電啟動自由活塞發(fā)動的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種電啟動自由活塞發(fā)動機，它是將發(fā)動機的氣缸內對置兩個動力活塞，兩個動力活塞又各自連接一個壓氣活塞和一個直線電機的動子。直線電機作為發(fā)動機的啟動電機，在發(fā)動機啟動后由控制器切換為發(fā)電機的工作狀態(tài)為蓄電池充電。發(fā)動機啟動時左右兩個直線電機拉動左右兩個動力活塞在內外止點的范圍內往返運動進行吸氣、壓縮、噴油嘴噴入燃料，產生燃燒和膨脹；發(fā)動機啟動后，左右氣墊室內的空氣被壓縮存儲活塞向內止點移動的能量，右動力活塞在膨脹終了時打開排氣孔使大量的燃氣流入燃氣輪機繼續(xù)膨脹并輸出功率。利用直線電機作為啟動電機，既便于發(fā)動機啟動又能夠作為發(fā)電機使用，而且發(fā)動機不易熄火，并能夠對兩個動力活塞進行同步校正。
【專利說明】電啟動自由活塞發(fā)動機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電啟動自由活塞發(fā)動機，具體涉及特種發(fā)動機領域。
【背景技術】
[0002]自由活塞發(fā)動機出現半個多世紀以來，盡管有許多的優(yōu)點，但是一直沒有出現常規(guī)的產品。主要是啟動不便，運行過程中容易熄火，以及左右活塞不同步。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明提供一種電啟動自由活塞發(fā)動機，它是將發(fā)動機的氣缸內對置兩個動力活塞，兩個動力活塞又各自連接一個壓氣活塞和一個直線電機的動子。直線電機作為發(fā)動機的啟動電機，在發(fā)動機啟動后由控制器切換為發(fā)電機的工作狀態(tài)為蓄電池充電。發(fā)動機啟動時左右兩個直線電機拉動左右兩個動力活塞向內止點移動，同時左右兩個壓氣機的氣缸內的空氣被壓縮，并經過單向閥進入氣室以供動力缸掃氣之用。同時動力缸內的空氣被壓縮使其壓力、溫度升高；當左右兩個動力活塞接近內止點時噴油嘴噴入燃料，產生燃燒和膨脹，左右兩個動力活塞向外運動，左右壓氣機氣缸吸入新鮮空氣，而左右氣墊室內的空氣被壓縮存儲活塞向內止點移動的能量，右動力活塞在膨脹終了時打開排氣孔使大量的燃氣流入燃氣輪機繼續(xù)膨脹并輸出功率，隨后左動力活塞打開進氣孔，新鮮空氣自氣室進入動力缸并將殘留的廢氣掃盡，從而完成排氣、掃氣、吸氣過程。當動力活塞到達外止點后，在氣墊室內的壓縮空氣的作用下開始回復壓縮沖程，使動力缸和兩個壓氣機氣缸內的空氣壓縮繼而又是燃料噴入、燃燒、膨脹、整個循環(huán)重復進行。利用直線電機作為啟動電機，既便于發(fā)動機啟動又能夠作為發(fā)電機使用，而且不易熄火，并能夠對兩個動力活塞進行同步校正。
[0004]本發(fā)明是以如下技術方案實現的:一種電啟動自由活塞發(fā)動機，包括:外套、動力缸、對稱分布在動力缸兩頭的兩個氣缸、對置套裝在動力缸和兩個氣缸內的兩個動力活塞和兩個壓氣活塞、對稱連接在兩個氣缸兩端的兩只直線電機、設置在兩只直線電機內的檢測兩個動力活塞內外止點的傳感器、設置在發(fā)動機外部的為直線電機供電的控制器和蓄電池、與動力缸的排氣室連接的燃氣輪機；所述的氣缸由壓氣活塞分隔成壓氣室和氣墊室；兩個壓氣缸分別連接一只電磁閥，用于發(fā)動機啟動時卸載，以便于發(fā)動機啟動；其特征在于:所述的動力缸外設置有外套，外套與動力缸之間構成氣室，氣室的兩個側板上設置有進氣單向閥與左右兩個壓氣缸相通，動力缸的中部連接噴油嘴，動力缸左邊設置在進氣孔與氣室相通；右邊設置有排氣孔，排氣孔的外圍設置排氣室與氣室隔開，排氣室連接管道與燃氣輪機連接；所述的動力活塞和壓氣活塞同軸連接形成整體結構，將兩個動力活塞和兩個壓氣活塞對置套裝在動力缸和兩個氣缸內，兩個動力活塞和動力缸構成內燃機，兩個壓氣活塞和兩個氣缸構成左右兩個壓氣機；位于兩個壓氣機內側的兩個壓氣室連接進氣管，進氣管和兩個壓氣室之間設置進氣閥；所述的兩只直線電機分別連接在兩個氣缸的兩端，兩只直線電機的動子軸分別與兩個壓氣活塞同軸連接；兩只直線電機的輸出線與控制器連接；所述的控制器與蓄電池之間連接啟動開關。
[0005]所述的兩只直線電機內部均設置有檢測兩個動力活塞的內外止點的傳感器，傳感器與控制器連接為噴油嘴供電，并能夠保證活塞同步往返；即當兩個動力活塞不同步時由直線電機進行校正。
[0006]所述的兩個直線電機為可逆的永磁式直線電機。
[0007]本發(fā)明的積極效果
[0008]1.利用直線電機作為啟動電機，既便于發(fā)動機啟動又能夠作為發(fā)電機使用，而且不怕熄火，并能夠對兩個動力活塞進行同步校正。
[0009]2.由于沒有曲柄連桿機構的活塞對氣缸壁產生的周期性側摩擦，運行壽命長。
[0010]3.運動部件少、結構簡單、制造成本低。
[0011]4.可以根據輸出功率要求，多臺合用為一臺燃氣輪機供氣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明:
[0013]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
[0014]圖中:1、外套，2、動力缸，3、進氣孔，4、排氣孔，5、排氣室，6、噴油嘴，7、氣室，8、進氣單向閥，9、氣缸，9-1、壓氣室，9-2、氣墊室，10、進氣閥，11、進氣管，12、動力活塞，13、壓氣活塞，14、直線電機，15、傳感器，16、電磁閥，17、控制器，18、啟動開關，19、蓄電池，20、燃氣輪機。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示:一種電啟動自由活塞發(fā)動機，包括:外套1、動力缸2、對稱分布在動力缸2兩頭的兩個氣缸10、對置套裝在動力缸2和兩個氣缸10內的兩個動力活塞13和兩個壓氣活塞14、對稱連接在兩個氣缸9兩端的兩只直線電機14、設置在兩只直線電機14內的檢測兩個動力活塞12內外止點的傳感器15、設置在發(fā)動機外部的為兩只直線電機14供電的控制器17和蓄電池19、與動力缸2的排氣室5連接的燃氣輪機20 ;所述的氣缸9由壓氣活塞13分隔成壓氣室9-1和氣墊室9-2 ;兩個壓氣室9-1分別連接一只電磁閥16，用于發(fā)動機啟動時卸載，以便于發(fā)動機啟動；其特征在于:所述的動力缸2外設置有外套1，外套I與動力缸2之間構成氣室7，氣室7的兩個側板上設置有進氣單向閥8與兩個壓氣室9-1相通，動力缸2的中部連接噴油嘴6，動力缸2左邊設置在進氣孔4與氣室7相通；右邊設置有排氣孔4，排氣孔4的外圍設置排氣室5與氣室7隔開，排氣室5連接管道與燃氣輪機20連接；所述的動力活塞12和壓氣活塞13同軸連接，兩個動力活塞12和兩個壓氣活塞13對置套裝在動力缸2和兩個氣缸9內，兩個動力活塞12和動力缸2構成內燃機，兩個壓氣活塞13和兩個氣缸9構成左右兩個壓氣機；兩個壓氣機內側的兩個壓氣室9-1連接進氣管11，進氣管11和兩個壓氣室9-1之間設置進氣閥10 ;所述的兩只直線電機14分別連接在兩個氣缸9的兩端，兩只直線電機14的動子軸分別與兩個壓氣活塞13同軸連接；兩只直線電機14的輸出線與控制器17連接；所述的控制器17與蓄電池19之間連接啟動開關18。
[0016]如圖1所示:所述的兩只直線電機14為可逆的永磁式直線電機，兩只直線電機14內部均設置有檢測兩個動力活塞12內外止點的傳感器15，傳感器15與控制器17連接為噴油嘴6供電，并能夠保證活塞同步往返；即當兩個動力活塞12不同步時由兩只直線電機14進行校正。
[0017]如圖1所示:所述的兩只直線電機14既作為發(fā)動機的啟動電機又作為發(fā)電機為蓄電池19充電，由于直線電機14的便于控制，能夠對兩個動力活塞12進行同步校正。
【權利要求】
1.一種電啟動自由活塞發(fā)動機，包括:外套(I)、動力缸(2)、對稱分布在動力缸(2)兩頭的兩個氣缸(9)、對置套裝在動力缸(2)和兩個氣缸(9)內的兩個動力活塞(12)和兩個壓氣活塞(13)、對稱連接在兩個氣缸(9)兩端的兩只直線電機(14)、設置在兩只直線電機(14)內的檢測兩個動力活塞(12)內外止點的傳感器(15)、設置在發(fā)動機外部的為兩只直線電機(14)供電的控制器(17)和蓄電池(19)、與動力缸(2))的排氣室(5)連接的燃氣輪機(20);所述的氣缸(9)由壓氣活塞(13)分隔成壓氣室(9-1)和氣墊室(9-2);兩個壓氣室分別連接一只電磁閥(16)，用于發(fā)動機啟動時卸載，以便于發(fā)動機啟動；其特征在于:所述的動力缸⑵外設置有外套(1)，外套⑴與動力缸⑵之間構成氣室(7)，氣室(7)的兩個側板上設置有進氣單向閥(8)與兩個壓氣室(9-1)相通，動力缸(2)的中部連接噴油嘴(6)，動力缸(2)左邊設置在進氣孔⑷與氣室(7)相通；右邊設置有排氣孔⑷，排氣孔(4)的外圍設置排氣室(5)與氣室(7)隔開，排氣室(5)連接管道與燃氣輪機(20)連接；所述的動力活塞(12)和壓氣活塞(13)同軸連接，兩個動力活塞(12)和兩個壓氣活塞(13)對置套裝在動力缸(2)和兩個氣缸(9)內，兩個動力活塞(12)和動力缸(2)構成內燃機，兩個壓氣活塞(13)和兩個氣缸(9)構成左右兩個壓氣機；兩個壓氣機內側的兩個壓氣室(9-1)連接進氣管(11)，進氣管(11)和兩個壓氣室(9-1)之間設置進氣閥(10);所述的兩只直線電機(14)分別連接在兩個氣缸(9)的兩端，兩只直線電機(14)的動子軸分別與兩個壓氣活塞(13)同軸連接；兩只直線電機(14)的輸出線與控制器(17)連接；所述的控制器(17)與蓄電池(19)之間連接啟動開關(18)。
2.根據權利要求1所述的電啟動自由活塞發(fā)動機，其特征在于:所述的兩只直線電機(14)為可逆的永磁式直線電機，兩只直線電機(14)內部均設置有檢測兩個動力活塞(12)內外止點的傳感器(15)，傳感器(15)與控制器(17)連接為噴油嘴(6)供電，并能夠保證活塞同步往返；即當兩個動力活塞(12)不同步時由兩只直線電機(14)進行校正。
【文檔編號】F02B71/04GK204226009SQ201420589723
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月12日 優(yōu)先權日:2014年10月12日
【發(fā)明者】徐建寧 申請人:徐建寧