[发明专利]电动活塞式发动机

说明书

技术领域

本发明是一种活塞式发动机。

背景技术

现在大多数活塞式发动机都是采用让可燃气体在气缸内爆炸从而产生能量来推动活塞运动的工作方式。这样的发动机必须依赖燃油，而开采和冶炼石油的成本很高，还需消耗大量水资源。燃油发动机产生的废气严重污染生态环境，影响人的身体健康，并且这样的发动机用久了还会产生积碳，使得发动机必须经常拆卸、保养。使用过程中这种燃油发动机产生的费用很高，即便经常需要维修，这种燃油发动机也仅能维持十几年的使用寿命。全球汽车垃圾越来越多，不仅造成资源的大量铺张浪费，也加重了环境的污染。

发明内容

本发明电动活塞式发动机是一种不需要燃油的新型发动机。电动活塞式发动机采用高压空气作为工质，利用高压空气所具有的压力势能推动活塞向下运动，活塞通过连杆推动曲轴转动，曲轴连接的飞轮就将动力输出。为了控制发动机的工作频率，我们采用智能控制器控制凸轮轴的转速。发动机所需的高压空气则需要电动机带动压气机工作，增压后的高压空气存储在高压气罐中。发动机在输出动力的同时也会带动发电机发电，发电机发出的电能一部分用来供给压气机和凸轮轴用，另一部分则存储起来以后用。气缸内的气体在工作过程中不会产生新的物质，排出的空气与吸入的自然空气物质成分是一样的，所以发动机废气不会污染生态环境。发动机气缸内的气体没有经过爆炸或燃烧，不再会有积碳产生，发动机的使用寿命会有显著提高。

本发明的最大有益之处在于发动机不再需要燃油，大大降低了运营成本，保护了生态环境。比起使用电池驱动的汽车而言，电动活塞式发动机将继续保持活塞式发动机具有强大动力的优点，不需要充电，使用起来方便便捷，将会是拖拉机、载重汽车的首选。

附图说明

图1中：

1-进入的清节空气；2-压气机；3-高压储气罐；4-散热风机；5-凸轮；6-进气门；7-排气门；9-活塞；10-散热风窗；11-气缸上的减压排气孔；12-连杆；13-润滑油；14-曲柄；15-工作行程；16-工作行程结束通过排气孔减压排气；17-受智能控制器控制的电动机；

图2中：

1-压力传感器；2-智能控制器；3-受智能控制器控制的电动机；4-凸轮轴；

图3中：

1-手动排挡；2-智能控制器；3-受智能控制器控制的电动机；4-压气机；

具体实施方式

电动活塞式发动机主要由凸轮轴、机匣、气缸、活塞、电动机、曲轴、连杆、压气机、散热风机、高压储气罐、飞轮、发电机、智能控制器等部件组成。

电动活塞式发动机的智能控制器与现在电动车上用的智能控制器基本相同，都是根据采样信号控制电机的转速。控制凸轮轴的智能控制器的采样信号来自于人手动设定的速度控制器，也就是我们常说的档位。

根据不同档位，智能控制器依据采样信号控制电动机输出不同的转速，凸轮轴在不同档位转速各不相同，发动机气缸的进气频率就各不相同，发动机输出的转速就正好应和了不同档位的需要。

压气机智能控制器的采样信号来自于高压储气罐内的压力传感器，根据发动机设计要求的最小输出力可以计算出高压储气罐内的最小工作大气压的值，当高压储气罐内的大气压强小于这个大气压时，智能控制器就启动电动机，压气机在电动机的带动下开始工作，外界的清新空气就被增压后存储到高压储气罐中。

电动活塞式发动机的压气机和高压储气罐都位于气缸进气口的前面。机匣和气缸可以是一体的，活塞在气缸内运动，气缸的进气频率由凸轮轴控制。进气门上方的凸轮转至下凸点时，凸轮压迫进气门打开，高压储气罐内的高压空气即进入气缸推动活塞向下运动；活塞运动到底部，气缸内的高压气体通过排气孔释放掉一部分，压力势能也瞬间消失，这一气缸体的工作行程就完成了；然后这一气缸体进入复位行程，其它气缸体开始工作行程。凸轮轴的结构设计决定了进气门和排气门的开启、关闭时间正好是相反的。进气门上方的凸轮转过下凸点，进气门关闭，随即排气门开启，在曲轴的带动下，活塞上升、复位，等待下一个工作行程的开始，气缸内残余的空气从排气门排出。几个气缸体交替进入工作行程，就不停地推动曲轴转动，曲轴连接的飞轮实现了发动机连续不断的动力输出。只要蓄电池中有电，电动机就可以驱动凸轮轴转动，从而开启发动机开始工作。凸轮轴停止转动，进气门被强制关闭，发动机就会即刻停止工作，这使得速度控制变得更加简单方便。