基于双有机朗肯循环的 CNG 发动机余热回收系统参数优化及工质选择

为了充分利用 CNG 发动机的余热能量,根据 CNG 发动机的余热能分布特性设计了双有机朗肯循环系统,用来回收 CNG 发动机的排气能量、进气中冷能量以及冷却系统具有的能量。该双有机朗肯循环系统包括高温循环和低温循环,高温循环采用 R245fa 作为工质,用于回收 CNG 发动机排气能量;低温循环分别采用 R245fa , R1234ze 和 R1234yf 作为工质,用于回收进气中冷能量、高温循环冷凝过程中释放的能量以及发动机冷却系统的能量。在 CNG 发动机标定工况下,对双有机朗肯循环系统的参数敏感度进行了分析。结果表明：较高的高温循环蒸发压力和低温循环蒸发温度,较低的高温循环冷凝温度和低温循环冷凝温度可以提升双 ORC 系统的净输出功率和热效率;高、低温循环均选择 R245fa 的方案可以使系统具有较优的热力学性能。     

基于热电技术的发动机排气余热回收

本文介绍了热电技术的基本原理,并以宝马汽车公司的热电发电机为例论述了热电技术在发动机排气余热回收过程中的应用,包括热电发电机的结构设计、系统集成、系统建模、实用效果及发展潜能。     

混合动力发动机与动力电池冷却余热双向循环预热

为了提高并联式混合动力汽车发动机和动力电池低温生存能力,探索发动机与电池冷却余热资源的利用新途径,提出了一种基于余热再利用的发动机和动力电池双向循环低温预热的新方法。建立发动机和动力电池余热数值模型,定量分析和研究余热系统的温升特点与温度分布状况,揭示了发动机与动力电池余热的传热规律,设计了基于相变材料的自动双向热控装置并进行了低温试验。结果表明:该方法实现了发动机与动力电池吸热冷却和发热加热的一体化应用,可将发动机冷却余热经热换器预热动力电池并使电池内部温度保持在29℃,又将动力电池冷却余热反向循环传输至发动机机体,使发动机内部冷却液温度预热至51℃,能够明显提高发动机和动力电池低温运行能力,节约了能量,验证了所提方法的优越性。     

利用排气余热的车载式沥青加热系统试验研究

介绍了一种利用发动机排气余热加热沥青的公路养护车试验装置、工作原理及试验研究结果,试验结果表明该设备能够满足设计要求,并且展示了利用汽车余热的沥青加热装置良好的余热利用性能,为这种余热利用装置的理论模拟及性能优化打下了基础。     

车用发动机尾气发电技术的研究现状

介绍了发动机排气能量回收的意义、潜力以及排气能量回收利用的特点。通过分析不同尾气发电技术的研究现状,总结出涡轮发电是一种比较现实、有发展前景的尾气发电方式。结合涡轮发电的研究现状,探讨了涡轮发电技术的研究趋势。     

汽车排气余热采暖技术研究及应用

针对某越野车系列车型空调暖风系统采暖性能的不足,现重新对暖风系统方案进行改进优化预研。原车以空气加热器作为车厢暖风能量的来源,而优化方案采用汽车尾气回收技术,将发动机排气余热回收利用,通过发动机排气收集换热装置和电动水泵,对发动机冷却液进行二次加热,提高冷却液的温度,解决极寒天气车厢暖风能量不足的问题。采用该技术能减少燃油消耗率,提高续驶里程,同时避免空气加热器工作时尾气泄漏风险和尾气排放污染;车厢内增加车厢暖风散热器和电子风扇,解决了原车暖风风道布置困难,暖风风速、温度分布不均,空气干燥和异味等问题。此项技术的研究及应用,解决了越野车辆冬季极寒地区车内采暖问题,取得了良好的暖风采暖和除霜效果,提高了乘员乘坐舒适性,同时起到节能减排的示范效果,具有广泛地推广应用价值。     

涡轮增压中泠技术

涡轮中冷增压是80年代后期在柴油机上广泛运用的新技术。此项技术装置由涡轮增压器和中冷器组成。它利用排气中的剩余能量驱动涡轮增压器旋转, 对空滤器中吸入的空气压缩增压,送入发动机进气管中,使进入气缸的空气总量增加。而装在涡轮增压器     

涡轮增压器与排放控制

增压技术是提高发动机输出功率,改善燃油经济性,节约能源的一项有效措施。涡轮增压器是利用发动机的排气能量驱动,而不消耗本身的功率,因此有助于提高发动机的经济性,另外涡轮增压器还可降低发动机的噪声及废气中的有害成份。目前,增压技术在发动机上得到了普遍的应用,单机功率从35kW～3500kW的各种用途的柴油机上大都采用了增压技术。国外小缸径的轿车发动机以及汽油机也在日益增多地采用涡轮增压技术。由于世界各国的环保法     

可变排量发动机技术与停阀机构的发展动向(上)

2003年6月中旬,本田汽车公司推向市场的Inspire轿车搭载停缸发动机,即是一种可变排量发动机(见图1)。这种V6发动机在低负荷时,单排气缸的进、排气门停止动作,以降低泵吸能量损失,有利于提高发动机的燃油经济性。本文对可变排量发动机在汽车上应用的历史和技术发展动向作概要介绍。     

夏利轿车催化转化器系统的设计

催化转化器作为控制汽车排放的一项重要技术,在汽车上得到广泛的应用。为了满足愈来愈严格的汽车排放法规和具体实用对催化转化器性能的要求,介绍了夏利轿车催化转化器采用的研发新技术和生产新方法,并阐述了针对冷启动和天然气发动机的催化器发展的特殊之处。最后特别强调了催化转化器在整个排气系统及整车中匹配的重要性。采用一些新技术,利用系统匹配的观点,就有能力使汽车排放达到更严格的标准。     

Electromagnetic valve train for gasoline engine exhaust system

Electromagnetic valve train (EMVT) in camless engine offers large potential for both part load fuel economy and high load engine torque. However, it is more difficult to be applied on exhaust system than intake system. Because the gas pressure brings high demands for driving force, especially at high engine speed and full load. Based on the working characters of actuator, a method by increasing the transient currents in windings during valve’s opening motion is suggested to overcome the gas pressure. But this will cause more energy losses and heat. In order to make the EMVT used on exhaust system better, quantitative analysis is carried out against the additional power consumption caused by gas pressure under different conditions. Furthermore, an approach is introduced to define the optimal exhaust valve opening motion at full load conditions. It aims at making a better compromise between the engine power output and exhaust valves’ power consumption, thus both the efficiency of EMVT and engine performance are enhanced.     

Viable combined cycle design for automotive applications

A relatively new approach for improving fuel economy and automotive engine performance involves the use of automotive combined cycle generation technologies. The combined cycle generation, a process widely used in existing power plants, has become a viable option for automotive applications due to advances in materials science, nanotechnology, and MEMS (Mico-Electro Mechanical Systems) devices. The waste heat generated from automotive engine exhaust and coolant is a feasible heat source for a combined cycle generation system, which is basically a Rankine cycle in the context of this study. However, there are still numerous technical issues that need to be solved before the technology can be implemented in automobiles. A simulation was performed to examine the amount of waste energy that could be recovered through the use of a combined cycle system. A simulation model of the Rankine cycle was developed using Cycle-Tempo software. The simulation model was ultimately used to evaluate the rate of waste heat recovery and the consequential increase in the overall thermal efficiency of the engine with the combined cycle generation system under typical engine operating conditions. The most effective automotive combined cycle system recovered 68% of the waste heat from the exhaust and coolant, resulting in a 6% improvement in engine efficiency. The results are expected to be beneficial for evaluating the feasibility of combined cycle generation systems in automotive applications.     

基于蓄能器原理的汽车尾气余热利用系统

针对陆路交通主力军——汽车发动机的尾气余热白白浪费的现象,拟研究开发一套基于蓄能器原理的汽车发动机尾气余热回收存储与利用系统.利用设计的双循环特殊蓄能器对汽车运行过程中尾气排放管道壁产生的热量进行回收,将其转化为液压能储存在恒压蓄能器中,并设计一套与之相配的液压传动回路,利用回收的液压能作为车辆起动和制动的动力源.系统...     

不同喷油模式下柴油机可用能分析的试验研究

通过台架试验的方法,对1台0.5L单缸柴油机进行了热力学分析,将缸内燃烧所释放能量的热量分布和可用能分布进行计算和比较,在此基础之上比较了喷油规律相关参数对热平衡的影响,提出了相应减少不可逆损失、提升热效率的解决途径。试验结果表明:在相同工况下,对于不同的喷油模式,燃烧不可逆损失差异不大,差异主要体现在排气损失和其他部分损失;预喷参数和后喷参数对热量分布影响较小,而喷油压力和主喷正时的影响较为明显。随着喷油压力的增大或主喷正时的提前,燃烧不可逆程度降低,排气可用能损失减少,热力循环的热效率得以提升。而对于余热能回收,排气中流失的可用能回收的潜力和价值较大,将这一部分能量妥善地利用可对整机性能起到明显的改善效果,若排气温度从750K降至500K,通过排气余热能的利用可提升指示功20.91%,达到提升动力性和燃油经济性的目的。     

汽车电源系统分析

从发电机、蓄电池、整车电压等方面介绍汽车电源系统技术的发展,对汽车电源系统进行探讨分析,并指出各系统存在的优缺点,最后提出一种利用内燃机废气能量发电的汽车电源系统。     

基于有机朗肯循环的发动机余热回收技术

通过比较8种循环工质在有机朗肯循环(ORC)系统中的热力过程,从系统性能、可靠性、环保等角度综合考虑,验证了R245fa用于ORC循环工质的优势。以康明斯某重型车用发动机为应用目标,设计了一套余热回收发电系统,通过回收增压空气、尾管废气、发动机废气的热量,用于发电。经过计算,该系统的余热回收效率为10.4%。     

一种新型的车用节能型燃油尾气一体式加热器

介绍一种新型车用加热器,既能使用加热器作为车辆的低温起动、采暖除霜的热源,又能在车辆正常运行时利用发动机尾气采暖除霜,尤其适用于城市客车。     

Performance Design of an Exhaust Superheater for Waste Heat Recovery of Construction Equipment

Although fuel cost has been the largest portion of annual operating costs of construction equipment, it is possible to save the energy and reduce cost using fuel economy enhancement technology. In this study, an organic Rankine cycle is applied to an excavator in order to recover waste heat, reproduce it into electrical energy, and consequently reduce the fuel consumption by 10 %. A design process was carried out to develop an exhaust gas superheater that recovers the waste heat from exhaust gas through a composite-dimensional thermal flow analysis. A one-dimensional code was developed to perform a size design for the exhaust gas superheater. The ranges for the major design parameters were determined to satisfy the target of the heat recovery, as well as the pressure drop at both fluid sides. Performance analysis was done through onedimensional design code results, which were compared with three-dimensional CFD analysis. By utilizing a 3D commercial code, the arrangement of the tubes was selected and the working fluid pressure drop was reduced through a detailed layout design. The design procedure was verified by a performance evaluation of the prototype, which yielded only a 7 % tolerance in heat recovery.     

高压共轨柴油机高海拔热平衡模拟试验研究

在内燃机高海拔（低气压）模拟试验台上,对某高压共轨柴油机进行了模拟高原环境的热平衡试验,研究了海拔高度和冷却液温度对柴油机整机热流量分配的影响。结果表明：随着海拔的升高,转化为有效功的热量以及排气带走的热量逐渐下降,冷却液散热量逐渐增大,其他热量损失大幅增加;在相同海拔下,随着冷却液温度的升高,转化为有效功的热量和排气带走的热量逐渐增加,冷却液带走的热量大幅下降,其他热量损失明显增大;当海拔大于3000 m 后各项热流量分配的增幅或降幅变化更加明显。