对置活塞自由式发动机及汽车的制作方法

本申请涉及新能源动力技术领域，尤其是涉及一种对置活塞自由式发动机及汽车。

背景技术：

目前，新能源汽车是未来的发展趋势，当前市场上常见的新能源动力以纯电动和油电混合为主，纯电动车动力强劲，安静，振动小，但受限于续航里程，油电混合可实现节能和较长里程续航等优点，但动力总成体积大，质量重，依然存在传统内燃机热效率低等问题。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种对置活塞自由式发动机及汽车，以解决现有技术中存在的新能源动力以纯电动和油电混合为主，续航里程短，以油电混合为主时，动力混合总成体积大，质量重，热效率低的技术问题。

本申请提供了一种对置活塞自由式发动机，包括：第一缸体、第二缸体、对置式活塞、永久磁铁以及线圈组；其中，所述第一缸体位于所述线圈的一侧，所述第二缸体位于所述线圈的另一侧；所述第一缸体内设置有第一通道，所述第二缸体内设置有第二通道，且所述第一通道、所述线圈组的内部中空处以及所述第二通道顺次相连通，并形成运动空腔；所述永久磁铁套设在所述对置式活塞的外部，所述对置式活塞及所述永久磁铁均设置在所述运动空腔内，且所述对置式活塞用于在所述运动空腔内滑动，并带动所述永久磁铁切割所述线圈组的磁感线；所述第一缸体还设置有第一排气道、以及与所述第一通道、所述线圈组的内部中空处和外界均相连通的第一进气道；所述第二缸体还设置有第二排气道、以及与所述第二通道、所述线圈组内部中空处和外界均相连通的第二进气道。

在上述技术方案中，进一步地，所述对置活塞自由式发动机还包括第一喷油器、第一火花塞、第二喷油器以及第二火花塞；其中，所述第一喷油器嵌设在所述第一缸体内，所述第一喷油器用于向所述第一通道内喷油；所述第一火花塞也嵌设在所述第一缸体内，所述第一火花塞用于引燃置于所述第一通道内的油和空气的混合物；所述第二喷油器嵌设在所述第二缸体内，所述第二喷油器用于向所述第二通道内喷油；所述第二火花塞也嵌设在所述第二缸体内，所述第二火花塞用于引燃置于所述第一通道内的油和空气的混合物。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一缸体与所述线圈组之间设置有第一进气通道，所述第一进气通道的一端与外界相连通，所述第一进气通道的另一端与所述第一通道相连通；所述第一进气通道与外界相连通处还设置有第一单向阀；所述第二缸体与所述线圈组之间设置有第二进气通道，所述第二进气通道的一端与外界相连通，所述第二进气通道的另一端与所述第一通道相连通；所述第二进气通道与外界相连通处还设置有第二单向阀。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述对置活塞自由式发动机还包括第一空气流量传感器以及第二空气流量传感器；其中，所述第一空气流量传感器与所述第一单向阀相连接；所述第二空气流量传感器与所述第二单向阀相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述对置活塞自由式发动机还包括外壳、第一盖板以及第二盖板；其中，所述外壳罩设在所述线圈组的外部；所述第一盖板设置在所述外壳的一端与所述第一缸体之间，且所述第一进气通道设置在所述第一盖板内；所述第二盖板设置在所述外壳的相对的另一端与所述第二缸体之间，且所述第二进气通道设置在所述第二盖板上。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一缸体以及所述第二缸体对称设置于所述永久磁铁的两侧；所述第一缸体包括主体以及缸盖；所述主体为圆柱状结构，所述第一通道设置在所述主体上，且所述第一通道沿着所述主体的轴线方向贯穿于所述主体的两端；所述第一进气道以及所述第一排气道均设置在所述主体上；所述缸盖盖设在所述主体远离所述线圈组的一端上，用于封盖住所述主体。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一通道沿其延伸方向的投影落在所述线圈组的内部中空处；所述第二通道沿其延伸方向的投影也落在所述线圈组的内部中空处。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述对置式活塞包括第一活塞以及第二活塞；其中，所述第一活塞与所述第二活塞相插接在一起，且在相插接处通过螺纹可拆卸连接；所述永久磁铁套设在所述第二活塞上。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一活塞体以及所述第二活塞体均为阶梯轴状结构，且所述第一活塞体与所述第二活塞体同轴设置；所述第一活塞的径向尺寸沿着所述第一活塞朝向所述第二活塞依次减小；所述第二活塞的径向尺寸沿着所述第二活塞朝向所述第一活塞依次减小。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一活塞为二阶阶梯轴状结构；所述第二活塞为三阶阶梯轴状结构。

本申请还提供了一种对置活塞自由式发动机的工作方法，包括以下步骤：

第一单向阀开启进气，当达到第一预设时间，第二单向阀开启进气，当第一空气流量传感器识别到所述第一单向阀进气结束、以及第二空气流量传感器识别到所述第二单向阀进气结束时，第一通道内喷油并点火，对置式活塞在烟气的推动下在运动空腔内朝向第二通道一侧运动；

当所述对置式活塞运动至所述运动空腔的端部时，第二单向阀开启进气，当达到第二预设时间，第一单向阀开启进气，当所述第二空气流量传感器识别到第二单向阀进气结束、以及所述第一空气流量传感器识别到第一单向阀进气结束时，第二通道内喷油并点火，对置式活塞在烟气的推动下在所述运动空腔内朝向第一通道一侧运动；

重复以上工作过程，使得对置式活塞在所述运动空腔内往复运动。

本申请还提供了一种汽车，包括上述任一技术方案所述的对置活塞自由式发动机，因而，具有该装置的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的对置活塞自由式发动机，包括：第一缸体、第二缸体、对置式活塞、永久磁铁以及线圈组，第一缸体位于线圈的一侧，第二缸体位于线圈的另一侧，第一缸体内设置有第一通道，第二缸体内设置有第二通道，且第一通道、线圈组的内部中空处以及第二通道顺次相连通，并形成运动空腔，永久磁铁套设在对置式活塞的外部，对置式活塞及永久磁铁均设置在运动空腔内，且对置式活塞用于在运动空腔内滑动，并带动永久磁铁切割线圈组的磁感线；第一缸体还设置有第一进气道，第一进气道用于将外界输入的空气输送至第一通道、线圈组的内部中空处内，第一缸体还设置有第一排气道，用于排出第一通道内产生的废气，同理，第二缸体还设置有第二进气道，第二进气道用于将外界输入的空气输送至第二通道、线圈组的内部中空处内，第二缸体还设置有第二排气道，用于排出第二通道内产生的废气。

本对置活塞自由式发动机的工作过程可举例如下：本对置活塞自由式发动机初始状态时，对置式活塞位于第一缸体内的第一通道的左端时，即对置式活塞与第一缸体的内侧壁相抵，此时，对置式活塞封盖住第一排气道，永久磁铁将线圈组内部的中空处分隔为第一空间以及第二空间，且第一空间远小于第二空间，且第一进气管道与第一空间相连通，第二空间、第二进气管道以及第二排气管道顺次相连通。当本对置活塞自由式发动机工作时，从外界向第一进气道内通入空气，间隔第一时间后从外界向第二通道内通入空气，再向第二通道内喷油，油和空气的混合物依次经过第二通道、第二进气道、第二空间、永磁铁与线圈组之间的间隙、第一空间、第一进气道、第一通道以及对置式活塞与第一缸体内壁之间的间隙最终进入到第一缸体的第一通道内的左端，当第一通道以及第二通道内均进气结束后，此时在第一通道内点燃此油和空气的混合物，混合物燃烧产生的烟气的冲击力迅速推动对置式活塞朝向第二缸体运动，即对置式活塞带动其上的永久磁铁迅速向第二缸体运动，使得第一空间变大，并且产生负压，因而外界的空气继续进入到第一进气道内，显然，第二空间的尺寸变小，由于气和油的混合物受到压缩，进而产生正压，因而此时外界的空气不会进入到第二进气道内，随着对置式活塞继续向左运动，第二空间内的空气和油的混合物逐渐通过第二进气道排入第二通道内，再由第二通道排出至排气管道，使得对置式活塞能够顺次向左运动，且当对置式活塞运动至第二通道的最右端时，第一空间以及第二空间内均达到正压，均不再由第一进气道以及第二进气道从外界进入空气，此时对置式活塞的位置与初始状态相反，对置式活塞封盖住第二排气道，且第二进气管道与第二空间相连通，第一空间、第一进气管道以及第一排气管道顺次相连通，在重复以上相反的过程进而实现对置式活塞的往复运动。可见，在对置式活塞带动其外部的永久磁铁往复运动的过程中，永久磁铁不断切割磁感线，进而不断地向外界提供电能，作为能量源，尤其是应用在电动工作方法上，可提高续航里程，此外，本对置活塞自由式发动机的部件少，质量轻，尤其可降低工作方法整体的重量。

本对置活塞自由式发动机能够通过向第一缸体或者第二缸体内输入油和空气，并通过点燃此油和空气的混合物，产生驱动力，驱动对置式活塞在第一缸体以及第二缸体内往复运动，且在往复运送的过程中，对置式活塞带动其外部的永久磁铁不断地切割线圈组内部的磁感线，从而不断地产生电能，为电动工作方法中的设备等供电，本对置活塞自由式发动机取消传统内燃机曲柄连杆机构、配气机构二冲程内燃机(降低燃油消耗，大幅提高热效率)，此外，本对置活塞自由式发动机的部件少，质量轻，无润滑油润滑，降低燃油消耗，采用风冷，降低燃油消耗，提高热效率，通过不断进入的新鲜空气为永磁铁和线圈活塞降低温度。

本申请提供的工作方法，包括上述所述的对置活塞自由式发动机，因而，通过对置活塞自由式发动机的对置活塞带动其上的永久磁铁在线圈内往复运送，切割线圈的磁感线，从而产生电能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的对置活塞自由式发动机的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的对置活塞自由式发动机的又一结构示意图；

图3为图1在A-A截面的剖视图(对置活塞自由式发动机处于初始状态的结构示意图)；

图4为图1在A-A截面的又一剖视图(对置活塞自由式发动机处于工作过程中的结构示意图)；

图5为图1在A-A截面的又一剖视图(对置活塞自由式发动机处于工作结束时的结构示意图)；

图6为本申请实施例提供的对置式活塞的结构示意图。

图7为本申请实施例提供的对置活塞自由式发动机工作方法的流程图。

附图标记：

1-第一缸体，101-第一通道，102-第一进气道，103-第一排气道，104-主体，105-缸盖，2-第二缸体，201-第二通道，202-第二进气道，203-第二排气道，3-对置式活塞，301-第一活塞，302-第二活塞，4-永久磁铁，5-线圈组，501-第一空间，502-第二空间，6-第一喷油器，7-第一火花塞，8-第二喷油器，9-第二火花塞，10-第一进气通道，11-第一单向阀，12-第二进气通道，13-第二单向阀，14-外壳，15-第一盖板，16-第二盖板。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。

基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参照图1至图7描述根据本申请一些实施例所述的对置活塞自由式发动机及汽车。

参见图1至图5所示，本申请的实施例提供了一种对置活塞自由式发动机，包括：第一缸体1、第二缸体2、对置式活塞3、永久磁铁4以及线圈组5；其中，第一缸体1位于线圈的一侧，第二缸体2位于线圈的另一侧；第一缸体1内设置有第一通道101，第二缸体2内设置有第二通道201，且第一通道101、线圈组5的内部中空处以及第二通道201顺次相连通，并形成运动空腔；永久磁铁4套设在对置式活塞3的外部，对置式活塞3及永久磁铁4均设置在运动空腔内，且对置式活塞3用于在运动空腔内滑动，并带动永久磁铁4切割线圈组5的磁感线；第一缸体1还设置有第一排气道103、以及与第一通道101、线圈组5的内部中空处和外界均相连通的第一进气道102；第二缸体2还设置有第二排气道203、以及与第二通道201、线圈组5内部中空处和外界均相连通的第二进气道202。

本申请提供的对置活塞自由式发动机，包括：第一缸体1、第二缸体2、对置式活塞3、永久磁铁4以及线圈组5，第一缸体1位于线圈的一侧，第二缸体2位于线圈的另一侧，第一缸体1内设置有第一通道101，第二缸体2内设置有第二通道201，且第一通道101、线圈组5的内部中空处以及第二通道201顺次相连通，并形成运动空腔，永久磁铁4套设在对置式活塞3的外部，对置式活塞3及永久磁铁4均设置在运动空腔内，且对置式活塞3用于在运动空腔内滑动，并带动永久磁铁4切割线圈组5的磁感线；第一缸体1还设置有第一进气道102，第一进气道102用于将外界输入的空气输送至第一通道101、线圈组5的内部中空处内，第一缸体1还设置有第一排气道103，用于排出第一通道101内产生的废气，同理，第二缸体2还设置有第二进气道202，第二进气道202用于将外界输入的空气输送至第二通道201、线圈组5的内部中空处内，第二缸体2还设置有第二排气道203，用于排出第二通道201内产生的废气。

本对置活塞自由式发动机的工作过程可举例如下：本对置活塞自由式发动机初始状态时，对置式活塞3位于第一缸体1内的第一通道101的左端时，即对置式活塞3与第一缸体1的内侧壁相抵，此时，对置式活塞3封盖住第一排气道103，永久磁铁4将线圈组5内部的中空处分隔为第一空间501以及第二空间502，且第一空间501远小于第二空间502，且第一进气管道与第一空间501相连通，第二空间502、第二进气管道以及第二排气管道顺次相连通。当本对置活塞自由式发动机工作时，从外界向第一进气道102内通入空气，间隔第一时间后从外界向第二通道201内通入空气，再向第二通道201内喷油，油和空气的混合物依次经过第二通道201、第二进气道202、第二空间502、永磁铁与线圈组5之间的间隙、第一空间501、第一进气道102、第一通道101以及对置式活塞3与第一缸体1内壁之间的间隙最终进入到第一缸体1的第一通道101内的左端，当第一通道101以及第二通道201内均进气结束后，此时在第一通道101内点燃此油和空气的混合物，混合物燃烧产生的烟气的冲击力迅速推动对置式活塞3朝向第二缸体2运动，即对置式活塞3带动其上的永久磁铁4迅速向第二缸体2运动，使得第一空间501变大，并且产生负压，因而外界的空气继续进入到第一进气道102内，显然，第二空间502的尺寸变小，由于气和油的混合物受到压缩，进而产生正压，因而此时外界的空气不会进入到第二进气道202内，随着对置式活塞3继续向左运动，第二空间502内的空气和油的混合物逐渐通过第二进气道202排入第二通道201内，再由第二通道201排出至排气管道，使得对置式活塞3能够顺次向左运动，且当对置式活塞3运动至第二通道201的最右端时，第一空间501以及第二空间502内均达到正压，均不再由第一进气道102以及第二进气道202从外界进入空气，此时对置式活塞3的位置与初始状态相反，对置式活塞3封盖住第二排气道203，且第二进气管道与第二空间502相连通，第一空间501、第一进气管道以及第一排气管道顺次相连通，在重复以上相反的过程进而实现对置式活塞3的往复运动。可见，在对置式活塞3带动其外部的永久磁铁4往复运动的过程中，永久磁铁4不断切割磁感线，进而不断地向外界提供电能，作为能量源，尤其是应用在电动工作方法上，可提高续航里程，此外，本对置活塞自由式发动机的部件少，质量轻，尤其可降低工作方法整体的重量。

本对置活塞自由式发动机能够通过向第一缸体1或者第二缸体2内输入油和空气，并通过点燃此油和空气的混合物，产生驱动力，驱动对置式活塞3在第一缸体1以及第二缸体2内往复运动，且在往复运送的过程中，对置式活塞3带动其外部的永久磁铁4不断地切割线圈组5内部的磁感线，从而不断地产生电能，为电动工作方法中的设备等供电，本对置活塞自由式发动机取消传统内燃机曲柄连杆机构、配气机构二冲程内燃机(降低燃油消耗，大幅提高热效率)，此外，本对置活塞自由式发动机的部件少，质量轻，无润滑油润滑，降低燃油消耗，采用风冷，降低燃油消耗，提高热效率，通过不断进入的新鲜空气为永磁铁和线圈活塞降低温度。

其中，可选地，线圈组5反向通电产生和永磁铁相反的磁场，通过磁场相斥进行压缩做工，可见，具有自启动的功能。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1至图5所示，对置活塞自由式发动机还包括第一喷油器6、第一火花塞7、第二喷油器8以及第二火花塞9；其中，第一喷油器6嵌设在第一缸体1内，第一喷油器6用于向第一通道101内喷油；第一火花塞7也嵌设在第一缸体1内，第一火花塞7用于引燃置于第一通道101内的油和空气的混合物；第二喷油器8嵌设在第二缸体2内，第二喷油器8用于向第二通道201内喷油；第二火花塞9也嵌设在第二缸体2内，第二火花塞9用于引燃置于第一通道101内的油和空气的混合物。

在该实施例中，第一喷油器6用于向第一通道101内喷洒油雾，油与第一通道101内进入的空气混合后，并通过火花塞点燃，产生的瞬间爆发力推动对置式活塞3朝向第一缸体1运动。同理，第二喷油器8用于向第二通道201内喷洒油雾，油与第二通道201内进入的空气混合后，并通过火花塞点燃，产生的瞬间爆发力推动对置式活塞3朝向第一缸体1运动。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图3至图5所示，第一缸体1与线圈组5之间设置有第一进气通道10，第一进气通道10的一端与外界相连通，第一进气通道10的另一端与第一通道101相连通；第一进气通道10与外界相连通处还设置有第一单向阀11；第二缸体2与线圈组5之间设置有第二进气通道12，第二进气通道12的一端与外界相连通，第二进气通道12的另一端与第一通道101相连通；第二进气通道12与外界相连通处还设置有第二单向阀13。

在该实施例中，空气通过第一单向阀11进入到第一进气通道10内，空气再经过第一进气道102输送至第一缸体1内的第一通道101内，且第一单向阀11可有效地避免空气回流，保证对置活塞自由式发动机工作的可靠性。同理，空气通过第二单向阀13进入到第二进气通道12内，空气再经过第二进气道202输送至第二缸体2内的第二通道201内，且第二单向阀13可有效地避免空气回流，保证对置活塞自由式发动机工作的可靠性。

在本申请的一个实施例中，优选地，对置活塞自由式发动机还包括第一空气流量传感器以及第二空气流量传感器；其中，第一空气流量传感器与第一单向阀11相连接；第二空气流量传感器与第二单向阀13相连接。(图中未示出)

在该实施例中，第一空气流量计用于检测第一单向阀11的进气开启以及进气结束；同理，第二空气流量计用于检测第二单向阀13的进气开启以及进气结束。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1和图3所示，对置活塞自由式发动机还包括外壳14、第一盖板15以及第二盖板16；其中，外壳14罩设在线圈组5的外部；第一盖板15设置在外壳14的一端与第一缸体1之间，且第一进气通道10设置在第一盖板15内；第二盖板16设置在外壳14的相对的另一端与第二缸体2之间，且第二进气通道12设置在第二盖板16上。

在该实施例中，第一盖板15封盖住外壳14和第一缸体1之间形成的间隙，同理，第二盖板16封盖住外壳14和第二缸体2之间形成的间隙，从而使整体结构更稳定。其中，第一盖板15可分别通过紧固件等与第一缸体1和外壳14相连接，第二盖板16也可分别通过紧固件与第二缸体2和外壳14相连接，当然，不仅限于此。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1至5所示，第一缸体1以及第二缸体2对称设置于永久磁铁4的两侧；第一缸体1包括主体104以及缸盖105；主体104为圆柱状结构，第一通道101设置在主体104上，且第一通道101沿着主体104的轴线方向贯穿于主体104的两端；第一进气道102以及第一排气道103均设置在主体104上；缸盖105盖设在主体104远离线圈组5的一端上，用于封盖住主体104。

在该实施例中，第一缸体1包括主体104以及缸盖105，通过打开缸盖105能够对缸体内进行检修等操作，便于后期的维护等。同理，第二缸体2也具有相同的结构。其中，可选地，缸盖105通过紧固件或者卡扣等与主体104形成可拆卸连接，但不仅限于此。

其中，主体104包括圆柱体以及多个翅片，多个翅片设置在圆柱体的外壁面上，当然，不仅限于此。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图3至图5所示，第一通道101沿其延伸方向的投影落在线圈组5的内部中空处；第二通道201沿其延伸方向的投影也落在线圈组5的内部中空处。

在该实施例中，线圈组5不会遮挡住第一缸体1的第一通道101、以及第二缸体2的第二通道201。此外，第一进气道102的一端能够贯穿第一缸体1靠近线圈组5的一端，第一进气道102的另一端能够贯穿于第一通道101的内侧壁，并与第一通道101相连通，其中，可选地，第一进气道102为弧形结构。同理，第二进气道202的一端能够贯穿第二缸体2靠近线圈组5的一端，第二进气道202的另一端能够贯穿于第二通道201的内侧壁，并与第二通道201相连通，其中，可选地，第二进气道202也为弧形结构。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图6所示，对置式活塞3包括第一活塞以及第二活塞；其中，第一活塞与第二活塞相插接在一起，且在相插接处通过螺纹可拆卸连接；永久磁铁4套设在第二活塞上。

在该实施例中，第一活塞体301的一端与第二活塞体302的一端相连接，因而两者作为一个整体可以实现联动操作，当受到一个动力源驱动后，两者即可同时沿着某一个方向运动，节省了能源。尤其当对置式活塞3应用到发动机上时，具体地，发电机包括缸体，缸体内嵌设有线圈，对置活塞位于限位圈，对置式活塞3外套设有永久磁铁4，且对置式活塞3能够带动永久磁铁4相对线圈移动，从而切割磁感线进行发电。

其中，第一活塞体301与第二活塞体302相插接在一起，并且在两者相插接处通过螺纹相连接，可见，以上结构实现了第一活塞体301与第二活塞体302的可拆卸连接，便于后期的拆卸维修以及更换等，避免了两者作为一体式结构时，如果损坏，只能整体更换，造成浪费的问题。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图6所示，第一活塞体301以及第二活塞体302均为阶梯轴状结构，且第一活塞体301与第二活塞体302同轴设置；第一活塞的径向尺寸沿着第一活塞朝向第二活塞依次减小；第二活塞的径向尺寸沿着第二活塞朝向第一活塞依次减小。

在该实施例中，第一活塞体301与第二活塞体302能够沿着同一轴线运动，避免发生倾斜、偏转等。第一活塞体301的径向尺寸以及第二活塞体302的径向尺寸均相向减小，使得第一活塞体301靠近第二活塞体302的端部与第二活塞体302靠近第一活塞体301的阶梯台之间形成一个限位槽，此限位槽用于安装永久磁铁4。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图6所示，第一活塞为二阶阶梯轴状结构；第二活塞为三阶阶梯轴状结构。

在该实施例中，由于第二活塞体302为三阶阶梯轴状结构，尤其当第二活塞体302的径向尺寸沿着第二活塞体302朝向第一活塞体301依次减小，按照此顺次，第二活塞体302包括顺次排布的第三第二阶阶梯轴、第二阶阶梯轴以及第一阶阶梯轴，且当第二活塞体302的一端插接在第一活塞体301内的一端内时，即径向尺寸最小的第三阶阶梯轴插设在第一活塞体301内，并与第一活塞体301的端部形成限位台阶，且第三阶梯轴的另一端与径向尺寸第二小的第二阶阶梯轴形成另一个限位台阶，两个限位台阶形成限位槽，限位槽用于防止永久磁铁4，限位槽能够对第二活塞体302上套设的永久磁铁4限位，以防止其左右窜动。

其中，可选地，第二阶阶梯轴以及第一阶阶梯轴顺次排布，且两者组成的结构与第一活塞体301关于限位槽对称设置。

综上，本对置活塞自由式发动机取消传统内燃机曲柄连杆机构、配气机构二冲程内燃机，降低燃油消耗，大幅提高热效率；采用风冷，降低燃油消耗，提高热效率；无润滑油润滑，降低燃油消耗；集成直流发电机，切割磁感线发电；采用双缸对置式活塞3往复运动，平顶活塞结构设计往复运动过程中不受旋转运动限制；缸内直喷，降低油耗，提高热效率；自起动，即线圈反向通电产生和永磁铁相反的磁场，通过磁场相斥进行压缩做工；发动机(自然吸气)进气从底端的单向阀进气，空气通过单向阀后，经过永磁铁和线圈产生的间隙，最终在压缩过程(单向阀关闭)挤压进燃烧室，通过不断进入的新鲜空气为永磁铁和线圈活塞降低温度；做工行程废气(热量)被导向发动机头部，热量管理直流发电机有助于发电效率。可见，本对置活塞自由式发动机采用成熟简单的二冲程工作原理，独特巧妙的进气设计，体积小、质量轻、机械效率高、能量转换损失小、自起动、不需要润滑油冷却润滑、振动小，维护成本低等优点，有效提升整车驱动电机续航里程。

如图7所示，本申请的实施例还提供一种对置活塞自由式发动机的工作方法，包括如下步骤：

步骤100、第一单向阀11开启进气，当达到第一预设时间，第二单向阀13开启进气，当第一空气流量传感器识别到第一单向阀11进气结束、以及第二空气流量传感器识别到第二单向阀13进气结束时，第一通道101内喷油并点火，对置式活塞3在烟气的推动下在运动空腔内朝向第二通道201一侧运动；

步骤200、当对置式活塞运动至运动空腔的端部时，第二单向阀13开启进气，当达到第三预设时间，第一单向阀11开启进气，当第二空气流量传感器识别到第二单向阀13进气结束、以及第一空气流量传感器识别到第一单向阀11进气结束时，第二通道201内喷油并点火，对置式活塞3在烟气的推动下在运动空腔内朝向第一通道101一侧运动；

步骤300、重复步骤100以及步骤200，使得对置式活塞3在运动空腔内往复运动。

在该实施例中，本对置活塞自由式发动机的工作过程可举例如下：本对置活塞自由式发动机初始状态时，对置式活塞3位于第一缸体1内的第一通道101的左端，此时，对置式活塞3封盖住第一排气道103，永久磁铁4将线圈组5内部的中空处分隔为第一空间501以及第二空间502，且第一空间501远小于第二空间502，且第一进气道102与第一空间501相连通，第二空间502、第二进气道202、第二通道201以及第二排气道203顺次相连通。当本对置活塞自由式发动机工作时，第一单向阀11开启进气，空气顺次经过第一单向阀11、第一进气通道10以及第一进气道102进入到第一通道101内，当达到第一预设时间时，第二单向阀13开启进气，空气顺次经过第二单向阀13、第二进气通道12以及第二进气道202进入到第二通道201内，再向第二通道201内喷油，油和空气的混合物依次经过第二通道201、第二进气道202、第二空间502、永磁铁与线圈组5之间的间隙、第一空间501、第一进气道102、第一通道101以及对置式活塞3与第一缸体1内壁之间的间隙最终进入到第一缸体1的第一通道101内的左端，此时在第一通道101内点燃此油和空气的混合物，混合物燃烧产生的烟气的冲击力迅速推动对置式活塞3朝向第二缸体2运动，即对置式活塞3带动其上的永久磁铁4迅速向第二缸体2运动，使得第一空间501变大，并且产生负压，因而外界的空气继续依次从第一单向阀11、第一进气通道10以及第一进气道102进入到第一通道101内，显然，第二空间502的尺寸变小，由于气和油的混合物受到压缩，进而产生正压，第二单向阀13关闭，对置式活塞在烟气推力的作用下继续朝向第二通道201的左端运动，当对置式活塞3运动到第二通道201的右端时，使得第一空间501以及第二空间502均产生正压，因而此时第一单向阀11也关闭，即此时第一单向阀11以及第二单向阀13均关闭，不再进气，此时对置式活塞3的位置与初始状态相反，对置式活塞3封盖住第二排气道203，且第二进气管道与第二空间502相连通，第一空间501、第一进气管道以及第一排气管道顺次相连通，在重复以上相反的过程进而实现对置式活塞3的往复运动。可见，在对置式活塞3带动其外部的永久磁铁4往复运动的过程中，永久磁铁4不断切割磁感线，进而不断地向外界提供电能，作为能量源，尤其是应用在电动工作方法上，可提高续航里程，此外，本对置活塞自由式发动机的部件少，质量轻，尤其可降低工作方法整体的重量。

本申请的实施例还提供了一种汽车，包括上述任一实施例所述的对置活塞自由式发动机，因而，具有该装置的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。