一种双磁二冲程方缸发动机的制作方法

本实用新型涉及发动机领域，具体为一种双磁二冲程方缸发动机。

背景技术：

随着社会的发展，尤其是科学技术的进步，大大促进了社会生产力的飞速发展；尤其是工业化社会的到来，以蒸汽机等提供动力的机器设备的出现，更加促进了社会的高速发展与进步。

发动机（Engine）是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机（汽油发动机等）、外燃机（斯特林发动机、蒸汽机等）、电动机等。如内燃机通常是把化学能转化为机械能。发动机既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器：如汽油发动机、航空发动机。

车船等运动体实现运动主要是靠发动机做功，常规发动机主要为燃油发动机、燃气发动机，但一般能源消耗较大，费用也相对较高，并且对环境存在一定的污染，而电动发动机主要是电磁之间的转化，从而做功，实现清洁环保节能的驱动。公开号为CN201533267UD的专利公开了一种磁电机，利用磁材料同极相排、异性相吸的原理,使汽车发动机气缸上下往复运动,产生功能的一种磁电机。本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是:其活塞(2)活动装置在气缸(1)内,连接杆(4)装置在活塞(2)底部,且和曲轴(3)活动连接,永久磁铁(5)装置在活塞(2)上部,软铁(6)装置在气缸(1)上部,且和控制电路板(7)连接。其利用磁极材料同性相斥、异性相吸的原理，使汽车发动机气缸上下往复运动，从而产生功能。但其活塞缸的数量为1个，活塞缸工作效率不够高，并且不能根据发动机的动力和结构需要选择活塞缸的数量。

因此，改进上述现有技术中设备的结构，提高其工作效率，是一个值得研究的问题。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种可以根据动力和结构的需要选择缸体数量及外形尺寸，能够实现车船等运动体高效清洁节能驱动的双磁二冲程方缸发动机。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种双磁二冲程方缸发动机，包括通过线路15依次连接的电力组1、开关装置2、第一逆变器3、第二变频器4、电流控制器5和发动机机体6；所述的发动机机体6内设置有交变磁体8、活塞缸9、永磁体活塞10、链接栓11、弧形凹槽16、滚柱12、连杆13和曲轴14；

所述的发动机机体6上部设置有发动机盖7，所述线路15穿过发动机盖7与位于发动机盖7内部的交变磁体8连接，所述永磁体活塞10通过链接栓11、连杆13与曲轴14连接，所述滚柱12嵌于弧形凹槽16内并与活塞缸9内表面接触。

所述发动机通过第一逆变器3将电力组1所提供的直流电转变为交流电；

所述第二变频器4用于连续调整交变电流的频率；

所述电流控制器5用于连续调整交变磁体8的电流；

所述交变磁体8为多组并联设置，且均为同向同极配置；

所述永磁体活塞10与其相邻的永磁体活塞10为同向异极配置；

所述发动机的活塞缸9中的永磁体活塞10与交变磁体8异极相吸形成相吸冲程，或是永磁体活塞10与交变磁体8同极相斥形成相斥冲程时，永磁体活塞10均在做功；

所述发动机根据动力和结构需要选择活塞缸9的数量；

所述发动机根据动力和结构需要选择活塞缸9和永磁体活塞10外形尺寸；

所述发动机的活塞缸9和永磁体活塞10为矩形，所述永磁体活塞10上开有弧形凹槽12，所述滚柱12嵌于弧形凹槽16内并与活塞缸9内表面接触。

积极有益效果：本实用新型相比现有燃料发动机的优势：

1、所述发动机采用磁力推动，不需要燃烧任何固体、液体或气体燃料，节约天然燃料的低效利用消耗；

2、所述发动机无尾气排放，不会造成对环境的污染。同时，本发动机在运行过程中无燃料爆发过程，其声音主要产生于机械运行的摩擦，无需消音装置，可大幅度降低噪声污染。

3、所述发动机运动部位均为滚动摩擦，不会产生大量的热量，无需降温设施。同时，因不需要燃烧，对于发动机的启动环境没有要求，即可低温启动。

所述发动机对比现有电磁发动机的优势：

1、所述发动机采用逆变器3变直流供电为交流供电，使供给交变磁体8电流方向不断改变，从而使交变磁体8的N极S极改变，形成与永磁体活塞10相吸或相斥的交替变化。

2、所述发动机采用变频器4改变交变电流的变频次数，从而使交变磁体8的N极S极的次数改变，使得永磁体活塞10的往复运动次数改变，达到改变发动机转数的目的。

3、所述发动机采用电流控制器5改变供给交变磁体8电流的大小，从而改变交变磁体8上形成的电磁力（F1、F3）的大小，达到改变发动机动力的目的。

4、所述发动机为多缸9且相临缸体9内永磁体活塞10异极配置，即形成每个活塞10的运动均为连续运动，多个活塞10共同做功。

5、所述发动机为方缸发动机，即发动机的活塞缸9和永磁体活塞10为矩形。发动机可以根据动力和结构需要选择活塞缸9和永磁体活塞10外形尺寸，即在轴向距离（B、b向）一定的情况下，改变垂直于轴向（A、a向）的尺寸，便可增加或减小动力配置。

6、所述发动机的活塞缸9和永磁体活塞10为矩形，永磁体活塞10上开有弧形凹槽16，滚柱12嵌于弧形凹槽16内并与活塞缸9内表面接触，在永磁体活塞10运动时与活塞缸9形成滚动摩擦，提高永磁体活塞10的运行效率，减少因摩擦而造成的能量损失。

所述发动机对比现有电机驱动交通工具的优势：

1、所述发动机是利用永磁体10产生的磁力作为主要的驱动动力源，交变磁体8所产生的磁力作为副动力源占据驱动总动力的较小部分。因此，比电机驱动更节省电力。

2、除更换发动机外，原交通工具的结构设计可以不变更有利于交通工具的维修，以及备品备件的通用互换。

3、使用本发动机的交通工具属于环保节电型交通工具，因其耗电较少，对于同等运行里程所需的电池的需求量较少，后期产生的废料处理量少，更利于环境保护。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的轴向结构示意图；

图3为本实用新型的活塞缸和永磁体活塞结构示意图；

图4为本实用新型的永磁体活塞上的弧形凹槽与滚柱结构示意图；

图中为：电力组1、开关装置2、第一逆变器3、第二变频器4、电流控制器5、发动机机体6、发动机盖7、交变磁体8、活塞缸9、永磁体活塞10、链接栓11、弧形凹槽16、滚柱12、连杆13、曲轴14、线路15。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步的说明：

如图1、图2所示，一种双磁二冲程方缸发动机，其特征在于，包括电力组1、开关装置2、第一逆变器3、第二变频器4、电流控制器5之间通过线路15连接，活塞缸9、永磁体活塞10、链接栓11、弧形凹槽16、滚柱12、连杆13和曲轴14均位于发动机机体6内部，发动机盖7位于发动机机体6上部，所述线路15穿过发动机盖7与位于发动机盖7内部的交变磁体8并联，所述永磁体活塞10通过链接栓11、连杆13与曲轴14连接，所述滚柱12嵌于弧形凹槽16内并与活塞缸9内表面接触。永磁体活塞10的上下往复运动时，带动连杆13上下往复运动，进而带动曲轴14进行圆周运动，从而实现发动机的运行工作。

所述发动机通过逆变器3将电力组1所提供的直流电转变为交流电，并供应给交变磁体8，通过交变磁体8上的电流正负极的改变，使得交变磁体8的两端形成的N极S极交替改变。

所述变频器4可连续调整交变电流的频率，从而改变交变磁体8两端形成的N极S极变化频次，进而改变永磁体活塞10的运动频次。

所述电流控制器5连续调整交变磁体8的电流，当交变磁体8通过交变电流而产生交变磁场时，产生相吸力（F1、F2）（异极）、或相斥力（F3、F4）（同极），从而推动永磁体活塞10的上下往复运动。

所述相邻的交变磁体8为同向同极配置，即通过交变磁体8的电流方向相同，在各个交变磁体8两端形成的N极S极相同。

所述相邻的永磁体活塞10为同向异极配置，即同向N极S极交叉配置。

所述发动机的每一个活塞缸9中的永磁体活塞10与交变磁体8异极相吸形成相吸冲程，或是永磁体活塞10与交变磁体8同极相斥形成相斥冲程时，永磁体活塞10均在做功。

所述发动机可以根据动力和结构需要选择活塞缸9的数量，进而实现车船等运动体高效驱动。

如图3所示，所述发动机可以根据动力和结构需要选择活塞缸9和永磁体活塞10外形尺寸，即在轴向距离（B、b向）一定的情况下，改变垂直于轴向（A、a向）的尺寸。

如图4所示，所述发动机的活塞缸9和永磁体活塞10为矩形，所述永磁体活塞10上开有弧形凹槽16，所述滚柱12嵌于弧形凹槽16内并与活塞缸9内表面接触，在永磁体活塞10运动时与活塞缸9形成滚动摩擦，提高永磁体活塞10的运行效率，减少因摩擦而造成的能量损失。

还需要进一步说明的是，发动机机体6、发动机盖7用来支撑和保护交变磁体8、活塞缸9和曲轴14，发动机机体6与活塞缸9为一体设计，发动机机体6下部留足润滑油储存空间，确保发动机在运转的有效润滑。

具体工作流程：所述发动机的工作过程是：由电力组1提供适量的电力，经线路15连接开关装置2、第一逆变器3、第二变频器4、电流控制器5，最终送入交变磁体8。在交变磁体8轴向对应的活塞缸9内配置有永磁体活塞10，且相邻两缸的永磁体活塞10为同向异极配置。

当开关装置2闭合时，电力组1所提供的直流电经第一逆变器3改变成为交流电。由第二变频器4改变交流电的交变频次，电流控制器5控制通过交变磁体8电流的大小。电流被给入交变磁体8时，就会在其两端产生相应的磁场，即在交变磁体8两端形成NS极。当一个方向的电流通过交变磁体8时，在其下端（即对应永磁体活塞10端）形成N（或S）极，交变磁体8的N（或S）极磁力线遇到永磁体活塞10的S（或N）极的磁力线后，就会产生相吸力（异极）F1、F2，或者产生相斥力（同极）F3、F4，使得永磁体活塞10与交变磁体形成相向运动（相对运动）。当永磁体活塞10运动到其上限（或下限）时，第一逆变器3改变给入交变磁体8的给入电流方向，交变磁体8的NS极发生变化，永磁体活塞10就将受到与此前相反力的作用，进行相反运动，进而使得永磁体活塞10在活塞缸9内进行上下往复运动。永磁体活塞10通过连杆13连接曲轴14。永磁体活塞10上下运动时连杆13推动曲轴14进行圆周运动，从而完成发动机的驱动运行。

由第一逆变器3改变的交变电流，再由第二变频器4改变其交变频次，电流交变频次的改变导致交变磁体8所产生的磁场的NS极的改变频次的改变，即改变永磁活塞10的上下运动频次，也就改变了曲轴14的圆周运动速度。

通过电流控制器5来控制输入到交变磁体8的电流的大小，输入交变磁体8的电流的大小发生改变，就将使在交变磁体两端产生的磁力F1（或F3）发生改变，从而调整发动机动力的大小。

本实用新型相比现有燃料发动机的优势：1、所述发动机采用磁力推动，不需要燃烧任何固体、液体或气体燃料，节约天然燃料的低效利用消耗；2、所述发动机无尾气排放，不会造成对环境的污染；同时，本发动机在运行过程中无燃料爆发过程，其声音主要产生于机械运行的摩擦，无需消音装置，可大幅度降低噪声污染；3、所述发动机运动部位均为滚动摩擦，不会产生大量的热量，无需降温设施。同时，因不需要燃烧，对于发动机的启动环境没有要求，即可低温启动。

本实用新型相比现有电磁发动机的优势：1、所述发动机采用逆变器3变直流供电为交流供电，使供给交变磁体8电流方向不断改变，从而使交变磁体8的N极S极改变，形成与永磁体活塞10相吸或相斥的交替变化；2、所述发动机采用变频器4改变交变电流的变频次数，从而使交变磁体8的N极S极的次数改变，使得永磁体活塞10的往复运动次数改变，达到改变发动机转数的目的；3、所述发动机采用电流控制器5改变供给交变磁体8电流的大小，从而改变交变磁体8上形成的电磁力（F1、F3）的大小，达到改变发动机动力的目的；4、所述发动机为多缸9且相临缸体9内永磁体活塞10异极配置，即形成每个活塞10的运动均为连续运动，多个活塞10共同做功；5、所述发动机为方缸发动机，即发动机的活塞缸9和永磁体活塞10为矩形。发动机可以根据动力和结构需要选择活塞缸9和永磁体活塞10外形尺寸，即在轴向距离（B、b向）一定的情况下，改变垂直于轴向（A、a向）的尺寸，便可增加或减小动力配置；6、所述发动机的活塞缸9和永磁体活塞10为矩形，永磁体活塞10上开有弧形凹槽16，滚柱12嵌于弧形凹槽16内并与活塞缸9内表面接触，在永磁体活塞10运动时与活塞缸9形成滚动摩擦，提高永磁体活塞10的运行效率，减少因摩擦而造成的能量损失。

本实用新型相比现有电机驱动交通工具的优势：所述发动机是利用永磁体10产生的磁力作为主要的驱动动力源，交变磁体8所产生的磁力作为副动力源占据驱动总动力的较小部分。因此，比电机驱动更节省电力；除更换发动机外，原交通工具的结构设计可以不变更有利于交通工具的维修，以及备品备件的通用互换；使用本发动机的交通工具属于环保节电型交通工具，因其耗电较少，对于同等运行里程所需的电池的需求量较少，后期产生的废料处理量少，更利于环境保护。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。