CN2348115Y

CN2348115Y - 直线发动机

Info

Publication number: CN2348115Y
Application number: CN 98229227
Authority: CN
Inventors: 王汝新
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-08-04
Filing date: 1998-08-04
Publication date: 1999-11-10
Anticipated expiration: 2008-08-04

Abstract

直线发动机,涉及溶电子控制系统、直线电机、往复式二行程内燃机为一体的组合装置,中间为直线电机3,两端为两个同心反置的二行程内燃机1、2,气缸活塞6、直线电机动子9、泵缸活塞8通过连接通杆杆联接,气缸床11和直线电机定子7连为一体,电机3包括定子7和动子9,泵系统包括泵缸活塞8和定子7,能对外输出压能流体和电能,还可以排列组成M×N个动力机组,。结构简单、制造工艺简便,适于运输、能源、飞行等行业所需发动机。

Description

直线发动机

直线发动机，涉及一种由直线电机、往复式二行程内燃机组合而成的发动机和发电机的技术领域。

现有技术中国专利号ZL88213342.X，实用新型名称为自由活塞式发动机以及ZL91224781.9，实用新型名称为双作用自由活塞——动力机组，它们均设有两个二行程内燃机对置。缺点是：其联动的两个泵系统为间隔的两独立部分，使主体结构松散庞大；它们的启动机构和辅助机构均设有摇臂、凸轮、齿条、飞轮等复杂零部件，与传统旋转输出式内燃机比较，仅是取消了曲柄连杆机构，同时增加了将直线运动转换为旋转运动的零部件；它们还缺乏现代机电一体化技术。

本实用新型的目的在于克服上述缺点，提供一种直线发动机，结构紧凑，由两个二行程内燃机反置，中间为直线电机和泵系统合二为一，依靠电子系统控制，既能输出压能流体，又能输出电能。

本实用新型直线发动机包括：中间为直线电机3、两端为两个同心反置的二行程内燃机1和2，两个气缸活塞6与直线电机3的动子9通过连接通杆12相连接，二行程内燃机的两个气缸床11与直线电机3的定子7连为一体，连接面加绝磁隔热平垫10，两个泵缸活塞8与动子9同心连为一体，电机3包括：定子7、动子9。动子9包括S磁极16和线圈32；直线电机3的定子磁极N磁极也是二行程内燃机1、2泵系统的泵缸体，泵系统包括泵缸活塞8和定子7。

电子控制系统34包括：直线电机3的线圈32接输出接口36的42、43端，输出接口36的44、45端为交流电输出端，输出接口的46、47端接调压电路40，调压电路40输出端接逆变开关37，逆变开关37的输出端48、49接整流电路38，逆变开关37的输出端50、51接振荡电路41，整流电路38接输入接口39的52、53端，振荡电路41接输入接口39的54、55端，输入接口的56、57端接蓄电池35。

启动电源，接通线路，蓄电池35提供的电源经振荡电路41、逆变开关37、调压电路40，输出接口36接通主机电路，供给直线电机3作启动电源，此时电机3作电动机用，当电路中的电压、频率自动达到电动机启动电压，动子9通电后，动子9带动泵缸活塞8、气缸活塞6在任一初始位置发生运动，到达运动死点，即电子点火器19的触点时，泵缸活塞8端面依次触动燃油泵20，机油泵15、电子点火器19，换向器与电子点火器19共用同一触点，点火时刻也是动子电流换向时刻。机油泵15输出机油作缸壁的润滑，燃油泵20输出燃油后，电子点火器19点火，完成启动过程，进入作功过程。此时电动机动子9与气缸活塞6运动方向一致。若泵缸活塞8初始位置与运动死点位置太短，二行程内燃机启动条件不足，那么泵缸活塞8反向运动，触动另一个端面上的燃油泵20、机油泵15、电子点火器19，使气缸作火完成启动过程，二行程内燃机进行扫气、压缩、喷油、点火全过程，气缸活塞6进入膨胀工作过程。以后两个反置二行程内燃机轮换循环往复上述过程。

见图1，与上述活塞组运动的同一过程中，泵系统的工作过程为：流体从流体输入口44进入环状通道4，环绕气缸套5，见图2，再经泵缸输入阀22进入泵缸25，流体被泵缸活塞8增压，经过泵缸输出阀23和压能流体输出口24输出，输出的是压能流体。

见图1，动子9往复运动，切割N、S磁极的磁力线产生反电动势，当动子9产生的反电动势达到某预定值时，电流经电子控制系统34即时切换电气回路，对外输出电能，直线电机3由直线电动机转为直线发电机。电子控制系统34将交流电经调压电路40、逆变开关37、整流电路38、输入接口39、变为直流电对蓄电池35充电。

本实用新型的优点在于：

1、直线发动机内部无传动零部件，其运动零部件只作往复直线运动，对侧壁无压力，摩擦损失很小，工作效率高。

2、结构紧凑，制造工艺简单。

3、既能输出压能流体.又能输出电能。

4、多台直线发动机组合成为机组，根据使用时所需功率的大小，可以选择直线发动机的台数，使用方便灵活。

图1，本实用新型直线发动机轴向剖面图。

图2，本实用新型直线发动机沿图4中A-A方向轴向剖面图。

图3，本实用新型直线发动机沿图4中B-B方向轴向剖面图。

图4，图1中气缸床端部29上各零件位置图。

图5，图1中直线电机3轴向剖面图及沿C-C方向横截面图。

图6，本实用新型直线发动机电子控制系统34原理框图。

实施例1：见图1，中间为直线电机3，两端为二行程内燃机1和2，两个气缸活塞6与直线电机3的动子9通过连接通杆12相连接，气缸床11与直线电机3的定子7连为一体，连接面加绝磁隔热平垫10，两个泵缸活塞8与动子9同心相连。左右两气缸26内对称分布相同零件，气缸26为内环为圆形的空腔体，气缸床11上设置有流体输入口44、流体输入环状通道4、喷燃油嘴42、机油通道口43、机油泵15，气缸床11端部有气缸盖垫13和气缸盖14，气缸内壁上为气缸套5，流体输入环状通道4设置于气缸床11和气缸套5之间。

图2,3，直线发动机沿图4中A-A方向和B-B方向轴向剖面图。在气缸床11上设置有电子点火器导线柱17、电子点火器19、燃油泵进出口18、燃油泵20、泵缸输入阀22、泵缸输出阀23、压能流体输出口24，气缸床端部29。

图4直线发动机气缸床端部29上各零件位置图。其上有机油泵15、燃油泵20、气缸扫气口27、动子9上的线圈接口28、电子点火器19、泵缸输出阀23和泵缸输入阀22等零件安装位置。

见图1，流体通路为：当二行程内燃机1和2正常工作时，流体从流体输入口44进入流体输入环状通道4，环绕气缸套5，见图2，再经泵缸输入阀22进入泵缸25，此流体流动过程中不仅对二行程内燃机1、2进行有效散热，同时吸热增加内能，进入泵缸25的流体被泵缸活塞8增压，经过泵缸输出阀23，经过压能流体输出口24输出，流体输出过程中继续对部分泵缸25内壁、泵缸活塞8及流体接触表面散热，增加内能。同时将流体增压，输出压能流体。

运动零部件的润滑由泵缸活塞8端面推动机油泵15，机油泵15将机油喷入，便气缸泵缸及活塞等润滑。

图5为图1中直线电机3轴向剖面图及沿C-C方向截面图。从中心向外依次排布有：连接通杆12、动子绝磁套33、两个S磁极16、线圈32，线圈32与S磁极间有气隙，线圈32与定子7的N磁极间留有气隙、定子7为两个平行N磁极。

直线电机3作为电动机工作时，通电的线圈32上下两半在上下两个磁场中受力方向一致，交替改变电流方向，动子9即往复运动；直线电机3作为直线发电机时，线圈32上下两半在两个磁场中运动，产生感应电流方向一致，线圈32输出交流电。

图6，电子控制系统34包括：直线电机3的线圈32接输出接口36的42、43端，输出接口36的44、45端为交流电输出端，输出接口的46、47端接调压电路40，调压电路40输出端接逆变开关37，逆变开关37的输出端48、49接整流电路38，逆变开关37的输出端50、51接振荡电路41，整流电路38接输入接口39的52、53端，振荡电路41接输入接口39的54、55端，输入接口的56、57端接蓄电池35。

实施例2：直线发动机以泵系统压能流体输出占主要时，将泵系统设计成大功率泵系统。直线电机3仅作为启动主机和正常运行时提供辅助电源，可以将直线电机3设计成小功率直线电机。

实施例3：直线发动机以电能输出占主要时，将直线电机3设计成大功率直线电机3，泵系统仅作为主机散热流体动力源和其它辅助动力源，因此将泵系统设计成小功率泵系统。

由多台直线发动机组合成为机组，如果组合成M×N个机组，电子控制系统输入输出接口为M×N组，通过时序开关，可令机组同步或有序异步工作。其中M表示每排M个直线发动机，N表示有N列。

Claims

1、一种直线发动机，含有气缸、气缸活塞和泵缸活塞，其特征包括：中间为直线电机(3)，两端为两个同心反置的二行程内燃机(1)和(2)，两个气缸活塞(6)与直线电机(3)的动子(9)通过连接通杆(12)相连接，二行程内燃机的两个气缸床(11)与直线电机(3)的定子(7)连为一体，连接面加绝磁隔热平垫(10)，两个泵缸活塞(8)与动子(9)同心连为一体，直线电机(3)包括定子(7)和动子(9)，泵系统包括泵缸活塞(8)和定子(7)；还有电子控制系统(34)。

2、根据权利要求1所述的直线发动机，其特征是：气缸床(11)上设置有流体输入口(44)、流体输入环状通道(4)、喷燃油嘴(42)、机油泵(15)、电子点火器(19)、燃油泵(20)、泵缸输入阀(22)、泵缸输出阀(23)、压能流体输出口(24)。

3、根据权利要求2所述的直线发动机，其特征是：电机(3)从中心向外依次排布有：连接通杆(12)、动子绝磁套(33)、两个S磁极(16)、线圈(32)，定子(7)为两个平行N磁极。

4、根据权利要求2或3所述的直线发动机，其特征是：电子控制系统(34)包括：直线电机(3)的线圈(32)接输出接口(36)的(42)、(43)端，输出接口(36)的(44)、(45)端为交流电输出端，输出接口(36)的(46)、(47)端接调压电路(40)，调压电路(40)输出端接逆变开关(37)，逆变开关(37)的输出端(48)、(49)端接整流电路(38)，逆变开关(37)的输出端(50)、(51)接振荡电路(41)，整流电路(38)接输入接口(39)的(52)、(53)端，振荡电路(41)接输入接口(39)的(54)、(55)端，输入接口(39)的(56)、(57)端接蓄电池(35)。

5、根据权利要求4所述的直线发动机，其特征是：由多台直线发动机组合成M×N个机组。