[发明专利]一种六缸对置式自由活塞内燃发电机

说明书

本发明提出一种六缸对置式自由活塞内燃发电机，该发电机包括两套自由活塞内燃机组、一套对置活塞内燃机组和两套直线发电机组，进入缸内的空气先在自由活塞内燃机组和对置活塞内燃机组中的低压气缸组进行第一阶段压缩，又在高压气缸组中进行第二阶段压缩，燃烧后的工质先在高压气缸组中进行第一阶段膨胀，然后又在低压气缸组中进行第二阶段膨胀。解决了如何提高对置式自由活塞发电机的发电效率并提高装置的可靠性的技术问题，提出一种六缸对置式自由活塞内燃发电机，使用背置式自由活塞发电机代替对置式自由活塞发电机中的回复装置，提高了装置的可靠性和发电效率。

技术领域

本发明涉及一种六缸对置式自由活塞内燃发电机，属于动力装置技术领域。

背景技术

随着社会的不断发展，人们对能源的需求日益增多，能源问题已经成为制约各行各业进一步发展的主要问题。在各种形式的能源中，电能是被使用最为广泛的能源之一，而电能在车辆、船舶等行业中又是主要由柴油机进行提供的。

在传统的柴油机发电过程中，能源的传递形式先是由燃料的化学能经过柴油机燃烧转变成曲轴输出的机械能，然后再由这部分机械能带动电机进行发电，转变成电能。整个能源的转换过程经过了较多的步骤，同时伴随着柴油机复杂的机械结构损失掉很大一部分，因此整体发电效率较低。

自由活塞发电机耦合了自由活塞发电机与直线电机的工作特点，能够把燃料的化学能直接转化成电能的形式，相比于传统的内燃机发电过程具有更高的发电效率与经济性能，但目前的背置式自由活塞发电机需要用两对气缸才能带动一组发电机的励磁线圈，功率密度较小。而对置式自由活塞发电机虽然功率密度大，但回复装置降低了装置的可靠性，增加了内燃发电机的故障率，难以推广普及。

发明内容

本发明为了解决如何提高对置式自由活塞发电机的发电效率并提高装置的可靠性的技术问题，提出一种六缸对置式自由活塞内燃发电机，使用背置式自由活塞发电机代替对置式自由活塞发电机中的回复装置，提高了装置的可靠性和发电效率。

本发明提出一种六缸对置式自由活塞内燃发电机，包括两套自由活塞内燃机组、一套对置活塞内燃机组和两套直线发电机组，所述对置活塞内燃机组的两侧分别连接两套直线发电机组，每套对置活塞内燃机组与一套自由活塞内燃机组连接，

所述直线电机组包括定子线圈、电机壳体、发电机动子、动子芯轴和弹簧，所述定子线圈固定在电机壳体内部，所述发电机动子固定在动子芯轴上，随着两侧的自由活塞内燃机组和对置活塞内燃机组带动动子芯轴运动，所述发电机动子切割定子线圈产生的磁感线，进行发电；所述弹簧布置在发电机动子与电机壳体之间，对动子芯轴的运动进行限位；

两套自由活塞内燃机组和一套对置活塞内燃机组均包括低压气缸组、高压气缸组、中冷器和废气连通管；所述低压气缸组和高压气缸组间连有中冷器和废气连通管，进入缸内的空气先在自由活塞内燃机组和对置活塞内燃机组中的低压气缸组进行第一阶段压缩，又在高压气缸组中进行第二阶段压缩，燃烧后的工质先在高压气缸组中进行第一阶段膨胀，然后又在低压气缸组中进行第二阶段膨胀。

优选地，所述对置活塞内燃机组中设置有两个对置活塞，所述自由活塞内燃机组中设置有一个活塞，对置活塞内燃机组中的两个对置活塞分别与两个自由活塞内燃机组的活塞相连，共用一根刚性连杆，所述直线发电机组的发电机动子固定于上述刚性连杆上，随连杆往复运动。

优选地，两套对置活塞内燃机组的两对置活塞的相位由同步机构所实现。

优选地，所述低压气缸组包括低压进气阀、低压排气阀、低压气缸、低压活塞、空气出口阀和废气进气口；所述低压进气阀、低压排气阀、空气出口阀、废气进气口布置在低压气缸的顶部，空气从所述低压进气阀进入低压气缸，在所述低压活塞的作用下实现第一阶段压缩，压缩空气从所述空气出口阀进入中冷器冷却。