阅读说明：本技术 一种汽车能源综合回收利用系统及其工作方法 (Automobile energy comprehensive recycling system and working method thereof ) 是由 徐文海 许志鹏 王淼 于 2019-10-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种汽车能源综合回收利用系统,包括汽车发动机尾气排气管、第一级消声换能器、第二级消声器和热交换器；所述汽车发动机尾气排气管的出气端连通连接所述第一级消声换能器的尾气进气端,所述第一级消声换能器的尾气排出端通过过渡管连通所述第二级消声器的尾气进气端,所述第二级消声器的尾气排出端连通排烟管；本发明的结构简单,在达到消声效果的同时还能实时的吸收消声器中的热量为换热器提供源源不断的热量。(The invention discloses an automobile energy comprehensive recycling system, which comprises an automobile engine tail gas exhaust pipe, a first-stage sound eliminating transducer, a second-stage sound eliminator and a heat exchanger, wherein the first-stage sound eliminating transducer is arranged on the tail gas exhaust pipe; the exhaust end of the automobile engine exhaust pipe is communicated and connected with the exhaust inlet end of the first-stage sound-absorbing transducer, the exhaust outlet end of the first-stage sound-absorbing transducer is communicated with the exhaust inlet end of the second-stage silencer through a transition pipe, and the exhaust outlet end of the second-stage silencer is communicated with a smoke exhaust pipe; the silencer has a simple structure, achieves the silencing effect, and can absorb the heat in the silencer in real time to provide continuous heat for the heat exchanger.)

一种汽车能源综合回收利用系统及其工作方法

技术领域

本发明属于汽车尾气处理领域。

背景技术

汽车尾气中蕴含大量热量，直接排向外界会造成能源浪费。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能充分利用尾气热量的一种汽车能源综合回收利用系统及其工作方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种汽车能源综合回收利用系统，包括汽车发动机尾气排气管、第一级消声换能器、第二级***和热交换器；

所述汽车发动机尾气排气管的出气端连通连接所述第一级消声换能器的尾气进气端，所述第一级消声换能器的尾气排出端通过过渡管连通所述第二级***的尾气进气端，所述第二级***的尾气排出端连通排烟管；

所述热交换器的导热冷液排出端连通冷液管，所述冷液管的排出端连通所述第一级消声换能器的冷导热液体导入端；所述第一级消声换能器的热导热液体导出端连通热液管，所述热液管的出液端连通所述热交换器的热导热液导入端。

进一步的，所述第一级消声换能器包括竖向的外筒体；所述外筒体的下端通过法兰盘汽车本体固定安装。

进一步的，所述外筒体的内部中部高度处同轴心一体化设置有分隔盘体；所述分隔盘体将所述外筒体的内腔分隔成上膨胀消声腔和下膨胀消声腔；所述上膨胀消声腔内切近内壁同轴心设置有消声环壁，所述消声环壁与所述外筒体内壁之间形成消声间隙层；所述消声环壁上成圆周阵列均布镂空设置有若干消音孔；所述消声环壁的上端一体化连接所述外筒体的顶部壁体；所述消声环壁的下端轮廓通过环形外缘一体化连接所述外筒体的内壁；所述过渡管的进气端连通所述上膨胀消声腔的上端。

进一步的，所述分隔盘体上固定安装有竖向的连通管，所述连通管的上端连通所述下膨胀消声腔内的下部分；所述连通管的下端连通所述下膨胀消声腔内的上部分；所述连通管内设置有***触媒。

进一步的，所述分隔盘体的上侧同轴心一体化设置有柱状的进液箱体，所述进液箱体内为进液腔；所述冷液管的排出端连通所述进液腔内的侧部；所述进液腔内一体化同轴心设置有导烟管，所述导烟管的上端一体化同轴心连通有进烟管，所述导烟管的下端同轴心一体化连通设置有换热出烟管；所述进烟管、导烟管和换热出烟管所构成的一体结构的内侧为导烟通道；所述导烟通道的上端连通所述汽车发动机尾气排气管的出气端；所述换热出烟管的下端出口伸入所述下膨胀消声腔内的下部分。

进一步的，所述下膨胀消声腔贴近内壁同轴心设置有筒形换热壁体，所述筒形换热壁体的上端轮廓一体化连接所述分隔盘体，所述筒形换热壁体与所述外筒体之间形成环柱形换热通道，所述热液管的进液端连通所述环柱形换热通道的上端；所述环柱形换热通道内一体化盘旋设置有螺旋导流带，所述螺旋导流带的螺旋内缘和螺旋外缘分别一体化连接所述筒形换热壁体和外筒体内壁，所述螺旋导流带将所述环柱形换热通道分割成螺旋换热通道；所述下膨胀消声腔内的下端位置同轴心设置有圆形底盘，所述圆形底盘的外缘轮廓与所述筒形换热壁体的下端轮廓一体化连接；所述圆形底盘与所述外筒体的底端壁体之间形成圆盘腔，所述圆盘腔的外周同轴心连通所述环柱形换热通道的下端；

换热出烟管的下端出口与所述圆形底盘之间设置有间距，所述换热出烟管的外壁呈圆周阵一体化均布有若干沿换热出烟管轴线延伸的换热管，各所述换热管的上下端分别延伸至一体化连接分隔盘体和圆形底盘，且各所述换热管的上端均连通所述进液腔，各所述换热管的下端导出口均连通所述圆盘腔靠近中心的位置；若干换热管在换热出烟管的下端出口处围合成鸟笼结构，各相邻两换热管之间在换热出烟管的下端出口处形成若干呈圆周阵列的条形消声孔。

进一步的，若干换热管在换热出烟管的下端出口处围合成的鸟笼结构的内侧同轴心设置有尖端朝上的引流锥，所述圆盘腔内同轴心设置有旋转盘；所述圆形底盘的轴心处设置有轴承，所述轴承内同轴心转动设置有联动轴，所述联动轴两端同轴心一体化连接所述引流锥和旋转盘；所述引流锥的锥面上成圆周阵列分布有气动叶片；所述换热出烟管的下端出口喷出的尾气冲击波能驱动若干气动叶片使引流锥旋转；所述旋转盘的外周呈圆周阵列发散状分布有若干离心叶片，所述旋转盘的旋转能使若干离心叶片带动圆盘腔内的液体同步旋转。

进一步的，一种汽车能源综合回收利用系统的工作方法；

尾气消声过程：发动机气缸的排气门连续向汽车发动机尾气排气管排出冲击波尾气，然后从汽车发动机尾气排气管排出的冲击波尾气通过导烟通道以冲击波的形式向下流动，最终尾气冲击波从换热出烟管的下端出口向下以冲击波的形式喷出，在引流锥的引流作用下，从换热出烟管下端出口喷出的尾气冲击波呈喇叭状在换热出烟管的下端出口处的若干换热管围合成的鸟笼结构的内侧扩开，在鸟笼结构内呈喇叭状扩开的尾气冲击波紧随着会同时经过若干条形消声孔呈发散状的冲击波尾气均匀扩散至下膨胀消声腔中，使之同时形成稳定的阻性和抗性消声效应；紧随着进入下膨胀消声腔中的尾气冲击波通过连通管向上导入上膨胀消声腔中，进入上膨胀消声腔中的尾气冲击波被消声环壁上成圆周阵列均布镂空的若干消音孔削弱冲击波强度后通过过渡管以冲击波的形式导入第二级***中进行二级消声，最终被消声后的尾气冲击波通过排烟管排出外界；

能量综合利用过程；尾气冲击波从换热出烟管的下端出口向下以冲击波的形式向引流锥喷出时对带动引流锥锥面上的气动叶片，进而使引流锥处于持续快速旋转的状态，此时引流锥随气动叶片一同旋转，引流锥的旋转同步带动旋转盘旋转，旋转盘的旋转使若干离心叶片带动圆盘腔内的导热液体同步旋转，圆盘腔内的液体快速旋转后自身会产生离心力，进而使圆盘腔内的液体做逐渐向外甩的离心运动，使圆盘腔的中心位置持续产生负压，进液腔内的导热液体在负压作用下通过若干根换热管源源不断的吸入圆盘腔内的中心位置，圆盘腔边缘位置产生持续向外甩出的正压，进而使圆盘腔内的液体源源不断的挤入环柱形换热通道的下端，然后使环柱形换热通道内的导热液体沿螺旋通道向上持续流动，最终通过热液管持续导入热交换器的热液导入端；与此同时热交换器的冷液导出端源源不断的将冷导热液体通过冷液管导入进液腔内；上述液体流动过程使第一级消声换能器和热交换器之间形成持续的导热液体流动循环，热导热液体会源源不断的流入热交换器中，被热交换器吸收热量后的冷导热液体源源不断的导入第一级消声换能器中重新被加热；

导热液体的热量吸收过程：在第一级消声换能器和热交换器之间形成持续的导热液体流动循环中，导热液体流过环柱形换热通道内的螺旋通道的过程中会源源不断的吸收筒形换热壁体上的热量；导热液体流过若干换热管的过程中会吸收大量换热出烟管和下膨胀消声腔中的热量，与此同时从在鸟笼结构内呈喇叭状扩开的尾气冲击波经过若干条形消声孔呈发散状的冲击波尾气均匀扩散至下膨胀消声腔中的过程中，若干根换热管内流过的导热液体还会持续吸收流过若干条形消声孔尾气的热量。

有益效果：本发明的结构简单，在达到消声效果的同时还能实时的吸收***中的热量为换热器提供源源不断的热量；液体流动过程使第一级消声换能器和热交换器之间形成持续的导热液体流动循环，热导热液体会源源不断的流入热交换器中，被热交换器吸收热量后的冷导热液体源源不断的导入第一级消声换能器中重新被加热。

附图说明

附图1为本装置的整体结构示意图；

附图2为第一级消声换能器的第一剖开结构示意图；

附图3为第二级消声换能器的第一剖开结构示意图；

附图4为附图3的下部分放大示意图的横向示意图；

附图5为附图2的下部分放大示意图的竖向示意图；

附图6为附图3的下部分放大示意图的竖向示意图；

附图7为热出烟管轴截面示意图；

附图8为第一级消声换能器在引流锥处的轴截面示意图；

附图9为第一级消声换能器在圆盘腔处的轴截面示意图；

附图10为引流锥和离心叶片、旋转盘结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至10所示的一种汽车能源综合回收利用系统，包括汽车发动机尾气排气管20、第一级消声换能器05、第二级***25和热交换器24；

所述汽车发动机尾气排气管20的出气端连通连接所述第一级消声换能器05的尾气进气端，所述第一级消声换能器05的尾气排出端通过过渡管21连通所述第二级***25的尾气进气端，所述第二级***25的尾气排出端连通排烟管26；

所述热交换器24的导热冷液排出端连通冷液管17，所述冷液管17的排出端连通所述第一级消声换能器05的冷导热液体导入端；所述第一级消声换能器05的热导热液体导出端连通热液管16，所述热液管16的出液端连通所述热交换器24的热导热液导入端。

所述第一级消声换能器05包括竖向的外筒体5；所述外筒体5的下端通过法兰盘27汽车本体固定安装。

所述外筒体5的内部中部高度处同轴心一体化设置有分隔盘体15；所述分隔盘体15将所述外筒体5的内腔分隔成上膨胀消声腔28和下膨胀消声腔13；所述上膨胀消声腔28内切近内壁同轴心设置有消声环壁23，所述消声环壁23与所述外筒体5内壁之间形成消声间隙层18；所述消声环壁23上成圆周阵列均布镂空设置有若干消音孔22；所述消声环壁23的上端一体化连接所述外筒体5的顶部壁体；所述消声环壁23的下端轮廓通过环形外缘97一体化连接所述外筒体5的内壁；所述过渡管21的进气端连通所述上膨胀消声腔28的上端。

所述分隔盘体15上固定安装有竖向的连通管1，所述连通管1的上端连通所述下膨胀消声腔13内的下部分；所述连通管1的下端连通所述下膨胀消声腔13内的上部分；所述连通管1内设置有***触媒。

所述分隔盘体15的上侧同轴心一体化设置有柱状的进液箱体2，所述进液箱体2内为进液腔3；所述冷液管17的排出端连通所述进液腔3内的侧部；所述进液腔3内一体化同轴心设置有导烟管30，所述导烟管30的上端一体化同轴心连通有进烟管29，所述导烟管30的下端同轴心一体化连通设置有换热出烟管11；所述进烟管29、导烟管30和换热出烟管11所构成的一体结构的内侧为导烟通道19；所述导烟通道19的上端连通所述汽车发动机尾气排气管20的出气端；所述换热出烟管11的下端出口伸入所述下膨胀消声腔13内的下部分。

所述下膨胀消声腔13贴近内壁同轴心设置有筒形换热壁体6，所述筒形换热壁体6的上端轮廓一体化连接所述分隔盘体15，所述筒形换热壁体6与所述外筒体5之间形成环柱形换热通道14，所述热液管16的进液端连通所述环柱形换热通道14的上端；所述环柱形换热通道14内一体化盘旋设置有螺旋导流带12，所述螺旋导流带12的螺旋内缘和螺旋外缘分别一体化连接所述筒形换热壁体6和外筒体5内壁，所述螺旋导流带12将所述环柱形换热通道14分割成螺旋换热通道；所述下膨胀消声腔13内的下端位置同轴心设置有圆形底盘34，所述圆形底盘34的外缘轮廓与所述筒形换热壁体6的下端轮廓一体化连接；所述圆形底盘34与所述外筒体5的底端壁体100之间形成圆盘腔10，所述圆盘腔10的外周同轴心连通所述环柱形换热通道14的下端；

换热出烟管11的下端出口与所述圆形底盘34之间设置有间距，所述换热出烟管11的外壁呈圆周阵一体化均布有若干沿换热出烟管11轴线延伸的换热管7，各所述换热管7的上下端分别延伸至一体化连接分隔盘体15和圆形底盘34，且各所述换热管7的上端均连通所述进液腔3，各所述换热管7的下端导出口37均连通所述圆盘腔10靠近中心的位置；若干换热管7在换热出烟管11的下端出口处围合成鸟笼结构，各相邻两换热管7之间在换热出烟管11的下端出口处形成若干呈圆周阵列的条形消声孔36。

若干换热管7在换热出烟管11的下端出口处围合成的鸟笼结构的内侧同轴心设置有尖端朝上的引流锥8，所述圆盘腔10内同轴心设置有旋转盘9；所述圆形底盘34的轴心处设置有轴承35，所述轴承35内同轴心转动设置有联动轴32，所述联动轴32两端同轴心一体化连接所述引流锥8和旋转盘9；所述引流锥8的锥面上成圆周阵列分布有气动叶片33；所述换热出烟管11的下端出口喷出的尾气冲击波能驱动若干气动叶片33使引流锥8旋转；所述旋转盘9的外周呈圆周阵列发散状分布有若干离心叶片31，所述旋转盘9的旋转能使若干离心叶片31带动圆盘腔10内的液体同步旋转。

汽车能源综合回收利用系统的工作方法和工作原理：

尾气消声过程：发动机气缸的排气门连续向汽车发动机尾气排气管20排出冲击波尾气，然后从汽车发动机尾气排气管20排出的冲击波尾气通过导烟通道19以冲击波的形式向下流动，最终尾气冲击波从换热出烟管11的下端出口向下以冲击波的形式喷出，在引流锥8的引流作用下，从换热出烟管11下端出口喷出的尾气冲击波呈喇叭状在换热出烟管11的下端出口处的若干换热管7围合成的鸟笼结构的内侧扩开，在鸟笼结构内呈喇叭状扩开的尾气冲击波紧随着会同时经过若干条形消声孔36呈发散状的冲击波尾气均匀扩散至下膨胀消声腔13中，使之同时形成稳定的阻性和抗性消声效应；紧随着进入下膨胀消声腔13中的尾气冲击波通过连通管1向上导入上膨胀消声腔28中，进入上膨胀消声腔28中的尾气冲击波被消声环壁23上成圆周阵列均布镂空的若干消音孔22削弱冲击波强度后通过过渡管21以冲击波的形式导入第二级***25中进行二级消声，最终被消声后的尾气冲击波通过排烟管26排出外界；

能量综合利用过程；尾气冲击波从换热出烟管11的下端出口向下以冲击波的形式向引流锥8喷出时对带动引流锥8锥面上的气动叶片33，进而使引流锥8处于持续快速旋转的状态，此时引流锥8随气动叶片一同旋转，引流锥8的旋转同步带动旋转盘9旋转，旋转盘9的旋转使若干离心叶片31带动圆盘腔10内的导热液体同步旋转，圆盘腔10内的液体快速旋转后自身会产生离心力，进而使圆盘腔10内的液体做逐渐向外甩的离心运动，使圆盘腔10的中心位置持续产生负压，进液腔3内的导热液体在负压作用下通过若干根换热管7源源不断的吸入圆盘腔10内的中心位置，圆盘腔10边缘位置产生持续向外甩出的正压，进而使圆盘腔10内的液体源源不断的挤入环柱形换热通道14的下端，然后使环柱形换热通道14内的导热液体沿螺旋通道向上持续流动，最终通过热液管16持续导入热交换器24的热液导入端；与此同时热交换器24的冷液导出端源源不断的将冷导热液体通过冷液管17导入进液腔3内；上述液体流动过程使第一级消声换能器05和热交换器24之间形成持续的导热液体流动循环，热导热液体会源源不断的流入热交换器24中，被热交换器24吸收热量后的冷导热液体源源不断的导入第一级消声换能器05中重新被加热；

导热液体的热量吸收过程：在第一级消声换能器05和热交换器24之间形成持续的导热液体流动循环中，导热液体流过环柱形换热通道14内的螺旋通道的过程中会源源不断的吸收筒形换热壁体6上的热量；导热液体流过若干换热管7的过程中会吸收大量换热出烟管11和下膨胀消声腔13中的热量，与此同时从在鸟笼结构内呈喇叭状扩开的尾气冲击波经过若干条形消声孔36呈发散状的冲击波尾气均匀扩散至下膨胀消声腔13中的过程中，若干根换热管7内流过的导热液体还会持续吸收流过若干条形消声孔36尾气的热量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。