一種汽車發(fā)動機排氣熱量回收裝置及回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車發(fā)動機排氣熱量回收裝置及回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]燃油產(chǎn)生的能量中，通常有30%的能量被排氣帶走，因此，回收排氣熱量對提升發(fā)動機燃油效率、降低油耗有著重要意義。
[0003]為了達到較好的運行條件，汽車啟動后發(fā)動機有一個暖機過程。發(fā)動機暖機完成前，由于發(fā)動機溫度低，潤滑油粘度低，運動機構(gòu)摩擦阻力大，運行不平穩(wěn)，并且缸內(nèi)燃燒質(zhì)量差，需增加噴油量來防止熄火，較多的噴油及低的排氣溫度，導(dǎo)致初始排放差，通常會增加催化劑貴金屬含量。因此，加快發(fā)動機升溫速度，減少發(fā)動機的暖機時間，可降低油耗，改善排放及降低成本。
[0004]CN10451460IA公開了一種用于混合動力車輛的廢熱回收的方法和系統(tǒng)，其回收排氣熱量，并用來減少發(fā)動機的暖機時間和產(chǎn)生電力，但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高，并且該系統(tǒng)會導(dǎo)致發(fā)動機冷啟動過程中出現(xiàn)排氣惡化、催化劑起燃時間長等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、回收方便的汽車發(fā)動機排氣熱量回收裝置及回收方法，以加快發(fā)動機的暖機速度，降低油耗、改善排放。
[0006]本發(fā)明所述的汽車發(fā)動機排氣熱量回收裝置，包括換熱器，還包括儲液壺、調(diào)溫器、發(fā)動機出水座、第一、第二管接頭和第一、第二、第三膠管；所述換熱器布置在三元催化器與排氣冷端之間的排氣管的外側(cè)，換熱器的一端通過第一管接頭接第一膠管的一端，第一膠管的另一端接儲液壺的上部，換熱器的另一端通過第二管接頭接第二膠管的一端，第二膠管的另一端接調(diào)溫器的一端，調(diào)溫器的另一端通過第三膠管接儲液壺的下部，調(diào)溫器安裝在發(fā)動機出水座上，且能夠與發(fā)動機出水座連通。儲液壺、調(diào)溫器和發(fā)動機出水座都為發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的一部分。換熱器通過第一管接頭、第一膠管與儲液壺連通，儲液壺可通過第三膠管、調(diào)溫器、第二膠管、第二管接頭與換熱器連通，發(fā)動機出水座可通過調(diào)溫器、第二膠管、第二管接頭與換熱器連通。
[0007]采用上述回收裝置進行發(fā)動機排氣熱量回收的方法為:
當(dāng)冷卻液的溫度低于調(diào)溫器動作溫度時，調(diào)溫器關(guān)閉儲液壺內(nèi)的冷卻液流向換熱器的通道，調(diào)溫器連通發(fā)動機出水座內(nèi)的冷卻液流向換熱器的通道(即調(diào)溫器連通發(fā)動機出水座與換熱器)，此時由于發(fā)動機出水座內(nèi)的冷卻液與儲液壺內(nèi)的冷卻液存在壓差，在壓差的作用下，發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的冷卻液源源不斷的從發(fā)動機出水座流出，經(jīng)過換熱器流向儲液壺，再次進入發(fā)動機冷卻系統(tǒng)循環(huán)，高溫的排氣管外側(cè)對流過的冷卻液進行加熱(即換熱器不斷吸收高溫的排氣管的熱量并加熱冷卻液)，使冷卻液回收排氣熱量而快速升溫，升溫后的冷卻液再與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的低溫冷卻液混合，逐步提高冷卻液的溫度，進行暖機，從而加快了暖機速度，縮短了暖機時間；
當(dāng)冷卻液的溫度達到調(diào)溫器的動作溫度(即發(fā)動機達到理想工作溫度)時，調(diào)溫器關(guān)閉發(fā)動機出水座內(nèi)的冷卻液流向換熱器的通道，調(diào)溫器連通儲液壺內(nèi)的冷卻液流向換熱器的通道，此時換熱器內(nèi)的冷卻液與儲液壺內(nèi)的冷卻液的壓差消失，冷卻液流動速度降低，換熱量大大減少，由于排氣管外側(cè)溫度高，其仍然會向換熱器傳熱，從而引起冷卻液的密度差，產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象，換熱器內(nèi)的冷卻液不會停止流動，而會以較低的速度進行流動，低速的流動可以防止換熱器局部過熱，防止冷卻液沸騰，起到保護換熱器的作用。
[0008]本發(fā)明回收排氣管的熱量并用來暖機，其加快了暖機速度，縮短了暖機時間，降低了油耗，改善了排放，同時其結(jié)構(gòu)簡單、回收方便、質(zhì)量可靠。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中，1-換熱器、2-儲液壺、3-調(diào)溫器、4-發(fā)動機出水座、5-第一管接頭、6-第二管接頭、7-第一膠管、8-第二膠管、9-第三膠管、10-排氣管、11-三元催化器、12-排氣冷端。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細說明。
[0012]如圖1所示的汽車發(fā)動機排氣熱量回收裝置，包括換熱器1、儲液壺2、調(diào)溫器3、發(fā)動機出水座4、第一管接頭5、第二管接頭6、第一膠管7、第二膠管8和第三膠管9。換熱器I布置在三元催化器11與排氣冷端12之間的排氣管10的外側(cè)，換熱器I的一端通過第一管接頭5接第一膠管7的一端，第一膠管7的另一端接儲液壺2的上部，換熱器I的另一端通過第二管接頭6接第二膠管8的一端，第二膠管8的另一端接調(diào)溫器3的一端，調(diào)溫器3的另一端通過第三膠管9接儲液壺2的下部，調(diào)溫器3安裝在發(fā)動機出水座4上，調(diào)溫器3能夠與發(fā)動機出水座4連通。儲液壺1、調(diào)溫器3和發(fā)動機出水座4都為發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的一部分。換熱器I通過第一管接頭5、第一膠管7與儲液壺2連通，儲液壺2可通過第三膠管9、調(diào)溫器3、第二膠管8、第二管接頭6與換熱器I連通，發(fā)動機出水座4可通過調(diào)溫器3、第二膠管8、第二管接頭6與換熱器I連通。
[0013]采用上述回收裝置進行發(fā)動機排氣熱量回收的方法為:
當(dāng)冷卻液的溫度低于調(diào)溫器3動作溫度時，調(diào)溫器3關(guān)閉儲液壺2內(nèi)的冷卻液流向換熱器I的通道，調(diào)溫器3連通發(fā)動機出水座4內(nèi)的冷卻液流向換熱器I的通道(即發(fā)動機出水座4通過調(diào)溫器3、第二膠管8、第二管接頭6與換熱器I連通)，此時由于發(fā)動機出水座4內(nèi)的冷卻液與儲液壺2內(nèi)的冷卻液存在壓差，在壓差的作用下，發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的冷卻液源源不斷的從發(fā)動機出水座4流出，經(jīng)過調(diào)溫器3、第二膠管8、第二管接頭6流向換熱器1，再經(jīng)過第一管接頭5、第一膠管7流向儲液壺2，進入發(fā)動機冷卻系統(tǒng)循環(huán)，高溫的排氣管10外側(cè)對流過的冷卻液進行加熱(即換熱器I不斷吸收高溫的排氣管10的熱量并加熱冷卻液)，使冷卻液回收排氣熱量而快速升溫，升溫后的冷卻液再與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的低溫冷卻液混合，逐步提高冷卻液的溫度，進行暖機，從而加快了暖機速度，縮短了暖機時間。
[0014]當(dāng)冷卻液的溫度達到調(diào)溫器3的動作溫度(即發(fā)動機達到理想工作溫度)時，調(diào)溫器3關(guān)閉發(fā)動機出水座4內(nèi)的冷卻液流向換熱器I的通道，調(diào)溫器3連通儲液壺2內(nèi)的冷卻液流向換熱器I的通道(即儲液壺2通過第三膠管9、調(diào)溫器3、第二膠管8、第二管接頭6與換熱器I連通)，此時換熱器I內(nèi)的冷卻液與儲液壺4內(nèi)的冷卻液的壓差消失，冷卻液流動速度降低，換熱量大大減少。由于排氣管10外側(cè)溫度高，其仍然會向換熱器I傳熱，從而引起冷卻液的密度差，產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象，換熱器I內(nèi)的冷卻液不會停止流動，而會以較低的速度從換熱器I流出，經(jīng)過第一管接頭5、第一膠管7流向儲液壺2，再經(jīng)過第三膠管9、調(diào)溫器
3、第二膠管8、第二管接頭6流回換熱器1，低速的流動可以防止換熱器I局部過熱，防止冷卻液沸騰，起到保護換熱器I的作用。
【主權(quán)項】
1.一種汽車發(fā)動機排氣熱量回收裝置，包括換熱器(1)，其特征在于:還包括儲液壺(2)、調(diào)溫器(3)、發(fā)動機出水座(4)、第一、第二管接頭(5、6)和第一、第二、第三膠管(7、8、9);所述換熱器(I)布置在三元催化器(11)與排氣冷端(12)之間的排氣管(10)的外側(cè)，換熱器的一端通過第一管接頭(5)接第一膠管(7)的一端，第一膠管的另一端接儲液壺(2)的上部，換熱器的另一端通過第二管接頭(6)接第二膠管(8)的一端，第二膠管(8)的另一端接調(diào)溫器(3)的一端，調(diào)溫器的另一端通過第三膠管(9)接儲液壺(2)的下部，調(diào)溫器(3)安裝在發(fā)動機出水座(4 )上，且能夠與發(fā)動機出水座(4 )連通。2.采用如權(quán)利要求1所述的回收裝置進行發(fā)動機排氣熱量回收的方法為: 當(dāng)冷卻液的溫度低于調(diào)溫器(3)動作溫度時，調(diào)溫器(3)關(guān)閉儲液壺(2)內(nèi)的冷卻液流向換熱器(I)的通道，調(diào)溫器連通發(fā)動機出水座(4)內(nèi)的冷卻液流向換熱器(I)的通道，在壓差作用下，發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的冷卻液從發(fā)動機出水座(4)流出，經(jīng)過換熱器(I)流向儲液壺(2)，換熱器(I)不斷吸收高溫的排氣管(10)的熱量并加熱冷卻液，使冷卻液回收排氣熱量而快速升溫，升溫后的冷卻液再與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的低溫冷卻液混合，逐步提高冷卻液的溫度，進行暖機； 當(dāng)冷卻液的溫度達到調(diào)溫器(3)的動作溫度時，調(diào)溫器(3)關(guān)閉發(fā)動機出水座(4)內(nèi)的冷卻液流向換熱器(I)的通道，調(diào)溫器連通儲液壺(2)內(nèi)的冷卻液流向換熱器(I)的通道，此時壓差消失，冷卻液流動速度降低，排氣管(10)外側(cè)仍然會向換熱器(I)傳熱，引起冷卻液的密度差，產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象，換熱器(I)內(nèi)的冷卻液以較低的速度流動。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車發(fā)動機排氣熱量回收裝置及回收方法，所述回收裝置包括換熱器、儲液壺、調(diào)溫器、發(fā)動機出水座、第一、第二管接頭和第一、第二、第三膠管；所述換熱器的一端通過第一管接頭接第一膠管的一端，第一膠管的另一端接儲液壺的上部，換熱器的另一端通過第二管接頭接第二膠管的一端，第二膠管的另一端接調(diào)溫器的一端，調(diào)溫器的另一端通過第三膠管接儲液壺的下部，調(diào)溫器安裝在發(fā)動機出水座上，且能夠與發(fā)動機出水座連通；所述回收方法為：當(dāng)冷卻液的溫度低于調(diào)溫器動作溫度時，進行暖機；當(dāng)冷卻液的溫度達到調(diào)溫器的動作溫度時，冷卻液緩慢流動。其結(jié)構(gòu)簡單、回收方便，能加快發(fā)動機的暖機速度，降低油耗、改善排放。<b><u /></b>
【IPC分類】F02N19/10, F01N5/02
【公開號】CN105201606
【申請?zhí)枴緾N201510638011
【發(fā)明人】卿輝斌, 楊勇, 顧小波, 尹強, 鄧偉, 向以軒, 曾慶強, 瞿尚勝
【申請人】重慶長安汽車股份有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月30日