[实用新型]一种余热驱动二冲程发动机系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用余热加热工作介质使得工作介质汽化并将气化后的蒸汽通入二冲程发动的气缸内驱动活塞做功的余热驱动二冲程发动机系统。

背景技术

随着经济的发展，我国的汽车保有量持续增加，增加的汽车消耗了大量的能源，并将含有余热的尾气排入大气中，汽车尾气内含有大量的余热，这部分热量被排入大气中不仅造成了能源的损失而且使得城市的温度升高，在现有技术中，内燃机的燃油的热量利用率仅仅在40%，60%的能量都没有得到利用，

这个问题直接制约着汽车工业的发展，因此，汽车节能问题必须解决。在汽车发动机中有两处废热源：尾气和冷却水，冷却水的温度在80~120度之间，而尾气的温度在700度左右。内燃机的燃油中没有利用的能量的大部分都以尾气余热的形式排放到了大气中，这造成了巨大的经济损失。目前对于发动机尾气能量的回收一般都是小型设备，这是因为发动机的结构较小，排气量也相对较小。不适于应用大型工业余热回收装置来回收发动机尾气中的余热，现有的尾气余热一般被回收来用于发电或驱动吸收式制冷空调系统。利用发动机余热发电较为简单，直接将温差发电模块安装在发动机的排气管上，即可将余热直接转换为电能，但温差发电模块的成本高、发电效率较低，采用尾气余热驱动吸收式空调时，需要设置吸收式制冷空调系统并且还需要设置送风系统，结构比较复杂。现有技术中的斯特林发动机可以回收高位余热，但是热气机的密封问题没有得到很好的解决，还有就是它的响应性差、制造成本高，传动系统一般都比较复杂，这些因素致使热气机的发展受到很大的限制。现有技术中的另一种回收余热的技术是用低沸点工质在蒸汽透平机械中膨胀做功，但是这种膨胀做功的方式应用在大功率系统中时，优点比较突出，但是当应用在小功率机器上时就有一定的弊端了，比如需要配备减速机构，而减速机构的噪声都比较大，另外，透平机械的加工成本比较高，低速运行时的效率低、扭矩小，同时，整个系统控制起来比较复杂，还需要设置专门的高压循环泵。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种余热驱动二冲程发动机系统，以提供一种新的发动机尾气余热的回收方法。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种余热驱动二冲程发动机系统，包括配合形成一个封闭空间的气缸与曲轴箱，气缸内滑动设置有活塞，曲轴箱内设置有通过连杆与活塞构成曲柄滑块结构的曲轴，气缸通过顶端设置的有压气体进口连接有加热器，加热器为内部具有废热介质容腔与工作介质容腔的换热器型的加热器，气缸的有压气体进口通过与工作介质容腔的出气口的连通连接有加热器，气缸的有压气体进口与工作介质容腔的出气口之间设置有在工作介质容腔向气缸内注入有压气体使活塞移向下止点做功的过程中处于开启状态的第一开关阀，气缸通过顶端设置的有压气体出口连接有液化器，液化器上设置的气体进出口与曲轴箱上设置的气体进出口连通，气缸的有压气体出口通过与液化器上设置的进气口之间的连通连接有液化器，气缸的有压气体出口与液化器的进气口之间设置有在液化器向曲轴箱内补入气体活塞移向上止点的过程中处于开启状态的第二开关阀，液化器上设置的液体出口通过用于将液化器内的液体泵入工作介质容腔内的泵液装置与工作介质容腔上设置的进液口相连。

所述的液化器的进气口处和/或液化器上设置有用于冷却由第二开关阀流进液化器的工作介质的冷却结构。

所述的冷却结构为串联设置在液化器的进气口处的散热器。

所述的泵液装置包括蓄压器，蓄压器的进气口通过允许气流流向蓄压器的第一单向阀与工作介质容腔的出气口连通，蓄压器的出气口通过在活塞处于下止点部位时处于开启状态的第三开关阀与一集液器的进气口相连，液化器的出液口通过允许液化器内的液体流向集液器的第二单向阀与集液器上设置的进液口相连，工作介质容腔的进液口通过允许液体流向工作介质容腔的第三单向阀与集液器的出液口相连，集液器的进气口通过在液化器中的液体流向集液器并且第三开关阀处于关闭状态时处于开启状态的第四开关阀与液化器液面以上的容腔部分连通。

所述的曲轴箱上设置有启动气体进口，启动气体进口通过在余热驱动二冲程发动机系统启动时并第一开关阀处于关闭状态时处于开启状态的启动开关阀与工作介质容腔的出气口连通。