[发明专利]单缸自由式发动机活塞及发动机

说明书

本发明涉及发动机技术领域，尤其是涉及一种单缸自由式发动机活塞及发动机。单缸自由式发动机活塞包括活塞主体和导向轴；活塞主体为阶梯轴状结构，其一端为头部，另一端为尾部；头部能够伸入发动机缸体内；活塞主体内沿其轴向设置有内孔，内孔贯穿活塞主体的尾部；导向轴通过活塞主体的尾部伸入内孔内，活塞主体能够沿导向轴的轴向方向往复运动。本申请提供的单缸自由式发动机活塞包括活塞主体和导向轴，活塞主体能够沿导向轴的轴线方向往复运动，且活塞主体与永磁体固定连接，因此活塞能够带动永磁体沿导向轴的轴线方向往复运动并切割发动机内的线圈，从而实现发电过程。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其是涉及一种单缸自由式发动机活塞及包括该单缸自由式发动机活塞的发动机。

背景技术

现有的发动机是通过活塞连杆组件将燃烧气体的压力传给曲轴，曲轴旋转从而输出动力，然而这种结构燃油消耗大，热效率低，且不适用于自由活塞式发动机，无法控制活塞沿固定方向往复方向。

发明内容

本申请的目的在于提供一种单缸自由式发动机活塞及包括该单缸自由式发动机活塞的发动机，以解决现有技术中活塞连杆组件不适用于的自由活塞式发动机，且无法控制活塞沿固定方向往复方向的技术问题。

本申请提供了一种单缸自由式发动机活塞，包括活塞主体和导向轴；

所述活塞主体为阶梯轴状结构，其一端为头部，另一端为尾部；所述头部能够伸入发动机缸体内；

所述活塞主体内沿其轴向设置有内孔，所述内孔贯穿所述活塞主体的尾部；

所述导向轴通过所述活塞主体的尾部伸入所述内孔内，所述活塞主体能够沿所述导向轴的轴向方向往复运动。

进一步地，所述导向轴的截面为桃形凸轮状结构，所述活塞主体的内孔与所述导向轴相适配。

进一步地，所述活塞主体的头部设置有楔形结构，用于使所述发动机缸体内的气体产生涡流。

进一步地，所述活塞主体上开设有通气孔，所述通气孔与所述内孔相连通。

进一步地，所述导向轴靠近所述活塞主体尾部的位置设置有传感器，所述活塞主体上设置有信号齿。

进一步地，所述信号齿包括上止点信号齿和下止点信号齿，所述上止点信号齿设置于所述活塞主体的头部处，所述下止点信号齿设置于所述活塞主体的头部与尾部之间。

进一步地，所述下止点信号齿的数量为两个，所述上止点信号齿和两个所述下止点信号齿位置的连线平行于所述活塞主体的轴线。

进一步地，所述活塞主体为三级阶梯轴状结构，包括顺次相连接且截面尺寸顺次增大的第一阶梯部、第二阶梯部和第三阶梯部；所述第一阶梯部远离所述第二阶梯部的一端为尾部，所述第三阶梯部远离所述第二阶梯部的一端为头部。

进一步地，所述活塞主体的尾部设置有螺纹，用于与发动机内的永磁体座相连接。

本申请还提供了一种发动机，包括上述任一技术方案所述的单缸自由式发动机活塞。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本申请提供的单缸自由式发动机活塞包括活塞主体和导向轴，活塞主体能够沿导向轴的轴线方向往复运动，且活塞主体与永磁体固定连接，因此活塞能够带动永磁体沿导向轴的轴线方向往复运动并切割发动机内的线圈，从而实现发电过程。

具体地，活塞主体为阶梯轴状结构，其一端为头部，一端为尾部，其头部朝向发动机缸体，且头部能够伸入发动机缸体内；活塞主体的尾部背对发动机缸体，且活塞主体的轴向与发动机缸体的通道方向一致，活塞主体能够伸入缸体内，再在缸体内燃烧烟气的作用下远离缸体实现往复运动。