[发明专利]内燃机废热综合利用系统

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机领域，特别是涉及一种内燃机废热综合利用系统。

背景技术

内燃机是利用燃料在发动机内部燃烧时产生的热力膨胀推动活塞通过连杆带动曲轴产生旋转的原动机，在内燃机工作时无论是燃料的燃烧还是运转部件的旋转都会产生一定的热量，尤其是燃料燃烧时产生的热量更是巨大，其温度最高时可高达近千度，为了保护发动机不被燃料燃烧时的高温所损坏所有内燃机都配备散热冷却系统，发动机内部的高温被冷却系统内的冷却液吸收后带出机体外散发到大气内，这些散发出来的热量一直没有被很好的利用，这对于热机来说是个巨大的浪费，同时加剧了石油燃料的消耗，加大了废气的排放。

自内燃机问世后，人们一直不懈的对其进行改进，以期最大限度的提高内燃机的热效率进而减少燃料的使用量，为了提高其热效率对其进行了长期的研究、革新。在当今家用汽车的普及、石油能源的减少、汽车尾气污染加剧的情况下，提高内燃机的热效率、减少石油使用量成了技术人员的主要研究课题。

 传统内燃机的热效率一直保持在30%-40%左右，内燃机工作时产生的巨大热量一直没有更有效的利用起来而白白浪费掉。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种内燃机废热综合利用系统，使内燃机的热效率得到进一步提升。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种内燃机废热综合利用系统，包括：内燃机、蒸汽轮机和蒸汽发生器，所述蒸汽发生器安装在内燃机的废气排气管上，蒸汽发生器所产生的蒸汽通过管道输送至所述蒸汽轮机的蒸汽入口喷嘴，蒸汽轮机的传动轴通过传动机构与内燃机主轴连接，所述蒸汽轮机蒸汽出口通过管道与冷凝器连接，冷凝器出液管路与储液罐连接，储液罐中有一补充液输送泵，所述补充液输送泵通过补液管路将储液罐中补充液输送至蒸汽发生器，所述补液管路上安装有换热器，所述换热器入口与内燃机冷却液管路连接，所述换热器出口与内燃机冷却液散热器连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述系统还包括控制单元，所述控制单元电子控制器、安装在内燃机内部的温度传感器、安装在补液管路上的单向电磁阀、安装在所述蒸汽发生器下端面的压力传感器，所述电子控制器分别与温度传感器、单向电磁阀、压力传感器以及补充液输送泵电性连接；当压力传感器检测到蒸汽发生器内压力超过设定值时把过压信号传送给电子控制器，电子控制器关闭单向电磁阀和补充液输送泵；当温度传感器检测到内燃机内的水温达到设定值后电子控制器启动补充液输送泵和单向电磁阀。

在本发明一个较佳实施例中，内燃机水温信号控制优先于压力传感器信号控制。

在本发明一个较佳实施例中，所述传动机构包括：与内燃机主轴连接的内燃机传动轮、蒸汽轮机输出轮以及连接内燃机传动轮和蒸汽轮机输出轮的传动带，安装在所述蒸汽轮机输出轮与蒸汽轮机传动轴之间的电磁离合器，所述电磁离合器与所述电子控制器电性连接。

在本发明一个较佳实施例中，当内燃机转速由较高转速减速至怠速转速时，电子控制器控制电磁离合器切断蒸汽轮机传动轮与蒸汽轮机传动轴的连接，当内燃机由怠速工况转为低、中、高速工况时电子控制器控制电磁离合器连通蒸汽轮机传动轮与蒸汽轮机传动轴的连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述蒸汽轮机为微型蒸汽轮机。

在本发明一个较佳实施例中，所述蒸汽轮机为无叶型通孔式微型蒸汽轮机。

在本发明一个较佳实施例中，所述蒸汽发生器为微型蒸汽发生器。

本发明的有益效果是：本发明内燃机废热综合利用系统，利用内燃机冷却水及内燃机燃料燃烧后产生的废气热量来加热安装在内燃机废气排气管上的蒸汽发生器内的液体，使蒸汽发生器内液体沸腾后产生具有一定压力的蒸汽，产生的压力蒸汽推动蒸汽轮机做旋转运动，旋转的轮盘通过安装在轮盘上的传动轴、传动轮、传动带把微型蒸汽轮机轮盘所产生的旋转动力输送到内燃机输出轴上，输送到内燃机输出轴上的动力与内燃机自己产生的动力合二为一同时带动被动设备工作、做功，如可用于带动发电机发电；带动车辆、轮船行驶。