CN207377633U - 一种汽车发动机废气热回收利用*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车发动机废气热回收利用***，包括车内暖气用热交换器、循环水泵、蓄水箱、冷却水箱、循环水泵和废气热交换器，废气热交换器包括壳体，壳体内固定有若干根平行的废气换热管道，壳体上设置有循环水进入管路和循环水流出管路，循环水进入管路通过进水三通阀与第三出水管连通，该出水三通阀的两个出口分别与第三出水管和蓄水箱的入口连通；废气换热管道的入口连接有废气回流管路，废气回流管路与发动机的废气管通过废气回流三通阀连通，废气换热管道的出口连接有废气流出管路，该废气流出管路与废气管连通。该废气热回收利用***能回收发动机中排出的废气中热量，使热能的利用率更高，方便车内供暖，适合酷寒天气。

Description

一种汽车发动机废气热回收利用***

技术领域

本实用新型涉及一种废气热回收利用***，属于汽车发动机热回收领域。

背景技术

现如今的汽车为了应对全世界日渐严格的废气排放规定(ULEV, SULEV以及EURO-IV等)，汽油发动机是以高燃烧率的GDI(Gasoline Direct Injection)等直接喷射的方式开发，这样的发动机使所有燃烧效率最大化，而汽车车内暖气热源也为发动机，通过冷却水对发动机冷却后，通过车内暖气用热交换器将冷却水中的热量释放，用来给车内供暖，然而，随着SUV的盛行，车内空间增大，车内的供暖就显得不足，尤其是在酷寒天气的暖气不足的问题更加紧迫。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种汽车发动机废气热回收利用***，该废气热回收利用***能够回收利用发动机中排出的废气中热量，使热能的利用率更高，方便车内供暖，适合酷寒天气。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种汽车发动机废气热回收利用***，包括车内暖气用热交换器、循环水泵、蓄水箱、冷却水箱和循环水泵，发动机的冷却水出口分别连接有第一出水管、第二出水管和第三出水管，所述第一出水管与冷却水箱的入口连通，所述第二出水管与蓄水箱的入口连通，所述第三出水管与车内暖气用热交换器的入口连通，所述车内暖气用热交换器的出口与循环水泵的入口连通，循环水泵的出口与发动机的冷却水入口连通，所述冷却水箱的出口和蓄水箱的出口均与循环水泵的入口连通；所述废气热回收利用***还包括废气热交换器，所述废气热交换器包括壳体，所述壳体内固定有若干根平行的废气换热管道，所述壳体上设置有循环水进入管路和循环水流出管路，所述循环水进入管路通过进水三通阀与第三出水管连通，所述循环水流出管路上设置有出水三通阀，该出水三通阀的两个出口分别与第三出水管和蓄水箱的入口连通；所述废气换热管道的入口连接有废气回流管路，废气回流管路与发动机的废气管通过废气回流三通阀连通，所述废气换热管道的出口连接有废气流出管路，该废气流出管路与废气管连通。

作为一种优选的方案，所述废气流出管路上还设置有废气流出三通阀，该废气流出三通阀上连通有与发动机的进气管连通的废气回收管路。

作为一种优选的方案，所述废气换热管道上设置有增加废气和循环水的接触面积的面积增加结构。

作为一种优选的方案，所述面积增加结构包括设置于废气换热管道的外壁的螺旋形凹槽。

作为一种优选的方案，所述面积增加结构包括设置于废气换热管道的外壁的螺旋形凸起，所述废气换热管道的内壁设置有与螺旋形凸起对应匹配的螺旋形内凹槽。

作为一种优选的方案，所述壳体包括中间腔室和位于中间腔室两端的进气腔室和出气腔室，所述进气腔室和出气腔室分别与中间腔室通过第一隔板和第二隔板分隔，所述废气换热管道的两端贯穿第一隔板和第二隔板并与其焊接固定，所述废气回流管路与进气腔室连通，所述废气流出管路与出气腔室连通。

采用了上述技术方案后，本实用新型的效果是：该废气热回收利用***利用废气热交换器将废气和用于冷却发动机的冷却水进行热交换，使废气中的热量传递给冷却水中，加热后的冷却水可以使汽车内暖气用热交换器快速加热到暖气需要的适当温度，还可以使酷寒天气下汽车内快速达到暖气效果。

又由于所述废气流出管路上还设置有废气流出三通阀，该废气流出三通阀上连通有与发动机的进气管连通的废气回收管路，因此，该废气回收管路可以将排出的废气再次部分送入发动机中与进入的新鲜空气混合参与燃烧，废气是经过降温的，因此降低燃烧室的温度，减少氮氧化合物的产生量。

又由于所述废气换热管道上设置有增加废气和循环水的接触面积的面积增加结构，该面积增加结构可以增加接触面积，废气和循环水的热交换效率更高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例的***示意图；

图2是废气热交换器的结构示意图；

图3是废气换热管道的局部放大示意图；

附图中：1.发动机；101.吸气分流管；102.废气分流管；2.车内暖气用热交换器；21.热交换器本体；22.暖气风扇；3.循环水泵；4.废气热交换器；41.中间腔室；42.出气腔室；43.出进气腔室；44.废气换热管； 45.螺旋形凹槽；5.冷却水箱；6.蓄水箱；7.废气管；8.进水三通阀； 9.出水三通阀；10.废气回流三通阀；11.废气回流管路；12.第三出水管；13.第一出水管；14.第二出水管；15.废气流出三通阀；16.循环水进入管；17.循环水流出管路。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1至图3所示，一种汽车发动机1废气热回收利用***，包括车内暖气用热交换器2、循环水泵3、蓄水箱6、冷却水箱5和循环水泵3，发动机1的冷却水出口分别连接有第一出水管13、第二出水管14和第三出水管12，所述第一出水管13与冷却水箱5的入口连通，冷却水箱5用来对冷却水降温，采用风冷的方式降温，循环水带走了发动机1 的热量经过冷却水箱5进行降温后再循环至发动机1，确保发动机1在合适的温度下稳定工作。

所述第二出水管14与蓄水箱6的入口连通，蓄水箱6确保冷却水的流动管路中足够的冷却水，多余的冷却水流出蓄水箱6中暂存。

所述第三出水管12与车内暖气用热交换器2的入口连通，所述车内暖气用热交换器2的出口与循环水泵3的入口连通，循环水泵3的出口与发动机1的冷却水入口连通，所述冷却水箱5的出口和蓄水箱6的出口均与循环水泵3的入口连通。

所述废气热回收利用***还包括废气热交换器4，所述废气热交换器4包括壳体，所述壳体内固定有若干根平行的废气换热管44道，所述壳体上设置有循环水进入管路16和循环水流出管路17，所述循环水进入管路16通过进水三通阀8与第三出水管12连通，所述循环水流出管路17上设置有出水三通阀9，该出水三通阀9的两个出口分别与第三出水管12和蓄水箱6的入口连通；所述废气换热管44道的入口连接有废气回流管路11，废气回流管路11与发动机1的废气管7通过废气回流三通阀10连通，所述废气换热管44道的出口连接有废气流出管路，该废气流出管路与废气管7连通。

所述废气流出管路上还设置有废气流出三通阀15，该废气流出三通阀15上连通有与发动机1的进气管连通的废气回收管路。发动机1的进气管连接发动机1的吸气分流管101，发动机1的废气分流管102连接废气管7。

如图2和图3所示，所述壳体包括中间腔室41和位于中间腔室41 两端的出进气腔室43和出气腔室42，所述出进气腔室43和出气腔室 42分别与中间腔室41通过第一隔板和第二隔板分隔，所述废气换热管 44道的两端贯穿第一隔板和第二隔板并与其焊接固定，所述废气回流管路11与出进气腔室43连通，所述废气流出管路与出气腔室42连通。

所述废气换热管44道上设置有增加废气和循环水的接触面积的面积增加结构。

所述面积增加结构包括设置于废气换热管44道的外壁的螺旋形凹槽45。而废气换热管44道的内壁为圆管，本实施例优选该结构，制作成本低。

当然，所述面积增加结构还包括设置于废气换热管44道的外壁的螺旋形凸起，所述废气换热管44道的内壁设置有与螺旋形凸起对应匹配的螺旋形内凹槽。同样也可以增加废气换热管44道的热交换效果。

上述的所有三通阀、循环水泵3均利用汽车装配的电子控制单元自动控制，属于现有技术。

本实用新型的废气热回收利用***的工作原理是：

首先，从冷却水(循环水)的流向来看，循环水泵3为整个冷却水的流动提供动力，循环水泵3将蓄水箱6以及冷却水箱5中的冷却水通过发动机1缸体，缸体内形成的冷却水通路(图上未标)循环于发动机 1各个部分，从而冷却由于燃料燃烧而加热的发动机1。之后冷却上述发动机1使冷却水升温到一定温度通过进水三通阀8车进入到车内暖气用热交换器2，并利用暖气风扇22将升温的热交换器本体21的热量吹入车内使车内达到适当的温度。

从废气的流向来看，通过吸气分流管101引入的空气和燃料燃烧产生的废气经过废气分流管102以及废气管7排放出去，一部分废气通过废气回流三通阀10、废气回流管路11进入到废气热交换器4中的废气换热管44道中，再通过废气流出三通阀15的控制经吸气分流管101流向发动机1或者通过废气管7排出。

而当车内温度不够或者车外为酷寒天气时，进水三通阀8将冷却水先进入到循环水进入管路16，而后进入到壳体的中间腔室41中与废气换热管44道内的废气进行热交换，这样，冷却水升温，再经过.循环水流出管路17和出水三通阀9流入到车内暖气用热交换器2中，这样，冷却水的热量中就利用了废气中的热量。如上述内容，当冷却水的温度较低，低于汽车车内供暖所需的温度时，可以通过出水三通阀9将冷却水热交换器本体21，通过冷却水通过废气热交换器4加热后立即流入蓄水箱6，然后通过循环水泵3流入发动机1，使发动机1迅速升温。

以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种汽车发动机废气热回收利用***，包括车内暖气用热交换器、循环水泵、蓄水箱、冷却水箱和循环水泵，发动机的冷却水出口分别连接有第一出水管、第二出水管和第三出水管，所述第一出水管与冷却水箱的入口连通，所述第二出水管与蓄水箱的入口连通，所述第三出水管与车内暖气用热交换器的入口连通，所述车内暖气用热交换器的出口与循环水泵的入口连通，循环水泵的出口与发动机的冷却水入口连通，所述冷却水箱的出口和蓄水箱的出口均与循环水泵的入口连通；其特征在于：所述废气热回收利用***还包括废气热交换器，所述废气热交换器包括壳体，所述壳体内固定有若干根平行的废气换热管道，所述壳体上设置有循环水进入管路和循环水流出管路，所述循环水进入管路通过进水三通阀与第三出水管连通，所述循环水流出管路上设置有出水三通阀，该出水三通阀的两个出口分别与第三出水管和蓄水箱的入口连通；所述废气换热管道的入口连接有废气回流管路，废气回流管路与发动机的废气管通过废气回流三通阀连通，所述废气换热管道的出口连接有废气流出管路，该废气流出管路与废气管连通。

2.如权利要求1所述的一种汽车发动机废气热回收利用***，其特征在于：所述废气流出管路上还设置有废气流出三通阀，该废气流出三通阀上连通有与发动机的进气管连通的废气回收管路。

3.如权利要求2所述的一种汽车发动机废气热回收利用***，其特征在于：所述废气换热管道上设置有增加废气和循环水的接触面积的面积增加结构。

4.如权利要求3所述的一种汽车发动机废气热回收利用***，其特征在于：所述面积增加结构包括设置于废气换热管道的外壁的螺旋形凹槽。

5.如权利要求3所述的一种汽车发动机废气热回收利用***，其特征在于：所述面积增加结构包括设置于废气换热管道的外壁的螺旋形凸起，所述废气换热管道的内壁设置有与螺旋形凸起对应匹配的螺旋形内凹槽。

6.如权利要求5所述的一种汽车发动机废气热回收利用***，其特征在于：所述壳体包括中间腔室和位于中间腔室两端的进气腔室和出气腔室，所述进气腔室和出气腔室分别与中间腔室通过第一隔板和第二隔板分隔，所述废气换热管道的两端贯穿第一隔板和第二隔板并与其焊接固定，所述废气回流管路与进气腔室连通，所述废气流出管路与出气腔室连通。