CN204663637U - 一种实现内燃机尾气多功能利用的装置 - Google Patents

一种实现内燃机尾气多功能利用的装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种实现内燃机尾气多功能利用的装置，其包括增压器、气体混合泵和尾气管，所述增压器包括同轴设置的涡轮和叶轮，在所述增压器的一侧设置有与涡轮轴相联动的传动机构，该传动机构的输出轴连接有风扇；所述气体混合泵设置在所述增压器的另一侧，所述叶轮设置在气体混合泵的内部；所述增压器和气体混合泵均设有与所述尾气管相连通的尾气入口；所述气体混合泵还设有与大气连通的空气入口及与内燃机进气口相连通的混合气体出口。本实用新型不仅实现了内燃机尾气的多种回收用途，有效节约了资源，而且可充分利用尾气中的热能，具有明显的节能效果。

Description

一种实现内燃机尾气多功能利用的装置
技术领域
本实用新型涉及一种尾气利用装置，具体说，是涉及一种实现内燃机尾气多功能利用的装置，属于节能环保设备技术领域。
背景技术
近几十年来，随着全球自然资源的不断消耗，引发了自然资源紧缺的问题，尤其是石油和煤炭资源。一些以石油为燃料的内燃机，在燃烧过程中，由于石油没有充分燃烧而引发了资源浪费问题和环境污染问题。因此，各种提高燃料的有效燃烧和处理尾气的装置就应运而生。
目前，提高燃料有效燃烧的方法是采用多空气和分段喷射的方式，处理内燃机尾气的方法是采用三元催化法，但这些方法均不能有效地解决资源紧缺问题和环境污染问题。
内燃机尾气再次利用是节约资源和保护环境的有效方法之一，但目前仅实现将一部分内燃机尾气经过冷却后重新输送到内燃机的进气管中，以提高燃料的经济性和降低有害气体的排放。并且，内燃机尾气再次利用的用途单一，尾气中的热量没有得到充分利用。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种实现内燃机尾气多功能利用的装置。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种实现内燃机尾气多功能利用的装置，包括增压器、气体混合泵和尾气管，所述增压器包括同轴设置的涡轮和叶轮，在所述增压器的一侧设置有与涡轮轴相联动的传动机构，该传动机构的输出轴连接有风扇；所述气体混合泵设置在所述增压器的另一侧，所述叶轮设置在气体混合泵的内部；所述增压器和气体混合泵均设有与所述尾气管相连通的尾气入口；所述气体混合泵还设有与大气连通的空气入口及与内燃机进气口相连通的混合气体出口。
作为一种优选方案，还包括与所述尾气管相连通的供暖管。
作为一种优选方案，在增压器、气体混合泵及供暖管的尾气入口处均设有比例调节阀。
作为进一步优选方案，所述比例调节阀至所述尾气管的入口处的距离为10～50厘米。
作为进一步优选方案，所述比例调节阀为电动比例调节阀。
作为一种实施方案，所述传动机构包括两组同轴设置的齿轮传动件，其中的一组齿轮传动件与涡轮轴相连接，其中的另一组齿轮传动件的输出轴与所述风扇的转轴相连接。
作为进一步实施方案，所述齿轮传动件为两个啮合设置的锥形齿轮。
作为一种优选方案，所述涡轮的叶片数量为6～14片，所述涡轮的叶片与涡轮的径向形成40～65°的夹角。
作为一种优选方案，所述叶轮的叶片呈前倾后弯型，该叶片的数量为8～13片。
作为一种优选方案，所述涡轮的半径与所述叶轮的半径的比例为2：1～5：3。
作为一种优选方案，所述气体混合泵为椭球形，其长轴与短轴的比例为3：1～5：4。
相较于现有技术，本实用新型的有益技术效果在于：
本实用新型提供的实现内燃机尾气多功能利用的装置，不仅可实现内燃机尾气的部分循环再燃烧利用功能，还可实现内燃机尾气作为动力源驱动风扇降温的功能及实现供暖功能；不仅实现了内燃机尾气的多种回收用途，有效节约了资源，而且可充分利用尾气中的热能，具有明显的节能效果。另外，本实用新型还具有结构简单，安装使用方便等优点，具有推广应用价值。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种实现内燃机尾气多功能利用的装置的结构示意图；
图2是本实用新型所述叶轮的结构示意图。
图中标号示意如下：
1—涡轮增压器；11—涡轮；12—叶轮；121—叶片；13—涡轮轴；14、尾气入口；
2—气体混合泵；21—尾气入口；22—空气入口；23—混合气体出口；
3—尾气管；31a—第一尾气支管；31b—第二尾气支管；32a—第一比例调节阀；32b—第二比例调节阀；32c—第三比例调节阀；
4—传动机构；41a/41b—齿轮传动件；411/412—锥形齿轮；
5—风扇；6—供暖管。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本实用新型的一部分实例，并不是全部的实例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
实施例
如图1所示：本实施例提供的一种实现内燃机尾气多功能利用的装置，包括涡轮增压器1、气体混合泵2和尾气管3，所述涡轮增压器1包括同轴设置的涡轮11和叶轮12，在所述涡轮增压器1的一侧设置有与涡轮轴13相联动的传动机构4，该传动机构4的输出轴连接有风扇5；所述气体混合泵2设置在所述涡轮增压器1的另一侧，所述叶轮12设置在气体混合泵2的内部；所述涡轮增压器1设有与所述尾气管3相连通的尾气入口31；所述气体混合泵2设有与所述尾气管3相连通的尾气入口21，所述气体混合泵2还设有与大气连通的空气入口22及与内燃机进气口相连通的混合气体出口23。
本装置还包括与所述尾气管3相连通的供暖管6，所述供暖管6来回盘绕固定设置在室内的底部，从而在有限的空间内提高升温的效率。
所述气体混合泵2可选用长轴与短轴的比例为3：1～5：4的椭球形气体混合泵；安装在所述气体混合泵2上的尾气入口21处的第二尾气支管31b的一端与安装在所述混合气体出口23处的混合气管的一端形成60～120°的角度。
所述尾气管3包括第一尾气支管31a和第二尾气支管31b，所述第一尾气支管31a的出口与涡轮增压器1的尾气入口14连接；所述第二尾气支管31b的出口与气体混合泵2的尾气入口21连接；所述第一尾气支管31a的出口还与供暖管6的入口连接。
在涡轮增压器1的尾气入口处设有比例调节阀32a，在气体混合泵2的尾气入口处设有比例调节阀32b、在供暖管6的尾气入口处设有比例调节阀32c；上述比例调节阀32a、32b、32c至尾气管3的入口的距离均为10～50cm；所述比例调节阀优选为电动比例调节阀。
所述传动机构4包括两组同轴设置的齿轮传动件41a/41b，其中一组齿轮传动件41a与涡轮轴13相连接，所述涡轮11与涡轮轴13之间的连接为键连接或膜片联轴器连接；其中另一组齿轮传动件41b的输出轴与所述风扇5的转轴的一端相连接；所述齿轮传动件41a/41b均为两个啮合设置的锥形齿轮411、412。
所述涡轮11的叶片数量可为6～14片，所述涡轮11的叶片与涡轮11的径向形成的夹角可为40～65°。
如图2所示：所述叶轮12可选用呈前倾后弯型的叶片121，该叶片121的数量可为8～13片。所述涡轮11的半径与所述叶轮12的半径的比例优选为2：1～5：3。
本实施例所述装置实现内燃机尾气多功能利用的工作过程如下：
使内燃机的排气口与尾气管3的入口相连接，气体混合泵2的混合气体出口与内燃机的进气口相连接；
内燃机排放的尾气进入尾气管3后分为两个尾气支流；通过控制第一比例调节阀32a、第二比例调节阀32b和第三比例调节阀32c的打开和关闭及开合比例的大小，可调节进入涡轮增压器1、气体混合泵2和供暖管6中的尾气流量；当尾气从第一尾气支管31a进入涡轮增压器1中，会推动涡轮增压器1的涡轮11转动；涡轮11转动时，既带动叶轮12动作，又带动传动机构4动作；传动机构4动作时，会驱使风扇5转动，从而实现风扇的降温功能；当尾气进入供暖管6时，会对设置供暖管6的室内进行供暖升温；当尾气从第二尾气支管31b进入气体混合泵2中，气体混合泵2中的尾气与空气的混合气体会在叶轮12作用下进行压缩和混合，压缩后的混合气体会从气体混合泵2的混合气体出口进入内燃机的进气口进行燃烧。
综上所述可见：本实用新型提供的实现内燃机尾气多功能利用的装置，不仅可实现内燃机尾气的部分循环再燃烧利用功能，还可实现内燃机尾气作为动力源驱动风扇降温的功能及实现供暖功能；不仅实现了内燃机尾气的多种回收用途，有效节约了资源，而且可充分利用尾气中的热能，具有明显的节能效果。另外，本实用新型还具有结构简单，安装使用方便等优点，具有推广应用价值。

Claims (10)

1.一种实现内燃机尾气多功能利用的装置，其特征在于：包括增压器、气体混合泵和尾气管，所述增压器包括同轴设置的涡轮和叶轮，在所述增压器的一侧设置有与涡轮轴相联动的传动机构，该传动机构的输出轴连接有风扇；所述气体混合泵设置在所述增压器的另一侧，所述叶轮设置在气体混合泵的内部；所述增压器和气体混合泵均设有与所述尾气管相连通的尾气入口；所述气体混合泵还设有与大气连通的空气入口及与内燃机进气口相连通的混合气体出口。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括与所述尾气管相连通的供暖管。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：在增压器、气体混合泵及供暖管的尾气入口处均设有比例调节阀。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述比例调节阀至所述尾气管的入口处的距离为10～50厘米。
5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于：所述比例调节阀为电动比例调节阀。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述传动机构包括两组同轴设置的齿轮传动件，其中的一组齿轮传动件与涡轮轴相连接，其中的另一组齿轮传动件的输出轴与所述风扇的转轴相连接。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述涡轮的叶片数量为6～14片，所述涡轮的叶片与涡轮的径向形成40～65°的夹角。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述叶轮的叶片呈前倾后弯型，该叶片的数量为8～13片。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述涡轮的半径与所述叶轮的半径的比例为2：1～5：3。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述气体混合泵为椭球形，其长轴与短轴的比例为3：1～5：4。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104879199A (zh) * 2015-06-11 2015-09-02 上海工程技术大学 一种实现机动车尾气多级利用的自控装置
CN106567793A (zh) * 2016-12-20 2017-04-19 付顺坤 内燃机尾气等离子无害化及循环处理设备
CN112412593A (zh) * 2020-11-24 2021-02-26 奇瑞汽车股份有限公司 一种利用汽车电动尾气复合涡轮充气装置

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