[發(fā)明專利]一種具有偏心輪滑塊起動機(jī)構(gòu)的直線發(fā)動機(jī)系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210253795.8
• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN103032163A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王哲;尹兆雷;吳虎威;李惠聰;鄧俊;胡玉巖;孫晨樂;章桐
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: F02B75/32
• 分類號: F02B75/32;F02B75/24;F02N11/00;F02N15/02;F02D43/00
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及特種發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有偏心輪滑塊起動機(jī)構(gòu)的直線發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

直線發(fā)動機(jī)是一種新型的動力系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)一般包括兩個軸向?qū)χ玫臍飧住邭庀洹⒒钊B桿組件，沿軸向做直線往復(fù)運動。與傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)相比，直線發(fā)動機(jī)取消了傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，將兩個活塞同軸直線連接，減少了曲軸與軸承所產(chǎn)生的大量摩擦熱，且直線發(fā)動機(jī)運動的過程中，活塞不會受到側(cè)向力的作用，摩擦損失大大減少，具有零件數(shù)量少、質(zhì)量輕、機(jī)械損失少、效率高等特點。而且直線發(fā)動機(jī)中采用二沖程發(fā)動機(jī)，具有機(jī)械效率高、旋轉(zhuǎn)力矩小、結(jié)構(gòu)簡單及體積小質(zhì)量輕等優(yōu)勢。由于取消了傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，直線發(fā)動機(jī)的起動是一個主要的難點，而且二沖程發(fā)動機(jī)普遍采用化油器式供油方式，該供油方式存在易氣阻、燃油系統(tǒng)容易結(jié)冰、加減速過渡響應(yīng)延遲、控制精度低等缺點。本發(fā)明基于直線發(fā)動機(jī)的設(shè)計理念，利用自主搭建的偏心輪滑塊起動系統(tǒng)，實現(xiàn)了直線發(fā)動機(jī)的方便起動及功率輸出，而且本發(fā)明對原二沖程發(fā)動機(jī)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改造，設(shè)計了相配套的電控噴油系統(tǒng)，實現(xiàn)了直線發(fā)動機(jī)循環(huán)進(jìn)氣量、循環(huán)噴油量及空燃比的精確控制，進(jìn)一步提高了直線發(fā)動機(jī)的效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、能源利用效率高、使用方便的具有偏心輪滑塊起動機(jī)構(gòu)的直線發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種具有偏心輪滑塊起動機(jī)構(gòu)的直線發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括活塞連桿組件、掃氣箱、氣缸體、氣缸蓋、偏心輪滑塊機(jī)構(gòu)、飛輪、起動電機(jī)、節(jié)氣門體、噴油器、火花塞及控制器，所述的活塞連桿組件的兩端由內(nèi)向外依次連接掃氣箱、氣缸體及氣缸蓋，所述的偏心輪滑塊機(jī)構(gòu)包括滑塊及與滑塊連接的偏心輪，所述的滑塊與活塞連桿組件的中部固定連接，所述的飛輪與偏心輪同軸連接，所述的起動電機(jī)與飛輪通過齒圈連接，所述的節(jié)氣門體與掃氣箱固定連接，所述的噴油器設(shè)在節(jié)氣門體上，所述的火花塞設(shè)在氣缸蓋上，所述的控制器電氣連接噴油器及火花塞。

所述的活塞連桿組件上設(shè)有直線位移傳感器及霍爾傳感器，所述的直線位移傳感器及霍爾傳感器電氣連接控制器，向控制器傳遞活塞的瞬時位移與運動頻率。

所述的節(jié)氣門體上還設(shè)有節(jié)氣門位置傳感器及空氣流量傳感器，所述的節(jié)氣門位置傳感器及空氣流量傳感器均與控制器電氣連接，控制器控制著節(jié)氣門的開度。

所述的掃氣箱連接排氣管，所述的排氣管上設(shè)有氧傳感器，所述的氧傳感器與控制器連接。

控制器通過氧傳感器、節(jié)氣門位置傳感器及空氣流量傳感器實現(xiàn)燃燒空燃比的精確控制，通過直線位移傳感器及霍爾傳感器實時控制直線發(fā)動機(jī)的運轉(zhuǎn)。

所述的控制器連接直線發(fā)動機(jī)控制界面。

所述的偏心輪滑塊機(jī)構(gòu)不僅可以順利起動直線發(fā)動機(jī)，而且儲存能量使直線發(fā)動機(jī)越過失火循環(huán)并對活塞進(jìn)行一定的限位，保證恰當(dāng)?shù)陌l(fā)動機(jī)壓縮比。另外該機(jī)構(gòu)可以作為直線發(fā)動機(jī)的功率輸出機(jī)構(gòu)，保證能量的傳輸。

起動電機(jī)帶動輕量化的飛輪旋轉(zhuǎn)，飛輪的旋轉(zhuǎn)通過偏心輪滑塊機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為活塞連桿組件的直線往復(fù)運動，從而壓縮氣缸體內(nèi)的可燃混合氣，控制器控制火花塞點火，則直線發(fā)動機(jī)順利起動。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕，而且本發(fā)明采用二沖程發(fā)動機(jī)，取消了曲柄連桿機(jī)構(gòu)，降低了軸承及曲軸的摩擦損耗，取消了活塞與氣缸的側(cè)向力，進(jìn)一步減小了發(fā)動機(jī)摩擦損失；本發(fā)明采用了偏心輪滑塊起動機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)了直線發(fā)動機(jī)的順利起動和功率輸出，并設(shè)計了相應(yīng)的電控噴油系統(tǒng)及數(shù)字式點火系統(tǒng)，開發(fā)了相應(yīng)的控制器，實現(xiàn)了燃燒空燃比的精確控制，因此與其他形式的發(fā)動機(jī)相比，本發(fā)明在能源利用效率、輸出功率、機(jī)械結(jié)構(gòu)、使用的方便性等方面均具有明顯優(yōu)勢。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及信號傳輸示意圖；

圖2為直線發(fā)動機(jī)控制界面圖；

圖3為本發(fā)明電控噴油及點火信號時序圖；

圖4為起動轉(zhuǎn)速及缸壓變化圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實施例