[发明专利]一种发动机排气能量回收系统及方法

说明书

本发明公开了一种发动机排气能量回收系统，包括：设置于用于连接发动机和涡轮增压器的排气管路之间的热交换器，且热交换器内设置有冷却介质；用于与热交换器相连通的能量转换装置；用于存储能量的能量存储装置。从发动机排出的高温废气首先通过排气管路进入到热交换器内，设置于热交换器内的冷却介质在高温废气的作用下发生蒸发或沸腾，从高温废气中吸收大量的热量，并以该热量为动力，冷却介质被驱动进入到能量转换装置内，在能量转换装置内发生冷凝后转化为电能或化学能等形式的能量，通过能量存储装置对能量进行储存利用，从而有效提高了发动机的热效率。本发明还公开了一种发动机排气能量回收方法。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机排气能量回收系统及方法。

背景技术

从发动机的能量平衡来看，燃料燃烧总能量中只有少量用于动力输出，而大约35％的能量通过汽车尾气排放到大气中，因此，将发动机的排气余热能量高效转化后再利用是提高发动机总能效率的有效途径。

目前，对发动机的排气余热回收一般采用的是有机朗肯循环余热回收技术，但是，有机朗肯循环余热回收技术仅对涡轮增压器后，乃至后处理箱之后的能量进行回收，发动机废气的能量密度低，对发动机热效率的改善效果不明显。

因此，如何提供一种发动机排气能量回收系统，能够对发动机排气管中的废气能量进行回收利用，从而有效提高发动机的热效率是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种发动机排气能量回收系统，能够对发动机排气管中的废气能量进行回收利用，从而有效提高发动机的热效率。

本发明的另一目的还在于提供一种发动机排气能量回收方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种发动机排气能量回收系统，包括：

设置于用于连接发动机和涡轮增压器的排气管路之间的热交换器，且所述热交换器内设置有冷却介质；

用于与所述热交换器相连通的能量转换装置；

用于存储能量的能量存储装置。

优选的，所述热交换器为水套排气管。

优选的，还包括设置于所述能量转换装置上的节流阀，以及控制所述节流阀的控制器。

优选的，还包括设置于所述能量转换装置上的水泵，以及控制所述水泵的控制器。

优选的，所述冷却介质为冷却液。

一种发动机排气能量回收方法，应用于如上述任意一项所述的发动机排气能量回收系统内，包括：

1)从所述发动机排出的高温废气进入到所述热交换器内，所述冷却介质在所述高温废气的作用下吸收大量热量；

2)所述冷却介质进入到所述能量转换装置内发生冷凝，转化成电能或化学能进行存储利用；冷却后的所述高温废气进入到涡轮增压器内。

由以上技术方案可以看出，从发动机排出的高温废气首先通过排气管路进入到热交换器内，设置于热交换器内的冷却介质在高温废气的作用下发生蒸发或沸腾，从高温废气中吸收大量的热量，并以该热量为动力，冷却介质被驱动进入到能量转换装置内，在能量转换装置内发生冷凝后转化为电能或化学能等形式的能量，通过能量存储装置对能量进行储存利用，从而有效提高了发动机的热效率；从能量转换装置内流出的冷却介质再次进入到热交换器内，从而实现冷却介质的循环；高温废气经过冷却介质冷却后通过排气管路进入到涡轮增压器内，从而有效解决了涡轮增压器涡前排温过高的问题。

附图说明