專利名稱：內(nèi)燃機(jī)余能回收與空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
活塞內(nèi)式燃機(jī)已廣泛的應(yīng)用于科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，但內(nèi)燃機(jī)效率不 高一直是人們渴望解決的問題。其原因是因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)工作時(shí)燃料燃燒
產(chǎn)生的熱能只有1/3轉(zhuǎn)化成有效功，相當(dāng)大的部分能量都以排氣的形 式損失掉；且汽車在制動(dòng)時(shí)，汽車的動(dòng)能以摩擦形式被白白的消耗掉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種內(nèi)燃機(jī)余能回收與空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能 回收以排氣形式損失掉的部分能量及車輛制動(dòng)時(shí)的部分動(dòng)能，使之轉(zhuǎn) 化成有用功；并在轉(zhuǎn)化成有用功的過程中實(shí)現(xiàn)給汽車制冷與供暖的效 果，以達(dá)到節(jié)能和環(huán)保目的。
本發(fā)明由液壓馬達(dá)(泵)、氣一液能轉(zhuǎn)換油缸、氣路控制閥、工 作罐控制閥、工作罐、單向閥、高壓罐、低壓罐、低壓罐控制閥、高 壓罐——低壓罐導(dǎo)通閥、工作介質(zhì)(二氧化碳)、調(diào)速閥、蓄能器、 液路控制閥、.熱交換器、控制信號(hào)發(fā)生器、油箱組成。其中工作罐制 成管形置于內(nèi)燃機(jī)排氣道內(nèi)，用以吸收排氣的熱量來加熱其中的工作 介質(zhì)使其壓力升高，以提高其作功能力。低壓罐內(nèi)裝有吸收劑(丙酮) 液體，用以吸收存儲(chǔ)作功后的氣體,并散出氣體的熱量。前熱交換器置于高壓罐與工作罐之間，其管道直徑較小，使工作介質(zhì)在其內(nèi)流動(dòng)
時(shí)流速大、壓力低，吸收后熱交換器內(nèi)氣體的熱量而汽化；同時(shí)使做 功后排入低壓罐內(nèi)的氣體溫度、壓力降低；后熱交換器裝于氣路換向 控制閥與低壓罐之間，用于與前熱交換器配合，實(shí)現(xiàn)換熱。供暖控制 閥裝于前熱交換器與高壓罐之間，車內(nèi)需要供暖時(shí)，使其處于左位； 工作介質(zhì)不經(jīng)過前熱交換器直接進(jìn)入工作罐；后熱交換器內(nèi)氣體的熱 量不傳給前熱交換器中的工作介質(zhì)，而通過風(fēng)系統(tǒng)送入車內(nèi)為汽車供 暖。制冷控制閥裝于前熱交換器與工作罐之間，車內(nèi)需要制冷時(shí)，制 冷控制閥處于下位；工作介質(zhì)不經(jīng)過工作罐直接進(jìn)入后熱交換器，液 體從其內(nèi)流過，吸熱汽化制冷，然后將氣體排入低壓罐；產(chǎn)生的冷氣 通過風(fēng)系統(tǒng)送入車內(nèi)為汽車制冷。調(diào)速閥用于控制液體由高壓罐進(jìn)入 工作罐的速度。馬達(dá)(泵)采用變量式，通過其軸上的齒輪與變速器 中間軸上的齒輪嚙合，與汽車傳動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)系在一起。氣一液能轉(zhuǎn)換油 缸用來實(shí)現(xiàn)氣體的壓力能與液體的壓力能相互轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)能量以氣 體的壓力能形式存儲(chǔ)能量，而以液體的壓力能形式釋放能量，缸內(nèi)中 間直徑大的部位用于通入氣體，直徑小的部位用于通入液壓油；控制 信號(hào)發(fā)生器由裝在柱塞兩端的磁鐵和裝在氣一液能轉(zhuǎn)換油缸兩端的 鐵芯及繞在鐵芯上的線圈組成。用于產(chǎn)生控制信號(hào)，來控制氣路控制 閥和液路控制閥的動(dòng)作。蓄能器用于穩(wěn)定油壓和存儲(chǔ)少量液壓能。氣 路控制閥用來控制工作罐的氣體交替進(jìn)入氣一液能轉(zhuǎn)換油缸左側(cè)和 右側(cè)，實(shí)現(xiàn)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)而連續(xù)輸出高壓液體；也可以實(shí)現(xiàn)在氣一液 能轉(zhuǎn)換油缸直徑小的部位通入高壓液體時(shí)連續(xù)的將低壓罐內(nèi)的氣體壓入高壓罐。液路控制閥用來控制氣一液能轉(zhuǎn)換油缸左端和右端交替 的與馬達(dá)相通，使氣一液能轉(zhuǎn)換油缸左端和右端產(chǎn)生的高壓油能交替 的進(jìn)入馬達(dá)；馬達(dá)采用變量式，通過馬達(dá)軸上的齒輪與變速器中間軸 上的齒輪嚙合輸出動(dòng)力。
工作原理汽車正常行駛時(shí)打開工作罐控制閥、氣路控制閥和液 路控制閥并使低壓罐控制閥處于左位，高壓罐內(nèi)的液體經(jīng)調(diào)速閥、單 向閥進(jìn)入前熱交換器，吸收后熱交換器內(nèi)氣體的熱量而汽化，然后氣 體進(jìn)入工作罐，繼續(xù)吸收排氣的熱量，使氣體的溫度和壓力升高。當(dāng) 氣路控制閥和液路控制閥處于左位時(shí)氣體進(jìn)入氣一液能轉(zhuǎn)換油缸左 側(cè)，推動(dòng)柱塞向右運(yùn)動(dòng)并將氣一液能轉(zhuǎn)換油缸右端的油壓出，輸出高 壓液體驅(qū)動(dòng)馬達(dá)工作；并將油缸右側(cè)的氣體排入低壓罐，被低壓罐內(nèi) 吸收劑(丙酮)吸收存儲(chǔ)，并散出氣體的熱量。而油缸左端將油吸入， 當(dāng)柱塞運(yùn)動(dòng)到右端時(shí)，柱塞上的磁鐵與鐵芯接近，使鐵芯內(nèi)的磁通變 強(qiáng)，在線圈中產(chǎn)生電信號(hào)，使氣路控制閥和液路控制閥換向，氣體進(jìn) 入氣一液能轉(zhuǎn)換油缸右側(cè)，推動(dòng)柱塞向左運(yùn)動(dòng)并將氣一液能轉(zhuǎn)換油缸 左端的油壓出，這樣連續(xù)輸出高壓液體驅(qū)動(dòng)馬達(dá)工作，通過馬達(dá)軸齒 輪與變速器中間軸上的齒輪嚙合對外輸出動(dòng)力，與內(nèi)燃機(jī)一起驅(qū)動(dòng)汽 車行駛。同時(shí)高壓罐內(nèi)的液體通過單向閥和調(diào)速閥不斷補(bǔ)充到工作 罐，在工作罐內(nèi)吸熱壓力升高。冬季若高壓罐的溫度和壓力較低可打 開工作罐控制閥和高壓罐控制閥，使工作罐內(nèi)的高溫氣體進(jìn)入高壓 罐，從而使高壓罐的溫度和壓力升高；高壓罐的溫度和壓力高時(shí)可打 開高壓罐——低壓罐導(dǎo)通閥，使高壓罐的氣體流入低壓罐內(nèi)，從而使高壓罐的溫度和壓力降低。當(dāng)汽車低速行駛時(shí)，可關(guān)閉內(nèi)燃機(jī)而靠能 量回收系統(tǒng)產(chǎn)生的液壓能驅(qū)動(dòng)汽車行駛。當(dāng)汽車工作負(fù)荷較小時(shí)，馬 達(dá)轉(zhuǎn)化為泵，用內(nèi)燃機(jī)用富余的能量驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生高壓油推動(dòng)柱 塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將低壓罐內(nèi)的氣體壓入高壓罐。
減速制動(dòng)時(shí)，馬達(dá)被行駛的車輛反拖旋轉(zhuǎn)，馬達(dá)變成了泵，產(chǎn)生 高壓油推動(dòng)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將低壓罐內(nèi)的氣體壓入高壓罐，將能量存 儲(chǔ)到高壓罐，為下次工作作準(zhǔn)備。
車內(nèi)需要供暖時(shí)，使供暖控制閥處于左位；工作介質(zhì)不經(jīng)過前熱 交換器直接進(jìn)入工作罐，后熱交換器內(nèi)氣體的熱量不傳給前熱交換器 中的工作介質(zhì)，而通過風(fēng)系統(tǒng)送入車內(nèi)為汽車供暖。
車內(nèi)需要制冷時(shí)，制冷控制閥處于下位；工作介質(zhì)不經(jīng)過工作罐 直接進(jìn)入后熱交換器，液體從其內(nèi)流過時(shí)吸熱汽化制冷，然后將氣體 排入低壓罐；產(chǎn)生的冷氣通過風(fēng)系統(tǒng)送入車內(nèi)為汽車制冷。
內(nèi)燃機(jī)余能回收與空調(diào)系統(tǒng)不僅能回收排氣、制動(dòng)時(shí)損失掉的能 量；并在轉(zhuǎn)化成有用功的過程中實(shí)現(xiàn)給汽車制冷與供暖的效果，以達(dá) 到節(jié)能和環(huán)保目的。


附圖是本發(fā)明的系統(tǒng)圖，圖中l(wèi)制冷控制閥、2工作罐控制閥、 3工作罐、4高壓罐控制閥、5調(diào)速閥、6高壓罐、7高壓罐——低壓 罐導(dǎo)通閥、8低壓罐、9低壓罐出氣單向閥、IO低壓罐進(jìn)氣單向閥、 ll低壓罐控制閥、12前熱交換器、13柱塞、14氣一液能轉(zhuǎn)換油缸、 15馬達(dá)(泵)、16油箱、17蓄能器、18后熱交換器、19氣路換向控制閥、20液路換向控制閥、21鐵芯、22線圈、23磁鐵、24吸收劑 溶液、25供暖控制閥。
具體實(shí)施例方式
附圖中內(nèi)燃機(jī)余能回收與空調(diào)系統(tǒng)用管路將液壓馬達(dá)(15)、氣 —液能轉(zhuǎn)換油缸(14)、工作罐(3)、高壓罐(6)、低壓罐(8)、前 罐換熱器(12)、后罐換熱器(18)依次聯(lián)結(jié)；馬達(dá)(15)由其軸上 的齒輪與變速器中間軸上的齒輪嚙合與汽車傳動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)系在一起；氣 路中的工作介質(zhì)除用二氧化碳外還可用各種制冷劑。
權(quán)利要求
1、一種內(nèi)燃機(jī)余能回收與空調(diào)系統(tǒng)，其特征是內(nèi)燃機(jī)余能回收與空調(diào)系統(tǒng)用管路將液壓馬達(dá)、氣-液能轉(zhuǎn)換油缸、氣路換向控制閥、后熱交換器、前罐換熱器、工作罐、高壓罐、低壓罐聯(lián)結(jié)而成。
2、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)余能回收與空調(diào)系統(tǒng)，其特征在 于系統(tǒng)中設(shè)氣一液能轉(zhuǎn)換油缸，氣一液能轉(zhuǎn)換油缸中間直徑大的部 位用于通入氣體，直徑小的部位用于通入液壓油。
3、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)余能回收與空調(diào)系統(tǒng)，其特征在 于系統(tǒng)中設(shè)高壓罐、低壓罐和工作罐并充有二氧化碳；低壓罐內(nèi)裝 吸收劑液體。其中工作罐制成管形置于內(nèi)燃機(jī)排氣道內(nèi)。
4、如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)余能回收與空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于 高壓罐與工作罐之間設(shè)置前熱交換器。
5、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)余能回收與空調(diào)系統(tǒng)，其特征在 于系統(tǒng)中設(shè)一個(gè)可以與泵轉(zhuǎn)換的液壓馬達(dá)，馬達(dá)與氣一液能轉(zhuǎn)換油 缸之間設(shè)液路控制閥。
6、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)余能回收與空調(diào)系統(tǒng)，其特征在 于氣路換向控制閥與低壓罐之間設(shè)置后熱交換器。
7、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)余能回收與空調(diào)系統(tǒng)，其特征在 于前熱交換器與高壓罐之間設(shè)置供暖控制閥。
8、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)余能回收與空調(diào)系統(tǒng)，其特征在 于前熱交換器與工作罐之間設(shè)置制冷控制閥。
全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)余能回收與空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由液壓馬達(dá)(泵)、氣—液能轉(zhuǎn)換油缸、氣路控制閥、工作罐、高壓罐、低壓罐、蓄能器、液路控制閥和調(diào)速閥組成。汽車正常行駛時(shí)打開工作罐控制閥、低壓罐控制閥、氣路控制閥和液路控制閥和調(diào)速閥，使高壓罐中的液體進(jìn)入工作罐吸收排氣的熱量變成高溫、高壓的氣體，并使該氣體交替進(jìn)入氣—液能轉(zhuǎn)換油缸左側(cè)和右側(cè)，推動(dòng)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而輸出高壓液體驅(qū)動(dòng)馬達(dá)工作，通過齒輪與變速器中間軸上的齒輪嚙合與內(nèi)燃機(jī)一起驅(qū)動(dòng)汽車行駛。減速制動(dòng)時(shí)，馬達(dá)被行駛的車輛反拖旋轉(zhuǎn)，馬達(dá)變成了泵，產(chǎn)生高壓油推動(dòng)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將低壓罐內(nèi)的氣體壓入高壓罐，將能量存儲(chǔ)到高壓罐，并在轉(zhuǎn)化成有用功的過程中實(shí)現(xiàn)給汽車制冷與供暖的效果。
文檔編號(hào)F25B27/02GK101526284SQ20081010136
公開日2009年9月9日 申請日期2008年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月5日
發(fā)明者蔡學(xué)功 申請人:蔡學(xué)功