一种汽车尾气热能转化机构制造技术

技术编号:17774420 阅读:37 留言:0更新日期:2018-04-22 01:55
本发明专利技术公开了一种汽车尾气热能转化机构,热能转化机构包括热缸,冷缸,热缸活塞,冷缸活塞,热缸连杆,冷缸连杆,曲轴和机架;所述热缸用于吸收汽车尾气中的热能,所述热缸通过气体交换管与冷缸连通;两缸活塞分别置于各自的缸体内,通过各自的连杆与安装在机架上的曲轴相连,其中连杆上端与曲轴活动连接,连杆下端与活塞活动连接;曲轴与热缸连杆相连的轴段和曲轴与冷缸连杆相连的轴段成90度关系;所述冷缸和热缸内密封有气体。该转化机构能将尾气中的热能转化成机械能,将汽车尾气中的热能利用起来,避免尾气中的热能造成环境污染。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车尾气热能转化机构本案为分案申请;原案的名称为:一种热能转换汽车尾气处理系统;原案的申请号为:2015109083682;原案的申请日为:2015年12月10日。
本专利技术涉及汽车尾气处理领域,特指一种汽车尾气热能转化机构。
技术介绍
随着人们生活水平的提高,汽车越来越多的出现在生活中,但是在带给人们方便的同时,它排放的大量尾气给环境造成了污染。汽车尾气污染主要是以下两个方面,一是汽车尾气中的化学污染物和颗粒污染物影响空气质量,二是汽车尾气中存在大量余热没有利用,导致城市热岛效应。现有的汽车尾气处理装置是通过催化剂来完成尾气的净化,但是这种方式效率低,且汽车在刚启动时,催化剂温度不够高,尾气净化系列低,常常会在汽车启动时产生大量净化不合格的尾气排放到空气中。同时,汽车尾气中大量的热能没有被利用起来,据统计,汽车30~60km/h的速度下能产生3.5~6kw的热能没被利用而随尾气排入到了空气中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:针对上述存在的问题,提供一种汽车尾气热能转化机构,该转化机构能将尾气中的热能转化成机械能,将汽车尾气中的热能利用起来,避免尾气中的热能造成环境污染。本专利技术采用的技术方案如下:本专利技术公开了一种汽车尾气热能转化机构,热能转化机构包括热缸,冷缸,热缸活塞,冷缸活塞,热缸连杆,冷缸连杆,曲轴和机架;所述热缸用于吸收汽车尾气中的热能,所述热缸通过气体交换管与冷缸连通;两缸活塞分别置于各自的缸体内,通过各自的连杆与安装在机架上的曲轴相连,其中连杆上端与曲轴活动连接,连杆下端与活塞活动连接;曲轴与热缸连杆相连的轴段和曲轴与冷缸连杆相连的轴段成90度关系;所述冷缸和热缸内密封有气体。由于上述结构,尾气的热能对热缸进行加热,气体在热缸内吸收热能,膨胀做功,向冷缸放热并压缩,再次从热缸中吸收热能,循环上述过程,将热能转换为机械能,通过活塞往复运动,带动曲轴转动。进一步的,冷缸外壁外有一冷却层,冷却层中充满冷却水。其中冷缸外设冷却层能够保证热缸和冷缸有较大的温差,两缸温差越大,气体做功效果越好。进一步的,冷缸和热缸内密封的气体为氢气、氮气或空气。进一步的,曲轴一端通过一变速齿轮组与发电机相连,带动发电机发电。进一步的,所述变速齿轮组包括相互啮合的高速齿轮和低速齿轮,其中低速齿轮安装在曲轴一端,高速齿轮安装在发电机转轴上。进一步的,所述低速齿轮直径大于高速齿轮直径。综上所述,由于采用了上述技术方案,本专利技术的有益效果是:该转化机构能够将汽车尾气中的热能转化成机械能,避免尾气中的热量对环境造成污染。同时该热能转化成机械能后,用于发电机发电,节省了能源,避免能源的浪费。附图说明图1是本专利技术的尾气处理系统图;图2是本专利技术的热能转化机构结构图;图3是本专利技术的曲轴结构图;图4是本专利技术的尾气处理装置结构图;图中标记:1-机架,2-曲轴,3-曲轴第二轴段,4-曲轴第四轴段,5-高速齿轮,6-低速齿轮,7-热缸连杆,8-热缸活塞,9-热缸,10-冷却层,11-冷缸,12-冷却水,13-冷缸活塞,14-冷缸连杆,15-进气管,16-低温等离子反应器,17-滤网,18-催化剂腔,19-出气管。具体实施方式下面结合附图,对本专利技术作详细的说明。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。如图1所示,一种热能转换汽车尾气处理系统,汽车尾气处理系统由换能器,热能转化机构,发电机,发电机升压整流电路,尾气处理装置组成;所述换能器吸收汽车尾气中的热能后将热能传递给热能转化机构,热能转化机构将热能转化成机械能后带动发电机转动发电;发电机产生的电能经发电机升压整流电路后为尾气处理装置供电。如图2-3所示,热能转化机构由热缸9,冷缸11,热缸活塞8,冷缸活塞13,热缸连杆7,冷缸连杆14,曲轴2,低速齿轮6和机架1组成;热缸9和冷缸11通过一气体交换管连通,冷缸11外壁外有一冷却层10,冷却层中充满冷却水12;两缸活塞分别置于各自的缸体内,通过各自的连杆与曲轴连接,其中,连杆一端与活塞铰接,另一端与曲轴2铰接;曲轴2右端安装有低速齿轮6;曲轴左右两端通过轴承固定在机架1上;所述曲轴2第二轴段3和第四轴段4成90度关系;所述冷缸11和热缸9内密封有氢气或氮气或空气中的一种气体。所述发电机通过一高速齿轮5与热能转化机构的低速齿轮6啮合,低速齿轮直径d1是高速齿轮直径d2的5倍,8倍,10倍。由于上述结构,换能器将尾气的热能用于对热缸进行加热,气体在热缸内吸收热能,膨胀做功,向冷缸放热并压缩,再次从热缸中吸收热能,循环上述过程,将热能转换为机械能,通过活塞往复运动,带动发电机转换为电能。如图4所示,所述尾气处理装置由进气管15,低温等离子反应器16,滤网17,催化剂腔18和出气管19组成;所述低温等离子反应器16的左端接进气管15,右端接滤网17,催化剂腔18左端跟滤网17连接,右端接出气管19;所述低温等离子反应器16由第一电源或第二电源供电,所述第一电源为汽车电池经汽车电池升压电路后的电压,所述第二电源为发电机产生的电能经发电机升压整流电路后的电压;所述滤网分为前后两层,滤网孔有500~1000目,滤网层中夹有活性炭。由于在催化剂净化尾气前,先采用了低温等离子体进行处理,能够有效的改善汽车刚启动时,催化剂温度不够而带来尾气净化不充分的问题。所述第一电源的电压为40KV,所述第二电源的电压为40KV或60或80KV。所述尾气处理系统的控制系统由第二电源电压检测模块,MCU,第一电源控制模块组成;第二电源电压检测模块安装在发电机升压整流电路后,用于检测第二电源的电压,然后将检测到的电压以模拟量的形式发送给MCU;第一电源控制模块安装在汽车电池升压电路后,接收MCU的控制信号,控制汽车第一电源是否为低温等离子反应器16供电。所述控制系统控制方法的步骤如下:步骤1:汽车启动后,第一电源为低温等离子反应器16供电;步骤2:第二电源电压检测模块检测第二电源的电压U,然后将检测到的第二电源电压U与MCU中设置好的电压值进行比较,当检测到第二电源的电压U的范围为:40KV≤U≤80KV时,MCU发送控制信号给第一电源控制模块,让第一电源停止对低温等离子反应器16供电,采用第二电源为低温等离子反应器16供电;步骤3:第二电源供电后,若第二电源电压检测模块检测到第二电源的电压U<40KV,则MCU发送控制信号给第一电源控制模块,让第一电源为低温等离子反应器16供电。所述控制方法步骤2中,第一电源要在第二电源的电压U满足:40KV≤U≤80KV后,1min之后再停止对低温等离子反应器16供电。所述控制方法步骤3中,第二电源电压U<40KV要持续1min后,MCU才发出控制信号给第一电源控制模块,让第一电源为低温等离子反应器16供电。该控制系统和控制方法能够自动的切换电源为低温等离子反应器供电,合理有效的节约了汽车电池的电能,有效的利用了汽车尾气的热能。步骤2中的第一电源延时1min后再断开是为了避免第二电源不稳定而对尾气净化产生影响。步骤3中的第二电源延时1min断开也是为了避免第二电源出现不稳定现象本文档来自技高网...
一种汽车尾气热能转化机构

【技术保护点】
一种汽车尾气热能转化机构,其特征在于:热能转化机构包括热缸(9),冷缸(11),热缸活塞(8),冷缸活塞(13),热缸连杆(7),冷缸连杆(14),曲轴(2)和机架(1);所述热缸(9)用于吸收汽车尾气中的热能,所述热缸(9)通过气体交换管与冷缸(11)连通;两缸活塞分别置于各自的缸体内,通过各自的连杆与安装在机架(1)上的曲轴(2)相连,其中连杆上端与曲轴(2)活动连接,连杆下端与活塞活动连接;曲轴(2)与热缸连杆(7)相连的轴段和曲轴(2)与冷缸连杆(14)相连的轴段成90度关系;所述冷缸(11)和热缸(9)内密封有气体。

【技术特征摘要】
1.一种汽车尾气热能转化机构,其特征在于:热能转化机构包括热缸(9),冷缸(11),热缸活塞(8),冷缸活塞(13),热缸连杆(7),冷缸连杆(14),曲轴(2)和机架(1);所述热缸(9)用于吸收汽车尾气中的热能,所述热缸(9)通过气体交换管与冷缸(11)连通;两缸活塞分别置于各自的缸体内,通过各自的连杆与安装在机架(1)上的曲轴(2)相连,其中连杆上端与曲轴(2)活动连接,连杆下端与活塞活动连接;曲轴(2)与热缸连杆(7)相连的轴段和曲轴(2)与冷缸连杆(14)相连的轴段成90度关系;所述冷缸(11)和热缸(9)内密封有气体。2.根据权利要求1所述的汽车尾气热能转化机构,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:李燕
申请(专利权)人:成都问达茂源科技有限公司
类型:发明
国别省市:四川,51

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