磁动力发动机制造技术

介绍了一种如何不违反能量守恒定律的，优选但不局限于水平对置发动机方式设计的磁动力发动机。用不需要消耗能量的、对铁磁质有强大吸力之固有特性的永磁体替代现有发动机活塞，并运用简单可行的方式周期性改变电磁铁极性，靠永磁体活塞对电磁铁的吸斥力推拉曲轴旋转做功，功率大小与单个永磁体的磁场强度、面积、厚度及永磁体数量正相关，在由初始外力启动后即不再需要消耗外加能源，并能持续输出动力，能广泛应用于需要发动机提供动力的，尤其对于无法有线提供电力的，如航天、航海、轨道交通、道路交通等领域，并用实验说明永磁体和电磁铁直接相互做功是可以被利用的新的能量利用形式，打破了传统物理对永磁能的束缚，是一种新型自由能源设备。种新型自由能源设备。种新型自由能源设备。

【技术实现步骤摘要】
磁动力发动机
[0001]1、专利技术的名称：磁动力发动机。
[0002]2、所属
：新能源；移动能源；发动机；机电；磁力
[0003]3、
技术介绍
：公认常识四冲程内燃机发动机分四个冲程，分别是吸气、压缩、做功、排气冲程，做功的只有“做功”这一个冲程，其他三个冲程(吸气、压缩、排气)不做功，燃料在气缸内燃烧，化学能以推动活塞的作用力的形式体现出来，活塞是做的直线往复运动，靠曲轴连杆一端接连杆轴颈、另一端接活塞，将活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动，其他不做功的三个冲程全靠飞轮的惯性带动曲轴旋转。飞轮储能器中没有任何化学活性物质，也没有任何化学反应发生，旋转时的飞轮是纯粹的机械运动，起均衡转速并带动曲轴平稳越过死点的作用。发动机按气缸的数量分为单缸、双缸和多缸发动机，按气缸的排列方式，又分直立、V型、W型和水平对置等等。多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量，排量与功率一般成正比关系。每缸工作容积则是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积，又称单缸排量，它取决于缸径和活塞行程，活塞的行程实际上就等于曲轴连杆颈所做圆周运动的圆的直径，发动机转速与扭矩又与活塞行程和缸径相关。
[0004]曲轴是发动机的主要旋转机构，它担负着将活塞的直线往复运动转变为自身的圆周运动，且通常所说的发动机转速就是曲轴的转速。曲轴主要由曲轴前端(或称自由端)、连杆轴颈、主轴颈、曲柄、平衡块和曲轴后端凸缘(或称功率输出端)组成。主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴的作用是将活塞的往复直线运动转换为自身的旋转运动而对外输出动力。
[0005]从以上发动机运行形式可简化为燃料燃烧，能量转换形式是化学能转变为机械能，化学能以推动活塞的作用力的形式体现出来，通过曲轴连杆连接曲柄滑块机构，将活塞的往复直线运动转换为曲轴的旋转运动而对外输出动力。下文要讨论的不是能量如何从化学能的形式转化为机械能如何守恒、能量转换效率问题，而是有没有其他的力可借鉴发动机这种方式来利用，是力的传导问题如何对外输出动力，力可以做功，也可以做负功，还可以不做功。
[0006]四冲程发动机做功一个冲程要靠飞轮带动其他三个不做功的冲程完成曲轴旋转二周。简单地讲吸气使混合气燃料进入气缸推动活塞从上止点向下止点移动推动曲轴旋转半周，压缩是曲轴再旋转半周推动活塞从下止点向上止点移动来压缩混合气，做功是点燃压缩的油气燃烧将化学能转变为力的形式推动活塞从上止点向下止点移动再次推动曲轴旋转半周，这个冲程是做功冲程，这里涉及到一次能量守恒中能量转换问题，全部的化学能有一半以上以热量散发浪费掉，只有百分之四十左右转化为可用的机械能，能量是守恒的，但效率是低下的。然后排气再拉动活塞从下止点向上止点移动完成曲轴旋转二周的最后半周，做功冲程对活塞的推力是冲击式的，合理地配置飞轮储能盘能使曲轴平稳越过上下止点时的死点并使转速平稳。根据发动机的用途不同，分通用发动机和车用发动机，作用到活塞面上的力的大小与油门开度大小有关，二者的力也随活塞与缸顶盖的距离不同而变化，由飞轮吸收缓冲，尤其车用发动机，不完全是恒功率或恒转矩运行，输出功率与转速和转矩的乘积正相关。
[0007]观察老式脚踏缝纫机不难发现，利用其曲柄滑块结构，足前掌踩下去拉动曲轴、足后跟踩下去推动曲轴全程都有作用力，比二冲程、四冲程内燃机发动机都只有一个冲程做功还更优越。能量守恒表现在人体的体能通过形式转换以脚对踏板形成作用力体现出来，到缝纫机上只是力的传导，杠杆省力不省功。
[0008]磁铁同性相斥、异性相吸是一般公知常识，距离越近吸力或斥力越成级数地增大，用很小的垂直于磁力线方向的侧方推移力就能将异极性吸在一起的两块磁铁分开，而用平行于磁力线方向的力硬拽要用很大的力；用两手将同极性磁铁无论如何都靠不拢，越靠近除了斥力越大外，侧方剪切力也越大。
[0009]本质上磁力是磁场对运动电荷所产生的力，产生力不需要有能量，磁铁吸铁是因为磁铁本身的晶格形成了磁畴，这些磁畴中原子方向一致，从而表现出宏观磁性，这个磁场会影响铁磁质的晶体，导致铁磁质也形成类似的磁畴，从而铁磁质也具有了磁性，二者的磁场相互作用，表现为磁铁吸铁。这个磁场不会影响抗磁质的晶体，抗磁质不会形成类似的磁畴，所以磁铁只会吸铁、镍、硅钢片等铁磁质而不会吸铜、铝、木材等类的抗磁质。
[0010]永磁体对铁磁质作用时，通过电磁力影响晶粒间的应力，而晶粒间应力本身是属于核力，是短程力，弱相互作用力。永磁体之间抵消重力本质上就跟弹簧抵消重力一样，靠的是微观形变。
[0011]永磁体磁场是原子结构和磁畴结构的内禀，所形成的磁场是稳定磁场。只有在高温或者反向高强度磁场作用下才会退磁。
[0012]在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组，这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性，被叫做电磁铁。为了使电磁铁断电立即消磁，通常采用消磁较快的的软铁或硅钢材料来制做。这样的电磁铁在通电时有磁性，断电后磁就随之消失。如果线圈通过的是直流电，用安培定则右手螺旋法则不难判断其磁极方向，用右手握住螺线管，弯曲的四指所指的方向与螺线管中的电流的方向一致，则，拇指所指的那端就是电磁铁的N极，直流电磁铁铁心产生的磁极方向是单一的，只与电流方向有关。如果线圈通过的是交流电，同样会产生磁性，但磁极会按交流电的频率交变。目前的直流或交流电磁铁，主要是利用其产生的磁性吸附铁磁质的性能，对磁极极性的要求似乎不重要，右手螺旋定则能明确直流电磁铁磁极，交流电磁铁是否会按交流电的频率交变磁极课本上没查到明确数据，买了直流、交流电磁铁来做实验，直流电磁铁变换接线正负极就能改变磁极方向，交流电磁铁实验过程容后报告。
[0013]电磁铁的铁芯用软铁制做，而不能用钢制做。因为钢一旦被磁化后，将长期保持磁性而不能退磁，则其磁性的强弱就很难用电流的大小来控制，而失去电磁铁应有的优点。一般而言，电磁铁所产生的磁场与电流大小、线圈圈数及中心的铁磁体有关。现有电磁铁在设计时，会注重线圈的分布和铁磁体的选择，并利用电流大小来控制磁场强弱，对磁极方向似乎关注不多。
[0014]现有电磁铁、电感是按功率需求和实际用途设计的，这里还是称做电磁铁是为理解容易，叫做电感应该更好。按磁通连续性原理，通过任意闭合面的磁通量总为0，即穿入闭合面的磁感线，必同时穿出该闭合面，电磁铁为了更合理发挥吸力作用，线圈外有U形软铁，通电后将线圈中央T形软铁吸合，相当于给磁路形成个磁阻很小的高速通道，断电后软铁立即消磁，靠弹簧或其他装置分离线圈中央T形软铁。电感尤其是直铁心电感，为开磁路设计，磁路出了铁心通过空气介质再闭合，铁心很容易磁饱和，所以两者的线圈功率设计不同，下
述的应用也可以串、并联电阻来控制通过线圈的电压电流来避免铁心磁饱和，直接按本专利技术创意要求设计匹配功率的线圈对于相关专业技术人员来说并不需要付出创造性劳动。交流电感通过的交流电频率越高感抗越大，能耗越小，其功率消耗主要体现在线圈和铁心的发热。
[0015]4、
技术实现思路
：基于上述的
技术介绍
，四冲程燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁动力发动机，其特征在于：利用现有内燃机发动机原理，缸内化学燃料燃烧产生的化学能转变为作用力的形式，推动活塞做直线往复运动，靠曲轴连杆将活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动，对外输出动力做功，该磁动力发动机用永磁体替代活塞，在缸顶盖位置固定电磁铁，用简单可行的方式周期性改变电磁铁极性，靠永磁体对不断周期性变换磁极极性的电磁铁产生的吸斥力作为动力源推拉永磁体活塞做直线往复运动，同样是靠曲轴连杆将活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动，对外输出动力做功，相较现有四冲程内燃机发动机需要消耗燃料、污染环境及仅有一个冲程做功来说，无须消耗燃料...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彭曦，张文祥，
申请(专利权)人：张彭曦，
类型：发明
国别省市：