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一种小型高速超静音发电机组

阅读：283发布：2021-02-19

专利汇可以提供一种小型高速超静音发电机组专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种小型高速超静音发电机组，包括发动机总成和发电机总成，发动机总成和发电机总成为一体化设计。发动机总成包括曲轴箱体、气缸体、缸头和供油系统。发电机总成的定子固定在右箱体的内腔，发电机总成的转子安装在曲轴的输出端。本实用新型采用了电喷、水冷、微增压、顶置凸轮、滚动摇臂、减压自起动等先进技术。发电机组整体结构有很大突破，包括双冷却(水冷和风冷)、双供油选择(电喷或化油器 )、双隔音 (内罩和外壳 )、双联多腔消音器、双起动(手拉或电起动)、双功能空滤器、多用途结构(超静音发电机去掉外壳就是一台完整的直流发电机或电车增程器 )等。提供了一种体积小、重量轻、效率高的发电机组。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种小型高速超静音发电机组专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种小型高速超静音发电机组，包括发动机总成和发电机总成，其特征在于：所述发动机总成包括曲轴箱体、气缸体(3)、缸头(4)和供油系统(11)，所述曲轴箱体包括右箱体(1)和左箱体(19)，曲轴(22)支承在左箱体(19)和右箱体(1)上，凸轮轴(6)在缸头(4)的中心位置，设有起动减压装置(28)，进气阀(10)和排气阀(5)由摇臂(7)驱动，摇臂(7)通过摇臂滚轮(9)与凸轮接触，所述供油系统(11)设置在缸头(4)上方，节气门的开启由步进电机(12)根据负载大小自动操控，进气管(13)与增压气泵(14)的气泵出风口Ⅱ(16)连接；所述发电机总成的定子(31)固定在右箱体(1)的内腔，所述发电机总成的转子(30)安装在曲轴(22)的输出端。
2.如权利要求1所述的一种小型高速超静音发电机组，其特征在于：所述气缸体(3)和缸头(4)内部设有冷却水道；曲轴(22)的另一端分别安装手拉起动器(21)和冷却风叶(24)，冷却水箱(23)安装在左箱体(19)的侧端，冷却水泵(27)与凸轮轴(6)连接，由装在曲轴(22)上的时规链条(25)拖动。
3.如权利要求1所述的一种小型高速超静音发电机组，其特征在于：所述气缸体(3)和缸头(4)与曲轴箱体水平中心线呈15°斜置安装，气缸体(3)和缸头(4)的中心线低于曲轴箱体水平中心线15°夹角的中心线；所述进气阀(10)和排气阀(5)呈42°夹角紧贴在半球形燃烧室上。
4.如权利要求1所述的一种小型高速超静音发电机组，其特征在于：所述供油系统(11)配置电喷供油或化油器供油；所述发电机总成为内置式永磁发电机，所述转子(30)为多极永磁外转子。
5.如权利要求1所述的一种小型高速超静音发电机组，其特征在于：所述发动机总成安装有机油泵(20)和机油滤清器(18)，机油加注口(17)设在左箱体(19)后部，润滑机油经过专用油道一路进入曲轴(22)的连杆大头，润滑气缸壁和活塞(29)，另一路进入缸头(4)的摇臂室，摇臂室由缸头罩(8)封闭。
6.如权利要求1所述的一种小型高速超静音发电机组，其特征在于：所述发电机总成的转子(30)的外端面装有增压风扇(15)，增压风扇(15)两面设有叶片，内侧叶片穿过转子(30)窗口冷却定子(31)，外侧叶片在气泵(14)内产生一定风压，一路通过气泵出风口Ⅱ(16)与供油系统(11)的进气管(13)连接，另一路通过气泵出风口Ⅰ(2)对逆变控制器(42)和其他电子器件强制风冷，增压风扇(15)外侧叶片的气泵吸风口Ⅰ(32)与内侧叶片的气泵吸风口Ⅱ(33)隔离。
7.如权利要求1所述的一种小型高速超静音发电机组，其特征在于：所述发动机总成固定在底板(34)上，底板(34)上部与隔音罩(36)连接，下部由底板(34)封底，上部由燃油箱(38)封顶，隔音罩(36)两侧有空滤器(41)吸风口和水箱冷却风进风口(37)，将空气由机外吸入机内降温后汇集到冷却风出风口(45)，继续冷却消音器(46)后排出机外，消音器(46)由半封闭的外罩(47)隔离，逆变控制器(42)安装在隔音罩(36)的侧面，所述逆变控制器(42)内侧的散热片对准气泵出风口Ⅰ(2)。
8.如权利要求7所述的一种小型高速超静音发电机组，其特征在于：所述燃油箱(38)为中空的吹塑件，中间的空间安装喷油系统，所述消音器(46)为双联多腔结构。
9.如权利要求1所述的一种小型高速超静音发电机组，其特征在于：所述发动机总成的底板(34)下部有减震垫(35)，支撑在支架(50)上，下部装有移动轮子(49)，外部设有封闭外壳(48)，外壳(48)固定在支架(50)上，侧面装有接线盒(43)和面板(54)，接线盒(43)下方的空间放置电瓶(44)，外壳(48)的顶部设有活动盖板(53)，在外壳(48)前后端设有提手(51)。

说明书全文

一种小型高速超静音发电机组

技术领域

[0001] 本实用新型涉及小型移动式备用电源，尤其涉及一种小型高速超静音发电机组。

背景技术

[0002] 目前市售的直联式汽油发电机组大多为励磁式自动调压发电机，配置通用动力，转速恒定在3000转/分钟，体积和重量较大。20年前日本本田公司推出了一款永磁逆变式发电机组，体积和重量有所下降，但仍采用常规通用动力，尚不能满足要求。

[0003] 但是，现有技术中，为了使移动电源轻量化、小型化，就要提高发电机组的转速，但高速会造成散热差、温度升高、磨损快、故障多、噪音和振动大等一系列弊端。实用新型内容

[0004] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种体积小、重量轻、效率高的发电机组。

[0005] 为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

[0006] 一种小型高速超静音发电机组，包括发动机总成和发电机总成，其特征在于：所述发动机总成包括曲轴箱体、气缸体、缸头和供油系统，所述曲轴箱体包括右箱体和左箱体，曲轴支承在左箱体和右箱体上，凸轮轴在缸头的中心位置，设有起动减压装置，进气阀和排气阀由摇臂驱动，摇臂通过摇臂滚轮与凸轮接触，所述供油系统设置在缸头上方，节气门的开启由步进电机根据负载大小自动操控，进气管与增压气泵的气泵出风口Ⅱ连接；所述发电机总成的定子固定在右箱体的内腔，所述发电机总成的转子安装在曲轴的输出端。

[0007] 优选的，所述气缸体和缸头内部设有冷却水道；曲轴的另一端分别安装手拉起动器和冷却风叶，冷却水箱安装在左箱体的侧端，冷却水泵与凸轮轴连接，由装在曲轴上的时规链条拖动。

[0008] 优选的，所述气缸体和缸头与曲轴箱体水平中心线呈15°斜置安装，气缸体和缸头的中心线低于曲轴箱体水平中心线15°夹角的中心线；所述进气阀和排气阀呈42°夹角紧贴在半球形燃烧室上。

[0009] 优选的，所述供油系统配置电喷供油或化油器供油；所述发电机总成为内置式永磁发电机，所述转子为多极永磁外转子。

[0010] 优选的，所述发动机总成安装有机油泵和机油滤清器，机油加注口设在左箱体后部，润滑机油经过专用油道一路进入曲轴的连杆大头，润滑气缸壁和活塞，另一路进入缸头的摇臂室，摇臂室由缸头罩封闭。

[0011] 优选的，所述发电机总成的转子的外端面装有增压风扇，增压风扇两面设有叶片，内侧叶片穿过转子窗口冷却定子，外侧叶片在气泵内产生一定风压，一路通过气泵出风口Ⅱ与供油系统的进气管连接，另一路通过气泵出风口Ⅰ对逆变控制器和其他电子器件强制风冷，增压风扇外侧叶片的气泵吸风口Ⅰ与内侧叶片的气泵吸风口Ⅱ隔离。

[0012] 优选的，所述发动机总成固定在底板上，底板上部与隔音罩连接，下部由底板封底，上部由燃油箱封顶，隔音罩两侧有空滤器吸风口和水箱冷却风进风口，将空气由机外吸入机内降温后汇集到冷却风出风口，继续冷却消音器后排出机外，消音器由半封闭的外罩隔离，逆变控制器安装在隔音罩的侧面，所述逆变控制器内侧的散热片对准气泵出风口Ⅰ。

[0013] 优选的，所述燃油箱为中空的吹塑件，中间的空间安装喷油系统，所述消音器为双联多腔结构。

[0014] 优选的，所述发动机总成的底板下部有减震垫，支撑在支架上，下部装有移动轮子，外部设有封闭外壳，外壳固定在支架上，侧面装有接线盒和面板，接线盒下方的空间放置电瓶，外壳的顶部设有活动盖板，在外壳前后端设有提手。

[0015] 本实用新型的有益效果：采用上述技术方案，(1)由于本实用新型采用的是高速汽油机，最大输出功率转速可达8500转/分钟，实际选用的转速限定在6000转/分钟以下，保证发动机总成有足够的功率储备，该转速也接近发动机总成的最大输出扭矩转速，是最佳经济转速范围。本实用新型的发电机总成的转速随负载大小自动调速，负载减小，转速自动下降，这对降低使用成本和提高设备寿命非常有利，有很好的经济性。(2)本实用新型将发动机总成和发电机总成实施一体化设计，发动机总成的气缸体和缸头与曲轴箱水平中心线呈15°斜置安装，气缸体和缸头的中心线比曲轴箱水平中心线15°夹角的中心线下移一定距离，降低了活塞裙部对缸体壁的敲击；凸轮轴设在缸头的中心位置，凸轮轴上设有起动减压装置，发动机总成在起动时就不需要太大的扭矩，摇臂与凸轮接触处装有滚轮，可减少磨损和噪音。(3) 本实用新型发动机总成的曲轴一端装有手拉启起动器，当电瓶电源不足时可用手拉起动备用；曲轴端还装有水箱冷却风叶，常规的水冷发动机水箱冷却风扇由直流电瓶拖动，转速较低且不可变速，这就要求有较大的水箱容积，本设计的冷却风扇随曲轴同步旋转，发动机的转速越高，风量越大，冷却效果越好，因此水箱体积就可设计得较小。(4)本实用新型电动机总成的供油系统可根据实际需要采用电喷供油或化油器供油，结构不需作任何改动，化油器供油性能上虽比不上电喷供油，但成本较低。(5)本实用新型的发动机总成固定在底板上，底板上装有隔音罩，下部由底板封底，上部由燃油箱封顶，将发动机总成整体封闭在腔内，起到良好的隔音作用；同时燃油箱由隔音罩支撑，省去了金属支架，降低整体重量。(6)本实用新型发动机总成的燃油箱为吹塑件，比金属油箱轻得多，中心位置有一个长方空间，支撑油箱不会变形，同时由于电喷喷嘴有一定高度，如采用金属油箱，为了避让喷嘴高度，油箱安装位置较高，会增加整机的高度。吹塑油箱设置中空结构后，正好给喷嘴安装留下了空间，使整机高度有所下降。(7)本实用新型将发动机总成的外壳设计为全封闭结构，外壳根部固定在金属支架上，支架下面有可移动轮子支撑，便于短距离移动，外壳两端设有提手，方便搬运。外壳为注塑件，由两个半边合成，由于采用封闭结构，有利于设计不同的外观，同时噪音可明显下降。(8)本实用新型发电机总成的转子兼有发动机飞轮的功能，发电机也可作电起动的起动电机，电瓶直流电源通过逆变成交流电，输入发电机定子，则可替代直流起动电机达到自起动的目的，起动后自动切换恢复发电机功能。
附图说明

[0016] 图1是本实用新型的主视图；

[0017] 图2是本实用新型的剖面图；

[0018] 图3是本实用新型的内部机构图；

[0019] 图4是本实用新型的平面布置图；

[0020] 图5是本实用新型的立面图；

[0021] 图6是本实用新型的后视图；

[0022] 图7是本实用新型的外形图；

[0023] 图8是直流发电机组的外形图。

[0024] 图中：1-右箱体，2-气泵出风口Ⅰ，3-气缸体，4-缸头，5-排气阀，6-凸轮轴，7-摇臂，8-缸头罩，9-摇臂滚轮，10-进气阀，11-供油系统，12-步进电机，13-进气管，14-增压气泵，
15-增压风扇，16-气泵出风口Ⅱ，17-机油注油口，18-机油滤清器，19-左箱体，20-机油泵，
21-手拉起动器，22-曲轴，23-冷却水箱，24-冷却风叶，25-时规链条，26-水箱注水口，27- 冷却水泵，28-起动减压装置，29-活塞，30-转子，31-定子，32-气泵吸风口Ⅰ，33-气泵吸风口Ⅱ，34-底板，35-减震垫，36-隔音罩，37-水箱冷却风进风口，38-燃油箱，39-燃油箱注油口，
40-副水箱注水口，41-空滤器，42-逆变控制器，43-接线盒，44-电瓶，45-冷却风出风口，
46-消音器，47-消音器罩，48-外壳，49-移动轮子，50-支架，51-提手，52-手拉起动手柄，53- 活动盖板，54-面板，55-直流发电机面板。

具体实施方式

[0025] 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

[0026] 如图1和图2所示，一种小型高速超静音发电机组，包括发动机总成和发电机总成，发动机总成和发电机总成为一体化设计，形成一个完整的发电机组，发动机总成包括曲轴箱体、气缸体3、缸头4和供油系统11，曲轴箱体包括右箱体1和左箱体19，曲轴22支承在左箱体19和右箱体1上，气缸体3和缸头4内部设有冷却水道，凸轮轴6在缸头4的中心位置，设有起动减压装置28，进气阀10和排气阀5由摇臂7驱动，摇臂7通过摇臂滚轮9与凸轮接触，供油系统11设置在缸头4上方，节气门的开启由步进电机12根据负载大小自动操控，进气管13与增压气泵14的气泵出风口Ⅱ16连接；发电机总成的定子31固定在右箱体1的内腔，发电机总成的转子30安装在曲轴22的输出端，曲轴22的另一端分别安装手拉起动器 21和冷却风叶24，冷却水箱23安装在左箱体19的侧端，冷却水泵27与凸轮轴6连接，由装在曲轴22上的时规链条25拖动。

[0027] 其中，气缸体3和缸头4与曲轴箱体水平中心线呈15°斜置安装，气缸体3和缸头4的中心线比曲轴箱体水平中心线15°夹角的中心线下移一定距离，消除了活塞29上行到上止点时的死点，降低了活塞29裙部对缸体壁的敲击。进气阀10和排气阀5呈42°夹角紧贴在半球形燃烧室上。

[0028] 其中，供油系统11可以根据需要配置电喷供油或化油器供油。发电机总成为内置式永磁发电机，转子30为多极永磁外转子。

[0029] 其中，发动机总成安装有机油泵20和机油滤清器18，机油加注口17设在左箱体19后部，润滑机油经过专用油道一路进入曲轴22的连杆大头，润滑气缸壁和活塞29，另一路进入缸头4的摇臂室，使得运动部件都得到润滑，摇臂室由缸头罩8封闭。

[0030] 其中，发电机总成的转子30的外端面装有增压风扇15，增压风扇15两面都有叶片，内侧叶片穿过转子30窗口冷却定子31，外侧叶片在气泵14内会产生一定风压，一路通过气泵出风口Ⅱ16与供油系统11的进气管13连接，另一路通过气泵出风口Ⅰ2对逆变控制器42和其他电子器件强制风冷，增压风扇15外侧叶片的气泵吸风口Ⅰ32与内侧叶片的气泵吸风口Ⅱ33是隔离的，不会影响彼此的进风量，设在机外的空滤器41是共用的。

[0031] 发动机总成起动后，供油系统11开始工作，控制节气门的步进电机12根据发电机负载不同调节节气门的开度，控制空气进气量。进气增压的目的是增加充气量，有利于提高发动机总成功率，供油系统11的控制器(ECU)根据进气量的多少喷入一定的燃油，使发动机总成连续运转。采用电喷和增压，可以相应提高发动机压缩比，使输出功率进一步提升，但同时温升也会提高，因此本机气缸体3和缸头4都设有水套，采用水冷后周边温度均匀，不会像风冷那样温差较大而产生形变。因此，水冷发动机的输出比较稳定。冷却水泵27安装在凸轮轴6的顶端，随凸轮轴6转动，既紧凑又简单。冷却水由水泵出口进入气缸体3再入缸头 4的水道，这时出水口水温也较高，进入冷却水箱23冷却，此功能由冷却风叶24来完成。冷却水经冷却水箱冷却后再吸入水泵，如此往复循环，当水箱温度过高时由于压力增大会顶开水箱注水口26上的单向阀，将溢出的水流入副水箱注水口40，当温度下降时会产生负压，又通过反向阀将副水箱的冷却水补充到水箱中。

[0032] 发电机总成安装在曲轴22的输出端，定子31固定在右箱体1的内腔，转子30与曲轴 22连接，转速越高，发电功率越大，当负荷减小时发动机总成转速随之下降。发电机总成的冷却是通过增压气泵14内的增压风扇15来解决的。增压风扇15固定在转子30上，输出功率增大时，转速随之提高，温升会越高，增压风扇15转速的提高也使冷却风量增加。

[0033] 常规通用汽油机的润滑是靠飞溅机油来解决的，虽然简单，但效果较差，转速也不能提高。本机安装有机油泵20，机油泵20泵出的压力油经专用油道一部分进入曲轴22连杆大头，润滑连杆上的滚针轴承、气缸壁及活塞29，另一路进入气缸头4的摇臂室，既润滑了部件，又带走一部分热量后自流回到曲轴箱体内，再经过机油滤清器18又吸入到机油泵20。

[0034] 如图3和图4所示，发动机总成固定在底板34上，底板34上部与隔音罩36连接，下部由底板34封底，上部由燃油箱38封顶，将整个发动机总成封闭在腔内，隔音罩36两侧有空滤器41吸风口和水箱冷却风进风口37，将新鲜的冷空气由机外吸入机内降温后汇集到冷却风出风口45，继续冷却消音器46后排出机外，消音器46由半封闭的外罩47隔离，逆变控制器42安装在隔音罩36的侧面，其内侧的散热片正好对准气泵出风口Ⅰ2。

[0035] 其中，燃油箱38为吹塑件，中间留有空间可安装喷油系统，降低了油箱的安装高度，同时采用中空结构也使塑料油箱得到加固。所述消音器46为双联多腔结构。

[0036] 其中，发动机总成的底板34下部有减震垫35，支撑在支架50上，下部装有移动轮子49，外部还设有一个封闭的外壳48，外壳48固定在支架50上，侧面装有接线盒43和面板54，接线盒43下方的空间放置电瓶44，外壳48的顶部设有活动盖板53，打开活动盖板53即露出燃油箱注油口39、水箱注水口26和副水箱注水口40，在外壳48前后端设有提手51。

[0037] 如图5所示，发电机组的半边外壳48已拆除，移动轮子49装在支架50的底部，上部由减震垫35支撑发动机总成。外壳48和隔音罩36都采用工程塑料，其优点是重量轻、震动小、吸音好，而且可以塑造美观的外观设计。

[0038] 如图6所示，手拉起动器手柄52和机油注油口17并列在一起，外壳上有一个带盖的窗口，便于操作。顶部有活动盖板53，打开活动盖板53加油和注水都很方便。

[0039] 如图7所示，发动机总成侧面装有接线盒43和面板54，外壳可设计不同的贴花。

[0040] 如图8所示，只要将逆变控制器42的位置换上直流发电机面板55，利用底部的减震垫 34，可以将发电机组安装在任何支架上。只要将发动机总成的排气口接上一个排气软管和车用消音器则又可组成一台电动车增程器。所有结构都不需要任何变动，达到一机多用的效果。

[0041] 以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

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一种小型高速超静音发电机组

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