CN111206988A - 二冲程直线发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发电机技术领域，特别涉及一种二冲程直线发电机。该装置包括两端相对应设置的两个双活塞二冲程直线发动机和一个直线发电机，两个双活塞二冲程直线发动机结构相同，双活塞二冲程直线发动机包括做功气缸，做功气缸包括做功活塞和与做功活塞相匹配工作的做功气缸缸体，做功气缸缸体下端设计有压气缸缸体。本发明实现了结构简单、油耗小、功率大、体积小。克服了现有发电机体积大、油耗大、功率低，尾气排放污染物超标，不适宜长途使用的不足。
Description
技术领域：
本发明涉及发电机技术领域，特别涉及一种二冲程直线发电机。
背景技术：
现有的发电机都是采用四冲程曲轴连杆结构的发动机带动旋转发电机来进行发电，使发电机整体体积较大、造价高、功率低的缺点较为突出。尤其在空间比较紧张的使用条件下，问题尤为突出。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种二冲程直线发电机，该装置实现了结构简单、油耗小、功率大、体积小。克服了现有发电机体积大、油耗大、功率低，尾气排放污染物超标，不适宜长途使用的不足。
本发明所采取的技术方案是：一种二冲程直线发电机，包括两端相对应设置的两个双活塞二冲程直线发动机和一个直线发电机，两个双活塞二冲程直线发动机结构相同，双活塞二冲程直线发动机包括做功气缸，做功气缸包括做功活塞和与做功活塞相匹配工作的做功气缸缸体，做功气缸缸体下端设计有压气缸缸体，压气缸缸体外径大于做功气缸缸体，做功活塞下端设计与压气缸缸体相匹配工作的压气活塞，做功活塞上端与做功气缸缸体之间的空间为燃烧室，压气活塞上端与压气缸缸体及做功活塞之间的环形空间为压气室，做功气缸缸体顶部安装排气阀、火花塞和喷油嘴，做功活塞上端安装进气阀，进气阀打开时燃烧室通过进气阀与压气室相连通，压气缸缸体上端安装吸入阀，两个双活塞二冲程直线发动机的两个压气活塞之间通过直轴相连接；
直线发电机包括发电机定子和发电机动子，发电机定子内腔安装有定子铁芯，定子铁芯内嵌定子绕组，发电机动子包括直轴，直轴在发电机定子内做直线运动，直轴外壁安装有动子磁极和永磁体。
做功活塞与压气活塞为一体设计。
做功气缸缸体与压气缸缸体为一体设计。
压气室的最大容积大于燃烧室最大容积的2倍。
两端的双活塞二冲程直线发动机的压气缸缸体分别与中间的直线发电机定子两端固定刚性连接。
两端的双活塞二冲程直线发动机的压气活塞分别与中间的直轴两端刚性连接。
本发明的有益效果是：本发明实现了结构简单、油耗小、功率大、体积小。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为左端发动机活塞开始做功示意图。
图3为左端发动机活塞做功、右端发动机排气示意图。
图4为左端发动机活塞做功、右端发动机压气示意图。
图5为左端发动机活塞完成做功、右端发动机完成压缩示意图。
具体实施方式：
如图1所示，一种二冲程直线发电机，包括两端相对应设置的两个双活塞二冲程直线发动机和一个直线发电机，两个双活塞二冲程直线发动机结构相同，双活塞二冲程直线发动机包括做功气缸，做功气缸包括做功活塞6和与做功活塞6相匹配工作的做功气缸缸体10，做功气缸缸体10下端设计有压气缸缸体11，压气缸缸体11外径大于做功气缸缸体10，做功活塞6下端设计与压气缸缸体11相匹配工作的压气活塞9，做功活塞6上端与做功气缸缸体10之间的空间为燃烧室4，压气活塞9上端与压气缸缸体11及做功活塞6之间的环形空间为压气室8，做功气缸缸体10顶部安装排气阀1、火花塞2和喷油嘴3，做功活塞6上端安装进气阀5，进气阀5打开时燃烧室4通过进气阀5与压气室8相连通，压气缸缸体11上端安装吸入阀7，排气阀1是强制启闭设计动作单元与直轴12联动，进气阀5、吸入阀7处于常闭状态，进气阀5在燃烧室4内压强小于压气室8内压强时能够自动打开，吸入阀7在压气室8内压强小于吸入阀7外部压强时吸入阀7自动打开，两个双活塞二冲程直线发动机的两个压气活塞9之间通过直轴12相连接；
直线发电机包括发电机定子和发电机动子，发电机定子内腔安装有定子铁芯13，定子铁芯13内嵌定子绕组14，发电机动子包括直轴12，直轴12在发电机定子内做直线运动，直轴12外壁安装有动子磁极15和永磁体16。
做功活塞6与压气活塞9为一体设计。
做功气缸缸体10与压气缸缸体11为一体设计。
压气室8的最大容积大于燃烧室4最大容积的2倍。
两端的双活塞二冲程直线发动机的压气缸缸体11分别与中间的直线发电机定子两端固定刚性连接。
两端的双活塞二冲程直线发动机的压气活塞9分别与中间的直轴12两端刚性连接。
本发明的两端发动机活塞往复运动一次分别完成一次点火做功排气压缩过程一次，推动中间的直线发电机直轴12往复运动一次，完成往返两次发电过程，完成一个循环过程如下：
左端发动机活塞开始做功行程(如图1所示)，火花塞2点火后，燃烧室4内混合气体燃烧膨胀，推动做功活塞6向右运动，排气阀1和进气阀5处于关闭状态，做功活塞6与压气活塞9一同向右运动，压气室8产生负压，吸入阀7自动开启，向压气室8内流入新鲜空气，压气活塞9向右运动推动直轴12向右运动，直轴12上的动子磁极15和永磁体16也沿轴向向右运动，定子绕组14产生电流；直轴12推动右端压气活塞9和做功活塞6向右运动，右端吸入阀7关闭，右端排气阀1强制打开开始排气，活塞6上的进气阀5在压力作用下打开，压气室8内的新鲜空气推动燃烧室4内的废气排出做功气缸缸体10。
左端发动机活塞做功、右端发动机完成排气(如图2所示)，此时左端做功活塞6和压气活塞9继续向右运动，推动直轴12继续向右运动，右端压气室8通过右端做功活塞6上的进气阀5进入燃烧室4的新鲜空气等于燃烧室4的最大体积时，即右端发动机完成排气过程，右端排气阀1强制关闭，右端压气室内8的新鲜空气继续通过进气阀5进入右端燃烧室4，右端的喷油嘴3开始喷射燃油，右端燃烧室4开始压缩行程(如图3所示)。右端压气室8内的新鲜空气继续向燃烧室4内流动，搅动燃油与空气充分混合，提高燃油的燃烧效率；
左端发动机活塞完成做功、右端发动机活塞完成压缩(如图4所示)，左端发动机活塞运行至右死点，左端燃烧室4内的混合气体充分燃烧完成做功行程，左端压气室8也完成吸气行程充满了新鲜空气，吸入阀7在弹簧作用下关闭；直轴12在左端压气活塞9的推动下达到右死点，完成单向运动的发电过程；右端做功活塞6完成混合气体的压缩行程，右端进气阀5在弹簧的作用下自动关闭；此时右端火花塞2点火，混合气爆燃，开始右端发动机活塞做功左端发动机活塞排气的往复运动，直轴12向左运动完成一次发电过程。实现往复运动循环。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种二冲程直线发电机，其特征在于：包括两端相对应设置的两个双活塞二冲程直线发动机和一个直线发电机，两个双活塞二冲程直线发动机结构相同，双活塞二冲程直线发动机包括做功气缸，做功气缸包括做功活塞(6)和与做功活塞(6)相匹配工作的做功气缸缸体(10)，做功气缸缸体(10)下端设计有压气缸缸体(11)，压气缸缸体(11)外径大于做功气缸缸体(10)，做功活塞(6)下端设计与压气缸缸体(11)相匹配工作的压气活塞(9)，做功活塞(6)上端与做功气缸缸体(10)之间的空间为燃烧室(4)，压气活塞(9)上端与压气缸缸体(11)及做功活塞(6)之间的环形空间为压气室(8)，做功气缸缸体(10)顶部安装排气阀(1)、火花塞(2)和喷油嘴(3)，做功活塞(6)上端安装进气阀(5)，进气阀(5)打开时燃烧室(4)通过进气阀(5)与压气室(8)相连通，压气缸缸体(11)上端安装吸入阀(7)，两个双活塞二冲程直线发动机的两个压气活塞(9)之间通过直轴(12)相连接；
直线发电机包括发电机定子和发电机动子，发电机定子内腔安装有定子铁芯(13)，定子铁芯(13)内嵌定子绕组(14)，发电机动子包括直轴(12)，直轴(12)在发电机定子内做直线运动，直轴(12)外壁安装有动子磁极(15)和永磁体(16)。
2.按照权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于：所述做功活塞(6)与压气活塞(9)为一体设计。
3.按照权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于：所述做功气缸缸体(10)与压气缸缸体(11)为一体设计。
4.按照权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于：所述压气室(8)的最大容积大于燃烧室(4)最大容积的2倍。
5.按照权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于：所述两端的双活塞二冲程直线发动机的压气缸缸体(11)分别与中间的直线发电机定子两端固定刚性连接。
6.按照权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于：所述两端的双活塞二冲程直线发动机的压气活塞(9)分别与中间的直轴(12)两端刚性连接。
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