[發明專利]利用內燃機廢氣能量作為提供冷卻系動力的方法及裝置

無效

• 申請號: 200710020799.0
• 申請日: 2007-04-02
• 公開（公告）號: CN101280714A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 吳俊卿;陳軍;陸鳳祥
• 申請（專利權）人: 江蘇悅達鹽城拖拉機制造有限公司
• 主分類號: F02B41/10
• 分類號: F02B41/10;F01P5/00;F01N5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一利用內燃機廢氣能量、作為提供給內燃機冷卻系動力的方法及裝置。

背景技術

普通內燃機氣缸內燃燒溫度瞬時可以高達1000～2000℃。這種熱傳到活塞、缸蓋、缸套等處，溫度也隨著升高。為了使機件的材料不致因膨脹減低它的強度，不致因高溫破壞原來適當的裝配關系，不致因高溫影響機油的潤滑作用。必須利用空氣或水帶走燃燒時產生的全部熱量的1/3左右。這項重要的任務由內燃機的冷卻系來完成的。目前普通內燃機燃料燃燒后產生的熱量只有1/3左右轉化成內燃機的有效功，1/3左右由冷卻系帶走，而1/3左右由廢氣帶走。最常見的大中型內燃機的冷卻系一般含有散熱器、進水管、出水管、風扇、水泵和帶輪。風扇安裝在水泵軸的一端。帶輪設置在水泵軸上且位于風扇與水泵葉輪之間。進水管一端與散熱器的下水箱相聯、另一端與水泵的進水口相聯。水泵的出水口與氣缸水套相通聯。出水管一端與氣缸蓋水套相聯、另一端與散熱器的上水箱相聯。冷卻系的工作原理是，內燃機曲軸通過傳動裝置帶動位于風扇與水泵葉輪之間的帶輪轉動，一方面水泵迫使冷卻系的水進行循環流動，另一方面風扇吸動空氣使它從前向后穿過散熱器，加強對水的冷卻，同時也使機體散熱。由于內燃機曲軸通過傳動裝置帶動該帶輪的旋轉，所消耗的功率大約為內燃機發出總功率的6～10％。這降低了內燃機的輸出功率。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供能夠一種利用內燃機廢氣能量作為提供給冷卻系動力的方法，該方法通過利用內燃機排出的廢氣能量轉化成機械能，再由機械能作為動力來驅動卻冷系；本發明要解決的另一技術問題是提供一種利用內燃機廢氣能量作為提供給冷卻系動力的裝置，該裝置能夠使內燃機廢氣能量轉化成機械能，再由機械能來驅動卻冷系，從而實現卻冷系不由內燃機曲軸通過傳動裝置帶動而通過廢氣能量來驅動，使內燃機的輸出功率得到提高。

為了解決上述技術問題，本發明利用內燃機廢氣能量作為提供冷卻系動力的方法，是利用內燃機廢氣能量轉化成機械能，通過機械能來驅動冷卻系。

利用渦輪將內燃機廢氣能量轉化成機械能。

本發明利用內燃機廢氣能量作為提供冷卻系動力的裝置，它含有渦輪、固定架和主動輪，渦輪的殼體設置在固定架上，固定架設置在內燃機的機體上，主動輪設置在渦輪軸的出軸端，主動輪通過傳動帶與內燃機冷卻系中位于風扇與水泵葉輪之間的帶輪相聯，渦輪的進口與內燃機排氣總管相聯、渦輪的出口與消聲器相聯。

由于利用內燃機排出的廢氣能量轉化為機械能，再通過機械能來驅動卻冷系。從而使一部分廢氣能量在內燃機運行過程中做有用功。同時由于一部分廢氣能量做了有用功，從而減少了廢氣產生的噪聲污染。由于利用渦輪使內燃機廢氣能量轉化成機械能，通過渦輪軸上的主動輪來帶動卻冷系中的帶輪，從而使卻冷系工作。這樣克服了現有技術由內燃機曲軸通過傳動裝置帶動卻冷系運行而消耗掉其發出總功率的6～10％的不足。從而使內燃機的輸出功率得到提高。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明。

附圖是本發明的一個實施例的結構示意圖。

圖中1.出水管，2.散熱器，3.氣缸蓋水套，4.氣缸水套，5.水泵葉輪，6.水泵軸，7.帶輪，8.風扇，9.傳動帶，10.進水管，11.主動輪，12.渦輪，13.固定架，14.總排氣管，15.消聲器，16.機體，17.內燃機。

具體實施方式

附圖所示的實施例中，內燃機17包括汽油機和柴油機，14為總排氣管，15為消聲器。內燃機17的冷卻系一般含有散熱器2、進水管10、出水管1、風扇8、水泵和帶輪7。風扇8安裝在水泵軸6的一端。帶輪7設置在水泵軸6上且位于風扇8與水泵葉輪5之間。進水管10的一端與散熱器2的下水箱相聯、另一端與水泵的進水口相聯。水泵的出水口與氣缸水套4相通聯。出水管1一端與氣缸蓋水套3相聯、另一端與散熱器2的上水箱相聯。本發明利用內燃機廢氣能量作為提供冷卻系動力的方法，是利用內燃機17排出的廢氣能量轉化成機械能，再通過機械能來驅動冷卻系。可以利用渦輪12將內燃機廢氣能量轉化成機械能。本發明利用內燃機廢氣能量作為提供冷卻系動力的裝置，它含有渦輪12、固定架13和主動輪11。渦輪12的殼體設置在固定架13上，固定架13設置在內燃機17的機體16上，主動輪11設置在渦輪12轉軸的出軸端，主動輪11通過傳動帶9與內燃機17的冷卻系中位于風扇8與水泵葉輪5之間的帶輪7相聯，渦輪12的進口與內燃機17排氣總管14相聯、渦輪12的出口與消聲器15相聯。內燃機17運行時，從總排氣管14排出的高溫廢氣沖入渦輪12內，廢氣能量驅動渦輪12的葉片，葉片帶動渦輪軸轉動，使廢氣的能量一部分轉化成機械能，由設置在渦輪軸上的主動輪11、經傳動帶9帶動卻冷系中的帶輪7旋動，從而使卻冷系工作。卻冷系的水泵使冷卻系中的水進行循環流動、風扇8吸動空氣使它從前向后穿過散熱器2，加強對流經散熱器2中的水的冷卻，同時也使機體16散熱。由于一部分廢氣能量作出了有用功，從而減少了廢氣產生的噪聲污染。通過利用渦輪12使內燃機17排出的廢氣能量轉化成機械能，并通過渦輪軸上的主動輪11經傳動帶9來帶動卻冷系中的帶輪7，從而使卻冷系工作。這樣節省了現有技術中由內燃機17曲軸通過傳動裝置帶動卻冷系運行而消耗掉的功率。實踐表明，這部分功率大約為內燃機17發出總功率的6～10％。因此通過利用廢氣能量來驅動冷卻系，使內燃機的輸出功率得到提高。