多级串接式排气能量回收装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种属于内燃机技术领域的多级串接式排气能量回收装置，包括三个缩放管、三个旋转叶轮、三个发电机、电瓶，三个缩放管依次串接在发动机排气管后段上，三个旋转叶轮分别布置在三个缩放管的喉口处，旋转叶轮通过旋转轴分别与发电机相连接，发电机通过线束与电瓶相连接。在本实用新型专利技术中，经过催化包后发动机排气的能量，可以通过旋转叶轮转换成机械能，机械能通过发电机转换成电能。本实用新型专利技术设计合理，结构简单，在实现能量回收的同时，发动机的排气背压也不会有较大的增加。

Multi-stage series exhaust energy recovery device

The utility model discloses a multi-stage series exhaust energy recovery device belonging to the technical field of internal combustion engines, which comprises three scaling pipes, three rotating impellers, three generators and batteries. The three scaling pipes are successively connected to the rear section of the engine exhaust pipe. The three rotating impellers are arranged at the throats of the three scaling pipes, and the rotating impellers are respectively connected to the generator through the rotating shaft. The generator is connected to the battery through a wire harness. In the utility model, the exhaust energy of the engine after the catalytic package can be converted into mechanical energy by rotating impeller, and mechanical energy can be converted into electrical energy by generator. The utility model has reasonable design and simple structure. While energy recovery is realized, the exhaust back pressure of the engine will not increase greatly.

【技术实现步骤摘要】
多级串接式排气能量回收装置
本技术涉及内燃机
，特别是涉及一种多级串接式排气能量回收装置。
技术介绍
汽油发动机是汽车的核心部件，现在大部分汽车仍旧采用以汽油机作为主要动力源。与电动汽车相比较，采用汽油机作为动力源，可以实现汽车的远距离行驶。但是在现有的技术中，汽油机的最高热效率仅为40％，有30％以上的能量被排气带走。高效回收排气中的能量，是当今汽油机节能技术发展的趋势。若是在排气系统中直接串联燃气发电机，则在大负荷工况下发动机的排气背压会较大，汽油价油耗较高；若是在排气系统中安装热电转换装置，则成本会有较大的上升。在现有技术中，还没有既排气背压和成本都较低的排气能量回收技术。
技术实现思路
本技术针对现有技术存在的问题和不足，提供一种新型的多级串接式排气能量回收装置，不但可以利用排气的能量来发电，排气背压和成本也都较低。本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：本技术提供一种多级串接式排气能量回收装置，包括发动机进气管、发动机、发动机排气管前段、空滤、压气机、中冷器、节气门、涡轮、催化包，发动机进气管的出气口与发动机的进气道相连接，发动机排气管的进气口与发动机的排气道相连接，空滤、压气机、中冷器和节气门依次连接在发动机进气管上，涡轮和催化包依次连接在发动机排气管前段上，压气机和涡轮之间通过连接轴相连接，其特点在于，该装置还包括第一缩放管、第二缩放管、第三缩放管、第一旋转叶轮、第二旋转叶轮、第三旋转叶轮、第一发电机、第二发电机、第三发电机、电瓶和发动机排气管后段，第一缩放管、第二缩放管、第三缩放管依次串接在发动机排气管后段上，第一旋转叶轮、第二旋转叶轮和第三旋转叶轮分别布置在第一缩放管、第二缩放管和第三缩放管的喉口处，第一发电机、第二发电机和第三发电机布置在发动机排气管后段的外部，第一旋转叶轮、第二旋转叶轮和第三旋转叶轮通过旋转轴分别与第一发电机、第二发电机和第三发电机相连接，第一发电机、第二发电机和第三发电机分别通过线束与电瓶相连接。较佳地，发动机排气管前段的流通面积小于发动机排气管后段流通面积。较佳地，发动机排气管前段的流通面积是发动机排气管后段流通面积的70％。较佳地，第一缩放管、第二缩放管和第三缩放管的喉口流通面积均为其进口流通面积的70％。较佳地，第一缩放管、第二缩放管和第三缩放管的入口流通面积与发动机排气管前段的流通面积相同。较佳地，第一旋转叶轮、第二旋转叶轮和第三旋转叶轮均为四叶片式结构且叶片对称布置。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本技术各较佳实例。本技术的积极进步效果在于：本技术设计合理，结构简单，可以充分回收排气能量，多个缩放管串接在一起可以起到一定的消音作用。附图说明图1为本技术较佳实施例的多级串接式排气能量回收装置的结构示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本实施例提供一种多级串接式排气能量回收装置，包括发动机进气管1、发动机2、发动机排气管前段3、空滤4、压气机5、中冷器6、节气门7、涡轮8、催化包9、第一缩放管10、第二缩放管11、第三缩放管12、第一旋转叶轮13、第二旋转叶轮14、第三旋转叶轮15、第一发电机16、第二发电机17、第三发电机18、电瓶19、发动机排气管后段20，发动机进气管1的出气口与发动机2的进气道相连接，发动机排气管3的进气口与发动机2的排气道相连接，空滤4、压气机5、中冷器6、节气门7依次连接在发动机进气管1上，涡轮8、催化包9依次连接在发动机排气管前段3上，压气机5、涡轮8之间通过连接轴相连接，第一缩放管10、第二缩放管11、第三缩放管12依次串接在发动机排气管后段20上，第一旋转叶轮13、第二旋转叶轮14、第三旋转叶轮15分别布置在第一缩放管10、第二缩放管11、第三缩放管12的喉口处，第一发电机16、第二发电机17、第三发电机18布置在发动机排气管后段20的外部，第一旋转叶轮13、第二旋转叶轮14、第三旋转叶轮15通过旋转轴分别与第一发电机16、第二发电机17、第三发电机18相连接，第一发电机16、第二发电机17、第三发电机18分别通过线束与电瓶19相连接；第一旋转叶轮13、第二旋转叶轮14、第三旋转叶轮15均为四叶片式结构且叶片对称布置，第一缩放管10、第二缩放管11、第三缩放管12的入口流通面积与发动机排气管3的流通面积相同，第一缩放管10、第二缩放管11、第三缩放管12的喉口流通面积均为其进口流通面积的70％，发动机排气管前段3的流通面积是发动机排气管后段20流通面积的70％。在本技术的实施过程中，催化包9后的发动机排气在依次经过三个缩放管时，在缩放管的喉口处速度都会增大，从而推动旋转叶轮旋转，旋转叶轮的旋转带动发电机发电，发电机发的电存储在电瓶19内，从而实现排气能量向电能的转换。旋转叶轮采用四叶片式结构，缩放管的喉口流通面积均为其进口流通面积的70％，这样可以使发动机的排气背压增加较少。三个缩放管采用串联结构，可以起到一定的消音作用。虽然以上描述了本技术的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本技术的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本技术的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级串接式排气能量回收装置，包括发动机进气管(1)、发动机(2)、发动机排气管前段(3)、空滤(4)、压气机(5)、中冷器(6)、节气门(7)、涡轮(8)、催化包(9)，发动机进气管(1)的出气口与发动机(2)的进气道相连接，发动机排气管(3)的进气口与发动机(2)的排气道相连接，空滤(4)、压气机(5)、中冷器(6)和节气门(7)依次连接在发动机进气管(1)上，涡轮(8)和催化包(9)依次连接在发动机排气管前段(3)上，压气机(5)和涡轮(8)之间通过连接轴相连接，其特征在于，该装置还包括第一缩放管(10)、第二缩放管(11)、第三缩放管(12)、第一旋转叶轮(13)、第二旋转叶轮(14)、第三旋转叶轮(15)、第一发电机(16)、第二发电机(17)、第三发电机(18)、电瓶(19)和发动机排气管后段(20)，第一缩放管(10)、第二缩放管(11)、第三缩放管(12)依次串接在发动机排气管后段(20)上，第一旋转叶轮(13)、第二旋转叶轮(14)和第三旋转叶轮(15)分别布置在第一缩放管(10)、第二缩放管(11)和第三缩放管(12)的喉口处，第一发电机(16)、第二发电机(17)和第三发电机(18)布置在发动机排气管后段(20)的外部，第一旋转叶轮(13)、第二旋转叶轮(14)和第三旋转叶轮(15)通过旋转轴分别与第一发电机(16)、第二发电机(17)和第三发电机(18)相连接，第一发电机(16)、第二发电机(17)和第三发电机(18)分别通过线束与电瓶(19)相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种多级串接式排气能量回收装置，包括发动机进气管(1)、发动机(2)、发动机排气管前段(3)、空滤(4)、压气机(5)、中冷器(6)、节气门(7)、涡轮(8)、催化包(9)，发动机进气管(1)的出气口与发动机(2)的进气道相连接，发动机排气管(3)的进气口与发动机(2)的排气道相连接，空滤(4)、压气机(5)、中冷器(6)和节气门(7)依次连接在发动机进气管(1)上，涡轮(8)和催化包(9)依次连接在发动机排气管前段(3)上，压气机(5)和涡轮(8)之间通过连接轴相连接，其特征在于，该装置还包括第一缩放管(10)、第二缩放管(11)、第三缩放管(12)、第一旋转叶轮(13)、第二旋转叶轮(14)、第三旋转叶轮(15)、第一发电机(16)、第二发电机(17)、第三发电机(18)、电瓶(19)和发动机排气管后段(20)，第一缩放管(10)、第二缩放管(11)、第三缩放管(12)依次串接在发动机排气管后段(20)上，第一旋转叶轮(13)、第二旋转叶轮(14)和第三旋转叶轮(15)分别布置在第一缩放管(10)、第二缩放管(11)和第三缩放管(12)的喉口处，第一发电机(16)、第二发电机(17)和第三发电机(18)布置在发动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：程传辉，王绍明，徐政，杨琦，刘旭，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31