一种发动机的余热回收装置的制作方法

本技术属于余热回收，具体涉及一种发动机的余热回收装置。

背景技术：

1、内燃机作为一种重要的能量转换装置，其转换效率较低，大部分能量以热量的形式散失掉，其中尾气携带了大量能量，具有回收价值。

2、目前，主要采用诸如有机朗肯循环、动力涡轮等常用的余热回收装置，但是，上述结构复杂程度较高、成本较高。而且系统的热惯性过大使其在工况变化剧烈的车用余热利用方面受到限制。发动机的排气和散热带走燃料燃烧总热量的40—60％，这大大降低了发动机的热效率。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种发动机的余热回收装置，用以解决现有技术中存在的发动机热量散失严重、热效率低的问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种发动机的余热回收装置，包括缸体，所述缸体周侧设置有余热回收组件和喷水系统，所述缸体顶部设置有进气气门、排气气门、喷油口和喷水嘴，所述缸体的侧壁内设置有一圈第一空腔，所述第一空腔靠近缸体内壁的一侧设置有第一散热片，所述第一空腔通过管道连通有空气滤清器，所述第一空腔另一侧连通进气气门，所述喷水嘴与喷水系统相连通。

4、上述结构的工作过程及原理如下：

5、在使用时，散热片对缸体内散热并将热量充斥在第一空腔内，让从空气滤清器里出来的空气经过第一空腔内实现热交换以后，再通过进气气门进入气缸的缸体内，这样进入气缸的空气被加热，从而把气缸需要散出来的热量又输入到发动机气缸，这样就提高发动机的热效率，大约15—20％。因为减少了热损失；不过加热后的气体进入到缸体内会增加发动机的温度，从而使发动机在压缩行程结束时温度过高，会使发动机燃烧异常，需要和喷水系统联合使用才行，喷水系统检测到缸体温度过高时，这时需要向发动机气缸内喷水，降低发动机的工作温度，从而维持发动机的工作温度正常；同时可以使发动机的热效率增加，因为水变成高温水蒸气吸收大量的热量，在做功行程和燃气一起推动活塞做功。

6、进一步的，所述余热回收组件包括换热套筒，所述排气气门连接有排气管，所述换热套筒密封套设在排气管上，所述换热套筒内设置有第二散热片，所述第二散热片设置在排气管上，所述换热套筒内部与第一空腔连通，所述换热套筒与进气气门之间连接有导气管。

7、在排气管的外面装上第二散热片，并把配合换热套筒形成一个热交换器，让从第一空腔出来的空气进入换热套筒内加热，让加热后的空气进入发动机；使发动机排气带走的热量的一部分重新进入发动机，从而提高发动机的热效率约15—20％。因为回收了排气热损失，但会使发动机气缸的温度升高，需要和喷水系统联合使用，喷水系统检测到缸体温度过高时，这时需要向发动机气缸内喷水，降低发动机的工作温度，从而维持发动机的工作温度正常；同时可以使发动机的热效率增加，因为水变成高温水蒸气吸收大量的热量，在做功行程和燃气一起推动活塞做功。

8、进一步的，所述喷水系统包括电磁阀、控制器、进气温度传感器和排气温度传感器，所述电磁阀与喷水嘴相连通，所述进气温度传感器设置在导气管内，所述排气温度传感器设置在排气气门的出口处，所述进气温度传感器的信号输出端与控制器的信号输入端连接，所述排气温度传感器的信号输出端与控制器的信号输入端连接，所述控制器的信号输出端与喷水嘴的信号输入端连接。

9、喷水时间分为点火前、点火同时、点火后，喷的水是纯净水也可以加入一定比例的燃料，来降低水的冰点；喷水的量及时间由控制器通过开合电磁阀控制，进气温度传感器和排气温度传感器把温度信号传送给控制器，控制器通过电磁阀实现向气缸内喷水，喷水的动力由高压泵提供，在发动机启动时，不喷水，通过检测到的进气温度、排气温度以及压力的信号传递给控制器以后，并且控制器同时接收燃料种类、水温、水混合比值、点火正时、发动机转速等信号时，经过系列运算后通过电磁阀控制喷水的时间和喷水量，在降温的同时膨胀做功，并且防止发动机爆燃、爆震的情况。

10、进一步的，所述换热套筒与第一空腔之间连通有用于提供空气流通动力的抽气装置。

11、通过抽气装置的设置，提高了空气流动的速率，保证供气量。

12、有益效果：本实用新型通过对发动机气缸以及排气管上设置换热器，将发动机浪费的热量回收利用，并重新输入到发动机内，提高了发动机的热效率，同时，也能够通过喷水系统的设置，防止发动机温度过高，保证发动机的正常工作温度。

技术特征：

1.一种发动机的余热回收装置，其特征在于，包括缸体，所述缸体周侧设置有余热回收组件和喷水系统，所述缸体顶部设置有进气气门、排气气门、喷油口和喷水嘴，所述余热回收组件包括第一空腔和第一散热片，所述缸体的侧壁内设置有一圈第一空腔，所述第一空腔靠近缸体内壁的一侧设置有第一散热片，所述第一空腔通过管道连通有空气滤清器，所述第一空腔另一侧连通进气气门，所述喷水嘴与喷水系统相连通。

2.根据权利要求1所述的发动机的余热回收装置，其特征在于，所述余热回收组件包括换热套筒，所述排气气门连接有排气管，所述换热套筒密封套设在排气管上，所述换热套筒内设置有第二散热片，所述第二散热片设置在排气管上，所述换热套筒内部与第一空腔连通，所述换热套筒与进气气门之间连接有导气管。

3.根据权利要求2所述的发动机的余热回收装置，其特征在于，所述喷水系统包括电磁阀、控制器、进气温度传感器和排气温度传感器，所述电磁阀与喷水嘴相连通，所述进气温度传感器设置在导气管内，所述排气温度传感器设置在排气气门的出口处，所述进气温度传感器的信号输出端与控制器的信号输入端连接，所述排气温度传感器的信号输出端与控制器的信号输入端连接，所述控制器的信号输出端与喷水嘴的信号输入端连接。

4.根据权利要求2所述的发动机的余热回收装置，其特征在于，所述换热套筒与第一空腔之间连通有用于提供空气流通动力的抽气装置。

技术总结
本技术公开了一种发动机的余热回收装置，包括缸体，所述缸体周侧设置有余热回收组件和喷水系统，所述缸体顶部设置有进气气门、排气气门、喷油口和喷水嘴，所述缸体的侧壁内设置有一圈第一空腔，所述第一空腔靠近缸体内壁的一侧设置有第一散热片，所述第一空腔通过管道连通有空气滤清器，所述第一空腔另一侧连通进气气门，所述喷水嘴与喷水系统相连通。本技术所述的发动机的余热回收装置具有提高发动机热效率、减少热量散失的优点。

技术研发人员：杨树芳
受保护的技术使用者：杨树芳
技术研发日：20230517
技术公布日：2024/1/15