汽車(chē)排氣管消聲凈化器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

王忠寶 歷強(qiáng)

【摘 要】本實(shí)用新型組合式汽車(chē)排氣管消聲凈化器利用汽車(chē)排放的尾氣能量和汽車(chē)行駛的動(dòng)能做功，提供二次供氧篩分氣體的動(dòng)力，抑制了汽車(chē)尾氣的噪音的能量級(jí)，可以完成消聲降噪，祛除粉塵的目的。延長(zhǎng)工作壽命提高凈化尾氣的標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便實(shí)用、成本低、凈化效果好，尤其是可拆卸式個(gè)性化彩色排氣管，展現(xiàn)個(gè)性的同時(shí)還免除了排氣管生銹，積水，結(jié)冰等各種煩惱。

【關(guān)鍵詞】汽車(chē)排氣管；消聲凈化器；設(shè)計(jì)

引言

當(dāng)今，汽車(chē)工業(yè)現(xiàn)已成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱，近三十年來(lái)取得了輝煌的發(fā)展，全世界大型汽車(chē)集團(tuán)均看好極具潛力和大有發(fā)展前景的中國(guó)市場(chǎng)。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)汽車(chē)工業(yè)迅猛發(fā)展，根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)材料顯示，我國(guó)目前汽車(chē)保有量突破億大關(guān)，從本世紀(jì)零六年到二十一世紀(jì)的一十年代的年之間，新注冊(cè)牌號(hào)的汽車(chē)約有萬(wàn)輛，照如此趨勢(shì)下去今后年有望增加億輛汽車(chē)。

1、汽車(chē)消聲凈化器在國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)

1.1、國(guó)內(nèi)

然而眾所周之，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)及排氣系統(tǒng)整機(jī)與零部件的研發(fā)一直是我國(guó)的弱項(xiàng)，雖然我國(guó)有基本技術(shù)和幵發(fā)能力，但是缺少核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)節(jié)能環(huán)保的控制力不強(qiáng)，很大程度都是依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口。具體的體現(xiàn)在這樣以下的四個(gè)方面：據(jù)調(diào)查表明，每當(dāng)生產(chǎn)企業(yè)需要一個(gè)薪新的汽車(chē)機(jī)械平臺(tái)的時(shí)候，有近一半的企業(yè)選擇了直接從境外進(jìn)口。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)件控制能力較強(qiáng)，但對(duì)關(guān)乎節(jié)能減排大量外購(gòu)零部件系統(tǒng)控制能力較弱，且柴油機(jī)弱于汽油機(jī)。主要的關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)是普遍很薄弱的，這與電控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)能力相關(guān)聯(lián)的技術(shù)基礎(chǔ)是最為薄弱的。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)能力能夠達(dá)到“基本具有”程度，試制能力較強(qiáng)，但試驗(yàn)?zāi)芰Σ罹噍^大。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)意少，娛樂(lè)性不強(qiáng)。

1.2、國(guó)外

瑞士聯(lián)邦材料測(cè)試與開(kāi)發(fā)研究所等機(jī)構(gòu)的研究人員開(kāi)發(fā)出來(lái)“世界上最清潔的汽車(chē)之一”。研究的人員針對(duì)目前已有汽車(chē)尾氣凈化器的設(shè)計(jì)理念完成了新的近一步的創(chuàng)新改進(jìn)，結(jié)果使得研制出來(lái)的新型尾氣凈化器排出來(lái)的氧化氮的濃度大大的降低。英國(guó)研究人員用靜電除去車(chē)輛尾氣中的碳微粒，如果該技術(shù)能大量推廣使用，全球數(shù)億都市人將能呼吸到更加清新的空氣。商用車(chē)的空氣濾清器的新型螺旋狀膠線技術(shù)的濾清器是曼胡默爾，他是這項(xiàng)技術(shù)的第一個(gè)生產(chǎn)商。

2、對(duì)汽車(chē)排氣管消聲凈化器的設(shè)計(jì)分析

2.1、新型組合式汽車(chē)排氣管消聲凈化器的結(jié)構(gòu)

第一部分為消聲降噪，提供二次氧化氧氣、蹄分尾氣及吸附過(guò)濾氣中的有害成分，其主要為物理反應(yīng)。第二部分為三元催化及機(jī)電一體自動(dòng)化控制部分。第三部分主要是為化學(xué)反應(yīng)將凈化后的汽車(chē)尾氣，的溫室氣體轉(zhuǎn)化成為，不會(huì)破壞大氣中臭氧層的新鮮空氣，并且可以回收成為工業(yè)原料達(dá)到節(jié)能減排保護(hù)自然環(huán)境的目的。第四部分為輔助、旁通系統(tǒng)，視各種車(chē)型和工作需求而配置。第五部分為可拆卸式環(huán)保材料個(gè)性彩色排氣管。

2.2、新型組合式汽車(chē)排氣管消聲凈化器的優(yōu)點(diǎn)

本產(chǎn)品極富市場(chǎng)潛力，并且是造福千秋萬(wàn)代的低碳環(huán)保的項(xiàng)目。目前，現(xiàn)有的消聲器多采用尾氣多次膨脹換向運(yùn)動(dòng)，降低溫度，減少功能，并通過(guò)吸聲，消聲材料降低噪聲強(qiáng)度。尾氣能量消耗沒(méi)有做功，沒(méi)有凈化。有些另外加裝了三元催化凈化器的車(chē)輛，因凈化器消耗了貴金屬和稀有金屬則價(jià)格昂貴。而且活化物易堵塞，不易再生而增加了成本。尾氣又破壞環(huán)境，造成資源損失，沒(méi)有回收利用，沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益。本產(chǎn)品的專(zhuān)利技術(shù)為汽車(chē)提供了一種即刻降低汽車(chē)噪聲，又可以?xún)艋矚獾慕M合式汽車(chē)尾氣消聲凈化器。這項(xiàng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、方便實(shí)用、成本低廉、兼有娛樂(lè)性、個(gè)性十足。采用了一種完全不同的消聲凈化原理，集消聲、凈化、降溫等功能于一體，有效地降低了汽車(chē)尾氣造成的噪聲污染和大氣污染。打破了傳統(tǒng)消聲器的制造工藝，可釆用鑄造或輝接等多種方法制造。材料選用范圍增大，避免了大量使用貴金屬和稀有金屬。適用范圍廣，尤其適用于噪音大、污染嚴(yán)重的各種中、低檔汽車(chē)、柴油車(chē)，包括目前對(duì)城市污染嚴(yán)重的各種中小型客車(chē)?？刹鹦妒江h(huán)保材料個(gè)性彩色排氣管，排除了排氣管被腐燭更換不便的煩惱，又提供了發(fā)揮個(gè)性的娛樂(lè)方式。

2.3、新型組合式汽車(chē)排氣管消聲凈化器旳工作原理

本實(shí)用新型組合式汽車(chē)排氣管消聲凈化器的工作過(guò)程如下：當(dāng)汽車(chē)啟動(dòng)、開(kāi)啟點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)，電動(dòng)機(jī)瞬間接電帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)做功。汽車(chē)行駛過(guò)程中，各傳感器進(jìn)行相應(yīng)溫度、壓力及煙濃度的檢測(cè)，并通過(guò)電子計(jì)算機(jī)執(zhí)行相應(yīng)指令。例如第一溫度傳感器檢測(cè)溫度過(guò)高，第一溫度傳感指示燈燈亮，為保護(hù)三元催化活性物質(zhì)不被燒結(jié)，電子計(jì)算機(jī)指示旁通閥門(mén)幵啟，過(guò)熱氣體從旁路系統(tǒng)排出，降低了溫度，則系統(tǒng)又正常運(yùn)轉(zhuǎn)并關(guān)閉旁通閥，三元催化器活性物質(zhì)不工作，則電子計(jì)算機(jī)電腦控制金屬電阻絲接電加熱，便尾氣溫度上升到標(biāo)準(zhǔn)范圍，系統(tǒng)又正常運(yùn)作。當(dāng)煙濃度傳感器檢測(cè)到陶瓷、金屬電阻絲過(guò)濾片捕集碳煙顆粒濃度達(dá)到一定濃度值時(shí)，煙感傳感器發(fā)出警報(bào)通過(guò)電腦發(fā)出指令，電子計(jì)算機(jī)控制濃度過(guò)高指示燈亮，同時(shí)控制金屬電阻絲接電加熱至將提高溫度到“燃點(diǎn)”，將顆粒燒掉。當(dāng)?shù)诙毫鞲衅?、第二壓力傳感器檢測(cè)到的壓力數(shù)值差值在設(shè)定范圍內(nèi)，表明三元催化器工作正常，管路暢通，管路阻塞指示燈不發(fā)光，否則，表明管路阻塞，管路阻塞指示燈燈亮，如完全阻塞則旁路系統(tǒng)開(kāi)放，并指示對(duì)三元催化進(jìn)行更換修理。

三元催化器，前催化器側(cè)重于氧化型而后催化器側(cè)重于還原性，汽車(chē)尾氣經(jīng)過(guò)前吸附過(guò)濾、三元催化兩大部分的凈化處理后即可達(dá)到達(dá)標(biāo)排發(fā)。達(dá)標(biāo)排放的尾氣進(jìn)入儲(chǔ)液箱，尾氣在形過(guò)濾管內(nèi)和臭氧空氣進(jìn)一步混合可以消殺尾氣中的有毒物質(zhì)而溫室氣體在儲(chǔ)液箱內(nèi)和堿性物質(zhì)進(jìn)一步進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成無(wú)公害物質(zhì)，達(dá)到節(jié)能減排的目的。以上是本實(shí)用新型組合式汽車(chē)消聲凈化器的機(jī)械原理的介紹，然而本實(shí)用新型組合式汽車(chē)排氣管消聲凈化器的外觀設(shè)計(jì)也是獨(dú)具匠心的。有一個(gè)案例可以充分的從反面證明可拆卸式排氣管的實(shí)施意義：由于設(shè)計(jì)有問(wèn)題，天語(yǔ)的排氣管內(nèi)部容易積存大量的水，這樣會(huì)導(dǎo)致排氣管被腐燭，在天氣比較寒冷的情況下，排氣管里積存的液體會(huì)結(jié)成冰塊，這樣導(dǎo)致司機(jī)無(wú)法啟動(dòng)車(chē)輛。

2.4、新型組合式汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)消聲凈化器的市場(chǎng)需求狀況

根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查我國(guó)對(duì)“組合式汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)消聲凈化器”的需求量大，供應(yīng)量沒(méi)有，本課題市場(chǎng)需求極大，存在著廣闊的市場(chǎng)空間，分析其原因主要有以下幾點(diǎn)：我們國(guó)家對(duì)汽車(chē)排氣管消聲凈化器的研發(fā)設(shè)計(jì)起步晚，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也不太合理，適用面窄，廣泛應(yīng)用不宜。目前現(xiàn)有的排氣管產(chǎn)品的性能還是達(dá)不到用戶(hù)的需求，所以用戶(hù)不得已放棄了更新的規(guī)劃，如果這樣相關(guān)聯(lián)的企業(yè)也就失去了一次商機(jī)。價(jià)格問(wèn)題。國(guó)外的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)產(chǎn)品，很大一部分具有發(fā)展?jié)摿Φ捻?xiàng)目課題，因?yàn)橘Y金問(wèn)題而無(wú)法實(shí)施。為廣大的愛(ài)車(chē)一族提供了方便、快捷，去除排氣管諸多煩惱的方法。也滿足了人們不愿從眾的，處處都想施展個(gè)性的心理。

參考文獻(xiàn)：

[1] 羅鷹，袁新建，丁徐強(qiáng).汽車(chē)排氣管消聲凈化器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)[A].香港康健醫(yī)藥有限公司.2017年博鰲醫(yī)藥論壇論文集[C].香港康健醫(yī)藥有限公司：香港新世紀(jì)文化出版社有限公司，2017：1.

[2] 朱廣平.汽車(chē)排氣管性能的聲學(xué)有限元分析與實(shí)驗(yàn)研究[D].東北大學(xué)，2015.

[3] 肖穎.新型組合式汽車(chē)排氣管消聲凈化器設(shè)計(jì)[D].南昌大學(xué)，2012.

[4] 汽車(chē)排氣管消聲器總成[J].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，1997（01）：42-43.

（作者單位：1精誠(chéng)工科汽車(chē)系統(tǒng)有限公司保定徐水底盤(pán)分公司；

2長(zhǎng)城汽車(chē)股份有限公司天津哈弗分公司）