[发明专利]一种基于电浸润的微型发动机

说明书

本发明公开一种基于电浸润的微型发动机，包括缸体、至少两个整体排列在所述缸体上的泵腔、设置在所述泵腔的端盖、设置在所述泵腔下端的曲柄连杆机构以及设置在所述泵腔内的电浸润机构；所述曲柄连杆机构包括与所述泵腔滑动配合的活塞、转动设置在所述缸体下端的曲轴以及连杆；所述连杆的上端与所述活塞下端铰接，下端与所述曲轴铰接；相邻的两个活塞运动方向相反；所述电浸润机构包括设置在所述泵腔内的电浸润液体、设置在所述泵腔内壁上的电极层以及设置在所述电极层外表面的介电材料疏水层。该发动机相对于传统的发动机设备，具有体型小、重量轻、结构简单和便于携带等特点；另外，该发动机安全可靠，使用寿命高，无噪声污染，环保实用。

技术领域

本发明涉及微型发动机领域，具体涉及一种基于电浸润的微型发动机。

背景技术

发动机是一种能够把其他形式能转化为机械能的装置，常见于汽车、航空航天、船舶等行业。目前市场上以汽油发动机、柴油发动机、蒸汽机、燃气机等大、中型发动机为主，这些类别的发动机体积大，重量重，结构复杂，保养困难；工作过程复杂，耗能大，寿命短，成本高；并且会产生较多的温室气体，还会产生噪声污染。

随着人们对科技技术应用的需求越来越高，以及微细加工、特种加工、MEMS技术的发展，微技术对社会和生活的许多领域都产生了深刻的影响；因此，微型系统、微型机械向更精密、更小型、更可靠的方向发展。授权公告号为CN105065114B的发明专利公开了一种微型发动机，该发动机的做功方式与传统的发动机相同，主要是通过微型发动机周而复始地进行上述进气、压缩、做功与排气过程。但是，上述微型发动机的结构复杂，难以做到更加小型，工作时会产生噪音与较多的温室气体，传动的发动机不足以满足当今微产业的发展要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种基于电浸润的微型发动机，该发动机相对于传统的发动机设备，具有体型小、重量轻、结构简单和便于携带等特点；另外，该发动机安全可靠，使用寿命高，无噪声污染，环保实用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种基于电浸润的微型发动机，包括缸体、至少两个整体排列在所述缸体上的泵腔、设置在所述泵腔上端用于密封所述泵腔的端盖、设置在所述泵腔下端的曲柄连杆机构以及设置在所述泵腔内为所述曲柄连杆机构提供动力的电浸润机构；其中，

所述曲柄连杆机构包括与每个所述泵腔滑动配合的活塞、转动设置在所述缸体下端的曲轴以及设置在所述曲轴与所述活塞之间的连杆；其中，所述连杆的上端与所述活塞下端铰接，下端与所述曲轴铰接；相邻的两个活塞运动方向相反；

所述电浸润机构包括设置在所述泵腔内的电浸润液体、设置在所述泵腔内壁上用于驱动所述电浸润液体在所述泵腔内上下移动的电极层以及设置在所述电极层外表面的介电材料疏水层；其中，所述电极层为两个，两个电极层呈上下分布。

上述基于电浸润的微型发动机的工作原理是：

工作时，首先打开端盖，将足量的电浸润液体分别注入到每个泵腔内，使得电浸润液体覆盖在泵腔上的两个电极层上；接着将相间隔的泵腔(即相同运动状态的活塞)中的上下两个电极层分别与外置电源的正、负极相接；在通电的作用下使得电浸润液体发生电浸润现象(即通过改变电极层与电浸润液体之间的电势，进而来改变介电材料疏水层与电浸润液体接触面的表面能，最终改变两者之间接触角的现象)，使得泵腔中的电浸润液体向上运动，并且在运动过程中压缩泵腔上方的空气，使得泵腔下端的气压降低，从而带动活塞沿着所述泵腔向上运动；与此同时，其剩余相间隔的泵腔中的电极层处于断电状态；当通电的泵腔中活塞向上运动，带动曲轴旋转半圈时，然后将上述接通电源的泵腔的电极层与外置电源断开，电浸润液体会在泵腔上方的空气压力的释放作用下向下运动，带动活塞向下运动；在断开电源的同时，将剩余相间隔的泵腔中的上下两个电极层分别与外置电源的正、负极相接，使得泵腔中的电浸润液体向上运动，从而带动活塞向上运动。断电的泵腔驱动活塞向下运动，与此同时，通电泵腔驱动活塞向上运动，从而实现了曲轴的转动，实现了该发动机的动力输出。