CN1156070C - 四行程多缸活塞式磁能发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四行程多缸活塞式磁能发动机，包括非磁性物质的工作缸体、弹簧、磁铁体、掩护体、永磁体、活塞、活塞销、连杆、飞轮、曲柄、曲轴、减速器、起动直流电机和蓄电池A，备用蓄电池B；其中，采用蓄电池A电能起动直流电机，起动直流电机通过减速器将扭矩供给曲轴，带动曲柄通过连杆使活塞上行，下行时活塞依靠永磁体、磁铁体之间的磁力及弹簧的弹力。输出功的传递中，并连有直流电机，直流电机连接备用蓄电池B，在实现回收能量时向备用蓄电池B充电。本发明利用磁能特性将活塞直线往复运动转变成为曲轴的旋转运动，借以传递动力，不用燃料，结构简单、无污染、节省能源。

Description

四行程多缸活塞式磁能发动机

技术领域

本发明涉及一种往复活塞式发动机，更特别的是涉及一种四行程多缸活塞式磁能发动机。

背景技术

目前，地面上所使用的发动机有许多种，其中无论是汽油机或者柴油机均以其所使用的燃料划分；也有以其点火方式划分的。对于往复活塞式发动机，根据工作循环时活塞行程数又分二行程和四行程发动机，或者按其气缸分成为单缸与多缸发动机，这等发动机都是用燃料能源，将热能转变为机械能。使用无铅燃料减少排气造成大气污染已开始实行，但毕竟尚存在排气净化、摩擦损失占5～8％，其中活塞环与缸壁的摩擦损失一般占总损失的75％左右，燃烧热效率(作功的效率)一般为20～25％，况且汽油机的机械效率一般是0.8～0.9等美中不足问题，时有出现拉伤缸与积炭问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用永磁体的特征加入运动能量转换过程中，用以获取机械能的四行程多缸活塞式磁能发动机。

本发明的任务是这样实现的：一种四行程多缸活塞式磁能发动机，主要是由缸体、活塞、活塞销8、连杆9、飞轮10、曲柄11、曲轴12、减速器、直流电机和蓄电池A、备用蓄电池B，直流电机组成，其特征是：在工作缸体内上部固定有弹簧2，其下端与掩护体4连接，掩护体4内包含着磁铁体3，磁铁体3由铁磁物质和通电线圈构成；永磁体6放置在活塞7中，活塞7的另一端通过活塞销8与连杆9连接，连杆9下端是通过曲柄11连接曲轴12，并由曲轴12外轴两端引出，其飞轮10连接在曲轴12的一端外轴上，其至输出功轴的传动链上分作两支并联线路；在另端外轴上则采用了蓄电池A电能起动直流电机，起动直流电机通过减速器将扭矩供给曲柄11到曲轴12，带动连杆9使活塞7上行，下行时活塞7依靠永磁体6、磁铁体3之间的磁力及弹簧2的弹力完成；采用永磁体6、与铁磁体3之间的排斥力、弹簧2的弹力作为活塞7工作的驱动力，驱动连杆9、曲柄11、曲轴12部件；在输出功轴的传动链上，一则通向机械传动转至输出作功；另则是连结直流发电机，直流电机连接备用蓄电池B，在实现回收能量时向备用蓄电池B充电；缸体为非磁性物质的工作缸1，可以制成为上盖与缸筒是整体式，或分体连结，其横截面形状是由活塞永磁体6、护套5的形状而定。在工作缸1内部顶面上装有弹簧2，顶面上开有透气小孔，或作引走导线孔。弹簧2下端抵在磁铁体3的掩护体4上方；在活塞7上部的护套5内装有永磁体6和铁磁体3上下对应，整体形永磁体6可以制作成上、下分层安装结构。连杆9上部通过活塞销8与活塞7联结，下端通过曲柄11和曲轴12联结。在磁铁的周围用非磁性物质护体或非工作部位均采用磁力线掩护壳体，磁铁体3也可以为铁磁物质和通电线圈构成，获取需要的电磁力；铁磁物质主要是指铁、钴、镍及其合金，内部有许多小的天然磁化区即称磁畴，相当于是一些小磁铁，在未放入外磁场前，它们是杂乱无章的排列着，对外不呈磁性，因为其磁效应是互相抵消了，当进入磁场后，在外磁场作用下将磁畴方向逐捋向一致，产生一个附加磁场，并与外磁场相叠加，从而得到总体磁场显著增强，得以增大磁力作有用功，在去掉剩余磁时，活塞逐于并走向上升是处于不作功状态。工作缸1内腔，和含有活塞7、连杆9、曲柄11、曲轴12的工作腔可以为真空室。在曲柄11所连接的曲轴12的两外侧轴上，一是安装着飞轮10；一是在输出功轴上并联两条线路：一条通过机械传动链连结输出功机械构件上，另条传动链连接直流发电机及至备用蓄电池B，即把剩余能量由直流发电机转化为备用蓄电池B充电。工作时，采用蓄电池A电能起动电机产生扭矩供给曲柄11曲轴12，带动连杆9使活塞7上行，即永磁体6上行与磁铁体3同极相对，致使磁铁体3压缩弹簧2产生变形，当其变形量达到最大时，活塞7行到上止点，逐转欲向下行，此时永磁体6磁力、和磁铁体3的磁力、以及弹簧2的变形恢复力相加，逐促使活塞7带着连杆9俯冲而下，闯过中点和下止点即复进入上升，如此又作另一个循环开始。曲柄11将活塞7的往复运动转化成为曲轴12轴的旋转扭矩，当蓄电池A电能不足以起动时，改切换成到备用蓄电池B，如此可以交替充电、使用。

本发明和现有技术相比较的优点是：本发明没有专设配气机构和排气系统，没有燃料供给系统，没有点火系统，因此构造简单、重量减轻，没有燃料排气污染，体积减小。由于不设活塞环，磁能磁力线作用方向为中心轴线的方向，故无经向、侧向、周向分力，所以不存在与缸内壁摩擦损失及元件损伤拉缸、刮缸问题。飞轮动平衡了活塞连杆曲轴工作与不工作时输出转速增减的波动。以蓄电池进行电起动，直流电动机在低转速时扭矩却很大，有利于起动迅速转入正常工作。采用齿轮传动减速机构有利于传递较大的扭矩给曲轴，曲柄输出功。在输出传动链中设置了单向离合器，保证了把单向扭矩传递给曲轴，避免反向传递扭矩。在输出功的传动中，同时并联有直流电机连接蓄电池机构，从而实现回收能量作备用蓄电池B充电，用以蓄电池A、B交替换充电、使用，便于长矩离行驶。需要重新充电的间隔时间长。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描述。

图1是本发明的整体结构活塞上行达上止点的剖视图。

图2是本发明的工作到下止点的结构示意图。

图3是本发明的工作线路示意图。

图中：1.工作缸  2.弹簧  3.磁铁体  4.掩护体  5.护套  6.永磁体  7.活塞  8.活塞销  9.连杆  10.飞轮  11.曲柄  12.曲轴

具体实施方式

参看图1、图2和图3，本发明的四行程多缸活塞式磁能发动机，工作缸1是非磁性物质的，缸体筒上部装有带止口的盖板，盖板上有小气孔，在其止口面上有导向弹簧2的凸台，和其端头固定插装孔，弹簧2下端头穿装在非磁性物质的掩护体4上凸台孔中，掩护体4带有上下端盖，包容着磁铁体3，上述凸台与孔可以制作成为是在高于平面或同一平面上鼻孔式。活塞7上部装有带护套5的高品磁永磁体6，永磁体6是上下面平行的几何体，可以制作成整体或数层叠加置放，活塞7的下腔部通过活塞销8与连杆9上端联结，连杆9下端通过曲柄11联结曲轴12，由曲轴12外轴两端引出。其外侧飞轮10连结一端为输出功，另端为起动装置，使用蓄电池A带动电机传到起动轴，至曲柄11、曲轴12、连杆9、活塞7作往复运动。利用磁体之磁力作用进行四步行程，曲柄11将往复运动转成为曲轴12旋转扭矩，飞轮10作平均值转换平衡波动，输出功轴上的同轴构件，：一则传至机械传动链作功，另则以剩余能量通过直流发电机向备用蓄电池B充电。磁能发动机实用在摩托车中，一个12V蓄电池可行驶800～1000公里，在起动蓄电池A供电不足时，可以改作切换到备用蓄电池B上。一般试车行驶情况下，一个月进行一次外电源充电，其余能量均来自于能量的转换。

Claims (5)

1、一种四行程多缸活塞式磁能发动机，包括非磁性物质的工作缸(1)、弹簧(2)、磁铁体(3)、掩护体(4)、永磁体(6)、活塞(7)、活塞销(8)、连杆(9)、飞轮(10)、曲柄(11)、曲轴(12)、减速器、起动直流电机和蓄电池(A)、备用蓄电池(B)，直流电机，其特征在于：在工作缸(1)体内上部固定有弹簧(2)，其下端与掩护体(4)连接，掩护体(4)内包含着磁铁体(3)，磁铁体(3)由铁磁物质和通电线圈构成；永磁体(6)放置在活塞(7)中，活塞(7)的另一端通过活塞销(8)与连杆(9)连接，连杆(9)下端是通过曲柄(11)连接曲轴(12)，并由曲轴(12)外轴两端引出，其飞轮(10)连接在曲轴(12)的一端外轴上；其中，采用蓄电池(A)电能起动直流电机，起动直流电机通过减速器将扭矩供给曲轴(12)，带动连杆(9)使活塞(7)上行，下行时活塞(7)依靠永磁体(6)、磁铁体(3)之间的磁力及弹簧(2)的弹力完成；输出功的传递中，并联有直流电机，直流电机连接备用蓄电池(B)，在实现回收能量时向备用蓄电池(B)充电。

2、根据权利要求1所述的四行程多缸活塞式磁能发动机，其特征在于工作缸(1)可以制成为上盖与缸筒是整体式或分体连接。

3、根据权利要求2所述的四行程多缸活塞式磁能发动机，其特征在于工作缸(1)的上盖上开有透气小孔。

4、根据权利要求1所述的四行程多缸活塞式磁能发动机，其特征在于掩护体(4)的上部有一凸台孔，通过凸台孔与弹簧(2)的下端连接。

5、根据权利要求1所述的四行程多缸活塞式磁能发动机，其特征在于永磁体(6)可以是整体式，或可制作成上、下分层安装结构。

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