專利名稱：車用液壓與熱力蓄能系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型車用液壓與熱力蓄能系統(tǒng)涉及的是一種利用內(nèi)燃機 余熱能量轉(zhuǎn)化為驅(qū)動液壓能的系統(tǒng)，適用于各種汽車、軌道車輛、拖 拉機、摩托車等用內(nèi)燃機作為動力源的機動車輛和用作發(fā)電的內(nèi)燃機 及船用內(nèi)燃機。
技術背景當前燃料在發(fā)動機氣缸中所發(fā)出的總熱量除了其中的20%— 45 %能轉(zhuǎn)化為有效功外，其余的熱量全部以不同方式損失掉了。傳給冷 卻介質(zhì)的熱量汽油機約為25%—30%，柴油機約為20%—25%;廢 氣帶走的熱量汽油機約為40%—45%，柴油機約為35%—40%。目 前在車輛中利用其能量的裝置有廢氣渦輪增壓系統(tǒng)和氣暖式空調(diào)系 統(tǒng)及溫差發(fā)電系統(tǒng)，但由于性價比和安全原因，目前應用還是不普遍。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型目的是針對上述不足之處提供一種車用液壓與熱力 蓄能系統(tǒng)，是一種利用內(nèi)燃機余熱能量作為液壓傳動能源的系統(tǒng)，利 用目前車輛用內(nèi)燃機和用作發(fā)電用的內(nèi)燃機的冷卻水余熱和尾氣余 熱，形成高壓蒸汽以得到高壓的液壓能，驅(qū)動液壓泵，液壓泵可以直 接輸出給車輛的傳動系，也可以回輸給發(fā)動機前端用于驅(qū)動發(fā)電機等 附件的皮帶，對于車輛用發(fā)動機還可以用來驅(qū)動空調(diào)或動力轉(zhuǎn)向等，
用作船用內(nèi)燃機也可。車用液壓與熱力蓄能系統(tǒng)采取以下方案實現(xiàn)車用液壓與熱力蓄 能系統(tǒng)包括取熱裝置、蒸汽控制閥、液壓蓄能器、蒸汽冷卻器、油壓 穩(wěn)定室、分配閥、液壓馬達(液壓泵)、增壓控制機構(gòu)。取熱裝置具 有殼體，殼體上設有壓力控制安全閥，殼體內(nèi)裝有發(fā)動機冷卻水換熱器和排氣歧管，排氣歧管外鑄有散熱肋片。發(fā)動機冷卻水換熱器裝在 取熱裝置的殼體下，排氣歧管外鑄有散熱肋片的裝在上部。在取熱裝 置殼體的內(nèi)部注有的工作介質(zhì)釆用酒精。在取熱裝置的殼體的上部設 有出氣口通向蒸汽控制閥。液壓蓄能器可設置有若干個，蒸汽控制閥 根據(jù)需要控制分別向若干個液壓蓄能器供給高壓的蒸汽。液壓蓄能器 內(nèi)設置有皮囊，液壓蓄能器被皮囊分割，上部空腔為容納液壓油，有 出口通油壓穩(wěn)定室和分配閥，下部空腔為容納高壓蒸汽，有出口通蒸 汽冷卻器和蒸汽控制閥。油壓穩(wěn)定室出口通液壓馬達，液壓馬達的出 口回分配閥。增壓控制機構(gòu)一端與蒸汽冷卻器相連通，另一端與取熱 裝置的殼體相連通，當取熱器內(nèi)的工作介質(zhì)少到一定的程度時，向取 熱器內(nèi)加入液態(tài)的工作介質(zhì)，同時取熱裝置的殼體上設有補充工作介 質(zhì)的補充口。增壓控制機構(gòu)采用液壓泵。車用液壓與熱力蓄能系統(tǒng)，取熱部分由冷卻液取熱和尾氣取熱兩 部分組成，兩部分做成一體，排氣歧管外鑄有散熱肋片，發(fā)動機冷卻 液直接進入本裝置的取熱器，工作介質(zhì)吸收發(fā)動機冷卻液的熱量汽化 后，氣液混合物接觸排氣歧管的散熱片再吸收熱量，提高溫度進入蒸 汽控制閥，由蒸汽控制閥控制供給3個液壓蓄能器高壓蒸汽；液壓蓄 能部分液壓蓄能部分由3個液壓蓄能器組成，中間由皮囊隔開，下 部通蒸汽控制閥和蒸汽冷卻室，上部通油壓穩(wěn)定室和分配閥。當蒸汽 控制閥分配來高壓蒸汽時，通蒸汽冷卻室的通道被關閉，皮囊被壓縮， 皮囊上部的油液被加壓成為高壓油，進入油壓穩(wěn)定室，油壓穩(wěn)定室出 口驅(qū)動液壓泵(液壓馬達)；當高壓油被排出以后，蒸汽分配閥關閉 通向該液壓蓄能器的通道，打開通向蒸汽冷卻室的通道，同時液壓蓄 能器的上部關閉通向油壓穩(wěn)定室的通道，打開來自分配閥的油道?？?制部分由蒸汽分配閥、分配閥和增壓控制機構(gòu)組成，保證當其中一 個液壓蓄能器在加壓時，另外一個正在冷卻工作介質(zhì)，剩下的一個已 經(jīng)冷卻好，等待進入加壓工作的過程。增壓控制機構(gòu)保證當取熱裝置 的殼體內(nèi)的工作介質(zhì)少到一定的程度時，向取熱裝置的殼體內(nèi)加入液 態(tài)的工作介質(zhì)，同時設有補充工作介質(zhì)的補充口。 本實用新型車用液壓與熱力蓄能系統(tǒng)特點1、 本實用新型用目前技術成熟的液壓驅(qū)動和液壓控制技術及改 裝的液壓蓄能器，使產(chǎn)品的開發(fā)周期短和制造可行性好。2、 充分利用發(fā)動機尾氣和冷卻水的余熱，將其轉(zhuǎn)化為驅(qū)動用的 液壓能，提高內(nèi)燃機的效率，在機動車和發(fā)電用的內(nèi)燃機中可以顯著 提高其綜合效率。3、 本裝置通過精心設計，具有體積小，重量輕，轉(zhuǎn)化效率高和 制造成本低的特點。4、 本裝置把余熱能量直接轉(zhuǎn)化為可以用來驅(qū)動的液壓能，更適 應內(nèi)燃機的使用場合。 本實用新型車用液壓與熱力蓄能系統(tǒng)是針對目前內(nèi)燃機的余熱 被白白浪費的現(xiàn)狀，主要用于適用于各種汽車、軌道車輛、拖拉機、 摩托車等機動車輛，發(fā)電用內(nèi)燃機及船用內(nèi)燃機等。

以下將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。圖1是一種利用內(nèi)燃機余熱能量轉(zhuǎn)化為驅(qū)動液壓能的系統(tǒng)示意圖。
具體實施方式
參照附圖l，車用液壓與熱力蓄能系統(tǒng)包括取熱裝置、蒸汽控制閥10、液壓蓄能器5、蒸汽冷卻器9、油壓穩(wěn)定室6、分配閥8、液 壓馬達(液壓泵)7、增壓控制機構(gòu)11。取熱裝置具有殼體3，殼體 3上設有壓力控制安全閥，殼體3內(nèi)裝有發(fā)動機冷卻水換熱器2和排 氣歧管l，排氣歧管1外鑄有散熱肋片。發(fā)動機冷卻水換熱器裝在取 熱裝置的殼體3下，排氣歧管1外鑄有散熱肋片的裝在上部。在取熱 裝置的殼體3的內(nèi)部注有的工作介質(zhì)采用酒精。在取熱裝置的殼體3 的上部設有出氣口通向蒸汽控制閥10。液壓蓄能器5可設置有若干 個，蒸汽控制閥根據(jù)需要控制分別向若干個液壓蓄能器5供給高壓的 蒸汽。液壓蓄能器內(nèi)設置有皮囊4，液壓蓄能器被皮囊4分割，上部 空腔為容納液壓油，有出口通油壓穩(wěn)定室6和分配閥8，下部空腔為 容納高壓蒸汽，有出口通蒸汽冷卻器9和蒸汽控制閥10。油壓穩(wěn)定 室6出口通液壓馬達(液壓泵)7，液壓馬達(液壓泵)7的出口回 分配閥8。增壓控制^l構(gòu)11 一端與蒸汽冷卻器9相連通，另一端與
取熱裝置的殼體3相連通，當取熱裝置的殼體內(nèi)的工作介質(zhì)少到一定的程度時，向取熱裝置的殼體內(nèi)加入液態(tài)的工作介質(zhì)，同時取熱裝置 的殼體上設有補充工作介質(zhì)的補充口。增壓控制機構(gòu)采用液壓泵。本實用新型"車用液壓與熱力蓄能系統(tǒng)"利用目前車輛用內(nèi)燃機 和用作發(fā)電用的內(nèi)燃機的冷卻水余熱和尾氣余熱，經(jīng)過設計，形成高 壓蒸汽以得到高壓的液壓能，驅(qū)動液壓泵，液壓泵可以直接輸出給車 輛的傳動系，也可以回輸給發(fā)動機前端用于驅(qū)動發(fā)電機等附件的皮 帶，對于車輛用發(fā)動機還可以用來驅(qū)動空調(diào)或動力轉(zhuǎn)向等，用作船用內(nèi)燃機也可。其工作原理如下結(jié)構(gòu)取熱裝置的殼體3內(nèi)裝有發(fā)動機 冷卻水換熱器1和排氣歧管外鑄有散熱肋片的裝置，發(fā)動機冷卻水換 熱器在下，排氣歧管外鑄有散熱肋片的裝置在上，在取熱裝置的殼體3的內(nèi)部注有工作介質(zhì)，冷卻水的溫度上升到9(TC左右時，工作介質(zhì) 開始沸騰，形成氣液混合物濺到排氣歧管的散熱肋片上，形成高壓的 蒸汽。在取熱裝置的殼體3的上部設有出氣口通向蒸汽控制閥10 (如 附圖1所示)，蒸汽控制閥根據(jù)需要控制分別向3個液壓蓄能器5供 給高壓的蒸汽，保證當向其中一個液壓蓄能器供給高壓時，另外2個 液壓蓄能器的一個已經(jīng)冷卻到位或快冷卻到位，然后向其中通過分配 閥8 (如附圖l所示)向其中注入液壓油；另一個開始冷卻。液壓蓄 能器5內(nèi)被皮囊4分割，上部空腔為容納液壓油，有出口通油壓穩(wěn)定 室(如附圖1所示)和分配闊8 (如附圖1所示)，下部空腔為容納 高壓蒸汽，有出口通蒸汽冷卻器9 (如附圖1所示)和蒸汽控制閥10 (如附圖l所示)。油壓穩(wěn)定室6出口通液壓馬達(液壓泵)7 (如附
圖l所示)，液壓馬達(液壓泵)7的出口回分配閥8(如附圖l所示)， 分配閥8控制何時向其中的液壓蓄能器5供油。如此循環(huán)工作，通過 液壓馬達(液壓泵)7輸出動力。在增壓工作機構(gòu)11中設有工作介 質(zhì)加注口和抽真空口，給維護和維修提供方便。 本實用新型車用液壓與熱力蓄能系統(tǒng)1、 本實用新型用目前技術成熟的液壓驅(qū)動和液壓控制技術及改 裝的液壓蓄能器，使產(chǎn)品的開發(fā)周期短和制造可行性好。2、 充分利用發(fā)動機尾氣和冷卻水的余熱，將其轉(zhuǎn)化為驅(qū)動用的 液壓能，提高內(nèi)燃機的效率，在機動車和發(fā)電用的內(nèi)燃機中可以顯著 提高其綜合效率。3、 本系統(tǒng)通過精心設計，具有體積小，重量輕，轉(zhuǎn)化效率高和 制造成本低的特點。4、 本系統(tǒng)把余熱能量直接轉(zhuǎn)化為可以用來驅(qū)動的液壓能，更適 應內(nèi)燃機的使用場合。本實用新型車用液壓與熱力蓄能系統(tǒng)是針對目前內(nèi)燃機的余熱 被白白浪費的現(xiàn)狀，適用于各種汽車、軌道車輛、拖拉機、摩托車等 機動車輛，發(fā)電用內(nèi)燃機及船用內(nèi)燃機等。
權(quán)利要求1、車用液壓與熱力蓄能系統(tǒng)，其特征在于包括取熱裝置、蒸汽控制閥、液壓蓄能器、蒸汽冷卻器、油壓穩(wěn)定室、分配閥、液壓馬達、增壓控制機構(gòu)；取熱裝置具有殼體，殼體內(nèi)裝有發(fā)動機冷卻水換熱器和排氣歧管，排氣歧管外鑄有散熱肋片；發(fā)動機冷卻水換熱器裝在取熱裝置的殼體下部，排氣歧管外鑄有散熱肋片的裝在取熱裝置的殼體上部，在取熱裝置殼體的內(nèi)部注有工作介質(zhì)，在取熱裝置的殼體的上部設有出氣口通向蒸汽控制閥；液壓蓄能器設置有若干個，蒸汽控制閥根據(jù)需要控制分別向若干個液壓蓄能器供給高壓的蒸汽，液壓蓄能器內(nèi)設置有皮囊，液壓蓄能器被皮囊分割，上部空腔為容納液壓油，有出口通油壓穩(wěn)定室和分配閥，下部空腔為容納高壓蒸汽，有出口通蒸汽冷卻器和蒸汽控制閥；油壓穩(wěn)定室出口通液壓馬達，液壓馬達的出口回分配閥；增壓控制機構(gòu)一端與蒸汽冷卻器相連通，另一端與取熱裝置的殼體相連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用液壓與熱力蓄能系統(tǒng)，其特征在 于殼體上設有壓力控制安全閥。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用液壓與熱力蓄能系統(tǒng)，其特征在 于在取熱裝置殼體的內(nèi)部注有的工作介質(zhì)采用酒精。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用液壓與熱力蓄能系統(tǒng)，其特征在 于增壓控制機構(gòu)采用液壓泵。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用液壓與熱力蓄能系統(tǒng)，其特征在 于取熱裝置的殼體上設有補充工作介質(zhì)的補充口。
專利摘要本實用新型車用液壓與熱力蓄能系統(tǒng)涉及的是一種利用內(nèi)燃機余熱能量轉(zhuǎn)化為驅(qū)動液壓能的系統(tǒng)，適用于各種內(nèi)燃機。包括取熱裝置、蒸汽控制閥、液壓蓄能器、蒸汽冷卻器、油壓穩(wěn)定室、分配閥、液壓馬達、增壓控制機構(gòu)；取熱裝置殼體內(nèi)裝有發(fā)動機冷卻水換熱器和排氣歧管；在取熱裝置殼體的內(nèi)注有工作介質(zhì)，取熱裝置有出口通蒸汽控制閥；蒸汽控制閥根據(jù)需要控制分別向若干個液壓蓄能器供給高壓的蒸汽，液壓蓄能器內(nèi)設置有皮囊，上部空腔為容納液壓油，與油壓穩(wěn)定室和分配閥相通，下部空腔為容納高壓蒸汽，有出口通蒸汽冷卻器和蒸汽控制閥；油壓穩(wěn)定室通液壓馬達，液壓馬達的出口回分配閥；增壓控制機構(gòu)分別與蒸汽冷卻器和取熱裝置的殼體相連通。
文檔編號B60K6/08GK201030786SQ20072003504
公開日2008年3月5日 申請日期2007年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月9日
發(fā)明者呂云嵩, 鄒政耀 申請人:呂云嵩;鄒政耀