單向閥氣壓能將汽車尾氣能量回收再利用

一、引言
  汽車的存在決定了地球上的石油將會天天被消耗.如何節(jié)省這些不可再生資源是大自然向人類出的一個難題.我們的研究小組開發(fā)出一個能夠節(jié)省能源的裝置.該裝置能夠一定限度的回收貯存在汽車尾氣中的氣壓能,并將該氣壓能轉(zhuǎn)化為機械能直接被人類利用,以達到節(jié)能環(huán)保的目的.目前汽車的燃料主要為化石類燃料,如石油、天然氣等。
  從環(huán)境保護來看,內(nèi)燃機燃燒后的主要有害成分包括碳氫化合物（HC）、一氧化碳（CO）、氮氧化合物（NOx）及黒煙（C）.這些有害氣體可以再燃燒,因此,將動機燃燒后的一部分廢氣引入氣缸進行再燃燒,可以降低有害氣體對環(huán)境的污染,降低內(nèi)燃機燃料消耗量；同時將汽車廢氣的壓力能轉(zhuǎn)換為空氣壓力能,用于汽車的輔助能源,可以降低內(nèi)燃機的燃料消耗.
二、汽車尾氣能量回收裝置的設計與制作
  我們把裝置分為如下幾個環(huán)節(jié)：收集環(huán)節(jié)、檢測環(huán)節(jié)、能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)、尾氣排放環(huán)節(jié).從汽車發(fā)動機出氣口處排放出的尾氣,經(jīng)過一級儲氣裝置,在該裝置中可以設置三個單向閥,分別通向尾氣氣壓檢測環(huán)節(jié)、尾氣利用環(huán)節(jié)、尾氣排放環(huán)節(jié).由氣壓檢測環(huán)節(jié)檢測出出氣裝置內(nèi)的氣壓,我們可以設置一個單向閥的開啟氣壓達到我們的理想值,當儲氣筒內(nèi)的氣壓達到要求時,該單向閥打開,氣壓檢測裝置開始檢測氣壓,當氣壓達到臨界值時則出氣單向閥打開,尾氣一部分繼續(xù)流向發(fā)動機進氣口被再燃燒,一部分則在處理后被排放,當氣壓恢復安全值時則該單向閥關閉,同時在汽車使用的過程中,如果需要緩車制動,則第三個單向閥打開,尾氣流向氣馬達,氣壓能轉(zhuǎn)化為動能被利用.流過氣馬達的尾氣經(jīng)處理后被排放.該裝置主要特點是利用汽車尾氣排放的能量,用于汽車的制動、動力轉(zhuǎn)向,同時將一部分廢氣用于汽車的再循環(huán)燃燒,實現(xiàn)汽車節(jié)能.現(xiàn)在來介紹一下該發(fā)明的可行性分析.首先,我們在實驗過程中進行了儲氣筒內(nèi)氣壓大小的測試,該實驗只設計了兩個單向閥通道,一個用于檢測,一個用于尾氣正常排放.在密封情況較為良好的情況下,我們測出儲氣筒內(nèi)部的氣壓為0.3MPa.即該氣壓水平相當于三個大氣壓.證明了該裝置的可行.加入我們把儲氣筒連接到氣馬達,則氣馬達產(chǎn)生的動能就可用于汽車下坡的制動.該裝置結構簡單,易于加工,具有較強的實用性.對于裝置的實際制作的難點與要點,我們研究小組覺得主要的是單向閥內(nèi)部彈簧參數(shù)的選擇,因為彈簧的選擇直接決定了回收氣壓的大小以及整個裝置對發(fā)動機動力性能的影響.發(fā)動機出氣口的三個支路都是由單向閥控制的.我們在實驗過程中發(fā)現(xiàn),彈簧要求承受高溫高壓,因此對于彈簧材料的選擇也是必須考慮的一個因素.在整個制作過程中還需注意裝置的密封性,若是系統(tǒng)存在漏氣的情況,則會導致整個實驗的失敗.