專利名稱:一種車輛尾氣能量回收利用裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種車輛尾氣能量回收利用裝置，包括原柴油機增壓器、原柴油機的渦輪和氣缸，其特征在于：還包括壓氣機，渦輪，中冷器，和空氣瓶。壓氣機、渦輪同軸；壓氣機的進口連通大氣，壓氣機的出口連著中冷器的進口；中冷器連通空氣瓶；原柴油機的渦輪的出口連通渦輪的進口。本實用新型通過在排氣管出口處串聯(lián)廢氣渦輪增壓裝置，利用尾氣中攜帶的能量壓縮外界空氣并貯存在高壓空氣罐中，一方面給高壓空氣起動提供高壓氣體，另一方面可以在怠速工況及時給缸內(nèi)補充新鮮空氣，還可以利用高壓空氣快速膨脹需要吸收大量熱量的原理調(diào)節(jié)作戰(zhàn)車輛內(nèi)部的溫度。
【專利說明】
一種車輛尾氣能量回收利用裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種車輛尾氣能量回收利用裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)相關(guān)研究，我國重型車輛柴油機的熱效率平均不到40%，約40%的熱量隨尾氣排放到大氣環(huán)境中，柴油機的大致能量分配如圖1所示。
[0003]根據(jù)前期調(diào)研，發(fā)現(xiàn)目前我國重型柴油機及作戰(zhàn)車輛存在以下幾個問題:
[0004]1、文獻資料顯示:未裝備廢氣渦輪增壓裝置的柴油機其排氣溫度在600°C以上，裝備廢氣渦輪增壓裝置的柴油機其排氣溫度也在400以上，回收利用空間很大。
[0005]2、高溫廢氣帶走了大量的燃燒熱，這不僅降低了柴油機的熱效率，而且對作戰(zhàn)車輛的紅外隱身性能也構(gòu)成了巨大挑戰(zhàn)。
[0006]3、我軍作戰(zhàn)車輛在高原地區(qū)工作或者怠速工況下工作時，易出現(xiàn)進氣量不足、燃燒狀況惡化、功率下降等問題。
[0007]4、我軍作戰(zhàn)車輛為提高啟動系統(tǒng)可靠度，能保證任何情況下都能及時有效的啟動，一般為車輛配備電啟動和高壓空氣起動兩種裝置。在使用過程中，需要柴油機輸出軸驅(qū)動壓氣機為高壓空氣瓶壓縮空氣，這不僅占用了車輛內(nèi)部的空間，而且消耗了一部分輸出扭矩，一定程度上降低了發(fā)動機的功率。
[0008]5、由于空間狹小，蓄電池壓力較低，車輛行駛階段振動、顛簸等因素的影響，普通家用空調(diào)安裝在作戰(zhàn)車輛上幾乎不可能實現(xiàn)。但在工作過程中，較為封閉的作戰(zhàn)空間夏天溫度高達40多度，而冬天的溫度在零度以下，惡劣的工作環(huán)境必然導(dǎo)致駕駛操作人員不能很好的發(fā)揮正常水平，進而影響作戰(zhàn)計劃。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型的目的在于解決大功率柴油機熱效率不高的問題，提供一種車輛尾氣能量回收利用裝置。
[0010]本實用新型提出了一種車輛尾氣能量回收利用裝置，包括廢氣渦輪增壓裝置、高壓空氣瓶、閥門等部件。通過在排氣管出口處串聯(lián)廢氣渦輪增壓裝置，利用尾氣中攜帶的能量壓縮外界空氣并貯存在高壓空氣罐中，一方面給高壓空氣起動提供高壓氣體，另一方面可以在怠速工況及時給缸內(nèi)補充新鮮空氣，還可以利用高壓空氣快速膨脹需要吸收大量熱量的原理調(diào)節(jié)作戰(zhàn)車輛內(nèi)部的溫度。
[0011]—種車輛尾氣能量回收利用裝置，包括原柴油機增壓器、原柴油機的渦輪和氣缸，其特征在于:還包括壓氣機，渦輪，中冷器，和空氣瓶。壓氣機、渦輪同軸;壓氣機的進口連通大氣，壓氣機的出口連著中冷器的進口 ；中冷器連通空氣瓶;原柴油機的渦輪的出口連通渦輪的進口。
[0012]正常情況下新鮮空氣經(jīng)柴油機增壓器I壓縮后進入氣缸與柴油燃燒放熱，尾氣經(jīng)原柴油機的渦輪2排放到大氣中，尾氣中的一部門能量轉(zhuǎn)化為原柴油機的渦輪2的動能經(jīng)軸傳遞到柴油機增壓器I處，提供壓氣機工作的動力。加裝能量回收利用裝置后，原柴油機工作模式和狀態(tài)不變，尾氣經(jīng)原柴油機的渦輪2排出后再引流到渦輪5中，再次將其攜帶的能量轉(zhuǎn)化為渦輪5的動能從而帶動壓氣機4工作。外界空氣經(jīng)壓氣機4壓縮后變成高溫高壓氣體，經(jīng)中冷器6冷卻后貯存在空氣瓶7內(nèi)。
[0013]本實用新型的優(yōu)點包括:
[0014](I)利用廢氣中攜帶的能量給高壓空氣起動提供高壓氣體。
[0015](2)在怠速工況或高原地區(qū)工作時及時給缸內(nèi)補充新鮮空氣，改善缸內(nèi)燃燒狀況，提高柴油機熱效率和輸出軸扭矩，進而提高車輛的機動性。
[0016](3)利用廢氣中的能量調(diào)節(jié)車輛內(nèi)部的溫度狀況。
[0017](4)降低了車輛排氣的紅外輻射，提高了隱身性能。
【附圖說明】

[0018]圖1為尾氣能量回收利用裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]尾氣回收利用裝置的工作示意圖如圖1所示。其中，I為原柴油機增壓器，2為原柴油機的渦輪，3為氣缸，4為加裝的壓氣機，5為加裝的渦輪，6為中冷器，7為貯存高壓空氣的空氣瓶。
[0020]一種車輛尾氣能量回收利用裝置，包括原柴油機增壓器、原柴油機的渦輪和氣缸，其特征在于:還包括壓氣機，渦輪，中冷器，和空氣瓶。壓氣機、渦輪同軸;壓氣機的進口連通大氣，壓氣機的出口連著中冷器的進口 ；中冷器連通空氣瓶;原柴油機的渦輪的出口連通渦輪的進口。
[0021]正常情況下新鮮空氣經(jīng)柴油機增壓器I壓縮后進入氣缸與柴油燃燒放熱，尾氣經(jīng)原柴油機的渦輪2排放到大氣中，尾氣中的一部門能量轉(zhuǎn)化為原柴油機的渦輪2的動能經(jīng)軸傳遞到柴油機增壓器I處，提供壓氣機工作的動力。加裝能量回收利用裝置后，原柴油機工作模式和狀態(tài)不變，尾氣經(jīng)原柴油機的渦輪2排出后再引流到渦輪5中，再次將其攜帶的能量轉(zhuǎn)化為渦輪5的動能從而帶動壓氣機4工作。外界空氣經(jīng)壓氣機4壓縮后變成高溫高壓氣體，經(jīng)中冷器6冷卻后貯存在空氣瓶7內(nèi)。
[0022]高壓空氣的利用
[0023]高壓空氣的利用主要分為幾部分:用于柴油機的啟動、用于在高原環(huán)境或怠速工況下新鮮沖量的補充以及用于調(diào)節(jié)作戰(zhàn)車輛內(nèi)部的溫度。
[0024]1、柴油機的啟動
[0025]在原車上就配有用于高壓空氣起動的傳動裝置、壓氣機、管道以及用于存放氣體的高壓空氣瓶，但這套裝置不僅要消耗柴油機功率，而且占用了較大體積。若改為利用此裝置進行高壓空氣起動后，不僅其熱效率得到了提高，而且省去了之前高壓空氣起動裝置的體積，使戰(zhàn)斗車輛內(nèi)部的空間更加寬裕，操作駕駛等更加方便。
[0026]2、補充新鮮沖量
[0027]軍用車輛在高原地區(qū)使用時，由于空氣稀薄導(dǎo)致空燃比降低，燃燒狀況惡化，動力性能下降。此時將高壓空氣瓶中的氣體經(jīng)減壓后通過高壓空氣起動管路及時補充到燃燒室內(nèi)，可以有效緩解由于空氣稀薄導(dǎo)致的各種問題。
[0028]3、溫度調(diào)節(jié)裝置
[0029]溫度調(diào)節(jié)裝置利用高壓氣體突然膨脹需要吸收大量熱的原理來調(diào)節(jié)車輛內(nèi)部的溫度。
【主權(quán)項】
1.一種車輛尾氣能量回收利用裝置，包括原柴油機增壓器、原柴油機的渦輪和氣缸，其特征在于:還包括壓氣機，渦輪，中冷器，和空氣瓶;壓氣機、渦輪同軸;壓氣機的進口連通大氣，壓氣機的出口連著中冷器的進口；中冷器連通空氣瓶;原柴油機的渦輪的出口連通渦輪的進口。
【文檔編號】F02B41/10GK205714414SQ201620350419
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月23日
【發(fā)明人】劉建敏, 劉艷斌, 喬新勇, 張小明, 韓立軍, 董意, 顧程, 何盼攀, 高騰騰, 陳路明
【申請人】中國人民解放軍裝甲兵工程學(xué)院