磁動(dòng)力在新能源汽車上的應(yīng)用

趙鐵領(lǐng)

摘 要：電磁汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是一款，利用永磁鐵和電磁鐵同磁極之間，相互排斥的原理，設(shè)計(jì)出來(lái)的一款全新理念的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。

關(guān)鍵詞：電磁汽車發(fā)動(dòng)機(jī) 電磁鐵 永磁鐵 磁極 電池組 控制器

1 技術(shù)領(lǐng)域

電磁汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是一種把電磁能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的裝置，電磁轉(zhuǎn)化技術(shù)，從目前的技術(shù)情況上來(lái)看，是非常成熟的，把電磁轉(zhuǎn)化技術(shù)應(yīng)用在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)方面，是一種應(yīng)用創(chuàng)新，也是傳統(tǒng)技術(shù)在新能源技術(shù)領(lǐng)域中的一種大膽拓展。它是現(xiàn)代新能源汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的一種藝術(shù)再現(xiàn)，它現(xiàn)在屬于新能源汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

2 背景技術(shù)

汽車尾氣污染是環(huán)境污染的重要組成部分。汽車尾氣排放的一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物、碳氧化合物、固體顆粒等等有害物質(zhì)。不僅給動(dòng)物和人類的健康帶來(lái)負(fù)面影響，給植物的生存環(huán)境帶來(lái)負(fù)面影響，而且還給地球帶來(lái)了溫室效應(yīng)、冰川融化、海平面上升、氣候異常等一系列災(zāi)難性自然災(zāi)害，環(huán)境污染的問(wèn)題已經(jīng)引起世界各國(guó)的廣泛關(guān)注，為此我國(guó)專門成立了相應(yīng)的科研機(jī)構(gòu)。

從世界的角度來(lái)看，先是英國(guó)的倫敦出現(xiàn)了霧都現(xiàn)象，隨后世界上不少國(guó)家的不少地方，都先后不同程度的出現(xiàn)了霧霾天氣，近來(lái)在我國(guó)的很多地區(qū)又先后不同程度的出現(xiàn)了霧霾現(xiàn)象，目前世界各國(guó)都正在努力尋找解決汽車污染的有效辦法，實(shí)現(xiàn)汽車使用的零污染。

3 創(chuàng)新點(diǎn)

電磁汽車發(fā)動(dòng)機(jī)從它本身的結(jié)構(gòu)和特性上來(lái)看，具有五大優(yōu)勢(shì)（1）節(jié)能 電磁汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，它的能耗非常小，比電動(dòng)汽車上的電動(dòng)機(jī)能耗要低很多。（2）作為動(dòng)力系統(tǒng)它的續(xù)航里程長(zhǎng) 電磁汽車發(fā)動(dòng)機(jī)它的續(xù)航能力至少是現(xiàn)在純電動(dòng)汽車行程的二到三倍。（3）環(huán)保 由于電磁汽車發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有尾氣排放污染，所以它相對(duì)比較環(huán)保。（4）動(dòng)力比較強(qiáng)大 電磁汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力非常強(qiáng)大，可以保證機(jī)械設(shè)備在負(fù)重的情況下高速行駛。（5）電磁汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的制造成本比較低。

4 附圖說(shuō)明

除流程圖、框圖外，原理圖、機(jī)構(gòu)圖、電子線路圖等均應(yīng)使用計(jì)算機(jī)繪圖工具（如auto CAD）繪制。

說(shuō)明書附圖

5 創(chuàng)新原理

電磁汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理簡(jiǎn)單的說(shuō)就是利用了，磁場(chǎng)同極相斥的普通原理，從而產(chǎn)生動(dòng)力，對(duì)外做功，為了便于實(shí)際制作，兩個(gè)同極磁場(chǎng)，一個(gè)磁極采用了永磁，一個(gè)磁極采用了勵(lì)磁，只需要人工智能控制勵(lì)磁磁場(chǎng)的通與斷，便能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)力源源不斷的對(duì)外供應(yīng)。

發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，電磁汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)機(jī)的配合下開始啟動(dòng)，當(dāng)電磁發(fā)動(dòng)機(jī)里面的電磁活塞上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，固定在氣缸上的上止點(diǎn)位置傳感器和下止點(diǎn)位置傳感器就會(huì)把活塞運(yùn)行信號(hào)傳送給電腦主板ECU，當(dāng)活塞上止點(diǎn)位置傳感器把信號(hào)傳送給電腦主板ECU時(shí)，電腦主板ECU對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理后，便會(huì)向配電裝置發(fā)出動(dòng)作指令，配電裝置接到指令后，即可向電磁活塞（2）的勵(lì)磁線圈供電，勵(lì)磁線圈得電后，便會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)剛好與固定在缸蓋上的永磁場(chǎng)，產(chǎn)生相互排斥的作用力，在排斥力的作用下，電磁活塞迅速向下運(yùn)行并對(duì)外做功，功率的大小由勵(lì)磁線圈的匝數(shù)和永磁體的磁通量來(lái)決定。以四缸發(fā)動(dòng)機(jī)為例，電磁活塞會(huì)兩兩做功，為了增加電磁汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)性，可以考慮配置六缸至十二缸電磁發(fā)動(dòng)機(jī)。

6 具體實(shí)施方法

電磁汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體8自身帶有冷卻系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體8上開有并列四個(gè)氣缸11，每個(gè)氣缸11內(nèi)配合設(shè)有電磁活塞（2），活塞（2）外面包有一層耐磨陶瓷，里面是勵(lì)磁繞組;發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體（8）內(nèi)安裝有曲軸（10），曲軸（10）上鉸接有四個(gè)連桿（12），連桿（12）另一端與電磁活塞（2）鉸接，曲軸（10）的端部固定有飛輪（9）;缸蓋（7）是一塊內(nèi)部裝有與氣缸（11）相對(duì)應(yīng)的永磁體非金屬板塊，缸蓋（7）上面有與氣缸（11）相對(duì)應(yīng)的氣孔（4）;氣孔（4）的周圈安裝有與氣缸（11）相匹配的永磁體（6）;缸蓋（7）內(nèi)開有冷卻通道，冷卻通道與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體（8）的冷卻系統(tǒng)通道對(duì)應(yīng)連接;缸蓋（7）底表面開有至缸蓋（7）上表面的氣孔（4），氣孔（4）直徑15公分，氣孔上裝有消音器。在氣缸（11）的活塞上止點(diǎn)位置設(shè)有上止點(diǎn)位置傳感器（3），在氣缸（11）的活塞下止點(diǎn)位置設(shè)有下止點(diǎn)位置傳感器（1），上止點(diǎn)位置傳感器（3）和下止點(diǎn)位置傳感器（1）連接至ECU（電腦主板）;ECU控制連接配電裝置，配電裝置通過(guò)導(dǎo)線閥（5）分別控制連接每一組電磁活塞（2）。

結(jié)合圖3和圖4所示，ECU是配電裝置的中樞，在電磁發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，它能不斷地接受各氣缸活塞上止點(diǎn)位置傳感器的信號(hào)，按內(nèi)存設(shè)置好的最佳配電提前角，向配電裝置發(fā)送配電指令。配電裝置得到指令后，按順序接通各盤的勵(lì)磁繞組，勵(lì)磁繞組瞬間產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)，并于永磁體產(chǎn)生相互作用力。從而產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)力向外做功。

7 該項(xiàng)目應(yīng)用了哪些科學(xué)方法、科學(xué)原理

1.通過(guò)勵(lì)磁磁場(chǎng)和永磁磁場(chǎng)同極排斥的原理啊，來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳送的;

2.單片機(jī)的智能控制中心;

3.傳感器、單片機(jī)和執(zhí)行器的相互搭配;

4.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

8 該項(xiàng)目的貢獻(xiàn)

電磁汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的五大優(yōu)勢(shì)（1）節(jié)能： 電磁汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，它的能耗非常小，比電動(dòng)汽車上的電動(dòng)機(jī)能耗要低很多。（2）續(xù)航里程長(zhǎng)：作為動(dòng)力系統(tǒng)它的續(xù)航里程長(zhǎng) 電磁汽車發(fā)動(dòng)機(jī)它的續(xù)航能力至少是現(xiàn)在純電動(dòng)汽車行程的二到三倍。（3）環(huán)保：由于電磁汽車發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有尾氣排放污染，所以它相對(duì)比較環(huán)保。（4）動(dòng)力比較強(qiáng)大：電磁汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力非常強(qiáng)大。

9 他人同類研究的情況調(diào)查

利用磁場(chǎng)的相互排斥力，來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的轉(zhuǎn)化，目前還沒(méi)有這方面的技術(shù)。

10 下一步開發(fā)方向

電磁汽車發(fā)動(dòng)機(jī)下一步需要開發(fā)的方向是，免充電永續(xù)航的動(dòng)力系統(tǒng)。