汽车废气余能回收利用装置设计(附三维图及其cad图)

汽车废气余能回收利用装置设计(附三维图及其cad图)(17000字)
摘   要
     节能足汽车工业发展的三大主题之一。由于能源消耗的加剧，汽车节能问题备受人们的关注。有关研究资料表明，汽车燃料燃烧所发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气中，不仅造成了能源的浪费，还带来了不良环境影响。因此，采用有效手段充分利用汽车排放的废热应当是我们实现汽车节能、降低排放的一个研究方向。
     本文对当前提出的各种汽车余热利用手段进行了分类，并做了综合分析比较，提出汽车废气涡轮发电可能是比较理想的汽车余热利用方式，并进行了初步设计。
     本文首先对汽车废气能量进行了分析，提出应当用有效能的能量衡算方法分析汽车废气能量，指出了影响废气能量的因素并提出了提高废气中可用能量的措施。其次，本文分析了不同排气系统在废气能量利用上的差异，提出了能量利用效率较高的排气系统方案并针对一台发动机进行了设计。再次，针对一台柴油发动机利用编制的优化设计程序进行了涡轮部分设计。
     本文还针对一台具体的发动机排气系统设计了涡轮机壳，涡轮管道，轴，轴承，对此部分的设计是依照涡轮尺寸来设计的。其部分尺寸由涡轮计算得出。由于能力有限，知识限制，再者现在的发电机设计技术相当成熟，本文不再具体针对发电系统部分进行设计，本装置只设计到轴部分，轴端可以装万向连接器，也可以与要设计的发电机同轴，需要注意的是本装置设计的轴承一端为悬浮，即只有一端轴向固定，另一端的轴向固定还需要电动机里面的轴承来实现。
     本文将具体每个零件三维图及其cad图已经一一画出，并在本文之中附以三维几部分平面图片，一边读者心中对设计更加清晰！
 
关键词：汽车；废气；余热；能量利用；涡轮

From car exhausts to recycle the device design
Abstract
Energy conservation is one of three big subjects in automobile industry development．Because energy consumption intensifying，the question of automobile energyconservation prepares people’S attention．The related research material indicated，the energy sending oat from automobile fuel burning only has about 1／3 effectively been used，other energies discharge into the atmosphere，not only has created the energy waste，butalso has brought the poor environmental influence．Therefore，adopting the effectivemethod to fully utilize the waste heat discharging from the automobile has to be a research direction．
     This article has classified the method of the current from a variety of the use of a classification yure means, and comprehensive analysis and comparison, the turbine generation are more likely to exhaust the car, and yure of the preliminary design.    
     The first to exhaust the energy was analysed and efficiency of energy shall be in a republican way analysis is to exhaust the energy that had to exhaust the energy for the proposed increase in exhaust can use of energy. second, this article analyzes the different systems in the exhaust the energy of differences and energy efficient use of the higher the exhaust system solutions and an engine of the design.
     This article has analyzed the difference in the exhaust gas energy utilization of different exhaust system，proposed the exhaust system plan which can bring about higher efficiency of energy utilization，and carried on the design which aims at a diesel engine，
     This article for a specific the engine exhaust system design, the turbine, the turbine, bearings, shaft, owing to limited ability, knowledge is limited, and furthermore, the generator design skills are quite ripe, and this is no specific system for electricity generation of design. the specific each component three vitou and cad is a picture of a graph and, in this paper attached to a few parts of the 3d images, and the plane was to design more clear!

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

为克服现有汽车废气能量回收利用装置巾存在的能量转换效率不高，实施过程困难，用途单一，且结构复杂，体积大等缺陷，设计一种将汽车废气能量转换成机械能的新型装置，并将其应用到所有内燃机，所提供的动力可以完全或部分地驱动内燃机没有定时要求的附件，如电动机、蓄电池、水泵、动力转向油泵、真空泵甚至空调等。为了实现上述目的，本装置拟通过动力涡轮实现废气能量的回收和向机械能的转换。为此本文对当前的废气利用做了全面的调查，指出当前废气的利用发展形势，利用方式，同时针对一台具体柴油机ZH-4100DE 排气管废气能转化的机械部分做详细设计，包括涡轮设计计算，涡壳的匹配设计，轴的设计等等。
 

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目    录
第一章  引言     5
  1.1 、研究背景及意义    5
     1.1.1、汽车废热利用的空间    5
     1.1.2、汽车废热利用特点    5
  1.2、研究进展综述    6
 1.2.1、涡轮增压技术    6
 1.2.2、余热制冷技术    6
 1.2.3、余热发电    8
 1.2.4、余热采暖     9
1.3、小结     10
  1.4、本文主要工作    10
第二章 针对ZH4100柴油机及排气系统的涡轮部分设计    11
  2.1、ZH4100柴油机的相关资料    11
  2.2、排气系统管路图    11
  2.3、涡轮设计    12
 2．3．1、涡轮型式选择    12
 2．3．2、涡轮设计前需确定的参数    13
     2．3．3、具体计算步骤    14
     2．3．4、涡轮损失计算和涡轮参数的计算进一步确定    17
第三章  其他部件的匹配设计     19
  3.1、轴设计    19
 3.1.1 、轴的结构设计    19
 3.1.2 、轴的材料选择    20
 3.1.3 、轴的强度校核     20
3.2、涡壳设计     22
3.3、小端涡盖设计     23
  3.4、大端涡盖设计    23
  3.5、部分图片预览    24
第四章   感谢    24
参考文献     25
附录1：符号表
附录II：外文文献翻译原文及其译文