[发明专利]车用内燃机余热复合利用系统

说明书

技术领域

本发明属于车用内燃机低品质能源利用技术领域，具体涉及开发一种车用内燃机余热复合利用系统。

背景技术

全球目前约有9亿辆汽车，其中绝大多数是普通的燃油内燃机汽车，即使热效率较高的柴油内燃机汽车平均也只有40％的初级能源转换成机械动力。近60％的总能量以不同形式的热量散逸到大气中，其中尾气携带着一半以上。车用内燃机的余热、尤其是尾气余热的回收利用对于节能减排这一全球重大需求具有重要意义，被认为是提升整车热效率最为有前景手段。

有机朗肯循环以其结构简单、安全性高、转换效率高、系统零部件获取途径广泛且价格相对低廉以及在中低温度下较好的实用性等优点，成为余热回收的重要措施。但是车用内燃机工况范围很宽且常处于瞬态工况，相应的其废气热状态也具有多变性和瞬变性。而这种固有的多变性和瞬变性会导致有机朗肯循环机械能利用效率低下，并且难以保证后处理的质量。

EGR(废气再循环)在降低NOx排放方面具有显著作用，为了更好降低NOx需要降低再循环的废气温度，目前广泛应用的EGR冷却器利用冷却液进行冷却，不仅浪费了废气的能量，而且增加了散热系统的功耗与发动机的热负荷。

发明内容

本发明目的是提供一种车用内燃机余热复合利用系统，该系统以有机朗肯循环为依据，通过超临界蓄热可以稳定后处理温度，保证后处理效率，降低污染物的排放，并且对EGR的废气进行冷却，充分利用工质吸收发动机废气的热量，将热能转化为机械能，又可对工质的汽化潜热进行回收，充分利用工质能量，降低工质泵的能量损失。本发明所述系统能够同时最大限度地满足发动机节能减排的需求。

本发明由温度压力传感器I1、比例电磁阀I2、蒸发器3、温度压力传感器II4、超临界蓄热器5、温度压力传感器III6、温度压力传感器IV7、后处理器8、预热器9、温度压力传感器V10、比例电磁阀II11、温度压力传感器VI12、蓄热控制阀13、温度压力传感器VII14、温度压力传感器VIII15、超临界循环控制阀16、温度压力传感器IX17、工质进口控制阀I18、空间回热变膨胀比膨胀机19、位置传感器20、温度压力传感器X21、温度压力传感器XI22、工质进口控制阀II23、温度压力传感器XII24、工质出口控制阀25、稳压罐26、温度压力传感器XIII27、比例电磁阀III28、温度压力传感器XIV29、比例电磁阀IV30、冷凝器31、温度压力传感器XV32、冷工质罐33、温度压力传感器XVI34、EGR阀35、发动机36和控制单元37组成。