[实用新型]发动机蒸汽助力系统

说明书

技术领域

本实用新型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，本实用新型提供了一种发动机蒸汽助力系统。

本实用新型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、泵、进水管、出水管、1级热交换器、2级热交换器、3级热交换器、4级热交换器、5级热交换器、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级热交换器连接发动机机体排气口，所述1级热交换器、2级热交换器、3级热交换器、4级热交换器依次和5级热交换器连接，所述1级热交换器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。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括所述1级热交换器、2级热交换器、3级热交换器、4级热交换器、5级热交换器均由壳体、连接器、内置热交换管、热交换管接头和保温层组成。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括所述疏水器可将水导入冷凝器而阻断蒸汽直接进入冷凝器。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括所述1级热交换器、2级热交换器、3级热交换器、4级热交换器和5级热交换器位于发动机的排气系统中。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括所述1级热交换器、2级热交换器、3级热交换器、4级热交换器和5级热交换器外喷涂保温层。

本实用新型的有益效果是，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或蒸汽进行热交换。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。本实用新型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实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型能量分布示意图；

图中1：5级热交换器；2：4级热交换器；3：3级热交换器；4：2级热交换器；5：1级热交换器；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；16：进水管；17：泵；18：出水管；19：传动耦合链；20：启动电机；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

一种蒸汽助力发动机，包括5级热交换器1，4级热交换器2，3级热交换器3，2级热交换器4，1级热交换器5，排气管6，消音器7，蒸汽支管8，蒸汽总管9，汽包10，汽轮机进气管11，汽轮发电机组12，回汽管13，疏水器14，冷凝器15，进水管16，泵17，出水管18，传动耦合链19，启动电机/发电机/辅助动力电机20，壳体21，连接器22，内置热交换管23，热交换管接头24，保温层25，进水温度检测器26、蒸汽温度压力检测器27、排气温度检测器28、检测控制器29、调节器30和燃油燃气发动机31。