[發明專利]內燃機廢熱綜合利用系統

無效

• 申請號: 201210078947.5
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN102606289A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 張偉
• 申請（專利權）人: 蘇州鑫瑞汽車節能技術有限公司
• 主分類號: F02B41/00
• 分類號: F02B41/00;F02G5/04;F01N5/02;F22B1/18;F22B1/16;F01D15/00
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 張利強

技術領域

本發明涉及內燃機領域，特別是涉及一種內燃機廢熱綜合利用系統。

背景技術

內燃機是利用燃料在發動機內部燃燒時產生的熱力膨脹推動活塞通過連桿帶動曲軸產生旋轉的原動機，在內燃機工作時無論是燃料的燃燒還是運轉部件的旋轉都會產生一定的熱量，尤其是燃料燃燒時產生的熱量更是巨大，其溫度最高時可高達近千度，為了保護發動機不被燃料燃燒時的高溫所損壞所有內燃機都配備散熱冷卻系統，發動機內部的高溫被冷卻系統內的冷卻液吸收后帶出機體外散發到大氣內，這些散發出來的熱量一直沒有被很好的利用，這對于熱機來說是個巨大的浪費，同時加劇了石油燃料的消耗，加大了廢氣的排放。

自內燃機問世后，人們一直不懈的對其進行改進，以期最大限度的提高內燃機的熱效率進而減少燃料的使用量，為了提高其熱效率對其進行了長期的研究、革新。在當今家用汽車的普及、石油能源的減少、汽車尾氣污染加劇的情況下，提高內燃機的熱效率、減少石油使用量成了技術人員的主要研究課題。

?傳統內燃機的熱效率一直保持在30%-40%左右，內燃機工作時產生的巨大熱量一直沒有更有效的利用起來而白白浪費掉。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種內燃機廢熱綜合利用系統，使內燃機的熱效率得到進一步提升。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種內燃機廢熱綜合利用系統，包括：內燃機、蒸汽輪機和蒸汽發生器，所述蒸汽發生器安裝在內燃機的廢氣排氣管上，蒸汽發生器所產生的蒸汽通過管道輸送至所述蒸汽輪機的蒸汽入口噴嘴，蒸汽輪機的傳動軸通過傳動機構與內燃機主軸連接，所述蒸汽輪機蒸汽出口通過管道與冷凝器連接，冷凝器出液管路與儲液罐連接，儲液罐中有一補充液輸送泵，所述補充液輸送泵通過補液管路將儲液罐中補充液輸送至蒸汽發生器，所述補液管路上安裝有換熱器，所述換熱器入口與內燃機冷卻液管路連接，所述換熱器出口與內燃機冷卻液散熱器連接。

在本發明一個較佳實施例中，所述系統還包括控制單元，所述控制單元電子控制器、安裝在內燃機內部的溫度傳感器、安裝在補液管路上的單向電磁閥、安裝在所述蒸汽發生器下端面的壓力傳感器，所述電子控制器分別與溫度傳感器、單向電磁閥、壓力傳感器以及補充液輸送泵電性連接；當壓力傳感器檢測到蒸汽發生器內壓力超過設定值時把過壓信號傳送給電子控制器，電子控制器關閉單向電磁閥和補充液輸送泵；當溫度傳感器檢測到內燃機內的水溫達到設定值后電子控制器啟動補充液輸送泵和單向電磁閥。

在本發明一個較佳實施例中，內燃機水溫信號控制優先于壓力傳感器信號控制。

在本發明一個較佳實施例中，所述傳動機構包括：與內燃機主軸連接的內燃機傳動輪、蒸汽輪機輸出輪以及連接內燃機傳動輪和蒸汽輪機輸出輪的傳動帶，安裝在所述蒸汽輪機輸出輪與蒸汽輪機傳動軸之間的電磁離合器，所述電磁離合器與所述電子控制器電性連接。

在本發明一個較佳實施例中，當內燃機轉速由較高轉速減速至怠速轉速時，電子控制器控制電磁離合器切斷蒸汽輪機傳動輪與蒸汽輪機傳動軸的連接，當內燃機由怠速工況轉為低、中、高速工況時電子控制器控制電磁離合器連通蒸汽輪機傳動輪與蒸汽輪機傳動軸的連接。

在本發明一個較佳實施例中，所述蒸汽輪機為微型蒸汽輪機。

在本發明一個較佳實施例中，所述蒸汽輪機為無葉型通孔式微型蒸汽輪機。

在本發明一個較佳實施例中，所述蒸汽發生器為微型蒸汽發生器。

本發明的有益效果是：本發明內燃機廢熱綜合利用系統，利用內燃機冷卻水及內燃機燃料燃燒后產生的廢氣熱量來加熱安裝在內燃機廢氣排氣管上的蒸汽發生器內的液體，使蒸汽發生器內液體沸騰后產生具有一定壓力的蒸汽，產生的壓力蒸汽推動蒸汽輪機做旋轉運動，旋轉的輪盤通過安裝在輪盤上的傳動軸、傳動輪、傳動帶把微型蒸汽輪機輪盤所產生的旋轉動力輸送到內燃機輸出軸上，輸送到內燃機輸出軸上的動力與內燃機自己產生的動力合二為一同時帶動被動設備工作、做功，如可用于帶動發電機發電；帶動車輛、輪船行駛。