[发明专利]活塞进气二冲程直线发电系统

说明书

技术领域

本发明属于直线发电领域，特别是带辅助气缸，活塞进气，完全分离润滑的二冲程直线发电系统。

背景技术

直线发电系统具有机械损失小，压缩比可调，理论热机效率高的特点，但直线发电系统存在如何高效实现活塞和直线发电机动子往复运动的难点，现有直线发电系统实现直线往复运动分为以下几类：（1）双缸对置推挽工作（一缸压缩，一缸做功）二冲程发电系统；（2）单缸机械弹簧或辅助气缸弹簧二冲程或四冲程发电系统；（3）单纯电驱动四冲程或二冲程发电统，（4）双机械弹簧受迫振动式四冲程发电系统；从实现往复运动的难易程度来说，双缸对置推挽工作的二冲程发电系统最易实现，是实现实际运用的方案，但存在系统频率不高的问题，尤其是，二冲程发动机气缸润滑油的供油路径上至少存在供气口、排气口其中之一，润滑油混入混合气或废气中，增加污染，在注重环保的今天，排放问题是二冲程发动机发展的障碍，本发明的在先申请提出了带辅助气缸，活塞进气，完全分离润滑的二冲程直线发电系统，一定程度降低了二冲程对置直线发电系统的污染，提高了工作频率，但提高频率的辅助气缸有较大的能量损失，直线发电机提高效率的技术涉及较少，本发明专利申请是在先申请的基础上新增了直线发电机实施方案、活塞进气方案和整体式气缸体方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为：（1）降低二冲程对置直线发电系统的污染，（2）提高二冲程对置直线发电系统的工作频率，（3）提高直线发电机的效率。

本发明的具体方案为：在二冲程对置直线发电系统的基础上增加一个辅助气缸和一个与发电动子轴固定的活塞，总体结构为：中间是直线发电机，一边依次为直连电机气缸组件、下气缸盖、上水道段和气门驱动段，另一边依次为辅助气缸组件、连辅助气缸气缸组件、下气缸盖、上水道段和气门驱动段；两个发动机活塞、直线发电机动子以及辅助活塞用直线传动轴固定在一起；在发动机气缸顶部设电磁驱动排气门，在活塞上安装惯性驱动的进气门，活塞和传动轴为中空筒状，在直线电机动内筒和传动轴上设通气孔，空气从直线发电机的两端的进入直线发电机内部经中空传动轴、活塞、气门进入气缸，实现直流扫气，提高扫气效率；辅助气缸以气弹簧状态工作，提高系统工作频率，辅助气缸的工作气体采用低热比的气体（如R134a），辅助气缸安装调整工作压力的阀门，通过调整辅助气缸的压力来调整系统的工作频率。

可选的气缸润滑方案为：在活塞外周环带以下安装储油环，储油环为表面粗糙，具有褶皱或小孔的弹性环，气缸体底部安装气缸压板，气缸压板与气缸体集水腔之间采用O型圈密封，气缸压板上安装直线轴承和油封，气缸压板上径向分布一个进油孔和一个集油孔，进油孔在上部，出油孔在下部，进油孔的出口和出水孔的入口可位于直线轴承与油封之间，也可在直线轴承外部和直线轴承支撑台阶上留两个轴向油槽，与进油孔和出油孔相通。活塞运动到下止点附近时，润滑油喷在储油环上，并排出多余的润滑油，活塞向上止点运动的早期，油环内的剩余油对气缸壁起润滑作用，在活塞向上止点运动到中后期时，活塞为减速运动，储油环中润滑油依靠惯性向油环中运动，提高上止点附近气缸壁的润滑效果。

  为了实现活塞上的进气门正常开闭，优选的驱动方案为惯性气门驱动，气门按常规气门装配，并在活塞上安装可轴向滑动的重力块，重力块在活塞运动到下止点前后产生相对于活塞的运动，惯性气门驱动臂机构或液压机构将重力块产生的惯性力变向后驱动气门。