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        磁動力在新能源汽車上的應(yīng)用

        2021-04-28 19:28:07趙鐵領(lǐng)
        時代汽車 2021年8期
        關(guān)鍵詞:磁極電磁鐵電池組

        趙鐵領(lǐng)

        摘 要:電磁汽車發(fā)動機(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)計出來的一款全新理念的汽車發(fā)動機(jī)。

        關(guān)鍵詞:電磁汽車發(fā)動機(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)動機(jī)是一種把電磁能轉(zhuǎn)化為動能的裝置,電磁轉(zhuǎn)化技術(shù),從目前的技術(shù)情況上來看,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)。不僅給動物和人類的健康帶來負(fù)面影響,給植物的生存環(huán)境帶來負(fù)面影響,而且還給地球帶來了溫室效應(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)境污染的問題已經(jīng)引起世界各國的廣泛關(guān)注,為此我國專門成立了相應(yīng)的科研機(jī)構(gòu)。

        從世界的角度來看,先是英國的倫敦出現(xiàn)了霧都現(xiàn)象,隨后世界上不少國家的不少地方,都先后不同程度的出現(xiàn)了霧霾天氣,近來在我國的很多地區(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)動機(jī)從它本身的結(jié)構(gòu)和特性上來看,具有五大優(yōu)勢(1)節(jié)能 電磁汽車發(fā)動機(jī)在工作時,它的能耗非常小,比電動汽車上的電動機(jī)能耗要低很多。(2)作為動力系統(tǒng)它的續(xù)航里程長 電磁汽車發(fā)動機(jī)它的續(xù)航能力至少是現(xiàn)在純電動汽車行程的二到三倍。(3)環(huán)保 由于電磁汽車發(fā)動機(jī)沒有尾氣排放污染,所以它相對比較環(huán)保。(4)動力比較強(qiáng)大 電磁汽車發(fā)動機(jī)的動力非常強(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)動機(jī)的制造成本比較低。

        4 附圖說明

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

        說明書附圖

        5 創(chuàng)新原理

        電磁汽車發(fā)動機(jī)的工作原理簡單的說就是利用了,磁場同極相斥的普通原理,從而產(chǎn)生動力,對外做功,為了便于實(shí)際制作,兩個同極磁場,一個磁極采用了永磁,一個磁極采用了勵磁,只需要人工智能控制勵磁磁場的通與斷,便能夠?qū)崿F(xiàn)動力源源不斷的對外供應(yīng)。

        發(fā)動機(jī)在運(yùn)行時,電磁汽車發(fā)動機(jī)在啟動機(jī)的配合下開始啟動,當(dāng)電磁發(fā)動機(jī)里面的電磁活塞上下運(yùn)動時,固定在氣缸上的上止點(diǎn)位置傳感器和下止點(diǎn)位置傳感器就會把活塞運(yùn)行信號傳送給電腦主板ECU,當(dāng)活塞上止點(diǎn)位置傳感器把信號傳送給電腦主板ECU時,電腦主板ECU對信號進(jìn)行分析處理后,便會向配電裝置發(fā)出動作指令,配電裝置接到指令后,即可向電磁活塞(2)的勵磁線圈供電,勵磁線圈得電后,便會產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場,該磁場剛好與固定在缸蓋上的永磁場,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)行并對外做功,功率的大小由勵磁線圈的匝數(shù)和永磁體的磁通量來決定。以四缸發(fā)動機(jī)為例,電磁活塞會兩兩做功,為了增加電磁汽車發(fā)動機(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)動機(jī)。

        6 具體實(shí)施方法

        電磁汽車發(fā)動機(jī),發(fā)動機(jī)機(jī)體8自身帶有冷卻系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)機(jī)體8上開有并列四個氣缸11,每個氣缸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,里面是勵磁繞組;發(fā)動機(jī)機(jī)體(8)內(nèi)安裝有曲軸(10),曲軸(10)上鉸接有四個連桿(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)相對應(yīng)的永磁體非金屬板塊,缸蓋(7)上面有與氣缸(11)相對應(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)動機(jī)機(jī)體(8)的冷卻系統(tǒng)通道對應(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)動機(jī)工作時,它能不斷地接受各氣缸活塞上止點(diǎn)位置傳感器的信號,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磁繞組,勵磁繞組瞬間產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場,并于永磁體產(chǎn)生相互作用力。從而產(chǎn)生相應(yīng)的動力向外做功。

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

        1.通過勵磁磁場和永磁磁場同極排斥的原理啊,來實(shí)現(xiàn)動力傳送的;

        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.傳動機(jī)構(gòu)

        8 該項目的貢獻(xiàn)

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

        9 他人同類研究的情況調(diào)查

        利用磁場的相互排斥力,來實(shí)現(xiàn)動力的轉(zhuǎn)化,目前還沒有這方面的技術(shù)。

        10 下一步開發(fā)方向

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

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