[发明专利]一种基于余热利用的自由活塞直线发电机

权利要求书

1.一种基于余热利用的自由活塞直线发电机，其特征在于：包括自由活塞内燃机、直线发电机、废气膨胀气缸；其中，自由活塞内燃机包括：喷油器、进气口、排气口、活塞、内燃机气缸；直线发电机包括：电机定子、电机动子；废气利用组件包括：引气管、进气门、排气门、回复活塞、回复气缸、喷水器；

具体的连接关系为：直线电机动子一端连接回复活塞，另一端与自由活塞内燃机的活塞连接，回复活塞、电机动子、内燃机活塞构成运动组件；回复活塞置于回复气缸内，喷水器安装于回复气缸一端上，排气门位于回复气缸下部，进气门位于回复气缸上部；自由活塞内燃机的活塞位于内燃机气缸内部，进气口位于内燃机气缸下部，排气口位于内燃机气缸上部，喷油器安装于内燃机气缸一端；引气管一端与内燃机气缸的排气口连接，另一端与回复气缸进气门连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于余热利用的自由活塞直线发电机，其特征在于：包括起动过程和稳态运行过程。

3.根据权利要求2所述的一种基于余热利用的自由活塞直线发电机，其特征在于：以电动机模式起动工作，推动运动组件运动，压缩内燃机气缸内气体；然后自由活塞内燃机的喷油器对缸内喷射燃油，燃油在高压条件下燃烧作功，推动运动组件反向运动。

4.根据权利要求2所述的一种基于余热利用的自由活塞直线发电机，其特征在于：以循环往复的形式进行工作；一个循环开始时，内燃机以上止点为起点进行燃烧工作，推动直线发电机以发电机模式向外作功、输出电能，回复气缸排气门打开，进气门关闭，回复气缸内气体压力与环境一致，保持相对低压状态；当内燃机缸内气体膨胀一段时间后，打开其排气口，将高温高压废气引入到引气管中，同时，关闭回复气缸的排气门，打开其进气门；打开自由活塞内燃机的进气口，对内燃机缸内换气，运动组件到达下止点；当废气通过引气管进入到回复气缸以后，关闭回复气缸排气门，对回复气缸内喷水，水从高温废气中吸热气化，形成高压蒸汽并开始推动运动组件返回上止点。