【技术实现步骤摘要】
一种高膨胀比水平对置活塞式膨胀机及控制方法
本专利技术属于膨胀机
，特别是涉及一种高膨胀比水平对置活塞式膨胀机及控制方法。
技术介绍
随着石油能源问题的日益突显，内燃机节能越来越受到重视，其中，利用有机朗肯循环回收内燃机尾气的余热并将其转换为功的技术，因热功转换效率高而得到了广泛的研究。膨胀机是能量回收系统中的关键设备，目前膨胀机的形式有涡轮式、涡旋式、螺杆式、活塞式等。考虑到内燃机尾气温度通常达到600℃左右，为了提高能量回收效率，需要使有机朗肯循环的换热温度尽量与尾气温度适配，这就需要提高工质的工作压力。而工质压力的提高，则膨胀机的膨胀比增大(要求达到20-40)，故需要高膨胀比的膨胀机。涡轮式、涡旋式、螺杆式膨胀机均难以满足高膨胀比的需求，相比之下，活塞式膨胀机则有明显优势。现有的中小型紧凑汽车的常用车载内燃机功率通常在数百千瓦范围以内，如果能采用有机朗肯循环系统回收内燃机尾气的余热，回收的功率通常在数十千瓦范围内，因此如何在减小膨胀机体积的同时保证高膨胀比对研究车载内燃机节能有重大意义。...
【技术保护点】
1.一种高膨胀比水平对置活塞式膨胀机，其特征在于，包括进气阀(12)、排气阀(13)、曲轴(5)以及平均分布在曲轴两侧的第一气缸和第二气缸，所述进气阀(12)和排气阀(13)均为三通电动球阀，所述第一气缸和第二气缸的连杆共同驱动曲轴(5)旋转做功，所述第一气缸和第二气缸的无杆腔分别通过独立的进气支管(10)与进气阀(12)的两个出气口连通，所述第一气缸和第二气缸的无杆腔还分别通过独立的排气支管(11)与排气阀(13)的两个进气口连通，所述进气阀(12)的进气口与高压工质出口连通，所述排气阀(13)的出气口与排气系统连通。/n
【技术特征摘要】
1.一种高膨胀比水平对置活塞式膨胀机，其特征在于，包括进气阀(12)、排气阀(13)、曲轴(5)以及平均分布在曲轴两侧的第一气缸和第二气缸，所述进气阀(12)和排气阀(13)均为三通电动球阀，所述第一气缸和第二气缸的连杆共同驱动曲轴(5)旋转做功，所述第一气缸和第二气缸的无杆腔分别通过独立的进气支管(10)与进气阀(12)的两个出气口连通，所述第一气缸和第二气缸的无杆腔还分别通过独立的排气支管(11)与排气阀(13)的两个进气口连通，所述进气阀(12)的进气口与高压工质出口连通，所述排气阀(13)的出气口与排气系统连通。
2.根据权利要求1所述的高膨胀比水平对置活塞式膨胀机，其特征在于，所述第一气缸和第二气缸的结构相同均包括缸体(1)、缸盖(2)、活塞头(3)和连杆(4)，所述缸体(1)与曲轴箱(6)密封连接，并且缸体(1)内腔与曲轴箱(6)内腔连通，所述曲轴箱(6)内设有曲轴(5)，所述活塞头(3)安装在缸体(1)内，所述活塞头(3)通过连杆(4)与曲轴(5)连接，缸盖(2)上设有用于安装进气支管(10)和排气支管(11)的进气孔和排气孔。
3.根据权利要求2所述的高膨胀比水平对置活塞式膨胀机，其特征在于，所述活塞头(3)的顶部为平面，所述活塞头(3)与缸体(1)接触面上布置有两道油环和一道气环，所述活塞头(3)通过第一柱销(17)与连杆(4)的小头相连接；所述连杆(4)的大头通过第二柱销(18)曲轴(5)上的曲柄(19)连接。
4.根据权利要求2所述的高膨胀比水平对置活塞式膨胀机，其特征在于，还包括润滑系统，所述润滑系统包括油泵(29)、输油管(30)、回油管(31)、过滤器(32)、风冷散热器(33)和注油口(34)；所述油泵(29)通过输油管(30)将贮油罐内的润滑油经过风冷散热器(33)冷却降温后输送到缸体(1)、进气阀(12)和排气阀(13)，再通过回油管(31)将曲轴箱内润滑油通过过滤器输送回贮油罐。
5.根据权利要求4所述的高膨胀比水平对置活塞式膨胀机，其特征在于，所述缸体(1)、进气阀(12)和排气阀(13)采用注射润滑，所述曲轴采用喷溅润滑。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的高膨胀比水平对置活塞式膨胀机，其特征在于，所述三通电动球阀包括阀体(24)、阀芯(25)、阀芯轴(26)和通过阀芯轴(26)带动阀芯(25)旋转的电机(28)，所述曲轴(5)上设有对曲轴相位角...
【专利技术属性】
技术研发人员：周乃君，石文君，欧少端，苏文，蒋梓涛，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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