[实用新型]发动机排气余热利用装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发动机排气余热利用装置，可用于汽车，大型柴油发电机，柴油动力机械的设计和改造，还可用于军工方面，如军舰的柴油动力机械，柴油发电机；坦克柴油发动机；特别是潜艇柴油发动机的静音方面和动力有较大的提高。

背景技术

现今全世界约5.5亿辆以上的汽车在公路上行驶，以及各种大排量发动机在工作，随着汽车的普及，石油资源的枯竭，环境污染及地球大气的温室效应等，危及人类生存的问题日益严重。在能源消耗急剧增长的今天，人类不断提高对石油的需求越来越大，已成为人类生活中不可缺少的必须能源消耗品。节约能源将成为人类社会可持续发展的一个重要方面。节能并不意味着不消费，是在同等的能源消耗下，达到更大的功效。

直列型发动机在排气行程期间，气缸中的废气经排气门进入排气歧管，再由排气歧管进入排气管、催化转换器和消声器，最后由排气尾管排到大气中。这种排气系统称作单排气系统。V型发动机有两个排气歧管，在大多数装配V型发动机的汽车上仍采用单排气系统，即通过一个叉形管将两个排气歧管连接到一个排气管上。来自两个排气歧管的废气经同一个排气管、同一个消声器和同一个排气尾管排出。有些V型发动机采用两个单排气系统，即每个排气歧管各自都连接到一个排气管、催化转换器、消声器和排气尾管。这种布置形式称作双排气系统。

双排气系统降低了排气系统内的压力，使发动机排气更为顺畅，气缸中残余的废气较少，因而可以充入更多的空气、燃油混合气或洁净的空气，发动机的功率和转矩都相应地有所提高。(缺点是增加重量，材料成本和生产成本也提高，高档车辆用的较多。)

发动机是将热能转变为机械能的机器，然而，发动机只应用于热能的三分之一，其余热量的大部分被排气所带走，乘余的则被发动机零部件所吸收。众所周知，在可燃混合气的燃烧过程中，气缸内气体温度高达2073——2375K。

在风冷和水冷发动机中利用空气压力和/或风扇使冷却空气流过缸壁外的散热片和水散热器。根据负荷或温度的变化需要调节冷却空气的流量和风扇转速。功率消耗占发动机总输出功率的3％～4％。

由此可见，发动机排放出的气体是高温、高压，还有很大的热能。汽油机、柴油机在排气行程时施放出50％左右的能量被气缸体和水吸收。50％左右的能量被排放出发动机。

目前发动机排气系统没有余热利用措施，造成大量能量的浪费；另外由于排气管温度很高，需要在近车体部分要加隔热罩，致使排气管非常容易生锈和断裂。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种发动机排气余热利用装置，以解决现有技术存在的发动机排气系统没有余热利用措施，造成大量能量的浪费；由于排气管温度很高，需要在近车体部分要加隔热罩，致使排气管非常容易生锈和断裂的问题。

本实用新型的技术方案是：在发动机的排气歧管、前排气管和后排气管的外侧分别依次设置歧管套、前套管和后套管，在该歧管套、前套管和后套管与排气歧管、前排气管和后排气管之间留有夹层，各夹层之间的相邻端连接组成加温回路；在该歧管套上设有出气口，在该后套管的尾端设有回水口；该出气口与汽轮机的入汽口连接，该回水口与一单向阀的出口连接，该汽轮机的出汽口通过管路与所述的单向阀的入口连接，该汽轮机、管路和单向阀组成做功冷却回路，在该加温回路和做功冷却回路内充满水；所述的汽轮机的动力输出轴与负载连接。

在所述的单向阀的入口的管路上串联连接一水泵。

在所述的前套管与后套管的夹层相对的一端之间通过连接管连接，该连接管紧贴在位于所述的前排气管和后排气管之间的催化转换器的外侧。

所述的负载为增压风扇、发电机和所述的发动机的一种或多于一种，该增压风扇的出风口与所述的发动机的空气入口连接；该发电机的电力输出端与汽车电平或用电器连接。

所述的汽轮机的动力输出轴与所述的增压风扇、发电机和发动机通过联轴器连接或通过传动机构连接，在不同负载之间装有电磁离合器。

在所述的回水口连接有补水箱。