[实用新型]内燃机能量回收与制冷系统

说明书

技术领域

本实用新型属于汽摩及配件技术领域。

背景技术

汽车内燃机的效率不高一直是人们希望解决的问题。其原因是内燃机燃料燃烧产生的热能只有1/3转化成有效功，其余能量都以冷却和排气的形式损失掉；在汽车低速行使时，损失掉的能量达燃料燃烧热能90％以上；且汽车在制动时，动能以摩擦形式被白白的消耗掉。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种内燃机能量回收与制冷系统，该系统能回收以排气及冷却形式损失掉的部分能量；并能回收车辆制动时的部分动能，使之转化成有用功；并在转化成有用功的过程中实现给汽车制冷与供暖的效果，以达到节能和环保目的。

本实用新型由液压马达(泵)、气—液能转换油缸、气路控制阀、工作罐控制阀、工作罐、高压罐、低压罐、高压罐控制阀、低压罐控制阀、调速阀、蓄能器、液路控制阀、油箱组成。工作罐、高压罐、低压罐充有工作介质氨。其中工作罐制成管形置于内燃机排气道内，用以吸收排气的热量来加热其中的工作介质使其压力升高，以提高其作功能力；低压罐制成管形置于内燃机冷却水箱内；低压罐内装有吸收剂(水)，用以吸收存储作功后的气体，并散出气体的热量。前热交换器置于高压罐与工作罐之间，其管道直径较小，工作介质在其内流动时流速大、压力低，汽化吸收后热交换器内气体的热量；使做功后排入低压罐内的气体温度、压力降低。后热交换器装于低压罐控制阀与低压罐之间，用于与前热交换器配合实现换热。供暖控制阀装于工作罐与高压罐之间，车内需要供暖时，使其打开；工作介质不经过前热交换器直接进入工作罐；后热交换器内气体的热量不传给前热交换器中的工作介质，而通过风系统送入车内为汽车供暖。制冷控制阀装于低压罐控制阀与低压罐之间，车内需要制冷时打开；工作介质不经过后热交换器直接排入低压罐；前热交换器内工作介质流动时汽化产生的冷量通过风系统送入车内为汽车制冷。调速阀用于控制气—液能转换油缸输出油的速度。马达(泵)采用变量式，通过轴上的齿轮与变速器轴上的齿轮啮合与汽车传动系统联系在一起。气—液能转换油缸由柱塞和缸体组成，用来实现气体的压力能与液体的压力能相互转换，实现能量以气体的压力能形式存储，以液体的压力能形式释放，缸内中间直径大的部位用于通入气体，直径小的部位用于通入液体。蓄能器用于稳定油压和存储少量液压能。气路控制阀用来控制工作罐的气体交替进入气—液能转换油缸左侧和右侧实现柱塞往复运动，而连续输出高压液体。也可以实现在气—液能转换油缸直径小的部位通入高压液体时连续的将低压罐内的气体压入高压罐。液路控制阀用来控制气—液能转换油缸左端和右端交替的与马达相通，使气—液能转换油缸左端和右端产生的高压油能交替的进入马达。能量回收罐设在低压罐和高压罐之间，能量回收罐和气路控制阀之间设能量回收罐喷射器；用于将作功后初期排出气—液能转换油缸部分高压气体压入能量回收罐储存起来。换向传感器用于当柱塞运动到左、右端时产生信号，控制气路控制阀和液路控制阀动作。

工作原理：汽车行驶时关闭高压罐控制阀、能量回收罐控制阀，打开工作罐控制阀、气路控制阀和液路控制阀，并使低压罐控制阀处于左位，高压罐内的液体经调速阀、单向阀进入前热交换器，吸收后热交换器内的热量而汽化后气体进入工作罐继续吸收排气的热量使温度和压力升高。当气路控制阀和液路控制阀处于左位时，气体进入气—液能转换油缸左侧，推动柱塞向右运动；将气—液能转换油缸右端的油压出驱动马达；油缸右侧的气体排出，一部分高压气体由能量回收罐喷射器压入能量回收罐储存，其余进入低压罐被低压罐内吸收剂(水)吸收并；而油缸左端将油吸入。柱塞运动到右端时，换向传感器产生电信号，气路控制阀和液路控制阀换向；气体进入气—液能转换油缸右侧，推动柱塞向左运动并将气—液能转换油缸左端的油压出驱动马达工作；通过马达轴齿轮与变速器齿轮啮合对外输出动力与内燃机一起驱动汽车行驶。同时高压罐内的液体通过单向阀和调速阀不断补充到工作罐，在工作罐内吸热压力升高。冬季若高压罐的温度和压力较低可打开工作罐控制阀和高压罐控制阀，使工作罐内的高温气体进入高压罐，从而使高压罐的温度和压力升高。