[發明專利]用于回收來自內燃機的廢熱的系統

有效

• 申請號: 201410643762.3
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN104727912B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 孫維祥;金世瑛
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社
• 主分類號: F01N5/02
• 分類號: F01N5/02;F02G5/02
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

一種用于回收來自內燃機的廢熱的系統，所述系統基于使用來自內燃機的廢熱循環工作流體的回收類型。所述系統可以包括：EGR管路，所述EGR管路被構造成將從所述內燃機產生的一部分廢氣再循環至進氣側；工作流體循環管路，所述工作流體循環管路被構造成使用通過從所述EGR管路傳遞的熱蒸發的工作流體旋轉渦輪機；和EGR側換熱單元，所述EGR側換熱單元被構造成將所述EGR管路熱連接到所述工作流體循環管路從而通過將來自所述EGR氣體的熱傳遞至所述工作流體而冷卻EGR氣體。

相關申請的交叉引用

本申請要求2013年12月23日提交的韓國專利申請第10-2013-0161695號的優先權，該申請的全部內容結合于此用于通過該引用的所有目的。

技術領域

本發明涉及用于回收來自內燃機的廢熱的系統，更具體地，涉及這樣的用于回收來自內燃機的廢熱的系統，所述系統包括使用來自內燃機的廢熱循環工作流體的回收方法。

背景技術

內燃機廣泛用在車輛、船舶、小型發電廠等中，已經連續地進行增加內燃機的效率的嘗試。在內燃機中，通常排出大量的熱作為廢熱。因此，已經開發了通過回收廢熱從而增加內燃機的整體效率的各種類型的系統。

考慮到構造廢熱回收系統所需的裝置和構件的數目的增加和負載的增加，更有效的是在相比于具有小排量體積的小型車輛具有更大排量體積并且運載多人或貨物的大型車輛中安裝用于回收廢熱的系統。

在車輛的情況下，用于回收廢熱的代表性系統可以包括使用渦輪復合元件的系統和使用熱電元件的系統。

使用渦輪復合元件的系統為將廢氣渦輪機附接至廢氣管路并且使用廢氣壓力旋轉廢氣渦輪機從而獲得輸出的類型。所述類型可以增加其中安裝了內燃機的系統的整體熱效率，但是由于廢氣渦輪機充當廢氣阻力，所以減少了發動機的輸出。

使用熱電元件的系統為使用熱電元件進行充電并且使用產生的電驅動輔助馬達從而補充發動機的作用的類型，所述熱電元件由于溫度差而產生電。然而，由于熱電元件的成本不可忽略并且其中可以安裝熱電元件的空間狹窄，所以顯著增加發動機的熱效率并不容易，即使熱電元件安裝在了實際制造的車輛中。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發明的一般背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明致力于提供用于有效地回收來自內燃機的廢熱而不減少內燃機的輸出的系統。此外，本發明致力于提供用于回收來自內燃機的廢熱而不阻礙廢氣的排出的系統。

在本發明的各個方面，提供一種用于回收來自內燃機的廢熱的系統，系統包括：廢氣再循環(EGR)管路，廢氣再循環(EGR)管路被構造成將從內燃機產生的一部分廢氣再循環至進氣側；工作流體循環管路，工作流體循環管路被構造成使用通過從EGR管路傳遞的熱蒸發的工作流體旋轉渦輪機；和EGR側換熱單元，EGR側換熱單元被構造成將EGR管路熱連接到工作流體循環管路從而通過將來自EGR氣體的熱傳遞至工作流體而冷卻EGR氣體。工作流體可以滿足朗肯循環條件。

用于回收來自內燃機的廢熱的系統可以進一步包括：廢氣側換熱單元，廢氣側換熱單元被構造成安裝在將廢氣排出至外側的廢氣管路中從而將來自廢氣的熱傳遞至工作流體。

用于回收來自內燃機的廢熱的系統可以進一步包括：馬達發電機，馬達發電機被構造成連同渦輪機的旋轉軸一起旋轉，其中馬達發電機可以被來自渦輪機的旋轉力供應從而儲存在電池中或者將動力供應至安裝在內燃機中的旋轉軸并且可以被來自電池的動力供應從而將動力供應至安裝在內燃機中的旋轉軸。

工作流體可以始終經過廢氣側換熱單元，并且僅當沿著EGR管路流動的EGR氣體的溫度等于或大于特定溫度T1時，工作流體經過EGR側換熱單元。特定溫度T1可以為500℃。廢氣側換熱單元可以設置在工作流體循環管路的相比于EGR側換熱單元的上游側處。