内燃机余能回收与空调系统的制作方法

文档序号:4767945阅读:346来源:国知局
专利名称:内燃机余能回收与空调系统的制作方法
技术领域
本发明属于内燃机技术领域。
背景技术
活塞内式燃机已广泛的应用于科学的各个领域,但内燃机效率不 高一直是人们渴望解决的问题。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,相当大的部分能量都以排气的形 式损失掉;且汽车在制动时,汽车的动能以摩擦形式被白白的消耗掉。

发明内容
本发明的目的是提供一种内燃机余能回收与空调系统,该系统能 回收以排气形式损失掉的部分能量及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。
本发明由液压马达(泵)、气一液能转换油缸、气路控制阀、工 作罐控制阀、工作罐、单向阀、高压罐、低压罐、低压罐控制阀、高 压罐——低压罐导通阀、工作介质(二氧化碳)、调速阀、蓄能器、 液路控制阀、.热交换器、控制信号发生器、油箱组成。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。低压罐内装有吸收剂(丙酮) 液体,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,使工作介质在其内流动
时流速大、压力低,吸收后热交换器内气体的热量而汽化;同时使做 功后排入低压罐内的气体温度、压力降低;后热交换器装于气路换向 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 阀装于前热交换器与高压罐之间,车内需要供暖时,使其处于左位; 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。制冷控制阀装于前热交换器与工作罐之间,车内需要制冷时,制 冷控制阀处于下位;工作介质不经过工作罐直接进入后热交换器,液 体从其内流过,吸热汽化制冷,然后将气体排入低压罐;产生的冷气 通过风系统送入车内为汽车制冷。调速阀用于控制液体由高压罐进入 工作罐的速度。马达(泵)采用变量式,通过其轴上的齿轮与变速器 中间轴上的齿轮啮合,与汽车传动系统联系在一起。气一液能转换油 缸用来实现气体的压力能与液体的压力能相互转换,以实现能量以气 体的压力能形式存储能量,而以液体的压力能形式释放能量,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压油;控制 信号发生器由装在柱塞两端的磁铁和装在气一液能转换油缸两端的 铁芯及绕在铁芯上的线圈组成。用于产生控制信号,来控制气路控制 阀和液路控制阀的动作。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;马达采用变量式,通过马达轴上的齿轮与变速器中间轴 上的齿轮啮合输出动力。
工作原理汽车正常行驶时打开工作罐控制阀、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,吸收后热交换器内气体的热量而汽化,然后气 体进入工作罐,继续吸收排气的热量,使气体的温度和压力升高。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,推动柱塞向右运动并将气一液能转换油缸右端的油压出,输出高 压液体驱动马达工作;并将油缸右侧的气体排入低压罐,被低压罐内 吸收剂(丙酮)吸收存储,并散出气体的热量。而油缸左端将油吸入, 当柱塞运动到右端时,柱塞上的磁铁与铁芯接近,使铁芯内的磁通变 强,在线圈中产生电信号,使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,这样连续输出高压液体驱动马达工作,通过马达轴齿 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。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;高压罐的温度和压力高时可打 开高压罐——低压罐导通阀,使高压罐的气体流入低压罐内,从而使高压罐的温度和压力降低。当汽车低速行驶时,可关闭内燃机而靠能 量回收系统产生的液压能驱动汽车行驶。当汽车工作负荷较小时,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,将低压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,将低压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,使供暖控制阀处于左位;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,制冷控制阀处于下位;工作介质不经过工作罐 直接进入后热交换器,液体从其内流过时吸热汽化制冷,然后将气体 排入低压罐;产生的冷气通过风系统送入车内为汽车制冷。
内燃机余能回收与空调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,以达 到节能和环保目的。


附图是本发明的系统图,图中l制冷控制阀、2工作罐控制阀、 3工作罐、4高压罐控制阀、5调速阀、6高压罐、7高压罐——低压 罐导通阀、8低压罐、9低压罐出气单向阀、IO低压罐进气单向阀、 ll低压罐控制阀、12前热交换器、13柱塞、14气一液能转换油缸、 15马达(泵)、16油箱、17蓄能器、18后热交换器、19气路换向控制阀、20液路换向控制阀、21铁芯、22线圈、23磁铁、24吸收剂 溶液、25供暖控制阀。
具体实施例方式
附图中内燃机余能回收与空调系统用管路将液压马达(15)、气 —液能转换油缸(14)、工作罐(3)、高压罐(6)、低压罐(8)、前 罐换热器(12)、后罐换热器(18)依次联结;马达(15)由其轴上 的齿轮与变速器中间轴上的齿轮啮合与汽车传动系统联系在一起;气 路中的工作介质除用二氧化碳外还可用各种制冷剂。
权利要求
1、一种内燃机余能回收与空调系统,其特征是内燃机余能回收与空调系统用管路将液压马达、气-液能转换油缸、气路换向控制阀、后热交换器、前罐换热器、工作罐、高压罐、低压罐联结而成。
2、 如权利要求1所述的内燃机余能回收与空调系统,其特征在 于系统中设气一液能转换油缸,气一液能转换油缸中间直径大的部 位用于通入气体,直径小的部位用于通入液压油。
3、 如权利要求1所述的内燃机余能回收与空调系统,其特征在 于系统中设高压罐、低压罐和工作罐并充有二氧化碳;低压罐内装 吸收剂液体。其中工作罐制成管形置于内燃机排气道内。
4、如权利要求1所述的内燃机余能回收与空调系统,其特征在于 高压罐与工作罐之间设置前热交换器。
5、 如权利要求1所述的内燃机余能回收与空调系统,其特征在 于系统中设一个可以与泵转换的液压马达,马达与气一液能转换油 缸之间设液路控制阀。
6、 如权利要求1所述的内燃机余能回收与空调系统,其特征在 于气路换向控制阀与低压罐之间设置后热交换器。
7、 如权利要求1所述的内燃机余能回收与空调系统,其特征在 于前热交换器与高压罐之间设置供暖控制阀。
8、 如权利要求1所述的内燃机余能回收与空调系统,其特征在 于前热交换器与工作罐之间设置制冷控制阀。
全文摘要
一种内燃机余能回收与空调系统,该系统由液压马达(泵)、气—液能转换油缸、气路控制阀、工作罐、高压罐、低压罐、蓄能器、液路控制阀和调速阀组成。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和调速阀,使高压罐中的液体进入工作罐吸收排气的热量变成高温、高压的气体,并使该气体交替进入气—液能转换油缸左侧和右侧,推动柱塞往复运动,而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,将低压罐内的气体压入高压罐,将能量存储到高压罐,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。
文档编号F25B27/02GK101526284SQ20081010136
公开日2009年9月9日 申请日期2008年3月5日 优先权日2008年3月5日
发明者蔡学功 申请人:蔡学功
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