商用車廢熱回收系統

商用車廢熱回收系統

日益嚴格的油耗限制和CO2排放法規要求商用車進一步改善燃油經濟性，基于朗肯循環的排氣廢熱回收系統可以使商用車的燃油經濟性改善5%，是一項有發展前途的技術。

朗肯循環框圖如圖1所示。工作介質（通常是液態水）先通過蒸發器，在蒸發器中預熱、蒸發、再加熱變為高溫蒸汽充分吸收熱量，然后進入膨脹做功裝置（通常是渦輪）將一部分熱量變為機械能輸出。充分膨脹的氣態工作介質經壓縮機加壓，壓縮機外纏繞冷卻水管，將所產生的熱量帶走。高壓氣態工作介質經壓縮重新變成液態，開始下一個循環。由此不斷回收排氣管熱量，并變成機械能儲存。

朗肯循環在發動機上的應用要解決技術經濟性、總成可靠性、零部件運行穩定性及與發動機其它部件兼容性等問題，通常用室內試驗開發工具進行匹配和優化。另一關鍵問題是工作介質的選擇，要考慮到抗腐蝕性、毒性、可燃性、環保性和熔點。到目前為止，還沒有找到對所有商用車都適用的最佳介質。

廢熱回收系統應用在商用車上時，通常有2臺蒸發器（一臺放在排氣管三元催化器后部，另一臺放在廢氣再循環中冷管道中）。壓縮機通常將冷卻水引入以加強散熱，便于工作介質冷凝。工作介質泵與冷卻液泵并聯，膨脹做功的渦輪與發電機連接，便于儲存轉換出來的能量。在歐洲標準高速公路循環工況下，本系統使燃油經濟性提高5%。

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

編譯：葉翔