活塞式內燃直線發電機的製作方法

2023-07-07 03:12:26 2

專利名稱：活塞式內燃直線發電機的製作方法
技術領域：
本發明涉及發電機，尤其是涉及一種活塞式內燃直線發電機。
背景技術：
傳統的內燃旋轉發電機是由內燃機曲軸輸出的轉矩驅動發電機的轉子相對於定子轉動，不斷做切割磁感應線運動，從而產生感應電流。圖1是傳統內燃旋轉發電機內燃機部分轉矩輸出圖。但是，這種方式的發電機在結構上存在著難以克服的缺點。曲軸的轉動是通過曲柄連杆機構由活塞的直線運動轉化而來的，而活塞是由燃燒室內燃料燃燒產生的高溫高壓氣體推動的。活塞在上止點附近時，如圖2所示，燃燒室的空間相對最小，燃料燃燒劇烈，氣體壓力達到最高，給活塞的作用力也達到最大。但是此時曲軸連杆也幾乎在一條直線上，這樣，氣體的作用力相對曲軸的力臂近乎為零，使得輸出的轉矩也近乎為零。由於結構上的原因，使得在氣體作用力最大的時刻，輸出轉矩反而最小，氣體的化學能未能充分地轉化成機械能輸出，造成能量的損失，因此這種形式發電機的熱效率不高。

發明內容
本發明的目的在於提供活塞內燃機和直線發電機相組合的，一種活塞式內燃直線發電機。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是在活塞內燃機的活塞和連杆間裝有運動軸，運動軸圓周上裝有直線發電機的永磁體，線圈繞在運動軸外的殼體上，線圈外包有矽鋼材料製成的鐵芯內，線圈和鐵芯組成發電機的定子。
本發明具有的有益的效果是本發明是活塞內燃機和直線發電機的組合體，活塞內燃機部分，其作用是將燃料的化學能轉化為往復直線運動的機械能，直線發電機部分，其作用是將往復直線運動的機械能直接轉化為電能輸出。因此，不存在上述傳統的內燃旋轉發電機的缺點，熱效率高。而且，直線發電機還能減少摩擦損失。這是因為直線發電機是直接將活塞的直線運動轉化成電能，不再像旋轉發電機那樣需要曲軸輸出驅動力以帶動傳統的轉子轉動，使得連杆和曲柄的作用力大大減小，這樣連杆對活塞的側向作用力也減小，從而也就減少了活塞和氣缸壁之間的摩擦損失。此外相對於旋轉發電機，活塞式直線發電機還具有的質量小，結構緊湊等優點。因此活塞式直線發電機可作為備用電源、移動電源，具有較高的實用價值。


圖1是傳統內燃旋轉發電機內燃機部分轉矩輸出圖；圖2是傳統內燃旋轉發電機內燃機部分上止點位置圖；圖3是本發明總體結構原理圖；圖4是直線發電機部分的局部放大圖；圖5是圖4的A-A剖視圖。
圖中1-燃燒室，2-活塞，3-線圈，4-運動軸，5-連杆，6-曲軸迴轉中心，7-曲柄，8-鐵芯，9-永磁體。
具體實施例方式
如圖3、圖4、圖5所示，本發明包括在活塞內燃機的活塞2和連杆5間裝有運動軸4，運動軸4圓周上裝有直線發電機的永磁體9，線圈3繞在運動軸5外的殼體上，線圈3外包有矽鋼材料製成的鐵芯8內，線圈3和鐵芯8組成發電機的定子。
工作時，燃燒室1內燃料燃燒產生高溫高壓氣體對活塞2做功，在活塞2上連接運動軸4，與傳統內燃機一樣，運動軸4帶動連杆5，使曲柄7繞曲軸迴轉中心6轉動。永磁體9隨運動軸4不斷在繞有線圈3的矽鋼材料制的鐵芯8中做往復直線運動，於是不斷產生對磁感線的切割，從而在線圈中產生感應電壓。
權利要求
1.一種活塞式內燃直線發電機，其特徵在於在活塞內燃機的活塞(2)和連杆(5)間裝有運動軸(4)，運動軸(4)圓周上裝有直線發電機的永磁體(9)，線圈(3)繞在運動軸(4)外的殼體上，線圈(3)外包有矽鋼材料製成的鐵芯(8)內，線圈(3)和鐵芯(8)組成發電機的定子。
全文摘要
本發明公開了一種活塞式內燃直線發電機。在活塞內燃機的活塞和連杆間裝有運動軸，運動軸圓周上裝有直線發電機的永磁體，線圈繞在運動軸外的殼體上，線圈外包有矽鋼材料製成的鐵芯內，線圈和鐵芯組成發電機的定子。本發明是活塞內燃機和直線發電機的組合體，將活塞往復直線運動的機械能直接轉化為電能輸出，熱效率高。而且，直線發電機使得連杆和曲柄的作用力大大減小，這樣連杆對活塞的側向作用力也減小，從而也就減少了活塞和氣缸壁之間的摩擦損失。此外相對於旋轉發電機，活塞式直線發電機還具有的質量小，結構緊湊等優點。因此活塞式直線發電機可作為備用電源、移動電源，具有較高的實用價值。
文檔編號H02K35/02GK1625026SQ20041007345
公開日2005年6月8日 申請日期2004年12月16日 優先權日2004年12月16日
發明者熊樹生, 何文華, 陳理, 趙永新, 王爐意 申請人:浙江大學