專(zhuān)利名稱(chēng)：內(nèi)燃機(jī)能量回收與制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽摩及配件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的效率不高一直是人們希望解決的問(wèn)題。其原因是內(nèi)
燃機(jī)燃料燃燒產(chǎn)生的熱能只有1/3轉(zhuǎn)化成有效功，其余能量都以冷卻 和排氣的形式損失掉；在汽車(chē)低速行使時(shí)，損失掉的能量達(dá)燃料燃燒 熱能90%以上；且汽車(chē)在制動(dòng)時(shí)，動(dòng)能以摩擦形式被白白的消耗掉。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種內(nèi)燃機(jī)能量回收與制冷系統(tǒng)，該系 統(tǒng)能回收以排氣及冷卻形式損失掉的部分能量；并能回收車(chē)輛制動(dòng)時(shí) 的部分動(dòng)能，使之轉(zhuǎn)化成有用功；并在轉(zhuǎn)化成有用功的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)給 汽車(chē)制冷與供暖的效果，以達(dá)到節(jié)能和環(huán)保目的。
本實(shí)用新型由液壓馬達(dá)(泵)、氣一液能轉(zhuǎn)換油缸、氣路控制閥、 工作罐控制閥、工作罐、高壓罐、低壓罐、高壓罐控制閥、低壓罐控 制閥、調(diào)速閥、蓄能器、液路控制閥、油箱組成。工作罐、高壓罐、 低壓罐充有工作介質(zhì)氨。其中工作罐制成管形置于內(nèi)燃機(jī)排氣道內(nèi)， 用以吸收排氣的熱量來(lái)加熱其中的工作介質(zhì)使其壓力升高，以提高其 作功能力；低壓罐制成管形置于內(nèi)燃機(jī)冷卻水箱內(nèi)；低壓罐內(nèi)裝有吸 收劑(水)，用以吸收存儲(chǔ)作功后的氣體,并散出氣體的熱量。前熱交
換器置于高壓罐與工作罐之間，其管道直徑較小，工作介質(zhì)在其內(nèi)流 動(dòng)時(shí)流速大、壓力低，汽化吸收后熱交換器內(nèi)氣體的熱量；使做功后 排入低壓罐內(nèi)的氣體溫度、壓力降低。后熱交換器裝于低壓罐控制閥 與低壓罐之間，用于與前熱交換器配合實(shí)現(xiàn)換熱。供暖控制閥裝于工 作罐與高壓罐之間，車(chē)內(nèi)需要供暖時(shí)，使其打開(kāi)；工作介質(zhì)不經(jīng)過(guò)前 熱交換器直接進(jìn)入工作罐；后熱交換器內(nèi)氣體的熱量不傳給前熱交換 器中的工作介質(zhì)，而通過(guò)風(fēng)系統(tǒng)送入車(chē)內(nèi)為汽車(chē)供暖。制冷控制閥裝 于低壓罐控制閥與低壓罐之間，車(chē)內(nèi)需要制冷時(shí)打開(kāi)；工作介質(zhì)不經(jīng) 過(guò)后熱交換器直接排入低壓罐；前熱交換器內(nèi)工作介質(zhì)流動(dòng)時(shí)汽化產(chǎn) 生的冷量通過(guò)風(fēng)系統(tǒng)送入車(chē)內(nèi)為汽車(chē)制冷。調(diào)速閥用于控制氣一液能 轉(zhuǎn)換油缸輸出油的速度。馬達(dá)(泵)采用變量式，通過(guò)軸上的齒輪與 變速器軸上的齒輪嚙合與汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)系在一起。氣一液能轉(zhuǎn)換油 缸由柱塞和缸體組成，用來(lái)實(shí)現(xiàn)氣體的壓力能與液體的壓力能相互轉(zhuǎn) 換，實(shí)現(xiàn)能量以氣體的壓力能形式存儲(chǔ)，以液體的壓力能形式釋放， 缸內(nèi)中間直徑大的部位用于通入氣體，直徑小的部位用于通入液體。 蓄能器用于穩(wěn)定油壓和存儲(chǔ)少量液壓能。氣路控制閥用來(lái)控制工作罐 的氣體交替進(jìn)入氣一液能轉(zhuǎn)換油缸左側(cè)和右側(cè)實(shí)現(xiàn)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而 連續(xù)輸出高壓液體。也可以實(shí)現(xiàn)在氣一液能轉(zhuǎn)換油缸直徑小的部位通 入高壓液體時(shí)連續(xù)的將低壓罐內(nèi)的氣體壓入高壓罐。液路控制閥用來(lái) 控制氣一液能轉(zhuǎn)換油缸左端和右端交替的與馬達(dá)相通，使氣一液能轉(zhuǎn) 換油缸左端和右端產(chǎn)生的高壓油能交替的進(jìn)入馬達(dá)。能量回收罐設(shè)在 低壓罐和高壓罐之間，能量回收罐和氣路控制閥之間設(shè)能量回收罐噴
射器；用于將作功后初期排出氣一液能轉(zhuǎn)換油缸部分高壓氣體壓入能 量回收罐儲(chǔ)存起來(lái)。換向傳感器用于當(dāng)柱塞運(yùn)動(dòng)到左、右端時(shí)產(chǎn)生信 號(hào)，控制氣路控制閥和液路控制閥動(dòng)作。
工作原理汽車(chē)行駛時(shí)關(guān)閉高壓罐控制閥、能量回收罐控制閥， 打開(kāi)工作罐控制閥、氣路控制閥和液路控制閥，并使低壓罐控制閥處 于左位，高壓罐內(nèi)的液體經(jīng)調(diào)速閥、單向閥進(jìn)入前熱交換器，吸收后 熱交換器內(nèi)的熱量而汽化后氣體進(jìn)入工作罐繼續(xù)吸收排氣的熱量使 溫度和壓力升高。當(dāng)氣路控制閥和液路控制閥處于左位時(shí)，氣體進(jìn)入 氣一液能轉(zhuǎn)換油缸左側(cè)，推動(dòng)柱塞向右運(yùn)動(dòng)；將氣一液能轉(zhuǎn)換油缸右 端的油壓出驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；油缸右側(cè)的氣體排出， 一部分高壓氣體由能量 回收罐噴射器壓入能量回收罐儲(chǔ)存，其余進(jìn)入低壓罐被低壓罐內(nèi)吸收 劑(水)吸收并；而油缸左端將油吸入。柱塞運(yùn)動(dòng)到右端時(shí)，換向傳 感器產(chǎn)生電信號(hào)，氣路控制閥和液路控制閥換向；氣體進(jìn)入氣一液能 轉(zhuǎn)換油缸右側(cè)，推動(dòng)柱塞向左運(yùn)動(dòng)并將氣一液能轉(zhuǎn)換油缸左端的油壓 出驅(qū)動(dòng)馬達(dá)工作；通過(guò)馬達(dá)軸齒輪與變速器齒輪嚙合對(duì)外輸出動(dòng)力與 內(nèi)燃機(jī)一起驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛。同時(shí)高壓罐內(nèi)的液體通過(guò)單向閥和調(diào)速閥 不斷補(bǔ)充到工作罐，在工作罐內(nèi)吸熱壓力升高。冬季若高壓罐的溫度 和壓力較低可打開(kāi)工作罐控制閥和高壓罐控制閥，使工作罐內(nèi)的高溫 氣體進(jìn)入高壓罐，從而使高壓罐的溫度和壓力升高。
當(dāng)汽車(chē)工作負(fù)荷較小時(shí)，打開(kāi)高壓罐控制閥、能量回收罐控制閥， 關(guān)閉工作罐控制閥、氣路控制閥和液路控制閥，并使低壓罐控制閥處 于右位，馬達(dá)轉(zhuǎn)化為泵，用內(nèi)燃機(jī)用富余的能量驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生高
壓油推動(dòng)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將能量回收罐內(nèi)的氣體壓入高壓罐。減速制 動(dòng)時(shí)，馬達(dá)被行駛的車(chē)輛反拖旋轉(zhuǎn)，馬達(dá)變成了泵，產(chǎn)生高壓油推動(dòng) 柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將能量回收罐內(nèi)的氣體壓入高壓罐，將能量存儲(chǔ)到高 壓罐，為下次工作作準(zhǔn)備。車(chē)內(nèi)需要供暖時(shí)打開(kāi)供暖孔制閥；工作介 質(zhì)不經(jīng)過(guò)前熱交換器直接進(jìn)入工作罐；后熱交換器內(nèi)氣體的熱量不傳 給前熱交換器中的工作介質(zhì)，而通過(guò)風(fēng)系統(tǒng)送入車(chē)內(nèi)為汽車(chē)供暖。車(chē) 內(nèi)需要制冷時(shí)，打開(kāi)制冷控制閥；工作介質(zhì)不經(jīng)后熱交換器，從熱交 換器內(nèi)流過(guò)的液體汽化制冷；產(chǎn)生的冷氣由風(fēng)系統(tǒng)送入車(chē)內(nèi)。
內(nèi)燃機(jī)能量回收與制冷系統(tǒng)不僅能回收排氣、制動(dòng)時(shí)損失掉的能 量；并在轉(zhuǎn)化成有用功的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)給汽車(chē)制冷與供暖的效果。


附圖是本實(shí)用新型的系統(tǒng)圖，圖中l(wèi)工作罐控制閥、2高壓罐 控制閥、3 T.作罐、4液氨、5高壓罐、6供暖控制閥、7氨水、8低 壓罐、9前熱交換器、IO后熱交換器、ll制冷控制閥、12低壓罐控 制閥、13換向傳感器、14液路換制閥、15馬達(dá)(泵)、16油箱、17 蓄能器、18柱塞、19氣路控制閥、20氣一液能轉(zhuǎn)換油缸、21調(diào)速閥、 22能量回收罐、23能量回收罐噴射器、24能量回收罐控制閥。
具體實(shí)施方式
附圖中內(nèi)燃機(jī)能量回收與制冷系統(tǒng)用管路將液壓馬達(dá)(15)、氣 一液能轉(zhuǎn)換油缸(20)、工作罐(3)、高壓罐(5)、低壓罐(8)、前、 后罐換熱器(9、 10)依次聯(lián)結(jié)；馬達(dá)(15)由齒輪與變速器齒輪嚙 合與汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)系在一起；氣路中工作介質(zhì)為氮或二氧化碳。
權(quán)利要求1、一種內(nèi)燃機(jī)能量回收與制冷系統(tǒng)，其特征是內(nèi)燃機(jī)能量回收與制冷系統(tǒng)由液壓馬達(dá)(泵)、氣—液能轉(zhuǎn)換油缸、氣路控制閥、工作罐控制閥、工作罐、高壓罐、低壓罐、高壓罐控制閥、低壓罐控制閥、調(diào)速閥、蓄能器、液路控制閥、前熱交換器、后熱交換器組成。
2、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)能量回收與制冷系統(tǒng)，其特征在 于系統(tǒng)中設(shè)氣一液能轉(zhuǎn)換油缸和三個(gè)儲(chǔ)氣罐，氣一液能轉(zhuǎn)換油缸與 儲(chǔ)氣罐之間設(shè)氣路控制閥，三個(gè)儲(chǔ)氣罐分別設(shè)控制閥；其中工作罐制 成管形置于內(nèi)燃機(jī)排氣道內(nèi)，氣一液能轉(zhuǎn)換油缸內(nèi)中間直徑大的部位 用于通入氣體，直徑小的部位用于通入液體。
3、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)能量回收與制冷系統(tǒng)，其特征在 于低壓罐制成管形置于內(nèi)燃機(jī)冷卻水箱內(nèi)；低壓罐內(nèi)裝有吸收劑水。
4、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)能量回收與制冷系統(tǒng)，其特征在于高壓罐與工作罐之間設(shè)前熱交換器。
5、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)能量回收與制冷系統(tǒng)，其特征在于低壓罐控制閥與低壓罐之間設(shè)后熱交換器。
6、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)能量回收與制冷系統(tǒng)，其特征在 于在低壓罐和高壓罐之間設(shè)能量回收罐；能量回收罐和氣路控制閥之間設(shè)能量回收罐噴射器，能量回收罐噴射器和能量回收罐用管道連 接。
專(zhuān)利摘要一種內(nèi)燃機(jī)能量回收與制冷系統(tǒng)，內(nèi)燃機(jī)能量回收與制冷系統(tǒng)由液壓馬達(dá)(泵)、氣—液能轉(zhuǎn)換油缸、氣路控制閥、工作罐、高壓罐、低壓罐、能量回收罐、低壓罐控制閥、調(diào)速閥、蓄能器、液路控制閥、油箱和制冷系統(tǒng)組成。汽車(chē)正常行駛時(shí)打開(kāi)工作罐控制閥、低壓罐控制閥、氣路控制閥和液路控制閥使工作罐的氣體交替進(jìn)入氣—液能轉(zhuǎn)換油缸左側(cè)和右側(cè)實(shí)現(xiàn)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而連續(xù)輸出高壓液體驅(qū)動(dòng)馬達(dá)工作，通過(guò)齒輪與變速器中間軸上的齒輪嚙合對(duì)外輸出動(dòng)力，與內(nèi)燃機(jī)一起驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛。減速制動(dòng)時(shí)，馬達(dá)被行駛的車(chē)輛反拖旋轉(zhuǎn)，馬達(dá)變成了泵，產(chǎn)生高壓油推動(dòng)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將能量回收罐內(nèi)的氣體壓入高壓罐，將能量存儲(chǔ)到高壓罐，為下次工作作準(zhǔn)備。
文檔編號(hào)B60H1/02GK201205859SQ20082008031
公開(kāi)日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2008年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月4日
發(fā)明者蔡學(xué)功 申請(qǐng)人:蔡學(xué)功