中文摘要：

车用汽油发动机的余热约占到整个燃料燃烧发热量的2/3，是一个尚未开发利用的巨大的能量源。通过测试车载发动机在不同工况和运行状态下冷却水和排气热流量、温度压力等特性参数，弄清了发动机余热的变化特点，分析了不同工况下排气余热中的有效能比例，提出了一种由用于回收温度较高的发动机排气余热及润滑油余热的有机Rankine循环(Organic Rankine Cycle，ORC)和用来回收温度较低的发动机冷却水余热的Kalina循环耦合而成的新型的联合热力循环系统，并对其进行了热力学性能分析，此构型克服了以往不能同时全面回收汽油发动机排气余热，冷却水余热及润滑油余热的缺点。在对循环系统中的主要部件进行研究和设计改装的基础上，根据理论分析结果，设计并搭建了用于回收汽油发动机排气余热的实验装置。利用实验装置对之前理论分析筛选出的R113有机工质的循环效率做了初步的测量，验证了实验装置的可行性。对实验装置所适用的混合工质进行理论计算，得到由质量比在0.65/0.35~0.6/0.4的由丙酮-R245fa组成的二元非共沸工质具有较高的循环热效率和相对比较高的安全性，为进一步完善实验装置做了必要的经验积累。