專(zhuān)利名稱(chēng)：一種利用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱進(jìn)行進(jìn)氣增壓和發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及能源再利用領(lǐng)域，特別是涉及一種利用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱進(jìn)行增壓進(jìn)氣和發(fā)電(電力驅(qū)動(dòng))系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們出行對(duì)汽車(chē)的依賴(lài)程度越來(lái)越高，隨之而來(lái)的是汽車(chē)的保有量大幅度提高，從而引起對(duì)石油能源的需求越來(lái)越大，然而現(xiàn)在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)石化燃料的利用率只有30%，其余的能量都以廢熱的形式排到大氣中，不僅造成石化燃料的浪費(fèi)，而且還加重了大氣溫室效應(yīng)，。因而回收利用以廢熱形式排到大氣中的這部分能力，提高汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和充分利用石化燃料，減少浪費(fèi)，進(jìn)而緩解石化能源的短缺，有利于國(guó)家的能源戰(zhàn)略發(fā)展。另外，汽車(chē)在行駛和露天停放時(shí)，由于太陽(yáng)的暴曬使車(chē)內(nèi)和車(chē)體的溫度升高，加重了車(chē)輛的損傷和空調(diào)的使用率，對(duì)這部分能量的加以利用對(duì)與節(jié)能減排也是有很大的意義。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠利用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)增壓進(jìn)氣和發(fā)電(電力驅(qū)動(dòng))系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是采用以下方案實(shí)現(xiàn)的一種利用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱進(jìn)行增壓進(jìn)氣和發(fā)電系統(tǒng)，由發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管和水箱散出的廢熱以及車(chē)輛殼體和引擎蓋吸收太陽(yáng)能和輻射能為熱源的集熱系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、壓力緩沖系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)、壓縮空氣儲(chǔ)存裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)增壓進(jìn)氣系統(tǒng)、壓差發(fā)電(電力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和做功工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)九部分組成。將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管和水箱散出的廢熱以及車(chē)輛殼體，引擎蓋吸收的太陽(yáng)能，輻射能為熱源。其產(chǎn)生的熱量傳遞到過(guò)動(dòng)力轉(zhuǎn)化系統(tǒng)后，動(dòng)力轉(zhuǎn)化系統(tǒng)產(chǎn)生具有一定壓力的壓縮做功氣體，壓縮做功氣體先進(jìn)入壓力緩沖系統(tǒng)，壓力緩沖系統(tǒng)中的壓縮做功氣體達(dá)到一定壓力后經(jīng)空氣增壓裝置把從空氣濾清器進(jìn)來(lái)的空氣進(jìn)行增壓，高壓氣體進(jìn)入壓縮空氣儲(chǔ)存裝置儲(chǔ)存；在控制系統(tǒng)的控制下，保證發(fā)動(dòng)機(jī)增壓進(jìn)氣優(yōu)先條件下壓縮空氣實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)增壓進(jìn)氣和進(jìn)入壓差發(fā)電(電力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)壓差電機(jī)發(fā)電。從增壓器出來(lái)的做功氣體經(jīng)冷卻后回到動(dòng)力轉(zhuǎn)化系統(tǒng)；當(dāng)壓縮空氣儲(chǔ)存系統(tǒng)中的壓力達(dá)不到發(fā)動(dòng)機(jī)增壓供氣的要求時(shí)，通過(guò)控制系統(tǒng)切斷增壓供氣，打開(kāi)從空氣濾清器供氣，從而保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。所述動(dòng)力轉(zhuǎn)化系統(tǒng)包括儲(chǔ)液罐和做功氣體發(fā)生裝置；由發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管和水箱散出的廢熱以及車(chē)輛殼體吸收的太陽(yáng)能，輻射能為熱源的集熱管產(chǎn)生的熱量對(duì)做功氣體發(fā)生裝置中的液體加熱后，做功氣體發(fā)生裝置內(nèi)部的液體就會(huì)氣化產(chǎn)生具有一定壓力的壓縮做功氣體，壓縮做功氣體經(jīng)過(guò)管道送入壓力緩沖裝置，在壓縮做功氣體送出的同時(shí)儲(chǔ)液罐中的液體進(jìn)入做功氣體發(fā)生裝置補(bǔ)充氣化消耗的液體；所述壓力緩沖系統(tǒng)由單向閥、壓力罐組成；動(dòng)力轉(zhuǎn)化系統(tǒng)產(chǎn)生的壓縮做功氣體通過(guò)單向閥不斷地進(jìn)入壓力罐。所述增壓系統(tǒng)由空氣增壓器、空氣濾清器組成，可以實(shí)現(xiàn)使用以壓力緩沖裝置中的高壓氣體做動(dòng)力，把從空氣濾清器進(jìn)來(lái)的常壓空氣增壓，增壓后的壓縮空氣進(jìn)入壓縮空氣儲(chǔ)存裝置。所述做功工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)包括冷卻器、泵、單向閥組成。所述壓縮空氣儲(chǔ)存裝置由壓力傳感器、壓縮氣體儲(chǔ)氣罐組成。所述壓縮空氣儲(chǔ)存裝置由壓力傳感器、壓縮氣體儲(chǔ)氣罐組成；所述發(fā)動(dòng)機(jī)增壓進(jìn)氣系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)增壓進(jìn)氣開(kāi)關(guān)組成；，是使用空氣儲(chǔ)存罐的符合壓力值的壓縮空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)增壓進(jìn)氣，提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能，節(jié)省燃料的功能。所述壓差發(fā)電(電力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛)系統(tǒng)由發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)氣開(kāi)關(guān)、氣動(dòng)馬達(dá)、發(fā)電機(jī)、蓄電池、電動(dòng)機(jī)組成，用來(lái)把空氣儲(chǔ)氣罐壓縮氣體的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；壓差發(fā)系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)包括進(jìn)氣口轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)、氣體發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和蓄電池四部分組成。從高壓儲(chǔ)氣罐出來(lái)的壓縮空氣使空氣發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)發(fā)電。所述控制系統(tǒng)可以根據(jù)隔熱水箱的溫度控制進(jìn)入隔熱水箱換熱管中做功工質(zhì)的量，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)隔熱水箱的溫度，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的良好運(yùn)行?？刂葡到y(tǒng)可以根據(jù)各傳感器的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣方式的控制，從而實(shí)現(xiàn)普通進(jìn)氣和增壓進(jìn)氣方式的切換?？刂葡到y(tǒng)可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況，在保證發(fā)動(dòng)機(jī)良好運(yùn)行的前提下，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)增壓進(jìn)氣和壓差發(fā)電(電力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛)系統(tǒng)的發(fā)電。控制系統(tǒng)可以根據(jù)電力的儲(chǔ)存狀況，可以告知汽車(chē)駕駛員實(shí)現(xiàn)汽車(chē)油電模式的切換。從而實(shí)現(xiàn)充分發(fā)揮石化燃料的能量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。本實(shí)用新型的有益效果為可操作性強(qiáng)，可以充分利用石化燃料的能量，提高汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。且節(jié)能環(huán)保；具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于應(yīng)用、成本低。有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

圖1是本實(shí)用新型利用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱實(shí)現(xiàn)增壓進(jìn)氣和發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型熱能傳遞示意圖；圖3是本實(shí)用新型動(dòng)力轉(zhuǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型增壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型做功工質(zhì)循環(huán)示意圖；圖6是本實(shí)用新型發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣切換系統(tǒng)圖圖7是本實(shí)用新型壓差發(fā)電(電力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本實(shí)用新型控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型在于提供一種充分利用汽車(chē)石化燃料的汽車(chē)增壓進(jìn)氣和發(fā)電系統(tǒng)，
以下結(jié)合附圖說(shuō)明以及具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱和車(chē)輛殼體產(chǎn)熱系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量傳遞到動(dòng)力轉(zhuǎn)化系統(tǒng)后，動(dòng)力轉(zhuǎn)化系統(tǒng)產(chǎn)生具有一定壓力的壓縮做功氣體，壓縮做功氣體先進(jìn)入壓力緩沖系統(tǒng)，通過(guò)壓力緩沖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)部分壓縮做功氣體的儲(chǔ)存；壓力緩沖系統(tǒng)中的壓縮做功氣體達(dá)到一定壓力后經(jīng)增壓裝置把從濾清器進(jìn)來(lái)的空氣增壓，增壓后的壓縮空氣進(jìn)入壓縮空氣儲(chǔ)存裝置；在控制系統(tǒng)的控制下使壓縮空氣儲(chǔ)存裝置實(shí)現(xiàn)增壓進(jìn)氣和壓差發(fā)電(電力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛)。 做功氣體經(jīng)冷卻后回到動(dòng)力轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，完成做功循環(huán)。如圖2所示，發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱和車(chē)輛殼體集熱系統(tǒng)中的排氣管、隔熱水箱、汽車(chē)頂蓋和引擎蓋產(chǎn)生的熱量對(duì)做功氣體發(fā)生裝置中的排氣管中的換熱管、隔熱水箱中的換熱管、汽車(chē)頂棚及引擎蓋中的換熱管中的液體進(jìn)行加熱，做功氣體發(fā)生裝置內(nèi)部的液體就會(huì)氣化產(chǎn)生就有一定壓力的壓縮做功氣體。如圖3所示，做功工質(zhì)儲(chǔ)液罐中的工質(zhì)經(jīng)過(guò)泵和單向閥分別進(jìn)入排氣管中的換熱管，隔熱水箱中的換熱管和汽車(chē)頂蓋、引擎蓋的換熱管中加熱生產(chǎn)具有一定壓力的壓縮做功氣體。壓縮做功氣體經(jīng)過(guò)單向閥送入壓力緩沖裝置緩沖罐中。做功氣體送出的同時(shí)，儲(chǔ)液罐中的液體經(jīng)過(guò)泵和單向閥進(jìn)入做功氣體發(fā)生裝置補(bǔ)充氣化消耗的液體。其中隔熱水箱中換熱管內(nèi)的做功工質(zhì)是在控制系統(tǒng)的控制下，由進(jìn)液開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)關(guān)停。當(dāng)水箱溫度達(dá)不到發(fā)動(dòng)機(jī)工作要求時(shí)，進(jìn)液開(kāi)關(guān)關(guān)閉，工質(zhì)液體不能進(jìn)入換熱管中，從而保證水箱中的溫度不受的影響。當(dāng)水溫超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)工作要求時(shí)，進(jìn)液開(kāi)關(guān)打開(kāi)，使用工質(zhì)液體進(jìn)入換熱管產(chǎn)生壓縮做功氣體，壓縮做功氣體進(jìn)單向閥進(jìn)入壓力緩沖裝置(三)中。在開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)隔熱水箱中換熱管中的壓縮做功氣體的壓力由單向閥來(lái)控制，從而實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。如圖4所示，壓力緩沖裝置中的壓縮氣體達(dá)到一定值時(shí)，壓縮氣體直接進(jìn)入空氣增壓裝置中，壓縮氣體直接推動(dòng)做功活塞，做功活塞和增壓活塞是直接相連的。由于做功活塞和增壓活塞存在截面積的不同，從而把從濾清器中進(jìn)入增壓氣缸的空氣進(jìn)行壓縮。壓縮過(guò)的空氣有單向閥進(jìn)入壓縮空氣儲(chǔ)存裝置中。單向閥實(shí)現(xiàn)控制壓縮空氣倒流到空氣濾清
ο如圖5所示，從空氣增壓裝置中的氣缸出來(lái)的做完功的低溫低壓氣體直接進(jìn)入冷卻器中，氣體在冷卻器中冷卻變成工質(zhì)液體。工質(zhì)液體經(jīng)過(guò)泵和單向閥進(jìn)入做功工質(zhì)液體儲(chǔ)存罐中。如圖6所示，在控制系統(tǒng)檢測(cè)到壓力傳感器符合壓力值時(shí)，控制系統(tǒng)直接打開(kāi)空氣儲(chǔ)存裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)增壓供氣開(kāi)關(guān)向發(fā)動(dòng)機(jī)高壓進(jìn)氣，同時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)常壓進(jìn)氣開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)空氣增壓模式工作。在控制系統(tǒng)檢測(cè)到壓力傳感器不符合壓力值時(shí)，控制系統(tǒng)直接關(guān)閉空氣儲(chǔ)存裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)增壓供氣開(kāi)關(guān)停止向發(fā)動(dòng)機(jī)高壓進(jìn)氣，同時(shí)打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)常壓進(jìn)氣開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)普通模式工作。如圖7所示，在控制系統(tǒng)檢測(cè)到壓力傳感器符合壓力值時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)打開(kāi)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)氣開(kāi)關(guān)，使空氣儲(chǔ)氣裝置向氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)供氣，從而啟動(dòng)氣動(dòng)馬達(dá)，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，發(fā)的電量先儲(chǔ)存在蓄電池，然后通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛。如圖8所示，控制系統(tǒng)根據(jù)從動(dòng)力轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，壓縮空氣儲(chǔ)存裝置，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣切換系統(tǒng)，壓差發(fā)電(電力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛)系統(tǒng)傳來(lái)的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。在保證水箱溫度，保證發(fā)動(dòng)機(jī)增壓進(jìn)氣優(yōu)先的前提下，控制系統(tǒng)控制各種開(kāi)關(guān)的開(kāi)閉轉(zhuǎn)換?？刂葡到y(tǒng)可根據(jù)車(chē)輛電瓶的參數(shù)，提醒駕駛員實(shí)現(xiàn)汽車(chē)油電動(dòng)力的切換。
權(quán)利要求1.一種利用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱進(jìn)行進(jìn)氣增壓和發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于整個(gè)裝置由集熱系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、壓力緩沖系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)、壓縮空氣儲(chǔ)存裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)增壓進(jìn)氣系統(tǒng)、電力驅(qū)動(dòng)壓差發(fā)電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和做功工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)九部分組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱進(jìn)行進(jìn)氣增壓和發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述集熱系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管和水箱散出的廢熱以及車(chē)輛殼體和引擎蓋吸收太陽(yáng)能和輻射能為熱源；所述動(dòng)力轉(zhuǎn)化系統(tǒng)包括儲(chǔ)液罐和做功氣體產(chǎn)生裝置；所述壓力緩沖系統(tǒng)由單向閥、壓力罐組成；所述增壓系統(tǒng)由空氣增壓器、空氣濾清器組成；做功工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)包括冷卻器、泵、單向閥組成；所述壓縮空氣儲(chǔ)存裝置由壓力傳感器、壓縮氣體儲(chǔ)氣罐組成； 所述發(fā)動(dòng)機(jī)增壓進(jìn)氣系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)增壓進(jìn)氣開(kāi)關(guān)組成；所述電力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛壓差發(fā)電系統(tǒng)由發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)氣開(kāi)關(guān)、氣動(dòng)馬達(dá)、發(fā)電機(jī)、蓄電池、電動(dòng)機(jī)組成。
專(zhuān)利摘要一種利用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣增壓和發(fā)電(電力驅(qū)動(dòng))系統(tǒng)，由發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管和水箱散出的廢熱以及車(chē)輛殼體和引擎蓋吸收太陽(yáng)能和輻射能為熱源的集熱系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、壓力緩沖系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)、壓縮空氣儲(chǔ)存裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)增壓進(jìn)氣系統(tǒng)，壓差發(fā)電(電力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛)系統(tǒng)，控制系統(tǒng)和做功工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)九部分組成，整個(gè)系統(tǒng)利用車(chē)輛排出的多余熱量實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣增壓和車(chē)輛電力驅(qū)動(dòng)，可操作性強(qiáng)，可以充分利用石化燃料的能量，提高汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能且節(jié)能環(huán)保；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于應(yīng)用、成本低，有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)F02G5/04GK201972811SQ20102068031
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者李偉 申請(qǐng)人:李偉