本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种电火焰加热斯特林发动机。
背景技术：
传统的斯特林发动机，一般都是通过设置在配气气缸外部的加热装置和冷却装置对配气气缸两侧进行加热和冷却，通过加热气体膨胀和冷却气体的收缩再配合配气气缸内的配气活塞移动，从而驱动做功气缸内的做功活塞进行做功，现有技术的斯特林发动机结构中，为避免加热和冷却装置影响配气气缸的动作，通常是将加热装置和冷却装置设置在配气气缸的外部两侧，由此设置使其热效率不高。现有技术中，斯特林发动机为被广泛运用在汽车上的很大一部分原因在于其能量转换效率低，由于斯特林发动机属于外燃机，普通加热方式会有很大一部分热能通过与空气之间热交换带走，大部分热能被损耗，为被利用起来，工作效率低。如中国发明专利cn102678384b中介绍的一种密封性好、热效率高的斯特林发动机。它包括配气气缸、配气活塞、加热装置和冷却装置、做功气缸以及做功活塞；做功活塞通过活塞环与做功气缸配合密封并可往复滑动；配气气缸通过气流通道与做功气缸连接，配气活塞与做功活塞同步往复移动；气流通道有两路分支，两路气流通道分别通往做功气缸的左侧内腔和右侧内腔；右侧内腔通过一个排气阀与气流通道连接，做功活塞右侧设置有与排气阀相对的触动部分。其优点体现在：减少了能量的损耗，提高了发动机效率；降低了动作部件的密封难度，提高了密封性，也减少了热能的损耗；产生防泄漏的作用，进一步提高了密封效果；减少了整个作功气体介质的泄漏损耗，也有利于提高效率。
但是其加热装置和冷却装置为两个独立的系统，均需要外界提供能量来使其工作，能量利用率低。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种电火焰加热斯特林发动机，充分利用热能，工作效率高，且清洁环保。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种电火焰加热斯特林发动机，包括加热缸和冷却缸，所述加热缸和冷却缸之间有换热通道连通，所述加热缸内设置有第一活塞，所述冷却缸内设置有第二活塞，所述第一活塞通过第一活塞连杆与曲轴连接，所述第二活塞通过第二活塞连杆与曲轴连接，所述加热缸外部设置有加热腔，所述冷却腔外部设置有冷却腔，所述加热腔底部与冷却腔底部通过气管连通，所述加热腔底部设置有用于为加热缸加热的电火焰发生器，所述加热腔顶部设置有排气口，所述冷却腔顶部设置有进气口。
进一步地，所述加热缸有一部分位于加热腔内。
进一步地，所述冷却缸有一部分位于冷却腔内。
进一步地，所述第一活塞位于最大高度时，所述第一活塞的底面高于加热腔的顶面，所述第二活塞位于最大高度时，所述第二活塞的底面高于冷却腔的顶面。
进一步地，所述气管上还设置有气泵。
进一步，所述曲轴端部还设置有启动电机，所述曲轴远离启动电机的端部还设置有输出轴，所述启动电机上还设置有控制器。
进一步地，所述第一活塞和第二活塞上均设置有密封圈。
进一步地，所述第一活塞通过第一活塞轴与第一活塞连杆连接，所述第二活塞通过第二活塞轴与第二活塞连杆连接。
进一步地，所述加热缸、冷却缸的数量均至少为一个。
进一步地，所述加热缸和冷却缸的数量相同。
进一步地，所述启动电机、电火焰发生器和气泵通过电联。
本发明的有益效果为：
1.本发明提出的一种电火焰加热斯特林发动机，由于其加热缸外部设置有加热腔，冷却缸外部设置有冷却腔，带有气泵的气管将加热腔和冷却腔连接起来，气管与加热腔连接处设置有电火焰发生器，在气泵的作用下，外界空气进入冷却腔，吸收冷却气缸内的热量，吸热后的空气经过电火焰发生器加热，进入加热腔，为加热缸加热，由此不需要额外的能耗来为发动机散热，同时利用了冷却腔散发的热量对要将要进入经过电火焰加热的空气进行预加热。工作效率高。
2.由于采用电火焰发生器作为发动机热源，为加热缸加热，清洁环保。
3.由于曲轴端部设置有启动电机，可辅助发动机的启动，同时在发动机需要减速时，启动电机介入，启动电机可作为发动机吸收动能发电，传输到电池中，待利用。
本发明的目的是提供一种电火焰加热斯特林发动机，充分利用热能，工作效率高，且清洁环保。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种电火焰加热斯特林发动机的结构示意图；
图2为本发明实施例的一种电火焰加热斯特林发动机的活塞结构示意图；
图中：1、加热缸；11、加热腔；12、第一活塞；13、第一活塞连杆；14、第一活塞轴；15、密封圈；2、冷却缸；21、冷却腔；22、第二活塞；23、第二活塞连杆；24、第二活塞轴；3、换热通道；4、气管；41、气泵；5、进气口；6、排气口；7、曲轴；71、第一轴部；72、第二轴部；73、输出轴；8、电火焰发生器；9、启动电机；91、控制器。
具体实施方式
为了更清楚的说明本发明实施例和现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创在性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。另，设计方位的属于仅表示各部件间的相对位置关系，而不是绝对位置关系。
本发明的目的是提供一种电火焰加热斯特林发动机，充分利用热能，工作效率高，且清洁环保，请参阅图1-图2，主要包括包括加热缸1和冷却缸2，所述加热缸1和冷却缸2之间有换热通道3连通，所述加热缸1内设置有第一活塞12，所述冷却缸2内设置有第二活塞22，所述第一活塞12通过第一活塞连杆13与曲轴7连接，所述第二活塞22通过第二活塞连杆23与曲轴7连接，所述加热缸1外部设置有加热腔11，所述冷却腔2外部设置有冷却腔21，所述加热腔11底部与冷却腔21底部通过气管4连通，所述加热腔11底部设置有用于为加热缸1加热的电火焰发生器8，所述加热腔11顶部设置有排气口6，所述冷却腔21顶部设置有进气口5。
加热缸1有一部分位于加热腔11内，冷却缸2有一部分位于冷却腔21内。第一活塞（12）位于最大高度时，所述第一活塞（12）的底面高于加热腔（11）的顶面。第二活塞（22）位于最大高度时，所述第二活塞（22）的底面高于冷却腔（21）的顶面。当第一活塞12运动到离曲轴7最近处时，第一活塞（12）位于最大高度，第一活塞12底部的高度高于加热腔11顶部的高度，在此位置第一活塞12全部位于加热腔11外，第一活塞12不会被加热腔11继续加热，防止第一活塞12持续吸热温度过高，造成加热缸1内温度过高而爆缸。第二活塞22的底面高于冷却腔21的顶面，保持第二活塞22与第一活塞12的行程相同，且最高点和最低点位置在同一高度，在曲轴7的作用下，第一活塞12与第二活塞22的运动方向相反，保证发动机运转的平稳性。
气管4上还设置有气泵41。在气泵41的作用下，空气从井气口5进入冷却腔21内对冷却缸2降温，让冷却缸2内气体降温收缩，然后通过气管4经过电火焰发生器8产生的电火焰加热，进入加热腔11对加热缸1加热，同时电火焰发生器8产生的电火焰对加热缸1底部进行加热，让加热缸内气体升温膨胀。
曲轴7端部还设置有启动电机9，曲轴7远离启动电机9的端部还设置有输出轴73，启动电机上设置有控制器91。第一活塞12通过第一活塞轴14与第一活塞连杆13连接，第二活塞22通过第二活塞轴24与第二活塞连杆23连接。第一活塞12和第二活塞22上均设置有密封圈15。工作时，启动电机9驱动曲轴7旋转，通过第一活塞连杆13和第二活塞连杆23带动第一活塞12和第二活塞22运动，同时电火焰发生器8产生的电火焰对加热缸1底部加热，经过电火焰加热的空气进入加热腔11内对加热缸1外围进行加热，使加热缸1内气体体积膨胀，推动第一活塞12做功，当第一活塞12向靠近曲轴7方向运动至经过换热通道3时，加热缸1和冷却缸2通过换热通道3连通，加热缸1内热量通过换热通道进入到冷却缸2，在冷却缸2冷却的作用下，加热缸1内部气体收缩，第一活塞12向远离曲轴7方向运动，由此第一活塞12在加热缸1内往复运动，第一活塞2通过第一活塞轴14与第一活塞连杆13连接，在第一活塞连杆的作用下，驱动曲轴7旋转，在曲轴7、第二活塞连杆23和第二活塞轴24的作用下，第二活塞22始终与第一活塞运动方向相反。启动电机、电火焰发生器和气泵通过电联。在发动机启动后，控制器91关闭9启动电机。
加热缸1、冷却缸2的数量均至少为一个，且加热缸1和冷却缸2的数量始终保持相同，每个加热缸1均有一部分位于加热腔11内，每个冷却缸2均有一部分位于冷却腔21内，每个加热缸1内均设置有第一活塞12，每个冷却缸2内均设置有第二活塞22。当需要增加发动机功率时，可通过增大加热缸1和冷却缸2的容积来提升功率；也可通过增加加热缸1和冷却缸2的数量来增大发动机功率。
上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施例只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
1.一种电火焰加热斯特林发动机，其特征在于：包括加热缸（1）和冷却缸（2），所述加热缸（1）和冷却缸（2）之间有换热通道（3）连通，所述加热缸（1）内设置有第一活塞（12），所述冷却缸（2）内设置有第二活塞（22），所述第一活塞（12）通过第一活塞连杆（13）与曲轴（7）连接，所述第二活塞（22）通过第二活塞连杆（23）与曲轴（7）连接，所述加热缸（1）外部设置有加热腔（11），所述冷却腔（2）外部设置有冷却腔（21），所述加热腔（11）底部与冷却腔（21）底部通过气管（4）连通，所述加热腔（11）底部设置有用于为加热缸（1）加热的电火焰发生器（8），所述加热腔（11）顶部设置有排气口（6），所述冷却腔（21）顶部设置有进气口（5）。
2.根据权利要求1所述的一种电火焰加热斯特林发动机，其特征在于：所述加热缸（1）有一部分位于加热腔（11）内。
3.根据权利要求1所述的一种电火焰加热斯特林发动机，其特征在于：所述冷却缸（2）有一部分位于冷却腔（21）内。
4.根据权利要求1所述的一种电火焰加热斯特林发动机，其特征在于：所述第一活塞（12）位于最大高度时，所述第一活塞（12）的底面高于加热腔（11）的顶面，所述第二活塞（22）位于最大高度时，所述第二活塞（22）的底面高于冷却腔（21）的顶面。
5.根据权利要求1所述的一种电火焰加热斯特林发动机，其特征在于：所述气管（4）上还设置有气泵（41）。
6.根据权利要求1所述的一种电火焰加热斯特林发动机，其特征在于：所述曲轴（7）端部还设置有启动电机（9），所述曲轴（7）远离启动电机（9）的端部还设置有输出轴（73），所述启动电机上还设置有控制器（91）。
7.根据权利要求1所述的一种电火焰加热斯特林发动机，其特征在于：所述第一活塞（12）和第二活塞（22）上均设置有密封圈（15）。
8.根据权利要求1所述的一种电火焰加热斯特林发动机，其特征在于：所述第一活塞（12）通过第一活塞轴（14）与第一活塞连杆（13）连接，所述第二活塞（22）通过第二活塞轴（24）与第二活塞连杆（23）连接。
9.根据权利要求1所述的一种电火焰加热斯特林发动机，其特征在于：所述加热缸（1）、冷却缸（2）的数量均至少为一个。
10.根据权利要求9所述的一种电火焰加热斯特林发动机，其特征在于：所述加热缸（1）、冷却缸（2）的数量相同。
技术总结