[发明专利]一种汽车尾气能量回收的涡扇发电设备

说明书

一种汽车尾气能量回收的涡扇发电设备，安装于汽车排气管中段位置；通过传动轴转动，带动风扇转动，使尾气经排气管前段进入集气腔内，并经气体加速管进入排气腔后，由排气管后段排出；上述过程中，经集气腔内风扇压缩尾气后，经气体加速管加速将尾气热能转换为动能，随后冲击排气腔内涡轮后排出；所述涡轮的转动会带动传动轴转动，进而由传动轴带动风扇转动；传动轴的转动可带动线圈切割磁感线发电，为电池充电。当集气腔内气压达到设定值时，控制电池停止向电机供电，此时传动轴的转动完全由涡轮带动。本发明既可以降低气缸出口压力进而降低气缸内残留的废气，提高燃烧效率；又可以利用集气腔形成一个相对稳定的压力环境解决气源的脉冲问题。

技术领域

本发明涉及机械设计领域和空气动力学领域，具体来说，是一种汽车尾气能量回收的涡扇发电设备，适用于所有燃油汽车(包括小轿车、货车、特种车辆等)。

背景技术

现代社会，汽车已经成为人们生活中必不可少的交通工具。目前汽车的燃料主要为化石类燃料，如石油、天然气等，都是储量有限且不可再生的资源，随着社会经济的发展和汽车保有量的急剧增加，石油能源危机日益突出，汽车节能问题受到各个国家的重视，然而当前的汽车对燃料的能量利用率却很低，以汽油和柴油为燃料的汽车发动机燃烧产生的热量仅有30％～40％被转换成有用功输出，剩下的60％～70％，一少部分被冷却水带走散失掉，大部分被排放的废气带走，使得排气温度高达700～900℃，这不仅是对能源的一种巨大浪费，同时也会因化石燃料的大量使用而加剧空气污染和温室效应。

因此，设计一种尾气能量回收的设备是很有必要的，通过回收尾气能量减少燃油的消耗量，不仅可以为用户降低开车成本，而且可以减少温室气体和污染物的排放。然而目前已有的一些尾气发电技术存在两个致命缺陷，一是增加了排气管内的压力而阻碍了气缸内的废气排放，导致燃烧效率降低，产生了更多的污染物；二是无法有效解决排气的脉冲问题，因此目前市场上还没有利用尾气发电的设备出现。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种汽车尾气能量回收的涡扇发电设备，可对汽车尾气热量有效回收利用。

本发明汽车尾气能量回收的涡扇发电设备，安装于汽车排气管中段位置，包括集气腔、排气腔、气体加速管、传动轴、风扇、线圈、永磁体、涡轮、电机与电池。

电机由电池供电，驱动传动轴转动，带动风扇转动，使汽车尾气经排气管前段进入集气腔内，并经气体加速管进入排气腔后，由排气管后段排出。上述过程中，经集气腔内风扇压缩尾气后，经气体加速管加速将尾气热能转换为动能，随后冲击排气腔内涡轮后排出。所述涡轮的转动可带动传动轴转动，进而由传动轴带动风扇转动；传动轴的转动可带动线圈切割磁感线发电，为电池充电。当集气腔内气压达到设定值时，控制电池停止向电机供电，此时传动轴的转动完全由涡轮带动。

上述集气腔外壳上安装有压强传感器，压强传感器由电池供电，用于测量集气腔内气压。压强传感器由电池供电，采集信号供给电池中的智能控制单元，由智能控制单元根据条件实现电池供电电流的通断。

本发明的优点在于：

1、本发明汽车尾气能量回收的涡扇发电设备，可有效降低气缸排气出口处的气压，有利于气缸内废气的排出，进而提高燃油的燃烧效率；

2、本发明汽车尾气能量回收的涡扇发电设备，可有效避免气缸脉冲式工作导致的气源不稳定现象，使涡轮工作在相对稳定的气压环境；

3、本发明汽车尾气能量回收的涡扇发电设备，可有效将废气的热能转化为动能，提高废气能量利用率。

附图说明

图1为本发明汽车尾气能量回收的涡扇发电设备结构示意图。

图中：

1-集气腔 2-排气腔 3-气体加速管