汽車廢氣余能回收利用裝置設計

摘   要

     節能足汽車工業發展的三大主題之一。由于能源消耗的加劇，汽車節能問題備受人們的關注。有關研究資料表明，汽車燃料燃燒所發出的能量只有三分之一左右被有效利用，其它的能量被排放到大氣中，不僅造成了能源的浪費，還帶來了不良環境影響。因此，采用有效手段充分利用汽車排放的廢熱應當是我們實現汽車節能、降低排放的一個研究方向。

     本文對當前提出的各種汽車余熱利用手段進行了分類，并做了綜合分析比較，提出汽車廢氣渦輪發電可能是比較理想的汽車余熱利用方式，并進行了初步設計。

     本文首先對汽車廢氣能量進行了分析，提出應當用有效能的能量衡算方法分析汽車廢氣能量，指出了影響廢氣能量的因素并提出了提高廢氣中可用能量的措施。其次，本文分析了不同排氣系統在廢氣能量利用上的差異，提出了能量利用效率較高的排氣系統方案并針對一臺發動機進行了設計。再次，針對一臺柴油發動機利用編制的優化設計程序進行了渦輪部分設計。

     本文還針對一臺具體的發動機排氣系統設計了渦輪機殼，渦輪管道，軸，軸承，對此部分的設計是依照渦輪尺寸來設計的。其部分尺寸由渦輪計算得出。由于能力有限，知識限制，再者現在的發電機設計技術相當成熟，本文不再具體針對發電系統部分進行設計，本裝置只設計到軸部分，軸端可以裝萬向連接器，也可以與要設計的發電機同軸，需要注意的是本裝置設計的軸承一端為懸浮，即只有一端軸向固定，另一端的軸向固定還需要電動機里面的軸承來實現。

     本文將具體每個零件三維圖及其cad圖已經一一畫出，并在本文之中附以三維幾部分平面圖片，一邊讀者心中對設計更加清晰！

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關鍵詞：汽車；廢氣；余熱；能量利用；渦輪

From car exhausts to recycle the device design

Abstract

     Energy conservation is one of....

   Key words：automobile；exhaust gas；waste heat；energy utilization；turbine

目    錄

第一章  引言 5

  1.1 、研究背景及意義5

     1.1.1、汽車廢熱利用的空間5

     1.1.2、汽車廢熱利用特點5

  1.2、研究進展綜述6

 1.2.1、渦輪增壓技術6

 1.2.2、余熱制冷技術6

 1.2.3、余熱發電8

 1.2.4、余熱采暖 9

1.3、小結 10

  1.4、本文主要工作10

第二章 針對ZH4100柴油機及排氣系統的渦輪部分設計11

  2.1、ZH4100柴油機的相關資料11

  2.2、排氣系統管路圖11

  2.3、渦輪設計12

 2．3．1、渦輪型式選擇12

 2．3．2、渦輪設計前需確定的參數13

     2．3．3、具體計算步驟14

     2．3．4、渦輪損失計算和渦輪參數的計算進一步確定17

第三章  其他部件的匹配設計 19

  3.1、軸設計19

 3.1.1 、軸的結構設計19

 3.1.2 、軸的材料選擇20

 3.1.3 、軸的強度校核 20

3.2、渦殼設計 22

3.3、小端渦蓋設計 23

  3.4、大端渦蓋設計23

  3.5、部分圖片預覽24

第四章   感謝24

參考文獻 25

附錄1：符號表

附錄II：外文文獻翻譯原文及其譯文