[發明專利]包括感應線圈的汽缸襯墊及使用其的混合內燃機和動力系

在審

• 申請號: 201910382337.6
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN110529281A
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: A·康塞爾萊里
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F02F11/00
• 分類號: F02F11/00;F02F3/00;B60K6/24
• 代理公司: 44205 廣州嘉權專利商標事務所有限公司
• 代理人: 林偉峰<國際申請>=<國際公布>=<進入

混合內燃機(HICE)包括限定一個或多個缸膛的發動機缸體、設置在一個或多個缸膛中的每一個內的汽缸襯墊，和包括永磁體的活塞。每個汽缸襯墊包括非鐵磁性材料和包封在非鐵磁性材料內的感應線圈。每個活塞的永磁體可以經由附屬感應線圈接收的電功率往復移動，或者反復地傳輸穿過感應線圈的高度以產生電能。車輛的混合動力系包括HICE、電能存儲裝置和電力電子模塊，該電力電子模塊配置為在一個或多個汽缸襯墊中的每一個和能量儲存裝置之間傳遞所產生的電能。與車輪接合的馬達/發電機可以經由其制動驅動車輪或產生動力。

引言

在內燃機(ICE)的燃燒循環期間，空氣/燃料混合物被提供給ICE的發動機缸體內的汽缸。空氣/燃料混合物被壓縮和/或點燃并燃燒以經由定位在汽缸內的往復活塞提供輸出轉矩。

發明內容

提供了用于混合內燃機(HICE)的汽缸襯墊，并且其包括非鐵磁性材料的管狀主體和感應線圈，該非鐵磁性材料的管狀主體具有高度、由內徑和外徑限定的厚度和配置為對應于發動機缸體缸膛的內輪廓的外輪廓，該感應線圈在管狀主體的內徑和外徑之間包封在非鐵磁性材料內。非鐵磁性材料可以是陶瓷材料。陶瓷材料可以是二氧化鈰穩定的氧化鋯。與感應線圈直接接觸的非鐵磁性材料可以是非導電的。

提供了一種混合內燃機(HICE)，且其包括限定一個或多個缸膛的發動機缸體、設置在一個或多個缸膛中的每一個內的汽缸襯墊，和活塞，該活塞具有設置在一個或多個汽缸襯墊中的每一個內的頭部并且包括永磁體。每個汽缸襯墊可包括具有高度和由內壁和外壁限定的厚度的非鐵磁性材料的管狀主體，和在管狀主體的內壁和外壁之間包封在非鐵磁性材料內的感應線圈，其中外壁形成配置為對應于其相應缸膛的內輪廓的輪廓。非鐵磁性材料可以是陶瓷材料。燃燒可以在每個汽缸中，至少部分地在其感應線圈限定的體積內發生。一個或多個活塞中的每一個可以聯接到曲軸。感應線圈的高度可以在永磁體的上死點位置上方和在永磁體的下死點位置下方延伸。HICE可以通過將一個或多個汽缸襯墊中的每一個引入到缸膛中的一個或多個而由內燃機轉換成。每個活塞可以經由附屬于每個汽缸的感應線圈接收的電功率而在其附屬的汽缸內往復運動。燃燒引起的每個活塞頭的往復運動可以反復地將其永磁體運輸穿過附屬汽缸襯墊的感應線圈的高度的至少一部分并且產生電能。可基于由感應線圈產生的電信號來確定活塞在汽缸內的位置。可以通過向感應線圈中的每一個輸送電功率來啟動HICE。

提供了一種車輛的混合動力系，并且其包括電能存儲裝置和混合內燃機(HICE)。HICE可包括限定一個或多個缸膛的發動機缸體、設置在一個或多個缸膛中的每一個內的汽缸襯墊，和活塞，該活塞具有設置在一個或多個汽缸襯墊中的每一個內的頭部并且包括永磁體。每個汽缸襯墊可包括具有高度和由內壁和外壁限定的厚度的非鐵磁性材料的管狀主體，和在管狀主體的內壁和外壁之間包封在非鐵磁性材料內的感應線圈，其中外壁形成配置為對應于其相應缸膛的內輪廓的輪廓。燃燒引起的每個活塞頭的往復運動可以反復地將永磁體運輸穿過感應線圈的高度的至少一部分并且產生電能。該混合動力系可以進一步包括電力電子模塊，該電力電子模塊配置為在一個或多個汽缸襯墊中的每一個和能量儲存裝置之間傳遞所產生的電能。混合動力系可以進一步包括馬達/發電機，該馬達/發電機電連接到電力電子模塊并且配置為(1)將從電力電子模塊接收的電功率轉換成驅動一個或多個車輪的牽引轉矩形式的機械功率，以及(2)由車輪制動產生電功率。每個活塞可以經由附屬于每個汽缸的感應線圈從電能存儲裝置接收的電功率而在其附屬的汽缸內往復運動。電力電子模塊可以包括一個或多個可控功率逆變器，該一個或多個可控功率逆變器配置使電功率在交流電和直流電之間轉換。該混合動力系可以進一步包括曲軸，該曲軸機械地聯接到一個或多個活塞中的每一個并且能夠將一個或多個活塞的往復運動轉換成旋轉運動。該混合動力系可以進一步包括HICE加熱器系統，該HICE加熱器系統包括能夠接收電功率、將電功率轉換為熱量、以及將熱量傳遞到冷卻劑的電阻器，該冷卻劑循環穿過HICE的一個或多個方面。

示例性實施例的其他目標、優點和新穎特征將從示例性實施例和附圖的以下詳細描述中變得顯而易見。

附圖說明

圖1示出了根據一個或多個實施例的混合內燃機的剖面側視圖。