專利名稱：廢氣渦輪發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)附屬的發(fā)電機(jī)，尤指一種利用廢氣渦輪推動(dòng)而進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
從目前汽車所用發(fā)動(dòng)機(jī)的熱平衡來(lái)看，用于動(dòng)力輸出的功率一般只占燃油燃燒總熱量的3(Γ45% (柴油機(jī))或2(Γ30% (汽油機(jī))。以廢熱形式排出車外的能量占燃燒總能量的55% 70% (柴油機(jī))或7(Γ80% (汽油機(jī))，主要包括水箱中冷卻水散熱帶走的熱量和排氣管排放尾氣帶走的熱量。由此可見(jiàn)，汽車內(nèi)燃機(jī)的燃油燃燒所產(chǎn)生的大部分能量均被排出汽車之外而浪費(fèi)掉了。目前提出利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣能量的廢氣渦輪增壓技術(shù)，當(dāng)然是一項(xiàng)很好的利用排氣余能的技術(shù)，且已經(jīng)達(dá)到產(chǎn)業(yè)化程度，柴油機(jī)的廢氣渦輪增壓技術(shù)相對(duì)成熟，汽油機(jī)的廢氣渦輪增壓也在廣泛推廣當(dāng)中。目前汽車所需要的電源(用于照明、點(diǎn)火、音響、啟動(dòng)、電子電器用電等)均是由發(fā)電機(jī)發(fā)電提供，多余的電能會(huì)向隨車蓄電池充電，補(bǔ)充蓄電池電能。眾所周知，發(fā)電機(jī)靠通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力線而工作，把機(jī)械能(動(dòng)能)轉(zhuǎn)換為電能。目前汽車發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，是靠曲軸前端的皮帶輪來(lái)驅(qū)動(dòng)的，也就是燃料燃燒所轉(zhuǎn)換的動(dòng)能(這部分動(dòng)能非常寶貴，主要推動(dòng)汽車行駛)，這種驅(qū)動(dòng)方式，最大的缺點(diǎn)就是浪費(fèi)了曲軸的動(dòng)能資源。浪費(fèi)燃油，浪費(fèi)能源，并產(chǎn)生尾氣排放，不利于環(huán)保。如果能設(shè)計(jì)一種采用廢氣渦輪驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)，即沒(méi)有取發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上面的動(dòng)能，又節(jié)約能源，有利于環(huán)保，還可以廢氣利用，提高燃料消耗的效率，將是一種有著許多優(yōu)勢(shì)和前景的汽車發(fā)電機(jī)，本案由此而產(chǎn)生。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種利用廢氣渦輪推動(dòng)而進(jìn)行發(fā)電的廢氣渦輪發(fā)電機(jī)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是—種廢氣渦輪發(fā)電機(jī)，包括渦殼、廢氣渦輪、發(fā)電機(jī)定子、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、永磁體、轉(zhuǎn)軸以及殼體；所述渦殼設(shè)有進(jìn)氣口與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管相連通；所述的廢氣渦輪安裝在該渦殼內(nèi)，該廢氣渦輪與所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子共同設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸上，該發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子外周設(shè)有轉(zhuǎn)子繞組；所述的發(fā)電機(jī)定子則位于所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子外側(cè)，其上固定所述的永磁體；所述的殼體用以固定并罩設(shè)轉(zhuǎn)軸及定子、轉(zhuǎn)子。所述的渦殼上設(shè)有與汽車排氣管相連通的旁通路，該旁通路上設(shè)有受單片機(jī)控制啟閉的旁通閥。所述殼體上設(shè)計(jì)有連通發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系和轉(zhuǎn)軸上軸承的潤(rùn)滑油道。所述殼體上設(shè)計(jì)有連通發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻水道。采用上述方案后，本實(shí)用新型具有下述優(yōu)點(diǎn)[0012]I、改變了發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的模式，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管的廢氣渦輪與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子同軸，采用廢氣渦輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子切割定子上永磁體的磁力線而發(fā)電，利用了排氣管渦輪的熱效應(yīng)，達(dá)到提高熱效率利用，節(jié)約燃油、保護(hù)環(huán)境的目的。2、在渦殼上設(shè)計(jì)有旁通閥，當(dāng)發(fā)電機(jī)已經(jīng)工作多時(shí)，已經(jīng)給蓄電池充電良久，蓄電池電壓高、充電足夠的時(shí)候，由單片機(jī)控制，開(kāi)啟廢氣渦輪的旁通閥，此時(shí)廢氣不通過(guò)渦輪，而直接排入排氣管，渦輪不驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，即不發(fā)電，不向蓄電池充電。

圖I是本實(shí)用新型的剖視圖；圖2是本實(shí)用新型的俯視圖；圖3是本實(shí)用新型的左視圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。本實(shí)用新型所揭示的是一種廢氣渦輪發(fā)電機(jī)，如圖I至圖3所示，為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例。所述的廢氣渦輪發(fā)電機(jī)主要包括渦殼I、廢氣渦輪2、發(fā)電機(jī)定子3、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子4、永磁體5、轉(zhuǎn)軸6以及殼體7。其中所述渦殼I設(shè)有進(jìn)氣口 11與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管(圖中未示出)相連通。所述的廢氣渦輪2安裝在所述渦殼I內(nèi)，該廢氣渦輪2與所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子4共同設(shè)置在所述的轉(zhuǎn)軸6上，該發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子4外周設(shè)有轉(zhuǎn)子繞組。所述的發(fā)電機(jī)定子3則位于所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子4外側(cè)，其上固定有所述的永磁體5。所述的殼體7用以固定并罩設(shè)轉(zhuǎn)軸及定子、轉(zhuǎn)子。本實(shí)用新型的工作原理為當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，排氣歧管排出的高溫高壓高速的尾氣由渦殼I的進(jìn)氣口 11進(jìn)入到渦殼I內(nèi)，打到廢氣渦輪2的葉片上，從而驅(qū)動(dòng)廢氣渦輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)熱能和動(dòng)能轉(zhuǎn)換為廢氣渦輪2旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能；廢氣渦輪2旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)軸6帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子4 一起旋轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子4在永磁體5所產(chǎn)生的磁場(chǎng)中切割磁力線的時(shí)候，轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并持續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電，將對(duì)外輸出電能，再經(jīng)過(guò)電壓調(diào)節(jié)器(圖中未示出)對(duì)電壓值進(jìn)行調(diào)節(jié)后，向用電設(shè)備供電或者向蓄電池充電。進(jìn)一步的，所述的渦殼I上設(shè)有直接與汽車排氣管(圖中未示出)相連通的旁通路12，該旁通路12上設(shè)有受單片機(jī)控制啟閉的旁通閥13。當(dāng)發(fā)電機(jī)已經(jīng)工作多時(shí)，已經(jīng)給蓄電池充電良久，蓄電池電壓高、充電足夠的時(shí)候，由單片機(jī)控制，開(kāi)啟所述的旁通閥13，由于廢氣渦輪處阻力較大，因此廢氣將不通過(guò)廢氣渦輪2，而直接由旁通路12排入排氣管，廢氣渦輪2不驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，即不發(fā)電，不向蓄電池充電。本實(shí)用新型在殼體7上設(shè)計(jì)有連通發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系(圖中未示出)和轉(zhuǎn)軸6上的軸承61的潤(rùn)滑油道71，靠發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系的機(jī)油對(duì)廢氣渦輪的軸承61進(jìn)行潤(rùn)滑，建立潤(rùn)滑油膜，使得軸承被懸浮在潤(rùn)滑油膜中，變固體摩擦為液體摩擦，大大降低了渦輪軸承的磨損，提高了渦輪的使用壽命。本實(shí)用新型還在殼體7上設(shè)計(jì)有連通發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)(圖中未示出)冷卻水道72，依靠發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻水對(duì)廢氣渦輪進(jìn)行冷卻，確保廢氣渦輪的軸承溫度適當(dāng)，不會(huì)因溫度過(guò)高而燒壞軸承。定子采用永磁體的好處是，當(dāng)駕駛員關(guān)閉鑰匙開(kāi)關(guān)后，磁場(chǎng)繼續(xù)存在，使得發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，阻力較大，從而使轉(zhuǎn)軸6盡快的停止運(yùn)轉(zhuǎn)，起到保護(hù)軸承的作用(因?yàn)榇藭r(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑、冷卻系統(tǒng)都不工作，廢氣渦輪的潤(rùn)滑和冷卻也是不工作的)。
權(quán)利要求1.ー種廢氣渦輪發(fā)電機(jī)，其特征在于包括渦殼、廢氣渦輪、發(fā)電機(jī)定子、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、永磁體、轉(zhuǎn)軸以及殼體；所述渦殼設(shè)有進(jìn)氣ロ與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管相連通；所述的廢氣渦輪安裝在該渦殼內(nèi)，該廢氣渦輪與所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子共同設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸上，該發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子外周設(shè)有轉(zhuǎn)子繞組；所述的發(fā)電機(jī)定子則位于所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子外側(cè)，其上固定所述的永磁體；所述的殼體用以固定并罩設(shè)轉(zhuǎn)軸及定子、轉(zhuǎn)子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣渦輪發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的渦殼上設(shè)有與汽車排氣管相連通的旁通路，該旁通路上設(shè)有受單片機(jī)控制啟閉的旁通閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣渦輪發(fā)電機(jī)，其特征在于所述殼體上設(shè)計(jì)有連通發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系和轉(zhuǎn)軸上軸承的潤(rùn)滑油道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣渦輪發(fā)電機(jī)，其特征在于所述殼體上設(shè)計(jì)有連通發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻水道。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種廢氣渦輪發(fā)電機(jī)，包括渦殼、廢氣渦輪、發(fā)電機(jī)定子、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、永磁體、轉(zhuǎn)軸以及殼體；所述渦殼設(shè)有進(jìn)氣口與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管相連通；所述的廢氣渦輪安裝在該渦殼內(nèi)，該廢氣渦輪與所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子共同設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸上，該發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子外周設(shè)有轉(zhuǎn)子繞組；所述的發(fā)電機(jī)定子則位于所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子外側(cè)，其上固定所述的永磁體；所述的殼體用以固定并罩設(shè)轉(zhuǎn)軸及定子、轉(zhuǎn)子。該發(fā)電機(jī)改變汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)發(fā)電的模式，采用廢氣渦輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子切割定子上永磁體的磁力線而發(fā)電，利用了排氣管渦輪的熱效應(yīng)，達(dá)到提高效率，節(jié)約燃油、保護(hù)環(huán)境的目的。
文檔編號(hào)F01N5/04GK202417664SQ201120543390
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者向鐵明, 周光星, 周水庭, 李進(jìn)宇 申請(qǐng)人:廈門理工學(xué)院