商用車廢熱回收系統(tǒng)

日益嚴(yán)格的油耗限制和CO2排放法規(guī)要求商用車進(jìn)一步改善燃油經(jīng)濟(jì)性，基于朗肯循環(huán)的排氣廢熱回收系統(tǒng)可以使商用車的燃油經(jīng)濟(jì)性改善5%，是一項(xiàng)有發(fā)展前途的技術(shù)。

朗肯循環(huán)框圖如圖1所示。工作介質(zhì)（通常是液態(tài)水）先通過蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中預(yù)熱、蒸發(fā)、再加熱變?yōu)楦邷卣羝浞治諢崃?，然后進(jìn)入膨脹做功裝置（通常是渦輪）將一部分熱量變?yōu)闄C(jī)械能輸出。充分膨脹的氣態(tài)工作介質(zhì)經(jīng)壓縮機(jī)加壓，壓縮機(jī)外纏繞冷卻水管，將所產(chǎn)生的熱量帶走。高壓氣態(tài)工作介質(zhì)經(jīng)壓縮重新變成液態(tài)，開始下一個(gè)循環(huán)。由此不斷回收排氣管熱量，并變成機(jī)械能儲(chǔ)存。

朗肯循環(huán)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用要解決技術(shù)經(jīng)濟(jì)性、總成可靠性、零部件運(yùn)行穩(wěn)定性及與發(fā)動(dòng)機(jī)其它部件兼容性等問題，通常用室內(nèi)試驗(yàn)開發(fā)工具進(jìn)行匹配和優(yōu)化。另一關(guān)鍵問題是工作介質(zhì)的選擇，要考慮到抗腐蝕性、毒性、可燃性、環(huán)保性和熔點(diǎn)。到目前為止，還沒有找到對(duì)所有商用車都適用的最佳介質(zhì)。

廢熱回收系統(tǒng)應(yīng)用在商用車上時(shí)，通常有2臺(tái)蒸發(fā)器（一臺(tái)放在排氣管三元催化器后部，另一臺(tái)放在廢氣再循環(huán)中冷管道中）。壓縮機(jī)通常將冷卻水引入以加強(qiáng)散熱，便于工作介質(zhì)冷凝。工作介質(zhì)泵與冷卻液泵并聯(lián)，膨脹做功的渦輪與發(fā)電機(jī)連接，便于儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換出來的能量。在歐洲標(biāo)準(zhǔn)高速公路循環(huán)工況下，本系統(tǒng)使燃油經(jīng)濟(jì)性提高5%。

Simon Edwards et al.SAE 2012-01-1205.

編譯：葉翔