专利名称：内燃机能量回收与制冷系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽摩及配件技术领域。
背景技术：
汽车内燃机的效率不高一直是人们希望解决的问题。其原因是内
燃机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；在汽车低速行使时，损失掉的能量达燃料燃烧 热能90%以上；且汽车在制动时，动能以摩擦形式被白白的消耗掉。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种内燃机能量回收与制冷系统，该系 统能回收以排气及冷却形式损失掉的部分能量；并能回收车辆制动时 的部分动能，使之转化成有用功；并在转化成有用功的过程中实现给 汽车制冷与供暖的效果，以达到节能和环保目的。
本实用新型由液压马达(泵)、气一液能转换油缸、气路控制阀、 工作罐控制阀、工作罐、高压罐、低压罐、高压罐控制阀、低压罐控 制阀、调速阀、蓄能器、液路控制阀、油箱组成。工作罐、高压罐、 低压罐充有工作介质氨。其中工作罐制成管形置于内燃机排气道内， 用以吸收排气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；低压罐制成管形置于内燃机冷却水箱内；低压罐内装有吸 收剂(水)，用以吸收存储作功后的气体,并散出气体的热量。前热交
换器置于高压罐与工作罐之间，其管道直径较小，工作介质在其内流 动时流速大、压力低，汽化吸收后热交换器内气体的热量；使做功后 排入低压罐内的气体温度、压力降低。后热交换器装于低压罐控制阀 与低压罐之间，用于与前热交换器配合实现换热。供暖控制阀装于工 作罐与高压罐之间，车内需要供暖时，使其打开；工作介质不经过前 热交换器直接进入工作罐；后热交换器内气体的热量不传给前热交换 器中的工作介质，而通过风系统送入车内为汽车供暖。制冷控制阀装 于低压罐控制阀与低压罐之间，车内需要制冷时打开；工作介质不经 过后热交换器直接排入低压罐；前热交换器内工作介质流动时汽化产 生的冷量通过风系统送入车内为汽车制冷。调速阀用于控制气一液能 转换油缸输出油的速度。马达(泵)采用变量式，通过轴上的齿轮与 变速器轴上的齿轮啮合与汽车传动系统联系在一起。气一液能转换油 缸由柱塞和缸体组成，用来实现气体的压力能与液体的压力能相互转 换，实现能量以气体的压力能形式存储，以液体的压力能形式释放， 缸内中间直径大的部位用于通入气体，直径小的部位用于通入液体。 蓄能器用于稳定油压和存储少量液压能。气路控制阀用来控制工作罐 的气体交替进入气一液能转换油缸左侧和右侧实现柱塞往复运动，而 连续输出高压液体。也可以实现在气一液能转换油缸直径小的部位通 入高压液体时连续的将低压罐内的气体压入高压罐。液路控制阀用来 控制气一液能转换油缸左端和右端交替的与马达相通，使气一液能转 换油缸左端和右端产生的高压油能交替的进入马达。能量回收罐设在 低压罐和高压罐之间，能量回收罐和气路控制阀之间设能量回收罐喷
射器；用于将作功后初期排出气一液能转换油缸部分高压气体压入能 量回收罐储存起来。换向传感器用于当柱塞运动到左、右端时产生信 号，控制气路控制阀和液路控制阀动作。
工作原理汽车行驶时关闭高压罐控制阀、能量回收罐控制阀， 打开工作罐控制阀、气路控制阀和液路控制阀，并使低压罐控制阀处 于左位，高压罐内的液体经调速阀、单向阀进入前热交换器，吸收后 热交换器内的热量而汽化后气体进入工作罐继续吸收排气的热量使 温度和压力升高。当气路控制阀和液路控制阀处于左位时，气体进入 气一液能转换油缸左侧，推动柱塞向右运动；将气一液能转换油缸右 端的油压出驱动马达；油缸右侧的气体排出， 一部分高压气体由能量 回收罐喷射器压入能量回收罐储存，其余进入低压罐被低压罐内吸收 剂(水)吸收并；而油缸左端将油吸入。柱塞运动到右端时，换向传 感器产生电信号，气路控制阀和液路控制阀换向；气体进入气一液能 转换油缸右侧，推动柱塞向左运动并将气一液能转换油缸左端的油压 出驱动马达工作；通过马达轴齿轮与变速器齿轮啮合对外输出动力与 内燃机一起驱动汽车行驶。同时高压罐内的液体通过单向阀和调速阀 不断补充到工作罐，在工作罐内吸热压力升高。冬季若高压罐的温度 和压力较低可打开工作罐控制阀和高压罐控制阀，使工作罐内的高温 气体进入高压罐，从而使高压罐的温度和压力升高。
当汽车工作负荷较小时，打开高压罐控制阀、能量回收罐控制阀， 关闭工作罐控制阀、气路控制阀和液路控制阀，并使低压罐控制阀处 于右位，马达转化为泵，用内燃机用富余的能量驱动其转动，产生高
压油推动柱塞往复运动，将能量回收罐内的气体压入高压罐。减速制 动时，马达被行驶的车辆反拖旋转，马达变成了泵，产生高压油推动 柱塞往复运动，将能量回收罐内的气体压入高压罐，将能量存储到高 压罐，为下次工作作准备。车内需要供暖时打开供暖孔制阀；工作介 质不经过前热交换器直接进入工作罐；后热交换器内气体的热量不传 给前热交换器中的工作介质，而通过风系统送入车内为汽车供暖。车 内需要制冷时，打开制冷控制阀；工作介质不经后热交换器，从热交 换器内流过的液体汽化制冷；产生的冷气由风系统送入车内。
内燃机能量回收与制冷系统不仅能回收排气、制动时损失掉的能 量；并在转化成有用功的过程中实现给汽车制冷与供暖的效果。
附图是本实用新型的系统图，图中l工作罐控制阀、2高压罐 控制阀、3 T.作罐、4液氨、5高压罐、6供暖控制阀、7氨水、8低 压罐、9前热交换器、IO后热交换器、ll制冷控制阀、12低压罐控 制阀、13换向传感器、14液路换制阀、15马达(泵)、16油箱、17 蓄能器、18柱塞、19气路控制阀、20气一液能转换油缸、21调速阀、 22能量回收罐、23能量回收罐喷射器、24能量回收罐控制阀。
具体实施方式
附图中内燃机能量回收与制冷系统用管路将液压马达(15)、气 一液能转换油缸(20)、工作罐(3)、高压罐(5)、低压罐(8)、前、 后罐换热器(9、 10)依次联结；马达(15)由齿轮与变速器齿轮啮 合与汽车传动系统联系在一起；气路中工作介质为氮或二氧化碳。
权利要求1、一种内燃机能量回收与制冷系统，其特征是内燃机能量回收与制冷系统由液压马达(泵)、气—液能转换油缸、气路控制阀、工作罐控制阀、工作罐、高压罐、低压罐、高压罐控制阀、低压罐控制阀、调速阀、蓄能器、液路控制阀、前热交换器、后热交换器组成。
2、 如权利要求1所述的内燃机能量回收与制冷系统，其特征在 于系统中设气一液能转换油缸和三个储气罐，气一液能转换油缸与 储气罐之间设气路控制阀，三个储气罐分别设控制阀；其中工作罐制 成管形置于内燃机排气道内，气一液能转换油缸内中间直径大的部位 用于通入气体，直径小的部位用于通入液体。
3、 如权利要求1所述的内燃机能量回收与制冷系统，其特征在 于低压罐制成管形置于内燃机冷却水箱内；低压罐内装有吸收剂水。
4、 如权利要求1所述的内燃机能量回收与制冷系统，其特征在于高压罐与工作罐之间设前热交换器。
5、 如权利要求1所述的内燃机能量回收与制冷系统，其特征在于低压罐控制阀与低压罐之间设后热交换器。
6、 如权利要求1所述的内燃机能量回收与制冷系统，其特征在 于在低压罐和高压罐之间设能量回收罐；能量回收罐和气路控制阀之间设能量回收罐喷射器，能量回收罐喷射器和能量回收罐用管道连 接。
专利摘要一种内燃机能量回收与制冷系统，内燃机能量回收与制冷系统由液压马达(泵)、气—液能转换油缸、气路控制阀、工作罐、高压罐、低压罐、能量回收罐、低压罐控制阀、调速阀、蓄能器、液路控制阀、油箱和制冷系统组成。汽车正常行驶时打开工作罐控制阀、低压罐控制阀、气路控制阀和液路控制阀使工作罐的气体交替进入气—液能转换油缸左侧和右侧实现柱塞往复运动，而连续输出高压液体驱动马达工作，通过齿轮与变速器中间轴上的齿轮啮合对外输出动力，与内燃机一起驱动汽车行驶。减速制动时，马达被行驶的车辆反拖旋转，马达变成了泵，产生高压油推动柱塞往复运动，将能量回收罐内的气体压入高压罐，将能量存储到高压罐，为下次工作作准备。
文档编号B60H1/02GK201205859SQ20082008031
公开日2009年3月11日 申请日期2008年5月4日 优先权日2008年5月4日
发明者蔡学功 申请人:蔡学功