[发明专利]一种基于分缸式热力学循环的自由活塞发电机

权利要求书

1.一种基于分缸式热力学循环的自由活塞发电机，其特征在于：它包括直线发电机组及布置在直线发电机组两端的两套内燃机组，其中所述直线发电机组包括壳体(2)、活动穿装在壳体(2)上的动子芯轴(4)、固装在壳体(2)内且同轴套设在动子芯轴(4)外部的定子线圈(1)以及同轴固装在动子芯轴(4)上且位于定子线圈(1)与动子芯轴(4)之间的发电机动子(3)；

每套内燃机组均包括高压气缸及低压气缸，其中所述高压气缸包括高压缸体(14)及高压活塞(15)，高压缸体(14)的封闭端安装有喷油器(16)、高压进气阀(13)及高压排气阀(17)，所述低压气缸包括低压缸体(8)及低压活塞(9)，低压缸体(8)的封闭端安装有低压进气阀(6)、低压排气阀(7)、废气进气口(11)及空气出口阀(10)，其中空气出口阀(10)与高压进气阀(13)之间连接设置有中冷器(12)，高压排气阀(17)与废气进气口(11)之间连接设置有废气连通管(18)；

高压活塞(15)与动子芯轴(4)的端部固接，两个低压活塞(9)之间通过连接组件连接；

所述连接组件包括曲轴(21)及两组曲柄连杆机构，两个低压活塞(9)一一对应与两组曲柄连杆机构中的连杆(19)连接，两组曲柄连杆机构中的曲柄(20)同时与曲轴(21)连接；

发电机动子(3)的两端与壳体(2)之间分别固装有弹簧(5)；

内燃机组带动动子芯轴（4）运动，发电机动子（3）切割定子线圈（1）产生的磁感线，进行发电；空气从低压进气阀（6）进入低压缸体（8），在低压活塞（9）的作用下实现第一阶段压缩，压缩空气从空气出口阀（10）进入中冷器（12）冷却；中冷器（12）中的压缩空气通过高压进气阀（13）进入高压缸体（14），在高压活塞（15）的作用下进行第二阶段压缩；压缩过程完成后，喷油器（16）喷入燃油，高压缸体（14）中发生燃烧过程，燃气推动高压活塞（15）进行第一阶段膨胀，膨胀后燃气通过高压排气阀（17）流出至废气连通管（18），再通过废气进气口（11）流入到低压缸体（8）中推动低压活塞（9）进行第二阶段膨胀，最终完成膨胀后的燃气通过低压排气阀（7）排出到外界环境中。

2.根据权利要求1所述的一种基于分缸式热力学循环的自由活塞发电机，其特征在于：每个高压缸体(14)上安装的高压进气阀(13)的数量为两个。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于分缸式热力学循环的自由活塞发电机，其特征在于：低压气缸与高压气缸的行程相同。

4.根据权利要求3所述的一种基于分缸式热力学循环的自由活塞发电机，其特征在于：高压缸体(14)的体积及内径均小于低压缸体(8)的体积及内径。

5.根据权利要求1所述的一种基于分缸式热力学循环的自由活塞发电机，其特征在于：高压活塞(15)上及低压活塞(9)上均安装有活塞环。

6.根据权利要求1所述的一种基于分缸式热力学循环的自由活塞发电机，其特征在于：高压缸体(14)与低压缸体(8)上均安装有气缸盖，且每个气缸盖上均装有温度传感器及压力传感器。