該申請中的發明涉及增程汽車的發電系統，尤其涉及一種熱回收四沖程四缸驅動輪機發電系統。

背景技術：

増程汽車的發電系統，一種發電方式為由內燃機活塞推動曲柄，把氣缸的直線運動轉化為曲柄的旋轉運動，曲柄旋轉去驅動發電機，從而發電。該發電系統的其缺點是：燃料點火時，活塞轉到頂點附件，曲軸在頂點附件承擔氣缸的最高壓力，摩擦損耗很大，總效率下降很明顯。

發動機氣缸的發熱需要耗費能量去進行冷卻，從而導致能耗大。

另一種為把氣缸與永磁直線發電機直接相連，省掉曲軸，用氣缸的直線往復運動，推動永磁直線發電機的直線往復運動，這樣也可發電，但有幾大缺點： 1.容易造成永磁發電機的部分退磁或全部退磁，造成發電功率和發電效率的雙雙大幅下降，因為其永磁直線發電機太接近氣缸，溫度很高，很容易退磁。 2. 直線往復式運動發電機反而不是一個線性系統，因為其磁場位置和線圈不是線性關系，其阻滯力不是線性的，兩端的阻滯力和中段的阻滯力是不一樣的，不好控制。作為對比，旋轉發電機反而更加接近線性，其阻滯力與轉角的關系反而更加平穩和線性。 3直線永磁發電機由于種種原因，性能難以保證，價格也居高不下，難以大規模量產。

技術實現要素：

本發明提供了一種能夠利用氣缸的熱量進行發電的不需要曲軸和直線電機進行發電的熱回收四沖程四缸驅動輪機發電系統，解決了氣缸通過曲軸驅動發電機發電、氣缸直接驅動直線電機進行發電和發動機氣缸需要耗費能量去進行冷卻所存在的不足。

以上技術問題是通過下列技術方案解決的：一種熱回收四沖程四缸驅動輪機發電系統，包括發動機氣缸和發電機，其特征在于，還包括輪機系統，所述發動機氣缸有四個且為四沖程氣缸，四個所述發動機氣缸的缸體通過氣缸架連接在一起，所述氣缸的缸體穿設在第一溫差發電管的高溫端內，所述氣缸架設有滑槽和連接在滑槽內的滑輪，所述四個發動機氣缸中的兩個發動機氣缸的活塞在做功沖程驅動所述滑輪向一側滑動、另外兩個發動機氣缸的活塞在做功沖程驅動所述滑輪向另一側滑動，所述輪機系統包括驅動所述發電機發電的水輪機和驅動水輪機旋轉的循環液流機構，所述循環液流機構包括液壓活塞，所述液壓活塞同所述滑輪連接在一起。使用時通過四個發動機氣缸的活塞的直線往復運動驅動滑輪在滑槽內做直線往復運動，滑輪驅動液壓活塞做往復運動而使得循環液流機構內的液體產生循環運動而驅動水輪機旋轉，水輪機旋轉驅動發動機的轉子旋轉從而實現發電。流體輪機由于不是熱機，不受卡諾極限的限制，且管道中的流體輪機也不受貝茲極限的限制，由于避免了在曲軸頂點發力的難題，其流體動能到旋轉機械能的轉換效率極高，輕易達92%，甚至達98%?，F代的水電站，其流體動能-旋轉動能的轉換效率，基本上都是百分之九十幾，也即，曲軸造成的效率損耗，在流體輪機上基本不存在。從而客服了曲軸驅動的不足。由于本技術方案不需要采用直線發電機，所以能夠克服直線發電機的不足。通過設置第一溫差發電管且通過第一溫差發電管的高溫端去吸收發動機氣缸的熱量進行發電，實現發動機氣缸冷卻的同時實現了將熱能回收為電能以便進行利用。而現有的發動機氣缸的熱量都是額外地耗費能量去處理且熱量為浪費了的（多為水冷）。

作為優先，所述循環液流機構還包括外水罐、位于外水罐內的內水罐和壓力提升罐，所述內水罐內設有缸體段，所述液壓活塞同所述缸體段密封滑動連接在一起，所述液壓活塞將所述內水罐分隔為兩個液壓腔，所述液壓腔通過朝向液壓腔內開啟的第一單向閥同所述外水罐連通，所述液壓腔通過朝向壓力提升罐內開啟的第二單向閥同所述壓力提升罐連通，所述壓力提升罐設有同所述外水罐連通的回流通道，所述水輪機設置在所述回流通道內。

作為優先，所述發電機連接在所述外水罐的外部，所述發電機的轉軸伸入所述外水罐內后同所述水輪機的轉軸連接在一起，所述外水罐內密封連接有彈性密封套設在所述發電機的轉軸上的錐形密封套。進行密封裝配時方便。由于密封套為彈性結構，產生磨損后能夠在彈力的作用下進行補償，故不容易產生密封不良現象。

作為優先，所述發電機、錐形密封套和外水罐的箱壁之間形成密封腔，所述密封腔設有同彈性氣囊連接在一起的氣道。安裝時先使氣囊壓扁，然后進行裝配，裝配好后松開氣囊，氣囊產生吸氣作用從而使得密封腔內產生負壓，從而起到提高密封效果的作用。

作為優先，所述缸體段設有同液壓活塞配合的內表面層，所述內表面層同第二溫差發電管的高溫端連接在一起。能夠對缸體段進行降溫、避免液壓活塞連續運動導致溫升過高而損壞。同時該產生的熱量能夠轉化為電能進行利用。

作為優先，所述氣缸架設有隔振座，所述隔振座包括豎置的隔振彈簧和豎置的支撐桿，所述支撐桿設有若干可水平伸縮而插入所述隔振彈簧的彈簧圈之間的托桿，所述托桿沿上下方向分布，所述隔振彈簧的下端通過所述托桿同所述支撐桿連接在一起。能夠降低使用時氣缸產生的振動傳遞給同汽車的量，使得安裝有本發明的汽車因本發明而產生的振動小。

作為優選，所述隔振座包括豎置的隔振彈簧和豎置的支撐桿，所述支撐桿設有若干可水平伸縮而插入所述隔振彈簧的彈簧圈之間的托桿，所述托桿沿上下方向分布，所述隔振彈簧的下端通過所述托桿同所述支撐桿連接在一起。使用時，當發動機氣缸的振動頻率同車架的固有頻率相同時、則調整隔振座的頻率而防止產生共振。隔振座的頻率的調整方法為：因隔振彈簧振動過程中僅位于插入的托桿的上方的彈簧圈參與振動（以即僅位于插入的托桿的上方的彈簧圈為有效的彈簧圈），通過使不同的托桿插入到隔振彈簧的彈簧圈之間來改變隔振彈簧的有效圈數，從而實現對隔振彈簧振動頻率的改變、實現對隔振座的調頻作用。調頻時方便。

作為優選，所述托桿設有托桿縮進彈簧，所述支撐桿為管狀結構，所述托桿穿設于所述支撐桿，所述支撐桿內設有可升降的托桿頂出塊。托桿內端被托桿頂出塊頂住、則托桿外端插在隔振彈簧內，否則在縮進彈簧的作用下、托桿的外端不插在隔振彈簧內。伸縮托桿時方便省力。

作為優先，所述隔振座還包括電連接在一起的檢測氣缸架的振動頻率的振動頻率檢測裝置、控制單元和頂出塊升降電機；所述控制單元用于當隔振座與氣缸架產生共振時通過頂出塊升降電機去驅動托桿頂出塊升降以更換插入隔振彈簧中的托桿而達到改變隔振彈簧的有效圈數來實現隔振彈簧的固有振動頻率的改變、從而避免產生共振。實現了自動調頻以避免產生共振。

作為優選，所述發電機通過螺栓配合螺母同所述循環液流機構連接在一起，所述螺母包括環形螺母本體和設置在螺母本體內周面上的內螺紋，所述螺母本體的內周面上設有沿螺母的一端延伸至另一端的通槽，所述通槽將所述內螺紋沿螺母本體的周向斷開，所述螺母本體設有穿過所述通槽的一側側壁后螺紋連接在通槽的另一側側壁上的通槽槽寬調節螺釘。在螺母鎖緊后鎖緊通槽槽寬調節螺釘而使得通槽寬度縮小，縮小的結果為使得內螺紋的更緊地抱緊在螺栓上，從而使得螺母和螺栓之間不容易產生松動而導致發電機連接松動。

作為優選，所述通槽有兩條。鎖緊效果要且度螺紋的破壞效果小。

作為優選，所述兩條通槽沿螺母本體的周向均勻分布。能夠有效防止螺母產生局部脆弱現象。

作為優選，螺母本體的外周面上設有助力槽。驅動螺母轉動時方便。

本發明具有下述優點：實現了將氣缸的機械運動能量轉為電能；實現了無曲軸對旋轉發電機的驅動而實現發電；發動機氣缸工作時的溫度上升能夠轉換為電能進行利用。

附圖說明

圖1為本發明實施例一的結構示意圖。

圖2為圖1的C處的局部放大示意圖。

圖3為圖1中的螺母的軸向放大示意圖。

圖4為本發明實施例二中的氣缸架的示意圖。

圖5為圖4中A處的局部放大示意圖。

圖6為圖5中B處的局部放大示意圖。

圖中：發動機氣缸1、發動機氣缸的缸體11、發動機氣缸的活塞12、發電機2、發電機的轉軸21、輪機系統3、循環液流機構31、外水罐311、氣道3111、螺栓3112、補液腔3113、壓力提升罐312、回流通道3121、內水罐313、缸體段3131、液壓活塞3132、內表面層3133、液壓腔3134、第二溫差發電管314、連桿315、第一單向閥316、第二單向閥317、密封套318、密封腔319、氣囊310、水輪機32、防護擋板33、隔振座4、隔振彈簧41、豎置的支撐桿42、頂出塊升降電機43、上連接頭44、下連接頭45、托桿頂出塊46、上導入面461、下導入面462、螺桿47、托桿48、托桿縮進彈簧49、氣缸架5、第一溫差發電管51、滑槽52、滑輪53、控制單元55、振動頻率檢測裝置56、用于支撐隔振座的部件57、螺母8、螺母本體81、內螺紋82、通槽83、通槽的一側側壁831、通槽的另一側側壁832、通槽槽寬調節螺釘84、助力槽85。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。

實施例一，參見圖1，一種熱回收四沖程四缸驅動輪機發電系統，包括發動機氣缸1、發電機2和輪機系統3。

發動機氣缸1有四個且為四沖程氣缸。四個發動機氣缸1通過氣缸架5連接在一起。發動機氣缸的缸體11穿設在第一溫差發電管51的高溫端內，根據4個發動機氣缸的布局，可以通過一個第一溫差發電管51的高溫端同時套住4個發動機氣缸的缸體，也可以設置四個第一溫差發電管使四個第一溫差發電管的高溫端一一對應地套在4個發動機氣缸的缸體上。第一溫差發電管51的電源輸出端通過充電器給蓄電池充電。氣缸架5設有滑槽52和連接在滑槽內的滑輪53。四個發動機氣缸1中的兩個發動機氣缸的活塞12在做功沖程驅動滑輪53向左側滑動、另外兩個氣缸的活塞在做功沖程驅動滑輪53向右側滑動，具體為：四個發動機氣缸在做功、排氣、進氣、壓縮四個沖程，四個發動機氣缸1之間位項相差90度，工作狀態在四缸之間循環輪轉，從而推動滑輪53沿滑槽52做直線往復運動。

輪機系統3包括循環液流機構31和水輪機32。循環液流機構31包括外水罐311、壓力提升罐312和位于外水罐內的內水罐313。壓力提升罐312和內水罐313都位于外水罐311內。內水罐313內設有缸體段3131。缸體段3131設有同液壓活塞3132密封滑動連接在一起的內表面層3133。內表面層3133同第二溫差發電管314的高溫端連接在一起。第二溫差發電管314的電源輸出端通過充電器給蓄電池充電。液壓活塞3132通過連桿315同滑輪53連接在一起。液壓活塞3132將內水罐313分隔為兩個液壓腔3134。液壓腔3134通過朝向液壓腔內開啟的第一單向閥316同外水罐311連通。液壓腔3134通過朝向壓力提升罐內開啟的第二單向閥317同壓力提升罐312連通。壓力提升罐312設有同外水罐311連通的回流通道3121。水輪機32設置在回流通道3121內。發電機2通過螺栓3112配合螺母8固定在外水罐31的外部。發電機的轉軸21伸進外水罐311后同水輪機的轉軸321連接在一起，具體為花鍵連接。外出液箱311同補液腔3113連通。外出液箱311上設有防護擋板33。

參見圖2，外水罐311內密封連接有錐形密封套318。密封套318位彈性橡膠套。密封套318彈性密封套設在發電機的轉軸21上。發電機2、錐形密封套318和外水罐311的箱壁之間形成密封腔319。密封腔319設有同彈性氣囊310連接在一起的氣道3111。

通過密封套318對發電機的轉軸進行密封的過程為。裝配過程中按壓住氣囊310使氣囊容積縮小，然后將發電機的轉軸伸入密封套318同水輪機的轉軸321連接在一起，使得密封套318密封套設在發電機的轉軸上，且使形成密封腔319，然后松開氣囊310，氣囊在自身彈力的作用下撐開，撐開結果為在密封腔內產生負壓，從而使得密封套318更加可靠地密封在發電機的轉軸上。

參見圖3，螺母8包括環形螺母本體81和設置在螺母本體內周面上的內螺紋82。螺母本體81的內周面上設有兩條通槽83。通槽83從沿螺母8的軸向一端延伸至另一端。通槽83將內螺紋82沿螺母本體81的周向斷開。螺母本體81設有穿過通槽的一側側壁831后螺紋連接在通槽的另一側側壁832上的通槽槽寬調節螺釘84。兩條通槽83沿螺母本體81的周向均勻分布。螺母本體81的外周面上設有助力槽85。

參見圖1，本發明發電的過程為，四個發動機氣缸驅動滑輪做左右方向的往復直線運動，滑輪驅動液壓活塞做左右方向的往復直線運動，活塞做直線往復運動時驅動液體以外水罐→內水罐→壓力提升罐→外水罐之間進行單向循環，從而驅動水輪機32旋轉，水輪機驅動發電機發電。

實施例二，同實施例一的不同之處為：

參見圖4，氣缸架5設有隔振座4和振動頻率檢測裝置56。振動頻率檢測裝置56用于檢測氣缸架5所產生的振動的頻率。振動頻率檢測裝置56為現有的檢測頻率的裝置。振動頻率檢測裝置56和控制單元55電連接在一起。

隔振座4包括豎置的隔振彈簧41、豎置的支撐桿42、頂出塊升降電機43、上連接頭44和下連接頭45。隔振彈簧41的上端同上連接頭44連接在一起。隔振彈簧41套設在支撐桿42上。隔振彈簧41為壓簧。支撐桿42的下端同下連接頭45連接在一起。頂出塊升降電機43固定在支撐桿42的上端部。頂出塊升降電機43和控制單元55電連接在一起。

參見圖5，下連接頭45通過球面配合活動連接在用于支撐隔振座的部件57上。上連接頭44同氣缸架5活動連接在一起。上連接頭44和氣缸架5之間為球面配合。隔振座和被連接的部件之間為球面配合的活動連接的有益效果為：可以發散掉非上下方向上的振動力，從而克服了現有的隔振座只能對上下方向的振動進行有效隔離的問題。

支撐桿42貫穿上連接頭44和氣缸架5。支撐桿42為管狀結構。支撐桿42內設有托桿頂出塊46和螺桿47。托桿頂出塊46的上端設有上導入面461。托桿頂出塊46的下端設有下導入面462。托桿頂出塊46螺紋連接在螺桿47上。螺桿47同支撐桿42平行。螺桿47同頂出塊升降電機43的動力輸出軸連接在一起。支撐桿42設有若干徑向貫穿支撐桿的托桿48。托桿48沿上下方向分布。隔振彈簧41的下端通過托桿48插在隔振彈簧41的彈簧圈之間而同支撐桿42連接在一起。

參見圖6，托桿48設有托桿縮進彈簧49。當托桿48的內端抵接到托桿頂出塊46時、則托桿48的外端插在隔振彈簧41的彈簧圈之間；當托桿48的內端不抵接到托桿頂出塊46時、則在托桿縮進彈簧49的作用下托桿48朝向支撐桿42內部運動使得托桿48的外端不插在隔振彈簧41的彈簧圈之間。

使用時，參見圖4到圖6，振動頻率檢測裝置56將檢測到的氣缸架5所產生的振動的頻率輸送給控制單元55，控制單元55使隔振座4不和氣缸架5產生共振。

具體避免產生共振的過程為：計算出隔振座以振動頻率檢測裝置56檢測到的頻率為固有頻率時對應的隔振彈簧的有效圈數的值（以下稱為共振圈數值），進而判斷隔振座的隔振彈簧位于插入隔振彈簧的托桿上方的彈簧圈數的值（以下稱為有效圈數值）是否同共振圈數值相等；如果相等，控制單元55使該隔振座進行如下動作：頂出塊升降電機43驅動螺桿47轉動，螺桿47驅動托桿頂出塊46升降到頂在其它的托桿的內端上、即使其它的托桿插入到隔振彈簧內，從而使得隔振彈簧的有效圈數值改變，從而避免隔振座和氣缸架5產生共振。

參見圖5，吸能撐架包括沿上下方向分布的上基板821、中基板822和下基板823。上基板821和中基板822之間設有若干上斜支撐板824。上基板821、中基板822和上斜支撐板824之間圍成若干沿水平方向延伸的上形變通道825。上形變通道825為三角形通道。下基板823和中基板822之間設有若干下斜支撐板826。下基板823、中基板822和下斜支撐板826之間圍成若干沿水平方向延伸的下形變通道827。下形變通道827為三角形通道。浮筏8為板狀結構。浮筏8包括殼體81和位于殼體內的吸能撐架82。殼體81的前后左右側面上設有形變引導孔811。形變引導孔811為橢圓孔。為橢圓孔的有益效果為：對殼體變形時的引導效果好。形變引導孔811所在橢圓的長軸沿水平方向延伸。沿水平方向延伸的有益效果為：能夠提高殼體殼的吸能效果。

參見圖6，上斜支撐板824和下斜支撐板826都為波紋板。上斜支撐板和下斜支撐板上的波紋的紋槽828的延伸方向和上變形通道825的延伸方向相同。