周炳強
(齊齊哈爾高等師范學校,黑龍江 齊齊哈爾 161005)
汽車發(fā)動機尾氣轉能技術就是利用發(fā)動機排放的尾氣產生空氣動能,帶動渦輪葉片高速轉動,給發(fā)電機和空調壓縮機提供動能,使發(fā)電機獲得較大動能發(fā)電,改換空調壓縮機工作性質,該項技術主要包括三個核心部件、渦輪總成、發(fā)電機、空調壓縮機總成、電子調整裝置。根據汽車渦輪增壓原理,將進氣渦輪增壓部分去掉,保留排氣部分進行封閉,渦輪葉片軸與發(fā)電機轉子軸,空調壓縮機相連接(采用單鍵連接套)。配以電子調整裝置,,額定電壓調節(jié)器(根據不同需要),達到我們設計目的。
汽車發(fā)動機尾氣轉能技術,就是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪高速轉動,帶動同軸的發(fā)電機轉子高速轉動,增加發(fā)電機發(fā)電量,同時減少發(fā)動機功率的消耗,保持發(fā)動機的強勁動力。普通發(fā)動機的最高轉速7000 r/min,渦輪葉片轉速一般的在10萬轉以上,動能增加10倍,基本解決了由于發(fā)動機轉速低時消耗發(fā)動機功率的問題,無形中提高了發(fā)動機的動力,同時提高了發(fā)電量。但是渦輪葉片軸高速運轉達10萬轉以上,普通軸承是承受不了的,我們采用磁懸浮軸承及潤滑系統(tǒng)來解決這個問題,是利用磁力作用將轉子懸浮于空中,使轉子與定子之間沒有機械接觸。
汽車空調工作原理,就是汽車空調壓縮機在做功,使氟利昂蒸發(fā)吸熱冷凝散熱之后鼓風機吹給你熱風或者冷風,而空調壓縮機工作動力是靠汽車發(fā)動機帶動的。汽車空調打開后就會消耗發(fā)動機動力15%~20%左右。增加了汽油的消耗,一個很明顯的反應就是,怠速下開啟空調能很明顯的感覺到發(fā)動機轉速降低了,就是因為壓縮機多了一部分負荷。排量小的汽車開空調爬較大的坡時可能就會熄火,嚴重的影響了汽車的正常使用。
汽車發(fā)動機尾氣轉能技術應用廣泛,只要是帶驅動動力的機動車輛、汽油車輛、柴油車輛、混合動力車輛、農用汽車,農用柴油拖拉機、農用汽油拖拉機、汽油發(fā)動機組、柴油發(fā)電機組都可采用該項技術。因為我們現(xiàn)有的機動車輛都是采用傳統(tǒng)的發(fā)電配置,都是由發(fā)動機提供發(fā)電機發(fā)電的動力,這項技術不但給發(fā)動機解綁,增強發(fā)動機動力,還增加發(fā)電機的發(fā)電量。
(1)減少了發(fā)動機的負荷,使發(fā)動機的功率更強勁。發(fā)動機的動力是由汽油進入氣缸燃燒產生動力推動曲軸轉動來完成的,所有的機械傳動都會有磨損,動力的消耗是由于自身的負荷,也就是我們理解的配器部分的消耗,軸瓦部分的消耗,氣缸部分的消耗、點火正時部分的消耗、冷卻水泵系統(tǒng)的消耗、而發(fā)電機部分的消耗、離合器部分的消耗,是外加的動力消耗,發(fā)電機部分的設計目的就是利用發(fā)動機的動力帶動發(fā)電機發(fā)電,帶動空調壓縮機轉動,為汽車用電設備供電,為空調提供動力。去掉發(fā)電機部分,也就減掉了風扇皮帶輪,風扇皮帶減少了機械摩擦,去掉了空調部分,減少了動力損耗,減少了發(fā)動機10%~15%的油耗,提高了發(fā)動機的動力,減少有害氣體的排放。
(2)改善了發(fā)動機配置結構,使結構優(yōu)化。發(fā)動機的配置結構一直汽車結構設計的難題,由于發(fā)動機機艙的局限,車輛寬度的局限,發(fā)動機配置結構是否合理,是否利于車輛維修,是設計者必須考慮的問題。傳統(tǒng)的發(fā)電機配置是在發(fā)動機曲軸齒輪連接發(fā)電機皮帶輪,利用風扇皮帶帶動發(fā)電機轉子轉動發(fā)電,在點火正時側位配置發(fā)電機總成及發(fā)電機支架,占據了發(fā)動機一側很大的空間,不利于維修。當調整點火正時時,或更換正時皮帶時,都必須拆下風扇皮帶,風扇皮帶輪,增加了維修時間,風扇皮帶是橡膠制品,易老化,易磨損,要定期更換,增加了汽車的使用費用。
(3)應用廣泛,特別實用于混合動力汽車?;旌蟿恿囕v是使用兩種或以上能源的車輛,所使用的動力來源有:內燃機、電動機、電池、氫氣、燃料電池等的技術。目前的混合動力車多數以內燃機及電動機推動,能源則來自汽油及電池,此類混合動力車叫油電混合動力車。它的特點是當低速小負荷時,僅由動力電池提供電能使電動機產生驅動力矩,這是一種純電動運行模式,為零排放。當負荷較大時,發(fā)動機輸出的機械能首先通過發(fā)電機轉化為電能,轉化后的電能由電動機和傳動裝置驅動車輪,若發(fā)電機的輸出功率大于電動機的輸入功率,則多余的電能用于對電池充電。當汽車起步、加速、爬坡時,由于發(fā)電動機輸出功率小于電動機所需的輸入功率,電池和發(fā)動機-電動機組共同提供電能驅動車輛行駛。當車輛制動減速時,電動機以發(fā)電模式工作回收再生制動能量。汽車發(fā)動機尾氣轉能技術應用到混合動力車上,除上述的優(yōu)勢外,最大的優(yōu)勢是它的發(fā)電功能,10萬轉以上的動力輸入,動能增加10倍,發(fā)電量也提升數倍,混合動力汽車的制冷系統(tǒng)是使用電能來完成制冷的,當啟動空調時就會消耗大量的電能,使用這項技術就不消耗大量的電能,足以滿足混合動力車輛的使用。
汽車發(fā)動機尾氣轉能技術是新的理念,新的思路,汽車發(fā)動機排放廢氣再利用,即增加了動力,又增加的發(fā)電功能,而且實用于任何機動車輛,其優(yōu)勢遠遠超過了利用渦輪增壓,缸內直噴技術,單純提高發(fā)動機動力,其配置結構復雜,制造成本高等特點,所以這項技術值得我們大力推廣。