[發明專利]內燃機系統和交通工具

在審

• 申請號: 202010516697.3
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111779568A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 孫誠剛
• 申請（專利權）人: 孫誠剛
• 主分類號: F02B41/00
• 分類號: F02B41/00;F02G5/04;F01K23/06;F01K23/14;F01K25/10;F01K9/00;F01K15/04;B63H21/14;B63H21/02
• 代理公司: 北京市中倫律師事務所 11410
• 代理人: 鐘錦舜

本申請提供一種內燃機系統和交通工具。內燃機系統包括：內燃機、氣動機、蒸汽發生器和冷凝器；所述內燃機的水箱余熱和/或所述內燃機的煙囪余熱用作所述蒸汽發生器的熱源，對所述蒸汽發生器內的壓力工質液體進行加熱而汽化成壓力工質氣體，所述壓力工質氣體用于致動所述氣動機然后由所述氣動機輸出作為所述氣動機的輸出壓力工質氣體；在所述冷凝器中對所述輸出壓力工質氣體進行冷凝得到壓力工質液體，并且冷凝得到的壓力工質液體被輸運至所述蒸汽發生器。采用該內燃機系統，內燃機的廢熱能夠被回收利用。

技術領域

本申請屬于交通運輸技術領域，具體涉及一種內燃機系統和交通工具。

背景技術

對于大型船舶以及一些傳統的火車等交通工具，通常采用諸如汽油機或柴油機的內燃機作為動力來源。內燃機運行時會產生大量的廢熱，熱效率較低。

發明內容

本申請的目的在于針對現有技術的不足之處，提供一種內燃機系統和交通工具，以提高內燃機的熱效率。

為解決上述技術問題，本申請采用如下技術方案：一種內燃機系統，包括：內燃機、氣動機、蒸汽發生器和冷凝器；所述內燃機的水箱余熱和/或所述內燃機的煙囪余熱用作所述蒸汽發生器的熱源，對所述蒸汽發生器內的壓力工質液體進行加熱而汽化成壓力工質氣體，所述壓力工質氣體用于致動所述氣動機然后由所述氣動機輸出作為所述氣動機的輸出壓力工質氣體；在所述冷凝器中對所述輸出壓力工質氣體進行冷凝得到壓力工質液體，并且冷凝得到的壓力工質液體被輸運至所述蒸汽發生器。

可選地，所述氣動機的動力輸出用于增強所述內燃機的動力輸出。

可選地，所述氣動機通過離合器和所述內燃機的主軸相連。

可選地，所述內燃機系統還包括集熱循環回路，在所述集熱循環回路上設置有至少一個換熱器，所述至少一個換熱器用于收集所述內燃機的水箱余熱和/或所述內燃機的煙囪余熱并加熱所述集熱循環回路中的集熱工質，加熱后的集熱工質被輸運至所述蒸汽發生器以作為所述蒸汽發生器的熱源；對所述蒸汽發生器內的壓力工質液體加熱而自身冷卻的集熱工質被輸運至所述換熱器而重新被加熱。

可選地，還包括儲氣罐；所述蒸汽發生器通過所述儲氣罐與所述氣動機流體連通，所述儲氣罐用于存儲所述壓力工質氣體。

可選地，還包括工質儲液罐，其與所述冷凝器相比位于更低位置且通過第一閥門與所述冷凝器流體連通，并通過第二閥門與所述蒸汽發生器流體連通；當所述第一閥門處于打開狀態時，所述第二閥門處于關閉狀態，使所述冷凝器與所述工質儲液罐連通，同時保持所述工質儲液罐與所述蒸汽發生器斷開連通，從而使所述冷凝器中冷凝所得的所述壓力工質液體流入所述工質儲液罐中；并且當所述工質儲液罐的液位高于預定第一閾值時，所述第一閥門變為關閉狀態且所述第二閥門變為打開狀態，使所述工質儲液罐與所述冷凝器斷開連通，并且與所述蒸汽發生器連通，從而能夠使所述工質儲液罐中冷凝所得所述壓力工質液體返回所述蒸汽發生器。

可選地，當所述工質儲液罐中的液位低于預定第二閾值時，所述第一閥門變為打開狀態且所述第二閥門變為關閉狀態，使所述工質儲液罐與所述蒸汽發生器斷開連通而與所述冷凝器重新連通，使得所述冷凝器中冷凝所得壓力工質液體能夠流入所述工質儲液罐中，其中所述預定第二閾值低于所述預定第一閾值。

可選地，所述工質儲液罐還通過第三閥門與所述儲氣罐流體連通。

可選地，所述第一閥門和所述第二閥門為單向閥，所述第三閥門為電動閥。

可選地，所述氣動機的壓力工質為CO₂。

可選地，所述集熱循環回路的集熱工質為水。

本申請實施例的方案還提供一種交通工具，包括上述的內燃機系統。