CN106224064A - 一种汽车尾气能量回收装置 - Google Patents

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卿辉斌
欧阳梅
杨昆
曾庆强
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Abstract

本发明涉及一种汽车尾气能量回收装置，包括管道，管道内具有让汽车尾气流通的排气流道，排气流道内设有发电机、多个静叶片和多个动叶片，多个动叶片均配置在多个静叶片的下游侧；多个静叶片相对于管道固定设置，并沿排气流道的圆周方向排列；发电机相对于管道固定设置，多个动叶片相对于发电机的输出轴固定设置，并沿发电机的输入轴的圆周方向排列。本发明能够高效的回收汽车尾气的能量，并且能够降低对消声器要求。

Description

一种汽车尾气能量回收装置
技术领域
本发明涉及汽车的零部件，具体涉及一种汽车尾气能量回收装置。
背景技术
汽车发动机在燃烧燃油的过程中，通常有约40%的能量被排气带走，最终只有20%-30%的能量被用来驱动汽车；排气系统带走了燃烧后的高温、高压废气。这些废气和废气所含的热量最终流向了大气，被无形的浪费了。因此回收汽车发动机排气能量对提升汽车发动机燃油能量利用率有着重要意义。
排气系统一般由排气歧管、增压器（增压机型）、催化器、消声器组成；其中催化器中存在化学反应，使得催化器之后的排气温度及速度较高，因此必须采用复杂内部管路的消声器来降低排气速度及噪声，因此消声器通常占据了排气管路60%以上的管路及重量，极大的增加了底盘布置的复杂程度。
发明内容
本发明的目的是提出一种汽车尾气能量回收装置，该汽车尾气能量回收装置能够高效的回收汽车尾气的能量，并且能够降低对消声器要求。
本发明所述的一种汽车尾气能量回收装置，包括管道，所述管道内具有让汽车尾气流通的排气流道，所述排气流道内设有发电机、多个静叶片和多个动叶片，多个动叶片均配置在多个所述静叶片的下游侧；多个所述静叶片相对于所述管道固定设置，多个所述静叶片沿所述排气流道的圆周方向排列；所述发电机相对于所述管道固定设置，多个所述动叶片相对于所述发电机的输出轴固定设置，多个所述动叶片沿所述发电机的输入轴的圆周方向排列。
进一步，多个所述动叶片围绕排列的中心轴线与多个所述静叶片围绕排列的中心轴线重合。
进一步，所述管道的侧壁上设有安装孔，所述安装孔上装配有发电机固定件，所述发电机固定件的一端与所述发电机固定连接，所述发电机固定件的另一端设有与所述发电机的输出端电连接的线束插接件，所述线束插接件位于所述管道的外部。
进一步，所述安装孔的外侧设有与所述管道固定连接的固定套环，所述固定套环与所述发电机固定件配合。
进一步，所述排气流道为直流道。
进一步，所述排气流道内设置有与所述管道固定连接的支架，多个所述静叶片固定连接在所述支架上。
进一步，所述静叶片为翼型叶片。
进一步，还包括催化器和消声器，所述管道上位于所述排气流道上游的一端与所述催化器的输出端相连通，所述管道上位于所述排气流道下游的一端与所述消声器的输入端相连通。
本发明通过设置多个静叶片来调整尾气的流动方向，并将部分尾气的内能转变成动能，使得尾气以更优的角度和更快的速度冲击动叶片，从而提高了尾气能量回收的效率，实现了高效的回收汽车尾气能量；尾气经过静叶片及动叶片的作用后，尾气的速度已大幅降低，从而可以降低消声器输入端处尾气的速度及温度，即可降低消声器的数量及消声器内部结构的复杂程度，从而降低了车重，降低了汽车的油耗。
附图说明
图1为管道的安装示意图；
图2为管道的内部示意图。
图中：1—催化器；2—管道；3—排气管；4—消声器；5—排气流道；6—发电机；7—动叶片；8—静叶片；9—发电机固定件；10—固定套环；11—线束插接件；12—支架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图2所示的一种汽车尾气能量回收装置，包括管道2，管道2内具有让汽车尾气流通的排气流道5，排气流道5内设有发电机6、多个静叶片8和多个动叶片7，多个动叶片7均配置在多个静叶片8的下游侧；多个静叶片8相对于管道2固定设置，多个静叶片8沿排气流道5的圆周方向排列；发电机6相对于管道2固定设置，多个动叶片7相对于发电机6的输出轴固定设置，多个动叶片7沿发电机6的输入轴的圆周方向排列。
作为一种优选，多个动叶片7围绕排列的中心轴线与多个静叶片8围绕排列的中心轴线重合，采用这种结构更有利于尾气能量的回收，尾气能量回收的效率更高。
进一步，管道2的侧壁上设有安装孔，安装孔上装配有发电机固定件9，发电机固定件9的一端与发电机6固定连接，发电机固定件9的另一端设有与发电机6的输出端电连接的线束插接件11，线束插接件11位于管道2的外部。采用上述结构，能够很方便的输出发电机6产生的电能。作为一种优选，为了保证管道2的密封性能和发电机固定件9安装的稳固性，安装孔的外侧设有与管道2固定连接的固定套环10，固定套环10与发电机固定件9配合。
作为一种优选，排气流道5为直流道，直流道相对于弯曲的流道更有利于尾气能量的回收，尾气能量回收的效率更高。
进一步，排气流道5内设置有与管道2固定连接的支架12，多个静叶片8固定连接在支架12上。采用上述结构，能够很方便的将多个静叶片8设置在管道2内。作为一种优选，静叶片8为翼型叶片。
进一步，如图1所示，本发明还包括催化器1和消声器4，管道2上位于排气流道5上游的一端与催化器1的输出端相连通，管道2上位于排气流道5下游的一端与消声器4的输入端相连通。具体设置时，管道2直接与催化器1的输出端相连，消声器4的输入端可通过一段排气管3与管道2相连。管道2直接与催化器1的输出端相连保证了尾气以最大的流速进入管道2内，保证了能够高效的回收尾气能量。
当发动机运行过程中，尾气由催化器1中排出，然后进入管道2内，通过多个静叶片8的作用将部分尾气的内能转变为动能，同时多个静叶片8调整了尾气的运行方向，使得尾气以最优的角度冲击动叶片7，从而驱动发电机6发电，通过连接在发电机6上的线束插接件11将电能输出。由于尾气经过静叶片8及动叶片7的作用后，尾气的速度已大幅降低，从而可以降低消声器4输入端处尾气的速度及温度，即可降低消声器4的数量及消声器4内部结构的复杂程度，从而降低了车重。多个静叶片8改变了排气流道5的截面积，尾气流经多个静叶片8时会受到压缩，导致尾气的速度增大，从而实现了将部分尾气的内能转变为动能。静叶片8角度可根据发动机在常用工况下的排气特性来确定，通过合理布置静叶片8和动叶片7，能够提高尾气能量回收的效率。

Claims (8)

1.一种汽车尾气能量回收装置，其特征在于：包括管道（2），所述管道（2）内具有让汽车尾气流通的排气流道（5），所述排气流道（5）内设有发电机（6）、多个静叶片（8）和多个动叶片（7），多个动叶片（7）均配置在多个所述静叶片（8）的下游侧；多个所述静叶片（8）相对于所述管道（2）固定设置，并沿所述排气流道（5）的圆周方向排列；所述发电机（6）相对于所述管道（2）固定设置，多个所述动叶片（7）相对于所述发电机（6）的输出轴固定设置，并沿所述发电机（6）的输入轴的圆周方向排列。
2.根据权利要求1所述的汽车尾气能量回收装置，其特征在于：多个所述动叶片（7）围绕排列的中心轴线与多个所述静叶片（8）围绕排列的中心轴线重合。
3.根据权利要求1所述的汽车尾气能量回收装置，其特征在于：所述管道（2）的侧壁上设有安装孔，所述安装孔上装配有发电机固定件（9），所述发电机固定件（9）的一端与所述发电机（6）固定连接，所述发电机固定件（9）的另一端设有与所述发电机（6）的输出端电连接的线束插接件（11），所述线束插接件（11）位于所述管道（2）的外部。
4.根据权利要求3所述的汽车尾气能量回收装置，其特征在于：所述安装孔的外侧设有与所述管道（2）固定连接的固定套环（10），所述固定套环（10）与所述发电机固定件（9）配合。
5.根据权利要求1所述的汽车尾气能量回收装置，其特征在于：所述排气流道（5）为直流道。
6.根据权利要求1所述的汽车尾气能量回收装置，其特征在于：所述排气流道（5）内设置有与所述管道（2）固定连接的支架（12），多个所述静叶片（8）固定连接在所述支架（12）上。
7.根据权利要求1所述的汽车尾气能量回收装置，其特征在于：所述静叶片（8）为翼型叶片。
8.根据权利要求1所述的汽车尾气能量回收装置，其特征在于：还包括催化器（1）和消声器（4），所述管道（2）上位于所述排气流道（5）上游的一端与所述催化器（1）的输出端相连通，所述管道（2）上位于所述排气流道（5）下游的一端与所述消声器（4）的输入端相连通。
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