專利名稱：內(nèi)燃發(fā)動機新型中冷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種內(nèi)燃發(fā)動機進氣裝置，具體地涉及一種用于內(nèi)燃發(fā)動機進氣冷卻的內(nèi)燃發(fā)動機新型中冷器。
背景技術(shù)：
目前世界上最優(yōu)秀的柴油發(fā)動機，用于做功的熱能只占燃燒能量的40％左右，60％熱能則通過排氣管(尾氣)、散熱水和熱輻射白白的消耗，不但浪費能源，而且使我們賴以生存的地球負(fù)擔(dān)越來越重。無數(shù)發(fā)動機的尾氣直接排向大氣層，使地球表面溫度日漸增高。排氣管尾氣消耗熱量，占整個柴油發(fā)動機的30％左右。
而發(fā)動機進氣溫度越低，空氣中含氧量就越大，空氣密度也增大，在燃燒過程中的燃燒效力就越好。但目前發(fā)動機為了增加氣缸空氣供應(yīng)量和供氣壓力，通常采用增壓器對進入氣缸的空氣進行增壓，進入空氣由于增壓及發(fā)動機體的加熱，溫度都比較高，被增壓器增壓后出來的氣體溫度一般在110℃-150℃之間。因此為了提高功率使燃燒更充分，都使用了中冷器，目前采用如下兩種中冷方式A、水對空氣中冷利用發(fā)動機散熱水對空氣進行冷卻，由于冷卻水在發(fā)動機工作時，水溫在85℃～95℃之間，進入氣缸的空氣溫度均在70℃～90℃以上。B、空空中冷，利用水箱前風(fēng)扇對進入氣缸的空氣進行中冷，這種中冷的效果較佳，冷卻空氣溫度比水要低，所以進入氣缸溫度在40℃～60℃之間。經(jīng)這兩種中冷方式的中冷器冷卻之后的空氣溫度仍然較高。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于針對上述問題提供一種利用發(fā)動機尾氣余熱把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閮鏊?，既能降低發(fā)動機的排氣溫度，減少對大氣層的熱輻射，又能對發(fā)動機進氣系統(tǒng)進行冷卻，從而增加進入氣缸內(nèi)氣體含氧量和增加進入氣缸空氣密度的內(nèi)燃發(fā)動機新型中冷器。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是一種內(nèi)燃發(fā)動機新型中冷器，包括進氣管和環(huán)繞進氣管的冷卻裝置，所述冷卻裝置為水循環(huán)冷卻裝置，該水循環(huán)冷卻裝置由冷卻水罐和連接于冷卻水罐兩側(cè)的循環(huán)水管構(gòu)成；該中冷器還包括溴化鋰制冷系統(tǒng)，該溴化鋰制冷系統(tǒng)包括發(fā)生器、冷凝器和蒸發(fā)吸收器，發(fā)動機的排氣管穿過所述發(fā)生器，而冷卻裝置的循環(huán)水管則連接于蒸發(fā)吸收器水管兩端。
所述發(fā)生器由真空的腔室和穿過所述腔室的熱管構(gòu)成，所述冷凝器由真空的容器和穿過所述容器的冷卻水管構(gòu)成，所述蒸發(fā)吸收器由真空的罐體和穿過所述罐體的蒸發(fā)水管構(gòu)成；其中所述發(fā)生器熱管串連在發(fā)動機的排氣管中，而發(fā)生器腔室上設(shè)有三個引出端，腔室上部的水蒸氣輸出端連接于所述冷凝器的容器，腔室下部的溴化鋰濃溶液輸出端連接于所述蒸發(fā)吸收器的溴化鋰溶液輸入端，而腔室的溴化鋰稀溶液輸入端則通過溴化鋰稀溶液管道連接于所述蒸發(fā)吸收器的溴化鋰溶液輸出端，在溴化鋰稀溶液管道上設(shè)有溶液泵；所述冷凝器的冷卻水管連接于與底架水箱連通的水管，水管上設(shè)有水泵，通過水泵將散熱水送回底架水箱，帶走制冷系統(tǒng)多余熱量，而連接于冷凝器容器的冷凝水輸出端則與蒸發(fā)吸收器的噴淋輸入端連接。在所述溴化鋰稀溶液管道上還設(shè)有流量調(diào)節(jié)裝置。
在溴化鋰制冷系統(tǒng)中還可連接有真空泵。以保持制冷系統(tǒng)中的真空度，保證制冷效果。所述真空泵可以連接在所述蒸發(fā)吸收器的罐體上。
在所述循環(huán)水管上可設(shè)有冷凍水循環(huán)泵，強制冷凍水循環(huán)，對發(fā)動機進氣冷卻效果更好。
所述冷凝器安裝在發(fā)動機底座水箱上，底座水箱通過水管連接于水箱散熱器，在散熱器和底座水箱之間還散熱水泵。所述散熱水泵可直接從底架水箱抽水通過散熱管利用發(fā)動機風(fēng)扇帶走底架冷卻水箱多余熱量。
由于本實用新型在中冷器中采用了溴化鋰制冷系統(tǒng)，并且制冷系統(tǒng)的發(fā)生器串連排氣管中，利用排氣管作為熱源使溴化鋰制冷系統(tǒng)產(chǎn)生冷凍水，冷卻進入發(fā)動機的空氣，從而增加進入氣缸內(nèi)氣體含氧量和進入氣缸氣體密度，既能將柴油發(fā)動機尾氣排放的熱能充分利用，有效節(jié)省能源，有效減少排氣溫度，又能提高發(fā)動機功率達到節(jié)能、增加功率的結(jié)果。


圖1為本實用新型內(nèi)燃發(fā)動機新型中冷器的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型中冷器布置示意圖。
圖中
1.進氣管 2.冷卻水罐 3.循環(huán)水管 4.發(fā)生器 5.冷凝器6.蒸發(fā)吸收器 7.排氣管 8.真空泵 9.冷凍水循環(huán)泵10.溴化鋰稀溶液管道 11.蒸發(fā)水管 12.溶液泵13.溴化鋰濃溶液管道 14.冷卻水管15.水箱 16.水管 17.水泵 18.水蒸氣管道19.冷凝水管 20、底架水箱散熱器具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。
如圖1和圖2所示，本實用新型的內(nèi)燃發(fā)動機新型中冷器，包括進氣管1和環(huán)繞進氣管1的冷卻裝置，所述冷卻裝置為水循環(huán)冷卻裝置，該水循環(huán)冷卻裝置由冷卻水罐2和連接于冷卻水罐2兩側(cè)的循環(huán)水管3構(gòu)成；該中冷器還包括溴化鋰制冷系統(tǒng)，該溴化鋰制冷系統(tǒng)包括發(fā)生器4、冷凝器5和蒸發(fā)吸收器6，發(fā)動機的排氣管7穿過所述發(fā)生器4，以尾氣作為熱源，而冷卻裝置的循環(huán)水管3則連接于蒸發(fā)吸收器6蒸發(fā)水管11兩端。
所述發(fā)生器4由真空的腔室和穿過所述腔室的熱管構(gòu)成，所述冷凝器5由真空的容器和穿過所述容器的冷卻水管14構(gòu)成，所述蒸發(fā)吸收器6由真空的罐體和穿過所述罐體的蒸發(fā)水管11構(gòu)成；其中所述發(fā)生器4熱管串連于發(fā)動機的排氣管7中，而發(fā)生器4腔室上設(shè)有三個引出端，腔室上部的水蒸氣輸出端通過水蒸氣管道18連接于所述冷凝器5的容器，腔室下部的溴化鋰濃溶液輸出端通過溴化鋰濃溶液管道13連接于所述蒸發(fā)吸收器6的溴化鋰溶液輸入端，而腔室的溴化鋰稀溶液輸入端則通過溴化鋰稀溶液管道10連接于所述蒸發(fā)吸收器的溴化鋰溶液輸出端，溴化鋰稀溶液管道10上設(shè)有溶液泵12，在所述溴化鋰稀溶液管道10上還可設(shè)有流量調(diào)節(jié)裝置(圖中省略)；所述冷凝器5的冷卻水管14連接于與底架水箱15連通的水管16，水管16上設(shè)有水泵17，而連接于冷凝器5容器的冷凝水輸出端則通過冷凝水管19與蒸發(fā)吸收器6的噴淋輸入端連接。在溴化鋰制冷系統(tǒng)中還連接有真空泵8。所述真空泵8連接在所述蒸發(fā)吸收器6的罐體上。在所述循環(huán)水管3上設(shè)有冷凍水循環(huán)泵9。所述冷凍水循環(huán)泵9設(shè)在所述蒸發(fā)水管11的冷凍水輸出端。所述冷凝器5可以安裝在發(fā)動機底座水箱15上，底座水箱15通過水管16連接于水箱散熱器20，在散熱器20和底座水箱15之間還散熱水泵(圖中省略)。所述散熱水泵可直接從底架水箱15抽水通過散熱管利用發(fā)動機風(fēng)扇帶走底架冷卻水箱15多余熱量。所述蒸發(fā)吸收器6則可設(shè)置在發(fā)動機底座上。所述發(fā)生器4、冷凝器5、蒸發(fā)吸收器6、冷卻裝置、冷凍水循環(huán)泵9、溶液泵12、流量調(diào)節(jié)裝置、真空泵8和水泵17均分體設(shè)置。
本實用新型工作原理如下首先以發(fā)動機排氣管排出的尾氣作為熱源，在發(fā)生器內(nèi)將溴化鋰稀溶液進行加熱使其沸騰，分離出冷劑蒸汽和溴化鋰濃溶液，冷劑蒸汽經(jīng)冷凝器冷卻變成冷凝水，而溴化鋰濃溶液回到蒸發(fā)吸收器，吸收來自蒸發(fā)器中的蒸發(fā)冷劑又變成稀溶液，由此循環(huán)往復(fù)，不斷循環(huán)制冷。蒸發(fā)水管因蒸發(fā)冷劑吸收大量熱量，對流經(jīng)蒸發(fā)水管的循環(huán)水進行冷凍，從而實現(xiàn)對進氣管中的進入空氣的冷卻。
本實用新型的可行性和實用性(一)、發(fā)動機的排氣熱量有相當(dāng)大的潛力，所有發(fā)動機排氣端余熱足夠利用。
目前世界上最優(yōu)秀的柴油發(fā)動機，用于做功的熱能只占燃燒能量的40％左右，60％熱能則通過排氣管(尾氣)、散熱水和熱輻射白白的消耗，不但浪費能源，而且使我們賴以生存的地球負(fù)擔(dān)越來越重。無數(shù)發(fā)動機的尾氣直接排向大氣層，使地球表面溫度日漸增高。排氣管尾氣消耗熱量，占整個柴油發(fā)動機的30％左右。以下是幾種康明斯機型燃燒熱量分布情況


說明所有發(fā)動機排氣熱量所耗損的無用功足以產(chǎn)生足夠的冷凍水冷卻進入發(fā)動機氣缸的空氣的熱能要求。
(二)一般發(fā)動機熱效力應(yīng)完全可以轉(zhuǎn)變一般發(fā)動機排氣溫度在400-800℃，排氣流量根據(jù)發(fā)動機功率不同而不同，下面列舉兩種發(fā)動機排量

因為以上數(shù)量和進氣量、功率成正比，所以發(fā)動機排氣熱量足夠中冷使用。本專利是余熱利用，從而提高功率，降低能耗。
上面以舉例方式對本實用新型進行了說明，但本實用新型不限于上述具體實施例，凡基于本實用新型所作的任何改進或變型均屬本實用新型權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)燃發(fā)動機新型中冷器，包括進氣管和環(huán)繞進氣管的冷卻裝置，其特征在于所述冷卻裝置為水循環(huán)冷卻裝置，該水循環(huán)冷卻裝置由冷卻水罐和連接于冷卻水罐兩側(cè)的循環(huán)水管構(gòu)成；該中冷器還包括溴化鋰制冷系統(tǒng)，該溴化鋰制冷系統(tǒng)包括發(fā)生器、冷凝器和蒸發(fā)吸收器，發(fā)動機的排氣管穿過所述發(fā)生器，而冷卻裝置的循環(huán)水管則連接于蒸發(fā)吸收器水管兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機新型中冷器，其特征在于所述發(fā)生器由真空的腔室和穿過所述腔室的熱管構(gòu)成，所述冷凝器由真空的容器和穿過所述容器的冷卻水管構(gòu)成，所述蒸發(fā)吸收器由真空的罐體和穿過所述罐體的蒸發(fā)水管構(gòu)成；其中所述發(fā)生器熱管串連于發(fā)動機的排氣管中，而發(fā)生器腔室上設(shè)有三個引出端，腔室上部的水蒸氣輸出端連接于所述冷凝器的容器，腔室下部的溴化鋰濃溶液輸出端連接于所述蒸發(fā)吸收器的溴化鋰溶液輸入端，而腔室的溴化鋰稀溶液輸入端則通過溴化鋰稀溶液管道連接于所述蒸發(fā)吸收器的溴化鋰溶液輸出端，在溴化鋰稀溶液管道上設(shè)有溶液泵；所述冷凝器的冷卻水管連接于與底架水箱連通的水管，水管上設(shè)有水泵，而連接于冷凝器容器的冷凝水輸出端則與蒸發(fā)吸收器的噴淋輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃發(fā)動機新型中冷器，其特征在于在所述溴化鋰稀溶液管道上還設(shè)有流量調(diào)節(jié)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機新型中冷器，其特征在于在溴化鋰制冷系統(tǒng)中還連接有真空泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃發(fā)動機新型中冷器，其特征在于所述真空泵連接在所述蒸發(fā)吸收器的罐體上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的內(nèi)燃發(fā)動機新型中冷器，其特征在于在所述循環(huán)水管上設(shè)有冷凍水循環(huán)泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃發(fā)動機新型中冷器，其特征在于所述冷凍水循環(huán)泵設(shè)在所述蒸發(fā)水管的冷凍水輸出端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的內(nèi)燃發(fā)動機新型中冷器，其特征在于所述冷凝器安裝在發(fā)動機底座水箱上，底座水箱通過水管連接于水箱散熱器，在散熱器和底座水箱之間還散熱水泵。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的內(nèi)燃發(fā)動機新型中冷器，其特征在于所述蒸發(fā)吸收器設(shè)置在發(fā)動機底座上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的內(nèi)燃發(fā)動機新型中冷器，其特征在于所述發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)吸收器、冷卻裝置、冷凍水循環(huán)泵、溶液泵、流量調(diào)節(jié)裝置、真空泵和水泵均分體設(shè)置。
專利摘要本實用新型涉及一種內(nèi)燃發(fā)動機新型中冷器，包括進氣管和環(huán)繞進氣管的冷卻裝置，所述冷卻裝置為水循環(huán)冷卻裝置，該水循環(huán)冷卻裝置由冷卻水罐和連接于冷卻水罐兩側(cè)的循環(huán)水管構(gòu)成；該中冷器還包括溴化鋰制冷系統(tǒng)，該溴化鋰制冷系統(tǒng)包括發(fā)生器、冷凝器和蒸發(fā)吸收器，發(fā)動機的排氣管穿過所述發(fā)生器，以其尾氣作為熱源，而冷卻裝置的循環(huán)水管則連接于蒸發(fā)吸收器水管兩端。該內(nèi)燃發(fā)動機新型中冷器利用發(fā)動機尾氣余熱制冷，既能降低發(fā)動機的排氣溫度，減少對大氣層的熱輻射，又能對發(fā)動機進氣系統(tǒng)進行冷卻，從而增加進入氣缸內(nèi)氣體含氧量和增加進入氣缸氣體密度，進而提升發(fā)動機功率和降低耗油。
文檔編號F01N5/02GK2934592SQ20062012087
公開日2007年8月15日 申請日期2006年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月5日
發(fā)明者巫剛 申請人:巫剛