本发明涉及一种基于斯特林发动机的汽车尾气利用装置及方法。
背景技术：
汽车尾气中除含有大量的有害气体外还有大量的余热（汽车在怠速时尾气温度约为400℃，行驶时可达600—700℃），直接排放到大气中不仅造成能源的浪费，更对大气产生污染，加重城市的热岛效应。与本发明最接近的现有技术是发明名称为“基于斯特林发动机的汽车尾气余热回收装置”专利（专利申请号201310435988.X），该专利仅利用汽车的尾气余热产生机械能，降低汽车的油耗，并没有对于空调方面和整车减阻的应用，即未充分利用汽车尾气降低汽车的能耗。
技术实现要素：
本发明的发明目的在于提供一种基于斯特林发动机的汽车尾气利用装置及方法，能够充分利用汽车尾气降低汽车的能耗。
基于同一发明构思，本发明具有两个独立的技术方案：
1、一种基于斯特林发动机的汽车尾气利用装置，包括斯特林发动机，斯特林发动机具有加热器、回热器、冷却器，加热器、回热器、冷却器依次连接，冷却器设有冷流体进气管，其特征在于：加热器的进气管接汽车尾气排气管；还包括发电机，发电机由斯特林发动机驱动，发电机输出端接蓄电池输入端；冷却器还接有冷流体排气管，冷流体排气管的出口与汽车客舱相通。
冷流体排气管上设有空气过滤器。
冷流体排气管上设有流量调节阀。
冷流体排气管出口与汽车空调出口相通。
2、一种基于上述装置的汽车尾气利用方法，其特征在于：汽车尾气进入斯特林发动机，斯特林发动机驱动发电机发电，发电机对蓄电池充电；斯特林发动机冷却器内被加热的空气经冷流体排气管进入汽车客舱，对汽车客舱内进行制热。
根据经冷流体排气管进入汽车客舱的空气流量，减少汽车智能前格栅的进气量。
冷流体排气管上设有空气过滤器。
冷流体排气管上设有流量调节阀。
冷流体排气管出口与汽车空调出口相通。
本发明具有的有益效果：
本发明斯特林发动机的加热器进气管接汽车尾气排气管；还包括发电机，发电机由斯特林发动机驱动，发电机输出端接蓄电池输入端；冷却器还接有冷流体排气管，冷流体排气管的出口与汽车客舱相通；汽车尾气进入斯特林发动机，斯特林发动机驱动发电机发电，发电机对蓄电池充电；斯特林发动机冷却器内被加热的空气经冷流体排气管进入汽车客舱，对汽车客舱内进行制热。本发明将汽车尾气余热转化为机械功，再将机械能转化为电能并将电能储存于蓄电池，供给汽车的照明和仪表等用电器使用，从而节约了采用汽车发动机发电的燃料消耗；本发明同时将冷源产生的热空气再次利用作为空调使用，最大限度地将汽车尾气余热加以利用，节省了汽车的燃油消耗。本发明利用斯特林发动机效率高、结构紧凑、静音无额外污染的优点，实现了在回收汽车尾气的余热的同时，更加充分地利用汽车尾气减少汽车的能耗。
本发明根据冷流体排气管进入汽车客舱的空气流量，减少汽车智能前格栅的进气量，从而降低整车的风阻系数，进一步降低汽车能耗。
本发明冷流体排气管上设有空气过滤器、流量调节阀，冷流体排气管出口可与汽车空调出口相通，进一步方便将冷源产生的热空气再次利用作为空调使用，降低汽车能耗，达到更佳效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，斯特林发动机A具有加热器2、回热器4、冷却器5，加热器2、回热器4、冷却器5依次连接，冷却器5设有冷流体进气管6，加热器2设有热流体排气管3，此为现有技术。加热器2的进气管接汽车尾气排气管1；还包括发电机7，发电机7由斯特林发动机驱动，发电机7输出端接蓄电池8输入端。冷却器5还接有冷流体排气管14，冷流体排气管14的出口与汽车客舱10相通。冷流体排气管14上设有空气过滤器12、流量调节阀13。实施时，冷流体排气管14出口可与汽车空调出口相通。
汽车启动后，汽车尾气通过汽车尾气排气管1对斯特林动机A内的工质（如氢气、氦气、氮气等）进行加热，被冷却的烟气温度降低，然后通过热流体排气管3排入大气，从而减少对环境的热污染；被加热的工质依次流过回热器4、冷却器5，在冷却器5内被通过冷流体进气管6输入的冷空气冷却，工质冷却被压缩后又反向流经回热器4流到加热器2内，从而发动机以斯特林循环运行下去。斯特林发动机带动发电机7发电，发电机7发出的电能储存于蓄电池8，用电器9接入蓄电池8后可正常工作。在冷却器5中被加热的空气经流量调节阀13的流量调节，经空气过滤器12过滤后输入汽车客舱10，从而升高汽车客舱10的温度,进行制热，实现空调的作用。在制热模式或不开空调模式下，根据经冷流体排气管14进入汽车客10舱的空气流量，可减少汽车智能前格栅的进气量，即减小汽车前格栅的开口面积，从而降低汽车的风阻，减小汽车的燃油消耗量。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。