[發明專利]循環利用發動機冷卻液的汽車余熱發電技術

無效

• 申請號: 201210400706.8
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN103775243A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 易旭
• 申請（專利權）人: 易旭
• 主分類號: F02G5/00
• 分類號: F02G5/00;F01N5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種汽車余熱發電技術，尤其是可循環利用發動機冷卻液，把發動機的冷卻液熱能和汽車排放尾氣的熱能產生蒸汽，推動螺桿膨脹機做功，將汽車余熱轉化為電能，供混合動力汽車使用，屬于汽車節能技術領域。

背景技術

目前，能源問題受到世界各國高度重視，隨著人們生活水平的提高，汽車保有量越來越大，汽車能源消耗在總能源消耗中所占的比例越來越高，汽車節能問題越來越受到各國關注。近年來，由于溫室氣體的排放，各種極端天氣頻繁爆發，給人類社會帶來很大影響。

調查研究表明，汽車燃料燃燒所釋放的能量只有三分之一左右被有效利用，其余能量都被散失或排放到大氣中，既造成了能源極大浪費，也帶來了不良環境影響。因此將這些汽車廢熱有效利用是實現汽車節能，降低汽車能源消耗，節能減排的一個有效途徑。2012年7月，國務院頒發《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》，明確提出節能減排、降低燃料消耗量、重點開展混合動力技術研究是當前我國汽車行業的主要任務。

從目前汽車所用發動機的熱平衡來看，用于動力輸出的功率一般只占燃油燃燒總熱量的30-45％(柴油機)或20％-30％(汽油機)，其余能量都以余熱形式排出車外，如下表所示(梁和平，梁桂森.高效低成本柴油機余熱利用暖空調設計[J].柴油機Diesel?Engine，2002(1))。

熱平衡各分項％汽油機高速柴油機中速柴油機轉變為有效功的熱量20～3030～4035～45冷卻液帶走的熱量25～3020～2510～20廢氣帶走的熱量40～4535～4030～40其它熱損失5～105～1010～15

表1內燃機的熱平衡表

從表中可以看出汽車發動機冷卻介質及廢氣帶走的熱量有較大利用空間。目前已知的汽車余熱利用技術有余熱制冷技術、余熱采暖技術、余熱發電技術、余熱制氫技術及渦輪增壓技術等。

余熱制冷技術主要應用于蒸汽壓縮式空調，以回收和利用發動機排氣余熱來驅動制冷系統，目前利用發電機尾氣余熱制冷主要是吸收式制冷和吸附式制冷。吸收式制冷原理是以熱能為動力來完成制冷循環的；吸附式制冷是利用某些固體物質在一定溫度、壓力下能吸附某種氣體或水蒸汽，在另一種溫度及壓力下又能把它釋放出來的特性來實現制冷(見王魯峰，李輝，萬小利等.模擬多種發動機尾氣熱源的吸附制冷試驗臺研究[J].能源工程，2004(3)：5-7)。其缺點是空調系統體積大，制冷功率較小，廢熱利用率不高，汽車空調要求體積小、制冷量大、性能可靠、操作方便，這限制了它的應用和發展。

余熱采暖技術利用汽車發動機工作剩余熱量供暖，雖然結構簡單，但僅在冬季發揮作用，余熱利用不充分，使用受到限制。