CN103410573B - 汽车尾气综合利用节能系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车尾气综合利用节能系统，主要包括径流涡轮、变速箱、发电机和冷却水循环水泵；径流涡轮与通过轴与变速箱连接，变速箱分别与发电机和冷却水循环水泵连接；发电机通过联轴器与电磁离合器一端连接，风扇直接通过轴与电磁离合器另一端连接，电磁离合器与温度控制电路连接并由其控制。本发明利用汽车尾气能量驱动径流涡轮，径流涡轮输出的动力一部分用来驱动冷却水循环水泵和风扇，另一部用来发电，同时提高发动机输出功，以达到能量综合利用的目的。本发明结构简单、适用性强、成本低廉、易于推广。

Description

汽车尾气综合利用节能系统
技术领域
本发明属于汽车节能技术领域，尤其涉及一种汽车尾气综合利用节能系统。
背景技术
随着社会经济的发展和科学技术的进步，汽车作为一种交通工具，其功能越来越完善。为进一步增加和改善其功能，往往需要牺牲汽车的动力性和燃料经济性为代价。目前，汽车发动机绝大部分为内燃机，燃料燃烧所产生的能量约有1/3通过冷却介质带走，近1/3随尾气排入大气，仅有1/3多一点转化为机械能被有效利用。如何有效地利用汽车发动机的排气余热，增加或提高汽车的某些功能，同时对发动机性能不产生负面影响是亟待解决的问题。
目前广泛使用的尾气能量利用装置是废气涡轮增压器，它是一种利用汽车尾气推动涡轮做功，带动压气机压缩流进发动机的空气的装置。虽然废气涡轮增压器利用了汽车尾气的能量，但它只是改善了发动机的燃烧状况，提高发动机效率，并未直接节约任何能量。其他利用尾气能量进行节能的系统还有很多，但都因为成本或节能效率的问题未被广泛使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、适用性强、成本低廉、易于推广的汽车尾气综合利用节能系统。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：汽车尾气综合利用节能系统，主要包括径流涡轮、变速箱、发电机和冷却水循环水泵；径流涡轮与通过轴与变速箱连接，变速箱分别与发电机和冷却水循环水泵连接；发电机通过联轴器与电磁离合器一端连接，风扇直接通过轴与电磁离合器另一端连接，电磁离合器与温度控制电路连接并由其控制。
电磁离合器为差速式电磁离合器。
温度控制电路与安装在风扇和汽车冷却水散热器之间的温度传感器连接；发电机连接汽车电瓶。
径流涡轮采用废气旁通阀，废气旁通阀由发动机控制电路控制。
针对目前汽车尾气回收利用效率底的问题，发明人设计了一种汽车尾气综合利用节能系统，它利用汽车尾气能量驱动径流涡轮，径流涡轮输出的动力一部分用来驱动冷却水循环水泵和风扇，另一部用来发电，同时提高发动机输出功，以达到能量综合利用的目的。具体实现过程：是通过汽车尾气推动径流涡轮做功，功输入变速箱后，由变速箱实现变速和动力分配，分出的动力一部分推动汽车的冷却水循环水泵工作，一部分带动小型发电机发电，发出的电力储存于汽车电瓶。发电机转轴通过电磁离合器与风扇连接，温度控制电路通过温度传感器的输出信号控制电磁离合器的工作，以控制风扇，使其在要求的工况下工作。本发明充分利用了尾气能量，带动了本由发动机曲轴带动的冷却水循环水泵和风扇，同时利用多余能量发电，实现节能，同时可以增加发动机曲轴输出功，以提高发动机有效输出。本发明系统结构简单，易于回收成本和推广；且适用性强，可以广泛运用于汽油机和柴油机汽车或其他车辆上。
附图说明
图1是本发明汽车尾气综合利用节能系统的结构示意图及工作原理框图。
图中：1尾气，2径流涡轮，3变速箱，4发电机，5电，6汽车电瓶，7电磁离合器，8风扇，9温度控制电路，10温度传感器，11冷却水循环水泵。
具体实施方式
如图1所示，本发明的汽车尾气综合利用节能系统主要包括径流涡轮2、变速箱3、发电机4和冷却水循环水泵11；径流涡轮2与通过轴与变速箱3连接，变速箱3分别与发电机4和冷却水循环水泵11连接，连接方式视汽车内部布置结构和空间而定；发电机4通过联轴器与电磁离合器7（差速式电磁离合器）一端连接，风扇8直接通过轴与电磁离合器7另一端连接，电磁离合器7与温度控制电路9连接并由其控制；温度控制电路9与安装在风扇8和汽车冷却水散热器之间的温度传感器10连接；发电机4连接汽车电瓶6；径流涡轮2采用废气旁通阀，废气旁通阀由发动机控制电路控制。
径流涡轮2安装在发动机排气管上，尾气1输入径流涡轮2，推动径流涡轮2转动做功，径流涡轮2带废气旁通阀，通过发动机控制电路控制阀的开度，按工况排出部分多余废气，保证径流涡轮2及后续系统工作状况不随汽车发动机工况变化而变化，保证系统工作平稳。
径流涡轮2输出动力接入变速箱3，变速箱3功能是把动力分配成两份，通过变速箱3内的多级齿轮传动实现动力的分配，同时使输出的动力转速与后续冷却水循环水泵11与发电机4所需工作转速相匹配。一部分动力用于驱动汽车的冷却水循环水泵11，另一部分动力输入一台小型发电机带动其发电，发出的电5整流后直接输入汽车电瓶6。
冷却水循环水泵11即汽车原有的离心水泵，通过输入转动动力，泵送循环冷却水。使其在发动机水道中流动带走发动机的多余热量，保证发动机的持续工作。冷却水循环水泵11在发动机启动后就一直稳定工作。
发电机4采用小型直流发电机，输出电力直接接入汽车电瓶6，其转动轴通过联轴器接出。
风扇8即汽车原有的风扇，通过转动抽吸空气，冷却冷却水散热器和发动机。汽车风扇不是一直在工作，风扇8在风扇前温度低于65度时不工作，在高于90度时全速工作，在两者之间时按线性变化。
电磁离合器7通过温度控制电路9输入电流大小控制离合器的传输动力，主要实现无极变速。温度控制电路9通过温度传感器10的输入信号，控制电磁离合器7的工作，使风扇8按要求工况工作，充分节约能量。
因此，当汽车启动后，本发明系统就在尾气1的推动下工作，发出电能，带动冷却水循环水泵11和风扇8工作。由于冷却水循环水泵11和风扇8本来由发动机曲轴带动，应用本发明既可节约尾气能量，同时节约了发动机输出功，到达节能目的。

Claims (2)

1.一种汽车尾气综合利用节能系统，其特征在于主要包括径流涡轮、变速箱、发电机和冷却水循环水泵；径流涡轮与通过轴与变速箱连接，变速箱分别与发电机和冷却水循环水泵连接；发电机通过联轴器与电磁离合器一端连接，风扇直接通过轴与电磁离合器另一端连接，电磁离合器与温度控制电路连接并由其控制；所述温度控制电路与安装在风扇和汽车冷却水散热器之间的温度传感器连接；所述发电机连接汽车电瓶；所述径流涡轮采用废气旁通阀，废气旁通阀由发动机控制电路控制；所述径流涡轮输出动力接入变速箱，变速箱把动力分配成两份，通过变速箱内的多级齿轮传动实现动力的分配，同时使输出的动力转速与后续冷却水循环水泵与发电机所需工作转速相匹配。
2.根据权利要求1所述的汽车尾气综合利用节能系统，其特征在于：所述电磁离合器为差速式电磁离合器。
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