基本信息
- 项目名称：
- 汽车用废气涡轮驱动钕铁硼永磁发电集成装置
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本设计作品——汽车用废气涡轮驱动钕铁硼永磁发电集成装置，旨在回收利用被排放到大气中、白白浪费的汽车废气能量，即通过本集成装置将废气中蕴含的内能转化为可自由使用的电能，供车用蓄电池充电或直接供车用电器使用。
- 详细介绍：
- 汽车用废气涡轮驱动钕铁硼永磁发电集成装置，通过采用模件式脉冲转换器增压系统（MPC增压系统）的排气结构，克服压力波反射和排气动能损失，充分回收汽车发动机排出的废气能量，推动置于排气总口处的涡轮做高速旋转，进而由其带动同轴另一涡轮给发动机提供压缩空气，并同时由其带动同轴的高速永磁发电机转子高速旋转产生旋转磁场，使定子绕组切割磁感线产生电能，之后通过三相半控桥式整流调节器对生成的电流进行调节，最终输出电压稳定的直流电。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：能源是国家生存和发展的保障。面对巨大的能源供给压力，汽车产业面临着巨大的挑战。经研究，目前汽车燃料的有效利用率仅在35%-45%，而废气能量约占总燃烧能量的30%，有效回收利用废气能量具有极大的意义。 基本思路：首先由本集成装置回收利用汽车排出的废气，以驱动置于排气总口处的涡轮做高速旋转，再由其带动同轴另一涡轮给发动机提供压缩空气，并同时带动同轴的高速永磁发电机转子高速旋转...(查看更多)
科学性、先进性
- ①本装置能最大程度地利用汽车排气中蕴含的能量以实现废气再利用，其立足于现已达成产业化、生产条件、技术已日趋成熟的废气涡轮增压技术，这使得本装置的设计开发具有较高的可行性和先进性； ②涡轮安放于排气总管出口处，实现废气能量回收利用的最大化； ③涡轮采用单级径流式结构，此结构体积小、重量轻、机构紧凑，膨胀比较大，具有较高的热效率； ④发动机的排气结构采用模件式脉冲转换器增压系统（M...(查看更多)
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室研发阶段。现已对装置进行了可行性分析，并绘制出装置的模型示意图。下一步将进行样机的制作。
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 主要零部件的立体结构示意图及其CAD图纸
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：①装置零部件必须加装锁紧装置；②维修时应不要碰损涡轮，并严禁杂物入内；③组装后用手转动转轴，测听内部是否有碰擦声，如有则应查明并消除。 技术特点及优势： ①本装置结构简单、体积小、效率高、安装方便，能最大化回收发动机排出的废气能量，提高汽车燃料的利用率；②本装置永磁材料采用钕铁硼稀土永磁材料，价格竞争优势大；③本装置可用于装配新发动机，还可用于使用中的旧发动机改造。 适...(查看更多)
同类课题研究水平概述
- 目前国内外汽车废气利用技术的研究，从用途上主要存在以下七种技术，现作简要分析。 ①涡轮增压技术：废气涡轮增压不仅可改善内燃机的燃油经济性、降低有害排放物的比排放，还能在不增加汽缸容积的基础上大幅度提高发动机的功率。发动机采用废气涡轮增压后，会提高发动机在工作过程中产生的最高爆发压力和平均温度，从而会影响到发动机的机械性能和润滑性能。 ②废气再循环系统：废气再...(查看更多)
