[发明专利]发动机蒸汽助力系统

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，尤其是一种发动机蒸汽助力系统。

背景技术

内燃机的热效率很低，即使是高性能的四冲程发动机（包括车用活塞式汽油发动机），其热效率也不到30%。而排气热损失却高达40%以上，发动机机体排气口温度达800℃之高！如何利用这部分热能，并将其转变为发动机的动力输出，是各大发动机生产厂及研究机构的热门课题。

本设计就是研究如何将排气热能，高效产出具有一定温度、压力的循环水蒸气，利用水蒸气驱动蒸汽涡轮机，或涡轮发电机组发电，给电瓶充电、驱动电动机，或涡轮机输出轴以一定的速比耦合到发动机输出轴等等，有多种方案可供选择，无需供给额外的能源，即可提供“额外”的动力。

发明内容

为了克服现有的内燃机的热效率很低的不足，本发明提供了一种发动机蒸汽助力系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种发动机蒸汽助力系统，包括冷凝器/水箱、泵、进水管、出水管、1级热交换器/消音器2、2级热交换器/排气连接管2、3级热交换器/消音器1、4级热交换器/排气连接管1、5级热交换器/发动机排气管、蒸汽支管、蒸汽总管、汽包、汽轮机进气管、回汽管、疏水器、进水温度检测器、蒸汽温度压力检测器、排气温度检测器、检测控制器和调节器，所述5级热交换器/发动机排气管连接发动机机体排气口，所述1级热交换器/消音器2、2级热交换器/排气连接管2、3级热交换器/消音器1、4级热交换器/排气连接管1依次和5级热交换器/发动机排气管连接，所述1级热交换器/消音器2还分别连接排气管和出水管，所述排气管连接消音器，所述出水管依次和水、汽调节器、泵、进水管、冷凝器/水箱连接，所述泵由传动耦合链连接到发动机输出轴而驱动，所述蒸汽支管连接蒸汽总管，所述蒸汽总管连接着汽包，所述汽包上设有将蒸汽引入汽轮（发电）机组的汽轮机进气管和疏水器，所述汽轮（发电）机组和冷凝器/水箱之间设有回汽管，所述出水管、发动机排气管和蒸汽总管上分别设有进水温度检测器、排气温度检测器和蒸汽温度压力检测器，其检测数据和来自发动机的有关数据一起输入检测控制器。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述1级热交换器/消音器2、2级热交换器/排气连接管2、3级热交换器/消音器1、4级热交换器/排气连接管1、5级热交换器/发动机排气管均由壳体、连接器、内置热交换管、热交换管接头和保温层组成。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述疏水器可将水导入冷凝器/水箱而阻断蒸汽直接进入冷凝器/水箱。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述1级热交换器/消音器2、2级热交换器/排气连接管2、3级热交换器/消音器1、4级热交换器/排气连接管1和5级热交换器/发动机排气管位于发动机的排气系统中。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述1级热交换器/消音器2、2级热交换器/排气连接管2、3级热交换器/消音器1、4级热交换器/排气连接管1和5级热交换器/发动机排气管外喷涂保温层。

本发明的有益效果是，将排放的高温废气变成适量的高温高压蒸汽，并对上述蒸汽加以利用；从发动机机体排气口起，高温排气始终在保温套管中与水（蒸汽）进行热交换。检测控制器可以根据检测到的进水温度、蒸汽温度压力、排气温度和来自发动机的燃烧数据，控制调节器为系统提供合适的水量，有效保证系统的稳定工作。本发明提高了内燃机的综合效率，节省了能源。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明能量分布示意图；

图中1：5级热交换器/发动机排气管；2：4级热交换器/排气连接管1；3：3级热交换器/消音器1；4：2级热交换器/排气连接管2；5：1级热交换器/消音器2；6：排气管；7：消音器；8：蒸汽支管；9：蒸汽总管；10：汽包；11：汽轮机进气管；12：汽轮（发电）机组；13：回汽管；14：疏水器；15：冷凝器/水箱；16：进水管；17：泵；18：出水管；19：传动耦合链；20：启动电机/发电机/辅助动力电机；21：壳体；22：连接器；23：内置热交换管；24：热交换管接头；25：保温层；26：进水温度检测器；27：蒸汽温度压力检测器；28：排气温度检测器；29：检测控制器；30：调节器；31：（燃油、燃气）发动机。

具体实施方式