油氣液多源聯用溫差發電的節能柴油機制造技術

本實用新型專利技術公開了一種油氣液多源聯用溫差發電的節能柴油機，它包括柴油機和溫差發電器，所述柴油機設置有進排氣系統、供油系統、潤滑系統、冷卻系統和低溫冷卻水系統，所述溫差發電器的發電片熱端分別與所述進排氣系統的高溫廢氣、具有較高溫度的所述供油系統的柴油、所述潤滑系統的潤滑油和所述冷卻系統的冷卻液直接接觸，吸收它們的熱量；所述溫差發電器的發電片冷端與所述低溫冷卻水系統的低溫冷卻水直接接觸，由此形成溫差進行發電，產生的電能經電能轉換器處理后存入電能存儲器，所述電能存儲器與控制器連接。本實用新型專利技術可以充分利用所述柴油機的高溫廢氣、柴油、潤滑油、冷卻液的熱能進行發電，提高了柴油機的燃油利用率，提高經濟性和動力性。

Energy saving diesel engine for combined use of oil, gas and liquid gas combined temperature difference power generation

Energy saving diesel engine of the utility model discloses an oil and gas combined with multi-source thermoelectric power generation, comprising a diesel engine and the generator, the diesel engine is provided with an exhaust system, fuel system, lubrication system, cooling system and cooling water system, cooling fluid directly contact the lube oil supply system of high temperature exhaust gas and the thermoelectric power generation sheet hot end are respectively connected with the inlet and exhaust system with high temperature of the diesel oil, the lubrication system and the cooling system, absorb their heat; direct contact cooling water to the thermoelectric power generation sheet cold end and the temperature of cooling water the resulting temperature difference to generate electricity, the electric energy generated by the power converter processing power stored in memory, the memory controller is connected with the electric energy. The utility model can make full use of the high temperature exhaust gas, diesel oil, lubricating oil and cooling liquid heat energy of the diesel engine to generate electricity, improve the fuel utilization ratio of the diesel engine, and improve the economy and the power.

【技術實現步驟摘要】
油氣液多源聯用溫差發電的節能柴油機
本技術涉及一種柴油機，特別是涉及一種油氣液多源聯用溫差發電的節能柴油機。
技術介紹
隨著石化柴油的日益短缺和環境污染的日益加劇，節能柴油機越來越受到關注。傳統柴油機包括進排氣系統、燃油供給系統、潤滑系統和冷卻系統，柴油機的熱效率一般不超過45%，大部分柴油燃燒產生的熱量沒有用來做功，而是變成了高溫廢氣、燃油、潤滑油和冷卻液的熱能。如果將柴油燃燒傳遞給高溫廢氣、燃油、潤滑油和冷卻液的熱量充分利用起來，可以提高柴油機的熱效率。經過對現有技術文獻和專利的檢索發現，專利名稱一種汽車尾氣溫差發電系統，專利號2014105012645，該授權專利技術專利中溫差發電系統所用熱源為渦輪增壓器前的廢氣，所用冷源為發動機冷卻液，以此形成溫差進行發電。首先，該專利技術專利只利用了發動機中的廢氣和冷卻液，沒有涉及發動機的燃油和潤滑油，沒有充分利用燃油和潤滑油的熱能。其次，該專利技術專利所用冷源為發動機冷卻液，為保證發動機性能最佳，發動機冷卻液的溫度應維持在90oC左右，溫度不能太低，而溫差發電系統熱源溫度越高，冷源溫度越低，熱源與冷源之間的溫差越大，發電效果越好，所以該溫差發電系統熱源與冷源之間的溫差受到限制；而且將發動機冷卻液作為冷源，需要低溫冷卻液，沒有充分利用冷卻液本身具有的熱能，因此該溫差發電系統的發電效果受到限制，產生的電能有限。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題：針對上述現有技術的不足，設計一種結構簡單、發電效率高，將高溫廢氣、柴油、潤滑油、冷卻液多源聯用作為溫差發電系統的熱源，將低溫冷卻水作為溫差發電系統的冷源，充分利用柴油機油氣液進行溫差發電的一種節能柴油機。本技術的技術方案是：一種油氣液多源聯用溫差發電的節能柴油機，包括柴油機和溫差發電器，所述柴油機設置有進排氣系統、供油系統、潤滑系統、冷卻系統和低溫冷卻水系統，所述溫差發電器的發電片熱端分別與所述進排氣系統的高溫廢氣、具有較高溫度的所述供油系統的柴油、所述潤滑系統的潤滑油和所述冷卻系統的冷卻液直接接觸，吸收它們的熱量；所述溫差發電器的發電片冷端與所述低溫冷卻水系統的低溫冷卻水接觸，將熱量傳遞給低溫冷卻水，由此形成溫差進行發電，溫差發電器產生的電能經電能轉換器處理后存入電能存儲器，所述電能存儲器與控制器連接。所述供油系統包括柴油箱，所述柴油箱的出油口經柴油濾清器、高壓噴油泵與所述溫差發電器的燃油進口相連，具有較高溫度的柴油與所述溫差發電器的發電片熱端直接接觸，將柴油的熱量傳遞給發電片熱端，所述溫差發電器的燃油出口經噴油器向所述柴油機的氣缸內噴射高壓柴油，所述噴油器的多余柴油流回所述柴油箱。所述潤滑系統包括潤滑油箱，所述潤滑油箱的出油口經潤滑油濾清器、潤滑油泵與所述溫差發電器的潤滑油進口相連，所述溫差發電器的潤滑油出口與所述柴油機的潤滑油道相連，具有較高溫度的潤滑油與所述溫差發電器的發電片熱端直接接觸，將潤滑油的熱量傳遞給發電片熱端，將熱能轉化成電能。所述冷卻系統包括冷卻液箱，所述冷卻液箱的出液口經冷卻液泵與所述溫差發電器的冷卻液進口相連，所述溫差發電器的冷卻液出口與所述柴油機的水套相連，具有較高溫度的冷卻液與所述溫差發電器的發電片熱端直接接觸，將冷卻液的熱量傳遞給發電片熱端，將熱能轉化成電能。所述進排氣系統包括廢氣控制閥，所述廢氣控制閥一路與所述溫差發電器的進氣口相連，所述溫差發電器的排氣口與外界環境相連，將廢氣排出；所述廢氣控制閥另外一路與渦輪的進氣口相連，廢氣推動所述渦輪旋轉，所述渦輪的出氣口與與外界環境相連，將廢氣排出；高溫廢氣與所述溫差發電器的發電片熱端直接接觸，將廢氣的熱量傳遞給發電片熱端，將熱能轉化成電能。所述渦輪與壓氣機連接，驅動所述壓氣機轉動，所述壓氣機的進口與外界環境相連，所述壓氣機的出口與所述柴油機的進氣口相連，所述壓氣機對新鮮空氣進行壓縮，將壓縮空氣送入所述柴油機的進氣口；所述壓氣機與所述柴油機之間的管路上引入電動增壓器，所述電動增壓器的進口與外界環境相連，所述電動增壓器的出口與所述柴油機的進氣口相連；所述控制器發出增大進氣指令，驅動所述電動增壓器對新鮮空氣進行壓縮，將壓縮空氣送入所述柴油機的進氣口；增加了新鮮空氣的進氣密度，提高了所述柴油機的經濟性和動力性。本技術的有益效果是：1、本技術充分利用了柴油機高溫廢氣、燃油、潤滑油、冷卻液的熱能，將油氣液多源聯用作為溫差發電系統的熱源，充分利用了柴油機的余熱，提高了發電效率。2、本技術中溫差發電系統冷源使用的是低溫冷卻水，價格低廉，避免使用價格較貴的發動機冷卻液；而且作為溫差發電系統冷源，其溫度低，不受發動機冷卻液溫度必須維持在90oC左右的限制，增大了溫差發電系統冷源與熱源之間的溫差。3、溫差發電系統可以根據柴油機的工況實時控制，保持較高的發電效率。初始工作或低速小負荷工作時，柴油機廢氣、燃油、潤滑油、冷卻液流量和溫度都比較低，余熱較小時，溫差發電系統和冷卻水泵均關閉；高速大負荷工況，廢氣、燃油、潤滑油、冷卻液流量和溫度較高，余熱較大時，溫差發電系統和冷卻水泵開啟；并且溫差發電系統產生的電能可以直接驅動電動增壓器，增加柴油機新鮮空氣的進氣量，提高柴油機燃油經濟性和動力性。4、本技術結構簡單，工作可靠性高，控制調節方法簡易可行，充分利用了柴油機高溫廢氣、燃油、潤滑油和冷卻液的余熱，發電效率高，應用推廣后具有良好的經濟性。附圖說明圖1為本技術的結構示意圖。具體實施方式實施例：參見圖1，圖中，1-柴油箱，2-柴油濾清器，3-高壓噴油泵，4-溫差發電器，5-噴油器，6-柴油機，7-潤滑油箱，8-潤滑油濾清器，9-潤滑油泵，10-冷卻液箱，11-冷卻液泵，12-廢氣控制閥，13-渦輪，14-壓氣機，15-電動增壓器，16-冷卻水箱，17-冷卻水泵，18-電能轉換器，19-電能存儲器，20-控制器，21-排氣流量和溫度傳感器，圖中箭頭所示為柴油、潤滑油、冷卻液、冷卻水、廢氣和空氣的流動方向，虛線是控制線路。本實施例柴油機6的燃油供給系統包括柴油箱1、柴油濾清器2、高壓噴油泵3、噴油器5。柴油機6的潤滑系統包括潤滑油箱7，潤滑油濾清器8，潤滑油泵9。柴油機6的進排氣系統包括廢氣控制閥12，渦輪13，壓氣機14，電動增壓器15。柴油機6的冷卻系統包括冷卻液箱10，冷卻液泵11。柴油機6的溫差發電系統包括溫差發電器4、電能轉換器18，電能存儲器19，控制器20。柴油機6的低溫冷卻水系統包括冷卻水箱16，冷卻水泵17。當柴油機6初始工作或低速小負荷工作時，柴油、潤滑油、冷卻液、廢氣的流量和溫度均較低，溫差發電器4發電效率不高且工作不穩定，此時控制器20控制溫差發電器4、冷卻水泵17停止工作，關閉廢氣控制閥12通向溫差發電器4的通道，柴油機6排出的全部廢氣經廢氣控制閥12進入渦輪13推動渦輪13旋轉，由于壓氣機14與渦輪13同軸旋轉，大量的新鮮空氣被壓氣機14壓縮進入柴油機6，進氣密度增加，提高了柴油機6的經濟性和動力性。當柴油機6高速大負荷工況運行時，柴油燃燒產生的熱量以及高壓噴油泵3、潤滑油泵9和冷卻液泵11連續運轉產生的熱量傳遞給廢氣、柴油、潤滑油和冷卻液，當廢氣、柴油、潤滑油、冷卻液的溫度逐漸上升并保持穩定時，控制器20控制溫差本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種油氣液多源聯用溫差發電的節能柴油機，包括柴油機和溫差發電器，所述柴油機設置有進排氣系統、供油系統、潤滑系統、冷卻系統和低溫冷卻水系統，其特征是：所述溫差發電器的發電片熱端分別與所述進排氣系統的高溫廢氣、具有較高溫度的所述供油系統的柴油、所述潤滑系統的潤滑油和所述冷卻系統的冷卻液直接接觸，吸收它們的熱量；所述溫差發電器的發電片冷端與所述低溫冷卻水系統的低溫冷卻水直接接觸，由此形成溫差進行發電，所述溫差發電器產生的電能經電能轉換器處理后存入電能存儲器，所述電能存儲器與控制器連接。

【技術特征摘要】
1.一種油氣液多源聯用溫差發電的節能柴油機，包括柴油機和溫差發電器，所述柴油機設置有進排氣系統、供油系統、潤滑系統、冷卻系統和低溫冷卻水系統，其特征是：所述溫差發電器的發電片熱端分別與所述進排氣系統的高溫廢氣、具有較高溫度的所述供油系統的柴油、所述潤滑系統的潤滑油和所述冷卻系統的冷卻液直接接觸，吸收它們的熱量；所述溫差發電器的發電片冷端與所述低溫冷卻水系統的低溫冷卻水直接接觸，由此形成溫差進行發電，所述溫差發電器產生的電能經電能轉換器處理后存入電能存儲器，所述電能存儲器與控制器連接。2.根據權利要求1所述的油氣液多源聯用溫差發電的節能柴油機，其特征是：所述供油系統包括柴油箱，所述柴油箱的出油口經柴油濾清器、高壓噴油泵與所述溫差發電器的燃油進口相連，具有較高溫度的柴油與所述溫差發電器的發電片熱端直接接觸，將柴油的熱量傳遞給發電片熱端，所述溫差發電器的燃油出口經噴油器向所述柴油機的氣缸內噴射高壓柴油，所述噴油器的多余柴油流回所述柴油箱。3.根據權利要求1所述的油氣液多源聯用溫差發電的節能柴油機，其特征是：所述潤滑系統包括潤滑油箱，所述潤滑油箱的出油口經潤滑油濾清器、潤滑油泵與所述溫差發電器的潤滑油進口相連，所述溫差發電器的潤滑油出口與所述柴油機的潤滑油道相連，具有較高溫度的潤滑油與所述溫差發電器的發電片熱端直接接觸，將潤滑油的熱量傳遞給發電片熱端，將熱能轉化成電能。4.根據權利要求1所述的油氣液多源聯用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：侯軍興，蘇長江，張越，蔣志強，高長銀，馮憲章，魏永強，劉建偉，
申請(專利權)人：鄭州航空工業管理學院，
類型：新型
國別省市：河南,41