一種永磁發(fā)動機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種永磁發(fā)動機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在已知的永磁發(fā)動機(jī)技術(shù)中，包括缸體、缸蓋、活塞、阻磁機(jī)構(gòu)、曲軸連桿機(jī)構(gòu)組成，其固定在缸蓋上固定有永磁鐵，活塞也為一塊永磁鐵，兩塊永磁鐵向?qū)γ鏋橄嗤瑯O性，在兩塊極性之間設(shè)有一塊由阻磁機(jī)構(gòu)控制的阻磁隔板，在阻磁隔板從關(guān)閉到完全開啟的過程中，兩塊永磁鐵之間的推力釋放是一由小到大的漸變的過程，永磁能只利用不到一半，沒有得到充分的利用；另外，活塞也為一塊永磁鐵，密度大，慣性大，在上下運(yùn)動到上下止點(diǎn)往反方向運(yùn)動時所消耗掉的磁能更多，同時對機(jī)械結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求也相應(yīng)的高；同時，阻磁機(jī)構(gòu)相對復(fù)雜。綜上所述，在已知的永磁發(fā)動機(jī)技術(shù)中，其永磁能利用率低，對機(jī)械結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求高，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，成本高，相應(yīng)的故障率高，可靠性差。
[0003]另外，現(xiàn)有的電動汽車所用的發(fā)動機(jī)是一種專用的電動機(jī)，這種電動機(jī)需要汽車專用的蓄電池對其持續(xù)的供電才能對外提供動力，這就對汽車專用的蓄電池的容量要求特別的大?，F(xiàn)有的電動汽車之所以普及難，就是因為對汽車專用的蓄電池的要求特別的高如:容量要大，充電要快，成本要低。但現(xiàn)實是汽車專用蓄電池容量小，充一次電只能行走100多公里，充電慢一般都要4-6小時，成本高。
[0004]如何克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種磁力釋放關(guān)閉無漸變過渡的過程，磁力釋放關(guān)閉堅決果斷，永磁能利用率高，機(jī)械結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求相對較低，機(jī)構(gòu)相對簡單，故障率低，成本低，同時又能解決現(xiàn)有的電動汽車充一次電行走公里短、充電慢、成本高的永磁發(fā)動機(jī)，是本發(fā)明研究的主要目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的:就是要克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種磁力釋放關(guān)閉無漸變過渡的過程，磁力釋放關(guān)閉堅決果斷，永磁能利用率高，機(jī)械結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求相對較低，機(jī)構(gòu)相對簡單，故障率低，成本低的永磁發(fā)動機(jī);同時又能徹底解決現(xiàn)有電動汽車需要頻繁充電、充電慢、需要建造大量充電粧、成本高的問題的一種永磁發(fā)動機(jī)。
[0006]為了實現(xiàn)以上的目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種永磁發(fā)動機(jī)，包括缸體、缸蓋、油底蓋、曲軸連桿機(jī)構(gòu)，其特征是還包括磁通回路換向電路裝置(同日另案申請)，其中磁通回路換向電路裝置還包括磁通回路換向電路及磁通回路換向直流電磁鐵和與磁通回路換向直流電磁鐵對應(yīng)相配的感應(yīng)開關(guān)及感應(yīng)凸輪，所述缸體內(nèi)包含一個及以上的磁缸，每個磁缸內(nèi)有一對固定在缸蓋上的磁軛，兩塊磁軛之間的兩端分別有一塊永磁鐵及一塊磁通回路換向直流電磁鐵與之相連接，其中纏繞在電磁鐵上的線圈通過電磁鐵電源接入電極與磁通回路換向電路的輸出端相連接，磁缸內(nèi)與磁軛端面相對的方位設(shè)置有一塊被吸塞，被吸塞通過被吸塞銷與連桿的一端相鉸接，連桿的另一端與曲軸的曲拐相鉸接，每個磁缸內(nèi)的磁通回路換向直流電磁鐵設(shè)有一個對應(yīng)的感應(yīng)凸輪固定于曲軸伸出缸體外一端的主軸上，感應(yīng)凸輪上設(shè)有開磁感應(yīng)凸點(diǎn)和閉磁感應(yīng)凸點(diǎn)，兩個感應(yīng)凸點(diǎn)之間相隔180°，每個感應(yīng)凸輪設(shè)有一感應(yīng)開關(guān)與之相對應(yīng)。當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動時，由啟動馬達(dá)帶動曲軸傳動，然后當(dāng)感應(yīng)凸輪上的開磁感應(yīng)凸點(diǎn)靠近感應(yīng)開關(guān)時，感應(yīng)開關(guān)輸出一個電信號給磁通回路換向電路，從而控制纏繞在電磁鐵上的線圈的電流方向，使電磁鐵的N極與永磁鐵的N極向同一磁軛方向，電磁鐵的S極與永磁鐵的S極極向另一磁軛方向。此時，磁力線從N極端緊挨的磁軛穿出，進(jìn)入S極端緊挨著的磁軛，并對被吸塞顯磁性，此時被吸塞處在下止點(diǎn)位置，被吸塞在磁場作用下向磁軛方向即上止點(diǎn)方向運(yùn)動，同時被吸塞帶動曲軸連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動，從而完成被吸塞的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。當(dāng)被吸塞運(yùn)動至上止點(diǎn)時，感應(yīng)凸輪上的閉磁感應(yīng)凸點(diǎn)靠近感應(yīng)開關(guān)時，感應(yīng)開關(guān)輸出一個電信號給磁通回路換向電路，使電磁鐵上纏繞的線圈改變其電流方向，從而改變磁通回路方向。此時電磁鐵的N極與永磁鐵的N極不在同一磁軛方向。此時，磁力線在永磁鐵、一磁軛、電磁鐵、另一磁軛鐵芯內(nèi)循環(huán)，不對外放磁。同時被吸塞借助曲軸的慣性，越過上止點(diǎn)，由曲軸帶動連桿將其拉向與磁軛相反的方向即下止點(diǎn)方向；當(dāng)被吸塞運(yùn)動至下止點(diǎn)時，感應(yīng)凸輪上的開磁感應(yīng)凸點(diǎn)靠近感應(yīng)開關(guān)，被吸塞向上運(yùn)動，帶動曲軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動;并不斷重復(fù)上述過程，使曲軸不停轉(zhuǎn)動。
[0007]進(jìn)一步的，以上所述的永磁發(fā)動機(jī)，在其缸體外壁上設(shè)有一臺啟動馬達(dá)，啟動馬達(dá)軸上裝有一鏈輪，其通過傳動鏈條與安裝在曲軸伸出缸體外一端的主軸上的鏈輪傳動連接。啟動馬達(dá)由蓄電池供電，以便于發(fā)動機(jī)的啟動。
[0008]進(jìn)一步的，以上所述的永磁鐵外表面繞有充磁線圈，充磁線圈與固定在缸蓋上的永磁充磁接入電極相連接，當(dāng)永磁鐵失磁或磁性不足時，可由永磁充磁接入電極接到充磁機(jī)上給永磁鐵充磁。
[0009]進(jìn)一步的，以上所述的缸體外設(shè)置有一套冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，包括循環(huán)水栗、散熱器、輸水管，其中，循環(huán)水栗上的水栗帶輪通過水栗傳動帶與安裝在曲軸伸出缸體外另一端的主軸上的帶輪傳動連接，當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動時可通過帶輪給循環(huán)水栗提供動力。磁缸壁與缸體之間為空腔結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁有冷卻液。當(dāng)被吸塞及曲軸連桿機(jī)構(gòu)做機(jī)械運(yùn)動時，由于摩擦生熱，當(dāng)電磁鐵上纏繞的線圈頻繁改變電流方向時，在被吸塞表面可能產(chǎn)生渦流，并因此生熱。設(shè)置冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，可為發(fā)動機(jī)保持在一個正常的工作溫度環(huán)境下工作。
[0010]進(jìn)一步的，以上所述的缸體外壁設(shè)置有一直流發(fā)電機(jī)，直流發(fā)電機(jī)上設(shè)有一帶輪，其通過傳動帶與安裝在曲軸伸出缸體外另一端的主軸上的另一帶輪傳動連接。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動，給發(fā)電機(jī)提供動力，從而使直流發(fā)電機(jī)同時給磁通回路換向電路供電和給蓄電池充電。[0011 ] 進(jìn)一步的，以上所述的被吸塞頂上設(shè)計有一個及以上的吸塞卸阻氣孔其側(cè)裙也設(shè)有吸塞卸阻氣道結(jié)構(gòu)，每個磁缸內(nèi)的一對磁軛與磁缸壁和永磁鐵及磁通回路換向直流電磁鐵間均設(shè)有磁軛卸阻氣道，對應(yīng)缸蓋上也開有卸阻氣孔，磁軛卸阻氣道通過缸蓋上的卸阻氣孔與大氣相通。這樣有便于磁缸內(nèi)的氣體進(jìn)出以減少被吸塞運(yùn)動時的阻力。
[0012]進(jìn)一步的，以上所述的被吸塞采用鐵鋁復(fù)合被吸塞(同日另案申請)，以減輕被吸塞的密度從而降低被吸塞的運(yùn)動慣性。
[0013]進(jìn)一步的，以上所述的感應(yīng)開關(guān)為接近開關(guān)。
[0014]從上述的技術(shù)方案中可知，由于對外磁力釋放或關(guān)閉是通過磁通回路換向電路裝置來控制電磁鐵的線圈電流方向來實現(xiàn)的。所以，無漸變過渡的過程，磁力釋放關(guān)閉堅決果斷，永磁能利用率高，機(jī)械結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求相對較低，機(jī)構(gòu)相對簡單，故障率低，成本低。同時，本發(fā)明的永磁發(fā)動機(jī)，對外做功主要是永磁能，所消耗的的電能主要是用來通過電磁鐵線圈電流方向的改變來實現(xiàn)對外釋放或關(guān)閉磁能，也有一部分也參與對外做功。而本發(fā)明的永磁發(fā)動機(jī)一旦啟動，其磁通回路換向直流電磁鐵所需的電能又能從永磁能通過直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換而來，而蓄電池僅僅是普通的蓄電池，是為發(fā)動機(jī)瞬間啟動時提供電源。這樣就解決了現(xiàn)有的電動汽車對蓄電池要求容量高、充電快的要求，從而從根本上解決了現(xiàn)有的電動汽車成本高的問題，也無需建造大量的充電粧。
[0015]為了更好地說明本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合圖示實施例作進(jìn)一步的說明。
【附圖說明】
[0016]圖1為永磁發(fā)動機(jī)的主視圖圖2為圖1的K-K剖面圖
圖3為圖1的俯視圖圖4為圖3的晌視圖圖5為圖6的A-A剖面圖圖6為圖5的B-B剖面圖圖7為圖5的C-C剖面圖圖8為圖5的D-D剖面圖圖9為圖5的E-E剖面圖圖10為圖6的J-J剖面圖圖11為圖6的1-Ι剖面圖
圖12為四個磁缸各自對應(yīng)的感應(yīng)凸輪在同一時刻與之各自對應(yīng)的接近開關(guān)的相對應(yīng)位置圖
圖13為圖7的局部放大圖。
[0017]圖中:
1-缸體;2_缸蓋;3_油底殼;4_曲軸;5_連桿;6_曲軸的曲拐;7_永磁鐵;8_磁輒;9_磁路換向直流電磁鐵；10鐵鋁復(fù)合被吸塞；11-被吸塞銷；12-吸塞卸阻氣孔；13-吸塞卸阻氣道；14-磁軛卸阻氣道;15-缸蓋卸阻氣孔;16-啟動馬達(dá);17-小鏈輪;18-大鏈輪;19-鏈條;20-循環(huán)水栗;21-水栗帶輪;22-水栗驅(qū)動輪;23-水栗傳動帶;24直流發(fā)電機(jī);25-發(fā)電機(jī)帶輪;26-發(fā)電機(jī)驅(qū)動輪;27-發(fā)電機(jī)傳動帶;28-出水口； 29-冷卻液入口 ； 30-接近開關(guān);30.1_磁缸1對應(yīng)的接近開關(guān);30.2-磁缸2對應(yīng)的接近開關(guān);30.3-磁缸3對應(yīng)的接近開關(guān);30.4-磁缸4對應(yīng)的接近開關(guān)；31_感應(yīng)凸輪；31.1 -磁缸1對應(yīng)的感應(yīng)凸輪；31.2-磁缸2對應(yīng)的感應(yīng)凸輪；31.3-磁缸3對應(yīng)的感應(yīng)凸輪;31.4-磁缸4對應(yīng)的感應(yīng)凸輪;32-閉磁感應(yīng)凸點(diǎn)；33-開磁感應(yīng)凸點(diǎn)；34-冷卻液入口座；35-冷卻液;36-電磁鐵電源接入電極;37-永磁鐵充磁接入電極；38-磁力線；39-放油螺栓;40-磁缸;40.1_磁缸1 ； 40.2-磁缸2 ； 40.3-磁缸3 ； 40.4-磁缸4; 41-充磁線圈；42-曲軸的曲柄;43-接近開關(guān)支架;44-接入電極絕緣環(huán)。
【具體實施方式】
[0018]參照圖1、圖2、圖6本圖例為一種永磁發(fā)動機(jī)，包括缸體1、缸蓋2圖、油底殼3以及由曲軸4、連桿5構(gòu)成的曲軸連桿機(jī)構(gòu)。參照圖