專利名稱：一種利用汽車尾氣高效率發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種尾氣發(fā)電領(lǐng)域，屬于能源再生技術(shù)領(lǐng)域，特指一種利用尾氣高效率發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，汽車也越來越普遍。然而，汽車是消耗石油等能源的主要途徑，汽車排放出來的尾氣溫度高達(dá)500° (Γ600° C，如果將其直接排放到大氣中，容易污染大氣，且造成大量的熱能損失。因此，如何充分有效的利用尾氣的熱能是一個值得關(guān)注的熱點。利用汽車尾氣來發(fā)電是充分利用燃料能源，提高效率，有利于環(huán)保的一項措施之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高效率利用尾氣在活塞運動缸內(nèi)進行二次燃燒形成的高溫高壓尾氣推動活塞的往復(fù)推拉運動形成的機械能以及利用溫差發(fā)電片感溫尾氣聚集腔與液態(tài)(X)2冷卻腔之間的溫度差來實現(xiàn)二者同步發(fā)電的裝置和技術(shù)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的
一種利用汽車尾氣高效率發(fā)電裝置，它主要包括發(fā)動機(1)、排氣管O)、單向輔助閥(3(a)、3(b))、吸氣管(4)、火花塞(5)、滑動體(6)、彈簧(7)、運動缸(8)、曲柄連桿機構(gòu)(9)、曲軸(10)、發(fā)電機(11)、調(diào)壓器(12)、穩(wěn)壓器(13)、車用蓄電池(14)、小孔管道 (15)、尾氣聚集腔(16)、溫差發(fā)電片(17)、C02液化裝置(22)、液態(tài)C02存儲罐04)、電子開關(guān)(沈)、增壓閥( )、液態(tài)CO2冷卻腔(27)、控制器( )、延時繼電器(30(a)、30(b))、進氣管(31)、卡板C。排氣管一端與發(fā)動機相連，另一端與運動缸相連，且排氣管與運動缸連接端設(shè)計為“喇叭口”形狀，并在喇叭口末端處設(shè)有一個單向輔助閥；同時在排氣管與運動缸連接端排氣管上設(shè)有對稱分布的兩個吸氣管，并在吸氣管上設(shè)有單向輔助閥。在運動缸設(shè)有卡板C、滑動體、一個火花塞、四根彈簧，用一根硬桿將滑動體與曲柄連桿機構(gòu)連接起來，彈簧一端與滑動體相連，另一端與運動缸相連，四根彈簧的初始狀態(tài)均為壓縮狀態(tài)；并在運動缸的底部設(shè)有相同的若干小孔。運動缸的壁面和滑動體都涂覆一層摩擦系數(shù)較小的薄膜；滑動體與運動缸接觸良好，無空隙。曲柄連桿機構(gòu)與曲軸相連，曲軸與發(fā)電機相連，用導(dǎo)線把發(fā)電機、調(diào)壓器、穩(wěn)壓器及車用蓄電池連接起來。運動缸、尾氣聚集腔、液態(tài)CO2冷卻腔是一體的，其中，運動缸與尾氣聚集腔用管道連接起來，尾氣聚集腔與液態(tài)CO2冷卻腔被兩塊隔板隔開，兩塊隔板用導(dǎo)熱性能非常的材料制作而成，如銅、鋁等；在兩塊隔板之間設(shè)有若干溫差發(fā)電片，這些溫差發(fā)電片以串聯(lián)形式連成電路，并在其間放有適量的吸熱材料。在尾氣聚集腔的出氣口設(shè)計為喇叭口，在該出氣口設(shè)有隔音板，隔音板上有無數(shù)小孔。
尾氣聚集腔、尾氣制取(X)2裝置與(X)2液化裝置都是通過導(dǎo)管連接起來，同時，在尾氣制取(X)2裝置中裝有飽和的NaHCO3溶液，液態(tài)(X)2冷卻腔的出氣口與(X)2液化裝置相連。液態(tài)(X)2輸送管將(X)2液化裝置、液態(tài)(X)2存儲罐及液態(tài)(X)2冷卻腔連接起來，并在該導(dǎo)管上設(shè)有增壓閥與電子開關(guān)，電子開關(guān)用控制器控制。將經(jīng)過(X)2液化裝置后未液化的低溫氣體通過進氣管送入發(fā)動機內(nèi)進行再次燃本發(fā)明利用高溫尾氣在排氣管與運動缸連接端喇叭口處流速加快造成負(fù)壓使吸氣管吸進新鮮空氣形成混合氣體進入運動缸，通過火花塞連續(xù)不斷地進行二次燃燒產(chǎn)生高溫高壓尾氣推動滑動體正向運動的同時二次燃燒產(chǎn)生的尾氣經(jīng)過運動缸底部的小孔進入尾氣聚集腔后減壓造成彈簧推動滑動體反向運動形成的往復(fù)推拉作用通過曲軸、曲柄機構(gòu)來帶動發(fā)電機發(fā)電；同時產(chǎn)生的尾氣經(jīng)過各種化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的CO2經(jīng)過0)2液化裝置產(chǎn)生的液態(tài)(X)2流入液態(tài)(X)2冷卻腔內(nèi)，利用溫差發(fā)電片感溫尾氣聚集腔與液態(tài)(X)2冷卻腔的溫度差來發(fā)電，并將電能存儲在車用蓄電池中。本發(fā)明和現(xiàn)有的技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點
(1)本發(fā)明是利用汽車尾氣在活塞運動缸內(nèi)進行二次燃燒形成的高溫高壓尾氣推動活塞的往復(fù)推拉運動形成的機械能以及尾氣聚集腔與液態(tài)(X)2冷卻腔的溫度差通過溫差發(fā)電片同時發(fā)電的裝置，是一個多樣化發(fā)電裝置，突破了傳統(tǒng)的利用尾氣單一發(fā)電技術(shù)，發(fā)電效率非常高，尾氣的利用率也非常高。(2)本發(fā)明利用了二次燃燒技術(shù)，有利于尾氣的凈化。(3)本發(fā)明采用的冷卻劑是利用汽車自身排放的尾氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并經(jīng)過液化產(chǎn)生的液態(tài)C02對尾氣降溫，溫度達(dá)-55° C，降溫效果非常好，而且充分利用了尾氣，打破了傳統(tǒng)技術(shù)中采用外界水作為冷卻介質(zhì)。(4)采用液態(tài)CO2作為冷卻劑，極大的增大了高溫尾氣與冷卻腔之間的溫度差，大大提高了溫差發(fā)電片的發(fā)電效率。( 5 )采用了吸熱材料，保證了最高溫不超過溫差發(fā)電片的額定溫度。


圖1為本發(fā)明利用汽車尾氣高效率發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為運動缸內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意3為本發(fā)明裝置中的隔音板主視圖。圖中
1、發(fā)動機；2、排氣管；3(a)與3(b)、單向輔助閥；4、吸氣管；5火花塞；6、滑動板；7、 彈簧；8、運動缸；9、曲柄連桿機構(gòu)；10、曲軸；11、發(fā)電機；12、調(diào)壓器；13、穩(wěn)壓器；14、車用蓄電池；15、小孔管道；16、尾氣聚集腔；17、溫差發(fā)電片；18、吸熱材料；19、隔音板；20、小孔；21、尾氣制取CO2裝置；22丄02液化裝置；23、液態(tài)CO2輸送管；24、液態(tài)CO2存儲罐；25、 開關(guān)；26、電子開關(guān)；27、液態(tài)CO2冷卻腔；28、增壓閥；29、控制器；30 (a)與30 (b)、延時繼電器；31、進氣管；卡板C。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖做進一步說明。一種利用尾氣高效率發(fā)電裝置，主要包括排氣管( 一端與發(fā)動機(1)相連，另一端與運動缸(8)相連，且排氣管O)與運動缸(8)連接端設(shè)計為“喇叭口”形狀，并在喇叭口末端處設(shè)有一個單向輔助閥(3(a))；同時在與運動缸(8)連接端的排氣管( 上設(shè)有對稱分布的兩個吸氣管G)，并在兩個吸氣管(4)上分別設(shè)有單向輔助閥(3(a))；在運動缸(8)設(shè)有一個火花塞(5)，滑動體(6)、四根彈簧(7)，卡板C緊貼滑動體(6)，并在運動缸(8)底部沿中心線設(shè)有若干小孔，滑動體(6)與曲柄機構(gòu)(9)用一根硬桿連接起來，彈簧 (7) 一端接滑動體(6)，另一端接運動缸(8)。曲柄連桿機構(gòu)(9)另一端與曲軸(10)相連; 曲軸(10)與發(fā)電機(11)用聯(lián)軸器連接，用導(dǎo)線將調(diào)壓器(12)與穩(wěn)壓器(13)、車用蓄電池
(14)連接起來；尾氣聚集腔(16)的出氣口與尾氣制取CO2裝置相連，尾氣制取0)2裝置的出氣口與0)2液化裝置02)相連，溫差發(fā)電片(17)的高溫面與尾氣聚集腔(16) 接觸，低溫面與液態(tài)CO2冷卻腔(XT)接觸，溫差發(fā)電片(17)的輸出端與調(diào)壓器(12)用導(dǎo)線相連。用液態(tài)CO2輸送管將CO2液化裝置0 與液態(tài)C02存儲罐04)相連，并在該管道上設(shè)有電子開關(guān)06)與增壓閥(觀)，增壓閥08)與控制器( )、延時繼電器 (30(a))用導(dǎo)線連接，延時繼電器(30(b))控制CO2液化裝置(22)，用導(dǎo)線連接。汽車在行駛時，首先在液態(tài)(X)2冷卻腔內(nèi)(XT)內(nèi)放有適量的干冰，電子開關(guān)06) 通過控制器09)的作用打開，發(fā)動機(1)產(chǎn)生的高溫尾氣經(jīng)過排氣管(2)的喇叭口，由于喇叭口的直徑小，氣體流速加快，在吸氣管附近造成負(fù)壓，使得新鮮空氣被吸氣管(4) 吸進來，與尾氣混合。混合氣體流經(jīng)單向輔助閥(3(a))，進入運動缸(8)里面，在火花塞 (5)的作用下在有限空間連續(xù)不斷地進行二次燃燒，此時，在運動缸(8)內(nèi)產(chǎn)生的高溫高壓尾氣作用于滑動體(6)，由于運動缸(8)壁面及滑動體(6)都涂有一層摩擦系數(shù)較小的相同薄膜，使得滑動體(6)在高壓尾氣下很容易滑動；由于排氣管O)喇叭口處的單向輔助閥3(a)的約束作用，進一步加大的尾氣的壓力，推動滑動體(6)正向移動并跨過小孔管道
(15)進氣口處，滑動體(6)在正向移動的同時，作用于四根彈簧(7)，且滑動體(6)通過硬桿作用于曲柄結(jié)構(gòu)(9)與四根彈簧(7)，不斷的壓縮彈簧(7)，在滑動體(6)正向移動的同時，由于滑動體(6)不斷的跨過小孔管道(1 進氣口處，使得尾氣在一邊推動滑動體(6) 正向運動，一邊使得尾氣不斷流經(jīng)小孔管道(1 進入尾氣聚集腔(16)，在尾氣不斷的進入尾氣聚集腔(16)后，運動缸⑶內(nèi)作用于活塞(6)壓力不斷減小，滑動體(6)受到的力就不斷減小，此時，由于四根彈簧(7)儲存了較大的彈性勢能，具有較大的反作用力，通過彈簧⑵開始作用于滑動體(6)，使滑動體(6)反向運動。就這樣通過滑動體(6)的往復(fù)推拉作用，將力通過曲柄連桿結(jié)構(gòu)(9)傳遞給曲軸(10)，使得曲軸(10)旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(11) 運轉(zhuǎn)，使得發(fā)電機(11)開始發(fā)電，發(fā)電機(11)產(chǎn)生的電能經(jīng)過調(diào)壓器(1 與穩(wěn)壓器(13) 處理之后，將電能存儲在車用蓄電池(14)內(nèi)。當(dāng)尾氣進入尾氣聚集腔(16)后，溫差發(fā)電片 (17)開始發(fā)電，吸熱材料(18)不斷吸收高溫尾氣的熱量，將這些熱量傳遞給液態(tài)CO2冷卻腔(27)，液體CO2冷卻腔(XT)內(nèi)的液態(tài)CO2汽化吸熱降溫，高溫尾氣經(jīng)過隔音板(19)上面的小孔OO)的作用進入尾氣制取CO2裝置里面，二次燃燒產(chǎn)生的CO2、尾氣中的NO、 SO2與NO2與NaHCO3發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生CO2,以及干冰汽化后的CO2,所有的(X)2進入(X)2液化裝置 (22)中形成液態(tài)CO2,液態(tài)(X)2流經(jīng)液態(tài)(X)2存儲罐，經(jīng)過增壓閥0 的作用經(jīng)過液態(tài)CO2輸送管進入液態(tài)CO2冷卻腔內(nèi)07)內(nèi)。未被CO2液化裝置0 液化的其他尾氣，經(jīng)過兩次降溫后，尾氣的溫度大大降低，再將這些低溫尾氣通過進氣管(31)送入發(fā)動機(1)內(nèi)進行再次燃燒。當(dāng)發(fā)動機(1)停止時，為了充分利用尾氣，利用延時繼電器(30(b)) 與(30(a))來控制CO2液化裝置(22)與電子開關(guān)( )，使得CO2液化裝置(22)延時15min 關(guān)閉，電子開關(guān)06)延時IOmin關(guān)閉。當(dāng)液態(tài)CO2存儲罐Q4)中的液態(tài)CO2較多時，打開開關(guān)(25)，適當(dāng)?shù)姆帕魈幰徊糠忠簯B(tài)C02。以后就這樣循環(huán)不斷，達(dá)到本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種利用汽車尾氣高效率發(fā)電裝置，主要包括排氣管、進氣管、發(fā)動機、運動缸、單向輔助閥、火花塞、吸氣管、滑動體、彈簧、曲軸、曲柄連桿機構(gòu)、發(fā)電機、蓄電池、調(diào)壓器、穩(wěn)壓器、溫差發(fā)電片、0)2液化裝置、液態(tài)CO2存儲罐、尾氣制取CO2裝置、延時繼電器、尾氣聚集腔及冷卻腔等，其特征在于利用高溫尾氣在排氣管與運動缸連接端喇叭口處流速加快造成負(fù)壓使吸氣管吸進新鮮空氣形成混合氣體進入運動缸，通過火花塞連續(xù)不斷地進行二次燃燒產(chǎn)生高溫高壓尾氣推動滑動體正向運動的同時二次燃燒產(chǎn)生的尾氣經(jīng)過運動缸底部的小孔進入尾氣聚集腔后減壓造成彈簧推動滑動體反向運動形成的往復(fù)推拉作用通過曲軸、曲柄機構(gòu)來帶動發(fā)電機發(fā)電；同時產(chǎn)生的尾氣經(jīng)過各種化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的CO2經(jīng)過(X)2液化裝置產(chǎn)生的液態(tài)(X)2流入液態(tài)(X)2冷卻腔內(nèi)，利用溫差發(fā)電片感溫尾氣聚集腔與液態(tài)CO2 冷卻腔的溫度差來發(fā)電，并將電能存儲在車用蓄電池中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用汽車尾氣高效率發(fā)電裝置，其特征在于排氣管一端與發(fā)動機相連，另一端與運動缸相連，且排氣管與運動缸連接端設(shè)計為“喇叭口”形狀，并在喇叭口末端處設(shè)有一個單向輔助閥；同時在排氣管與運動缸連接端排氣管上設(shè)有對稱分布的兩個吸氣管，并在兩個吸氣管上分別設(shè)有單向輔助閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用汽車尾氣高效率發(fā)電裝置，其特征在于兩塊隔板用導(dǎo)熱性能非常的材料制作而成，如銅、鋁等；在兩塊隔板之間設(shè)有若干溫差發(fā)電片，這些溫差發(fā)電片以串聯(lián)形式連成電路，并在其間放有適量的吸熱材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用汽車尾氣高效率發(fā)電裝置，其特征在于利用尾氣制取CO2裝置將尾氣轉(zhuǎn)換成CO2,利用(X)2液化裝置產(chǎn)生液態(tài)CO2對尾氣降溫，尾氣制取CO2 裝置中裝有飽和的NaHCO3溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用汽車尾氣高效率發(fā)電裝置。它主要包括吸氣管、火花塞、尾氣制取CO2裝置、運動缸、滑動體、彈簧、曲柄連桿機構(gòu)、發(fā)電機、溫差發(fā)電片、尾氣聚集腔及液態(tài)CO2冷卻腔等。本發(fā)明利用高溫尾氣在排氣管與運動缸連接端喇叭口處流速加快造成負(fù)壓使吸氣管吸進新鮮空氣形成混合氣體進入運動缸，通過火花塞連續(xù)不斷地點燃進行二次燃燒產(chǎn)生高溫高壓尾氣推動滑動體正向運動的同時二次燃燒產(chǎn)生的高溫尾氣經(jīng)過運動缸底部的小孔進入尾氣聚集腔后減壓造成彈簧推動滑動體反向運動形成的往復(fù)推拉作用通過曲軸、曲柄機構(gòu)來帶動發(fā)電機發(fā)電，同時利用溫差發(fā)電片感溫尾氣聚集腔與液態(tài)CO2冷卻腔的溫度差來發(fā)電，并將電能存儲在車用蓄電池中。
文檔編號F02B63/04GK102337952SQ20111031529
公開日2012年2月1日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者程準(zhǔn), 謝小江, 賴瑞林 申請人:謝小江