[发明专利]车辆废热回收冷却优化

说明书

发动机冷却系统包括发动机冷却回路，该发动机冷却回路包括构造成使发动机冷却剂流体在通过其间循环的第一泵。沿着发动机冷却回路定位在发动机下游和车辆冷却组装区域外部的远程冷却剂散热器构造成将热量从发动机冷却剂流体传递到空气。冷却剂热交换器沿着发动机冷却回路与远程冷却剂散热器并联定位。废热回收系统包括工作流体回路，该工作流体回路包括第二泵。冷却剂热交换器沿着工作流体回路定位并构造成将热量从发动机冷却剂流体传递到工作流体。膨胀器构造成将来自从发动机冷却流体传递的工作流体的热量的能量转换成机械能。位于膨胀器下游的冷凝器构造成冷却工作流体。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年10月24日提交的美国临时专利申请号为62/412,005的优先权的权益，其内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开一般涉及内燃发动机系统的冷却系统的领域。

背景技术

在运行中，内燃机通过排气、发动机冷却系统、增压空气冷却系统等将热能排放到外部环境中。不用于执行有用功的排放的热能通常称为“废热”。废热回收(“WHR”)系统捕获一部分废热以执行有用功，例如通过联接到发电机的膨胀器(例如，涡轮机)产生电能。一些WHR系统使用朗肯循环(“RC”)。RC是热力学过程，其中热量传递到RC电路中的工作流体。将工作流体泵送到锅炉中，在锅炉中蒸发。蒸汽通过膨胀器然后通过冷凝器，在冷凝器中蒸汽冷凝回流体。膨胀器可以驱动发电机以产生电能。有机朗肯循环(“ORC”)是工作流体是有机的高分子量流体的RC，其液相-气相变化的温度低于水的温度。这种流体允许相对于其他RC系统从相对较低的温度源回收热量。

发明内容

在各种实施例中，一种系统包括发动机冷却系统，包括发动机冷却回路。发动机冷却回路包括第一泵，该第一泵构造成使发动机冷却剂流体通过发动机冷却回路循环。远程冷却剂散热器沿着发动机冷却回路定位在发动机的下游并且定位在车辆冷却组装区域的外部。远程冷却剂散热器构造成将热量从发动机冷却剂流体传递到流过远程冷却剂散热器的空气。冷却剂热交换器沿着发动机冷却回路与远程冷却剂散热器并联以及在发动机上游定位。废热回收系统包括工作流体回路，该工作流体回路包括第二泵，该第二泵构造成使工作流体通过工作流体回路循环。冷却剂热交换器沿着工作流体回路定位并构造成将热量从发动机冷却剂流体传递到工作流体。膨胀器沿着工作流体回路定位在冷却剂热交换器下游。膨胀器构造成将来自从发动机冷却流体传递的工作流体的热量的能量转换成机械能。冷凝器沿着工作流体回路定位在膨胀器下游。冷凝器构造成冷却工作流体。

在各种其他实施例中，车辆系统包括发动机舱和定位在发动机舱中的发动机。发动机冷却系统包括发动机冷却回路，该发动机冷却回路包括构造成使发动机冷却剂流体通过发动机冷却回路循环的第一泵。冷却剂热交换器沿着发动机冷却回路定位在发动机上游。冷却剂热交换器构造成从朗肯废热回收系统接收工作流体并将热量从发动机冷却剂流体传递到工作流体。

在各种其他实施例中，发动机冷却系统包括发动机冷却回路，该发动机冷却回路包括第一泵，该第一泵构造成使发动机冷却剂流体通过发动机冷却回路循环。冷却剂热交换器沿着发动机冷却回路定位在发动机上游。冷却剂热交换器构造成从朗肯废热回收系统接收工作流体并将热量从发动机冷却剂流体传递到工作流体。

附图说明

在以下附图和描述中阐述了一个或多个实施方式的细节。从说明书、附图和权利要求中，本公开的其他公开的特征、方面和优点将变得显而易见。

图1是示出根据示例实施例的车辆系统的示意图。

图2是示出根据示例实施例的包括增压空气冷却器旁路的车辆系统的示意图。

图3是示出根据示例实施例的包括在增压空气冷却器下游的膨胀器旁路的车辆系统的示意图。

图4是示出根据示例实施例的包括在冷却剂热交换器下游的膨胀器旁路的车辆系统的示意图。