[發明專利]渦前噴水廢氣能量回收系統和控制方法

無效

• 申請號: 201110231293.0
• 申請日: 2011-08-12
• 公開（公告）號: CN102418594A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 劉福水;劉興華;李向榮;孫柏剛;杜巍
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F02B41/10
• 分類號: F02B41/10
• 代理公司: 北京漢昊知識產權代理事務所(普通合伙) 11370
• 代理人: 朱海波;韓劍偉

1.一種渦前噴水廢氣能量回收系統，其特征在于，該系統包括：

渦輪機，包括渦輪、渦輪廢氣進氣管和渦輪廢氣排氣管，發動機氣缸排出的發動機廢氣經所述渦輪廢氣進氣管進入渦輪機驅動所述渦輪旋轉，然后經所述渦輪廢氣排氣管排出；

壓氣機，包括葉輪、壓氣機進氣管和壓氣機排氣管，所述葉輪與所述渦輪同軸剛性連接，并與之同步旋轉，將經所述壓氣機進氣管進入的空氣增壓后經所述壓氣機排氣管提供給發動機氣缸；

噴射裝置，用于將液體噴入所述發動機廢氣的氣流中，以增大所述渦輪機內所述發動機廢氣的氣壓；以及

噴射控制裝置，用于根據所述發動機的工況調整所述噴射裝置的噴射策略，所述噴射策略包括：所述液體的噴射時刻、噴射壓力、噴射持續時間中的任一種或其組合。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述噴射裝置包括：

儲液罐、加壓泵和霧化噴嘴，其中所述儲液罐用于存儲液體，并將液體輸出到所述加壓泵；所述加壓泵對所述液體進行增壓處理，并將增壓后的液體提供給所述霧化噴嘴，所述霧化噴嘴安裝在所述渦輪廢氣進氣管，用于對所述液體進行霧化處理，使所述液體呈霧化狀噴射進入所述發動機廢氣的氣流中。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述噴射控制裝置當所述發動機在小負荷運行時，控制所述噴射裝置的所述噴射時刻、噴射壓力或噴射持續時間以減少進入所述發動機廢氣的氣流中的液體量；當所述發動機在大負荷運行時，控制所述噴射裝置的所述噴射時刻、噴射壓力或噴射持續時間以增加進入所述發動機廢氣的氣流中的液體量。

4.根據權利要求1至3任一項所述的系統，其特征在于，所述液體是水、酒精、防凍液或其任意組合。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，該系統還包括：

水提取裝置，用于從發動機的燃燒產物中獲得水，并輸入至所述儲液罐中儲存。

6.一種用于增加發動機動力輸出的方法，其中：

將發動機氣缸排出的廢氣經渦輪廢氣進氣管輸入渦輪機驅動渦輪及其同軸的葉輪旋轉，然后經渦輪廢氣排氣管排出；

利用葉輪旋轉將經壓氣機進氣管進入的空氣增壓后，經所述壓氣機排氣管提供給發動機氣缸；

將液體噴入所述發動機廢氣的氣流中，利用廢氣中的高溫熱能汽化所噴入的液體，提高廢氣壓力和流量，提高輸入渦輪機的可用能；以及

根據所述發動機的工況調整所述液體的噴射策略，所述噴射策略包括：所述液體的噴射時刻、噴射壓力、噴射持續時間中的任一種或其組合。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，該方法還包括：

提供液體，并將液體輸出至加壓泵；

在所述加壓泵中對所述液體進行加壓；以及

對經加壓后的所述液體經霧化噴嘴噴射進入所述發動機廢氣的氣流中。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，該方法還包括：

當所述發動機處于小負荷時，控制所述液體的所述噴射時刻、噴射壓力或噴射持續時間以減少進入所述發動機廢氣的氣流中的液體量；當所述發動機處于大負荷時，控制所述液體的所述噴射時刻、噴射壓力或噴射持續時間以增加進入所述發動機廢氣的氣流中的液體量。

9.根據權利要求6至8任一項所述的方法，其特征在于，所述液體是水、酒精、防凍液或其任意組合。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，該方法還包括：

從發動機的燃燒產物中獲得水，并輸入至所述儲液罐中儲存。