專利名稱：活塞進(jìn)氣二沖程直線發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于直線發(fā)電領(lǐng)域，特別是帶輔助氣缸，活塞進(jìn)氣，完全分離潤滑的二沖程直線發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
直線發(fā)電系統(tǒng)具有機(jī)械損失小，壓縮比可調(diào)，理論熱機(jī)效率高的特點(diǎn)，但直線發(fā)電系統(tǒng)存在如何高效實(shí)現(xiàn)活塞和直線發(fā)電機(jī)動(dòng)子往復(fù)運(yùn)動(dòng)的難點(diǎn)，現(xiàn)有直線發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)分為以下幾類(I)雙缸對置推挽工作(一缸壓縮，一缸做功)二沖程發(fā)電系統(tǒng)；單缸機(jī)械彈簧或輔助氣缸彈簧二沖程或四沖程發(fā)電系統(tǒng)；(3)單純電驅(qū)動(dòng)四沖程或二沖程發(fā)電統(tǒng)，(4)雙機(jī)械彈簧受迫振動(dòng)式四沖程發(fā)電系統(tǒng)；從實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的難易程度來說，雙缸對置推挽工作的二沖程發(fā)電系統(tǒng)最易實(shí)現(xiàn)，是實(shí)現(xiàn)實(shí)際運(yùn)用的方案，但存在系統(tǒng)頻率不高的問題，尤其是，二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸潤滑油的供油路徑上至少存在供氣口、排氣口其中之一，潤滑油混入混合氣或廢氣中，增加污染，在注重環(huán)保的今天，排放問題是二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的障礙，本發(fā)明的在先申請?zhí)岢隽藥лo助氣缸，活塞進(jìn)氣，完全分離潤滑的二沖程直線發(fā)電系統(tǒng)，一定程度降低了二沖程對置直線發(fā)電系統(tǒng)的污染，提高了工作頻率，但提高頻率的輔助氣缸有較大的能量損失，直線發(fā)電機(jī)提高效率的技術(shù)涉及較少，本發(fā)明專利申請是在先申請的基礎(chǔ)上新增了直線發(fā)電機(jī)實(shí)施方案、活塞進(jìn)氣方案和整體式氣缸體方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題為(1)降低二沖程對置直線發(fā)電系統(tǒng)的污染，(2)提高二沖程對置直線發(fā)電系統(tǒng)的工作頻率，(3)提高直線發(fā)電機(jī)的效率。本發(fā)明的具體方案為在二沖程對置直線發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一個(gè)輔助氣缸和一個(gè)與發(fā)電動(dòng)子軸固定的活塞，總體結(jié)構(gòu)為中間是直線發(fā)電機(jī)，一邊依次為直連電機(jī)氣缸組件、下氣缸蓋、上水道段和氣門驅(qū)動(dòng)段，另一邊依次為輔助氣缸組件、連輔助氣缸氣缸組件、下氣缸蓋、上水道段和氣門驅(qū)動(dòng)段；兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、直線發(fā)電機(jī)動(dòng)子以及輔助活塞用直線傳動(dòng)軸固定在一起；在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸頂部設(shè)電磁驅(qū)動(dòng)排氣門，在活塞上安裝慣性驅(qū)動(dòng)的進(jìn)氣門，活塞和傳動(dòng)軸為中空筒狀，在直線電機(jī)動(dòng)內(nèi)筒和傳動(dòng)軸上設(shè)通氣孔，空氣從直線發(fā)電機(jī)的兩端的進(jìn)入直線發(fā)電機(jī)內(nèi)部經(jīng)中空傳動(dòng)軸、活塞、氣門進(jìn)入氣缸，實(shí)現(xiàn)直流掃氣，提高掃氣效率；輔助氣缸以氣彈簧狀態(tài)工作，提高系統(tǒng)工作頻率，輔助氣缸的工作氣體采用低熱比的氣體(如R134a)，輔助氣缸安裝調(diào)整工作壓力的閥門，通過調(diào)整輔助氣缸的壓力來調(diào)整系統(tǒng)的工作頻率?？蛇x的氣缸潤滑方案為在活塞外周環(huán)帶以下安裝儲油環(huán)，儲油環(huán)為表面粗糙，具有褶皺或小孔的彈性環(huán)，氣缸體底部安裝氣缸壓板，氣缸壓板與氣缸體集水腔之間采用0型圈密封，氣缸壓板上安裝直線軸承和油封，氣缸壓板上徑向分布一個(gè)進(jìn)油孔和一個(gè)集油孔，進(jìn)油孔在上部，出油孔在下部，進(jìn)油孔的出口和出水孔的入口可位于直線軸承與油封之間，也可在直線軸承外部和直線軸承支撐臺階上留兩個(gè)軸向油槽，與進(jìn)油孔和出油孔相通?；钊\(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)附近時(shí)，潤滑油噴在儲油環(huán)上，并排出多余的潤滑油，活塞向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的早期，油環(huán)內(nèi)的剩余油對氣缸壁起潤滑作用，在活塞向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到中后期時(shí)，活塞為減速運(yùn)動(dòng)，儲油環(huán)中潤滑油依靠慣性向油環(huán)中運(yùn)動(dòng)，提高上止點(diǎn)附近氣缸壁的潤滑效果。為了實(shí)現(xiàn)活塞上的進(jìn)氣門正常開閉，優(yōu)選的驅(qū)動(dòng)方案為慣性氣門驅(qū)動(dòng)，氣門按常規(guī)氣門裝配，并在活塞上安裝可軸向滑動(dòng)的重力塊，重力塊在活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)前后產(chǎn)生相對于活塞的運(yùn)動(dòng)，慣性氣門驅(qū)動(dòng)臂機(jī)構(gòu)或液壓機(jī)構(gòu)將重力塊產(chǎn)生的慣性力變向后驅(qū)動(dòng)氣門。為了實(shí)現(xiàn)慣性氣門驅(qū)動(dòng)可選的方案一為搖臂式慣性氣門驅(qū)動(dòng)，為活塞上各個(gè)氣門安裝一個(gè)氣門驅(qū)動(dòng)搖臂，一個(gè)慣性驅(qū)動(dòng)塊，氣門驅(qū)動(dòng)搖臂通過中間的旋轉(zhuǎn)軸安裝在活塞上，氣門驅(qū)動(dòng)搖臂一端頂在氣門桿頂部，有一輕彈簧使慣性驅(qū)動(dòng)塊與氣門驅(qū)動(dòng)搖臂的另一端接觸，氣門桿、氣門彈簧、彈簧座、氣門套管等與常規(guī)氣門相同，慣性驅(qū)動(dòng)塊和氣門運(yùn)動(dòng)方向近平行，位于氣門驅(qū)動(dòng)搖臂相同側(cè)，在平衡情況下，氣門彈簧的彈力高于慣性驅(qū)動(dòng)塊彈簧的彈力，使氣門關(guān)閉，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)附近時(shí)，由于另一氣缸混合氣的壓縮力、直線發(fā)電機(jī)的電磁力、以及輔助氣缸的壓縮力，使活塞產(chǎn)生IO2到103g的減速運(yùn)動(dòng),慣性驅(qū)動(dòng)塊在慣性作用下推動(dòng)氣門驅(qū)動(dòng)搖臂打開氣門，活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初期慣性驅(qū)動(dòng)塊也在慣性作用下推動(dòng)氣門驅(qū)動(dòng)搖臂打開氣門，系統(tǒng)制造時(shí)，調(diào)整慣性驅(qū)動(dòng)塊重量和氣門彈簧的彈力特性，可調(diào)整氣門打開提前角和關(guān)閉延遲角，系統(tǒng)運(yùn)行過程中，慣性驅(qū)動(dòng)塊重量和氣門彈簧特性固定，當(dāng)需要增加功率時(shí)，通過以下幾種方式實(shí)現(xiàn)功率增加，(I)增加排氣門排氣提前角，氣缸內(nèi)提前排氣，進(jìn)氣門上的壓力提前減小，慣性驅(qū)動(dòng)塊提前驅(qū)動(dòng)氣門打開，增加進(jìn)氣門打開提前角，進(jìn)氣量增加，功率增加；(2)增加輔助氣缸的壓力，系統(tǒng)工作頻率增加，功率增加，同時(shí)慣性驅(qū)動(dòng)塊產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力提前達(dá)到氣門打開要求，系統(tǒng)打開提前角增加，(3)增加進(jìn)氣空氣壓力，提高功率，當(dāng)系統(tǒng)功率增加時(shí)，進(jìn)氣門關(guān)閉延遲角會自動(dòng)延長，打開氣門所需的慣性驅(qū)動(dòng)塊為柱形，優(yōu)化為圓柱形，并安裝在圓筒內(nèi)，圓筒底部具有緩沖結(jié)構(gòu)，優(yōu)化的緩沖結(jié)構(gòu)為圓筒上部與慣性驅(qū)動(dòng)塊之間間隙大，圓筒底部間隙小，緩沖慣性驅(qū)動(dòng)塊，優(yōu)化的氣門材料為耐熱鋁合金，減輕重量，慣性驅(qū)動(dòng)塊的材料優(yōu)選銅等高密度材料。為了實(shí)現(xiàn)慣性氣門驅(qū)，可選的方案二為液壓慣性驅(qū)動(dòng)，為各個(gè)氣門分別安裝兩個(gè)相通的液壓缸，和帶凸輪式推桿并可軸向運(yùn)動(dòng)的慣性驅(qū)動(dòng)塊，其中氣門驅(qū)動(dòng)液壓缸活塞頂在氣門桿頂部，慣性驅(qū)動(dòng)液壓缸活塞與慣性驅(qū)動(dòng)塊上的凸輪推運(yùn)邊配合，實(shí)現(xiàn)氣門驅(qū)動(dòng)，為了降低氣門落座速度，并降低體積，優(yōu)化的慣性液壓缸垂直于軸線，對稱布置在周邊，慣性驅(qū)動(dòng)塊為整體式，并與慣性液壓缸相對的位置設(shè)置凸輪式推動(dòng)邊，慣性液壓活塞與慣性驅(qū)動(dòng)塊之間采用凸輪式接觸；為慣性驅(qū)動(dòng)塊安裝回位彈簧，彈簧與慣性驅(qū)動(dòng)塊的固有頻率小于氣門與氣門彈簧的固有頻率；為慣性驅(qū)動(dòng)塊安裝柱塞泵，柱塞泵出口安裝定壓排出閥和單向進(jìn)入閥，柱塞泵設(shè)置緩沖機(jī)構(gòu)，避免慣性驅(qū)動(dòng)塊在回復(fù)后跳動(dòng)；柱塞泵的出口與氣門驅(qū)動(dòng)液壓缸通過單向流入閥相通，氣門驅(qū)動(dòng)液壓缸中的壓力保持在柱塞泵出口壓力以上，整體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在密封的殼內(nèi)，有潤滑油孔與活塞外的集油槽相通。優(yōu)化的氣缸體為與氣缸蓋一體化，可選的方案一氣缸蓋分為上、下氣缸蓋，下氣缸蓋與氣缸體為一體化制造，上、下氣缸蓋從雙層水道之間的蓋板分割(蓋板在上氣缸蓋)，氣缸體采用環(huán)狀分布的軸向水道，以圓形孔為主，在排氣門相對位置為一對長軸形孔，氣缸體的水道在軸向上為直通水道，一直延伸到氣缸蓋的水道中，氣缸體底部設(shè)開放性的環(huán)狀集水腔，采用氣缸套壓板和O型圈密封集水腔，使下氣缸蓋與氣缸體的組合體可用永久模具鑄造，并增加缸體抗壓能力；可選的方案二 為環(huán)形水道加斜水孔式，在氣缸體上布置與軸線平線的直通水道，氣缸蓋排氣門以上設(shè)環(huán)形水道，直通水道與氣缸蓋的環(huán)形水道相通，環(huán)形水道用密封套封閉，氣缸蓋中間用鉆斜孔的方式增加輔助冷卻，氣缸體底部設(shè)置環(huán)形水道，氣缸體底部的環(huán)形水道用環(huán)形塊封閉。優(yōu)化的進(jìn)氣方案為中部直線電機(jī)進(jìn)氣方案，空氣從直線發(fā)機(jī)兩端進(jìn)入直線發(fā)電機(jī)內(nèi)部的從動(dòng)子內(nèi)筒通氣孔進(jìn)入中空傳動(dòng)軸和中空活塞，并經(jīng)活塞頂部的氣門進(jìn)入氣缸。優(yōu)化的冷卻水循環(huán)方案為冷卻水分離循環(huán)，直線電機(jī)冷卻水從中部進(jìn)入外鐵心從兩端排出，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水從氣缸蓋進(jìn)入從氣缸體底部排出。為了在盡可能小的系統(tǒng)長度下實(shí)現(xiàn)冷卻水和空氣互不干擾的通過采取了直連電機(jī)氣缸壓盤為三環(huán)腔結(jié)構(gòu)，最內(nèi)環(huán)為發(fā)動(dòng)機(jī)集水腔、中間為配氣腔、外環(huán)為直線電機(jī)冷卻水集水腔，并分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排水口，進(jìn)氣口，直線電機(jī)排水相通；輔助氣缸壓盤為雙環(huán)腔結(jié)構(gòu)，內(nèi)環(huán)腔為配氣腔，外部與進(jìn)氣口相連，環(huán)狀分布的軸向進(jìn)氣孔與定子壓板的通氣槽相通，外環(huán)腔為直線電機(jī)的集水腔，外部與電機(jī)排水口相 通，環(huán)狀分布的軸向水孔與外鐵芯冷卻水孔相通，直線發(fā)電機(jī)環(huán)狀分布兩組通孔，外環(huán)通過通過外鐵芯，冷卻水孔，外環(huán)通過為通氣孔，空氣依次通過電機(jī)定子壓板、內(nèi)鐵芯、動(dòng)子架、中空傳動(dòng)軸、氣門進(jìn)入氣缸，空氣對直線電機(jī)內(nèi)部起到一定的冷卻作用。優(yōu)化的直線發(fā)電機(jī)為動(dòng)磁式直線發(fā)電機(jī)，電機(jī)動(dòng)子為放射性支架的雙筒結(jié)構(gòu)，放射擊性支架將內(nèi)、外筒固定在一起，內(nèi)筒放射性分布通氣孔，以螺紋固定在中空傳動(dòng)軸上，在放射性動(dòng)子架的外支架兩端設(shè)兩個(gè)環(huán)狀加強(qiáng)筋，永磁鐵采用環(huán)狀或扇環(huán)狀，放射性動(dòng)子架采用聚合物基纖維增加復(fù)合材料(比如碳纖維增加環(huán)氧樹脂)，采用紡織加工的方法制纖維預(yù)成形件，采用注塑法將預(yù)成形件纖維和永磁環(huán)或永磁扇環(huán)固定在一起；定子磁路為內(nèi)外環(huán)狀鐵心加導(dǎo)磁端蓋結(jié)構(gòu)，外鐵芯分布縱向冷卻液孔，并與V型水道相通，外鐵心的外部為水道外套，水道外套上有進(jìn)水口 ；定子繞組為導(dǎo)磁環(huán)與導(dǎo)電線圈交替式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)磁環(huán)內(nèi)徑處厚度大于外徑處厚度，內(nèi)徑處導(dǎo)磁部份厚度占繞組總高比例為氣隙處工作磁感應(yīng)強(qiáng)度除以導(dǎo)磁材料最大工作感應(yīng)強(qiáng)度，導(dǎo)磁環(huán)內(nèi)徑處厚度與外徑處厚度比等于它們直徑比值的倒數(shù)；導(dǎo)電線圈的內(nèi)環(huán)和外環(huán)處各附加一導(dǎo)磁薄環(huán)，此導(dǎo)磁薄環(huán)采用高絕緣的導(dǎo)磁粉末；采用小動(dòng)子，大線圈的設(shè)計(jì)理念，盡可能降低動(dòng)子直徑，增加線圈外徑；導(dǎo)磁與導(dǎo)電交替式結(jié)構(gòu)的定子線圈的導(dǎo)電部分采用多股平行并聯(lián)結(jié)構(gòu)，股間進(jìn)行絕緣處理，各股線圈接單獨(dú)的控制器件，采用分離控制方法優(yōu)化各股之間的電流，降低線圈的渦流損失；內(nèi)鐵芯、外鐵芯、導(dǎo)磁端以及定子線圈導(dǎo)磁部份采用高磁導(dǎo)率粉末軟磁復(fù)合材料。進(jìn)一步優(yōu)化的直線發(fā)電機(jī)為雙磁極動(dòng)磁式直線發(fā)電機(jī)，直線發(fā)電機(jī)的動(dòng)子同樣為帶放為射性動(dòng)子架的雙環(huán)結(jié)構(gòu)，但磁極為相反的二個(gè)輻向環(huán)狀磁極，磁極之間為無磁支架，磁極長度按磁路飽和的最大長度計(jì)算，單個(gè)磁極表面積一般為內(nèi)鐵芯截面積的1. 5^2倍，磁極之間為無磁支架，長度為氣缸行程的5(T80%，磁極多層扇形環(huán)疊置，一層扇形環(huán)由放射性動(dòng)子架數(shù)量的一半拼成，各環(huán)之間留間隙，讓放射性動(dòng)子架的部份力臂通過，各層之間交替疊置。外鐵芯和定子繞組鐵心為在外部有定位臺階的餅式疊置結(jié)構(gòu)，定子分為四段，從中間向兩端為中部導(dǎo)磁段，繞組段，端部導(dǎo)磁段，繞組段為帶盡可能小的開口線槽的結(jié)構(gòu)，長度為動(dòng)子單磁極長度的10(T150%，中部導(dǎo)磁段長度為行程加上動(dòng)子單個(gè)磁極長度減去繞組段長度后的一半；繞組段與中部導(dǎo)磁段之間留有無磁間隙，間隙與導(dǎo)磁部份高度之比與繞組段相同，間隙在開口處封閉；端部導(dǎo)磁段內(nèi)徑最小長度與中部導(dǎo)磁段長度相同，靠外部份長度減小，減小比例與繞組段線槽比例相同；內(nèi)鐵芯為扇狀結(jié)構(gòu)，最小長度與外鐵芯相同，最大長度為最小長度加定位長度，內(nèi)鐵芯由外向內(nèi)長度可依次減小。輔助氣缸的工作介質(zhì)選用低比熱比的氣體，選取原則為(1)比熱比小，(2)工作溫度和壓力下為氣態(tài)，(3)環(huán)境影響小。推薦的工作介質(zhì)為制冷劑R134a，推薦平均工作溫度80°C左右，最大工作壓力小于2MPa，工作范圍內(nèi)為氣態(tài)，在極寒冷的情況下此介質(zhì)為液態(tài)(如氣溫低于-30°C )，可先低頻率運(yùn)行，對發(fā)動(dòng)機(jī)遇熱后，允許工作在氣彈簧狀態(tài)，輔助氣缸及流道采用完全密封、自動(dòng)調(diào)壓的系統(tǒng)，內(nèi)部密封工作氣體和潤滑油，兩個(gè)分隔的缸室端部設(shè)置壓力調(diào)整管，調(diào)整管分布在缸室上部，分別并聯(lián)一個(gè)單向進(jìn)入閥和一個(gè)單向排出閥，兩個(gè)單向進(jìn)入閥并聯(lián)后與一個(gè)外控進(jìn)入調(diào)壓閥串聯(lián)，再與工作介質(zhì)儲罐相通，兩個(gè)單向排出閥并聯(lián)后與一個(gè)外控排出調(diào)壓閥串聯(lián)，再與工作介質(zhì)儲罐相通，當(dāng)缸室處于壓縮過程并且其壓力高于外控排出調(diào)壓閥設(shè)定值時(shí)，缸室向工作介質(zhì)儲罐排氣，當(dāng)缸室處于壓縮過程并且其低于外控進(jìn)入調(diào)壓閥設(shè)定值時(shí)，工作介質(zhì)儲罐向缸室進(jìn)氣，實(shí)現(xiàn)工作壓力調(diào)整；兩個(gè)壓力調(diào)整管之間安裝一個(gè)外控開關(guān)閥，當(dāng)要求系統(tǒng)工作在很低的頻率時(shí)，打開此外控開關(guān)閥，輔助氣缸近似工作中在自由狀態(tài)；輔助氣缸兩端與安裝軸承和油封，油封與軸承之間設(shè)置泄壓孔，泄壓孔設(shè)置在上部，泄壓孔通過單向閥與相對的缸室相通，少量從軸承泄漏的工作氣體和潤滑油，形成單向流動(dòng)，可降低油封壓力，并使?jié)櫥头植季鶆?；輔助氣缸活塞下柱面對稱安裝二個(gè)進(jìn)入單向閥，單向閥入口與分別與缸室下部相通，單向閥出口在兩個(gè)活塞環(huán)之間的環(huán)岸，輔助氣缸活塞的上端面或上柱面對稱安裝二個(gè)單向流出閥，單向流出閥的入口在兩個(gè)活塞環(huán)之間的的環(huán)岸，單向流出閥的出口分別與缸室上部相通，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于兩個(gè)缸室的壓力變化，潤滑油和部份工作氣體從缸室下部進(jìn)入單向閥，沿活塞環(huán)岸與輔助氣缸壁之間的間隙向上流動(dòng)，從上部的單向閥排出，使?jié)櫥头植季鶆?。為了增加輔助氣缸工作壓力調(diào)節(jié)范圍，可采用高、低壓兩個(gè)工作介質(zhì)儲罐，相應(yīng)增加控制閥門，降低兩端軸承的損失，采用液體動(dòng)密封和靜態(tài)填料密封的形式，并相應(yīng)增加潤滑油排出機(jī)構(gòu)。為了保證進(jìn)氣效果，優(yōu)化的進(jìn)氣增壓方案為電動(dòng)增壓與廢氣增壓的混合增壓方式，在增壓渦輪的兩邊分別同軸安裝廢氣渦輪和增壓電機(jī)，在系統(tǒng)啟動(dòng)和低速時(shí)電機(jī)以電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行，提高低速下的進(jìn)氣壓力，系統(tǒng)中速運(yùn)行時(shí)，以廢氣增壓方式運(yùn)行，在系統(tǒng)高速運(yùn)行時(shí)，采用廢氣增壓，同時(shí)電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)，使渦輪轉(zhuǎn)速不至太高，同時(shí)充分利用排氣能量。本發(fā)明的有益效果為采用活塞進(jìn)氣、氣缸頂部排氣的配氣方案，可以實(shí)現(xiàn)完全分離的氣缸潤滑，降低二沖程直線發(fā)電系統(tǒng)的污染；增加輔助氣缸可以提高二沖程直線發(fā)電系統(tǒng)的工作頻率，提高系統(tǒng)的功率，輔助氣缸采用低比熱比的工作氣體可降低壓縮過程中的溫度變化，降低傳熱損失；采用氣缸蓋與氣缸體一體制造，有利于增加氣缸的機(jī)械強(qiáng)度適應(yīng)均質(zhì)壓燃方式工作，提高效率，采用單極永磁動(dòng)子、直線發(fā)電機(jī)定子繞組采用導(dǎo)磁與導(dǎo)電交替結(jié)，并在繞組兩端安裝無磁絕緣壓板，可采用小動(dòng)子，大定子線圈的設(shè)計(jì)理念，采用多股定子線圈結(jié)構(gòu)可降低渦流損耗，采用聚合物基纖維增加復(fù)合材料制造動(dòng)子架有利于降低動(dòng)子的潤流損耗，進(jìn)一步優(yōu)化的雙磁極永磁直線發(fā)電機(jī)可進(jìn)一步降低電感，提高功率。


本系統(tǒng)推薦為水平放置，但為了描述方便和習(xí)慣，描術(shù)軸向位置關(guān)系時(shí)參考常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)，規(guī)定氣缸體方向?yàn)橄禄虻撞?，缸蓋方向?yàn)樯匣蝽敳?，描述周向布置部件時(shí)為真實(shí)的位置關(guān)系。圖1是活塞進(jìn)氣二沖程直線發(fā)電系統(tǒng)外部總體結(jié)構(gòu)圖；圖2是活塞進(jìn)氣二沖程直線發(fā)電系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)剖面圖；圖3是活塞進(jìn)氣二沖程直線發(fā)電系統(tǒng)動(dòng)子整體結(jié)構(gòu)圖；圖4是活塞組件外觀圖；圖5是活塞基體外觀圖；圖6是活塞組件內(nèi)部圖，圖7是活塞組件剖面圖；圖8是輔助活塞組件結(jié)構(gòu)圖；圖9是直線發(fā)電機(jī)動(dòng)子結(jié)構(gòu)圖；圖10是直連電機(jī)氣缸組件立體剖面圖(含下視);圖11是直連電機(jī)氣缸組件立體剖面圖(含上視);圖12是連輔助氣缸氣缸組件立體剖面圖(含下視)；圖13是連輔助氣缸氣缸組件立體剖面圖(含上視)；圖14是輔助氣缸組件立體剖面圖(含上視);圖15是輔助氣缸組件立體剖面圖(含下視);圖16是輔助氣缸管路原理圖；圖17是氣缸下蓋下視圖；圖18是氣缸下蓋上視圖，圖19是氣缸上蓋下視圖，圖20是氣缸上蓋上視圖；圖21是電磁氣門驅(qū)動(dòng)剖面圖；圖22是直線發(fā)電機(jī)定子結(jié)構(gòu)立體剖面圖；圖23是直線發(fā)電機(jī)繞組結(jié)構(gòu)立體剖面圖；圖24是直線發(fā)電機(jī)繞組局部剖面圖；圖25是電機(jī)增壓與廢氣增壓的混合增壓的結(jié)構(gòu)圖；圖26是活塞進(jìn)氣二沖程直線發(fā)電系統(tǒng)第二套實(shí)施方案總體結(jié)構(gòu)圖；圖27是液壓慣性驅(qū)動(dòng)氣門活塞組件；圖28是液壓慣性驅(qū)動(dòng)氣門活塞；圖29是液壓慣性驅(qū)動(dòng)蓋；圖30是液壓慣性驅(qū)動(dòng)蓋外部圖；圖31是一體化氣缸體結(jié)構(gòu)外部圖；圖32是一體化氣缸體結(jié)構(gòu)剖面圖(方向一);圖33是一體化氣缸體結(jié)構(gòu)剖面圖(方向二);圖34是直線發(fā)電機(jī)雙磁極動(dòng)子結(jié)構(gòu)圖；圖35是雙磁極直線發(fā)電機(jī)鐵芯結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式圖廣圖3說明了直線發(fā)電系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，中間是直線發(fā)電機(jī)(700)，一邊依次為直連電機(jī)氣缸組件(100a)、下氣缸蓋(200)、上水道段(300)和氣門驅(qū)動(dòng)段(400)，另一邊依次為輔助氣缸組件(500)、連輔助氣缸氣缸組件(100b)、下氣缸蓋(200)、上水道段(300)和氣門驅(qū)動(dòng)段(400);兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞(800)、直線發(fā)電機(jī)動(dòng)子(1000)以及輔助活塞組件(900)用直線空心傳動(dòng)軸固定在一起，并與氣缸體組件、輔助氣缸組件、直線電機(jī)定子同軸滑動(dòng)配合安裝，直線電機(jī)動(dòng)子(1000 )在直線發(fā)電機(jī)(700 )內(nèi)部軸向運(yùn)動(dòng)，輔助活塞組件(900 )在輔助氣缸組件(500)內(nèi)軸向運(yùn)動(dòng)，活塞組件(800)在氣缸體組件(IOOaUOOb)內(nèi)軸向運(yùn)動(dòng)。圖4 圖7說明了活塞組件及活塞上的氣門驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，活塞頂(801)上安裝了氣門(802)，活塞外周環(huán)岸(803)以下依次安裝了第一氣環(huán)(804)，第二氣環(huán)(805)，油環(huán)(806)，儲油環(huán)(808)，儲油環(huán)為粗糙的具有褶皺或小孔的鋼環(huán)，活塞筒(811)同時(shí)起傳動(dòng)軸作用，安裝儲油環(huán)的活塞筒壁分布油孔(812)，油孔(812)通過活塞上加強(qiáng)筋(818)通向各氣門導(dǎo)管(820)上的油孔，潤滑氣門導(dǎo)管(820)和氣門桿(819)，氣門導(dǎo)管上分布兩道密封環(huán)(821)，密封環(huán)(821)阻止多余的潤滑油泄漏，油環(huán)(806)與儲油環(huán)(808)之間的環(huán)岸上分布油槽(807)，上油環(huán)(806)刮下多余的潤滑油通過油槽(807)排到儲油環(huán)(808)上，同時(shí)儲油環(huán)(808)的潤滑油也可通過油槽(807)流到油環(huán)(806)內(nèi)，氣門彈簧(822)、氣門桿(819)和氣門彈簧座(817)按常規(guī)方法安裝，氣門驅(qū)動(dòng)搖臂(815)通過旋轉(zhuǎn)軸(823 )安裝在搖臂座(816)上，氣門驅(qū)動(dòng)搖臂搖臂(815) —端頂在氣門桿(819)頂部，搖臂(815)另一端頂在慣性驅(qū)動(dòng)塊(813)上，氣門驅(qū)動(dòng)搖臂(815)安裝有間隙調(diào)整釘(814)，慣性驅(qū)動(dòng)塊(813)滑動(dòng)安裝在驅(qū)動(dòng)塊安裝筒(824)內(nèi)，慣性驅(qū)動(dòng)塊(813)內(nèi)部安裝有彈簧(826)，彈簧底部安裝柱芯(825)，柱芯(825)可固定在活塞上，慣性驅(qū)動(dòng)塊(813)與安裝筒(824)底部為小配合間隙，中上部為大配合間隙，當(dāng)慣性驅(qū)動(dòng)塊(813)與安裝筒(824)運(yùn)動(dòng)到底部時(shí)起到緩沖運(yùn)動(dòng)作用，氣門材料為耐熱鋁合金，減輕重量，慣性驅(qū)動(dòng)塊的材料優(yōu)選銅、鉛等高密度材料。當(dāng)活塞向下止點(diǎn)減速運(yùn)動(dòng)，或向上止點(diǎn)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，慣性驅(qū)動(dòng)塊(813)對氣門驅(qū)動(dòng)搖臂搖臂(815)產(chǎn)生推力，可推動(dòng)搖臂(815)打開進(jìn)氣門(802)，推力大小取決于慣性驅(qū)動(dòng)塊(813)的重量和加(減)速度的大小，調(diào)整慣性驅(qū)動(dòng)塊(813)的重量，氣門彈簧(822)的彈力特性，可調(diào)整額定工況下氣門(802)打開提前角和氣門關(guān)閉延遲角，輔助氣缸壓力增加，負(fù)荷增加時(shí)氣門打開提前角和氣門關(guān)閉延遲角會增加，增加排氣門打開提前角也會增大進(jìn)氣門(802)的打開提前角，增大進(jìn)氣。為了進(jìn)一步潤滑氣門驅(qū)動(dòng)搖臂，可安裝一個(gè)外套將氣門及搖臂及機(jī)構(gòu)封閉，油孔(812)直接通向封閉空間，取消密封環(huán)(821)增加與常規(guī)氣門相同的油封。圖8說明了輔助活塞(900)的結(jié)構(gòu)，整體為帶分隔板和加強(qiáng)筋的雙環(huán)狀結(jié)構(gòu)，圖中內(nèi)筒(901)內(nèi)部設(shè)有緊固、定位環(huán)(906)，外部有分隔板(903)，分隔板上分布徑向加強(qiáng)筋(902)和環(huán)狀加強(qiáng)筋(902a),外柱面上分布有2 4道活塞環(huán)槽并安裝活塞環(huán)(904)，兩個(gè)單向進(jìn)入閥(907 )對稱安裝在活塞柱面上，A 口在柱面，單向進(jìn)入閥(907 )的出口與內(nèi)部孔
(908)相通，內(nèi)部孔(908)出口在活塞環(huán)(904)之間的環(huán)岸(912)上，孔(911)為工藝孔，加工完成后封堵，兩個(gè)單向流出閥(909)對稱安裝在活塞端面上，出口在端面，單向排出閥
(909)的入口與內(nèi)部孔(910)相通，內(nèi)部孔(910)入口在活塞環(huán)(904)之間的環(huán)岸(912)上，潤滑油和少量工作氣體從缸室下部進(jìn)入單向閥(907)，沿環(huán)岸(912)與輔助氣缸壁之間的間隙向上流動(dòng)，從上部的單向流出閥(909)排出，使?jié)櫥头植季鶆颉．?dāng)輔助缸(500)兩端采用液體密封時(shí)，輔助活塞(900 )上可取消單向閥(907 )和單向閥(909 )。圖9說明了直線發(fā)電機(jī)單磁極動(dòng)子結(jié)構(gòu)，整體為帶放射性支架的雙筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒(1004)上環(huán)狀分布通氣孔(1079)，外筒由輻向永磁體扇環(huán)(1001)和環(huán)狀加強(qiáng)筋(1002)組成，內(nèi)筒(1004)與外筒之間由放射性支架(1003)連結(jié)，內(nèi)筒(1004)、環(huán)狀加強(qiáng)筋(1002)和放射性支架(1003)由聚合基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成。圖l(Tll說明了直連電機(jī)氣缸組件(IOOa)的結(jié)構(gòu)，氣缸體(102)為筒形結(jié)構(gòu)，環(huán)狀分布圓形水孔(103)、長軸形水孔(104)，直連電機(jī)氣缸壓盤(102b)為三環(huán)腔結(jié)構(gòu)，最內(nèi)環(huán)為發(fā)動(dòng)機(jī)集水腔(131)、中間為配氣腔(172)、外環(huán)為直線電機(jī)冷卻水集水腔(162)，并分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排水口(130a)，進(jìn)氣口(171)，直線發(fā)電機(jī)排水口(161)相通，在壓盤(102b)上環(huán)狀分布有通氣孔(173)和通水孔(163)。集水腔(131)與圓形水孔(103)、長軸形水道(104)相通，長軸形水道(104)與下氣缸蓋的長軸形水孔(205)相對應(yīng)，并位于排氣道的下面，圓形水孔(103)與下氣缸蓋的圓形水孔(206)相對應(yīng)，推薦氣缸體(102)與下氣缸蓋(200)為一體結(jié)構(gòu)，氣缸套(101)緊配合安裝有氣缸體(102)內(nèi)筒中，上端面壓在下氣缸蓋(200)的底面，氣缸套壓板(141)的內(nèi)臺階(141a)壓在氣缸體內(nèi)定位環(huán)(102a)和氣缸套(101)的端面上，在氣缸套壓板(141)的內(nèi)筒安裝直線軸承(142)和油封(143)，在內(nèi)定位環(huán)(102a)的外柱面有密封環(huán)(145)，氣缸套壓板(141)的外柱面有密封環(huán)(146)，氣缸套壓板(141)和與之對應(yīng)位置的氣缸體(102)上徑向分布潤滑油入口( 151)和潤滑油出口( 152)，潤滑油入口(151)靠上配置，潤滑油出口(152)靠下配置，為了避開三個(gè)腔室，潤滑油入口(151)和潤滑油出口(152)進(jìn)行了轉(zhuǎn)向，與直線發(fā)電機(jī)的固定的螺孔(108)環(huán)狀分布在壓盤(102b)上。圖12 13說明了連輔助氣缸氣缸組件(IOOb)的結(jié)構(gòu)，與直連電機(jī)氣缸體組件(IOOa)相比，無三環(huán)腔結(jié)構(gòu)的壓盤(102b)，保留了環(huán)形集水腔(131)，和排水口(130b)，環(huán)狀分布的、與直線發(fā)電機(jī)固定的螺孔(108)替換為與輔助氣缸組件固定的螺孔(108a),潤滑油入口(151a)和潤滑油出口(152a)為直通孔，其它結(jié)構(gòu)與直連電機(jī)氣缸組件相同。圖14 15說明了輔助氣缸組件(500)的結(jié)構(gòu)，整體為帶雙環(huán)腔壓盤的筒狀結(jié)構(gòu)，輔助氣缸筒(501)兩端有端蓋(511)和(511a)，至少一個(gè)端蓋為活動(dòng)式(圖中511)，端蓋(511、511a)上為安裝有軸承(512，512a)和油封(513、513a)，輔助氣缸壓盤(504)內(nèi)環(huán)腔為配氣腔(572)，外環(huán)腔為集水腔(562)，分別與進(jìn)氣口(571)，直線發(fā)電機(jī)排水口(561)相通，在輔助氣缸壓盤(504)底部環(huán)狀分布有與配氣腔(572 )和集水腔(562 )相對應(yīng)的通氣孔(573)和通水孔(563)，輔助氣缸筒(501)兩端設(shè)置壓力調(diào)整管(502、502a)，在油封與軸承之間設(shè)置泄壓孔(541、541a)，壓力調(diào)整管和泄壓孔設(shè)置在上方。圖16說明了輔助氣缸管路原理，輔助氣缸組件(500)上的壓力調(diào)整管(502、502a)分別并聯(lián)一個(gè)單向進(jìn)入閥(553、553a)和一個(gè)單向排出閥(552、552a)，兩個(gè)單向進(jìn)入閥(553,553a)并聯(lián)后與一個(gè)外控進(jìn)入調(diào)壓閥(555)串聯(lián)，再與工作介質(zhì)儲罐(556)相通，兩個(gè)單向排出閥(552、552a)并聯(lián)后與一個(gè)外控排出調(diào)壓閥(554)串聯(lián)，再與工作介質(zhì)儲罐(556)相通；當(dāng)輔助氣缸室處于壓縮過程并且其壓力高于外控排出調(diào)壓閥(554)設(shè)定值時(shí)，輔助氣缸室向工作介質(zhì)儲罐(556)排氣；當(dāng)輔助氣缸室處于澎脹過程中并且其壓力低于外控進(jìn)入調(diào)壓閥(555 )設(shè)定值時(shí)，工作介質(zhì)儲罐(556 )向輔助氣缸室(500 )進(jìn)氣，實(shí)現(xiàn)工作壓力調(diào)整。兩個(gè)壓力調(diào)整管之間安裝一個(gè)外控開關(guān)閥(557)，當(dāng)要求系統(tǒng)工作在很低的頻率時(shí)，打開此外控開關(guān)閥(557)，輔助氣缸在近似自由狀態(tài)工作。油封與軸承之間設(shè)置泄壓孔(541、541a)，泄壓孔設(shè)置在上部，泄壓孔通過單向閥(551、551a)與相對的缸室相通，少量從軸承泄漏的工作氣體和潤滑油，形成單向流動(dòng)，可降低油封壓力，并使?jié)櫥头植季鶆颉D17 圖20說明了氣缸蓋的結(jié)構(gòu)，氣缸蓋分為下蓋(圖17、18)，和上蓋(圖19、20 )，上、下氣缸蓋之間采用密封墊密封，下氣缸蓋(200 )正對氣缸體的部份分布2至3個(gè)氣門座孔(202)，氣門座孔與下氣缸蓋的側(cè)壁(201)上的排氣道(204)相通，I個(gè)噴油孔(203)，選擇點(diǎn)火式時(shí)，要包括火花塞孔，環(huán)狀分布圓形水道(206)和長軸形水孔(205)，環(huán)形水道(206 )直通到氣缸蓋下部水道(209 )，長軸形水孔(205 )的一部份與下部水道(209 )直通；氣缸蓋的下部水道放射性分布導(dǎo)流板(207)，此導(dǎo)流板同時(shí)起加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的作用，導(dǎo)流板與氣門導(dǎo)管座(202a)和噴油嘴座(203a)接觸處留水道(208、208a)，氣缸蓋的上層水道(305)為空腔結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有與氣門導(dǎo)管座(202a)和噴油嘴座(203a)相對應(yīng)的導(dǎo)管(303，304)，上層水道與下層水道之間為一蓋板(301)，上層水道蓋板中心孔(302)，這樣從氣缸體的水流從周邊流入下層水道(209)，再向中心孔(302)匯流入上層水道，經(jīng)出水口(306)排出，本實(shí)施方案的附圖將下氣缸蓋與氣缸體分別說明，優(yōu)化的結(jié)構(gòu)為下氣缸蓋與氣缸體為一體化結(jié)構(gòu)；上氣缸蓋背面(401)分布?xì)忾T驅(qū)動(dòng)安裝孔(402)，噴油嘴安裝孔(403)，潤滑油進(jìn)油孔(404)潤滑油出油孔(405)。圖21說明了電磁氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)彈簧(416)與銜鐵(411)組成振動(dòng)體系，單極幅向永磁體(412)與銜鐵(411)固定在一起，組成復(fù)合動(dòng)子，內(nèi)鐵心(413 )、外鐵心(411)、導(dǎo)磁端(415)構(gòu)成環(huán)狀間隙的直線電機(jī)磁路，繞組(414)為導(dǎo)磁與導(dǎo)電交替結(jié)構(gòu)，固定于外鐵心與單極幅向永磁體(412)之間，構(gòu)成直線電機(jī)定子線圈，單極幅向永磁體412a固定于另一個(gè)電磁鐵繞組與內(nèi)鐵芯之間，銜鐵以下部份構(gòu)成了永磁吸合的電磁鐵與直線電機(jī)復(fù)合的結(jié)構(gòu)，銜鐵以上部份構(gòu)成了永磁吸合的電磁鐵結(jié)構(gòu)，當(dāng)銜鐵接近鐵心的吸合面時(shí)，永磁體412和412a的磁通大量轉(zhuǎn)向銜鐵，將銜鐵保持在吸合位置，當(dāng)銜鐵需要釋放時(shí)，向相應(yīng)的線圈中進(jìn)行反向勵(lì)磁，銜鐵釋放，銜鐵在彈簧(416)的推動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中向下電磁鐵構(gòu)成的直線電機(jī)通電，補(bǔ)充體系能量，并控制氣門落座速度，為了調(diào)整氣門關(guān)閉間隙，系統(tǒng)中還設(shè)計(jì)了液壓間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)(417);本氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)(PCT/CN2011/000786 )，這里不再詳述。圖22 24說明了直線發(fā)電機(jī)定子結(jié)構(gòu)，內(nèi)鐵芯(705)和外鐵心(702)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，兩端為導(dǎo)磁端蓋(710)構(gòu)成定子磁路；外鐵心(702)分布縱向冷卻水孔(765)，縱向冷卻水孔(765)與中部V型槽(712)相通，冷卻水套(701)密封套在外鐵心(702)外周，冷卻水套上有進(jìn)水道(766 )，定子線圈(704)套在外鐵心(702 )內(nèi)，定子線圈(704)兩端分布無磁非導(dǎo)電定子壓板(709);定子繞組(704)為導(dǎo)電線圈(722)與導(dǎo)磁環(huán)(723)交替結(jié)構(gòu)，定子繞組(704)的導(dǎo)磁環(huán)(723)在內(nèi)徑處厚度大于外徑處厚度，內(nèi)徑處導(dǎo)磁部份厚度占線圈總高比例為氣隙處工作磁感應(yīng)強(qiáng)度除以導(dǎo)磁材料最大工作磁感應(yīng)強(qiáng)度，導(dǎo)磁環(huán)內(nèi)徑處厚度與外徑處厚度比等于它們直徑比值的倒數(shù)，導(dǎo)電線圈(722)采用多股平行并聯(lián)結(jié)構(gòu)，股間進(jìn)行絕緣處理，各股線集成后由電纜(720)引出，接單獨(dú)的控制器件，采用分離控制方法優(yōu)化各股之間的電流，降低線圈的渦流損失；導(dǎo)電線圈(722)的內(nèi)外附加導(dǎo)磁襯環(huán)(724、725)，導(dǎo)磁襯環(huán)(724,725)為絕緣性好的導(dǎo)磁粉末，導(dǎo)磁環(huán)(723)為高磁導(dǎo)率粉末，加工方法由發(fā)明者另行說明；內(nèi)鐵心(705)為扇形，放射性分布，各扇之間有放射性間隙(778)，內(nèi)鐵心與定子線圈之間有環(huán)狀間隙(777)，直線電機(jī)兩端有導(dǎo)磁端蓋(710)，圖9的動(dòng)子放射性支架(1003)在放射性間隙(778)運(yùn)動(dòng)，圖9的單極幅向永磁環(huán)(1001)和環(huán)狀加強(qiáng)筋(1002)在環(huán)狀間隙(777)內(nèi)運(yùn)動(dòng)；在導(dǎo)磁端蓋(710)留通氣孔(774)和冷卻水道(764)，定子壓板(709)上留通氣槽(775、776)，內(nèi)鐵芯(705)與直線發(fā)電機(jī)動(dòng)子內(nèi)筒(1004)之間留中間寬，兩端窄的環(huán)狀通氣間隙。綜合以上描述，空氣從兩端向中部進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，依次通過空氣依次經(jīng)過輔助氣缸壓盤(或直連電機(jī)氣缸壓盤)進(jìn)氣口(171、571)、配氣腔(172、572)、通氣孔(173、573)、直線發(fā)電機(jī)導(dǎo)磁端蓋的(774)、定子壓板(709)的通氣槽(775、776)，內(nèi)鐵芯環(huán)狀間隙(777)、放射性間隙(778)、直線發(fā)電機(jī)動(dòng)子內(nèi)筒通氣孔(1079),進(jìn)入中空傳動(dòng)軸和活塞經(jīng)氣門進(jìn)入氣缸，空氣對直線電機(jī)內(nèi)部起到一定的冷卻作用。直線發(fā)機(jī)冷卻液路徑依次為由進(jìn)水道(766)進(jìn)入，依次經(jīng)過765、764、763 (563),162 (562),161 (561)排出。圖25說明了電機(jī)增壓與廢氣增壓的混合增壓的結(jié)構(gòu)，在增壓渦輪(1101)的兩邊分別同軸安裝廢氣渦輪(1102)和增壓電機(jī)(1103)，在系統(tǒng)啟動(dòng)和低速時(shí)電機(jī)啟動(dòng)，提高低速下的進(jìn)氣壓力，系統(tǒng)中速運(yùn)行時(shí)，以廢氣增壓方式運(yùn)行，在系統(tǒng)高速運(yùn)行時(shí)，采用廢氣增壓，同時(shí)電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)，使渦輪轉(zhuǎn)速不至太高，同時(shí)充分利用排氣能量。圖26說明了活塞進(jìn)氣二沖程直線發(fā)電系統(tǒng)第二套實(shí)施方案總體結(jié)構(gòu)圖，總體結(jié)構(gòu)與第一套方案相同，圖中中部為直線發(fā)電機(jī)(700a),向一邊依次為輔助氣缸(500),氣缸套(100a)，缸蓋(200a)，氣門驅(qū)動(dòng)(400)，向另一邊少輔助氣缸(500)，氣缸體(100c)直接與直線電機(jī)(700a)相連，直線發(fā)電機(jī)動(dòng)子(1000a)、輔助氣缸活塞(900)以及活塞組件(800a)固定在一起。與第一套實(shí)施方案相比，活塞(800a)由搖臂式慣性氣門驅(qū)動(dòng)變?yōu)橐簤菏綉T性氣門驅(qū)動(dòng)，氣缸蓋由上、下缸蓋結(jié)構(gòu)，改為環(huán)形水道(225)增加密封套(221)的結(jié)構(gòu)，直線發(fā)電機(jī)由單磁極直線發(fā)電機(jī)(700)變?yōu)殡p磁極直線發(fā)電機(jī)(700a)，下面分別就這三部份進(jìn)行詳細(xì)說明。圖27 圖30說明了液壓慣性氣門驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，活塞頂(801)上安裝了氣門(802)，活塞外周環(huán)岸(803)以下依次安裝了第一氣環(huán)(804)，第二氣環(huán)(805)，油環(huán)(806)，油環(huán)下為集油環(huán)槽(808a)，油環(huán)(806)與集油環(huán)槽(808a)之間分布油槽(807)，集油環(huán)槽(808a)分布油孔(812a)，油孔(812a)通向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部氣門彈簧安裝環(huán)空(837)內(nèi)，氣門桿(819)安裝在氣門導(dǎo)管(820)內(nèi)，氣門套管(820)安裝在氣門導(dǎo)管安裝孔(838)內(nèi)，氣門導(dǎo)管(820)安裝有油封(821)，氣門桿(819)安裝在氣門彈簧座(817)上，并通過氣門彈簧(822)使氣門(802)保持常關(guān)狀態(tài)，氣門桿(819)頭部頂在氣門驅(qū)動(dòng)活塞(841)上，氣門驅(qū)動(dòng)活塞(841)安裝在液壓缸套(842)內(nèi)，后部安裝回位彈簧(843)，慣性驅(qū)動(dòng)活塞(845)安裝在液壓缸套(846)內(nèi)，后部安裝回位彈簧(844)，液壓流道(847)將液壓缸套(842)和液壓缸套(846)連通在一起，氣門驅(qū)動(dòng)活塞(841)和慣性驅(qū)動(dòng)活塞(845 )實(shí)現(xiàn)連動(dòng)，活塞(850 )、凸輪推桿(854)、彈簧座(855)連結(jié)桿(857)以及配重塊(859)固定在一起，構(gòu)成重力驅(qū)動(dòng)組合，凸輪推桿(854)上對稱分布與慣性驅(qū)動(dòng)活塞(845 )配合的凸輪推邊，慣性驅(qū)動(dòng)活塞(845 )和凸輪推邊上有防轉(zhuǎn)臺階，彈簧座(855 )上與慣性驅(qū)動(dòng)蓋外殼(860 )之間安裝回位彈簧(856)，連結(jié)桿套管(873 )上安裝油封(858 )，活塞(850 )安裝在缸套(849 )內(nèi)，缸套(849 )安裝在安裝孔(839)內(nèi)，活塞在下止點(diǎn)前減速運(yùn)動(dòng)和在下止點(diǎn)后加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，配重塊(859)帶動(dòng)凸輪推桿(854)向下止點(diǎn)方向運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)慣性驅(qū)動(dòng)活塞(845)，進(jìn)而通過液壓流道(847)內(nèi)液體推動(dòng)氣門驅(qū)動(dòng)活塞(841)上打開氣門，當(dāng)配重塊(859)依靠慣性產(chǎn)生的推動(dòng)力不足以克服彈簧回位彈簧(856)氣門彈簧(822)以及其它反向力時(shí)，重力驅(qū)動(dòng)組合回位，氣門關(guān)閉。氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)封閉在慣性驅(qū)動(dòng)蓋外殼(860)內(nèi)，在慣性驅(qū)動(dòng)蓋外殼(860)和活塞密封邊(830)之間安裝有中隔板(852)，通過螺釘(853)和螺孔(831、861)固定，中隔板(852)將氣門彈簧安裝空間(837)和凸輪推桿(854)的活動(dòng)空間(871)分開，并將后面描述的轉(zhuǎn)換槽封閉。氣門驅(qū)動(dòng)的潤滑油交換油路如下油孔(812a)與氣門彈簧安裝空間(837)相通，氣門彈簧安裝空間(837)通過油槽(840)與活動(dòng)空間(871)連通，潤滑油可油孔(812a)進(jìn)入活動(dòng)空間(871)，同時(shí)活動(dòng)空間(871)的潤滑油液面較高時(shí)，潤滑油也可從油孔(812a)中流出。液壓(849)缸套的主油路如下缸套(849)中部有液壓油進(jìn)出口，并通過環(huán)切口或偏心切口(851)，與液壓油出口(832、834)相通，液壓油出口(822)通過轉(zhuǎn)換槽(833)、轉(zhuǎn)換槽(862)、流道(863)、流道(869、870)與凸輪推桿(854)的活動(dòng)空間(871)相通，在流道(869)和流道(870)內(nèi)分別安裝單向流入閥和定壓溢流閥，定壓溢流閥壓力設(shè)定在10(T500kPa，流道(869)處設(shè)置可選擇設(shè)置油槽(869)，活塞(850)頭部為錐形，當(dāng)活塞(850)由下向上運(yùn)動(dòng)，活塞(850)頭未蓋住缸套(849)中部的液壓油進(jìn)出口時(shí)，活塞(850)受很少的液壓作用，當(dāng)活塞(850)頭蓋住缸套(849)中部的液壓油進(jìn)出口時(shí)，活塞(850)有受到液壓作用越來越大，并且速度越大，阻力越大，起到緩沖作用。氣門間隙調(diào)整油路如下有兩路液壓油從液壓油出口(834)通過轉(zhuǎn)換槽(835)、轉(zhuǎn)換槽(865)、進(jìn)入流道(864)，流道(864)通過偏心切口(872)和單向流入閥(848)相通，實(shí)現(xiàn)向流道(871)補(bǔ)充液壓油的作用，有一路液液油直接通過流道(863)進(jìn)入轉(zhuǎn)換槽(865a)，進(jìn)入流道(864a)，通過偏心切口(872)和單向流入閥(848)相通，實(shí)現(xiàn)向流道(871)補(bǔ)充液壓油的作用，使氣門桿(819)頭部與氣門驅(qū)動(dòng)活塞(841)之間以及慣性驅(qū)動(dòng)活塞(845)與凸輪推桿(854)之間保持接觸。圖31 33以與輔助氣缸相連的氣缸體為代表說明了一體化氣缸體的實(shí)施方案，圖中整體上為由壓盤(213)、氣缸筒(212)和氣缸蓋(230)的筒狀結(jié)構(gòu)，排氣口(218)對稱設(shè)置在缸蓋內(nèi)，氣門套管孔(222)與氣門座圈孔(228)同軸心，穿過缸蓋到排氣口(218)，氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝孔(221)軸心與氣門套管孔(222 )軸心相同，氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝孔(221)底面與氣門套管孔(222)軸心垂直，氣缸體底部設(shè)置環(huán)形水道(226)，氣缸筒(212)周邊布置直通水道(217、217a)，氣缸蓋(230)排氣口(218)以上設(shè)置環(huán)形水道(225)，直通水道(217、217a)與環(huán)形水道(226)和環(huán)形水道(225)相通，環(huán)形水道(225)用密封套(221)密封，密封套(221)采用螺釘和螺孔(215)固定，環(huán)形水道(226)也采用環(huán)形套封閉，環(huán)形水道(226)上冷卻水出口( 227 )在壓盤(213)上布置固定螺孔(214)，在缸蓋上外周，兩個(gè)氣門驅(qū)動(dòng)中間偏10 20°位置設(shè)進(jìn)水口(219)，進(jìn)水口(219)環(huán)狀水道(225)相通，并進(jìn)水口(219)內(nèi)鉆斜孔(220)，斜孔(220)通入氣缸蓋中部鼻狀區(qū)(220a)，在環(huán)狀水道(225)相對位置的缸蓋上鉆斜孔(223)，鉆斜孔(223)通入氣缸蓋中部鼻狀區(qū)(223a)，斜孔(223a)和(220a)重合，斜孔(223)單獨(dú)與冷卻水回水管相連，在與進(jìn)水口(219)反向偏離1(T20°位置對稱設(shè)置兩個(gè)噴油孔或火花塞孔(224)通過以上方案，氣缸體和缸蓋主體為一整體，機(jī)械強(qiáng)度高，可采用多次使用模具鑄造后再后加工成形。圖34說明了雙磁極直線發(fā)電機(jī)動(dòng)子結(jié)構(gòu)，雙磁極直線發(fā)電機(jī)的動(dòng)子為帶放射性動(dòng)子架的雙筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒(1004)上環(huán)狀分布通氣孔(1079)，外筒分在布二個(gè)磁極相反的輻向永磁體扇環(huán)(1001a)構(gòu)成的磁極,每個(gè)磁極由數(shù)層永磁扇構(gòu)成，各層永磁扇之間(1002c)用絕緣粘劑粘劑，每層的永磁扇個(gè)數(shù)為放射性動(dòng)子架的一半，永磁扇之間留間隙，嵌入放射性動(dòng)子架的部份力臂(1003a)，各層之間交替疊置，每層永磁扇的厚度建議為IOmm左右，根據(jù)情況可適當(dāng)調(diào)整，厚度越薄，損耗越小，但工作量越大，兩個(gè)磁極之間由環(huán)形加強(qiáng)筋(1002b)連結(jié)，中間環(huán)形加強(qiáng)筋(1002b)長度為發(fā)動(dòng)機(jī)行程的5(T80%，兩個(gè)磁極端部為環(huán)狀加強(qiáng)筋(1002a),內(nèi)筒(1004)與外筒之間由放射性支架(1003)連結(jié)，內(nèi)筒(1004)、環(huán)狀加強(qiáng)筋(1002)和放射性支架(1003)由聚合基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成。圖35說明了雙磁極直線發(fā)電機(jī)鐵芯結(jié)構(gòu)，外鐵芯和繞組鐵心為外部有定位臺階(702d)和閉口齒(702e)的餅式疊置結(jié)構(gòu)，定子分為四段，從中間向兩端為中部導(dǎo)磁段由中部導(dǎo)磁體(702b)和無磁間隙(722b)構(gòu)成，中部導(dǎo)磁體(702b)的長度與中部段長度之比繞組段鐵芯(702a)占比繞組段長度比例相近，中部導(dǎo)磁段長度為行程加上動(dòng)子單個(gè)磁極長度減去繞組段長度后的一半，繞組段由繞組鐵芯(702a)和線槽(722a)構(gòu)成，繞組段長度為動(dòng)子單磁極長度的10(T150%，中部的無磁間隙和線槽在開口部份為近閉合，開口建議小于0. 5_，先期加工完成的餅式線圈與繞組鐵芯交替疊置在一起，端部導(dǎo)磁段(702)為由內(nèi)外外長度減小的梯形或階梯形，內(nèi)徑最小長度與中部導(dǎo)磁段長度相同，最外部份長度與內(nèi)徑處長度之比與繞組段鐵芯(702a)占比繞組段長度比例相近；內(nèi)鐵芯(705a)為扇狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑最小長度與外鐵芯相同，內(nèi)徑處的最大長度為最小長度加定位段長度，內(nèi)鐵芯由兩端向中間變厚，在一個(gè)磁極長度前變?yōu)榕c中部厚度相等，與前述單磁極直線發(fā)電機(jī)一樣，直線電機(jī)動(dòng)子磁極在環(huán)狀間隙(777)之間軸向運(yùn)動(dòng)，線電機(jī)動(dòng)子放射性架在放射性間隙(778)運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種活塞進(jìn)氣的直線發(fā)電系統(tǒng)，其特征是以雙缸對置推挽工作直線發(fā)電系統(tǒng)為基礎(chǔ)，增加一個(gè)輔助氣缸和一個(gè)與發(fā)電動(dòng)子軸固定的活塞，總體結(jié)構(gòu)為中間是直線發(fā)電機(jī)(700)，一邊依次為直連電機(jī)氣缸組件(100a)、下氣缸蓋(200)、上水道段(300)和氣門驅(qū)動(dòng)段(400)，另一邊依次為輔助氣缸組件(500)、連輔助氣缸氣缸組件(100b)、下氣缸蓋(200)、上水道段(300)和氣門驅(qū)動(dòng)段(400);兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞(800)、直線發(fā)電機(jī)動(dòng)子(1000)以及輔助活塞組件(900)用直線傳動(dòng)軸固定在一起；在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸頂部設(shè)電磁驅(qū)動(dòng)排氣門，在活塞上安裝慣性驅(qū)動(dòng)的進(jìn)氣門，活塞和傳動(dòng)軸為中空筒狀，在直線電機(jī)動(dòng)內(nèi)筒和傳動(dòng)軸上設(shè)通氣孔，空氣從直線發(fā)電機(jī)的兩端的進(jìn)入直線發(fā)電機(jī)內(nèi)部經(jīng)中空傳動(dòng)軸、活塞、 氣門進(jìn)入氣缸，實(shí)現(xiàn)直流掃氣，提高掃氣效率；輔助氣缸的工作氣體采用低熱比的氣體(如 R134a)，輔助氣缸安裝調(diào)整工作壓力的閥門，通過調(diào)整輔助氣缸的壓力，來調(diào)整系統(tǒng)的工作頻率。
2.根據(jù)權(quán)利求I所述的活塞進(jìn)氣的直線發(fā)電系統(tǒng)，其特征是活塞進(jìn)氣氣門驅(qū)動(dòng)方案為搖臂式慣性驅(qū)動(dòng)，為活塞上各個(gè)氣門安裝一個(gè)氣門驅(qū)動(dòng)搖臂(815)，一個(gè)慣性驅(qū)動(dòng)塊 (813)，氣門驅(qū)動(dòng)搖臂通過中間的旋轉(zhuǎn)軸(823)安裝在活塞上，氣門驅(qū)動(dòng)搖臂一端頂在氣門桿頂部，慣性驅(qū)動(dòng)塊安裝在帶緩沖機(jī)構(gòu)的套筒內(nèi)，有一輕彈簧使慣性驅(qū)動(dòng)塊與氣門驅(qū)動(dòng)搖臂的另一端接觸。
3.根據(jù)權(quán)利求I所述的活塞進(jìn)氣的直線發(fā)電系統(tǒng)，其特征是活塞進(jìn)氣氣門驅(qū)動(dòng)的為液壓慣性驅(qū)，為各個(gè)氣門分別安裝兩個(gè)相連通的液壓缸，并安裝一個(gè)可軸向運(yùn)動(dòng)帶凸輪推邊的慣性驅(qū)動(dòng)塊，其中氣門驅(qū)動(dòng)液壓缸活塞頂在氣門桿頂部，慣性驅(qū)動(dòng)液壓缸活塞與慣性驅(qū)動(dòng)塊上的凸輪推邊配合，慣性驅(qū)動(dòng)塊的慣性運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)液壓活塞，間接實(shí)現(xiàn)氣門驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)置柱塞泵，柱塞泵活塞固定在慣性驅(qū)動(dòng)塊上，柱塞泵出口安裝定壓排出閥和單向進(jìn)入閥，柱塞泵活塞設(shè)置緩沖機(jī)構(gòu)，避免慣性驅(qū)動(dòng)塊在回復(fù)后跳動(dòng)，柱塞泵的出口與氣門驅(qū)動(dòng)液壓缸通過單向流入閥連結(jié)，此單向閥的流動(dòng)方向?yàn)橛芍昧飨驓忾T驅(qū)動(dòng)液壓缸，活塞外周有油孔與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部連通，整個(gè)機(jī)構(gòu)用外殼和油封將活塞內(nèi)筒的空氣分開。
4.根據(jù)權(quán)利求I所述的活塞進(jìn)氣的直線發(fā)電系統(tǒng)，其特征是一體化氣缸蓋方案一為， 上、下氣缸蓋式，上、下氣缸蓋從雙層水道之間的蓋板(301)分割(蓋板在上氣缸蓋),氣缸體采用環(huán)狀分布的軸向水道，以圓形水孔(103)為主，在排氣門相對位置為一對長軸形水孔 (104)，氣缸體的水道為與氣缸軸平行的直通水道，一直延伸到氣缸蓋的水道中，氣缸體底部設(shè)開放性的環(huán)狀集水腔(131)，采用氣缸套壓板(141)及O型圈密封集水腔(131)，使下氣缸蓋與氣缸體的組合體適合永久模具鑄造。
5.根據(jù)權(quán)利求I所述的活塞進(jìn)氣的直線發(fā)電系統(tǒng)，其特征是一體化氣缸蓋方案二為環(huán)形水道加斜水孔式，在氣缸體上布置與軸線平線的直通水道，氣缸蓋排氣門以上設(shè)環(huán)形水道，直通水道與氣缸蓋的環(huán)形水道相通，環(huán)形水道用密封套封閉，氣缸蓋中間用鉆斜孔的方式增加輔助冷卻，氣缸體底部設(shè)置環(huán)形水道，氣缸體底部的環(huán)形水道用環(huán)形塊封閉。
6.根據(jù)權(quán)利求I所述的活塞進(jìn)氣的直線發(fā)電系統(tǒng)，其特征是可選的進(jìn)氣增壓方案為電動(dòng)增壓與廢氣增壓的混合增壓方式，在增壓渦輪的兩邊分別同軸安裝廢氣渦輪和增壓電機(jī)，在系統(tǒng)啟動(dòng)和低速時(shí)電機(jī)以電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行，提高低速下的進(jìn)氣壓力，系統(tǒng)中速運(yùn)行時(shí)， 以廢氣增壓方式運(yùn)行，在系統(tǒng)高速運(yùn)行時(shí)，采用廢氣增壓，同時(shí)電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)，使渦輪轉(zhuǎn)速不至太高，同時(shí)充分利用排氣能量。
7.根據(jù)權(quán)利求I所述的活塞進(jìn)氣的直線發(fā)電系統(tǒng)，其特征是直線發(fā)電機(jī)的動(dòng)子帶放射性支架的雙筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒(1004)上環(huán)狀分布通氣孔(1079)，外筒由輻向永磁體扇環(huán)(1001)和環(huán)狀加強(qiáng)筋(1002)組成，內(nèi)筒(1004)與外筒之間由放射性支架(1003)連結(jié)，內(nèi)筒(1004)、環(huán)狀加強(qiáng)筋(1002)和放射性支架(1003)由聚合基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利求I所述的活塞進(jìn)氣的直線發(fā)電系統(tǒng)，其特征是直線發(fā)電系統(tǒng)定子繞組為導(dǎo)電線圈(722)與導(dǎo)磁環(huán)(723)交替式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)磁環(huán)內(nèi)徑處導(dǎo)磁部份厚度占線圈總高比例為氣隙處工作磁感應(yīng)強(qiáng)度除以導(dǎo)磁材料最大工作感應(yīng)強(qiáng)度，導(dǎo)磁環(huán)內(nèi)徑處厚度與外徑處厚度比等于它們直徑比值的倒數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利求I所述的活塞進(jìn)氣的直線發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，定子繞組的導(dǎo)電線圈 (722)采用內(nèi)外徑相互套合的多股螺旋狀線圈，各股線圈之間進(jìn)行絕緣，并接分離的控制器件，優(yōu)化各股線圈電流，降低渦流損耗。
10.根據(jù)權(quán)利求I所述的活塞進(jìn)氣的直線發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，定子繞組內(nèi)外徑附加導(dǎo)磁襯環(huán)(724、725 )，導(dǎo)磁環(huán)由高電阻導(dǎo)磁粉末制造。
11.根據(jù)權(quán)利求I所述的活塞進(jìn)氣的直線發(fā)電系統(tǒng)，其特征是直線發(fā)電機(jī)可選方案為雙磁極直線發(fā)電機(jī)，其動(dòng)子總體上與權(quán)利要求7相似，外筒分布二個(gè)磁極相反的輻向永磁體扇環(huán)(1001a)構(gòu)成的磁極,每個(gè)磁極由多層永磁扇構(gòu)成,各層永磁扇之間(1002c)用絕緣粘劑粘結(jié)，每層的永磁扇個(gè)數(shù)為放射性動(dòng)子架的一半，永磁扇之間留間隙，嵌入放射性動(dòng)子架的部份力臂(1003a)，各層之間交替疊置，每層永磁扇的厚度建議為IOmm左右，根據(jù)情況可適當(dāng)調(diào)整，兩個(gè)磁極之間由環(huán)形加強(qiáng)筋(1002b)連結(jié)，環(huán)形加強(qiáng)筋(1002b)長度為發(fā)動(dòng)機(jī)行程的5(Γ80%，外鐵芯(702a)和定子繞組鐵心為在外部有定位臺階(702d)、內(nèi)部有閉口齒的(702e)餅式疊置結(jié)構(gòu)，定子分為四段，從中間向兩端為中部導(dǎo)磁段由中部導(dǎo)磁體 (702b)和無磁間隙(722b)構(gòu)成，中部導(dǎo)磁段長度為行程加上動(dòng)子單個(gè)磁極長度減去繞組段長度后的一半，繞組段由繞組鐵芯(702a)和線槽(722a)構(gòu)成，繞組段長度為動(dòng)子單磁極長度的10(Γ150%，中部的無磁間隙和線槽在開口部份為近閉合，開口建議小于O. 5mm，先期加工完成的餅式線圈與疊置繞組段的線槽(722a)內(nèi)，端部導(dǎo)磁段(702)為由內(nèi)外外長度減小的梯形或階梯形，內(nèi)徑最小長度與中部導(dǎo)磁段長度相同，內(nèi)鐵芯(705a)為扇狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑最小長度與外鐵芯相同。
12.根據(jù)權(quán)利求I所述的活塞進(jìn)氣的直線發(fā)電系統(tǒng)，其特征是輔助氣缸及流道采用完全密封、自動(dòng)調(diào)壓系統(tǒng)，內(nèi)部密封工作氣體和潤滑油，兩個(gè)分隔的缸室端部設(shè)置壓力調(diào)整管 (502、502a)，調(diào)整管分布在缸室上部，分別并聯(lián)一個(gè)單向進(jìn)入閥(553、553a)和一個(gè)單向排出閥(552、552a)，兩個(gè)單向進(jìn)入閥(553、553a)并聯(lián)后與一個(gè)外控進(jìn)入調(diào)壓閥串聯(lián)(555)， 再與工作介質(zhì)儲罐相通，兩個(gè)單向排出閥(552、552a)并聯(lián)后與一個(gè)外控排出調(diào)壓閥串聯(lián) (554)，再與工作介質(zhì)儲罐相通，當(dāng)缸室處于壓縮過程并且其壓力高于外控排出調(diào)壓閥設(shè)定值時(shí)，缸室向工作介質(zhì)儲罐排氣，當(dāng)缸室處于壓縮過程并且其低于外控進(jìn)入調(diào)壓閥設(shè)定值時(shí)，工作介質(zhì)儲罐向缸室進(jìn)氣，實(shí)現(xiàn)工作壓力調(diào)整。
13.根據(jù)權(quán)利求I所述的活塞進(jìn)氣的直線發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，輔助氣缸組件(500)兩個(gè)壓力調(diào)整管之間安裝一個(gè)外控開關(guān)閥(557)，當(dāng)要求系統(tǒng)工作在很低的頻率時(shí)，打開此外控開關(guān)閥，輔助氣缸近似工作中在自由狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利求I所述的活塞進(jìn)氣的直線發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，輔助氣缸兩端安裝軸承和油封，油封(513、513a)與軸承(512、512a)之間設(shè)置泄壓孔(541、541a)，泄壓孔設(shè)置在上部，泄壓孔通過單向閥(551、551a)與相對的缸室相通，少量從軸承泄漏的工作氣體和潤滑油，形成單向流動(dòng)，可降低油封壓力，并使?jié)櫥头植季鶆颉?br> 15.根據(jù)權(quán)利求I所述的活塞進(jìn)氣的直線發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，輔助氣缸活塞組件 (900)下柱面對稱安裝二個(gè)進(jìn)入單向閥(907)，單向閥入口與分別與缸室下部相通，單向閥出口在兩個(gè)活塞環(huán)之間的環(huán)岸(912)，輔助氣缸活塞的上端面或上柱面對稱安裝二個(gè)單向流出閥(909)，單向流出閥的入口在兩個(gè)活塞環(huán)之間的的環(huán)岸(912)，單向流出閥的出口分別與缸室上部相通，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于兩個(gè)缸室的壓力變化，潤滑油和部份工作氣體從缸室下部進(jìn)入單向閥，沿活塞環(huán)岸與輔助氣缸壁之間的間隙向上流動(dòng)，從上部的單向閥排出， 使?jié)櫥头植季鶆颉?br> 全文摘要
一種活塞進(jìn)氣的直線發(fā)電系統(tǒng)，其特征是以雙缸對置推挽工作直線發(fā)電的方案為基礎(chǔ)，增加一個(gè)輔助氣缸和一個(gè)與發(fā)電動(dòng)子軸固定的活塞，總體結(jié)構(gòu)為中間是直線發(fā)電機(jī)(700)，一邊依次為直連電機(jī)氣缸組件(100c)、氣缸蓋(200a)和氣門驅(qū)動(dòng)段(400)，另一邊依次為輔助氣缸組件(500)、連輔助氣缸氣缸組件(100d)、氣缸蓋(200a)、和氣門驅(qū)動(dòng)段(400)；兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞(800a)、直線發(fā)電機(jī)動(dòng)子(1000a)以及輔助活塞組件(900)用直線傳動(dòng)軸固定在一起；在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸頂部設(shè)電磁驅(qū)動(dòng)排氣門，在活塞上安裝慣性驅(qū)動(dòng)的進(jìn)氣門，活塞和傳動(dòng)軸為中空筒狀，在直線電機(jī)動(dòng)內(nèi)筒和傳動(dòng)軸上設(shè)通氣孔，空氣從直線發(fā)電機(jī)的兩端的進(jìn)入直線發(fā)電機(jī)內(nèi)部經(jīng)中空傳動(dòng)軸、活塞、氣門進(jìn)入氣缸；輔助氣缸的工作氣體采用低熱比的氣體(如R134a)，通過調(diào)整輔助氣缸的壓力，來調(diào)整系統(tǒng)的工作頻率。
文檔編號F01L1/18GK103016144SQ20121026354
公開日2013年4月3日 申請日期2012年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者唐明龍, 劉斌, 李小年 申請人:天津蹊徑動(dòng)力技術(shù)有限公司