內燃機減速能回收再利用裝置的制造方法
【專利摘要】一種增壓內燃機技術領域的減速能回收再利用裝置，包括壓氣機、渦輪、控制閥、連接管、高壓氣罐，第一控制閥布置在進氣管上并位于節氣門的上游，第四控制閥布置在排氣管、上并位于三元催化器的下游，第一連接管的兩端分別與進氣歧管、高壓氣罐相連接，第二連接管的兩端分別與排氣總管、高壓氣罐相連接，第三控制閥、第四控制閥、分別布置在第一連接管、第二連接管上。在本發明中，通過設置高壓氣罐，配合一系列閥件與控制策略，能夠實現發動機減速能回收，改善啟動性能，同時實現減速能的收集與再利用，提高能源利用效率。本發明設計合理，結構簡單，適用于增壓發動機能量回收系統的優化設計。
【專利說明】
內燃機減速能回收再利用裝置
技術領域
[0001]本發明涉及的是一種內燃機設計技術領域的能量回收裝置，特別是一種利用高壓氣罐的速能回收再利用裝置。
【背景技術】
[0002]內燃機，是一種動力機械，它是通過使燃料在機器內部燃燒，并將其放出的熱能直接轉換為動力的熱力發動機。廣義上的內燃機不僅包括往復活塞式內燃機、旋轉活塞式發動機和自由活塞式發動機，也包括旋轉葉輪式的噴氣式發動機，但通常所說的內燃機是指活塞式內燃機。活塞式內燃機以往復活塞式最為普遍。活塞式內燃機將燃料和空氣混合，在其汽缸內燃燒，釋放出的熱能使汽缸內產生高溫高壓的燃氣。燃氣膨脹推動活塞作功，再通過曲柄連桿機構或其他機構將機械功輸出，驅動從動機械工作。常見的有柴油機和汽油機，通過將內能轉化為機械能，是通過做功改變內能。現在的汽車，基本上都是以內燃機為動力的。在汽車的剎車過程中，往往會產生大量的減速能。
[0003]減速能回收與再利用能夠有效節約能源，以汽車為例，特別是在經常需要加速減速的城市路況，內燃機驅動的汽車消耗大量能源在減速(剎車)過程中，這導致汽車單位里程油耗量增大，尾氣排放增多，不利于節能減排;在汽車由靜止開始加速的過程中，目前廣泛采用的渦輪增壓系統存在明顯的渦輪遲滯現象，不利于汽車性能的發揮，不利于使發動機工作在高效的工況點，不利于實現稀薄燃燒。此外，剎車的頻繁使用會導致剎車皮與剎車片磨損，增加汽車使用成本。
【發明內容】
[0004]本發明針對上述現有技術的不足，提供了一種內燃機減速能回收再利用裝置，通過在汽車進排氣管路上增加旁通通路，配合電控單向閥件與高壓儲氣罐，實現對由內燃式發動機驅動的機械的減速能回收。
[0005]本發明是通過以下技術方案來實現的，本發明包括壓氣機進氣管、壓氣機、進氣管、節氣門、進氣歧管、進氣支管、內燃機、排氣支管、排氣總管、渦輪、排氣管、三元催化器、第一控制閥、第二控制閥、第三控制閥、第四控制閥、第一連接管、第二連接管、高壓氣罐，壓氣機進氣管的出氣口與壓氣機的進氣口相連接，進氣管的兩分別與壓氣機出氣口、進氣歧管進氣口相連接，節氣門布置在進氣管上，進氣歧管與內燃機之間通過進氣支管相連接，內燃機與排氣總管之間通過排氣支管相連接，渦輪的兩端分別與排氣總管、排氣管相連接，三元催化器布置在排氣管上，第一控制閥布置在進氣管上并位于節氣門的上游，第四控制閥布置在排氣管上并位于三元催化器的下游，第一連接管的兩端分別與進氣歧管、高壓氣罐相連接，第二連接管的兩端分別與排氣總管、高壓氣罐相連接，第三控制閥、第四控制閥分別布置在第一連接管、第二連接管上。
[0006]進一步地，在本發明中，第一控制閥、第二控制閥、第三控制閥、第四控制閥均為電磁閥，第一控制閥為單向閥，第一控制閥、第二控制閥、第三控制閥、第四控制閥均與內燃機電子控制單元相連接，在高壓氣罐布置有壓力傳感器，高壓氣罐上的壓力傳感器與內燃機電子控制單元相連接。
[0007]與現有技術相比，本發明具有如下有益效果為:本發明設計合理，結構簡單;可應用但不限于汽車、特種機器人、內燃機驅動的陸用載具等，通過設置高壓氣罐，配合一系列閥件與控制策略，實現發動機減速能回收，改善啟動性能，同時實現減速能的收集與再利用，提高能源利用效率。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明的結構不意圖；
[0009]其中:1、壓氣機進氣管，2、壓氣機，3、進氣管，4、節氣門，5、進氣歧管，6、進氣支管，
7、內燃機，8、排氣支管，9、排氣總管，10、渦輪，11、排氣管，12、三元催化器，13、第一控制閥，
14、第二控制閥，15、第三控制閥，16、第四控制閥，17、第一連接管，18、第二連接管，19、高壓氣罐。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明，本實施例以本發明技術方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0011]實施例
[0012]如圖1所示，本發明包括壓氣機進氣管1、壓氣機2、進氣管3、節氣門4、進氣歧管5、進氣支管6、內燃機7、排氣支管8、排氣總管9、渦輪10、排氣管11、三元催化器12、第一控制閥
13、第二控制閥14、第三控制閥15、第四控制閥16、第一連接管17、第二連接管18、高壓氣罐19，壓氣機進氣管I的出氣口與壓氣機2的進氣口相連接，進氣管3的兩分別與壓氣機2出氣口、進氣歧管5進氣口相連接，節氣門4布置在進氣管3上，進氣歧管5與內燃機7之間通過進氣支管6相連接，內燃機7與排氣總管9之間通過排氣支管8相連接，禍輪10的兩端分別與排氣總管9、排氣管11相連接，三元催化器12布置在排氣管11上，第一控制閥13布置在進氣管3上并位于節氣門4的上游，第四控制閥16布置在排氣管11上并位于三元催化器12的下游，第一連接管17的兩端分別與進氣歧管5、高壓氣罐19相連接，第二連接管18的兩端分別與排氣總管9、高壓氣罐19相連接，第三控制閥15、第四控制閥16分別布置在第一連接管17、第二連接管18上;第一控制閥13、第二控制閥14、第三控制閥15、第四控制閥16均為電磁閥，第一控制閥13為單向閥，第一控制閥13、第二控制閥14、第三控制閥15、第四控制閥16均與內燃機電子控制單元相連接，在高壓氣罐19布置有壓力傳感器，高壓氣罐19上的壓力傳感器與內燃機電子控制單元相連接。
[0013]在本發明的工作過程中，在汽車速度降低不需要發動機7提供能量時，發動機7停止供油，但保持離合器處于連接狀態，此時，位于排氣管11上的第四控制閥16將發動機排氣管路與發動機7的連接斷開;隨后，位于第二連接管18上的第三控制閥15迅速打開，允許流體從發動機排氣系統流入高壓氣罐19;隨后，發動機采用能量回收工況的排氣閥工作策略，排氣閥在以正常噴油發火工況為基準定義的壓縮沖程(下同)開始時打開，即在進氣閥關閉后立即打開。經過上述控制過程，正在被機械倒拖的發動機在壓縮沖程時向高壓氣罐19壓縮空氣。將發動機的這一工況定義為“能量回收工況”。
[0014]當需要發動機7維持怠速時位于第二連接管18上的第三控制閥15關閉，位于排氣管11上的第四控制閥16打開，同時發動機排氣閥采用發動機正常發火工況的工作策略工作。
[0015]當需要發動機7提高轉速、輸出較大能量時(對應機械加速情況)，安裝于第一連接管17上的第二控制閥14，依照適當早于進氣閥開啟、適當晚于進氣閥關閉的開關策略運行，對發動機7進行增壓；同時，在進氣管3上安裝第一控制閥13，僅允許流體從壓氣機2流向進氣管/高壓氣罐側，不允許流體反向流動。當安裝高壓氣罐19上的壓力傳感器感應到高壓氣罐19內壓力低于1.2bar時，安裝于第一連接管17上的第二控制閥14關閉。
【主權項】
1.一種內燃機減速能回收再利用裝置，包括壓氣機進氣管(I)、壓氣機(2)、進氣管(3)、節氣門(4)、進氣歧管(5)、進氣支管(6)、內燃機(7)、排氣支管(8)、排氣總管(9)、禍輪(10)、排氣管(11)、三元催化器(12)，壓氣機進氣管(I)的出氣口與壓氣機(2)的進氣口相連接，進氣管(3)的兩分別與壓氣機(2)出氣口、進氣歧管(5)進氣口相連接，節氣門(4)布置在進氣管(3)上，進氣歧管(5)與內燃機(7)之間通過進氣支管(6)相連接，內燃機(7)與排氣總管(9)之間通過排氣支管(8)相連接，渦輪(10)的兩端分別與排氣總管(9)、排氣管(11)相連接，三元催化器(12)布置在排氣管(11)上，其特征在于，還包括第一控制閥(13)、第二控制閥(14)、第三控制閥(15)、第四控制閥(16 )、第一連接管(17)、第二連接管(18)、高壓氣罐(19)，第一控制閥(13)布置在進氣管(3)上并位于節氣門(4)的上游，第四控制閥(16)布置在排氣管(11)上并位于三元催化器(12)的下游，第一連接管(17)的兩端分別與進氣歧管(5)、高壓氣罐(19)相連接，第二連接管(18)的兩端分別與排氣總管(9)、高壓氣罐(19)相連接，第三控制閥(15)、第四控制閥(16)分別布置在第一連接管(17)、第二連接管(18)上。2.根據權利要求1所述的內燃機減速能回收再利用裝置，其特征在于所述第一控制閥(13)、第二控制閥(14)、第三控制閥(15)、第四控制閥(16)均為電磁閥，第一控制閥(13)為單向閥，第一控制閥(13)、第二控制閥(14)、第三控制閥(15)、第四控制閥(16)均與內燃機電子控制單元相連接，在高壓氣罐(19)布置有壓力傳感器，高壓氣罐(19)上的壓力傳感器與內燃機電子控制單元相連接。
【文檔編號】F02M26/12GK106089504SQ201610445592
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月20日
【發明人】李鐵, 陳楨皓
【申請人】上海交通大學