CN101886559B - 节能环保发动机组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节能环保发动机组，属于节能发动机领域。利用主发动机排气道热量产生的高压蒸汽带动小发动机工作，包括节能与环保装置形成一个机组，利用主发动机排气道热量产生高压蒸汽的高压蒸汽管连通小发动机气缸进气道，通过配气机构蒸汽进入气缸推动活塞做功，可使小发动机输出动力。所述的小发动机采用了水平侧置式、方向互相垂直的进排气门。分别有一个凸轮轴控制进排气门的启闭。主发动机排气管道上还有废气净化器。节能环保发动机组利用发动机废气热量做功取得了明显效果，废热利用率可达20-35％。废气净化后，污染指标与未净化相比显著降低。

Description

节能环保发动机组
1、技术领域：本发明涉及一种内燃发动机组，特别是一种具有良好节能环保性能的发动机组。
2、背景技术：内燃发动机通过燃油在气缸内燃烧做功产生动力。人们不断改进其供油装置、燃烧室结构及配气方式等来提高经济性。专利2008201038222提出了利用排气道热量进行节能的方法，利用排气道废气的高温产生高压水蒸气进行做功。但是废热做功的设备应用受到限制。
3、发明内容：本发明的目的是设计一种节能环保发动机组，它利用废气热量做功节能显著，又对废气进行净化，并成功应用于实践。为了实现这一目标，采用了这样的技术方案：利用主发动机排气道热量产生的高压蒸汽带动小发动机工作形成一个机组。小发动机的水箱出水管连接高压泵，高压泵由凸轮轴上的凸轮驱动，安装喷雾器的主发动机排气道内的高压蒸汽管连通小发动机气缸进气道。小发动机的进排气门水平侧置，进排气门方向互相垂直，进排气门分别有一个凸轮轴，进气门杆穿过汽缸顶部和摇臂连接。主发动机排气管道上有废气净化器。所述的废气净化器是在排气管上装有换热器，排气管尾部穿入净化箱内的水中，箱顶部有废气排出管。换热器的热水管路连接散热器后又连接净化箱，净化箱的出水管路连接滤清器后再经水泵返回换热器。换热器由水箱供水。
节能环保发动机利用发动机废气热量做功取得了明显效果，经测试废热利用率可达20-35％，试验中用140马力的主发动机工作时排气道废热产生的蒸汽带动9马力小发动机运转，小发动机可以带动7.5千瓦发电机正常工作。废气净化后，污染指标与未净化相比可降低的比率为：一氧化碳47％，二氧化碳75％，二氧化硫45％，三氧化硫75％，二氧化氮15％。
4、附图说明：图1是节能环保发动机组的结构示意图。图2是主发动机排气道上废气净化器的结构示意图。图3是主发动机高压蒸汽带动的小发动机配气机构的示意图。
5、具体实施方式：下面结合附图作进一步的说明。节能环保发动机组比普通发动机增加了节能和净化部分。如图1所示。利用主发动机9排气道热量产生的高压蒸汽带动小发动机6工作形成一个机组。其节能部分的结构是：小发动机的水箱5的出水管连接高压泵8，高压泵由凸轮轴21上的凸轮驱动将水加压，水从高压泵的喷雾器1喷到安装在主发动机排气道内的高压蒸汽管2内。从主发动机汽缸进入排气道内的废气有700-800度高温，水雾在高压蒸气管内立即变为高温高压蒸汽。高压蒸汽管连通小发动机6的气缸进气道19，通过配气机构蒸汽进入气缸推动活塞做功，可使小发动机输出动力，能够带动发电机7或其它设备工作。这部分动力没有消耗新的能源。所述的小发动机6是蒸汽驱动二冲程发动机。如图3所示，在缸盖18上进、排气门20和17分别安装在进、排气道19和16上，进、排气门水平侧置，且方向互相垂直。进、排气门分别由凸轮轴21和22控制启闭。为了保证进气道的气密性，进气门杆穿过汽缸24顶部和摇臂23相接。
发动机组的废气净化部分是在主发动机排气管道上装有废气净化器3。实际上这部分仍有利用废热的节能作用。排气道内废气的热量被高压蒸汽管吸收后，到尾部仍有200-300度的温度。所述的废气净化器如图2所示，在排气管上装有换热器10，在换热器内，数个排气支管从水中穿过，将热量传给水。排气管尾部穿入净化箱13的水中，废气在水中滚动，污染物被水吸附和溶解，被净化的废气由水中溢出后再从箱顶部废气排出管4排向大气。换热器的热水进入散热器12，如果是固定机组，散热器可以給工房取暖。如果是车用机组，其散热器可以为客车厢或驾驶室供暖。散热器的出水进入净化箱13。净化箱内吸附溶解污染物的水由滤清器14过滤后再由水泵15泵回换热器。水作为换热及净化的介质在系统内循环，可定期更换。水箱11供给和补充系统的水量。

Claims (2)

1.节能环保发动机组，利用主发动机排气道热量产生的高压蒸汽带动小发动机工作，包括节能与环保装置形成一个机组，其特征是：安装喷雾器(1)的主发动机排气道内的高压蒸汽管(2)连通小发动机气缸进气道(19)，小发动机(6)是蒸汽驱动二冲程发动机；它采用了水平侧置式、方向互相垂直的进排气门，进排气门分别有一个凸轮轴；进气门杆穿过汽缸(24)顶部和摇臂(23)连接；小发动机的水箱(5)出水管连接高压泵(8)，高压泵由凸轮轴(21)上的凸轮驱动；主发动机排气管道上有废气净化器(3)，废气净化器(3)是在主发动机(9)排气管上装有换热器(10)，排气管尾部穿入净化箱
(13)内的水中，箱顶部有废气排出管(4)。
2.如权利要求1所述的节能环保发动机组，其特征是：；换热器(10)的热水管路连接散热器(12)后又连接净化箱，净化箱的出水管路连接滤清器(14)后再经水泵(15)返回换热器。 
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