本发明属于新能源汽车领域，尤其涉及一种能源节约型的新能源汽车发电系统及其方法。
背景技术
采用天然气等新能源的汽车具有输出动能强劲，性能可靠的优点，特别是发动机的尾气排出过程中蕴含大量冲击动能，不仅会造成浪费。
技术实现要素：
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种充分利用尾气动能的一种能源节约型的新能源汽车发电系统。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种能源节约型的新能源汽车发电系统，包括外壳体，所述外壳体内设置有柱形壳腔，所述柱形壳腔内同轴心转动设置有旋转轮；还包括壳腔排气管，所述壳腔排气管的进气端连通所述柱形壳腔；
还包括转动输出轴，所述旋转轮的一端同轴心一体化连接转动输出轴的一端，所述转动输出轴的另一端可转动穿出所述壳腔并同步连接发电机的转子；
所述旋转轮为空心轮状结构，所述旋转轮内部设置有同轴心的尾气蓄压腔，所述旋转轮的轮面呈圆周阵列分布有若干凸起，各所述凸起上均设置有尾气喷口，各所述尾气喷口内侧均连通旋转轮内部的尾气蓄压腔，且各所述尾气喷口的喷气方向沿所述旋转轮的切线逆时针方向平行，各所述尾气喷口喷射尾气的反冲力带动所述旋转轮顺时针旋转。
进一步的，所述旋转轮的左右两侧壁分别为左轮壁和右轮壁；所述转动输出轴一体化连接所述右轮壁，所述左轮壁的外侧同轴心一体化连接有左右贯通的套管；还包括长度大于所述套管的滑动管，所述滑动管同轴心滑动穿设于所述套管内侧，所述滑动管内为贯通的滑动通道，所述滑动管外壁与所述套管内壁间隙配合，所述滑动管左端一体化同轴心设置有弹簧挡环，所述弹簧挡环外径大于所述套管外径；所述套管外壁还套设有平衡弹簧，所述平衡弹簧的一端顶压所述左轮壁，另一端顶压所述弹簧挡环；所述滑动管的右端还一体化设置有活动轮芯，且所述活动轮芯位于所述尾气蓄压腔中，且所述活动轮芯为与所述尾气蓄压腔同轴心的柱形空腔结构，且所述轮芯的左右侧壁分别为左轮芯壁和右轮芯壁，所述活动轮芯的内腔为尾气分流腔，所述尾气分流腔同轴心连通所述滑动通道；所述轮芯的圆柱壁面上镂空设置有若干分流消声孔，若干所述分流消声孔沿所述轮芯轴线呈圆周阵列均布，各所述分流消声孔将所述尾气分流腔和所述尾气蓄压腔之间相互连通。
进一步的，还包括发动机排气管，所述发动机排气管的尾气出气端同轴心伸入所述外壳体的壳腔内，且所述发动机排气管的尾气出气端同轴心插入所述滑动通道的左端，且发动机排气管的尾气出气端与所述滑动通道内壁滑动配合；所述发动机排气管的尾气出气端的管壁沿轴线方向镂空设置有若干圈平衡孔；
若干圈平衡孔从左至右依次包括第一圈平衡孔、第二圈平衡孔、第三圈平衡孔、第四圈平衡孔；右轮芯壁接触右轮壁状态下，第一圈平衡孔、第二圈平衡孔、第三圈平衡孔和第四圈平衡孔共同导通所述壳腔；所述左轮芯壁与所述左轮壁接触状态下，滑动通道的内壁封闭第一圈平衡孔、第二圈平衡孔、第三圈平衡孔和第四圈平衡孔。
进一步的，所述转动输出轴通过密封轴承与所述外壳体的壁体转动连接。
进一步的，一种能源节约型的新能源汽车发电系统的方法，其特征在于：在发动机没有启动时，由于弹簧挡环、滑动管和轮芯为一体的部件，在平衡弹簧将弹簧挡环向左方向顶压作用下，使轮芯的左轮芯壁向左位移至接触左轮壁内侧，此时滑动管的内壁刚好完全堵塞全部的平衡孔；
发动机运行过程中，气缸的排气门连续向发动机排气管排出尾气，进而发动机排气管的尾气出气端向轮芯的尾气分流腔中喷出尾气，进而轮芯的右轮芯壁内侧受到向右的气体冲击力；
在发动机运行功率较低时：右轮芯壁内侧受到向右的气体冲击力较弱，还不足以克服平衡弹簧的弹力，因而滑动管的内壁还是完全堵塞全部的平衡孔的状态，进而发动机排气管所排出的尾气全部排向尾气分流腔中，此时尾气分流腔中的尾气通过若干分流消声孔排出至尾气蓄压腔中，尾气分流腔中的尾气通过若干分流消声孔排出至尾气蓄压腔的过程起到阻性消声的效果；随着尾气蓄压腔中的尾气逐渐累积，进而尾气蓄压腔中的尾气从各个凸起上的尾气喷口喷出至壳腔中，由于各尾气喷口的喷气方向沿所述旋转轮的切线逆时针方向平行，因此尾气喷口喷射尾气的反冲力带动所述旋转轮顺时针连续旋转，进而旋转轮带动转动输出轴和发电机定子一同旋转，进而起到发电的效果，最终壳腔中的尾气通过壳腔排气管排出外界；
当发动机运行状态为中等功率状态时：右轮芯壁内侧受到向右的气体冲击力变强，进而克服平衡弹簧的弹力，在冲击力作用下，弹簧挡环、滑动管和轮芯同步向右位移一段距离，进而进一步压缩平衡弹簧，直至右轮芯壁内侧受到向右的气体冲击力与平衡弹簧将弹簧挡环向左方向顶压力达到新的动态平衡，由于滑动管向右滑动了一段段距离，因而发动机排气管的尾气出气端管壁的第一圈平衡孔和第二圈平衡孔此时已经脱离滑动通道的内壁，进而第一圈平衡孔和第二圈平衡孔此时直接通通壳腔，因而从发动机排气管所排出的尾气中一部分尾气直接通过第一圈平衡孔和第二圈平衡孔排向壳腔中，另一部分尾气进入到尾气分流腔并最终从各个凸起上的尾气喷口喷出至壳腔中，进而利用气体反冲力驱动旋转轮旋转，起到发电的效果；该中等功率状态下通过第一圈平衡孔和第二圈平衡孔的泄气作用主动削弱了发动机排气管的排气阻力，维持了发动机的排气冲程的正常工况，让该装置在对尾气冲击动能的回收利用过程中不影响发动机的正常排气冲程；
当发动机运行状态为高功率状态时：右轮芯壁内侧受到向右的气体冲击力开始远大于平衡弹簧的弹力，进而进一步压缩平衡弹簧，在冲击力作用下，弹簧挡环、滑动管和轮芯同步向右位移，直至左轮芯壁与所述左轮壁相互接触接触，此时由于滑动管向右做了极限滑动，因而发动机排气管的尾气出气端管壁的第一圈平衡孔、第二圈平衡孔、第三圈平衡孔和第四圈平衡孔全部直接通通壳腔，因而从发动机排气管所排出的尾气中一部分尾气直接通过第一圈平衡孔、第二圈平衡孔、第三圈平衡孔和第四圈平衡孔排向壳腔中，另一部分尾气进入到尾气分流腔并最终从各个凸起上的尾气喷口喷出至壳腔中，进而利用气体反冲力驱动旋转轮旋转，起到发电的效果；该高等功率状态下通过第一圈平衡孔、第二圈平衡孔、第三圈平衡孔和第四圈平衡孔的泄气作用最大限度主动削弱了发动机排气管的排气阻力，维持了高功率状态下的发动机的排气冲程的正常工况，让该装置在对尾气冲击动能的回收利用过程中不影响发动机的正常排气冲程。
有益效果：本发明的结构简单，不仅起到阻性消声的效果，还将尾气的冲击动能转化为旋转轮的旋转动能用于发电，而且设置平衡孔，在发动机高功率运行时自动削弱排气阻力，在进行能量回收过程中不影响内燃机正常的排气冲程。
附图说明
附图1为本装置整体结构示意图；
附图2为本装置整体立体剖视图；
附图3为发动机不运行或低功率运行时本装置的正剖状态示意图；
附图4为发动机中等功率运行时本装置的正剖状态示意图；
附图5为发动机高等功率运行时本装置的正剖状态示意图；
附图6为附图4的c向剖视图；
附图7为附图4的标记18处的局部放大示意图；
附图8为旋转轮结构示意图；
附图9为旋转轮立体剖开示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至9所示的一种能源节约型的新能源汽车发电系统，包括外壳体2，所述外壳体2内设置有柱形壳腔5，所述柱形壳腔5内同轴心转动设置有旋转轮6；还包括壳腔排气管1，所述壳腔排气管1的进气端连通所述柱形壳腔5；
还包括转动输出轴3，所述旋转轮6的一端同轴心一体化连接转动输出轴3的一端，所述转动输出轴3的另一端可转动穿出所述壳腔5并同步连接发电机的转子；
所述旋转轮6为空心轮状结构，所述旋转轮6内部设置有同轴心的尾气蓄压腔10，所述旋转轮6的轮面6.1呈圆周阵列分布有若干凸起20，各所述凸起20上均设置有尾气喷口19，各所述尾气喷口19内侧均连通旋转轮6内部的尾气蓄压腔10，且各所述尾气喷口19的喷气方向19.1沿所述旋转轮6的切线逆时针方向平行，各所述尾气喷口19喷射尾气的反冲力带动所述旋转轮6顺时针旋转。
所述旋转轮6的左右两侧壁分别为左轮壁9和右轮壁11；所述转动输出轴3一体化连接所述右轮壁11，所述左轮壁9的外侧同轴心一体化连接有左右贯通的套管24；还包括长度大于所述套管24的滑动管25，所述滑动管25同轴心滑动穿设于所述套管24内侧，所述滑动管25内为贯通的滑动通道4.1，所述滑动管25外壁与所述套管24内壁间隙配合，所述滑动管25左端一体化同轴心设置有弹簧挡环14，所述弹簧挡环14外径大于所述套管24外径；所述套管24外壁还套设有平衡弹簧15，所述平衡弹簧15的一端顶压所述左轮壁9，另一端顶压所述弹簧挡环14；所述滑动管25的右端还一体化设置有活动轮芯7，且所述活动轮芯7位于所述尾气蓄压腔10中，且所述活动轮芯7为与所述尾气蓄压腔10同轴心的柱形空腔结构，且所述轮芯7的左右侧壁分别为左轮芯壁23.1和右轮芯壁23，所述活动轮芯7的内腔为尾气分流腔16，所述尾气分流腔16同轴心连通所述滑动通道4.1；所述轮芯7的圆柱壁面上镂空设置有若干分流消声孔17，若干所述分流消声孔17沿所述轮芯7轴线呈圆周阵列均布，各所述分流消声孔17将所述尾气分流腔16和所述尾气蓄压腔10之间相互连通。
还包括发动机排气管4，所述发动机排气管4的尾气出气端4.2同轴心伸入所述外壳体2的壳腔5内，且所述发动机排气管4的尾气出气端4.2同轴心插入所述滑动通道4.1的左端，且发动机排气管4的尾气出气端4.2与所述滑动通道4.1内壁滑动配合；所述发动机排气管4的尾气出气端4.2的管壁沿轴线方向镂空设置有若干圈平衡孔8；
若干圈平衡孔8从左至右依次包括第一圈平衡孔8.1、第二圈平衡孔8.2、第三圈平衡孔8.3、第四圈平衡孔8.4；右轮芯壁23接触右轮壁11状态下，第一圈平衡孔8.1、第二圈平衡孔8.2、第三圈平衡孔8.3和第四圈平衡孔8.4共同导通所述壳腔5；所述左轮芯壁23.1与所述左轮壁9接触状态下，滑动通道4.1的内壁封闭第一圈平衡孔8.1、第二圈平衡孔8.2、第三圈平衡孔8.3和第四圈平衡孔8.4。
所述转动输出轴3通过密封轴承13与所述外壳体2的壁体转动连接。
本方案的方法、过程以及技术进步整理如下：
在发动机没有启动时，由于弹簧挡环14、滑动管25和轮芯7为一体的部件，在平衡弹簧15将弹簧挡环14向左方向顶压作用下，使轮芯7的左轮芯壁23.1向左位移至接触左轮壁9内侧，此时滑动管25的内壁刚好完全堵塞全部的平衡孔8；
发动机运行过程中，气缸的排气门连续向发动机排气管4排出尾气，进而发动机排气管4的尾气出气端4.2向轮芯7的尾气分流腔16中喷出尾气，进而轮芯7的右轮芯壁23内侧受到向右的气体冲击力；
在发动机运行功率较低时：右轮芯壁23内侧受到向右的气体冲击力较弱，还不足以克服平衡弹簧15的弹力，因而滑动管25的内壁还是完全堵塞全部的平衡孔8的状态，进而发动机排气管4所排出的尾气全部排向尾气分流腔16中，此时尾气分流腔16中的尾气通过若干分流消声孔17排出至尾气蓄压腔10中，尾气分流腔16中的尾气通过若干分流消声孔17排出至尾气蓄压腔10的过程起到阻性消声的效果；随着尾气蓄压腔10中的尾气逐渐累积，进而尾气蓄压腔10中的尾气从各个凸起20上的尾气喷口19喷出至壳腔5中，由于各尾气喷口19的喷气方向19.1沿所述旋转轮6的切线逆时针方向平行，因此尾气喷口19喷射尾气的反冲力带动所述旋转轮6顺时针连续旋转，进而旋转轮6带动转动输出轴3和发电机定子一同旋转，进而起到发电的效果，最终壳腔5中的尾气通过壳腔排气管1排出外界；
当发动机运行状态为中等功率状态时：右轮芯壁23内侧受到向右的气体冲击力变强，进而克服平衡弹簧15的弹力，在冲击力作用下，弹簧挡环14、滑动管25和轮芯7同步向右位移一段距离，进而进一步压缩平衡弹簧15，直至右轮芯壁23内侧受到向右的气体冲击力与平衡弹簧15将弹簧挡环14向左方向顶压力达到新的动态平衡，由于滑动管25向右滑动了一段段距离，因而发动机排气管4的尾气出气端4.2管壁的第一圈平衡孔8.1和第二圈平衡孔8.2此时已经脱离滑动通道4.1的内壁，进而第一圈平衡孔8.1和第二圈平衡孔8.2此时直接通通壳腔5，因而从发动机排气管4所排出的尾气中一部分尾气直接通过第一圈平衡孔8.1和第二圈平衡孔8.2排向壳腔5中，另一部分尾气进入到尾气分流腔16并最终从各个凸起20上的尾气喷口19喷出至壳腔5中，进而利用气体反冲力驱动旋转轮6旋转，起到发电的效果；该中等功率状态下通过第一圈平衡孔8.1和第二圈平衡孔8.2的泄气作用主动削弱了发动机排气管4的排气阻力，维持了发动机的排气冲程的正常工况，让该装置在对尾气冲击动能的回收利用过程中不影响发动机的正常排气冲程；
当发动机运行状态为高功率状态时：右轮芯壁23内侧受到向右的气体冲击力开始远大于平衡弹簧15的弹力，进而进一步压缩平衡弹簧15，在冲击力作用下，弹簧挡环14、滑动管25和轮芯7同步向右位移，直至左轮芯壁23.1与所述左轮壁9相互接触接触，此时由于滑动管25向右做了极限滑动，因而发动机排气管4的尾气出气端4.2管壁的第一圈平衡孔8.1、第二圈平衡孔8.2、第三圈平衡孔8.3和第四圈平衡孔8.4全部直接通通壳腔5，因而从发动机排气管4所排出的尾气中一部分尾气直接通过第一圈平衡孔8.1、第二圈平衡孔8.2、第三圈平衡孔8.3和第四圈平衡孔8.4排向壳腔5中，另一部分尾气进入到尾气分流腔16并最终从各个凸起20上的尾气喷口19喷出至壳腔5中，进而利用气体反冲力驱动旋转轮6旋转，起到发电的效果；该高等功率状态下通过第一圈平衡孔8.1、第二圈平衡孔8.2、第三圈平衡孔8.3和第四圈平衡孔8.4的泄气作用最大限度主动削弱了发动机排气管4的排气阻力，维持了高功率状态下的发动机的排气冲程的正常工况，让该装置在对尾气冲击动能的回收利用过程中不影响发动机的正常排气冲程。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。