一种汽车废气能量三级回收系统技术方案

本发明专利技术属于汽车废气能量回收装置，具体的说是一种汽车废气能量三级回收系统。该回收系统包括动能回收装置、振动能量回收装置和热能回收装置、整流电路和DC/DC转换器；所述的动能回收装置固定在排气支管和进气支管的出气口处；所述的振动能量回收装置固定在尾段排气管上；所述的热能回收装置固定在中段消声器和尾段消声器之间的靠近尾段消声器的排气管；所述的能回收装置、振动能量回收装置和热能回收装置均通过导线与整流电路连接；所述的整流电路与DC/DC转换器连接。本发明专利技术是一种结构简单紧凑，能够分级回收利用汽车废气中的动能、热能以及振动的能量的汽车废气能量三级回收系统，解决了现有汽车尾气中的能量不能充分利用的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车废气能量回收系统，具体的说是一种汽车废气能量三级回收系统。
技术介绍
近几年，随着汽车工业的发展和人民生活水平的不断提高，我国汽车的保有量也大幅度增加。汽车在为人们带来便捷的同时也消耗着巨大的能源，汽车节能的问题也受到越来越多的关注。目前，汽车发动机的能源利用效率普遍不高，仅有40％左右，其余的能量被通过各种形式散发掉了，汽车尾气耗散掉了其中很大一部分的能量。现阶段针对汽车废气能量回收领域，相关人士有一定的研究。例如专利号CN103114898A,专利名称为《汽车尾气能量回收装置》，该专利技术通过将废气中的热能转化为电能，用以电解水来制备氢气以改善发动机的性能。因为该专利技术需要电解水来制得氢气。需要格外的储氢容器，氢气密度极小，需要加压储存，为达到改善发动机性能的目的，储氢容器不会太小，而且还要储存水的容器，这无疑将大大增加车重，而且氢气极易泄露，有发生爆炸的危险。还例如专利CN205190015U，专利名称为《一种汽车尾气能量收集装置》，该专利技术仅利用了汽车尾气的动能进行发电，没有利用尾气中的其他形式能量，没有使得尾气中的能量被充分利用。由上可知，现今社会上还没有一种能同时回收汽车的动能、热能和振动能量的回收系统。
技术实现思路
本专利技术提供了一种结构简单紧凑，能够分级回收利用汽车废气中的动能、热能以及振动的能量的汽车废气能量三级回收系统，解决了现有汽车尾气中的能量不能充分利用的问题。本专利技术技术方案结合附图说明如下：一种汽车废气能量三级回收系统，该回收系统包括动能回收装置、振动能量回收装置和热能回收装置、整流电路和DC/DC转换器；所述的动能回收装置固定在排气支管和进气支管的出气口处；所述的振动能量回收装置固定在尾段排气管上；所述的热能回收装置固定在中段消声器和尾段消声器之间的靠近尾段消声器的排气管；所述的能回收装置、振动能量回收装置和热能回收装置均通过导线与整流电路连接；所述的整流电路与DC/DC转换器连接。所述的动能回收装置包括传动操纵机构、主动涡轮机构、从动涡轮机构、发电装置、运动变换单元；所述的传动操纵机构通过操纵运动变换单元中的换位拨叉1带动运动变换单元中的运动变换单元主动齿轮2在与主动涡轮机构中的主动涡轮4连接的主动涡轮轴上滑动；所述的运动变换单元主动齿轮2与设置在其一侧的从动涡轮机构中的从动涡轮齿轮9啮合或与设置在其另一侧的发电装置中的发电机齿轮7啮合。所述的主动涡轮机构还包括主动涡轮进气口19、主动涡轮出气口18和主动涡轮壳体20；所述的主动涡轮壳体20设置在主动涡轮4的外侧，其上开有主动涡轮出气口18和主动涡轮进气口19；所述的主动涡轮进气口19通过排气管与排气支管相连；所述的主动涡轮出气口18与通过排气管与催化转化器相连；所述的与主动涡轮4连接的主动涡轮轴上设置有花键3，所述的运动变换单元主动齿轮2在花键3上滑动。所述的从动涡轮机构还包括从动涡轮8、从动涡轮进气口10、从动涡轮出气口11和从动涡轮壳体12；所述的从动涡轮8和从动涡轮齿轮9通过从动涡轮轴连接；所述的从动涡轮壳体12布置在空气滤清器和进气支管之间；所述的从动涡轮壳体12设置在从动涡轮8的外侧，其上开有从动涡轮进气口10、从动涡轮出气口11；所述的从动涡轮进气口10通过进气管与空气滤清器相连；所述的从动涡轮出气口11通过进气管与进气支管相连。所述的运动变换单元还包括拨叉槽5和运动变换单元壳体15；所述的运动变换单元壳体15设置在运动变换单元主动齿轮2的外侧并且两端分别通过螺纹与从动涡轮壳体12和主动涡轮壳体20相连；所述的运动变换单元主动齿轮2的外缘带有拨叉槽5，所述的换位拨叉1卡在拨叉槽5内带动运动变换单元主动齿轮2滑动。所述的操纵机构包括电机和传动杆；所述的电机和传动杆通过齿轮和齿条的形式传动。所述的发电装置包括通过电磁发电机轴连接的电磁发电机6和发电机齿轮7，所述的电磁发电机6固定在从动涡轮壳体12的一侧；所述的电磁发电机6与整流电路电连；所述的整流电路与DC/DC转换器电连。所述的振动能量回收装置有三个，串联固定在柔性固定带22上；所述的柔性固定带22的一端开有椭圆形的振动能量回收装置固定环孔23，另一端上设置有振动能量回收装置第一固定螺柱24和振动能量回收装置第二固定螺柱25；所述的振动能量回收装置第一固定螺柱24和振动能量回收装置第二固定螺柱25上设置有配套的振动能量回收装置第一固定螺母26和振动能量回收装置第二固定螺母27；所述的柔性固定带22环绕在尾段排气管上，振动能量回收装置第一固定螺柱24和振动能量回收装置第二固定螺柱25穿过振动能量回收装置固定环孔23将柔性固定带22固定；所述的振动能量回收装置包括发电线圈28、弹性振动薄片29、永磁体30和壳体31；所述的壳体31是一种上面为曲面的长方体；所述的壳体31内部的上边缘焊接有弹性振动薄片29，弹性振动薄片29下面粘接有永磁体30；所述的壳体31内部的四周缠绕有发电线圈28；所述的发电线圈28两端分别与两个振动能量回收装置接线柱32相连；所述的振动能量回收装置接线柱32通过导线和整流电路和DC/DC转换器相连。所述的弹性振动薄片29和柔性固定带22采用型号为30W4Cr2VA的弹簧钢制成；所述的振动能量回收装置第一固定螺柱24、振动能量回收装置第二固定螺柱25、振动能量回收装置第一固定螺母26和振动能量回收装置第二固定螺母27采用0Cr15Ni25Ti2MoAlVB合金钢制成。所述的热能回收装置为中空的圆柱形结构，其内部为环状金属柱，环状金属柱的外部均匀分布有散热片33，环状金属柱的内部粘接有多个并联的半导体温差发电材料41；所述的环状金属柱上设置有热能回收装置第一固定带34和热能回收装置第二固定带35；所述的环状金属柱上还设置有配套的热能回收装置第一固定螺柱36、热能回收装置第一固定螺母37和热能回收装置第二固定螺柱38、热能回收装置第二固定螺母39；所述的半导体温差发电材料41与两个热能回收装置接线柱40连接；所述的热能回收装置接线柱40通过导线和整流电路和DC/DC转换器相连。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术可以回收汽车废气中的动能、热能和振动的能量，可以有效地减少能源浪费；2、本专利技术的动能回收装置设有运动变换单元，可以对发动机进行分时增压；3、本专利技术可以通过进气压力传感器判断进气压力，经过ECU的处理，通过传动操纵机构自动的对运动变换单元进行操纵；4、本专利技术的动能回收装置的运动变换单元操纵方便，可靠性高，传动平稳,传动效率高；5、当需要对发动机增压时，动能回收装置的运动变换单元可以使废气涡轮输出的能量传递到从动涡轮机构上，从而对发动机进行增压；6、当不需要对发动机增压时，动能回收装置的运动变换单元可以使废气涡轮输出的能量传递到发电装置上，从而进行废气发电；7、本专利技术的热能回收装置采用半导体材料，利用塞贝克效应让热能转变为电能，实现热能的回收；8、本专利技术的热能回收装置为圆环状，可以紧实固定在排气管上，有利于将尾气的热能传递到半导体材料中；9、本专利技术的热能回收装置的散热片采用铝合金材料并且紧密的排列在热能回收装置的外端，能够为装置的外侧进行有效的散热；10、本专利技术的热能回收装置布置在中段消声器和尾段消声器之间的靠近尾段消声器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车废气能量三级回收系统，该回收系统包括动能回收装置、振动能量回收装置和热能回收装置，其特征在于，该回收系统还包括整流电路和DC/DC转换器；所述的动能回收装置固定在排气支管和进气支管的出气口处；所述的振动能量回收装置固定在尾段排气管上；所述的热能回收装置固定在中段消声器和尾段消声器之间的靠近尾段消声器的排气管；所述的能回收装置、振动能量回收装置和热能回收装置均通过导线与整流电路连接；所述的整流电路与DC/DC转换器连接。

【技术特征摘要】
1.一种汽车废气能量三级回收系统，该回收系统包括动能回收装置、振动能量回收装置和热能回收装置，其特征在于，该回收系统还包括整流电路和DC/DC转换器；所述的动能回收装置固定在排气支管和进气支管的出气口处；所述的振动能量回收装置固定在尾段排气管上；所述的热能回收装置固定在中段消声器和尾段消声器之间的靠近尾段消声器的排气管；所述的能回收装置、振动能量回收装置和热能回收装置均通过导线与整流电路连接；所述的整流电路与DC/DC转换器连接。2.根据权利要求1所述的一种汽车废气能量三级回收系统，其特征在于，所述的动能回收装置包括传动操纵机构、主动涡轮机构、从动涡轮机构、发电装置、运动变换单元；所述的传动操纵机构通过操纵运动变换单元中的换位拨叉(1)带动运动变换单元中的运动变换单元主动齿轮(2)在与主动涡轮机构中的主动涡轮(4)连接的主动涡轮轴上滑动；所述的运动变换单元主动齿轮(2)与设置在其一侧的从动涡轮机构中的从动涡轮齿轮(9)啮合或与设置在其另一侧的发电装置中的发电机齿轮(7)啮合。3.根据权利要求2所述的一种汽车废气能量三级回收系统，其特征在于，所述的主动涡轮机构还包括主动涡轮进气口(19)、主动涡轮出气口(18)和主动涡轮壳体(20)；所述的主动涡轮壳体(20)设置在主动涡轮(4)的外侧，其上开有主动涡轮出气口(18)和主动涡轮进气口(19)；所述的主动涡轮进气口(19)通过排气管与排气支管相连；所述的主动涡轮出气口(18)与通过排气管与催化转化器相连；所述的与主动涡轮(4)连接的主动涡轮轴上设置有花键(3)，所述的运动变换单元主动齿轮(2)在花键(3)上滑动。4.根据权利要求3所述的一种汽车废气能量三级回收系统，其特征在于，所述的从动涡轮机构还包括从动涡轮(8)、从动涡轮进气口(10)、从动涡轮出气口(11)和从动涡轮壳体(12)；所述的从动涡轮(8)和从动涡轮齿轮(9)通过从动涡轮轴连接；所述的从动涡轮壳体(12)布置在空气滤清器和进气支管之间；所述的从动涡轮壳体(12)设置在从动涡轮(8)的外侧，其上开有从动涡轮进气口(10)、从动涡轮出气口(11)；所述的从动涡轮进气口(10)通过进气管与空气滤清器相连；所述的从动涡轮出气口(11)通过进气管与进气支管相连。5.根据权利要求4所述的一种汽车废气能量三级回收系统，其特征在于，所述的运动变换单元还包括拨叉槽(5)和运动变换单元壳体(15)；所述的运动变换单元壳体(15)设置在运动变换单元主动齿轮(2)的外侧并且两端分别通过螺纹与从动涡轮壳体(12)和废气涡轮壳体(20)相连；所述的运动变换单元主动齿轮(2)的外缘带有拨叉槽(5)，所述的换位拨叉(1)卡在拨叉槽(5)内带动运动变换单元主动齿轮(2)滑动。6.根据权利要求2所述的一种汽车废气能量三级回收系统，其特征在于，所述的操纵机构包括电机和传动杆；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈书明，宋世壮，朱文波，陈文海，朱彤彤，贾纪昭，王业斌，王登峰，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22