專利名稱：廢氣渦輪發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車發(fā)動機附屬的發(fā)電機，尤指一種利用廢氣渦輪推動而進行發(fā)電的發(fā)電機。
背景技術：
從目前汽車所用發(fā)動機的熱平衡來看，用于動力輸出的功率一般只占燃油燃燒總熱量的3(Γ45% (柴油機)或2(Γ30% (汽油機)。以廢熱形式排出車外的能量占燃燒總能量的55% 70% (柴油機)或7(Γ80% (汽油機)，主要包括水箱中冷卻水散熱帶走的熱量和排氣管排放尾氣帶走的熱量。由此可見，汽車內燃機的燃油燃燒所產生的大部分能量均被排出汽車之外而浪費掉了。目前提出利用發(fā)動機排氣能量的廢氣渦輪增壓技術，當然是一項很好的利用排氣余能的技術，且已經達到產業(yè)化程度，柴油機的廢氣渦輪增壓技術相對成熟，汽油機的廢氣渦輪增壓也在廣泛推廣當中。目前汽車所需要的電源(用于照明、點火、音響、啟動、電子電器用電等)均是由發(fā)電機發(fā)電提供，多余的電能會向隨車蓄電池充電，補充蓄電池電能。眾所周知，發(fā)電機靠通電導體在磁場中切割磁力線而工作，把機械能(動能)轉換為電能。目前汽車發(fā)電機的驅動，是靠曲軸前端的皮帶輪來驅動的，也就是燃料燃燒所轉換的動能(這部分動能非常寶貴，主要推動汽車行駛)，這種驅動方式，最大的缺點就是浪費了曲軸的動能資源。浪費燃油，浪費能源，并產生尾氣排放，不利于環(huán)保。如果能設計一種采用廢氣渦輪驅動的發(fā)電機，即沒有取發(fā)動機曲軸上面的動能，又節(jié)約能源，有利于環(huán)保，還可以廢氣利用，提高燃料消耗的效率，將是一種有著許多優(yōu)勢和前景的汽車發(fā)電機，本案由此而產生。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種利用廢氣渦輪推動而進行發(fā)電的廢氣渦輪發(fā)電機。為解決上述技術問題，本實用新型的技術解決方案是—種廢氣渦輪發(fā)電機，包括渦殼、廢氣渦輪、發(fā)電機定子、發(fā)電機轉子、永磁體、轉軸以及殼體；所述渦殼設有進氣口與汽車發(fā)動機的排氣歧管相連通；所述的廢氣渦輪安裝在該渦殼內，該廢氣渦輪與所述的發(fā)電機轉子共同設置在所述轉軸上，該發(fā)電機轉子外周設有轉子繞組；所述的發(fā)電機定子則位于所述的發(fā)電機轉子外側，其上固定所述的永磁體；所述的殼體用以固定并罩設轉軸及定子、轉子。所述的渦殼上設有與汽車排氣管相連通的旁通路，該旁通路上設有受單片機控制啟閉的旁通閥。所述殼體上設計有連通發(fā)動機潤滑系和轉軸上軸承的潤滑油道。所述殼體上設計有連通發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻水道。采用上述方案后，本實用新型具有下述優(yōu)點[0012]I、改變了發(fā)動機曲軸驅動發(fā)電機發(fā)電的模式，發(fā)動機排氣管的廢氣渦輪與發(fā)電機的轉子同軸，采用廢氣渦輪驅動發(fā)電機的轉子，發(fā)電機的轉子切割定子上永磁體的磁力線而發(fā)電，利用了排氣管渦輪的熱效應，達到提高熱效率利用，節(jié)約燃油、保護環(huán)境的目的。2、在渦殼上設計有旁通閥，當發(fā)電機已經工作多時，已經給蓄電池充電良久，蓄電池電壓高、充電足夠的時候，由單片機控制，開啟廢氣渦輪的旁通閥，此時廢氣不通過渦輪，而直接排入排氣管，渦輪不驅動發(fā)電機運轉，即不發(fā)電，不向蓄電池充電。

圖I是本實用新型的剖視圖；圖2是本實用新型的俯視圖；圖3是本實用新型的左視圖。
具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳述。本實用新型所揭示的是一種廢氣渦輪發(fā)電機，如圖I至圖3所示，為本實用新型的較佳實施例。所述的廢氣渦輪發(fā)電機主要包括渦殼I、廢氣渦輪2、發(fā)電機定子3、發(fā)電機轉子4、永磁體5、轉軸6以及殼體7。其中所述渦殼I設有進氣口 11與汽車發(fā)動機的排氣歧管(圖中未示出)相連通。所述的廢氣渦輪2安裝在所述渦殼I內，該廢氣渦輪2與所述的發(fā)電機轉子4共同設置在所述的轉軸6上，該發(fā)電機轉子4外周設有轉子繞組。所述的發(fā)電機定子3則位于所述的發(fā)電機轉子4外側，其上固定有所述的永磁體5。所述的殼體7用以固定并罩設轉軸及定子、轉子。本實用新型的工作原理為當汽車發(fā)動機運轉時，排氣歧管排出的高溫高壓高速的尾氣由渦殼I的進氣口 11進入到渦殼I內，打到廢氣渦輪2的葉片上，從而驅動廢氣渦輪2轉動，此時熱能和動能轉換為廢氣渦輪2旋轉的動能；廢氣渦輪2旋轉的同時，通過轉軸6帶動發(fā)電機轉子4 一起旋轉，當發(fā)電機轉子4在永磁體5所產生的磁場中切割磁力線的時候，轉子繞組切割磁力線產生感應電動勢，并持續(xù)的運轉發(fā)電，將對外輸出電能，再經過電壓調節(jié)器(圖中未示出)對電壓值進行調節(jié)后，向用電設備供電或者向蓄電池充電。進一步的，所述的渦殼I上設有直接與汽車排氣管(圖中未示出)相連通的旁通路12，該旁通路12上設有受單片機控制啟閉的旁通閥13。當發(fā)電機已經工作多時，已經給蓄電池充電良久，蓄電池電壓高、充電足夠的時候，由單片機控制，開啟所述的旁通閥13，由于廢氣渦輪處阻力較大，因此廢氣將不通過廢氣渦輪2，而直接由旁通路12排入排氣管，廢氣渦輪2不驅動發(fā)電機運轉，即不發(fā)電，不向蓄電池充電。本實用新型在殼體7上設計有連通發(fā)動機潤滑系(圖中未示出)和轉軸6上的軸承61的潤滑油道71，靠發(fā)動機潤滑系的機油對廢氣渦輪的軸承61進行潤滑，建立潤滑油膜，使得軸承被懸浮在潤滑油膜中，變固體摩擦為液體摩擦，大大降低了渦輪軸承的磨損，提高了渦輪的使用壽命。本實用新型還在殼體7上設計有連通發(fā)動機冷卻系統(tǒng)(圖中未示出)冷卻水道72，依靠發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻水對廢氣渦輪進行冷卻，確保廢氣渦輪的軸承溫度適當，不會因溫度過高而燒壞軸承。定子采用永磁體的好處是，當駕駛員關閉鑰匙開關后，磁場繼續(xù)存在，使得發(fā)電機轉子繼續(xù)轉動時，阻力較大，從而使轉軸6盡快的停止運轉，起到保護軸承的作用(因為此時，發(fā)動機停止運轉，發(fā)動機的潤滑、冷卻系統(tǒng)都不工作，廢氣渦輪的潤滑和冷卻也是不工作的)。
權利要求1.ー種廢氣渦輪發(fā)電機，其特征在于包括渦殼、廢氣渦輪、發(fā)電機定子、發(fā)電機轉子、永磁體、轉軸以及殼體；所述渦殼設有進氣ロ與汽車發(fā)動機的排氣歧管相連通；所述的廢氣渦輪安裝在該渦殼內，該廢氣渦輪與所述的發(fā)電機轉子共同設置在所述轉軸上，該發(fā)電機轉子外周設有轉子繞組；所述的發(fā)電機定子則位于所述的發(fā)電機轉子外側，其上固定所述的永磁體；所述的殼體用以固定并罩設轉軸及定子、轉子。
2.根據權利要求1所述的廢氣渦輪發(fā)電機，其特征在于所述的渦殼上設有與汽車排氣管相連通的旁通路，該旁通路上設有受單片機控制啟閉的旁通閥。
3.根據權利要求1所述的廢氣渦輪發(fā)電機，其特征在于所述殼體上設計有連通發(fā)動機潤滑系和轉軸上軸承的潤滑油道。
4.根據權利要求1所述的廢氣渦輪發(fā)電機，其特征在于所述殼體上設計有連通發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻水道。
專利摘要本實用新型公開了一種廢氣渦輪發(fā)電機，包括渦殼、廢氣渦輪、發(fā)電機定子、發(fā)電機轉子、永磁體、轉軸以及殼體；所述渦殼設有進氣口與汽車發(fā)動機的排氣歧管相連通；所述的廢氣渦輪安裝在該渦殼內，該廢氣渦輪與所述的發(fā)電機轉子共同設置在所述轉軸上，該發(fā)電機轉子外周設有轉子繞組；所述的發(fā)電機定子則位于所述的發(fā)電機轉子外側，其上固定所述的永磁體；所述的殼體用以固定并罩設轉軸及定子、轉子。該發(fā)電機改變汽車發(fā)動機曲軸驅動發(fā)電的模式，采用廢氣渦輪驅動發(fā)電機的轉子，發(fā)電機的轉子切割定子上永磁體的磁力線而發(fā)電，利用了排氣管渦輪的熱效應，達到提高效率，節(jié)約燃油、保護環(huán)境的目的。
文檔編號F01N5/04GK202417664SQ201120543390
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權日2011年12月22日
發(fā)明者向鐵明, 周光星, 周水庭, 李進宇 申請人:廈門理工學院