明公开了以下方案。
方案一图1:水平对置活塞式线性发电机、发动机,所述永磁铁活塞104与电永磁铁105磁极同极的斥力和压缩气的合力作用下,迫使永磁铁活塞104反弹,反弹力传递给曲柄连杆103机构做功并输出机械能,通过曲轴上的飞轮101储能,永久磁铁活塞运动到下止点时,利用飞轮101惯性放能,永磁铁活塞104又回到上止点,完成一个永磁铁活塞104气缸冲程,永磁铁活塞104往复直线运动在气缸内,切割电永磁铁105上的感应线圈106和气缸套上的树脂线盘107感应线圈106,产生感应电流的电能和热能,其进气、排气管和自动气压弹簧阀108,设置在所述气缸壁上和气缸轴上,水平对置活塞为同轴布置。
方案二图2:水平对置活塞式线性发电机、发动机,所述永磁铁活塞104与电永磁铁105磁极同极的斥力和压缩气的合力作用下,迫使永磁铁活塞104反弹,反弹力传递给曲柄连杆103机构做功并输出机械能,通过曲轴上的飞轮101储能,永久磁铁活塞运动到下止点时,利用飞轮101惯性放能,永磁铁活塞104又回到上止点,完成一个永磁铁活塞104气缸冲程,永磁铁活塞104往复直线运动在气缸内,切割电永磁铁105上的感应线圈106和气缸套上的树脂线盘107感应线圈106,产生感应电流的电能和热能,其进气、排气管和自动气压弹簧阀108,设置在所述气缸壁上,水平对置活塞为同轴布置。
方案三图3:水平对置活塞式线性发电机、发动机,所述永磁铁活塞104与电永磁铁105磁极同极的斥力和压缩气的合力作用下,迫使永磁铁活塞104反弹,反弹力传递给曲柄连杆103机构做功并输出机械能,通过曲轴上的飞轮101储能,永久磁铁活塞运动到下止点时,利用飞轮101惯性放能,永磁铁活塞104又回到上止点,完成一个永磁铁活塞104气缸冲程,永磁铁活塞104往复直线运动在气缸内,切割电永磁铁105上的感应线圈106和气缸套上的树脂线盘107感应线圈106,产生感应电流的电能和热能,其进气、排气管和自动气压弹簧阀108,设置在所述气缸轴上,水平对置活塞为同轴布置。
方案四图4:水平对置活塞式线性发电机、发动机,所述永磁铁活塞104与电永磁铁105磁极同极的斥力和压缩气的合力作用下,迫使永磁铁活塞104反弹,反弹力传递给曲柄连杆103机构做功并输出机械能,通过曲轴上的飞轮101储能,永久磁铁活塞运动到下止点时,利用飞轮101惯性放能,永磁铁活塞104又回到上止点,完成一个永磁铁活塞104气缸冲程,永磁铁活塞104往复直线运动在气缸内,切割电永磁铁105上的感应线圈106和气缸套上的树脂线盘107感应线圈106,产生感应电流的电能和热能,其进气、排气管和自动气压弹簧阀108,设置在所述气缸壁上和气缸轴上,水平对置活塞为非同轴气缸布置。
方案五图5:水平对置活塞式线性发电机、发动机,所述永磁铁活塞104与电永磁铁105磁极同极的斥力和压缩气的合力作用下,迫使永磁铁活塞104反弹,反弹力传递给曲柄连杆103机构做功并输出机械能,通过曲轴上的飞轮101储能,永久磁铁活塞运动到下止点时,利用飞轮101惯性放能,永磁铁活塞104又回到上止点,完成一个永磁铁活塞104气缸冲程,永磁铁活塞104往复直线运动在气缸内,切割电永磁铁105上的感应线圈106和气缸套上的树脂线盘107感应线圈106,产生感应电流的电能和热能,其进气、排气管和自动气压弹簧阀108,设置在所述气缸壁上,水平对置活塞为非同轴气缸布置。
方案六图6:水平对置活塞式线性发电机、发动机,所述永磁铁活塞104与电永磁铁105磁极同极的斥力和压缩气的合力作用下,迫使永磁铁活塞104反弹,反弹力传递给曲柄连杆103机构做功并输出机械能,通过曲轴上的飞轮101储能,永久磁铁活塞运动到下止点时,利用飞轮101惯性放能,永磁铁活塞104又回到上止点,完成一个永磁铁活塞104气缸冲程,永磁铁活塞104往复直线运动在气缸内,切割电永磁铁105上的感应线圈106和气缸套上的树脂线盘107感应线圈106,产生感应电流的电能和热能,其进气、排气管和自动气压弹簧阀108,设置在所述气缸轴上,水平对置活塞为非同轴气缸布置。
本发明的有益效果在于:水平对置活塞式线性发电机、发动机为交通运输工具提供可再生实时连续的热能、电能和机械能,并为电池组120提供随时随地充电需求,大大地减少了纯电动汽车电池组120的数量和重量,保证了电动运输工具长途续航里程需求,对传统交通运输工具动力改造是革命性地创新。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施方式提供水平对置活塞式线性发电机、发动机的二气缸侧视立面方案一图;
图2是本发明实施方式提供水平对置活塞式线性发电机、发动机的二气缸侧视立面方案二图;
图3是本发明实施方式提供水平对置活塞式线性发电机、发动机的二气缸侧视立面方案三图;
图4是本发明实施方式提供水平对置活塞式线性发电机、发动机的二气缸侧视立面方案四图;
图5是本发明实施方式提供水平对置活塞式线性发电机、发动机的二气缸侧视立面方案五图;
图6是本发明实施方式提供水平对置活塞式线性发电机、发动机的二气缸侧视立面方案六图;
图7是本发明实施方式提供水平对置活塞式线性发电机、发动机的十二气缸侧视立面图示意图;
图8是本发明实施方式提供水平对置活塞式线性发电机、发动机的进、排气系统俯视示意图;
图中标记分别为:
飞轮101;同轴水平对置活塞式曲轴102;连杆103;永磁铁活塞104;电永磁铁105;感应线圈106;树脂线盘107;自动气压弹簧阀108;进、排气管109;机体壳110;逆变器119;电池组120;活塞销122;同轴水平对置活塞式发电机、发动机121;
新鲜空气入口201;空气滤清器202;节流阀203;机械增压204;涡轮增压205;中冷器206;进气岐管207;排气岐管208;涡轮发电机210;电机涡轮增压211;热量排出口212;水平对置(非同轴)活塞式曲轴502;
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式,下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
请参阅图1-图8
本实施方式提供的水平对置活塞式线性发电机、发动机,包括所述气缸壳体圆筒形上下轴向对开结构,壳体偶合处叠加密封圈,通过螺丝固定壳体;其内圆周表面的一部分被陶瓷涂覆降低摩擦且耐磨,外壳包含散热片,用于气缸自然散热;所述气缸用无磁材料制成,无磁的金属优选用铝镁合金制成,使其结构更加稳固;其内径用于接纳电永磁铁105、永磁铁活塞104和曲柄连杆103机构的膛孔,并与永磁铁活塞104同轴结构;所述气缸开设进气、排气管孔,其位于所述气缸壁上和气缸轴上;所述气缸形状为圆柱体、正柱体、长柱体,多边体,应于永磁铁活塞104形状一致。
在一些实施方式中,其中气缸数量为2-12缸。
在一些实施方式中,其中气缸壁和气缸轴心置有进、排气孔,开孔大小由气缸体积和每分钟永磁铁活塞104往复直线运动在气缸内2000-5000次,计算决定多个孔径大小,开孔大小相合于永磁铁活塞104往复直线运动需求。
在一些实施方式中,其中进、排气阀,可采用单向阀,因为进气、排气具有单方向性,也可采用磁控和电机控制,与气缸内气压、温度、曲轴位置、转速传感器和电控节气门相联,用于精准控制进气的压缩气的压缩比和压缩气的气量及永磁铁活塞104的做功速率。
在一些实施方式中,因永磁铁活塞104和曲柄连杆103机构置于气缸、机体内,需要进、排气系统支持,能够随时排出永磁铁活塞104向上止点方向运动时的废气,在永磁铁活塞104到上止点正时,气缸进入压缩气与永磁铁活塞104磁极同极的斥力,组成合力、迫使永磁铁活塞104反弹,向永磁铁活塞104向下止点运动,进、排气阀的开度大水,将决定进、排气的气量。
在一些实施方式中,其中进、排气装置,增压系统不可缺少,因永磁铁活塞104运行速率运行,由进气压缩气的流量决定,其中进气增压可采用上述的三级增压方法,进气压缩比增加将提升永磁铁活塞104运行速率。
在一些实施方式中,其中相同气缸体积内,永磁铁活塞104运行速率决定,机械能、电能和热能的输出大小。
在一些实施方式中,其中树脂线盘107和感应线圈106、凸字型永磁铁相连,构成电永磁铁105、永磁铁活塞104缸套由树脂线盘107做缸套用和感应线圈106相连,构成另一组感应线圈106,感应线圈106和电瓶组、逆变器119连接,用于电流的DC-DC的转换储能和应用。
实施例一
从中国古代四大发明指南针中得到灵感,指南针是永磁铁可以是天然产物,人们发现二块永磁铁磁极同极产生的斥力;在一块永磁铁周表绕上导线组,成为电永磁铁105,并置于气缸顶,另一块永磁铁与曲柄连杆103机构连接,成为永磁铁活塞104,永磁铁活塞104与电永磁铁105磁极同极的斥力和压缩气的合力作用下,迫使永磁铁活塞104反弹,反弹力传递给曲柄连杆103机构做功并输出机械能,通过曲轴上的飞轮101储能,永久磁铁活塞运动到下止点时,利用飞轮101惯性放能,永磁铁活塞104又回到上止点,完成一个永磁铁活塞104气缸冲程,永磁铁活塞104往复直线运动在气缸内,切割电永磁铁105上的感应线圈106和气缸套上的树脂线盘107感应线圈106,产生感应电流的电能和热能,其进气、排气管和自动气压弹簧阀108,设置在所述气缸壁上和气缸轴上,气缸布置为水平对置气缸和活塞。
在一些实施方式中,水平对置活塞式线性发动机启动时,电机涡轮增压机211通过节气门进气管向气缸进入压缩气,推动永磁铁活塞104,永磁铁活塞104上止点时,永磁铁活塞104与电永磁铁105释放出磁极同极的斥力和气压的合力,通过曲柄连杆103机构做功并输出机械能。
在一些实施方式中,水平对置活塞式线性发动机怠速时,利用排气废气涡轮增压205机向气缸输送压缩气,气压保持自动循环,永磁铁活塞104上止点时,永磁铁活塞104与电永磁铁105磁极同极的斥力和压缩气的合力作用下,迫使永磁铁活塞104反弹,反弹力传递给曲柄连杆103机构做功并输出机械能,通过曲轴上的飞轮101储能,永久磁铁活塞运动到下止点时,利用飞轮101惯性放能,永磁铁活塞104又回到上止点,永磁铁活塞104往复直线运动在气缸内。
在一些实施方式中,水平对置活塞式线性发动机加速时,利用排气废气涡轮增压205机和曲轴带动机械增压204器联合向气缸输送压缩气,永磁铁活塞104速率提升,永磁铁活塞104通过曲柄连杆103机构做功并输出机械能增大。
在一些实施方式中,水平对置活塞式线性发动机减速时,通过进气管节气门开度减少压缩气向气缸输入,永磁铁活塞104速率降低,机械能减少。
在一些实施方式中,水平对置活塞式线性发动机停止时,通过进气管节气门、气压弹簧阀108关闭压缩气无法向气缸输入,永磁铁活塞104静止,永磁铁活塞104停止工作。
在一些实施方式中,水平对置活塞式线性发电机运行时,永磁铁活塞104往复运动在气缸内,切割电永磁铁105上的感应线圈106和气缸套上的树脂线盘107感应线圈106,产生感应电流,通过逆变器119压变换DC-DC,向电池组120储能和应用。
在一些实施方式中,水平对置活塞式线性发电机运行时,通过曲轴与旋转发电机同轴,变换成一同轴二发电机,构成水平对置活塞式线性发电机和旋转发电机二联发电机,经逆变器119压变换DC-DC,向电池组120储能和应用。
在一些实施方式中,水平对置活塞式线性发电机运行时,利用排气管的冲力带动涡轮转动,涡轮发电机210发电,通过逆变器119压变换DC-DC,向电池组120储能和应用。[0066]以上所述仅为本发明的优选实施方式而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水平对置活塞式线性发电机、发动机,其特征在于,包括:
机体、曲柄连杆103机构,包括气缸体、汽缸套、永磁铁活塞104、活塞环、活塞销122、连杆103、曲轴、飞轮101;其中所述活塞环和永磁铁活塞104连接,永磁铁活塞104和活塞销122连接,活塞销122和连杆103连接,连杆103和曲轴连接,曲轴和飞轮101连接,所述电永磁铁105置于气缸顶,永磁铁活塞104与电永磁铁105磁极同极的斥力和压缩气的合力作用下,迫使永磁铁活塞104反弹,反弹力传递给曲柄连杆103机构做功并输出机械能,通过曲轴上的飞轮101储能,永久磁铁活塞运动到下止点时,利用飞轮101惯性放能,永磁铁活塞104又回到上止点,完成一个永磁铁活塞104气缸冲程,永磁铁活塞104往复直线运动在气缸内,切割电永磁铁105上的感应线圈106和气缸套上的树脂线盘107感应线圈106,产生感应电流的电能和热能;
进、排气系统,包括自动气压弹簧阀108、进、排气管109、排气废气涡轮增压205机、曲轴带动机械增压204机、电机涡轮增压机211、空气滤清器202、中冷器206、电控节气门、空气流量计、节流阀203、排气管涡轮发电机210;其中所述气缸壁和自动气压弹簧阀108连接,自动气压弹簧阀108和进、排气歧管连接,进、排气歧管和进、排气总管连接,进、排气总管和压缩空气装置连接,用于气缸内压缩气输送和热量的排放;
电磁系统,包括电永磁铁105、永磁铁活塞104、树脂线盘107、感应线圈106、电池组120、逆变器119;其中所述树脂线盘107和感应线圈106、凸字型永磁铁相连,构成电永磁铁105、永磁铁活塞104缸套由树脂线盘107作为缸套和感应线圈106相连,构成另一组感应线圈106,感应线圈106和电瓶组与逆变器119连接,用于电流的DC-DC的转换储能和应用;
气缸体冷却系统,利用新压缩空气进入气缸,冷却气缸体,气缸内热量由排气管排出,形成气缸内温度平衡循环;
传感器和控制单元,包括气缸设有温度、压力、曲轴位置传感器和自动气压弹簧、电控节气门相连,用于精准控制压缩比及永磁铁活塞104的做功速率。
2.根据权利要求1所述的水平对置活塞式线性发电机、发动机,其特征在于,所述机体,其材质为铝镁合金,该气缸壳体,具有用于接纳所述气缸的膛孔,所述气缸为水平对置同轴气缸、水平对置非同轴气缸、V型对置气缸、W型对置气缸、直立型气缸,其形状为圆柱体、正柱体、长柱体,多边体,气缸数为偶数可扩展。
3.根据权利要求1所述的水平对置活塞式线性发电机、发动机,其特征在于,所述进、排气系统还包括具备三级进气增压;(a)利用排出废气的能量冲击排气管中的涡轮,同时带动进气管道的叶片增压,使进气增压后送入到气缸;(b)利用曲轴皮带盘带动机械增压204机为进气总管增压空气;(c)利用水平对置活塞式线性发电机和排气总管涡轮发电机210以及电池组120为进气总管电机涡轮增压机211提供电能,并为进气总管增压空气;具备二级排气利用方法;(a)利用排出废气的能量冲击排气管中的涡轮,同时带动进气管道的叶片增压;(b)排气总管热量冲力带动涡轮发电机210发电, 所述进、排气和自动气压弹簧阀108为多组形式。
4.根据权利要求1所述的水平对置活塞式线性发电机、发动机,其特征在于,所述永磁铁活塞104水平对置气缸冲程包括以下步骤:(a)进气冲程,进气门打开,排气门关闭,永磁铁活塞104向左/右运动,新空气的增压压缩气进入气缸;(b)压缩冲程,永磁铁活塞104下止点时,进气门关闭,排气门打开,永磁铁活塞104向左/右运动,热量和压缩气排出气缸;(c)做功冲程,永磁铁活塞104上止点时,进气门打开,排气门关闭,电永磁铁105与永磁铁活塞104释放出磁极同极的斥力和新空气的压缩气的合力推动永磁铁活塞104左/右运动,带动曲轴转动,对外做功;(d)排气冲程,进气门关闭,排气门打开,永磁铁活塞104向左/右运动,把热量和压缩气排出气缸;(e)发电行程,在永磁铁活塞104上止点时,永磁铁活塞104与电永磁铁105释放出磁极同极的斥力和气压的合力推动永磁铁活塞104左/右运动,切割磁感线圈产生感应电流的电能和热能。
5.根据权利要求1所述的水平对置活塞式线性发电机、发动机,其特征在于,所述永磁铁活塞104的启动、怠速、加速、减速和停止模式还包括:(a)永磁铁活塞104启动时,电机涡轮增压机211通过节气门和自动气压弹簧阀108进气管向气缸输送压缩气,推动永磁铁活塞104,永磁铁活塞104上止点时,永磁铁活塞104与电永磁铁105释放出磁极同极的斥力和气压的合力,通过曲柄连杆103机构做功并输出机械能;(b)永磁铁活塞104怠速时,利用排气废气涡轮增压205机向气缸输送压缩气,气压保持自动循环,永磁铁活塞104上止点时,永磁铁活塞104与电永磁铁105磁极同极的斥力和压缩气的合力作用下,迫使永磁铁活塞104反弹,反弹力传递给曲柄连杆103机构做功并输出机械能,通过曲轴上的飞轮101储能,永久磁铁活塞运动到下止点时,利用飞轮101惯性放能,永磁铁活塞104又回到上止点,永磁铁活塞104往复直线运动在气缸内。(c)永磁铁活塞104加速时,利用排气废气涡轮增压205机和曲轴带动机械增压204器联合向气缸输送压缩气,永磁铁活塞104速率提升,永磁铁活塞104通过曲柄连杆103机构做功并输出机械能增大;(d)永磁铁活塞104减速时,通过进气管节气门开度减少压缩气向气缸输入,永磁铁活塞104速率降低,机械能减少;(e)永磁铁活塞104停止时,通过进气管节气门、气压弹簧阀108关闭压缩气无法向气缸输入,永磁铁活塞104静止, 永磁铁活塞104停止工作。
6.根据权利要求1所述的水平对置活塞式线性发电机,所述水平对置活塞式线性发电机的发电和充电模式还包括:(a)水平对置活塞式线性发电机运行时,永磁铁活塞104往复运动在气缸内,切割感应线圈106并产生感应电流,通过逆变器119压变换DC-DC,向电池组120储能和应用;(b)水平对置活塞式线性发电机运行时,利用排气管的冲力带动涡轮转动,涡轮发电机210发电,通过逆变器119压变换DC-DC,向电池组120储能和应用;(c)水平对置活塞式线性发电机运行时,通过曲轴与旋转发电机同轴,变换成一同轴二发电机,构成水平对置活塞式线性发电机和旋转发电机二联发电机,经逆变器119压变换DC-DC,向电池组120储能和应用。
7.根据权利要求1所述的水平对置活塞式线性发电机、发动机,其特征在于,所述永磁铁活塞104,其材质为钕铁硼,表层涂有陶瓷,以增加耐磨性和活塞润滑性,所述气缸套采用树脂材质作树脂感应线圈106线盘使用、树脂线盘107内圆周为陶瓷涂层,供永磁铁活塞104在树脂气缸套内往复运动,永磁铁活塞104气缸套树脂线盘107,绕有感应线圈106具有导电特征的连续线缆,线缆包在绝缘材料内,连续线缆的远端向外延伸用于连接逆变器119至电池组120储能和应用,该永磁铁活塞104、活塞环、树脂线盘107、感应线圈106形状为圆柱体、正柱体、长柱体,多边体与气缸形状一致并同轴布置。
8.根据权利要求1所述的水平对置活塞式线性发电机、发动机,其特征在于,所述电永磁铁105,其材质为钕铁硼,形状为凸字结构,凸字上部有树脂线盘107,绕有导电特征的感应线圈106连续线缆,线缆包在绝缘材料内,连续线缆的远端向外延伸用于连接逆变器119至电池组120储能和应用,该电永磁铁105、树脂线盘107、感应线圈106形状为圆柱体、正柱体、长柱体,多边体与气缸形状一致并同轴布置。
9.根据权利要求1所述的水平对置活塞式线性发电机、发动机,其特征在于,所述传感器系统还包括转速传感器,所述转速传感器设于传感器安装部内,用于感应动力输出轴的转速;所述曲轴位置传感器为光敏型传感器,所述转速传感器为电磁型传感器。
10.根据权利要求1所述的水平对置活塞式线性发电机、发动机,其特征在于,所述涉及具有该水平对置式活塞线性发电机、发动机的交通运输工具和发电机组。
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