一种汽油发动机余热转换驱动系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种汽油发动机余热转换驱动系统。
【背景技术】
[0002]众所周知，发动机在运行时会产生大量热量，而现有的自然吸气汽油机中，不论是国产还是进口汽车，都只有不到30%的热能被利用，约40%的热能以排气方式损耗，约30%在引擎冷却过程中被损耗，这表示高达70%的可用能源因此而浪费。传统柴油机由于高的压缩比，发动机膨胀效率被有效利用，其热效率也只有约37%.目前国际上在用内燃机最高热能利用率也只有40%多一点，仍然有大量的热能以废气和冷却方式浪费。如果能将如此众多的热能加以有效利用，可以让能源的使用率提升到更高的程度。
[0003]各行各业使用的以石油产品为燃料的内燃机实际上是一个将石油产品燃烧并转换为热能的机械系统，其在工作时并没有将能量大量转换，燃烧所产生的热能实际上被大量浪费，不论是国产还是进口产品，都只有不到30%的热能被转换成机械能利用，约40%的热能以排气方式损耗，约30%在引擎冷却过程中被损耗，这表示高达70%的可用能源因此而浪费。
[0004]目前，国际上一些大的汽车公司均在进行这方面的研究，但尚未推出实用型的产品O
[0005]德国宝马公司于2012年推出了利用废弃余热产生的高压蒸汽助力发动机曲轴的设想，并已经投入研究实验。在该设想中，必须在发动机的曲轴前端加装一个一定体积的助力驱动装置。其设想的动力产生及利用原理如下:
[0006]废气(600°C -1000°C)加热安装于消声器附近的蒸汽锅炉一产生高压蒸汽一蒸汽管道一曲轴蒸汽涡轮助力器一散热器(蒸汽凝结)一高压微型水栗一蒸汽锅炉。
[0007]日本丰田公司正在其混合动力汽车上加装汽轮发电机，进行废弃余热产生高压蒸汽驱动发电机实验。然后将发电机发出的电能输送给混合动力汽车的电池组。其动力产生及利用原理如下:
[0008]废气(600°C -1000°C)加热安装于消声器附近的蒸汽锅炉一产生高压蒸汽一蒸汽管道一蒸汽涡轮发电机一散热器(蒸汽凝结)一高压微型水栗一蒸汽锅炉
[0009]宝马公司的研究是将热能动力作用于发动机曲轴，在发动机运行过程中，发动机的曲柄连杆机构和配气机构、变速器的机械摩擦将消耗部分能量，能源得不到最大程度的利用。丰田公司的蒸汽涡轮用来在混合动力汽车上产生电能，能量也经过了两次转换，转换过程中的能量损失同样不可小视。汽车发动机蒸汽涡轮助力驱动系统直接作用于汽车变速器后端，避开了发动机和变速器等需要在运行时消耗部分机械能的机械构件，使机械摩擦损失小，能源利用率能够得到进一步的提高。
[0010]国内多家企业和科研单位的研究人员目前将主要目标集中在发电机余热发电方面，也就是将热能直接转换为电能，没有进行热能至动能的直接转换。由于能量在每次转换过程中都有部分损失，经过二次转换以后的最终利用率不是很理想。
[0011]如:吉林大学公共卫生学院刘洪阳以及哈尔滨理工大学电气与电子工程学院赵刚等研究人员都在进行“发动机排气管余热发电研究”，并取得了一定进展。
[0012]另有部分研究项目将目标集中在废弃能源在其他方面的利用，如:广州的廖光辉申请了“汽车尾气热能转换空调能量的方法及装置”专利，该创新仅将发动机排气管废气余热用于汽车空调。河北省邢台交通运输有限公司唐振龙进行了废气加热开水、取暖的研究。
【发明内容】
[0013]本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种汽油发动机余热转换驱动系统，在大量吸收热能的同时，使排气管内高温气体被急速冷却，增加内燃机输出功率。
[0014]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:一种汽油发动机余热转换驱动系统，包括安装在汽油发动机排气歧管与排气管接口处高温部位的锅炉、分别安装于汽车左右两个后轮上且与汽车后车轮同轴的两个驱动组件、安装在汽油发送机冷却液管道上的温度开关；所述锅炉包括气化锅和预热锅，所述气化锅和预热锅之间设有隔板，且所述隔板上开设有小孔；所述两个驱动组件的腔室入口端通过管道与所述锅炉的气化锅连通，所述两个驱动组件的腔室出口端与散热器入口端连通，所述散热器出口端与供水装置入口端、气化锅连通，所述供水装置出口端与所述锅炉的预热锅连通，所述供水装置的腔室入口端通过管道与所述锅炉的气化锅连通，所述供水装置顶部安装有凸轮、用于驱动所述凸轮的减速机和用于驱动所述减速机的压力补偿电机，所述供水装置内设有能在所述凸轮带动下上下移动的压水平板；所述两个驱动组件与所述气化锅之间的管道内均设有膨胀阀，所述预热锅与所述供水装置之间的管道内设有第一电磁阀，所述两个驱动组件与所述散热器之间的管道内设有第二电磁阀；所述供水装置底部设有压力开关；所述压力开关、第一电磁阀、第二电磁阀均与继电器的触点电连接；所述温度开关与继电器的线包电连接，所述继电器接外部电源，所述压力开关与所述压力补偿电机电连接。
[0015]所述供水装置形状为内壁光滑的漏斗状，且所述漏斗状较小一端的出口与所述预热锅连通。
[0016]其中一个驱动组件通过总管道与所述气化锅连通，另外一个驱动组件通过分管道与所述总管道连通；所述总管道上安装有截断电磁阀；所述散热器与所述气化锅之间的管道内设有旁通阀；所述截断电磁阀与所述继电器的触点电连接。
[0017]所述温度开关通过倒档开关与所述继电器的线包连接。
[0018]与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为:本实用新型结构简单，能提取以排气方式输出的约40%的热能，产生高温高压蒸汽(蒸汽排出压力可达到3MPa，即30公斤力)，由该蒸汽驱动发电机(微型涡轮蒸汽发电机)或直接驱动汽车行驶；在大量吸收热能的同时，使排气管内高温气体被急速冷却，导致管内背压下降，排气阻力减小，从而气缸内排气彻底，汽缸循环过程中的进气量增大，内燃机输出功率增加(相当于进气增压)。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型一实施例结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示，本实用新型一实施例包括安装在汽油发动机排气歧管与排气管接口处高温部位的锅炉1、分别安装于汽车左右两个后轮上且与汽车后车轮同轴的两个驱动组件2、安装在汽油发送机冷却液管道上的温度开关3 ;所述两个驱动组件2的腔室入口端通过管道与所述锅炉的气化锅4连通，所述两个驱动组件2的腔室出口端与散热器5入口端连通，所述散热器5出口端与供水装置6入口端、气化锅4连通，所述供水装置6出口端与所述锅炉的预热锅7连通，所述供水装置6顶部安装有凸轮16、用于驱动所述凸轮的减速机8和用于驱动所述减速机的压力补偿电机9，所述供水装置6内设有能在所述凸轮带动下上下移动的压水平板10 ;所述两个驱动组件2与所述气化锅4之间的管道内均设有膨胀阀11，所述预热锅7与所述供水装置6之间的管道内设有第一电磁阀12，所述两个驱动组件2与所述散热器之间的管道内设有第二电磁阀19，所述供水装置6底部设有压力开关13 ;所述第二电磁阀19与所述压力开关13电连接；所述压力开关13、第一电磁阀12、第二电磁阀19均与继电器14的触点电连接；所述温度开关3与继电器14的线包电连接，所述继电器14接外部电源，所述压力开关13与所述压力补偿电机9电连接。
[0021]所述供水装置6形状为内壁光滑的漏斗状，且所述漏斗状较小一端的出口与所述预热锅7连通。
[0022]其中一个驱动组件2通过总管道与所述气化锅4连通，另外一个驱动组件2通过分管道与所述总管道连通；所述总管道上安装有截断电磁阀18 ;所述散热器5与所述气化锅4之间的管道内设有旁通阀17 ;所述截断电磁阀20与所述继电器14电连接。
[0023]所述温度开关3通过倒档开关18与所述继电器14连接。