[实用新型]一种利用汽车发动机尾气中的余热和压力发电的装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及到一种利用汽车发动机尾气中的余热和压力发电的装置，采用涡轮和汽轮共同作用驱动发电机发电，属于能源再生技术领域。

背景技术：

随着社会经济的发展，人们对能源需求的与日俱增，能源问题日见突出，节能减排以及开发新能源都已经成为当前人类科学研究的重点。目前，汽车油料产生的能量的转换效率仅仅维持在35％左右，也就是说燃油中有超过60％的能量没有得到有效利用，被排放到大气中，而在这60％的能量中发动机排出的尾气带走了大约总能量的40％，另外还有20％左右的能量用于冷却，如表1所示为发动机的热平衡表。这些能量绝大一部分都是以余热的形式散发到了空气中，不仅浪费了大量能源，并且造成了非常严重的空气污染。此外，汽车发动机的排气具备以下一些特点：排气压力比较大(0.4MPa左右)，排气温度比较高(在900K左右)。如果能够把这一部分散失的能量有效的利用起来，不仅可以降低能源的消耗，还可以有效降低汽车尾气中有害气体的排放。

表1发动机的热平衡

热平衡各分项汽油机高速柴油机中速柴油机转变为有效功的热量％20～3030～4035～45冷却介质带走的热量％25～3020～2510～20尾气带走的热量％40～4535～4030～40其他热量损失％5～105～1010～15

因此，充分利用汽车排放的废能应当是我们需要研究的方向之一。尾气能量利用就是在废能的基础上的废物利用，可持续性强，节能效果明显。利用发动机尾气排放中的压力与余热驱动发电机发电，给汽车用电设备供电或储存到蓄电池中，这对于汽车的节能减排具有非常重要的意义，利用汽车尾气来发电不仅充分利用燃料能源，提高效率，降低车辆能源消耗，减少空气污染，并且能够有效提高汽车的经济性等问题。

国内外关于汽车尾气转化为电能的研究主要有废热温差发电、汽车尾气涡轮发电和利用废热的汽轮发电等技术研究。目前发动机温差发电设计结构的温差不高，存在着效率低、成本高、结构不够紧凑、热电材料研究难以取得突破、在一定程度上影响汽车性能等问题；汽车尾气涡轮发电主要是利用了排气中的压力，且对发动机工况要求高，而汽轮发电仅利用了废气中的温度，都存在对汽车尾气利用效率不高的缺陷。

实用新型内容：

本实用新型的目的是：克服现有技术的缺陷，提供一种利用汽车发动机尾气中的余热和压力，采用涡轮和汽轮共同作用驱动发电机发电，取代传统发电机给全车供电，从而提升汽车燃料利用效率，改善汽车的经济性和排放性等性能。

本实用新型解决技术问题采用的技术方案是：