一種發動機及車輛的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及驅動技術領域,特別是涉及一種發動機及車輛。
【背景技術】
[0002]隨著我國科學技術的發展,各種驅動設備被廣泛應用,其中,通過發動機運轉提供驅動力的技術已被普及使用。
[0003]近年來,在發動機消耗燃料能源進行驅動過程中,對于發動機的節能環保性和運轉平穩性的提高,以及空間占用和成本的降低等方面的要求越來越高,因此,提高發動機驅動過程中的節能環保性和運轉平穩性,以及降低空間占用和成本成為設計目標。
[0004]—種現有技術中,對于社會上被廣泛使用的發動機,其通常包括氣缸、活塞、氣門、噴油嘴、火花塞、連桿和曲軸等,具體來說,活塞在氣缸內直線往復移動,在其移動至氣缸內的特定位置時,通常此位置被稱為上止點,包括活塞和氣缸壁等組成了一個空間,此空間作為燃燒室,在空氣通過氣門進入燃燒室,同時噴油嘴將油料等物質作為燃料能源噴射進入燃燒室的狀態下,火花塞通過高壓電實現點火,由此,燃燒室內的油氣混合物發生爆燃,所釋放的能量對活塞產生驅動作用,使活塞向下止點方向移動。連桿的連桿小頭與活塞相連,連桿小頭隨活塞能夠同步地直線往復移動,通過連桿小頭的移動,使連桿帶動曲軸轉動,將活塞的直線移動轉化為曲軸的轉動,通過多個活塞按規律地被驅動,多個連桿小頭之間聯動,使多個連桿循環往復地將多個活塞的往復直線移動轉化為曲軸的連續轉動,最終實現發動機轉動,進行連續地驅動。
[0005]對于以上現有技術中的發動機,以下以安裝有發動機的車輛為例進行說明。第一、所使用的燃料能源通常包括汽油、柴油等,當然也包括天然氣等其它種類的通過燃燒釋放能量的燃料能源,其皆為消耗燃料,使用燃料進行燃燒釋放化學能,通過利用化學能所獲得的熱能而產生壓力,最終轉化為機械能;
[0006]第二、發動機在消耗燃料能源過程中,包括:燃料能源未能充分燃燒便被排放;車輛怠速狀態下為保持發動機的運轉而對燃料能源進行無功消耗;以及初始啟動階段耗費大量燃料能源進行發動機啟動等各種情況,這些情況皆造成了燃料能源的消耗過多和浪費,導致節能環保性差;
[0007]第三、發動機初始啟動運轉需要外部作用力,例如利用人力通過搖臂使發動機初始轉動,而現有技術中,目前通常由啟動馬達的轉動帶動發動機初始運轉,活塞被帶動至上止點位置,進而通過油氣混合物的爆燃驅動活塞運動,由活塞帶動連桿小頭移動,進而發動機自身開始運轉。而由于啟動馬達擁有自身固有的轉動周期,通電后的啟動馬達按自身轉速轉動,啟動后,發動機也擁有自身的轉動速度,且通過燃料供給量的控制,即油門的控制,發動機的轉速與啟動馬達的固有轉速無法一致,雖然現有技術中,通過控制技術,在啟動馬達帶動發動機啟動后即行分離,但兩套裝置的配合運轉必然在初始啟動階段造成發動機啟動運轉的平穩性低。
[0008]在上述現有技術中的發動機基礎上,另一種現有技術中,發動機還與電動機共同設置在車輛上,通過消耗電能的電動機亦能夠驅動車輛行駛。具體來說,根據結構和使用需求,可以單獨由發動機消耗燃料驅動車輛,或單獨由電動機消耗電能驅動車輛,以及發動機消耗燃料與電動機消耗電能同時驅動車輛。此技術需要通過設置綜合控制系統對發動機和電動機進行分別控制,而對于受控的兩套驅動裝置,其二者配合共同驅動車輛的結構設置造成車輛行駛的平穩性低,這與分別對兩套驅動裝置控制的精確度,以及發動機與電動機的響應靈敏度差異等各種因素相關。與此同時,發動機和電動機兩套驅動裝置相互配合連接,并與車輛的傳動系統相連,這使得整體結構復雜、空間占用大,進而,必然造成發動機和電動機兩套動力裝置的設置,即通常所說的混合動力系統的成本高。
[0009]通過以上論述,現有技術中的節能環保性低、運行平穩性低、空間占用大和成本高等缺陷是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。
【發明內容】
[0010]本發明的目的是提供一種發動機及車輛,通過本發明提供的發動機及車輛將顯著提高節能環保性和運行平穩性,同時降低空間占用和成本。
[0011]為解決上述技術問題,本發明提供一種發動機,包括聯動的多個連桿小頭,所述連桿小頭能夠往復移動,還包括運轉控制裝置、多個電磁裝置和能夠受磁力驅動的多個磁力反應件;
[0012]多個所述連桿小頭分別安裝有所述磁力反應件,所述磁力反應件能夠與所述連桿小頭同步地往復移動;
[0013]多個所述電磁裝置分別與各所述磁力反應件對應設置,且通過通電而具有磁力,以驅動對應的所述磁力反應件帶動所述連桿小頭移動;
[0014]所述運轉控制裝置通過控制各個所述電磁裝置的通電周期,實現多個所述連桿小頭聯動地往復移動。
[0015]可選地,在同一所述連桿小頭上分別安裝有所述磁力反應件和所述發動機的活塞,所述活塞通過燃料的消耗所驅動,所述磁力反應件和所述活塞皆能夠與所述連桿小頭同步往復移動。
[0016]可選地,所述電磁裝置分別安裝于各所述磁力反應件往復移動區段的端側。
[0017]可選地,所述電磁裝置分別安裝于各所述磁力反應件往復移動區段的邊側。
[0018]可選地,所述電磁裝置包括能夠容置所述磁力反應件的環形的電磁鐵和繞設在所述電磁鐵上的線圈。
[0019]可選地,還包括功率控制裝置,根據所述發動機的功率和/或扭矩的輸出需求,所述功率控制裝置控制所述電磁裝置的通電功率。
[0020]可選地,所述發動機包括用于控制燃料消耗的燃料控制裝置,所述功率控制裝置與所述燃料控制裝置協調設置,按照預設的分配規則,所述功率控制裝置與所述燃料控制裝置協調分配燃料供給量與電能供給量的比例。
[0021]可選地,還包括與所述功率控制裝置連接的監測裝置,所述監測裝置用于監測向所述電磁裝置供電的電源,當監測到所述電源的電量保有量低于預設值時,所述功率控制裝置控制所述電磁裝置減少或停止消耗電能。
[0022]本發明還提供一種車輛,包括傳動系統,還包括上述任一項所述的發動機,所述傳動系統與所述發動機連接,且受所述發動機驅動。
[0023]在一個關于發動機的實施方式中,發動機包括運轉控制裝置、多個電磁裝置、聯動的多個連桿小頭、以及能夠受磁力驅動的多個磁力反應件,多個連桿小頭分別能夠沿直線往復地移動,且為相互聯動地移動,在多個連桿小頭上分別安裝有磁力反應件,安裝一體的磁力反應件和連桿小頭能夠同步地直線往復移動。對于磁力反應件的具體輪廓和構造可以根據需要進行不同的設置,且連桿小頭與磁力反應件相互裝配連接的結構關系也根據設計需要而定。多個電磁裝置分別與各磁力反應件對應設置,所謂電磁裝置,即向其供電,電磁裝置便產生磁場,具有磁力,而停止供電狀態下,電磁裝置失去磁力,此電磁技術目前已存在,本發動機將此電磁技術應用于電磁裝置。由此,電磁裝置通過通電而具有磁力,這將對磁力反應件產生作用力,從而各電磁裝置通過磁力驅動對應的磁力反應件移動,進而由磁力反應件帶動連桿小頭同步地移動。各個電磁裝置的通電周期受運轉控制裝置控制,在某一電磁裝置通電狀態下,驅動對應的磁力反應件和連桿小頭移動,在磁力反應件從往復移動區段的一側移動到另一側位置時,運轉控制裝置控制此電磁裝置停止通電,而此時,另一磁力反應件和連桿小頭的組合體因聯動關系已被帶動至能夠被驅動移動的相應位置,運轉控制裝置切換對應的電磁裝置通電后,則上述另一磁力反應件與連桿小頭的組合體受到其對應電磁裝置的磁力驅動,同時聯動其它連桿小頭與磁力反應件的組合體。如此周而復始,多個連桿小頭聯動地被電能驅動而實現往復移動,從而實現發動機的驅動。
[0024]對于磁力反應件往復移動區段的長度,其與連桿小頭往復移動的距離一致,這由發動機的結構設置而確定,本實施方式中不作具體長度的限定。而在電磁裝置產生磁力的狀態下,磁力反應件移動的長度越長,則電磁裝置對磁力反應件所做的功越多。
[0025]本實施方式中的發動機,其初始啟動階段,即從停止狀態下,連桿小頭的初始移動通過電磁裝置通電具有的磁力而驅動磁力反應件和連桿小頭得以實現,進而通過運轉控制裝置控制各電磁裝置的通電周期,使得多個連桿小頭從靜止到聯動地往復移動,從而使發動機通過自身內部設置便實現從靜止狀態的初始啟動。而現有技術中,需要通過外部的啟動馬達帶動發動機啟動,在帶動包括連桿小頭等發動機內部結構運轉后,啟動馬達再與發動機分離聯動關系,從而造成初始啟動的平穩性低。對比可知,本實施方式中的發動機在初始啟動過程中的平穩性得到顯著提高。與此同時,現有技術中的發動機是通過消耗燃料,由燃