磁能發動機的製作方法
2023-07-02 16:52:06 1
專利名稱：磁能發動機的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種往復活塞式發動機。
目前，地面上所使用的發動機有許多種，其中無論是汽油機或者柴油機均以其所使用的燃料劃分；也有以其點火方式劃分的。對於往復活塞式發動機，根據工作循環時活塞行程數又分二行程和四行程發動機，或者按其氣缸分成為單缸與多缸發動機，這等發動機都是用燃料能源，將熱能轉變為機械能。使用無鉛燃料減少排氣造成大氣汙染已開始實行，但畢竟尚存在排氣淨化、摩擦損失佔5～8％，其中活塞環與缸壁的摩擦損失一般佔總損失的75％左右，燃燒熱效率(作功的效率)一般為20～25％，況且汽油機的機械效率一般是0．8～0．9等美中不足問題，時有出現拉傷缸與積炭問題。
本發明的目的是提供一種利用永磁體的特徵加入運動能量轉換過程中，用以獲取機械能的磁能發動機。
本發明的任務是這樣實現的一種磁能發動機，是四行程多缸活塞式發動機，主要是由缸體、活塞7、活塞銷8、連杆9、飛輪10、曲柄11、曲軸12、減速器、直流電機和蓄電池A組成。其特徵是採用了永磁體、彈力與磁能作為活塞、連杆曲軸部分的驅動力，在輸出功的傳動鏈上分作兩支線，一則通向機械傳動作功，另則是連結直流發電機向備用蓄電池充電，缸體為非磁性物質的工作缸1，可以製成為上蓋與缸筒是整體式，或分體連結，其橫截面形狀是由活塞永磁體6、護套5的形狀而定。在其內部頂面上裝有彈簧2，頂面上開有透氣小孔，或作引走導線孔。彈簧2下抵在磁鐵體3的掩護體4上方；在活塞7上部的護套5內裝有永磁體6，整體形永磁體6可以製作成上、下分層安裝結構。連杆9上部通過活塞銷8與活塞7聯結，下端和曲軸12聯結。在磁鐵的周圍用非磁性物質護體或非工作部位均採用磁力線掩護殼體，磁鐵體3也可以為鐵磁和通電線圈構成，獲取需要的電磁力；鐵磁物質內部有許多小的天然磁化區即稱磁疇，相當於上一些小磁鐵，在未入外磁場前，它們是雜亂無章的排列著，對外不呈磁性，因為其磁效應是互相抵消了，當進入磁場後，在外磁場作用下將磁疇方向逐捋向一致，產生一個附加磁場，並與外磁場相疊加，從而得到總體磁場顯著增強，得以增大磁力作有用功，在去掉剩餘磁時，活塞逐於並走向上升是處於不作功狀態。工作缸1內腔含活塞7、連杆9、曲柄11、曲軸12的工作腔可以為真空室。在曲柄11軸外側飛輪10是在輸出功軸上，通過機械傳動鏈連結輸出功的機械構件上，同軸上另條傳動鏈連接直流發電機及至蓄電池B，即把剩餘能量由直流發電機轉化為蓄電池B充電。工作時，採用蓄電池A電能起動電機產生扭矩供給曲柄11曲軸12，帶動連杆9使活塞7上行，即永磁體6上行與磁鐵體3同極相對，致使磁鐵體3壓縮彈簧2產生變形，當其變形量達到最大時，活塞7行到上止點，逐轉欲向下行，此時永磁體6磁力、和磁鐵體3的磁力相加，且又有彈簧2的變形恢復力，逐促使活塞7帶著連杆9俯衝而下，闖過中點和下止點即復進入上升，如此又作另一個循環，將活塞7的往復運動轉化成為曲柄11軸的旋轉扭矩。當蓄電池A電能不足以起動時，改切換為蓄電池B如此可以交替使用。
本發明和現有技術相比較的優點是本發明沒有專設配氣機構和排氣系統，沒有燃料供給系統，沒有點火系統，因此構造簡單、重量減輕，沒有燃料排氣汙染，體積減小。由於不設活塞環，磁能磁力線為中心軸線向作用，故無經向、側向、周向分力，所以不存在與缸內壁摩擦損失及元件損傷拉缸、刮缸問題。飛輪動平衡了活塞連杆曲軸工作與不工作時輸出轉速增減的波動。以蓄電池進行電起動，直流電動機在轉速低時扭矩卻很大有利於起動迅速轉入工作。採用齒輪傳動減速機構有利於傳遞較大的扭矩給曲軸，曲柄輸出功。在輸出傳動鏈中設置了單向離合器，保證了把單向扭矩傳遞給曲軸，避免反向傳遞扭矩。在輸出功的傳動中，同時並聯有直流電機連接蓄電池機構，從而實現回收能量作備用蓄電池B充電，用以蓄電池A、B交替換充電、使用，便於長矩離行駛。需要重新充電的間隔時間長。
下面結合附圖對本發明作進一步描述。
圖1是本發明的整體結構活塞上行達上止點的剖視圖。
圖2是本發明的工作到下止點的結構示意圖。
圖3是本發明的工作線路示意圖。
圖中1．工作缸 2．彈簧 3．磁鐵體 4．掩護體 5．護套6．永磁體 7．活塞 8．活塞銷 9．連杆 10．飛輪 11．曲柄12．曲軸參看圖1、2，一種磁能發動機，是和往復活塞式發動機四行程構件部分相似，為多缸式發動機，工作缸1是非磁性物質的，缸體筒上部裝有帶止口的蓋板，蓋板上有小氣孔，在其止口面上有導向彈簧2的凸臺，和其端頭固定插裝孔，彈簧2下端頭穿裝在非磁性物質的掩護體4上凸臺孔中，掩護體4帶上下端蓋，包容著磁鐵體3，上述凸臺與孔可以製作成為是在高於平面或同一平面上鼻孔式。活塞7上部裝有帶護套5的高品磁永磁體6，永磁體6是上下面平行的幾何體，可以製作成整體或數層疊加置放，活塞7的下腔部通過活塞銷8與連杆9上端聯結，連杆9下端聯結曲軸12，由曲柄11外軸兩端引出，飛輪10連結一端為輸出功，另端為起動裝置，使用蓄電池A帶動電機傳到起動軸，至曲柄11、曲軸12、連杆9、活塞7作往復運動。利用磁體之磁力作用進行四步行程，將往復運動轉成為曲軸12曲柄11旋轉扭矩，飛輪10作平均值轉換平衡波動，輸出功的同軸構件一則傳至機械傳動鏈作動，再則以剩餘能量通過直流發電機向蓄電池B充電，磁能發動機在實用摩託車中一個12V蓄電池可行駛800～1000公裡，在蓄電池A供電不足時，可以改作切換到蓄電池B上。在一般試車行駛情況下，一個月進行一次外電源充電，其於能量均來自於磁能的轉換。
權利要求
1.一種磁能發動機，是四行程多缸活塞式發動機，包括缸體、活塞(7)、活塞銷(8)、連杆(9)、飛輪(10)、曲柄(11)、曲軸(12)、減速器、起動直流電機和蓄電池A組成，其特徵在於採用了永磁體、彈力與磁能作為活塞、連杆曲軸部分的驅動力，在輸出功的傳動鏈上分作兩支線，一則通向機械傳動作功，另則是連結直流發電機向備用蓄電池充電，缸體為非磁性物質的工作缸(1)，在其內部頂面上裝有彈簧(2)，頂面上開有透氣小孔，彈簧(2)連下抵在磁鐵體(3)的掩護體(4)上方；在活塞(7)上部的護套(5)內裝有永磁體(6)和磁鐵體(3)上下對應，連杆(9)上部通過活塞銷(8)與活塞(7)聯結，下端和曲軸(12)聯結，在曲柄(11)軸外側飛輪(10)是在輸出功軸上，通過機械傳動鏈連結輸出功機械構件上，同軸上另條傳動鏈連接直流發電機及至蓄電池B，
2.根據權利要求1所述的磁能發動機，其特徵在於工作缸(1)可以製成為上蓋與缸筒是整體式或分體連結，
3.根據權利要求1或2所述的磁能發動機，其特徵在於工作缸(1)的橫截面形狀是由活塞永磁體(6)、護套(5)的形狀而定，
4.根據權利要求1所述的磁能發動機，其特徵在於永磁體(6)可以是整體式，或者為上下呈平行面的各種幾何形狀分層安裝結構，
5.根據權利要求1所述的磁能發動機，其特徵在於蓄電池A和蓄電池B是可以切換使用，
6.根據權利要求1所述的磁能發動機，其特徵在於磁鐵體(3)也可以為鐵磁和通電線圈構成，
7.根據權利要求1所述的磁能發動機，其特徵在於工作缸(1)內腔，含活塞(7)、連杆(9)、曲柄(11)、曲軸(12)的工作腔可以為真空室。
全文摘要
本發明提供了一種磁能發動機,形似往復活塞式發動機,在工作缸內的活塞上端裝有永磁體,工作缸的內頂面上裝有彈簧,彈簧下連包有掩護體的磁鐵與活塞上端對應,使用蓄電池A作電起動,利用磁能特性將活塞直線往復運動轉變成為曲軸的旋轉運動,藉以傳遞動力,在輸出功傳動鏈上,連接機械傳動作功,同時連帶著直流發電機向蓄電池B充電,以備蓄電池A、B互相切換使用,不用燃料,結構簡單、無汙染、節省能源。
文檔編號H02K33/18GK1293483SQ0013257
公開日2001年5月2日 申請日期2000年11月29日 優先權日2000年11月29日
發明者於英傑 申請人:於英傑