[发明专利]一种发动机尾气处理系统及其方法

权利要求书

1.一种发动机尾气处理系统，其特征在于：包括尾气动能发电单元(73)、消声及空气预热单元(32)、尾气净化单元(70)、发动机尾气排气管(72)、尾气动能发电单元排气管(15)、空气预热进气管(30)、空气预热出气管(1)、消声器排气管(31)、尾气净化单元排气管(71)；

所述发动机尾气排气管(72)连接所述尾气动能发电单元(73)的尾气进气端，所述尾气动能发电单元(73)的排气端连接所述尾气动能发电单元排气管(15)，所述尾气动能发电单元排气管(15)的出气端连接所述消声及空气预热单元(32)的尾气进气端，所述消声及空气预热单元(32)的尾气出气端连接所述消声器排气管(31)，所述消声器排气管(31)的出气端连接所述尾气净化单元(70)的尾气进气端；所述尾气净化单元(70)的排气端连接所述尾气净化单元排气管(71)，所述尾气净化单元排气管(71)导通外界；

所述空气预热进气管(30)的一端导通外界，另一端导通连接所述消声及空气预热单元(32)的冷空气进气端，所述消声及空气预热单元(32)热空气出气端连接所述空气预热出气管(1)；所述空气预热出气管(1)连接发动机的进气管路；

所述尾气动能发电单元排气管(15)外侧还同轴心密封包覆有绝热管(69)，所述绝热管(69)和所述尾气动能发电单元排气管(15)之间形成绝热间隙(68)；所述尾气净化单元(70)为尾气触媒转换器；

所述尾气动能发电单元(73)包括发电机(75)、气体动能转化器(74)、传动轴(78)；

所述发电机(75)和所述气体动能转化器(74)分别固定安装于支撑底座(76)上；所述气体动能转化器(74)的动力输出端与所述传动轴(78)驱动连接，所述传动轴(78)与所述发电机(75)的机芯转子同步连接；所述气体动能转化器(74)可驱动所述传动轴(78)转动并带动发电机(75)的机芯转子同步转动；

所述气体动能转化器(74)包括内壳体(65)、外壳体(63)、被动离心叶轮(61)；

所述内壳体(65)和外壳体(63)为密闭壳体结构，所述外壳体(63)包覆于所述内壳体(65)外侧，且所述外壳体(63)和所述内壳体(65)之间的间隙形成隔音保温层(64)；所述被动离心叶轮(61)可转动设置于所述内壳体(65)的壳腔(66)中，且所述离心叶轮(61)与所述传动轴(78)同步连接；

发动机尾气排气管(72)的出气端和尾气动能发电单元排气管(15)的进气端分别伸入所述内壳体(65)的壳腔(66)中，且所述发动机尾气排气管(72)的出气端和尾气动能发电单元排气管(15)的进气端同轴心相对设置，且所述发动机尾气排气管(72)的出气端和尾气动能发电单元排气管(15)的进气端之间具有气体通道(67)，所述被动离心叶轮(61)位于所述气体通道(67)正上方，且所述被动离心叶轮(61)的轴线与所述气体通道(67)的延伸方向垂直；所述气体通道(67)的气流可带动离心叶轮(61)上的离心叶片(62)；

所述消声及空气预热单元(32)内部延长度方向依次包括第一舒张室(17)、过渡换热腔(18)、第二舒张室(19)、第三舒张室(29)，所述第一舒张室(17)、过渡换热腔(18)、第二舒张室(19)和第三舒张室(29)分别为相互同轴心的柱腔结构；所述第一舒张室(17)和过渡换热腔(18)之间具有第一隔层(18.1)，所述过渡换热腔(18)和第二舒张室(19)之间具有第二隔层(22)，所述第二舒张室(19)和第三舒张室(29)之间具有第三隔层(27)；

还包括夹于内层腔壁(24)和外层腔壁(26)之间的预热隔音空气层(11)，所述预热隔音空气层(11)包覆于所述过渡换热腔(18)、第二舒张室(19)和第三舒张室(29)外侧；所述过渡换热腔(18)的圆周壁面上呈圆周阵列镂空设置有若干空气导通孔(5)，所述空气导通孔(5)将所述过渡换热腔(18)和所述预热隔音空气层(11)相互导通；

还包括第一舒张室管(16)、第二舒张室管(28)、空气换热管束(3)和储气箱(21)；所述第一舒张室管(16)同轴心穿过所述过渡换热腔(18)，且所述第一舒张室管(16)两端分别伸入所述第一舒张室(17)和第二舒张室(19)中；所述第二舒张室管(28)同轴心穿过所述第三隔层(27)，且所述第二舒张室管(28)两端分别伸入所述第二舒张室(19)和第三舒张室(29)中，所述尾气动能发电单元排气管(15)的出气端伸入所述第一舒张室(17)中；所述消声器排气管(31)的尾气排出入口(31.1)伸入所述第三舒张室(29)中；所述空气预热进气管(30)的空气出气口(30.1)伸入所述预热隔音空气层(11)，且所述空气出气口(30.1)位于预热隔音空气层(11)远离过渡换热腔(18)的一端；

所述储气箱(21)一体化设置于所述第一舒张室(17)的舒张室包壁(20)外侧，且所述储气箱(21)位于所述第一舒张室(17)远离所述过渡换热腔(18)的一端；所述储气箱(21)内部为储气腔(2)；

所述空气换热管束(3)由若干空气换热管并列成束状结构，且相邻空气换热管之间间距设置；所述空气换热管束(3)沿轴线方向穿过所述第一舒张室(17)，且所述空气换热管束(3)两端分别伸入所述储气腔(2)和过渡换热腔(18)中；所述空气预热出气管(1)的热空气入口(1.1)伸入所述储气腔(2)中；所述空气换热管束(3)分布于所述第一舒张室(17)的半腔室(4)，所述尾气动能发电单元排气管(15)的出气端伸入所述第一舒张室(17)的另一半腔室中。