内燃机排气热动力转换装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种内燃机排气热动力转换装置，属于利用内燃机尾气热能的装置。本实用新型专利技术中密闭的蒸发腔室和预热腔室位于三元催化器和消声器之间的排气管上，蒸发腔室内设置的高压喷头水管依次与电磁阀Y1、水泵MA、预热腔室、水箱连接；蒸发腔室内的排气管外侧有温度传感器RT；高压气管依次连接压力传感器SP、电磁阀Y2、汽轮机、冷凝器后通向大气；汽轮机通过传动杆和带轮连接内燃机传动系统，汽轮机两侧安装电磁阀Y3和电磁阀Y4；冷凝器泄水口与水箱进水口连接。这样设计的本实用新型专利技术，实现了内燃机尾气热能转化成动能，能量再次回收利用，还避免了添加发电机的成本，并且具有泄压保护，保证管路和设备的安全。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Exhaust heat power conversion device for internal combustion engine

The utility model discloses an exhaust heat power conversion device for an internal combustion engine, which belongs to a device for utilizing the heat energy of an exhaust gas of an internal combustion engine. The utility model in a closed evaporation chamber and a preheating chamber located in the exhaust between three catalytic converter and muffler pipe, high-pressure nozzle pipe evaporation chamber is provided in connection with the electromagnetic valve, Y1 pump MA, a preheating chamber, the evaporation chamber of the water tank; the exhaust pipe outside temperature sensor RT; high pressure pipe connected to pressure SP sensor, solenoid valve Y2, steam turbine, condenser to the atmosphere; the turbine through the drive rod and the belt wheel is connected with the transmission system of internal combustion engine, solenoid valve and solenoid valve Y4 Y3 steam turbine condenser installed on both sides; the discharge opening is connected with the water tank inlet. The design of the utility model realizes the engine exhaust heat energy into kinetic energy, energy recovery, but also to avoid the added cost of generators, and with pressure relief protection, ensure the safety of pipeline and equipment.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及利用内燃机尾气热能的装置，具体是一种内燃机排气热动力转换装置。
技术介绍
随着社会的发展，汽车已经成为人们日常生活的主要交通工具，大多数汽车在运行过程中由内燃机提供动力，而内燃机在使用过程中产生了大量的热量，这些热量通过排气系统排到大气中，造成了能源的浪费和环境的污染。如图1、图2、图3所示，内燃机排气热动力转换装置包括水箱1、蒸发腔室2、汽轮机3、发电机4、冷凝器5以及具有三元催化器6和消声器7的排气管8，而密闭的蒸发腔室2和预热腔室12位于三元催化器6和消声器7之间的排气管8上，蒸发腔室2内设置的高压喷头9水管依次与蒸发腔室2外的电磁阀Y110、水泵MA11、预热腔室12、水箱1连接；蒸发腔室2内的排气管8外侧具有温度传感器RT13；蒸发腔室2引出的高压气管14依次连接压力传感器SP15、电磁阀Y216、汽轮机3、冷凝器5后通向消声器7；汽轮机3通过传动杆17连接发电机4；冷凝器5泄水口18通过水管与水箱1进水口19连接，水箱1进水口19处安装有水泵MB20和向水箱1方向导通的单向阀21；水箱1上部与位于压力传感器SP15和蒸发腔室2之间的高压气管14相接；电路部分中：水泵MA与开关K1串联，水泵MB与开关K2串联，压力传感器SP与电磁阀Y2串联，温度传感器RT与电磁阀Y1串联，这四个串联电路分别并联在电源正负极之间。使用时首先打开K2将水通过水箱1的进水口19和水泵MB20加入到水箱1和预热腔室12中，水在预热腔室12中进行预加热，预热时产生的水蒸气排入到蒸发腔室2和汽轮机3之间的高压气管13中；闭合开关K2,温度传感器RT12检测具有向心内翅片23的排气管8外表面的温度，当其温度达到300℃时，电磁阀Y110打开，水泵MA11将水由水箱抽向高压喷头9，由高压喷头9向具有内齿的排气管23外表面喷水，喷洒的水吸收排气管8外表面的热量后蒸发为水蒸气；气体压力逐渐增大，压力传感器SP15检测压力足够大时，打开电磁阀Y116驱动汽轮机3转动，使热能转化为动能，汽轮机3经过传动杆17连接发电机4，使动能转化为电能，发电机4产生的电能可用于为电瓶充电；水蒸气经过汽轮机3后通入冷凝器5，一部分水蒸气凝结成水后通过泄水口18、水泵MB20、单向阀21回流至水箱1，另一部分水蒸气直接排入大气中。现有技术中存在的问题为：汽轮机3产生的动力需要经过额外的发电机4转化成电能，而发电机成本高，需要定期维护，而且如果高压气管14内的气压过大易造成管路或设备的损坏。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中发电机需要额外的成本且管路无法泄压的缺点，而提供一种内燃机排气热动力转换装置。本技术是按照以下技术方案实现的。一种内燃机排气热动力转换装置，包括水箱、蒸发腔室、汽轮机、冷凝器以及具有三元催化器和消声器的排气管，密闭的蒸发腔室和预热腔室位于三元催化器和消声器之间的排气管上，排气管内侧形成内翅片,蒸发腔室内设置的高压喷头水管依次与蒸发腔室外的电磁阀Y1、水泵MA、预热腔室、水箱连接；蒸发腔室内的排气管外侧具有温度传感器RT，蒸发腔室引出的高压气管依次连接压力传感器SP、电磁阀Y2、汽轮机、冷凝器后通向消声器，高压气管外侧设置保温层，冷凝器泄水口通过水管与水箱进水口连接，水箱进水口处安装有水泵MB和向水箱方向导通的单向阀，水箱上部与位于压力传感器SP和蒸发腔室之间的高压气管相接，电路部分包括水泵MA与开关K1串联，水泵MB与开关K2串联，压力传感器SP与电磁阀Y2串联，温度传感器RT与电磁阀Y1串联，这四个串联电路分别并联在电源正负极之间，而汽轮机通过传动杆连接带轮，带轮与传动皮带连接，电磁阀Y2与汽轮机之间的高压气管安装电磁阀Y3，汽轮机与冷凝器之间的高压气管安装电磁阀Y4；电路部分还包括与电磁阀Y3和电磁阀Y4串联的开关K3并联在电源正负极之间。本技术不仅实现了将内燃机尾气中的热能转化成动能、电能，尾气热量能够再次回收利用，将产生的动力传导至内燃机的传动系统，降低了成本。附图说明图1是现有技术的整体结构示意图；图2是现有技术的电路图；图3是现有技术的排气管剖面图；图4是本技术的整体结构示意图；图5是本技术的电路图。图中：1、水箱2、蒸发腔室3、汽轮机4、发电机5、冷凝器6、三元催化器7、消声器8、排气管9、高压喷头10、电磁阀Y111、水泵MA12、预热腔室13、温度传感器RT14、高压气管15、压力传感器SP16、电磁阀Y217、传动杆18、泄水口19、进水口20、水泵MB21、单向阀22、保温层23、内翅片24、带轮25、传动皮带26、传动齿轮27、曲轴28、电磁阀Y329、电磁阀Y430、泄压阀。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术做进一步阐述。本使用新型的零部件与现有技术相同的采用同一标号。如图3、图4、图5所示，一种内燃机排气热动力转换装置，包括水箱1、蒸发腔室2、汽轮机3、冷凝器5以及具有三元催化器6和消声器7的排气管8，排气管8内侧形成内翅片23,密闭的蒸发腔室2和预热腔室12位于三元催化器6和消声器7之间的排气管8上，蒸发腔室2内设置的高压喷头9水管依次与蒸发腔室2外的电磁阀Y110、水泵MA11、预热腔室12、水箱1连接；蒸发腔室2内的排气管8外侧具有温度传感器RT13，蒸发腔室2引出的高压气管14依次连接压力传感器SP15、电磁阀Y216、汽轮机3、冷凝器5后通向消声器7，高压气管14外侧设置保温层22，冷凝器5泄水口18通过水管与水箱1进水口19连接，水箱1进水口19处安装有水泵MB20和向水箱1方向导通的单向阀21，水箱1上部与位于压力传感器SP15和蒸发腔室2之间的高压气管14相接，电路部分包括水泵MA11与开关K1串联，水泵MB20与开关K2串联，压力传感器SP15与电磁阀Y216串联，温度传感器RT13与电磁阀Y110串联，这四个串联电路分别并联在电源正负极之间，而汽轮机3通过传动杆17连接带轮24，带轮24通过传动皮带25和传动齿轮26与发动机曲轴27连接，电磁阀Y216与汽轮机3之间的高压气管14安装电磁阀Y328，汽轮机3与冷凝器5之间的高压气管14安装电磁阀Y429；电路部分还包括与电磁阀Y328和电磁阀Y429串联的开关K3并联在电源正负极之间。所述的高压气管14靠近电磁阀Y328处安装有泄压阀30。使用时首先打开K2将水通过水箱1的进水口19和水泵MB20加入到水箱1和预热腔室12中，水在预热腔室12中进行预加热，预热时产生的水蒸气排入到蒸发腔室2和汽轮机3之间的高压气管13中；具有内翅片23的排气管8有利于吸收尾气中的热量，使其温度迅速升高，闭合开关K2,温度传感器RT12检测具有向心内翅片23的排气管8外表面的温度，当其温度达到300℃时，电磁阀Y110打开，水泵MA11将水由水箱抽向高压喷头9，由高压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机排气热动力转换装置，包括水箱（1）、蒸发腔室（2）、汽轮机（3）、冷凝器（5）以及具有三元催化器（6）和消声器（7）的排气管（8），密闭的蒸发腔室（2）和预热腔室（12）位于三元催化器（6）和消声器（7）之间的排气管（8）上，排气管（8）内侧形成内翅片（23），蒸发腔室（2）内设置的高压喷头（9）水管依次与蒸发腔室（2）外的电磁阀Y1（10）、水泵MA（11）、预热腔室（12）、水箱（1）连接；蒸发腔室（2）内的排气管（8）外侧具有温度传感器RT（13），蒸发腔室（2）引出的高压气管（14）依次连接压力传感器SP（15）、电磁阀Y2（16）、汽轮机（3）、冷凝器（5）后通向消声器（7），高压气管（14）外侧设置保温层（22），冷凝器（5）泄水口（18）通过水管与水箱（1）进水口（19）连接，水箱（1）进水口（19）处安装水泵MB（20）和向水箱（1）方向导通的单向阀（21），水箱（1）上部与位于压力传感器SP（15）和蒸发腔室（2）之间的高压气管（14）相接， 电路部分包括水泵MA（11）与开关K1串联，水泵MB（20）与开关K2串联，压力传感器SP（15）与电磁阀Y2（16）串联，温度传感器RT（13）与电磁阀Y1（10）串联，这四个串联电路分别并联在电源正负极之间，其特征在于：汽轮机（3）通过传动杆（17）连接带轮（24），带轮（24）通过传动皮带（25）和传动齿轮（26）与发动机曲轴（27）连接，电磁阀Y2（16）与汽轮机（3）之间的高压气管（14）安装电磁阀Y3（28），汽轮机（3）与冷凝器（5）之间的高压气管（14）安装电磁阀Y4（29）；电路部分还包括与电磁阀Y3（28）和电磁阀Y4（29）串联的开关K3并联在电源正负极之间。...

【技术特征摘要】
1.一种内燃机排气热动力转换装置，包括水箱（1）、蒸发腔室（2）、汽轮机（3）、冷凝器（5）以及具有三元催化器（6）和消声器（7）的排气管（8），密闭的蒸发腔室（2）和预热腔室（12）位于三元催化器（6）和消声器（7）之间的排气管（8）上，排气管（8）内侧形成内翅片（23），蒸发腔室（2）内设置的高压喷头（9）水管依次与蒸发腔室（2）外的电磁阀Y1（10）、水泵MA（11）、预热腔室（12）、水箱（1）连接；蒸发腔室（2）内的排气管（8）外侧具有温度传感器RT（13），蒸发腔室（2）引出的高压气管（14）依次连接压力传感器SP（15）、电磁阀Y2（16）、汽轮机（3）、冷凝器（5）后通向消声器（7），高压气管（14）外侧设置保温层（22），冷凝器（5）泄水口（18）通过水管与水箱（1）进水口（19）连接，水箱（1）进水口（19）处安装水泵MB（20）和向水箱（1）方向导通的单向阀（21），水箱（1）上...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛涛，
申请(专利权)人：李涛涛，
类型：新型
国别省市：陕西;61