汽車發(fā)動機尾氣轉(zhuǎn)能技術(shù)

周炳強

(齊齊哈爾高等師范學(xué)校,黑龍江 齊齊哈爾 161005)

1 汽車發(fā)動機尾氣轉(zhuǎn)能技術(shù)的結(jié)構(gòu)原理

汽車發(fā)動機尾氣轉(zhuǎn)能技術(shù)就是利用發(fā)動機排放的尾氣產(chǎn)生空氣動能，帶動渦輪葉片高速轉(zhuǎn)動，給發(fā)電機和空調(diào)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(diào)壓縮機工作性質(zhì)，該項技術(shù)主要包括三個核心部件、渦輪總成、發(fā)電機、空調(diào)壓縮機總成、電子調(diào)整裝置。根據(jù)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(zhuǎn)子軸，空調(diào)壓縮機相連接（采用單鍵連接套）。配以電子調(diào)整裝置,，額定電壓調(diào)節(jié)器（根據(jù)不同需要），達到我們設(shè)計目的。

2 汽車發(fā)動機尾氣轉(zhuǎn)能技術(shù)指標(biāo)

汽車發(fā)動機尾氣轉(zhuǎn)能技術(shù)，就是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪高速轉(zhuǎn)動，帶動同軸的發(fā)電機轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速7000 r/min，渦輪葉片轉(zhuǎn)速一般的在10萬轉(zhuǎn)以上，動能增加10倍，基本解決了由于發(fā)動機轉(zhuǎn)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(zhuǎn)達10萬轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子懸浮于空中，使轉(zhuǎn)子與定子之間沒有機械接觸。

3 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)

汽車空調(diào)工作原理，就是汽車空調(diào)壓縮機在做功，使氟利昂蒸發(fā)吸熱冷凝散熱之后鼓風(fēng)機吹給你熱風(fēng)或者冷風(fēng)，而空調(diào)壓縮機工作動力是靠汽車發(fā)動機帶動的。汽車空調(diào)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(yīng)就是，怠速下開啟空調(diào)能很明顯的感覺到發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低了，就是因為壓縮機多了一部分負(fù)荷。排量小的汽車開空調(diào)爬較大的坡時可能就會熄火，嚴(yán)重的影響了汽車的正常使用。

4 汽車發(fā)動機尾氣轉(zhuǎn)能技術(shù)的實用價值

汽車發(fā)動機尾氣轉(zhuǎn)能技術(shù)應(yīng)用廣泛，只要是帶驅(qū)動動力的機動車輛、汽油車輛、柴油車輛、混合動力車輛、農(nóng)用汽車，農(nóng)用柴油拖拉機、農(nóng)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(shù)。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(shù)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(fù)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(chǎn)生動力推動曲軸轉(zhuǎn)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(fù)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(shè)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(diào)壓縮機轉(zhuǎn)動，為汽車用電設(shè)備供電，為空調(diào)提供動力。去掉發(fā)電機部分，也就減掉了風(fēng)扇皮帶輪，風(fēng)扇皮帶減少了機械摩擦，去掉了空調(diào)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(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)優(yōu)化。發(fā)動機的配置結(jié)構(gòu)一直汽車結(jié)構(gòu)設(shè)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(jié)構(gòu)是否合理，是否利于車輛維修，是設(shè)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(fēng)扇皮帶帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動發(fā)電，在點火正時側(cè)位配置發(fā)電機總成及發(fā)電機支架，占據(jù)了發(fā)動機一側(cè)很大的空間，不利于維修。當(dāng)調(diào)整點火正時時，或更換正時皮帶時，都必須拆下風(fēng)扇皮帶，風(fēng)扇皮帶輪，增加了維修時間，風(fēng)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(yīng)用廣泛，特別實用于混合動力汽車。混合動力車輛是使用兩種或以上能源的車輛，所使用的動力來源有：內(nèi)燃機、電動機、電池、氫氣、燃料電池等的技術(shù)。目前的混合動力車多數(shù)以內(nèi)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(dāng)?shù)退傩∝?fù)荷時，僅由動力電池提供電能使電動機產(chǎn)生驅(qū)動力矩，這是一種純電動運行模式，為零排放。當(dāng)負(fù)荷較大時，發(fā)動機輸出的機械能首先通過發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化后的電能由電動機和傳動裝置驅(qū)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(dāng)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(qū)動車輛行駛。當(dāng)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(zhuǎn)能技術(shù)應(yīng)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(zhuǎn)以上的動力輸入，動能增加10倍，發(fā)電量也提升數(shù)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(dāng)啟動空調(diào)時就會消耗大量的電能，使用這項技術(shù)就不消耗大量的電能，足以滿足混合動力車輛的使用。

5 結(jié)語

汽車發(fā)動機尾氣轉(zhuǎn)能技術(shù)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(nèi)直噴技術(shù)，單純提高發(fā)動機動力，其配置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高等特點，所以這項技術(shù)值得我們大力推廣。