CN201802504U - 内燃机余能回收与综合利用装置 - Google Patents
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Abstract
一种内燃机余能回收与综合利用装置，该机由马达、气——液能转换缸、换向阀、高压罐、低压罐、热交换器、压缩膨胀机等组成。工作原理：流量控制阀控制高压罐工作介质进入热交换器，吸收排气管废气的热量变成高压气体；在换向阀的控制下交替进入气-液能转换油缸左侧和右侧有杆气腔，产生的推力推动活塞往复运动；在有杆气腔内做功后气体进入无杆气腔继续膨胀做功，与有杆气腔产生的推力共同推动活塞往复运动；输出高压液体驱动马达工作，实现做功膨胀工况；马达通过齿轮与变速器上的齿轮啮合对外输出动力，与内燃机一起驱动汽车行驶。
Description
技术领域
本实用新型属于汽摩及配件技术领域。
背景技术
内燃机的效率不高一直是人们希望解决的问题，究其原因，是因为内燃机工作时燃料燃烧产生的热能只有1/3转化成有效功；其余能量都以冷却和排气的形式损失掉。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能回收车辆制动及部分排气与冷却能量的内燃机余能回收与综合利用装置；以提高汽车能量利用效率，并可以实现二氧化碳制冷与供暖功能，达到节能和环保目的。
本实用新型由液压马达、气-液能转换油缸、控制阀、热交换器、高压罐、低压罐、蒸发器、压缩膨胀机、油箱组成。其中热交换器制成管形置于内燃机排气道内，用以吸收排气热量；也可将其一部分放在发动机散热器后面，用以吸收排气和冷却水的热量来加热其中的工作介质，使其压力升高，以提高其作功能力；流量控制阀用于控制工质进入热交换器的量，以控制气-液能转换油缸输出油的速度。马达采用变量式，通过其轴上的齿轮与变速器上的齿轮啮合与汽车传动系统联系在一起。气-液能转换油缸用来实现将气体的压力能以液体的压力能形式释放。气——液能转换缸的缸体用两个隔板分成三段，活塞由一个中间活塞(中间活塞两侧各有一个活塞控制段)和两个端活 塞组成；活塞与隔板将气——液能转换缸分隔成左右对称的六个腔，分别为两个液压油腔、两个无杆气腔和两个有杆气腔。在液压油腔侧隔板上制有两个控制腔，用于与活塞控制段配合，控制换向阀自动换向；控制腔通过控制油路与液路换向阀控制口相通，控制油路设单向阀和换向阀控制阀，以保证液路换向阀有确定的两个位置。气——液能转换缸体通过管路分别与液路换向阀、气路换向控制阀、无杆气腔控制阀相连，三阀一起同步动作。在高压罐和低压罐之间设膨胀机高压控制阀、压缩膨胀机、膨胀机低压控制阀、节流阀和蒸发器。压缩膨胀机通过齿轮与变速器上的齿轮啮合，实现将低压罐内的气体压入高压罐和使高压罐内的气体膨胀做功或实现制冷。压缩膨胀机高压控制阀、压缩膨胀机低压控制阀用于实现压缩膨胀机压缩和膨胀工况的转换。在无杆气腔控制阀与低压罐和蒸发器之间设供暖控制阀，用于使工作介质在蒸发器放热后再进入低压罐，放出的热量送入车内实现供暖。
工作原理：打开流量控制阀，高压罐内的工作介质进入热交换器，吸收排气管废气的热量变成高压气体后，通过气路换向控制阀、无杆气腔控制阀控制工作介质进入气-液能转换油缸左侧有杆气腔，产生的推力推动活塞向左运动；在右有杆气腔内做功后的气体进入右无杆气腔继续膨胀做功，推动活塞左运动。此时，左无杆气腔内的气体排入低压罐；右液压油腔内的液体被压出，驱动马达工作。当活塞左控制段运动到左控制腔时，左控制腔压力急剧增大；液压油通过控制管路使液路换向阀换向变成右位；活塞向右运动，实现连续输出液压油； 马达通过齿轮与变速器上的齿轮啮合，与内燃机一起驱动汽车行驶。同时，压缩膨胀机被内燃机驱动运转，将低压罐内的工作介质压入高压罐储存，以保证高压罐有足够的工作介质；当车内需要制冷时，压缩膨胀机高压控制阀与膨胀机低压控制阀同时换向，高压罐内的工作介质进入压缩膨胀机膨胀做功，膨胀做功后的气体经节流阀进一步降压后部分液化，进入蒸发器蒸发制冷。当汽车减速制动时，压缩膨胀机消耗汽车的动能，将低压罐内的工作介质压入高压罐，实现能量回收。
附图说明
附图是内燃机余能回收与综合利用装置结构图，图中：1油箱、2马达、3液路换向阀、4气——液能转换缸体、5有杆气腔、6端活塞、7气路换向控制阀、8单向阀、9热交换器、10流量控制阀、11高压罐、12压缩膨胀机、13压缩膨胀机低压控制阀、14节流阀、15蒸发器、16低压罐、17无杆气腔控制阀、18隔板、19无杆气腔、20供暖控制阀、21液压油腔、22中间活塞、23活塞控制段、24换向阀控制油路、25换向阀控制阀、26控制腔、27压缩膨胀机高压控制阀。
具体实施方式
附图内燃机余能回收与综合利用装置中的马达(2)换向阀(3)、气——液能转换缸(4)、气路换向控制阀(7)、高压罐(11)、压缩膨胀机(12)节流阀(13)蒸发器(15)、低压罐(16)、无杆气腔控制阀(17)用管路依次联结，装于汽车上；工作介质为二氧化碳。
Claims (3)
1.一种内燃机余能回收与综合利用装置，其特征是：内燃机余能回收与综合利用装置由马达、气——液能转换缸、换向阀、高压罐、压缩膨胀机、低压罐和热交换器组成；其中的气——液能转换缸的缸体被两个隔板分成三段，活塞由一个中间活塞和两个端活塞组成；活塞与隔板将气——液能转换缸分隔成左右对称的六个腔，分别为两个液压油腔、两个无杆气腔和两个有杆气腔；中间活塞两侧各有一个活塞控制段，在液压油腔隔板上控制腔，用于与活塞控制段配合，控制换向阀自动换向。
2.如权利要求1所述的内燃机余能回收与综合利用装置，其特征在于：在高压罐和低压罐之间设膨胀机高压控制阀、压缩膨胀机、膨胀机低压控制阀、节流阀和蒸发器，实现将低压罐内的气体压入高压罐或使高压罐内的气体膨胀做功并实现制冷。
3.如权利要求1所述的内燃机余能回收与综合利用装置，其特征在于：在无杆气腔控制阀与低压罐和蒸发器之间设供暖控制阀。
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| CN107166060A (zh) * | 2016-03-08 | 2017-09-15 | 浙江三花制冷集团有限公司 | 换向阀及具有其的制冷系统 |
| CN108979771A (zh) * | 2017-06-02 | 2018-12-11 | 北京理工大学 | 氢内燃机汽车高压储氢罐压力能回收装置 |
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