电弧放电急速加热压缩空气的活塞式二四冲程电动机的制作方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本发明涉及一种利用电弧放电急速加热压缩空气推动活塞作功的活塞式二冲程或四冲程电动机装置，能利用电源提供的电力产生强电弧放电使气缸中压缩气体急速加热爆胀推动活塞作功替代汽柴油活塞式二冲程或四冲程内燃发动机，成为一种使用电力和压缩空气产生推动力的活塞式二冲程或四冲程电动机，这种电力驱动的电动发动机适用于有更高耐久性、经济性和环保要求的领域。
【背景技术】
[0002]电源供电驱动的电动机都是利用定子中磁场与转子中电流之间产生的安培力作用运转的。依靠磁场中电流产生的安培力来驱动电动机的负载，驱动负载的能力取决于电动机中电流的大小。为获得持续的驱动力，要求电源持续的向电动机输出一定强度的电流。
[0003]利用活塞式二冲程或四冲程内燃发动机采用的吸气、压缩、爆燃和排气的四个过程为一个工作循环的工作原理和活塞式二或四冲程内燃发动机的机械结构。即在每一个工作循环中，活塞下行气缸吸入空气或混合气后，活塞上行压缩气缸中气体，活塞上止点喷油嘴向气缸中喷油点火或火花塞放电点燃缸内混合气爆燃，推动活塞下行作功，活塞再次上行高温废气被排出气缸。利用活塞式二或四冲程汽柴油内燃发动机的这一工作原理，借助于电源提供的电力产生的强电弧放电瞬间提升发动机中压缩空气的温度，使压缩空气迅速膨胀推动活塞下行作功。利用这两种动力装置的组合设计了一种新型的活塞式二冲程或四冲程的电动机装置。
【发明内容】
[0004]为了利用急速加热空气会使其迅速膨胀作功的物理特性，在汽柴油内燃发动机气缸中使用电弧火花塞产生强电弧放电，把气缸中活塞上行压缩的空气瞬间加热到很高的温度，使气缸中压缩空气爆胀推动活塞下行作功。通过进排气门，形成活塞式汽柴油内燃发动机二冲程或四冲程循环工作方式。成为具有电弧放电急速加热压缩空气爆胀特点的活塞式二四冲程电动机。
[0005]本发明提供一种活塞式二冲程或四冲程汽柴油内燃发动机的吸气、压缩、爆燃和排气四个工作状态为一个工作循环的工作原理和活塞式二冲程或四冲程的机械结构。即在汽柴油内燃发动机的每一个工作循环中，活塞下行气缸吸入空气后，活塞上行压缩气缸中气体，活塞到达上止点，电弧火花塞在气缸中产生强电弧放电，急速加热气缸内压缩空气，使压缩空气急速爆胀，推动活塞下行作功，活塞到达下止点后，活塞再次上行高温废气被排出气缸完成一个二冲程或四冲程的工作循环过程。这种新型工作方式的电动机是利用电源产生的强电弧放电加热压缩空气产生的爆胀力驱动曲轴运转工作的电动机装置。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:强电弧放电急速加热压缩空气的活塞式二冲程或四冲程电动机由进气摇背、电弧线、电弧火花塞、气缸盖、排气摇背、排气管、排气门、气缸、排气挺杆、排气挺杆座、排气凸轮轴齿轮、排气凸轮轴、机体、曲轴正时齿轮、曲轴、进气凸轮轴齿轮、进气凸轮轴、点火触发凸轮、无触点触发开关、触发开关线、进气挺杆座、连杆、活塞、强电弧发生器、进气门、进气管和进气挺杆组成。强电弧放电急速加热压缩空气的活塞式二冲程或四冲程电动机机体中的每一个气缸的气缸盖上都安装有进气门、排气门、电弧火花塞。点火触发凸轮轴、进气凸轮轴和排气凸轮轴的齿轮与曲轴正时齿轮啮合传动比为1:2的关系。使电动机曲轴每转两周气缸盖上电弧火花塞就产生一次强电弧放电，强电弧放电急速加热压缩空气推动电动机活塞运转作功一次。
[0007]此种电动机装置的一个完整工作过程类似于一个活塞式二冲程或四冲程发动机的工作循环过程。工作循环时，活塞下行进气门打开，通过进气管吸入空气，活塞到下至点进气门关闭，活塞上行压缩空气到上至点时，通过进气凸轮轴上的点火触发凸轮，触发无触点触发开关，无触点触发开关激发强电弧发生器通过电弧线连接的电弧火花塞在气缸中产生强电弧，强电弧放电急速加热气缸中的压缩空气，爆胀的气体推动活塞下行，当活塞到达下至点时排气门打开，活塞上行废气通过排气管排入到大气中，活塞上行到上止点时，排气门关闭，完成包括四个工作状态的完整的一次工作循环过程。
[0008]本发明的有益效果:利用强电弧放电的高温急速加热气缸中压缩空气产生的高爆胀力，推动气缸中的活塞作功的电动机装置。这种电动机利用电弧放电使中间空气介质受热膨胀产生推动力驱动活塞，实现电力间接驱动电动机运转工作的。这种电动机曲轴每两转点火触发凸轮控制无触点触发开关触发一次，使强电弧发生器驱动的电弧火花塞产生一次强电弧放电，电动机需要的电力供给是间歇性的。这对蓄电池或电力电源来说，不连续的间歇性电力输出，使电源输出更有耐力，更持久。蓄电池给有间歇性电力需求的电动机供电，使其对电源的供电强度的依赖程度大为降低，可有效提高电动汽车的连续续航能力。
【附图说明】
[0009]下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
[0010]图1是本强电弧放电急速加热压缩空气的活塞式二四冲程电动机的主视图。
[0011]图中:1、进气摇背2、电弧线3、电弧火花塞4、气缸盖5、排气摇背6、排气管7、排气门8、气缸9、排气挺杆10、排气挺杆座11、排气凸轮轴齿轮12、排气凸轮轴13、机体14、曲轴正时齿轮15、曲轴16、进气凸轮轴齿轮17、进气凸轮轴18、点火触发凸轮19、无触点触发开关20、触发开关线21、进气挺杆座22、连杆23、活塞24、强电弧发生器25、进气门26、进气管27、进气挺杆。
【具体实施方式】
[0012]在图中，进气管(26)连接进气门(25)，排气管(6)连接排气门(7)。气缸盖(4)连接气缸(8)，气缸(8)连接机体(13)，气缸盖(4)连接机体(13)，气缸(8)内部安装活塞(23)，活塞(23)连接连杆(22)，连杆(22)连接曲轴(15)，曲轴(15)连接曲轴正时齿轮
(14)，曲轴正时齿轮(14)与进气凸轮轴齿轮(16)和排气凸轮轴齿轮(11)啮合。进气凸轮轴齿轮(16)连接进气凸轮轴(17)，点火触发凸轮(18)在进气凸轮轴(17)上，进气凸轮轴(17)连接进气挺杆座(21)，进气挺杆座(21)连接进气挺杆(27)，进气挺杆(27)连接进气摇背(I)，进气摇背(I)连接进气门(25)。排气凸轮轴齿轮(11)连接排气凸轮轴(12)，排气凸轮轴(12)连接排气挺杆座(10)，排气挺杆座(10)连接排气挺杆(9)，排气挺杆(9)连接排气摇背(5)，排气摇背(5)连接排气门(7)。进气凸轮轴(17)、进气挺杆座(21)和进气挺杆(27)与排气凸轮轴(12)、排气挺杆座(10)和排气挺杆(9)安装在机体(13)上。电弧火花塞(3)、进气门(25)、进气管(26)、进气摇背(I)、排气摇背(5)、排气管￠)、排气门
(7)都固定在汽缸盖(4)上。无触点触发开关(19)连接触发开关线(20)，触发开关线(20)连接强电弧发生器(24)，强电弧发生器(24)连接电弧线(2)，电弧线(2)连接电弧火花塞
(3)，电弧火花塞(3)连接到气缸盖(4)上。强电弧发生器(24)连接到机体(13)上。
[0013]工作时，进气门(25)打开，活塞(23)下行，通过进气管(26)吸入空气，活塞(23)到达下止点后上行，进气门(25)关闭，压缩冲程后，活塞(23)到达上止点，通过进气凸轮轴
(17)上的点火触发凸轮(18)，触发无触点触发开关(19)，无触点触发开关(19)激发强电弧发生器(24)通过电弧线(2)电弧火花塞(3)在气缸(8)中产生强电弧，强电弧瞬间加热气缸(8)中的压缩空气，使压缩空气急速爆胀，推动活塞(23)下行作功，活塞(23)到达下止点后再次上行，排气门(7)打开，通过排气管(6)把废气排入大气中，完成一次包括四个工作状态的循环过程。实现在气缸中利用压缩空气在强电弧急速加热产生的爆胀力作用下，推动活塞下行作功，从而有效提高电动机的经济性、消除废气排放的目的。这是一种新型结构和工作原理的电动机。
【主权项】
1. 利用电力装置驱动电弧火花塞产生的电弧放电和活塞式二或四冲程汽柴油内燃发动机结构，获得一种新型结构和工作原理的电动机。一种利用电力装置驱动电弧火花塞产生的电弧放电急速加热气缸中压缩空气的活塞式二或四冲程电动机装置，它由进气摇背、电弧线、电弧火花塞、气缸盖、排气摇背、排气管、排气门、气缸、排气挺杆、排气挺杆座、排气凸轮轴齿轮、排气凸轮轴、机体、曲轴正时齿轮、曲轴、进气凸轮轴齿轮、进气凸轮轴、点火触发凸轮、无触点触发开关、触发开关线、进气挺杆座、连杆、活塞、强电弧发生器、进气门、进气管和进气挺杆组成。其特征是:每一个气缸的气缸盖上都有一个电弧火花塞、一对进排气门、一对进排气管，每一个活塞的一次完整的循环工作过程都包括一个二或四冲程的四个工作状态。点火触发凸轮触发无触点触发开关，无触点触发开关控制强电弧发生器，强电弧发生器驱动电弧火花塞。2.根据权利要求1所述的电弧急速加热压缩空气的活塞式二或四冲程电动机装置，其特征是:点火触发凸轮、进气和排气凸轮轴的齿轮与曲轴正时齿轮啮合传动比为1: 2的关系。3.根据权利要求2所述的电弧急速加热压缩空气的活塞式二或四冲程电动机装置，其特征是:电弧火花塞利用高压火花放电引弧产生电弧放电的工作原理，实现利用强电弧放电产生的高温瞬间加热气缸中的压缩空气，使压缩空气急速膨胀，推动活塞作功。4.根据权利要求3所述的利用高压火花放电引弧产生电弧放电的电动机的工作原理结构，其特征是:采用二冲程或四冲程汽柴油发动机的机械结构和工作原理，强电弧放电急速加热压缩空气产生活塞运动动力的电力驱动方式，是电动机和发动机的特点很好结合的驱动结构。
【专利摘要】一种使用汽柴油内燃发动机活塞式二或四冲程机械结构利用电弧放电急速加热气缸中压缩空气产生动力相结合的电动机。它由进气摇背、电弧线、电弧火花塞、气缸盖、排气摇背、排气管、排气门、气缸、排气挺杆、排气挺杆座、排气凸轮轴齿轮、排气凸轮轴、机体、曲轴正时齿轮、曲轴、进气凸轮轴齿轮、进气凸轮轴、点火触发凸轮、无触点触发开关、触发开关线、进气挺杆座、连杆、活塞、强电弧发生器、进气门、进气管和进气挺杆组成。该种电动机曲轴每转动两周，气缸盖上电弧火花塞电弧放电一次，电弧放电急速加热气缸中的压缩空气，使压缩空气爆胀推动气缸中的活塞作功一次，完成一个二或四冲程工作循环过程。
【IPC分类】F02B9/00
【公开号】CN105604678
【申请号】CN201410638021
【发明人】龙泽明, 郭士清, 陈光军, 陈思羽, 薛迪, 姜庆昌, 韩涛
【申请人】佳木斯大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2014年11月2日