一種發(fā)動機能量回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本實用新型涉及一種發(fā)動機能量回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃機作為汽車領(lǐng)域的核心技術(shù)，其技術(shù)創(chuàng)新和改革依然是具有意義的，隨著現(xiàn)在化石燃料的日益緊缺，對內(nèi)燃機的熱效率和燃料利用率的要求越來越高，在現(xiàn)如今，由于電動汽車汽車技術(shù)還沒有完全成熟，以內(nèi)燃機為動力的汽車依然是汽車領(lǐng)域內(nèi)的主流動力源。如何使內(nèi)燃機的熱效率能達到最大效果，也是當(dāng)前的一大問題?，F(xiàn)有的發(fā)動機主要分為自然吸氣型的和渦輪增壓型的。雖然相比之前的內(nèi)燃機，其熱效率已經(jīng)有了很大的進步，尤其是渦輪增壓型的發(fā)動機，其在不改變發(fā)動機排量的前提下能增大發(fā)動機的功率和提高燃油經(jīng)濟性。但是發(fā)動機的熱效率依然處于30%?40%。大部分能量以熱能的形式散發(fā)到大氣中去。沒有充分利用。如果能將熱量利用上，將可以使發(fā)動機的熱效率更上一層樓，且燃油經(jīng)濟性也能得到提高。
[0003]內(nèi)燃機普遍的熱效率都不高，不能充分利用燃料的熱量，且由于汽車尾氣的排放而造成的大氣污染也越來越嚴重，環(huán)境問題也越來越受到重視。加之能源越來越緊缺，能源問題也日益成為焦點。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供一種發(fā)動機能量回收系統(tǒng)，目的是提高發(fā)動機的熱效率和燃油經(jīng)濟性。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為:一種發(fā)動機能量回收系統(tǒng)，包括渦輪增壓器，還包括與所述渦輪增壓器連接且用于對渦輪增壓器提供驅(qū)動力的輔助增壓裝置，輔助增壓裝置具有蓄能器。
[0006]所述渦輪增壓器包括壓氣機蝸殼、壓氣機葉輪、渦輪蝸殼和渦輪葉輪，渦輪葉輪與壓氣機葉輪通過連接軸連接，渦輪蝸殼的進氣口與發(fā)動機排氣管連接。
[0007]所述渦輪增壓器還包括設(shè)在第一蒸汽泵殼體和設(shè)在第一蒸汽泵殼體內(nèi)的蒸汽驅(qū)動輪，蒸汽驅(qū)動輪與所述連接軸連接，且兩者同軸。
[0008]所述蒸汽驅(qū)動輪位于所述渦輪葉輪和所述壓氣機葉輪之間。
[0009]所述輔助增壓裝置包括液壓油箱、液壓泵和對液壓泵提供動力的液壓產(chǎn)生裝置，液壓泵與液壓油箱和所述蓄能器連接且位于兩者之間。
[0010]所述液壓產(chǎn)生裝置包括第二蒸汽泵、冷卻水箱和水熱轉(zhuǎn)換器，水熱轉(zhuǎn)換器設(shè)在發(fā)動機排氣管上，冷卻水箱通過水管與水熱轉(zhuǎn)換器的進水口連接，水熱轉(zhuǎn)換器的出水口通過水管與所述第一蒸汽泵殼體的進水口連接，第一蒸汽泵殼體的出水口與第二蒸汽泵連接，第二蒸汽泵的動力輸出軸與所述液壓泵的主軸連接。
[0011]所述輔助增壓裝置還包括與所述渦輪增壓器連接的液壓驅(qū)動泵，液壓驅(qū)動泵通過油管與所述蓄能器連接，且在液壓驅(qū)動泵與蓄能器之間設(shè)有控制油路通斷的開關(guān)閥。
[0012]所述液壓驅(qū)動泵包括驅(qū)動泵殼體和設(shè)在驅(qū)動泵殼體內(nèi)的液壓驅(qū)動渦輪，液壓驅(qū)動渦輪與所述連接軸連接且兩者同軸。
[0013]所述液壓驅(qū)動渦輪位于所述壓氣機葉輪的外側(cè)。
[0014]所述蓄能器與所述液壓泵之間設(shè)有單向閥。
[0015]本實用新型的發(fā)動機能量回收系統(tǒng)，通過設(shè)置輔助增壓裝置，充分利用了發(fā)動機的熱量這一發(fā)動機最大的能量，并將之重新用于發(fā)動機的動力回收利用中，因此在很大程度上不僅可以提高發(fā)動機的熱效率，還可以提高發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性。
【附圖說明】
[0016]本說明書包括以下附圖，所示內(nèi)容分別是:
[0017]圖1是本實用新型發(fā)動機能量回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是第二蒸汽泵的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是蓄能器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5是水熱轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6是環(huán)狀球閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7是環(huán)狀球閥的分解圖；
[0024]圖8是球閥支撐體內(nèi)部容納腔處的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖中標(biāo)記為:
[0026]1、飛輪；2、單向閥；3、曲軸；4、蓄能器；41、蓄能殼體；42、蓄能彈簧；43、內(nèi)壓板；
5、渦輪增壓器；51、壓氣機蝸殼；52、壓氣機葉輪；53、渦輪蝸殼；54、渦輪葉輪；55、連接軸；56、第一蒸汽泵殼體；57、蒸汽驅(qū)動輪；6、水熱轉(zhuǎn)換器；61、轉(zhuǎn)換器殼體；62、排氣螺旋管；63、轉(zhuǎn)換器進水管；64、轉(zhuǎn)換器出水管；7、第二蒸汽泵；71、第二蒸汽泵殼體；72、蒸汽泵輪；8、液壓驅(qū)動泵；81、驅(qū)動泵殼體；82、液壓驅(qū)動渦輪；9、環(huán)狀球閥；91、球閥殼體；92、從動齒輪；93、球閥支撐體；94、球閥彈簧；95、閥芯；96、球閥出油管；97、小徑孔；98、球閥進油管；99、大徑孔；10、液壓泵；11、液壓油箱；12、冷卻水箱；13、溢流閥；14、第一進油管；15、第二進油管；16、第三進油管；17、第一回油管；18、第二回油管；19、第一水管；20、第二水管；21、第三水管；22、第四水管；23、排氣管；24、進氣管。
【具體實施方式】
[0027]下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實用新型的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解，并有助于其實施。
[0028]如圖1至圖5所示，本實用新型提供了一種發(fā)動機能量回收系統(tǒng)，包括渦輪增壓器5，還包括與渦輪增壓器5連接且用于對渦輪增壓器5提供驅(qū)動力的輔助增壓裝置，輔助增壓裝置具有蓄能器4。
[0029]具體地說，渦輪增壓器5是以發(fā)動機排氣管23排出的廢氣作為動力，對進入發(fā)動機的空氣進行增壓，如圖1和圖2所示，渦輪增壓器5包括壓氣機蝸殼51、壓氣機葉輪52、渦輪蝸殼53和渦輪葉輪54，壓氣機葉輪52設(shè)在壓氣機蝸殼51內(nèi)部，渦輪葉輪54設(shè)在渦輪蝸殼53內(nèi)部，渦輪蝸殼53與壓氣機蝸殼51固定連接，渦輪葉輪54與壓氣機葉輪52通過連接軸55固定連接，連接軸55并與渦輪葉輪54和壓氣機葉輪52同軸。渦輪蝸殼53具有一個進氣口和一個出氣口，渦輪蝸殼53的進氣口與發(fā)動機的排氣管23連接，排氣管23排出的廢氣驅(qū)動渦輪葉輪54旋轉(zhuǎn)，渦輪葉輪54通過連接軸55帶動壓氣機葉輪52同步旋轉(zhuǎn)。壓氣機蝸殼51具有一個進氣口和一個出氣口，壓氣機蝸殼51的出氣口與發(fā)動機的進氣管24連接，壓氣機葉輪52旋轉(zhuǎn)，使從壓氣機蝸殼51進入的外界空氣進入排氣管23內(nèi)。
[0030]如圖1和圖2所示，渦輪增壓器5還包括第一蒸汽泵殼體56和設(shè)在第一蒸汽泵殼體56內(nèi)的蒸汽驅(qū)動輪57，蒸汽驅(qū)動輪57與連接軸55固定連接，且兩者同軸。第一蒸汽泵殼體56并位于渦輪蝸殼53和壓氣機蝸殼51之間，相應(yīng)的，蒸汽驅(qū)動輪57位于渦輪葉輪54和壓氣機葉輪52之間，在渦輪葉輪54旋轉(zhuǎn)時，能夠通過連接軸55帶動壓氣機葉輪52和蒸汽驅(qū)動輪57同步旋轉(zhuǎn)。
[0031]如圖1所示，輔助增壓裝置包括液壓油箱11、液壓泵10和對液壓泵10提供動力的液壓產(chǎn)生裝置。液壓泵10進油口通過油管與液壓油箱11連接，液壓泵10出油口通過第一進油管14與蓄能器4的進油口連接。液壓產(chǎn)生裝置產(chǎn)生動力時，驅(qū)動液壓泵10運轉(zhuǎn)，從而液壓泵10將液壓油箱11內(nèi)的液壓油輸送至蓄能器4內(nèi)。蓄能器4具有蓄能的作用，能夠使進入其內(nèi)部的液壓油具有一定的壓力。為了避免蓄能器4內(nèi)部的液壓油倒流回液壓油箱11內(nèi)，在第一進油管14上還設(shè)有單向閥2。
[0032]如圖1所示，輔助增壓裝置還包括與渦輪增壓器5連接的液壓驅(qū)動泵8，該液壓驅(qū)動泵8通過油管與蓄能器4連接，且在液壓驅(qū)動泵8與蓄能器4之間設(shè)有控制油路通斷的開關(guān)閥。如圖2所示，液壓驅(qū)動泵8包括驅(qū)動泵殼體81和設(shè)在驅(qū)動泵殼體81內(nèi)的液壓驅(qū)動渦輪82，液壓驅(qū)動渦輪82與連接軸55固定連接且兩者同軸。液壓驅(qū)動泵8是以進入內(nèi)部的液壓油作為動力，液壓驅(qū)動渦輪82作為動力輸出構(gòu)件，高壓油驅(qū)動液壓驅(qū)動渦輪82旋轉(zhuǎn)，液壓驅(qū)動渦輪82通過連接軸55帶動壓氣機葉輪52等同步旋轉(zhuǎn)，從而可以對渦輪增壓器5進行能力補充，克服發(fā)動機低速性能不好的缺點。
[0033]如圖1所示，液壓驅(qū)動泵8的驅(qū)動泵殼體81具有一個進油口和一個出油口，進油口通過第三進油管16與開關(guān)閥連接，出油口通過第一回油管17與液壓油箱11連接，構(gòu)成液壓回路，使液壓油能夠回流至液壓油箱11。作為優(yōu)選的，如圖2所示，驅(qū)動泵殼體81位于渦輪增壓器5的殼體外側(cè)，相應(yīng)的，液壓驅(qū)動渦輪82位于壓氣機葉輪52的外側(cè)。驅(qū)動泵殼體81可以設(shè)置成與渦輪增壓器5的殼體固定連接，也可以通過其它結(jié)構(gòu)固定。
[0034]蓄能器4的結(jié)構(gòu)具有多種形式，作為優(yōu)選的，如圖4所示，該蓄能器4包括蓄能殼體41、蓄能彈簧42和內(nèi)壓板43，蓄能殼體41內(nèi)部具有儲液腔，蓄能彈簧42和內(nèi)壓板43位于儲液腔中，蓄能殼體41底部具有與蓄能腔連通的進油口和出油口，進油口與第一進油管14連接，出油口經(jīng)第二進油管15與開關(guān)閥連接。內(nèi)壓板43位于進油口和出油口的上方，蓄能彈簧42位于內(nèi)壓板43的上方，蓄能彈簧42用于壓縮儲能，可以對內(nèi)壓板43施加朝向出油口處移動的作用力。當(dāng)液壓泵10向蓄能器4儲液腔內(nèi)泵送液壓油時，液壓油經(jīng)內(nèi)壓板43擠壓蓄能彈簧42，進行蓄能。在需要蓄能器4釋放能量時，開關(guān)閥開啟，蓄能彈簧42推動內(nèi)壓板43移動，內(nèi)壓板43將蓄能殼體41內(nèi)的液壓油擠出，高壓油流至液壓驅(qū)動泵8，驅(qū)動液壓驅(qū)動泵8運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生動力。
[0035]如圖1所示，液壓產(chǎn)生裝置包括第二蒸汽泵7、冷卻水箱12和水熱轉(zhuǎn)換器6。由于在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，排氣管23的溫度較高，為了充分利用發(fā)動機產(chǎn)生的熱能，將水熱轉(zhuǎn)換器6設(shè)在發(fā)動機的排氣管23上，冷卻水箱12通過第一水管19與水熱轉(zhuǎn)換器6的進水口連接，水熱轉(zhuǎn)換器6的出水口通過水第二管與第一蒸汽泵殼體56的進水口連接，第一蒸汽泵殼體56的出水口通過第三水管21與第二蒸汽泵7連接。第二蒸汽泵7是以進入內(nèi)部的高壓蒸汽作為動力，水熱轉(zhuǎn)換器6為用于產(chǎn)生蒸汽的構(gòu)件，在渦輪增壓器5運轉(zhuǎn)時，蒸汽驅(qū)動輪57旋轉(zhuǎn)，并將蒸汽泵送至第二蒸汽泵7，使第二蒸汽泵7運轉(zhuǎn)產(chǎn)生動力，第二蒸汽泵7的動力輸出軸與液壓泵10的主軸連接，從而使液壓泵10能夠運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生液壓力。