[发明专利]回收压缩能发动机系统

说明书

技术领域

本发明涉及到利用废气中压缩能的发动机系统，包括：压缩气体回收装置、把一种压缩气体转换成另一种压缩气体的装置、燃烧装置和发动机。

背景技术

活塞式发动机的能量转换效率很低，大部分能量被排气带走了，如果能够回收这一部分能量，把它变为动力，将大大提高发动机的能量转换效率。以使用最广、耗能最多的汽车发动机为例，丢失的能量大约占总能量的30-40％，如果能回收10％的能量，节能的效果将相当可观。现在利用尾气的技术有涡轮增压技术，它是利用汽缸排出的高压气体，推动涡轮来增加发动机的进气量，以增加压缩比的方法，使气缸内达到理想的燃烧状态，能提高发动机的输出功率，但，对提高发动机的能量转换效率贡献不大。另一个提高发动机能量转换效率的途径是，在燃烧环节下功夫，一般采用调整压缩比、调整燃烧时间来实现最高效率燃烧和最佳排放，随着多种能源利用的发展趋势，只能使用单一能源的发动机受到挑战，因而出现了独立燃烧室的设置，(如，申请号：97100644.X《内燃机的循环工作方法及实施该方法的装置》。)寻求在不同能源条件下的最佳燃烧和最佳排放。其基本原理是把气缸产生的压缩空气送入燃烧室，经过点燃后，在适当的时候打开燃烧室开关，推动气缸做功。如果在独立燃烧室的设计方案中，不考虑压缩气体的储存或缓冲，随着燃料的变化或输出功率的变化，必定会产生压缩气体过剩，被排出，造成能量浪费，或压缩空气与燃料配比不理想，燃烧效果差的现象。

发动机尾气排出的能量是否能被回收利用那？

以最常见的汽缸发动机为例。缸内的压缩气体被点燃后，气体膨胀做功，活塞下移，消耗掉一部分因爆燃后气体体积增加带来的能量，当活塞移至接近下止点、排气阀还没打开之前，缸内始终保持一定的高压，汽缸做功后打开排气阀，缸内的压缩气体能迅速减压排入大气。从打开排气阀，到活塞向反方向运动之前，只要把高压气体排出就不会给发动机带来阻力，也不会减少发动机的输出动力。也可以说，汽缸排气的过程是在汽缸做功后缸内的减压过程，在这一过程中，气缸没有为发动机提供动力，汽缸内的能量白白被释放，如果，把排气的过程分为初期高压和后期低压两部分，在不影响汽缸排气的情况下，回收这部分能量就成为可能。

发明内容

本发明的目的是：为了提高发动机的能量转换效率，提供一种回收压缩能发动机系统，该系统中包括：一个压缩气体回收装置，能从废气中回收能量；一个气体转换装置，能高效率的把废气转换成压缩空气；一个与发动机分离的燃烧装置，能有效的设定压缩比，提高发动机的燃烧效率；一个发动机装置，去掉了压气环节，机械效率提高一倍。

为实现本发明的目的采取的措施是：

1、能量回收发动机系统，它包括：控制器、燃烧室、发动机、电控阀门和压力传感器，其特征是：在控制器、压力传感器和电控阀门的配合下，压缩能回收装置回收发动机排出的废气，装入废气储气罐，气体转换装置把废气转换成压缩空气，送入储气罐，燃烧装置把储气罐里的压缩空气和燃料混合后点燃，产生的高压气体送入发动机系统的高压储气罐，在排气阀门与发动机的排气口之间，通过单向阀连接压缩能回收装置.

2、根据权利要求1所述的能量回收发动机系统，其特征是：压缩能回收装置是在一根进气管上连接一个气包，气包上连接多个储气罐，在每一个罐口与管道之间串联一个单向阀和电控阀门，储气罐上设有压力传感器和放气阀，放气阀连接放气管，控制器连接传感器和电控阀门。

3、根据权利要求1所述的能量回收发动机系统，其特征是：气体转换装置是，空气压缩机由一个连接着废气储气罐的气动马达驱动，并且同轴串联一个电机，空气压缩机产生的压缩空气通过止回阀输入储气罐，储气罐上设有压力传感器，控制器通过储气罐上压力传感器所提供的信息，控制废气储气罐上的电控阀门控制气体转换的运行，以及燃烧室的燃烧程序。

4、根据权利要求1所述的能量回收发动机系统，其特征是：燃烧装置是，储气罐经过电控阀门连接燃烧室，燃烧室有进气口、出气口、排气口、燃料口，控制器先打开进气阀，按不同种燃料的燃烧特征控制燃烧室的充气量，再打开燃料阀，把燃料罐中的燃料送入燃烧室点火，在燃烧室内产生的高压气体，从出气口经止回阀送入高压储气罐，燃烧室内的余压通过排气阀排出。

5、根据权利要求1所述的能量回收发动机系统，其特征是：发动机装置是，高压储气罐上设有压力传感器，通过控制器控制燃烧程序，在高压储气罐与发动机之间，有一个流量控制开关，发动机上的排气口，通过止回阀连接废气储气罐，发动机上还设有转速感知器，通过控制器控制放气阀的打开时间，废气储气罐与高压储气罐之间的连接管道上有阀。