本發(fā)明屬于內(nèi)燃機余熱利用技術領域,尤其涉及一種生物質(zhì)能內(nèi)燃機的余熱利用系統(tǒng)及方法。
背景技術:
隨著中國工業(yè)的快速發(fā)展,汽車保有量急速上升,同時伴隨的是石油能源的快速消耗和環(huán)境污染的加劇,世界各國都在積極尋求解決辦法。
提高傳統(tǒng)化石能源的利用效率和尋求可再生能源都是可行性方案,然而可再生能源完全替代化石能源并承擔人類社會的能源消費重任短時間內(nèi)難以實現(xiàn)。因此,提高石油能源的利用效率可極大的延緩能源使用周期和降低環(huán)境污染。
在汽車內(nèi)內(nèi)燃機的熱效率一般低于50%,剩余大部分熱量沒能有效轉化為動力而是隨著尾氣和傳熱而消耗,消耗的熱量具有很大的利用空間。
在內(nèi)燃機領域,提高能源的利用效率主要通過優(yōu)化缸內(nèi)燃燒和搜集利用內(nèi)燃機余熱,隨著內(nèi)燃機技術的成熟,大幅提高內(nèi)燃機燃燒效率變得極為困難,因此,有效利用內(nèi)燃機余熱是大幅提高石油能源利用效率的最佳捷徑。
內(nèi)燃機余熱主要可分為排氣及輻射熱損失,高溫冷卻水熱損失,低溫冷卻水熱損失,機油熱損失等,因內(nèi)燃機的熱量損失路徑較多,并有難以搜集的特點,將內(nèi)燃機余熱利用轉化為其他形式的能量并加以利用是提高利用效率的關鍵,因此,急需一種能夠將內(nèi)燃機的余熱轉換為其他形式的能量,從而將內(nèi)燃機的余熱利用起來的方案。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提供一種生物質(zhì)能內(nèi)燃機的余熱利用系統(tǒng)及方法,可以最大限度實現(xiàn)內(nèi)燃機余熱的回收,提高能源利用率,降低能源消耗。
為解決上述技術問題,本發(fā)明提供了如下的技術方案:一種生物質(zhì)能內(nèi)燃機的余熱利用系統(tǒng),包括冷凝器,還包括主控ecu、內(nèi)燃機余熱回收部、熱交換器、油泵、熱力轉換部、進氣電磁閥、排氣電磁閥、儲油罐和活塞;
內(nèi)燃機余熱回收部連接熱交換器的熱傳導介質(zhì)入口;
儲油罐內(nèi)充設有機液,儲油罐的出油口與油泵的進油口連接,油泵的出油口連接熱交換器的受熱介質(zhì)入口;
熱力轉換部內(nèi)設有熱力腔,活塞滑動設置于熱力腔中,熱交換器的受熱介質(zhì)出口連接熱力腔的入口;熱力腔上連接有與儲油罐的進油口連通的回流管;
熱力腔的入口處設有進氣門,熱力腔的排氣口處設有與冷凝器連接的排氣門,活塞在進氣門下方往返運動;主控ecu的信號輸出端通過驅動電路輸出信號到進氣電磁閥和排氣電磁閥,進氣電磁閥控制進氣門的開閉,排氣電磁閥控制排氣門的開閉。
優(yōu)選的,進氣門設于熱力腔側部且進氣門臨近熱力腔頂部設置;排氣門設于熱力腔頂部,且排氣門中線與熱力腔頂部中線重合。
優(yōu)選的,內(nèi)燃機余熱回收部包括尾氣余熱回收單元、低溫冷卻水余熱回收單元、高溫冷卻水余熱回收單元、機油冷卻余熱回收單元;尾氣余熱回收單元、低溫冷卻水余熱回收單元、高溫冷卻水余熱回收單元、機油冷卻余熱回收單元的出口均連接熱交換器的熱傳導介質(zhì)入口。
優(yōu)選的,尾氣余熱回收單元、低溫冷卻水余熱回收單元、高溫冷卻水余熱回收單元、機油冷卻余熱回收單元上均設有溫度傳感器;所述溫度傳感器的信號輸出端連接主控ecu的信號輸入端。
優(yōu)選的,熱力腔上配合熱力腔的入口設有進氣門,熱力腔上配合熱力腔的出口設有排氣門。
優(yōu)選的,熱力腔的入口處設有進氣緩沖腔;熱力腔的排氣口處設有排氣緩沖腔,進氣緩沖腔和排氣緩沖腔均與熱力腔連通。
優(yōu)選的,進氣緩沖腔上設有與熱交換器的熱傳導介質(zhì)出口連接的熱入口。
優(yōu)選的,熱力腔內(nèi)設有活塞距離傳感器,活塞距離傳感器的信號輸出端連接主控ecu。
一種利用上述系統(tǒng)進行的生物質(zhì)能內(nèi)燃機的余熱利用方法,包括如下步驟:
(1)進氣門和排氣門均處于開啟狀態(tài)、活塞位于上止點狀態(tài)下,有機液與熱交換器中的熱空氣進行熱交換由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài);
(2)氣態(tài)的有機液進入到熱力腔,推動活塞朝向下止點運動;
(3)活塞達到下止點,進氣門和排氣門均關閉;
(4)氣態(tài)的有機液接觸到排氣門變?yōu)橐簯B(tài),熱力腔中壓力降低,大氣壓推動活塞朝向上止點運動,活塞到達上止點,進氣門和排氣門從關閉狀態(tài)變?yōu)殚_啟狀態(tài);同時,液態(tài)的有機液返回到儲油罐中;
(5)依次重復步驟(1),(2),(3),(4)。
優(yōu)選的,有機液進入到熱交換器中與熱交換器中的熱空氣進行熱交換;有機液進入熱交換器中的方法為:油泵帶動有機液進入到熱交換器;其中油泵轉速確定方法為:
1)首先,根據(jù)油泵轉速和進入到熱交換器內(nèi)的余熱溫度標定油泵脈譜圖;
2)然后,根據(jù)余熱溫度查詢脈譜圖中對應的油泵的轉速,如果該余熱溫度值有對應的轉速則進行步驟3);如果該溫度值沒有對應的轉速則進行步驟4);
3)油泵驅動電路接收到控制信號,并輸出信號控制油泵的轉速到達與余熱溫度對應的值;
4)設定余熱溫度為t,根據(jù)比較函數(shù)確定大于余熱溫度t的溫度th集合{th1,th2,……,thn}和小于余熱溫度t的溫度tm集合{tm1,tm2,……,tmn};
依據(jù)公式(一)和公式(二)得到兩個端點溫度值;
min{(th1-t),(th1-t),…..,(thn-t)}(一)
min{(t-tm1),(t-tm2),…..,(t-tmn)}(二)
其中,min為最小值函數(shù);th1,th2,……,thn為脈譜圖中溫度值大于余熱溫度t的溫度值;tm1,tm2,……,tmn為脈譜圖中溫度值小于余熱溫度t的溫度值;
公式(一)得到的值對應的溫度值th為端點溫度值t1;
公式(二)得到的值對應的溫度值tm為端點溫度值t2,t1和t2分別對應轉速(t1,n1)和(t2,n2);
根據(jù)公式(三)得到油泵轉速,泵驅動電路接收到控制信號,并輸出信號控制油泵的轉速;
n=n1+(t-t1)·(t2-t1)/(n2-n1)(三)。
其中所述熱交換其中的熱空氣為受到內(nèi)燃機余熱回收部加熱后的空氣。
所述生物質(zhì)能內(nèi)燃機為采用生物質(zhì)能源的內(nèi)燃機。
通過以上技術方案,本發(fā)明的有益效果為:(1)本發(fā)明所述的系統(tǒng)可以實現(xiàn)內(nèi)燃機余熱的充分回收利用,將內(nèi)燃機的余熱轉換為活塞的機械能,從而帶動外部裝置做功,提高了能源利用率,降低了能源損耗。(2)設置的溫度傳感器可以時刻檢測進入到熱交換器中的熱傳導介質(zhì)的溫度,從而根據(jù)熱交換器中的熱量控制油泵轉速,保證活塞運動的穩(wěn)定性。(3)設置的進氣緩沖腔和排氣緩沖腔實現(xiàn)了進氣和排氣的緩沖,同時有效避免了有機液的泄漏。(4)設置的活塞距離傳感器可以時刻檢測活塞的移動量,進而為主控ecu向進氣電磁閥和排氣電磁閥輸出信號提供依據(jù)。(5)本發(fā)明所述的方法步驟緊湊,實現(xiàn)了內(nèi)燃機熱量的充分回收利用,同時各個步驟可控性高。(6)油泵轉速的確定方法,可以使得進入到熱交換器中的有機液的量可以根據(jù)熱交換器中的熱傳導介質(zhì)的溫度變化,保證熱量的充分吸收,同時保證活塞運動的穩(wěn)定性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述系統(tǒng)結構示意圖;
圖2為本發(fā)明所述方法流程圖。
具體實施方式
一種生物質(zhì)能內(nèi)燃機的余熱利用系統(tǒng),如圖1所示,包括冷凝器17、主控ecu19、內(nèi)燃機余熱回收部、熱交換器6、油泵7、熱力轉換部、進氣電磁閥10、排氣電磁閥16、儲油罐8和活塞12。
本實施例所述的系統(tǒng)用于對車輛內(nèi)燃機的余熱進行回收利用,其中冷凝器17為車輛中的現(xiàn)有部件,其溫度較低可以實現(xiàn)冷凝。
主控ecu19也為車輛內(nèi)的現(xiàn)有部件,其包括單片機(型號為at89s51)可以對接收到的信號進行分析,從而得出控制信號,本實施例中分析方法為成熟的現(xiàn)有技術,不涉及程序方面的改進。
熱力轉換部內(nèi)設有熱力腔11,熱力腔11呈柱型,活塞12滑動設置于熱力腔11中,本實施例中,活塞的運動軌跡為在熱力腔11中且在上止點和下止點之間。
在熱力腔11內(nèi)還設有活塞距離傳感器14,其中,活塞距離傳感器14位于活塞12上止點的上方?;钊嚯x傳感器14的信號輸出端連接主控ecu19的信號輸入端。活塞距離傳感器14檢測活塞12的距離信號,并將檢測到的距離信號傳輸?shù)街骺豦cu19,從而主控ecu19可以根據(jù)活塞12的距離,判定出活塞12的位置,進而輸出信號控制進氣電磁閥10和出氣電磁閥16的工作?;钊嚯x傳感器為市售產(chǎn)品。
熱交換器6為市售產(chǎn)品,在熱交換器6上設有熱傳導介質(zhì)入口、受熱介質(zhì)入口、受熱介質(zhì)出口和熱傳導介質(zhì)出口。在熱交換器6中熱傳導介質(zhì)將熱量傳遞給受熱介質(zhì),從而實現(xiàn)受熱介質(zhì)的加熱。本實施例中,熱傳導介質(zhì)為內(nèi)燃機余熱回收部傳輸過來的氣體,受熱介質(zhì)為從儲油罐8中出來的有機液。
內(nèi)燃機余熱回收部用于回收內(nèi)燃機1內(nèi)的余熱,其中內(nèi)燃機余熱回收部包括尾氣余熱回收單元、低溫冷卻液余熱回收單元、高溫冷卻液余熱回收單元、機油冷卻余熱回收單元。
尾氣余熱回收單元、低溫冷卻液余熱回收單元、高溫冷卻液余熱回收單元、機油冷卻余熱回收單元的出口均連接熱交換器6的熱傳導介質(zhì)入口。
尾氣余熱回收單元、低溫冷卻液余熱回收單元、高溫冷卻液余熱回收單元、機油冷卻余熱回收單元可以分別實現(xiàn)尾氣、低溫冷卻液、高溫冷卻液和機油冷卻液余熱的回收,具體的實現(xiàn)方式為:尾氣余熱回收單元、低溫冷卻液余熱回收單元、高溫冷卻液余熱回收單元、機油冷卻余熱回收單元分別包括尾氣余熱交換器和尾氣余熱回收管2、低溫冷卻液余熱交換器和低溫冷卻余熱回收管3、高溫冷卻液余熱交換器和高溫冷卻余熱回收管4、機油冷卻余熱交換器和機油冷卻熱回收管5。
將排放的尾氣通入到尾氣余熱交換器對氣體進行加熱,加熱后的氣體通過尾氣余熱回收管2通入到熱交換器6。
將內(nèi)燃機中吸熱后的低溫冷卻液和高溫冷卻液分別通入到低溫冷卻液余熱交換器和高溫冷卻液余熱交換器對氣體進行加熱,加熱后的氣體分別通過低溫冷卻余熱回收管3和高溫冷卻余熱回收管4通入到熱交換器6。
將吸熱的機油冷卻液通入到機油冷卻余熱交換器對氣體進行加熱,加熱后的氣體通過機油冷卻熱回收管5通入到熱交換器6。
內(nèi)燃機中的低溫冷卻液、高溫冷卻液和機油冷卻液均可以從內(nèi)燃機中需要降溫的部件中吸熱,其中,低溫冷卻液、高溫冷卻液、機油冷卻液以及內(nèi)燃機排放的尾氣為本實施例余熱的來源。通過低溫冷卻液、高溫冷卻液和機油冷卻液對內(nèi)燃機進行降溫為現(xiàn)有技術。
通過以上方式可以實現(xiàn)內(nèi)燃機1余熱的回收,當然,排放的尾氣也可以直接通入到熱交換器6,進行熱量的傳遞。
為了實現(xiàn)對進入到熱交換器6的氣體的溫度的檢測,在尾氣余熱回收管2、低溫冷卻余熱回收管3、高溫冷卻余熱回收管4和機油冷卻熱回收管5上均設置溫度傳感器(型號為ds18b20),溫度傳感器的信號輸出端連接主控ecu19的信號輸入端。
通過溫度傳感器分別檢測尾氣余熱回收管2、低溫冷卻余熱回收管3、高溫冷卻余熱回收管4和機油冷卻熱回收管5內(nèi)的氣體的溫度,并將檢測到的溫度值傳輸?shù)街骺豦cu19,主控ecu19可以得出進入到熱交換器6的氣體的熱量。
作為本實施例的變換,也可以在熱交換器6的熱傳導介質(zhì)入口處設與主控ecu的信號輸入端連接的溫度傳感器,該溫度傳感器可以將檢測到的熱交換器熱傳導介質(zhì)入口處的溫度值傳輸?shù)街骺豦cu,從而主控ecu根據(jù)標定的脈譜圖找到對應的油泵的轉速,進而主控ecu輸出信號到油泵驅動電路,通過油泵驅動電路控制油泵的轉速,油泵驅動電路為現(xiàn)有技術,具體可以選用電機pwm調(diào)速電路。其中,脈譜圖的標定為成熟的現(xiàn)有技術,在此不再贅述。根據(jù)熱交換器的熱傳導介質(zhì)的溫度值進行油泵轉速的確定,可以最大限度的利用內(nèi)燃機的熱量。
儲油罐8內(nèi)充設有機液,本實施例中有機液可以為丙酮,之所以選擇有機液是因為有機液沸點較低,遇熱易汽化。
儲油罐8的出油口與油泵7的進油口連接,油泵7的出油口連接熱交換器6的受熱介質(zhì)入口,油泵7為市售產(chǎn)品,可以將儲油罐8內(nèi)的有機液抽入到熱交換器6中,進行熱量的交換。
熱交換器6的受熱介質(zhì)出口連接熱力腔11的入口;熱力腔11上連接有與儲油罐8的進油口連通的回流管18。為了實現(xiàn)對有機液回流的控制,在回流管18上設有回流電磁閥,主控ecu19輸出信號控制回流電磁閥的工作,從而實現(xiàn)回流管18的導通或截止。主控ecu通過電磁閥驅動電路控制回流電磁閥的動作為成熟的現(xiàn)有技術。熱力腔中的有機液遇冷變?yōu)橐簯B(tài)后,熱力腔中的液態(tài)有機液會通過回流管18回流到儲油罐8中,從而實現(xiàn)有機液的回收利用,防止有機液浪費,降低運行成本。
在熱力腔11的入口處設有位于熱力腔11外側的進氣緩沖腔21;熱力腔11的出口處設有位于熱力腔11外側的排氣緩沖腔20,進氣緩沖腔21和排氣緩沖腔均與熱力腔11連通。
進氣緩沖腔21和排氣緩沖腔20可以對進入到熱力腔11中的氣態(tài)有機液進行緩沖,同時有效避免有機液的泄漏現(xiàn)象。
進氣緩沖腔21上設有與熱交換器6的熱傳導介質(zhì)出口連接的熱入口,氣態(tài)的有機液通過熱入口進入到進氣緩沖腔21中,通過熱力腔11的入口進入到熱力腔11中。
在熱力腔11的入口處設有位于進氣緩沖腔21中的進氣門9,進氣門9設于熱力腔11側部且進氣門9臨近熱力腔11頂部設置,活塞12在進氣門9下方往返運動,因為活塞的上止點要位于進氣門9的下方,通過將進氣門9臨近熱力腔的頂部設置,可以給予活塞足夠大的行程軌跡。
熱力腔11的出口處設有與冷凝器17連接的且位于排氣緩沖腔20中的排氣門15,排氣門15設于熱力腔11頂部,且排氣門15中心與熱力腔11頂部中線重合,從而保證排氣門15與有機液接觸的均勻性,保證活塞運動的穩(wěn)定性。
主控ecu19的信號輸出端連接電磁閥驅動電路,電磁閥驅動電路輸出信號到進氣電磁閥10和排氣電磁閥16,進氣電磁閥10控制進氣門9的開閉,排氣電磁閥16控制排氣門15的開閉。
其中電磁閥驅動電路為成熟的現(xiàn)有技術,在此不再贅述。進氣電磁閥10和排氣電磁閥16分別控制進氣門9和排氣門15的開閉實現(xiàn)方式也為成熟的現(xiàn)有技術,可以為:進氣電磁閥10控制進氣電機的動作,進氣電機的輸出軸驅動進氣門9做遠離或接近熱力腔11入口的運動,具體可以為:進氣電機的輸出軸上傳動連接有進氣電動推桿,進氣電動推桿帶動進氣門9移動;排氣電磁閥16控制排氣電機的動作,排氣電機的輸出軸驅動排氣門15做遠離或接近熱力腔11出口的運動,具體可以為:出氣電機的輸出軸上傳動連接有出氣電動推桿,出氣電動推桿帶動出氣門移動。
內(nèi)燃機余熱回收部將回收的余熱輸入到熱交換器6,在熱交換器6中將熱量傳導至有機液,有機液吸收熱量后由液態(tài)轉化為氣態(tài),氣態(tài)的有機液進入到熱力腔11,推動活塞12到達下止點;進氣門9和排氣門15均關閉,氣態(tài)的有機液與排氣門15接觸,因排氣門15與冷凝器17連接,冷凝器17帶給排氣門15的低溫效果使得熱力腔11內(nèi)的有機液遇冷由氣態(tài)轉化為液態(tài),進而導致熱力腔11內(nèi)壓力低于外界壓力,大氣壓推動熱力腔11中的活塞12朝向上止點運動,此過程將內(nèi)燃機的余熱轉化為活塞12的機械動能,實施的時候可以通過活塞12帶動外界動力裝置13做功,從而實現(xiàn)余熱的再利用,提高燃油利用效率;而熱力腔11中的液態(tài)的有機液通過回流管18返回到儲油罐8等待下次熱力循環(huán)。
本發(fā)明所述的系統(tǒng),可以將內(nèi)燃機的余熱回收起來,并將回收的內(nèi)燃機的余熱轉換成活塞的動能,實現(xiàn)了余熱的回收利用,提高內(nèi)燃機余熱的綜合利用效率,降低能源消耗。
本發(fā)明還公開了一種利用上述系統(tǒng)進行的生物質(zhì)能內(nèi)燃機的余熱利用方法,其中,本實施例中,活塞的運動軌跡為在上止點和下止點之間滑動,如圖2所示,所述方法包括如下步驟:
(1)進氣門和排氣門均處于開啟狀態(tài),活塞位于上止點,有機液與收集的內(nèi)燃機的余熱進行熱交換,從而有機液由液體變?yōu)闅鈶B(tài);本實施例中有機液可以為丙酮,之所以選擇有機液是因為有機液沸點較低,遇熱易汽化。
在初始時刻,活塞位于上止點、進氣門和排氣門均處于開啟狀態(tài);回收的內(nèi)燃機余熱進入到熱交換器,其中回收的內(nèi)燃機余熱包括內(nèi)燃機尾氣余熱、內(nèi)燃機低溫冷卻水中的熱量、內(nèi)燃機高溫冷卻水中的熱量以及內(nèi)燃機的機油冷卻液中的熱量。溫度傳感器時刻檢測進入到熱交換器中的熱傳導介質(zhì)的溫度,并將檢測到的溫度值傳輸?shù)街骺豦cu,主控ecu輸出信號控制油泵轉動,油泵帶動有機液進入到熱交換器。
液態(tài)的有機液在熱交換器中與內(nèi)燃機的余熱進行換熱,有機液預熱由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),氣態(tài)的有機液經(jīng)過進氣緩沖腔進入到熱力腔,在熱力腔中氣態(tài)的有機液推動活塞朝向下止點運動,活塞距離傳感器時刻檢測活塞距離,并將檢測到的活塞距離信號傳輸?shù)街骺豦cu。
其中,主控ecu根據(jù)接收到的溫度信號控制油泵轉速,油泵轉速確定方法為:
1)首先,根據(jù)油泵轉速和熱傳導介質(zhì)的溫度標定油泵脈譜圖;其中,脈譜圖是根據(jù)實驗標定得出的一系列數(shù)據(jù)值,通過實驗標定得出脈譜圖為成熟的現(xiàn)有技術,在此不再贅述。
2)然后,主控ecu根據(jù)接收到的余熱溫度查詢脈譜圖中對應的油泵的轉速,如果該余熱溫度值有對應的轉速則進行步驟3);如果該溫度值沒有對應的轉速則進行步驟4)。
3)油泵驅動電路接收到控制信號,并輸出信號控制油泵的轉速達到與余熱溫度對應的值,其中,油泵驅動電路根據(jù)接收到的信號控制油泵轉速為成熟的現(xiàn)有技術,在此不再贅述。
4)設定余熱溫度為t,根據(jù)比較函數(shù)確定大于余熱溫度t的溫度th集合{th1,th2,……,thn}和小于余熱溫度t的溫度tm(tm<t)集合{tm1,tm2,……,tmn};
依據(jù)公式(一)和公式(二)得到兩個端點溫度值;
min{(th1-t),(th1-t),…..,(thn-t)}(一)
min{(t-tm1),(t-tm2),…..,(t-tmn)}(二)
其中,min為最小值函數(shù);th1,th2,……,thn為脈譜圖中溫度值大于余熱溫度t的溫度值;tm1,tm2,……,tmn為脈譜圖中溫度值小于余熱溫度t的溫度值;
公式(一)得到的值對應的溫度值th為端點溫度值t1;
公式(二)得到的值對應的溫度值tm為端點溫度值t2,t1和t2分別對應轉速(t1,n1)和(t2,n2);
根據(jù)公式(三)得到油泵轉速,油泵驅動電路根據(jù)接收到的控制信號,輸出信號控制油泵的轉速,使得油泵的轉速達到值n;
n=n1+(t-t1)·(t2-t1)/(n2-n1)(三)。
其中,n為得出的油泵的轉速;t1、t2為兩個端點溫度值;n1為溫度值t1對應的油泵的轉速;n2為溫度值t2對應的油泵的轉速。
(2)氣態(tài)的有機液進入到熱力腔,推動活塞朝向下止點運動;
因熱力腔的入口處的進氣門處于開啟狀態(tài),故氣態(tài)的有機液可以通過熱力腔的入口進入到熱力腔中,熱力腔中壓力變大,從而活塞朝向下止點運動。在活塞滑動的過程中,距離傳感器時刻檢測活塞的距離信號,從而根據(jù)活塞的距離信號得出活塞的位置。
(3)活塞達到下止點,進氣門和排氣門均關閉;
當主控ecu根據(jù)接收到的活塞的距離信號,得出活塞到達下止點時,主控ecu分別輸出信號控制進氣電磁閥和排氣電磁閥動作,在進氣電磁閥和排氣電磁閥作用下進氣門和排氣門均關閉。
當然,此處為了保證熱力腔中進氣量的充足,可以在活塞到達下止點1~5s后再關閉排氣門,優(yōu)選實施例為活塞到達下止點3s后關閉排氣門。
(4)排氣門關閉后,氣態(tài)的有機液接觸到排氣門變?yōu)橐簯B(tài),液態(tài)的有機液通過回流管返回到儲油罐中,熱力腔中壓力降低,大氣壓推動活塞朝向上止點運動,活塞到達上止點時,進氣門和排氣門從關閉狀態(tài)變?yōu)殚_啟狀態(tài)。
具體為:排氣門關閉后,排氣門與熱力腔接觸,因排氣門與冷凝器連接,熱力腔中的氣態(tài)的有機液在冷凝器傳遞給排氣門的低溫作用下迅速變成液態(tài),熱力腔中壓力降低,大氣壓推動活塞朝向上止點運動,當主控ecu檢測到活塞到達上止點時,主控ecu輸出信號控制進氣電磁閥和排氣電磁閥動作,在進氣電磁閥和排氣電磁閥作用下進氣門和排氣門均開啟。
此處為保證熱力腔中進氣量的充足,在活塞到達上止點前就將進氣門開啟,保證熱力腔的進氣量。
熱力腔中的液態(tài)的有機液通過回流管返回到儲油罐中,為了實現(xiàn)有機液回流的控制,可以在回流管上設置回流電磁閥,主控ecu輸出信號控制回流電磁閥的開閉即可。
(5)依次重復步驟(1),(2),(3),(4)。
步驟(1),(2),(3),(4)使得活塞完成一個運動行程,重復步驟(1),(2),(3),(4)則可以實現(xiàn)活塞的往復做功,進而將內(nèi)燃機的余熱源源不斷的利用起來,提高能源利用率。
本發(fā)明所述的方法實現(xiàn)了內(nèi)燃機余熱的充分利用,可提高能源的利用效率,降低能源消耗。