The invention belongs to the technical field of internal combustion engines, and provides a waste heat supercharging engine which uses a heat engine of the cooling water heat of the engine and the exhaust heat of the exhaust gas. The pressurization system of the engine comprises a waste heat recovery system and compressor based on Rankine cycle. The waste heat recovery system includes an evaporator, an expander, a condenser and a refrigerant pump. The expander is connected to the compressor by an overrunning clutch, and the compressor is connected to the crankshaft. When the engine is cold, lack of power output expansion machine, compressor driven by the crankshaft; when the engine is in high load, expansion over the needed power machine compressor output power, the remaining power is transmitted to the crankshaft. Due to the removal of the turbine, the exhaust backpressure of the engine is reduced, the pump gas loss is reduced, and the intake air pressure is increased by using the waste heat of the engine. The output power of the engine is greatly improved, and the economy of the engine is improved. The removal of the turbine also avoids the turbine's high temperature and high speed failure.
【技术实现步骤摘要】
一种余热增压发动机
本专利技术属于内燃机
,涉及一种利用发动机余热增压发动机进气的发动机。
技术介绍
要提高发动机的动力输出,采用增压的方式非常有效。通过增压提高进入发动机的空气密度,从而可增加供油量,提高发动机的动力输出。传统上,内燃机的增压方式主要有机械增压和废气涡轮增压,机械增压是由发动机的曲轴通过齿轮、传动链或带直接驱动空压机,分为离心式、罗茨式、刮片式及螺杆式等形式,机械增压消耗了发动机部分功率。其优点是发动机负荷极速变化时空压机的响应迅速。缺点是空压机所需能量来源于发动机,高速、大负荷时空压机所需消耗的能量很大,从而使燃料经济性恶化。废气涡轮增压是发动机排气驱动涡轮机叶轮,再带动与涡轮同轴的压气机叶轮,压缩进入发动机的空气或可燃混合气。由于涡轮增压器是利用发动机本身的排气能量来驱动,不直接消耗发动机的功率。废气涡轮增压发动机尽管利用了尾气能量,但增加了发动机排气背压。涡轮增压发动机的缺点是排气涡轮会使排气背压升高,增加排气功耗。低速转矩特性不理想,对负荷变化反应也较迟缓。另外,涡轮工作在高温、高转速(几十万转)的恶劣环境下,维修、定期更换增加了其使用成本。内燃机的燃料能量分布大致为冷却水带走1/3的能量,尾气带走1/3的能量,1/3用于对外输出。尾气带走的热量排到大气中,冷却水带走的热量通过风扇也排到大气中。即2/3的能量白白浪费掉。能否将这2/3白白浪费掉的能量回收用于发动机的增压,是本专利技术讨论的重点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种余热增压发动机,是一种新的增压方式,利用发动机冷却水热量和尾气余热的增压发动机。余热增压发动 ...
【技术保护点】
一种余热增压发动机,其特征在于,所述的余热增压发动机包括发动机(1)、进气系统、排气系统和一套朗肯循环的余热利用系统;所述的进气系统包括空压机(8)、中冷器(10)、进气管(12);排气系统为排气管(2);朗肯循环的余热利用系统包括蒸发器A(3)、蒸发器B(13)、膨胀机(6)、冷凝器(5)、工质泵(4);所述的空压机轴(9)与发动机曲轴(11)相连,空压机(8)的旋转速度由发动机曲轴(11)确定,膨胀机(6)和发动机曲轴(11)均能驱动空压机(8)工作;所述的空压机(8)、中冷器(10)、进气管(12)、发动机(1)相连,用于流通空气或混合气;所述的发动机(1)、排气管(2)、蒸发器A(3)连接,用于流通废气;所述的膨胀机(6)的输出轴通过超越离合器(7)与空压机轴(9)相连,膨胀机(6)的一端与蒸发器A(3)相连,另一端依次与冷凝器(5)、工质泵(4)、蒸发器B(13)、蒸发器A(3)相连,用于流通朗肯循环工质;所述的发动机(1)与蒸发器A(13)之间通循环冷却水;所述的蒸发器A(3)的热量来源于排气管(2)中的排气余热,蒸发器B(13)的热量来源于发动机冷却水;经过蒸发器B(13 ...
【技术特征摘要】
1.一种余热增压发动机,其特征在于,所述的余热增压发动机包括发动机(1)、进气系统、排气系统和一套朗肯循环的余热利用系统;所述的进气系统包括空压机(8)、中冷器(10)、进气管(12);排气系统为排气管(2);朗肯循环的余热利用系统包括蒸发器A(3)、蒸发器B(13)、膨胀机(6)、冷凝器(5)、工质泵(4);所述的空压机轴(9)与发动机曲轴(11)相连,空压机(8)的旋转速度由发动机曲轴(11)确定,膨胀机(6)和发动机曲轴(11)均能驱动空压机(8)工作;所述的空压机(8)、中冷器(10)、进气管(12)、发动机(1)相连,用于流通空气或混合气;所述的发动机(1)、排气管(2)、蒸发器A(3)连接,用于流通废气;所述的膨胀机(6)的输出轴通过超越离合器(7)与空压机轴(9)相连,膨胀机(6)的一端与蒸发器A(3)相连,另一端依次与冷凝器(5)、工质泵(4)、蒸发器B(13)、蒸发器A(3)相连,用于流通朗肯循环工质;所述的发动机(1)与蒸发器A(13)之间通循环冷却水;所述的蒸发器A(3)的热量来源于排气管(2)中的排气余热,蒸发器B(13)的热量来源于发动机冷却水;经过蒸发器B(13)的发动机冷却水将热量传递给郎肯循环中的工质,发动机(1)排出的尾气流经蒸发器A...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙培岩,唐运榜,满长忠,孙新雨,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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