油气液多源联用温差发电的节能柴油机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种油气液多源联用温差发电的节能柴油机，它包括柴油机和温差发电器，所述柴油机设置有进排气系统、供油系统、润滑系统、冷却系统和低温冷却水系统，所述温差发电器的发电片热端分别与所述进排气系统的高温废气、具有较高温度的所述供油系统的柴油、所述润滑系统的润滑油和所述冷却系统的冷却液直接接触，吸收它们的热量；所述温差发电器的发电片冷端与所述低温冷却水系统的低温冷却水直接接触，由此形成温差进行发电，产生的电能经电能转换器处理后存入电能存储器，所述电能存储器与控制器连接。本实用新型专利技术可以充分利用所述柴油机的高温废气、柴油、润滑油、冷却液的热能进行发电，提高了柴油机的燃油利用率，提高经济性和动力性。

Energy saving diesel engine for combined use of oil, gas and liquid gas combined temperature difference power generation

Energy saving diesel engine of the utility model discloses an oil and gas combined with multi-source thermoelectric power generation, comprising a diesel engine and the generator, the diesel engine is provided with an exhaust system, fuel system, lubrication system, cooling system and cooling water system, cooling fluid directly contact the lube oil supply system of high temperature exhaust gas and the thermoelectric power generation sheet hot end are respectively connected with the inlet and exhaust system with high temperature of the diesel oil, the lubrication system and the cooling system, absorb their heat; direct contact cooling water to the thermoelectric power generation sheet cold end and the temperature of cooling water the resulting temperature difference to generate electricity, the electric energy generated by the power converter processing power stored in memory, the memory controller is connected with the electric energy. The utility model can make full use of the high temperature exhaust gas, diesel oil, lubricating oil and cooling liquid heat energy of the diesel engine to generate electricity, improve the fuel utilization ratio of the diesel engine, and improve the economy and the power.

【技术实现步骤摘要】
油气液多源联用温差发电的节能柴油机
本技术涉及一种柴油机，特别是涉及一种油气液多源联用温差发电的节能柴油机。
技术介绍
随着石化柴油的日益短缺和环境污染的日益加剧，节能柴油机越来越受到关注。传统柴油机包括进排气系统、燃油供给系统、润滑系统和冷却系统，柴油机的热效率一般不超过45%，大部分柴油燃烧产生的热量没有用来做功，而是变成了高温废气、燃油、润滑油和冷却液的热能。如果将柴油燃烧传递给高温废气、燃油、润滑油和冷却液的热量充分利用起来，可以提高柴油机的热效率。经过对现有技术文献和专利的检索发现，专利名称一种汽车尾气温差发电系统，专利号2014105012645，该授权专利技术专利中温差发电系统所用热源为涡轮增压器前的废气，所用冷源为发动机冷却液，以此形成温差进行发电。首先，该专利技术专利只利用了发动机中的废气和冷却液，没有涉及发动机的燃油和润滑油，没有充分利用燃油和润滑油的热能。其次，该专利技术专利所用冷源为发动机冷却液，为保证发动机性能最佳，发动机冷却液的温度应维持在90oC左右，温度不能太低，而温差发电系统热源温度越高，冷源温度越低，热源与冷源之间的温差越大，发电效果越好，所以该温差发电系统热源与冷源之间的温差受到限制；而且将发动机冷却液作为冷源，需要低温冷却液，没有充分利用冷却液本身具有的热能，因此该温差发电系统的发电效果受到限制，产生的电能有限。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题：针对上述现有技术的不足，设计一种结构简单、发电效率高，将高温废气、柴油、润滑油、冷却液多源联用作为温差发电系统的热源，将低温冷却水作为温差发电系统的冷源，充分利用柴油机油气液进行温差发电的一种节能柴油机。本技术的技术方案是：一种油气液多源联用温差发电的节能柴油机，包括柴油机和温差发电器，所述柴油机设置有进排气系统、供油系统、润滑系统、冷却系统和低温冷却水系统，所述温差发电器的发电片热端分别与所述进排气系统的高温废气、具有较高温度的所述供油系统的柴油、所述润滑系统的润滑油和所述冷却系统的冷却液直接接触，吸收它们的热量；所述温差发电器的发电片冷端与所述低温冷却水系统的低温冷却水接触，将热量传递给低温冷却水，由此形成温差进行发电，温差发电器产生的电能经电能转换器处理后存入电能存储器，所述电能存储器与控制器连接。所述供油系统包括柴油箱，所述柴油箱的出油口经柴油滤清器、高压喷油泵与所述温差发电器的燃油进口相连，具有较高温度的柴油与所述温差发电器的发电片热端直接接触，将柴油的热量传递给发电片热端，所述温差发电器的燃油出口经喷油器向所述柴油机的气缸内喷射高压柴油，所述喷油器的多余柴油流回所述柴油箱。所述润滑系统包括润滑油箱，所述润滑油箱的出油口经润滑油滤清器、润滑油泵与所述温差发电器的润滑油进口相连，所述温差发电器的润滑油出口与所述柴油机的润滑油道相连，具有较高温度的润滑油与所述温差发电器的发电片热端直接接触，将润滑油的热量传递给发电片热端，将热能转化成电能。所述冷却系统包括冷却液箱，所述冷却液箱的出液口经冷却液泵与所述温差发电器的冷却液进口相连，所述温差发电器的冷却液出口与所述柴油机的水套相连，具有较高温度的冷却液与所述温差发电器的发电片热端直接接触，将冷却液的热量传递给发电片热端，将热能转化成电能。所述进排气系统包括废气控制阀，所述废气控制阀一路与所述温差发电器的进气口相连，所述温差发电器的排气口与外界环境相连，将废气排出；所述废气控制阀另外一路与涡轮的进气口相连，废气推动所述涡轮旋转，所述涡轮的出气口与与外界环境相连，将废气排出；高温废气与所述温差发电器的发电片热端直接接触，将废气的热量传递给发电片热端，将热能转化成电能。所述涡轮与压气机连接，驱动所述压气机转动，所述压气机的进口与外界环境相连，所述压气机的出口与所述柴油机的进气口相连，所述压气机对新鲜空气进行压缩，将压缩空气送入所述柴油机的进气口；所述压气机与所述柴油机之间的管路上引入电动增压器，所述电动增压器的进口与外界环境相连，所述电动增压器的出口与所述柴油机的进气口相连；所述控制器发出增大进气指令，驱动所述电动增压器对新鲜空气进行压缩，将压缩空气送入所述柴油机的进气口；增加了新鲜空气的进气密度，提高了所述柴油机的经济性和动力性。本技术的有益效果是：1、本技术充分利用了柴油机高温废气、燃油、润滑油、冷却液的热能，将油气液多源联用作为温差发电系统的热源，充分利用了柴油机的余热，提高了发电效率。2、本技术中温差发电系统冷源使用的是低温冷却水，价格低廉，避免使用价格较贵的发动机冷却液；而且作为温差发电系统冷源，其温度低，不受发动机冷却液温度必须维持在90oC左右的限制，增大了温差发电系统冷源与热源之间的温差。3、温差发电系统可以根据柴油机的工况实时控制，保持较高的发电效率。初始工作或低速小负荷工作时，柴油机废气、燃油、润滑油、冷却液流量和温度都比较低，余热较小时，温差发电系统和冷却水泵均关闭；高速大负荷工况，废气、燃油、润滑油、冷却液流量和温度较高，余热较大时，温差发电系统和冷却水泵开启；并且温差发电系统产生的电能可以直接驱动电动增压器，增加柴油机新鲜空气的进气量，提高柴油机燃油经济性和动力性。4、本技术结构简单，工作可靠性高，控制调节方法简易可行，充分利用了柴油机高温废气、燃油、润滑油和冷却液的余热，发电效率高，应用推广后具有良好的经济性。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式实施例：参见图1，图中，1-柴油箱，2-柴油滤清器，3-高压喷油泵，4-温差发电器，5-喷油器，6-柴油机，7-润滑油箱，8-润滑油滤清器，9-润滑油泵，10-冷却液箱，11-冷却液泵，12-废气控制阀，13-涡轮，14-压气机，15-电动增压器，16-冷却水箱，17-冷却水泵，18-电能转换器，19-电能存储器，20-控制器，21-排气流量和温度传感器，图中箭头所示为柴油、润滑油、冷却液、冷却水、废气和空气的流动方向，虚线是控制线路。本实施例柴油机6的燃油供给系统包括柴油箱1、柴油滤清器2、高压喷油泵3、喷油器5。柴油机6的润滑系统包括润滑油箱7，润滑油滤清器8，润滑油泵9。柴油机6的进排气系统包括废气控制阀12，涡轮13，压气机14，电动增压器15。柴油机6的冷却系统包括冷却液箱10，冷却液泵11。柴油机6的温差发电系统包括温差发电器4、电能转换器18，电能存储器19，控制器20。柴油机6的低温冷却水系统包括冷却水箱16，冷却水泵17。当柴油机6初始工作或低速小负荷工作时，柴油、润滑油、冷却液、废气的流量和温度均较低，温差发电器4发电效率不高且工作不稳定，此时控制器20控制温差发电器4、冷却水泵17停止工作，关闭废气控制阀12通向温差发电器4的通道，柴油机6排出的全部废气经废气控制阀12进入涡轮13推动涡轮13旋转，由于压气机14与涡轮13同轴旋转，大量的新鲜空气被压气机14压缩进入柴油机6，进气密度增加，提高了柴油机6的经济性和动力性。当柴油机6高速大负荷工况运行时，柴油燃烧产生的热量以及高压喷油泵3、润滑油泵9和冷却液泵11连续运转产生的热量传递给废气、柴油、润滑油和冷却液，当废气、柴油、润滑油、冷却液的温度逐渐上升并保持稳定时，控制器20控制温差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油气液多源联用温差发电的节能柴油机，包括柴油机和温差发电器，所述柴油机设置有进排气系统、供油系统、润滑系统、冷却系统和低温冷却水系统，其特征是：所述温差发电器的发电片热端分别与所述进排气系统的高温废气、具有较高温度的所述供油系统的柴油、所述润滑系统的润滑油和所述冷却系统的冷却液直接接触，吸收它们的热量；所述温差发电器的发电片冷端与所述低温冷却水系统的低温冷却水直接接触，由此形成温差进行发电，所述温差发电器产生的电能经电能转换器处理后存入电能存储器，所述电能存储器与控制器连接。

【技术特征摘要】
1.一种油气液多源联用温差发电的节能柴油机，包括柴油机和温差发电器，所述柴油机设置有进排气系统、供油系统、润滑系统、冷却系统和低温冷却水系统，其特征是：所述温差发电器的发电片热端分别与所述进排气系统的高温废气、具有较高温度的所述供油系统的柴油、所述润滑系统的润滑油和所述冷却系统的冷却液直接接触，吸收它们的热量；所述温差发电器的发电片冷端与所述低温冷却水系统的低温冷却水直接接触，由此形成温差进行发电，所述温差发电器产生的电能经电能转换器处理后存入电能存储器，所述电能存储器与控制器连接。2.根据权利要求1所述的油气液多源联用温差发电的节能柴油机，其特征是：所述供油系统包括柴油箱，所述柴油箱的出油口经柴油滤清器、高压喷油泵与所述温差发电器的燃油进口相连，具有较高温度的柴油与所述温差发电器的发电片热端直接接触，将柴油的热量传递给发电片热端，所述温差发电器的燃油出口经喷油器向所述柴油机的气缸内喷射高压柴油，所述喷油器的多余柴油流回所述柴油箱。3.根据权利要求1所述的油气液多源联用温差发电的节能柴油机，其特征是：所述润滑系统包括润滑油箱，所述润滑油箱的出油口经润滑油滤清器、润滑油泵与所述温差发电器的润滑油进口相连，所述温差发电器的润滑油出口与所述柴油机的润滑油道相连，具有较高温度的润滑油与所述温差发电器的发电片热端直接接触，将润滑油的热量传递给发电片热端，将热能转化成电能。4.根据权利要求1所述的油气液多源联用...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯军兴，苏长江，张越，蒋志强，高长银，冯宪章，魏永强，刘建伟，
申请(专利权)人：郑州航空工业管理学院，
类型：新型
国别省市：河南,41