一种降温触动式磁力发动方法及发动机 【技术领域】
本发明涉及一种磁力发动机，特别是利用降温触动方法对热敏磁性材料进行控制的发动机。
技术背景
现有的热能发动机中以内燃机为代表，内燃机工作时在输出动力的同时还产生大量的热能，为了避免过高的温度对内燃机造成破坏，这些热能大部分被散热系统或随尾气排放。如果能够充分利用这些排放的热能来产生动力，就不但可以节省燃油，同时也保护了环境。专利申请号为95103699名称为“利用低热能产生动力的方法及低热能发动机”介绍了一种利用低热热能产生动力的方法及发动机，该发动机机体上装有一个由热敏磁性材料做成的转子及位于转子周边的一对或多对磁，通过冷热工质控制转子热敏磁性材料的磁性消失与否来产生磁动力从而驱动发动机工作。此类发动机把热敏磁性材料安置在转子上，为了保证加热件对热敏材料的控制，加热件必须与快速旋转的转子保持同步以保证两者的相对静止，这种结构增加了实施的难度，转子转速受到限制的同时也限制了发动机的功率。
技术内容
本发明要解决的技术方案是提供一种采用降温触动方式来使转子转动的方法，并采用此方法实现环保的降温触动式磁力发动机。
降温触动式磁力发动方法是指转子地偏转是在对指定定子磁极组降温，热敏磁极磁性恢复状态下才发生的。具体方法是先通过导气管把废气中的热能对定子上的热敏磁性材料进行加热，使其高于居里点从而丧失磁性，再向指定的定子磁极组输入冷工质降温，使该磁极组上的热敏磁极的磁性恢复。热敏磁极居里点可在冷、热工质控制温度范围之间。在磁场力的作用下，该定子磁极组的延伸部分和与它相隔一定距离的转子磁极延伸部分因相互吸引而重叠，带动转子偏转，当转子与定子延伸磁极之间的磁阻接近最小时，切断冷工质并输入热工质，消除该磁极组上热敏磁极上的磁性，同时按转子旋转方向向下一定子磁极组输入冷工质，依照上述程序开始新的控制循环，不断连续下去，就能在转子上获得一个连续的单向转矩，从而带动转子产生动力。
采用降温触动式磁力发动方法的发动机包括外壳、缸体、转轴、定子和转子，其定子由前磁环、后磁环、热敏磁性材料做成的延伸磁极、金属导热支架以及用隔热材料做成的环形框架构成，前磁环和后磁环安装在机体外壳内，并将隔热环形框架和定子磁极组夹在中间；两片热敏延伸磁极片固定安装在金属支架的两边，它们的一端分别与定子前磁环中的一个磁极和后磁环中的一个磁极相贴近，且两个磁极的极性相异，另一端则沿径向向转子延伸构成定子磁极组并安装在隔热环形框架中。
此发动机的定子、转子都采用永磁体共同来提供作用力磁场，转子永磁体可以是环型或扇型，扇型的个数由转子延伸磁极数决定，转子与定子磁极组数的比例可以是1比3。
此发动机也可将多个相同的由定子、转子以及冷、热工质控制系统组成的单体同轴串连组成多层结构，各层转子都固定在同一输出转轴上，定子的热敏磁性材料由统一的冷、热工质输入系统控制。
本发明通过对发动机进行改造，能充分利用废弃的热能使之转换成动能，废气利用实现环保的同时产生额外的动力以供它用，而且结构简单、易于实施。
【附图说明】
图1是磁力发动机的结构示意图；
图2是磁力发动机的A-A剖视图。
【具体实施方式】
在图1、图2中，定子的作用力磁场由前磁环4和后磁环7提供，每个定子磁极组包括带有导热片33的铜质支架14、两片热敏磁极片12、15、隔热骨架31和隔热层13组成，其中热敏磁极片分别固定在铜质支架的两边，并安装进由隔热骨架和隔热层构成的框架中，热敏磁极15的一端与前磁环中的一个磁极相贴近，热敏磁极12的一端与后磁环中的一个磁极相贴近，两片热敏磁极的另一端则向转子延伸，并且极性相异。转子的作用力磁场由磁环19提供，转子磁极组由两片铁质磁极16、20和非磁性金属做成的隔离轴套3组成，其中两片铁质磁极的一端将转子磁环夹在中间，并用螺钉32固定在隔离轴套上，两片铁质磁极的另一端则向定子延伸，并将定子磁极组延伸部分夹在中间，它们之间要留出一定的间隙，以保证转子能自由转动，定子磁极组也两片热敏磁极之间的磁场方向与转子两片铁质磁极之间的磁场方向是相反的。隔离轴套与输出转轴1之间用销钉18连接，输出转轴安装在机体外壳2轴套内的轴承17上。每个定子磁极组都有冷、热两个气流输入系统，其中冷气流输入系统是由与气阀35、导气管36和逆向阻流阀37相同的部件构成，热气流输入系统则是由与气阀8、导气管6和逆向阻流阀5相同的部件构成。冷气阀门的阀杆顶上时为阀门开通状态；而热气阀门却相反，它的阀杆顶上时为阀门关闭状态。热气阀控制凸轮9和冷气阀控制凸轮11用销钉10与输出转轴连接在一起，联动控制气阀的打开与关闭。
在内燃机排气口与尾气通之间接入一个热交换器，用来加热从气泵的一条支路泵入的室外空气，加热后的压缩气体经导管送到气流输入系统26、28、30的气阀接口处，向发动机提供热介质。气泵另一支路泵入的室外空气则经过一个制冷器，冷却后的压缩气体经导管送到气流输入系统25、27、29的气阀接口处，向发动机提供冷介质。
在图2中，21为转子磁极的延伸部分，冷气输入系统25、27、29和热气输入系统26、28、30分别为22、23、24三个定子磁极组提供冷介质和热介质；每个定子磁极组上都有一个与34相同的气孔，用来排出进入磁极组的气体。如图4所示凸轮9和凸轮11所处的位置时，磁极组22上冷输入系统27的气阀打开，热输入系统28的气阀关闭；而磁极组23、24上冷输入系统25、29的气阀关闭，热输入系统26、30的气阀打开。冷、热压缩空气流入使得磁极组22上热敏磁极的磁导率因温度降低至居里点以下而升高，磁极组23、24上热敏磁极的磁导率则因温度升高至居里点以上而降低；结果转子磁极21上的磁场力方向转向磁极组22，在引力作用下转子偏转使转子磁极21移到磁极组22的位置上，同时带动两个凸轮，使凸点转移到磁极组23两个气阀的阀杆上，继续下一个循环。只要冷、热压缩空气不断流入，转子磁极21上的磁场力方向就会按顺序依次改变，使转子获得一个连续的单向转矩。
在热能供应允许的情况下，磁力发动机可按相同的单体构造同轴多个串连在一起组合成多层结构，各层转子都固定在同一输出转轴上，由统一的冷、热工质输入系统控制，这样可以成倍提高发动机的输出扭矩。
磁力发动机所采用的冷工质可以是冷却的压缩气体，也可以采用液体或者其他制冷剂(如氟利昂等)，热工质则采用加热的压缩气体。