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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115680874A(43)申请公布日2023.02.03(21)申请号202110823008.8(22)申请日2021.07.21(71)申请人贾新颖地址300143天津市河北区金钟路金田花园7-39-601申请人李思宇杜建国董亮张洪艳岳勇(72)发明人请求不公布姓名贾新颖李思宇杜建国董亮张洪艳(51)Int.Cl.F02B71/04(2006.01)F02B75/18(2006.01)F02B75/32(2006.01)F02B77/08(2006.01)H02K7/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种自由活塞式线性内燃机总成(57)摘要本发明涉及一种自由活塞式线性内燃机总成结构,包括缸头、活塞、活塞销、连杆、箱体(带进气口、排气口)、旋转发生套、滑块结构、止转固定端、飞轮等。取消了传统的曲柄连杆机构,使活塞运行特性不再受到曲连机构限制,但旋转发生套沟槽曲线沿轴向的峰值又可以保证活塞上止点的极限位置,既可以通过自带的控制系统准确计算出循环压缩比,实现自由压缩比,又避免自由活塞失火及活塞与缸头碰撞的故障。其线性结构的布置,使得活塞的侧向力减小且两侧受力更加均衡,减小了摩擦损失,提高了内燃机的可靠性及热效率。同时,采用此方案的内燃机零部件数量减少,成本大大降低,尺寸缩小,更加适合在整车中进行布置。内燃机内部集成发电机的转子及定子模块,可以提供持续的电流输出。同时,每缸具有单独进、排气,可以根据不同应用场景的动力需求,任意组合总缸数。CN115680874ACN115680874A权利要求书1/1页1.一种自由活塞式线性内燃机总成结构,包括缸头1、活塞2、活塞销3、连杆5、箱体6、旋转发生套9、飞轮11、止转固定端13及止转组固定端固定支座14等组成。2.根据权利1所述的箱体6为组合结构,分别设置有进气道7、排气道4,及飞轮齿圈安装腔。3.根据权利1所述的连杆5上特定位置有定位并固定旋转发生套9的结构。4.根据权利3所述的旋转发生套9通过端面与连杆5对应安装面通过螺栓刚性连接,其外圆柱面有一定曲线形状的沟槽,安装在飞轮11上的滑块结构12在沟槽内自由滑动,内圆柱面与止转组滑动端10固定连接。5.根据权利4所述的沟槽,其特征在于:沟槽中心曲线形状为周期函数,且曲线长度一般为偶数倍最小正周期,特殊情况也可采用奇数倍最小正周期,旋转发生套沟槽曲线沿轴向的峰值决定了连杆5、活塞2直线运动的行程。6.根据权利1所述的飞轮11,其特征在于:飞轮11通过两个或多个飞轮支撑轴承15支撑,飞轮11可绕中心做旋转运动;飞轮11上特定位置设有一定数量的安装点,以固定对应数量的滑块结构12,飞轮11内圆柱面与旋转发生套9外圆柱面间隙配合,飞轮11通过滑块结构12与旋转发生套9的沟槽作用,滑块结构12可以沿沟槽中心滑动,从而推动活塞2、连杆5组件直线往复运动。7.根据权利1所述的止转组固定端13内圈与箱体凸出部分进行固定,止转组滑动端13外圈与旋转发生套9内侧进行固定连接;止转组固定端13外圈与止转组滑动端10内圈采用小间隙配合,保证止转组滑动端10可以相对止转组固定端13沿轴向滑动而不能径向旋转。8.根据权利1所述的自由活塞式线性内燃机,其特征在于:发动机配有发电装置及电气控制模块,所述的发电装置磁体可以固定在连杆5上,线圈可以固定于箱体6内腔,同样的,旋转的飞轮装置以及腔体也可以组成发电装置,输出电流。9.根据权利1所述的一种自由活塞式线性内燃机总成,其特征在于:内燃机包括电气控制模块,采用多齿和异型齿的组合结构信号条,结合霍尔传感器的识别效果,以及根据发动机运动频率和负荷设定爆压修正参数计算出活塞在当前循环的上止点位置,推算出当前压缩比和设定压缩比对比并得到修正系数用于下一循环修正,形成自学习闭环功能,根据计算的压缩上止点位置和时间分别从时域和位域标定设定和计算其喷油规律和点火规律。10.一种内燃式发动机,包括权利要求1~9任意一项所述的自由活塞式线性内燃机。2CN115680874A说明书1/4页一种自由活塞式线性内燃机总成技术领域[0001]本发明属于内燃机技术领域,尤其涉及一种活塞式线性往复内燃机总成,包括机械结构、发电装置及其控制系统。背景技术[0002]内燃机作为一种公知的技术领域,广泛应用于车辆、船舶、航空、农用机械、工程机械、发电机组等,为其提供动力来源。随着世界各国对能源节约和环境保护的重视程度加强,内燃机的排放法规逐年加严,新型燃料能源不断应用于内燃机领域,而且在某些应用领域内燃机已经从整车动力的直接来源转化为动力电池的动力来源,而电池再去给整车提供直接的动力支持。随着科学技术的不断进步,一种更高效的、轻量化、成本低、体积小的内