專利名稱：電磁發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電磁發(fā)動機(jī)
技術(shù)領(lǐng) 域本實(shí)用新型涉及發(fā)動機(jī)，具體涉及電磁發(fā)動機(jī)。
背景技術(shù)：
目前的發(fā)動機(jī)，主要以汽油、柴油或者天然氣、石油氣作為燃料，為車輛或機(jī)械設(shè)備提供動力，但是，上述這些燃料都屬于不可再生的資源，除了儲量有限以外，還會對空氣以及生態(tài)環(huán)境造成污染，對人類造成非常大的危害。隨著全球資源的日益減少，研發(fā)ー種新的環(huán)保發(fā)動機(jī)已是當(dāng)務(wù)之急。目前已有眾多利用永久性磁鐵制成的電磁發(fā)動機(jī)，如中國發(fā)明專利CNlO1162863A公開了ー種永磁式直流控制發(fā)動機(jī)，利用套裝在活塞上的一塊永磁體和設(shè)置在永磁體上方的電磁線圈驅(qū)動活塞上、下移動，從而帶動曲柄轉(zhuǎn)動，提供動カ輸出，這種永磁式直流控制發(fā)動機(jī)具有無尾氣排放、噪音較小等優(yōu)點(diǎn)，但是，其缺點(diǎn)是輸出功率較小，不能夠滿足大功率動カ設(shè)備的需要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是解決電磁發(fā)動機(jī)輸出功率較小的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是提供ー種電磁發(fā)動機(jī)，包括設(shè)置在發(fā)動機(jī)缸體內(nèi)的曲軸以及設(shè)置在所述曲軸上的若干活塞，所述活塞的頂面上固定設(shè)有支架，所述支架上固定設(shè)有若干上、下間隔設(shè)置的條形永磁體，每個所述條形永磁體的中軸線均與所述活塞的軸線垂直相交，所述缸體內(nèi)設(shè)有與每ー個所述條形永磁體的兩極--對應(yīng)設(shè)置的電磁線圈。在上述方案中，每ー個所述支架上設(shè)有至少兩個上、下間隔設(shè)置的條形永磁體。在上述方案中，上、下相鄰的兩個所述條形永磁體同一側(cè)的兩端的極性相反。在上述方案中，左、右相鄰的兩個所述支架上，位于同一排的兩個所述條形永磁體的相對端極性相反。在上述方案中，設(shè)置在左、右相鄰的兩個活塞之間的電磁線圈，兩端分別與位于其左、右兩側(cè)的所述條形永磁體相應(yīng)。在上述方案中，所述條形永磁體與相對應(yīng)的電磁線圈端面之間的間隙為2. 5
zHiim0本實(shí)用新型，活塞的上方設(shè)有若干上、下間隔布置的條形永磁體，并且在缸體上設(shè)置有與姆一個條形永磁體對應(yīng)的電磁線圈，利用電磁線圈通電形成的電磁鐵和相應(yīng)條形永磁體之間的磁場カ驅(qū)動相應(yīng)的活塞上下移動，實(shí)現(xiàn)動カ輸出，由于條形永磁體的兩極均可以受電磁力的驅(qū)動，因此可以提供更大的動カ輸出。另外，每ー個活塞上還可以設(shè)置多個條形永磁體，因此，可以進(jìn)一歩成倍地增加發(fā)動機(jī)的輸出功率。
圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了ー種電磁發(fā)動機(jī)，其具有與內(nèi)燃機(jī)相近似的結(jié)構(gòu)，其中各活塞的頂面上分別固定設(shè)置有一支架，支架上固定設(shè)有若干上、下間隔布置的條形永磁體，并且在缸體上設(shè)置有與每ー塊條形永磁體一一對應(yīng)的電磁線圈，利用電磁線圈通電后形成的電磁鐵和條形永磁體之間的磁場カ驅(qū)動相應(yīng)的活塞上下移動，實(shí)現(xiàn)動カ輸出，由于條形永磁體的兩極均可以受電磁力的驅(qū)動，因此可以提供更大的動カ輸出。下面以四缸發(fā)動機(jī)為例，并結(jié)合說明附圖對本實(shí)用新型作出詳細(xì)的說明，以便于本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案。顯然，本實(shí)用新型所掲示的技術(shù)方案并不僅限于四缸發(fā)動機(jī)，同樣適用于單缸、雙缸、六缸、八缸等發(fā)動機(jī)。如圖I所不，四缸電磁發(fā)動機(jī)具有一個封閉的缸體I，缸體I內(nèi)設(shè)有左右并排設(shè)置 的四個氣缸，ー缸、ニ缸、三缸、四缸活塞10、20、30、40分別設(shè)置在四個氣缸內(nèi)且分別鉸接在曲軸3上，每個活塞的頂面上固定設(shè)置ー個支架4，多塊條形永磁體沿活塞的軸向自上而下間隔地固定在支架4上，條形永磁體的中軸線與活塞的軸線垂直相交，且上、下相鄰的兩個條形磁鐵以及左、右相鄰的兩個條形永磁體兩端部的極性相反，以ー缸、ニ缸活塞10、20為例，一缸活塞10上方自上而下依次間隔設(shè)置有第一、第二、第三、第四永磁體11、12、13、14，第一、第三條形永磁體11、13的左端為S極，右端為N極，第二、第四條形永磁體12、14的左端為N極，右端為S極，ニ缸活塞20上方自上而下依次間隔設(shè)置有第五、第六、第七、第八永磁體21、22、23、24，第五、第七條形永磁體21、23的左端為S極，右端為N極，第六、第八條形永磁體22、24的左端為N極，右端為S扱，缸體I的內(nèi)壁上分別固定設(shè)置有與每個條形
永磁體的兩極--對應(yīng)的多組電磁線圈。(本實(shí)施例中，每個活塞上設(shè)有四個條形永磁體，
實(shí)際上，可以根據(jù)輸出功率的要求，靈活調(diào)整條形永磁體的數(shù)量)。其中，一缸活塞10和ニ缸活塞20之間、ニ缸活塞20和三缸活塞30之間以及三缸活塞30和四缸活塞40之間對應(yīng)的電磁線圈共用ー個。本實(shí)用新型中，條形永磁體由稀土永磁材料制成，是將釤、釹混合稀土金屬與過渡金屬(如鈷、鐵等)用粉末冶金方法壓型燒結(jié)方法制成合金，并經(jīng)磁場充磁后制得的ー種磁性材料。稀土永磁分衫鈷(SmCo)永磁體和釹鐵硼(NdfeB)系永磁體,其中SmCo磁體的磁能積在15 30MGoe之間，NdfeB系永磁體的磁能積在27 50MGoe之間，被稱為“永磁王”，是目前磁性最高的永磁材料，場強(qiáng)現(xiàn)在已超過5000高斯，因此每平方厘米可產(chǎn)生I. 5KG的吸引力。電磁線圈產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度不能高于5000高斯場強(qiáng)，以每平方厘米產(chǎn)生I. 2KG的吸引力為最佳。電磁線圈與條形永磁體之間的間隙以2. 5 4mm為最佳。如發(fā)動機(jī)的功率不足，可以增加條形永磁體的數(shù)量，每缸應(yīng)以偶數(shù)的形式疊加。本實(shí)用新型通過控制器控制每個電磁線圈中的電流方向，使相對設(shè)置的條形永磁體和電磁線圈的極性相同或相反從而驅(qū)動活塞上、下移動?？刂破骷捌淇刂圃頌楸绢I(lǐng)域的公知技術(shù)，在此不再贅述。下面結(jié)合圖I和四缸電磁發(fā)動機(jī)的工作過程具體說明如下圖I中，四個活塞自左向右依次定義為ー缸、ニ缸、三缸、四缸活塞10、20、30、40。[0021]一缸活塞10上方的四個條形永磁體自上而下依次為第一、第二、第三、第四永磁體11、12、13、14，與第一、第二、第三、第四永磁體11、12、13、14的N、S極分別相對設(shè)置的電磁線圈自上而下依次為1T、5T ;2T、6T ;3T、7T ;4T、8T。ニ缸活塞20上方的四個條形永磁體自上而下依次為第五、第六、第七、第八永磁體21、22、23、24，與第五、第六、第七、第八永磁體21、22、23、24的N、S極分別相對設(shè)置的電磁線圈自上而下依次為5T、9T ;6T、10T ;7T、11T ;8T、12T。其中，電磁線圈5T為第一、第五條形永磁體共用，其他類似的共用情況不再贅述。三缸活塞30上方的四個條形永磁體自上而下依次為第九、第十、第i^一、第十二永磁體31、32、33、34，與第九、第十、第i^一、第十二永磁體31、32、33、34的N、S極分別相對設(shè)置的電磁線圈自上而下依次為9TU3T ;10T、14T ;11T、15T ;12T、16T。四缸活塞40上方的四個條形永磁體自上而下依次為第十三、第十四、第十五、第十六永磁體41、42、43、44，與第十三、第十四、第十五、第十六永磁體41、42、43、44的N、S極 分別相對設(shè)置的電磁線圈自上而下依次為13TU7T ;14T、18T ;15T、19T ;16T、20T。通過控制器給相應(yīng)的電磁線圈通入不同方向的電流，使電磁線圈IT和5T對第ー永磁體11產(chǎn)生向上的斥力的同時對第二永磁體12產(chǎn)生向上的吸力；使電磁線圈2T和6T對第二永磁體12產(chǎn)生向上的斥力和同時對第三永磁體13產(chǎn)生向上的吸力；使電磁線圈3T和7T對第三永磁體13產(chǎn)生向上的斥力的同時對第四永磁體14產(chǎn)生向上的吸力；使電磁線圈4T和8T對第四永磁體14產(chǎn)生向上的斥力，從而通過支架帶動ー缸活塞10向上運(yùn)動。改變相應(yīng)電磁線圈的方向，驅(qū)動一缸活塞10向下運(yùn)動。例如當(dāng)曲軸在0度位置時，一缸活塞10位于下止點(diǎn)，此時通過控制器給電磁線圈IT通入正電流,給電磁線圈5T通入負(fù)電流,于是電磁線圈IT與第一永磁體11相對的一端形成S極，電磁線圈5T與第一永磁體11相對的一端形成S極，因此，電磁線圈IT和5T對第一永磁體11的兩極產(chǎn)生向上的斥力，并對第二永磁體12的兩極產(chǎn)生向上的吸力。與此同吋，電磁線圈2T通入負(fù)電流，電磁線圈6T通入正電流，電磁線圈3T通入正電流，電磁線圈TT通入負(fù)電流，電磁線圈4T通入負(fù)電流，電磁線圈8T通入正電流，于是電磁線圈2T和6T對第二永磁體12的兩極產(chǎn)生向上的斥力，并對第三永磁體13的兩極產(chǎn)生向上的吸力，電磁線圈3T和7T對第三永磁體13產(chǎn)生向上的斥力，對第四永磁體14產(chǎn)生向上的吸力；電磁線圈4T和8T對第四永磁體14產(chǎn)生向上的斥力。據(jù)此，驅(qū)動一缸活塞10向上運(yùn)動。同理，通過控制器給與ニ缸、三缸、四缸活塞上方的條形永磁體相對的電磁線圈通入不冋方向的電流，使~■缸活塞20向下運(yùn)動，ニ缸活塞30向上運(yùn)動，四缸活塞40向下運(yùn)動。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)到85度時，所有的電磁線圈全部斷電。當(dāng)曲軸由于慣性轉(zhuǎn)動到86度時，所有的電磁線圈再全部通入反向直流電流，直至曲軸運(yùn)動到上止點(diǎn)175度時斷電，以此類推，在曲軸連桿及飛輪的勢能作用，完成ー個0 360度的運(yùn)動周期。本實(shí)用新型中曲柄的轉(zhuǎn)動角度使用分電器獲得，發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動一周，分電器也轉(zhuǎn)動一周，把從分電器檢測到的需要通斷電的角度以信號形式傳給電子控制元件部分，控制電磁線圈產(chǎn)生對應(yīng)條形永磁體工作所需要的極性(分電器上裝有自動提前調(diào)整裝置，在離心カ的作用下產(chǎn)生了轉(zhuǎn)速越高提前角度越大的效果，提前角度以O(shè) 15度為佳)。此部分采用本領(lǐng)域的公知技術(shù)實(shí)現(xiàn)。對于四缸發(fā)動機(jī)，如果每缸活塞上安裝四塊條形永磁體，在轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)每分的情況下，大約可以有100千瓦時左右的功率輸出，計(jì)算公式如下單塊永磁體功率=(LXHXAXN)X2 面 X4 ±夾=(8X4X1. 5X25) X2X4 = 96千瓦時。式中L :條形永磁體的長度(厘米)；H :條形永磁體的高度(厘米);A :條形永磁體的密度(I. 5KG每平方厘米)；1轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/小時)?？傮w而言，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)(I)現(xiàn)有設(shè)計(jì)中，永磁鐵套設(shè)在活塞的頂端，且N、S極上、下設(shè)置，因此，每只活塞上只能安裝ー塊永磁鐵，輸出功率較小。而本實(shí)用新型中，永磁鐵為條形，N、S極左、右設(shè)置，因此條形永磁鐵的N、S兩極都可以受電磁線圈的驅(qū)動，輸出功率増加一倍。(2)本實(shí)用新型中，條形永磁體可以上、下間隔設(shè)置多塊，進(jìn)一歩成倍地増加了輸出功率。(3)左、右相鄰的兩缸活塞上的永磁體可以共用一個電磁線圈，降低了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本?？傊?，由于本實(shí)用新型中可以在ー個活塞上設(shè)置多個條形永磁體以及相對設(shè)置多組電磁線圈，因此同現(xiàn)有技術(shù)相比，可以成倍地提高發(fā)動機(jī)的輸出功率。本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人應(yīng)該得知在本實(shí)用新型的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本實(shí)用新型具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.電磁發(fā)動機(jī)，包括設(shè)置在發(fā)動機(jī)缸體內(nèi)的曲軸以及設(shè)置在所述曲軸上的若干活塞，其特征在于，所述活塞的頂面上固定設(shè)有支架，所述支架上固定設(shè)有若干上、下間隔設(shè)置的條形永磁體,每個所述條形永磁體的中軸線均與所述活塞的軸線垂直相交,所述缸體內(nèi)設(shè)有與每一個所述條形永磁體的兩極一一對應(yīng)設(shè)置的電磁線圈。
2.如權(quán)利要求I所述的電磁發(fā)動機(jī)，其特征在于，每一個所述支架上設(shè)有至少兩個上、下間隔設(shè)置的條形永磁體。
3.如權(quán)利要求2所述的電磁發(fā)動機(jī)，其特征在于，上、下相鄰的兩個所述條形永磁體同一側(cè)的兩端的極性相反。
4.如權(quán)利要求2所述的電磁發(fā)動機(jī)，其特征在于，左、右相鄰的兩個所述支架上，位于同一排的兩個所述條形永磁體的相對端極性相反。
5.如權(quán)利要求4所述的電磁發(fā)動機(jī)，其特征在于，設(shè)置在左、右相鄰的兩個活塞之間的電磁線圈，兩端分別與位于其左、右兩側(cè)的所述條形永磁體相應(yīng)。
6.如權(quán)利要求I至5項(xiàng)任一項(xiàng)所述的電磁發(fā)動機(jī),其特征在于,所述條形永磁體與相對應(yīng)的電磁線圈端面之間的間隙為2. 5 4mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電磁發(fā)動機(jī)，包括設(shè)置在發(fā)動機(jī)缸體內(nèi)的曲軸以及設(shè)置在所述曲軸上的若干活塞，所述活塞的頂面上固定設(shè)有支架，所述支架上固定設(shè)有若干上、下間隔設(shè)置的條形永磁體，每個所述條形永磁體的中軸線均與所述活塞的軸線垂直相交，所述缸體內(nèi)設(shè)有與每一個所述條形永磁體的兩極一一對應(yīng)設(shè)置的電磁線圈。本實(shí)用新型，活塞的上方設(shè)有若干上、下間隔布置的條形永磁體，并且在缸體上設(shè)置有與每一個條形永磁體一一對應(yīng)的電磁線圈，利用電磁線圈通電產(chǎn)生的電磁場和相應(yīng)條形永磁體之間的電磁力驅(qū)動相應(yīng)的活塞上下移動，實(shí)現(xiàn)動力輸出，由于條形永磁體的兩極均可以受電磁力的驅(qū)動，因此可以提供更大的動力輸出。
文檔編號H02N11/00GK202406067SQ201220003289
公開日2012年8月29日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者徐永峰 申請人:徐永峰