[发明专利]一种具有偏心轮滑块起动机构的直线发动机系统

说明书

技术领域

本发明涉及特种发动机领域，尤其是涉及一种具有偏心轮滑块起动机构的直线发动机系统。

背景技术

直线发动机是一种新型的动力系统，其结构一般包括两个轴向对置的气缸、扫气箱、活塞连杆组件，沿轴向做直线往复运动。与传统发动机相比，直线发动机取消了传统发动机的曲柄连杆机构，将两个活塞同轴直线连接，减少了曲轴与轴承所产生的大量摩擦热，且直线发动机运动的过程中，活塞不会受到侧向力的作用，摩擦损失大大减少，具有零件数量少、质量轻、机械损失少、效率高等特点。而且直线发动机中采用二冲程发动机，具有机械效率高、旋转力矩小、结构简单及体积小质量轻等优势。由于取消了传统发动机的曲柄连杆机构，直线发动机的起动是一个主要的难点，而且二冲程发动机普遍采用化油器式供油方式，该供油方式存在易气阻、燃油系统容易结冰、加减速过渡响应延迟、控制精度低等缺点。本发明基于直线发动机的设计理念，利用自主搭建的偏心轮滑块起动系统，实现了直线发动机的方便起动及功率输出，而且本发明对原二冲程发动机进行了结构改造，设计了相配套的电控喷油系统，实现了直线发动机循环进气量、循环喷油量及空燃比的精确控制，进一步提高了直线发动机的效率。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、质量轻、能源利用效率高、使用方便的具有偏心轮滑块起动机构的直线发动机系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种具有偏心轮滑块起动机构的直线发动机系统，该系统包括活塞连杆组件、扫气箱、气缸体、气缸盖、偏心轮滑块机构、飞轮、起动电机、节气门体、喷油器、火花塞及控制器，所述的活塞连杆组件的两端由内向外依次连接扫气箱、气缸体及气缸盖，所述的偏心轮滑块机构包括滑块及与滑块连接的偏心轮，所述的滑块与活塞连杆组件的中部固定连接，所述的飞轮与偏心轮同轴连接，所述的起动电机与飞轮通过齿圈连接，所述的节气门体与扫气箱固定连接，所述的喷油器设在节气门体上，所述的火花塞设在气缸盖上，所述的控制器电气连接喷油器及火花塞。

所述的活塞连杆组件上设有直线位移传感器及霍尔传感器，所述的直线位移传感器及霍尔传感器电气连接控制器，向控制器传递活塞的瞬时位移与运动频率。

所述的节气门体上还设有节气门位置传感器及空气流量传感器，所述的节气门位置传感器及空气流量传感器均与控制器电气连接，控制器控制着节气门的开度。

所述的扫气箱连接排气管，所述的排气管上设有氧传感器，所述的氧传感器与控制器连接。

控制器通过氧传感器、节气门位置传感器及空气流量传感器实现燃烧空燃比的精确控制，通过直线位移传感器及霍尔传感器实时控制直线发动机的运转。

所述的控制器连接直线发动机控制界面。

所述的偏心轮滑块机构不仅可以顺利起动直线发动机，而且储存能量使直线发动机越过失火循环并对活塞进行一定的限位，保证恰当的发动机压缩比。另外该机构可以作为直线发动机的功率输出机构，保证能量的传输。

起动电机带动轻量化的飞轮旋转，飞轮的旋转通过偏心轮滑块机构转化为活塞连杆组件的直线往复运动，从而压缩气缸体内的可燃混合气，控制器控制火花塞点火，则直线发动机顺利起动。

与现有技术相比，本发明结构简单、质量轻，而且本发明采用二冲程发动机，取消了曲柄连杆机构，降低了轴承及曲轴的摩擦损耗，取消了活塞与气缸的侧向力，进一步减小了发动机摩擦损失；本发明采用了偏心轮滑块起动机构，实现了直线发动机的顺利起动和功率输出，并设计了相应的电控喷油系统及数字式点火系统，开发了相应的控制器，实现了燃烧空燃比的精确控制，因此与其他形式的发动机相比，本发明在能源利用效率、输出功率、机械结构、使用的方便性等方面均具有明显优势。

附图说明

图1为本发明的结构及信号传输示意图；

图2为直线发动机控制界面图；

图3为本发明电控喷油及点火信号时序图；

图4为起动转速及缸压变化图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例