废气余热利用

1、发动机废气余热利用技的对比分析刖B自20世纪90年代以来，我国汽车工业发展很快，年均 增长率为10%-13%0随着国民经济的发展和汽车保有量的 增加，石油消费量急剧增加。在新能源汽车代替传统石油 燃料内燃料作为动力的汽车之前，提高内燃机的效率是减 少石油消耗、缓解能源危机的重要途径。废热是一种未被 充分开发利用的能源，将废热充分的转化为可供自由使用 的电能是未来最为有效的利用方式。研究表明排气能量品 质较高，有效回收利用这部分能量，对于降低汽车能源消 耗、降低C02排放具有重要的意义。若将废热充分转化为 电能可减少C02排放3%-7%,而在典型的运行工况下能减少 排放 5%-10%o如果能有效

2、的回收部分排气的能量使之转化为有用功， 就可以进一步提高能源的利用率，从而提高了整车的综合 性能。1、废气余热利用现状发动机排气余热回收利用技术主要包括废气涡轮增 压、采暖、废气再循环、改良燃料、余热制冷、余热 发电等方式。見前废气涡轮增压技术和废气再循环技 术相对比较成熟，采暖技术只在冬季能被有效利用， 用来改善车辆的舒适度和提高汽车的冷启动性能对排 气热量利用不充分，而改良燃料只对固定的液体燃料 有催化转换的作用，用途较为单一。虽然余热制冷和 余热发电技术尚不成熟，但能满足全天候和全工况的 使用条件。加入热制冷和余热发电技术的原理和结构方面进行 比较，分析评价两种余热利用方式的特点和关键技

3、术。1.1发动机的余热制冷技术通过回收发动机废气的余热作为能量源来驱动汽 车制冷系统，实现汽车的制冷来改善汽车的舒适程度 是理想的节能途径。目前已经提岀的制冷方式主要有 三种：吸收式、吸附式、喷射式。1.11吸收式制冷1. 1. 2吸附式制冷V"L&h1. 1. 3喷射式制冷»*2固体吸附式制冷体统1.2发动机的余热发电技术1. 2. 1半导体温差发电1. 2. 2涡轮发电空气、燃料:t:i1 JE气机ti=4永sm电机=i 涡轮杭1 111空气11电能11 乏汽蓄电池、建气发生：/低息过热庭=*a、高溫循环 低富循环冷却水循环1.2.3郎肯循环余热发电技术皆8宝马

4、双朗肯循坏余热回收系统皆8宝马双朗肯循坏余热回收系统散热53/ 低温冷凝器卜、蒸吒发生器/鬲温冷凝席皆8宝马双朗肯循坏余热回收系统2、余热利用系统对比分析发动机余热制冷技术对比分析制冷方式:制冷工质性能系 数结构特征吸收武制冷水漠化翅0607自由水平布置不适用 于常处于颠簸的运动 状态吸附式制冷（沸石） 分子筛水0.3体积小.重最轻、无运 动部件、无噪声喷射式制冷氟利昂小于03无运动部件、造价低、 噪声大、影响舒适性发动机余热发电技术对比分析发:电方式热电转换工质转化效 率结构特征半导体温差发 电技术热电转换 材料热电3%-"%无化学反应、发电无噪 声、无污染、体积小、 重疑轻涸轮发电技术陵气膨胀 做功功率 3%-8%结构简单、故障率低、 铜材消耗少、发电率 高.排气背压高朗肯循环余热 发电技术水、乙醇或 环戊烷功率532%换热效率低、产汽量 小.体积大、議压低3、展望(1) 随着人们对汽车舒适性要求的提高，余热利用技 术的应用将会在各种车辆中得到普及。如：汽车室内温 度、座椅的加热和通风、车载冰箱、后视镜加热等。(2) 余热利用技术有望利用在发电机的保温上，来解 决寒冷地区汽车冷启动的问题。改善汽车燃油