Блок привода с рекуперацией тепла - RU2007107761A

Реферат

1. Блок привода автомобиля, включающий двигатель (10) внутреннего сгорания, компрессор (11) низкого давления, компрессор (12) высокого давления и устройство подачи наддувочного воздуха с блоком (13, 14) охлаждения наддувочного воздуха, а также систему отвода отработавшего газа для удаления образующегося в двигателе (10) внутреннего сгорания отработавшего газа, включающий также систему охлаждения по меньшей мере с одним контуром (1) охлаждения, в котором расположены теплообменник, через который протекает рабочая среда и который охлаждается воздухом окружающей среды, по меньшей мере один встроенный в систему отвода отработавшего газа охладитель (9) отработавшего газа и блок (13, 14) охлаждения наддувочного воздуха, причем блок (13, 14) охлаждения наддувочного воздуха содержит промежуточный охладитель (13) наддувочного воздуха и основной охладитель (14) наддувочного воздуха, которые в теплотехническом отношении подсоединены по меньшей мере к одному контуру (1) охлаждения, так что промежуточный охладитель (13) наддувочного воздуха расположен по направлению протекания наддувочного воздуха между компрессором (11) низкого давления и компрессором (12) высокого давления, а основной охладитель (14) наддувочного воздуха подключен после компрессора (12) высокого давления, отличающийся тем, что предусмотрены по меньшей мере один первый контур (20) охлаждения и по меньшей мере один второй контур (21) охлаждения, разъединенные гидравлически посредством по меньшей мере одного теплообменника, посредством которого первый (20) и второй (21) контуры охлаждения находятся в тепловом контакте, и на одной из ступеней работы системы охлаждения в содержащейся во втором контуре (21) охлаждения рабочей среде происходит по меньшей мере частичный фазовый переход.

2. Блок привода по п.1, отличающийся тем, чтопо меньшей мере в одном первом контуре (20) охлаждения содержится первая рабочая среда, а во втором контуре (21) охлаждения - вторая рабочая среда, причем первая и вторая рабочие среды отличаются между собой по химическим и/или физическим свойствам.

3. Блок привода по п.1 или 2, отличающийся тем, что предусмотрен масляный охладитель (24), который в тепловом отношении соединен по меньшей мере с одним первым контуром (20) охлаждения.

4. Блок привода по п.1, отличающийся тем, что охладитель (9) отработавшего газа включает блок охлаждения рециркуляции отработавшего газа, расположенный между системой отвода отработавшего газа и устройством подачи наддувочного воздуха, так что посредством блока охлаждения контура рециркуляции отработавшего газа теплота частичного потока отработавшего газа, отводимого из системы отвода отработавшего газа перед вводом в устройство подачи наддувочного воздуха, передается на второй контур (21) охлаждения.

5. Блок привода по п.1, отличающийся тем, что во втором контуре (21) охлаждения предусмотрен блок (16, 22, 30) подачи рабочей среды, выполненный с возможностью регулирования в зависимости по меньшей мере от одного рабочего параметра системы охлаждения.

6. Блок привода по п.1, отличающийся тем, что в первом (20) и втором (21) контурах охлаждения выполнены с возможностью работы на разных температурных уровнях.

7. Блок привода по п.1, отличающийся тем, что во втором контуре (21) охлаждения предусмотрен по меньшей мере один высокотемпературной контур, работающий на более высоком температурном уровне, чем по меньшей мере один низкотемпературный контур второго контура (21) охлаждения, и в высокотемпературном контуре предусмотрен охлаждаемый воздухом окружающей среды высокотемпературный теплообменник (15а), а в низкотемпературном контуре - охлаждаемый воздухом окружающей среды низкотемпературный теплообменник (15b).

8. Блок привода по п.2, отличающийся тем, что содержащаяся во втором контуре (21) охлаждения (21) вторая рабочая среда или по меньшей мере один компонент второй рабочей среды имеет более низкую температуру испарения, чем рабочая среда, содержащаяся в первом контуре (20) охлаждения.

9. Блок привода по п.1, тличающиойся тем, что во втором контуре (21) охлаждения предусмотрен тепловой двигатель (19), который на стадии работы системы охлаждения нагружается рабочей средой, по меньшей мере частично перешедшей в парообразную фазу.

10. Блок привода по п.9, отличающийся тем, что тепловой двигатель (19) представляет собой турбоустановку или расширительный блок.

11. Блок привода по п.9 или 10, отличающийся тем, что тепловой двигатель находится в активном соединении с двигателем (10) внутреннего сгорания.

12. Блок привода по п.9, отличающийся тем, что тепловой двигатель (19) находится в активном соединении с двигателем (10) внутреннего сгорания через коленчатый вал или ременный привод.

13. Блок привода по п.1, отличающийся тем, что содержащаяся во втором контуре (21) охлаждения вторая рабочая среда представляет собой водоаммиачную смесь.

14. Блок привода по п.1, отличающийся тем, что содержащаяся во втором контуре (21) охлаждения вторая рабочая среда представляет собой углеводородное соединение.

15. Блок привода по п.1, отличающийся тем, что содержащаяся во втором контуре (21) охлаждения вторая рабочая среда представляет собой n-перфторпентан (C₅F₁₂).

16. Способ охлаждения блока привода двигателя внутреннего сгорания, при котором охлаждают двигатель (10) внутреннего сгорания, снабженный системой отвода отработавшего газа, а также по меньшей мере частично сжатый наддувочный воздух, подаваемый в двигатель (10) внутреннего сгорания, причем отводимая теплота передается по меньшей мере на одну рабочую среду, которая транспортируется к теплообменнику и охлаждается в теплообменнике воздухом окружающей среды, при котором всасываемый из окружающей среды наддувочный воздух сжимается на первой и второй ступенях сжатия и охлаждается после первого и второго сжатия, при котором по меньшей мере частично охлаждается отработавший газ, находящийся в системе отвода отработавшего газа, и при котором отведенная из наддувочного воздуха и отработавшего газа теплота передается по меньшей мере на одну подаваемую в контур (1) охлаждения рабочую среду, отличающийся тем, что в одном первом контуре охлаждения подается первая рабочая среда, а в одном втором контуре охлаждения - вторая рабочая среда, и содержащаяся во втором контуре охлаждения вторая рабочая среда по меньшей мере частично переходит в парообразную или газообразную фазу.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что разные фазы рабочей среды отделяют одну от другой.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что вторая рабочая среда по меньшей мере частично расширяется в расширителе, а перед началом расширения содержащаяся во второй рабочей среде энергия по меньшей мере частично превращается в энергию вращения.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что энергия вращения по меньшей мере частично передается на двигатель (10) внутреннего сгорания.

20. Способ по п.18 или 19, отличающийся тем, что энергия вращения по меньшей мере частично превращается в электрическую энергию.