CN201221408Y

CN201221408Y - 内燃发电机

Info

Publication number: CN201221408Y
Application number: CNU2008201169746U
Authority: CN
Inventors: 陈普朗; 陈湛理
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2018-05-23

Abstract

一种内燃发电机，包括气缸、直线电机、微电脑控制***、蓄电池，它的气缸缸体由包括缸套和外罩，二者之间为空腔连接，还设有吸气口、第一进气口、第二进气口以及独特的排气口和排气阀，使内燃机不需要专门的散热装置，就具备良好的散热效果。同时，它还具有启动速度快，热一机效率高、多种燃料混用的特点，可以快速启动和停机，无需预热就能够快速进入满负荷发电，并且能方便地控制电能的输出。

Description

内燃发电机

技术领域

涉及内燃发电机，特别是直线往复式内燃发电机。

背景技术

近年来，为改进曲柄一多连杆式内燃机的热能-机械能转换效率，围内外也兴起直线往复式内燃发电机的研究。中国专利申请号为99106041.5的专利公开文件公开了一种“汽缸发电机及应用此发电机的电动车传动装置”，主要包括圆柱体，磁性活塞及线圈；圆柱体头尾两端各设进气口、出气口、进油口及火星塞，圆柱体内的活塞位于圆柱体一端，与磁性活塞形成汽缸，在气室内引爆油气使磁性活塞推向圆柱体另一端，反之亦然。通过磁性活塞在圆柱体内持续来回运动，与缠绕在圆柱体外表面的线圈发生电磁感应产生电流，提供电动装置的电力来源。中国专利申请号为200520130110.6的专利公开文件公开了一种内燃发电机，也揭示了类似的装置。但是它们都采用了线圈安装在活塞上并随活塞运动的方式，对活塞与线圈的连接结构未作深入的描述。尤其发电机的散热设计上未作进一步研究，这些都影响其实际的可应用性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种内燃发电机，具备独特吸、排气特点，不需单独的散热设备，就达到发电机良好的散热效果。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种内燃发电机，包括气缸、直线电机、微电脑控制***、蓄电池，所述气缸包括第一气缸、第二气缸，第一气缸、第二气缸分别包括活塞、喷油嘴、进气阀、排气阀，所述直线电机包括运动磁极和线圈，所述运动磁极分别通过连杆连接所述第一气缸活塞和第二气缸活塞，所述第一气缸、第二气缸同轴相对位于所述直线电机的两端，所述微电脑控制***连接并控制所述气缸和直线电机；

其特征在于，在电机的机壳与气缸的结合部安装导套轴承座，该导套轴承座上安装导套轴承，所述连杆通过导套轴承连接所述活塞和所述运动磁极；所述导套轴承在气缸缸口的一端连接压缩进气滑板，压缩进气滑板密封所述气缸缸口，所述压缩进气滑板上安装吸气阀门，所述吸气阀门通过所述直线电机外壳上的开口与外界相通；所述气缸包括缸套和外罩，该缸套和外罩之间为空腔连接；所述缸套上有第一进气口和第二进气口，所述第一进气口位于所述压缩进气滑板向活塞一侧的旁边，该第一进气口的大小不大于所述压缩进气滑板的厚度；所述第二进气口位于在气缸缸套顶部，与所述空腔相通，该第二进气口内有进气阀；所述气缸的排气口与所述空腔隔离并连接缸套和外罩，所述排气口有排气阀，所述排气阀在气缸内壁。

作为进一步的改进，所述连杆上穿有弹簧，弹簧的一端连接气压弹簧活塞，另一端连接所述导套轴承，所述排气阀连接该气压弹簧活塞，所述活塞上开有气压弹簧缸桶。

作为优化方案，所述直线电机的运动磁极和线圈为多组平行排状布局。

优选地，所述第一进气口为多孔条形孔，沿缸体内壁横截面呈圆周均布。

同样优选地，所述第二进气口为圆形孔，在缸套顶部呈圆周均布。

作为优化方案，所述直线电机为同步电机或者直流电机。

进一步地，本实用新型的内燃发电机，还包括发电输出能量控制器，该发电输出能量控制器连接直线电机线圈和电力输出端和蓄电池，并接收所述微电脑控制***的信号。

采用了上述技术方案的内燃发电机，具有如下优点：一是启动速度快，热一机效率，可以快速启动和停机，可以无需预热快速进入满负荷输出发电，并且能方便地控制电能的输出；二是它采用固定线圈固定与多组平行排状布局运动磁极结合，提高了发电效能和功率体积比；三是它具有独特的吸气和排气方案，使活塞排出的废气不至于污染、破坏电机工作环境，同时电机无需散热设备的辅助，就达到良好的散热效果；此外，本内燃发电机机还具有可以多种燃料混用的特点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步具体说明。

图1是本实用新型内燃电动机的结构示意图。

图2是本实用新型内燃电动机中直流电机的截面图。

具体实施方式

如图1所示的内燃发电机，第一气缸40和第二气缸41其同轴相对连接直线同步电机的左右侧。由于第二气缸41的结构与第一气缸40相同，并且与直线同步电机的连接关系也同于第一气缸40与直线同步电机的连接，故图1中仅给出了第一气缸40与直线同步电机的连接关系的剖面结构。为使本说明书更加简洁，下面仅就第一气缸40与直线同步电机的连接关系结合附图1作详细说明。

第一气缸40包括活塞1、喷油嘴8、第一进气口12、第二进气口13、排气口14。直线同步电机包括运动磁极3和线圈5，在直线同步电机的机壳22与第一气缸40的结合部安装导套轴承座20，导套轴承座20上安装导套轴承6，连杆4通过导套轴承6连接活塞1和运动磁极3。连杆4上还穿有弹簧17与气压弹簧活塞18，弹簧17的一端顶在排气门气压弹簧活塞18，另一端顶在连杆导套6上，活塞1上开有气压弹簧缸桶19，连杆4硬连接在气压弹簧缸桶19的顶部。

导套轴承6在气缸缸口的一端连接压缩进气滑板11，压缩进气滑板11密封第一气缸40缸口，压缩进气滑板11上安装吸气阀门10，吸气阀门10通过直线同步电机外壳22上的开口16与外界相通。

第一气缸40包括缸套2和外罩7，缸套2和外罩7之间为空腔21；缸套2开有第一进气口12和第二进气口13，第一进气口12位于压缩进气滑板11向活塞1一侧的旁边，第一进气口12为多孔条形孔，沿缸套2横截面呈圆周均布，孔的大小不大于所述压缩进气滑板11的厚度。第二进气口13为孔形，在缸套2底部呈圆周均布，并与空腔21相通，第二进气口13内有进气阀；第一气缸40的排气口14穿过缸套2和外罩7与外界排气管相通，但与空腔21相隔离，排气口14的开口沿外罩7横截面呈圆周均布，排气口14有排气阀15，排气阀15连接气压弹簧活塞18。

直线同步电机连接发电输出能量控制器24，所发电能通过变频控制器24输出到电力输出端29；输出能量控制器24还连接蓄电池30，蓄电池30的电能用于启动所述直线同步发电机。微电脑控制***23分别连接燃料喷射油泵***9、***安全保护执行器28，燃料喷射油泵***9、输出能量控制器24以及电机磁极位置传感器27。***安全保护执行器28还连接输出能量控制器24和燃料喷射油泵***9。

如图2所示，由多组线圈5平行排状布局固定在直线同步发电机的壳体22内，每组线圈5内有运动磁极3，每个运动磁极3两端有一对连杆4刚性连接，使运动磁极3在有限的电机仓空间内获得较大的磁极接触面积和较短的磁路，以及获得较大的发电机功率。

本发明内燃发电机的主要工作原理是：启动时蓄电池30通过输出能量控制器24输出电能给直线电机，输入电能使包括活塞1、运动磁极3和连杆4的运动部件总成获得足够达到可引燃燃油混合气体压缩比的动能后，可停止电能供给。当活塞1向缸顶运动压缩缸内气体时，吸气阀门10被外界空气压力打开，空气进入活塞1与压缩进气滑板11之间的腔内。活塞1向缸顶运动到缸顶时，混合气体爆燃，爆燃气体膨胀推动活塞1向缸底运动，由于吸气阀门10为单向开启阀门，因此活塞1与压缩进气滑板11之间的腔内气压增加，压缩进气滑板11向气缸口偏移，暴露出第一进气口12，空气从第一进气口12进入空腔21；活塞1继续运动到活塞上的气弹簧缸桶19与导套排气阀门15上的排气阀门气弹簧活塞18发生作用，推动导套排气阀门15打开排气口14时，膨胀气体开始冲出汽缸进入排气道，膨胀气体完成本次作功使命，惯性排出。此时，缸内压力迅速降低，空腔21内的气压相对增加，从而压迫第二进气口13的进气阀打开，使空气进入气缸内，直到活塞停止前行，第二进气门自动关闭。然后，活塞1在第二气缸41爆燃所产生膨胀气体的压力下，向第一气缸40的缸顶压缩运动…如此往复运动。运动总成的完成一个周期的往复运动，两端气缸各完成一次爆发燃烧和一次进气吸入、进气压缩。在活塞往复的过程中，运动磁极3在线圈5内运动，产生电能，通过输出能量控制器24控制电能输出量，取出所需的电能。

对于同步电机为直流电机情形，对本领域技术人员而言，无需创造性的改进，上述技术方案也同样适用。

由上所述的内燃机结构特点，活塞1与汽缸缸套2之间不直接接触，二者之间有微小间隙，无需活塞运动润滑，可耐较高的工作温度；进气过程包含汽缸、活塞降温和温度平衡自适应过程，实现了无需散热处理的内燃机；所述的内燃机可混合使用不同的燃料，同时，它可以实现快速进入高速运转状态，达到快速进入满负荷电力输出的能力。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的实质范围，其均应涵盖在本实用新型的保护范围当中。

Claims

1、一种内燃发电机，包括气缸、直线电机、微电脑控制***、蓄电池，所述气缸包括第一气缸、第二气缸，第一气缸、第二气缸分别包括活塞、喷油嘴、进气阀、排气阀，所述直线电机包括运动磁极和线圈，所述运动磁极分别通过连杆连接所述第一气缸活塞和第二气缸活塞，所述第一气缸、第二气缸同轴相对位于所述直线电机的两端，所述微电脑控制***连接并控制所述气缸和直线电机；

其特征在于，在电机的机壳与气缸的结合部安装导套轴承座，该导套轴承座上安装导套轴承，所述连杆通过导套轴承连接所述活塞和所述运动磁极；所述导套轴承在气缸缸口的一端连接压缩进气滑板，压缩进气滑板密封所述气缸缸口，所述压缩进气滑板上安装吸气阀门，所述吸气阀门通过所述直线电机外壳上的开口与外界相通；所述气缸包括缸套和外罩，该缸套和外罩之间为空腔连接；所述缸套上有第一进气口和第二进气口，所述第一进气口位于所述压缩进气滑板向活塞一侧的旁边，该第一进气口的大小不大于所述压缩进气滑板的厚度；所述第二进气口位于在所述缸套顶部，与所述空腔相通，该第二进气口内有进气阀；所述气缸的排气口与所述空腔隔离并连接缸套和外罩，所述排气口有排气阀，所述排气阀在气缸缸套内壁上。

2、根据权利要求1所述的一种内燃发电机，其特征在于，所述连杆上穿有弹簧，弹簧的一端连接气压弹簧活塞，另一端连接所述导套轴承，所述排气阀连接该气压弹簧活塞，所述活塞上开有气压弹簧缸桶。

3、根据权利要求2所述的一种内燃发电机，其特征在于，所述直线电机的运动磁极和线圈为多组平行排状布局。

4、根据权利要求3所述的一种内燃发电机，其特征在于，所述第一进气口为条形孔，沿缸体内壁横截面呈圆周均布。

5、根据权利要求4所述的一种内燃发电机，其特征在于，所述第二进气口为圆形孔，在缸套顶部呈圆周均布。

6、根据权利要求5所述的一种内燃发电机，其特征在于，所述直线电机为同步电机。

7、根据权利要求5所述的一种内燃发电机，其特征在于，所述直线电机为直流电机。

8、根据权利要求6或7之一所述的一种内燃发电机，其特征在于还包括发电输出能量控制器，该发电输出能量控制器连接直线电机线圈和电力输出端和蓄电池，并接收所述微电脑控制***的信号。