本发明涉及一种汽车pm2.5净化系统。
背景技术：
现有的内燃机及混合动力汽车，在行驶中会产生大量的pm2.5等有毒有害粉尘微粒。英国科研人员通过检测发现，车辆平均每公里释放约50微克粉尘微粒，其中只有10％左右来自汽车发动机尾气排放，其余90％的粉尘微粒主要来自汽车制动刹车和轮胎与路面的摩损。美国佐治亚理工学院发布研究报告表明，汽车排放的颗粒物大多数是沥青颗粒、轮胎橡胶颗粒以及含有铜、铁和锰等金属颗粒。这些粉尘微粒排入大气会与空气中的酸性硫酸盐反应，形成对人体危害很大的雾霾。为此，世界各国科学家都在努力探索解决方法。英国伦敦大学的科学家提出用改变路面、轮胎和刹车片的材料来解决。这一方案不仅耗时长，难度高，并且投资十分巨大，很难付诸实施。直到目前为止，汽车pm2.5等微粒净化难题，还没有得到解决。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种汽车pm2.5净化系统。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种汽车pm2.5净化系统，包括摩擦微粒捕获装置、制动微粒捕获装置、涡轮机、净化腔和风机，摩擦微粒捕集装置设置在车轮上方，沿车轮一侧设有吸尘口，另一侧设有出风口，所述的出风口与净化腔的进风口相连通；制动微粒捕集装置设置在汽车制动器侧向，沿汽车制动器一侧设有吸尘口，另一侧设有出风口，所述的出风口与净化腔的进风口相连通；净化腔的出风口与风机相连通；所述风机与涡轮机同轴联动；发动机排气管内烟气余压驱动涡轮机转动，从而带动风机转动；风机的转动使得与其吸入端相连通的净化腔、摩擦微粒捕获装置、制动微粒捕获装置的内部形成负压；在负压的作用下，摩擦微粒捕获装置和制动微粒捕捉装置将含有粉尘微粒的空气吸入后，流向净化腔进行净化；净化后的清洁空气在风机引导下排出。
一种汽车pm2.5净化系统，包括摩擦微粒捕获装置、制动微粒捕获装置、净化腔和风机，摩擦微粒捕集装置设置在车轮上方，沿车轮一侧设有吸尘口，另一侧设有出风口，所述的出风口与净化腔的进风口相连通；制动微粒捕集装置设置在汽车制动器侧向，沿汽车制动器一侧设有吸尘口，另一侧设有出风口，所述的出风口与净化腔的进风口相连通；净化腔的出风口与风机相连通；所述风机与汽车发动机相连，汽车发动机转动带动风机的叶片旋转；风机的转动使得与其吸入端相连通的净化腔、摩擦微粒捕获装置、制动微粒捕获装置的内部形成负压；在负压的作用下，摩擦微粒捕获装置和制动微粒捕捉装置将含有粉尘微粒的空气吸入后，流向净化腔进行净化；净化后的清洁空气在风机引导下排出。
进一步地，还包括电子凝并腔和离心筒，发动机排气管与电子凝并腔、离心筒依次连接，排气管排出的尾气流入电子凝并腔，电子凝并腔产生电离子使尾气中微粒荷电，荷电微粒在电场力作用下凝并增大后，随气流入离心筒；该离心筒入口端设置导流片，出口端设置了排烟芯管，出口端的侧壁上设置有出尘口；气流过导流片产生旋转离心力，微粒在旋转离心力的作用下向离心筒内壁富集，最后从出尘口排出，回流到发动机再次燃烧；经过净化的尾气(分离了微粒的尾气)经排烟芯管排出。
进一步地，所述净化腔中具有过滤元件、电磁脉冲阀、空气阻力传感器；过滤元件用于过滤空气中的pm2.5等微粒，其结构为一端开口的布袋形，电磁脉冲阀的出口与袋口相对应，当过滤元件积尘过多而造成系统空气流动阻力过大时，空气阻力传感器输出电信号触发与其数据线相连接的电磁脉冲阀打开。
进一步地，所述净化腔底部空间设置了推压式刮灰装置和储灰压延腔，推压式刮灰装置包括推杆和垂直于净化室底面的推板，推杆推动推板沿净化室底面进行水平刮灰。从净化元件上清除下来的粉尘颗粒沉降在净化腔底部，由推压式刮灰装置将这些灰尘颗粒推入储灰压延腔，并将其压制成砖块方便取出；所述推杆为电动推杆或液压推杆驱动。
进一步地，还包括压气机，所述净化腔出风口还与压气机进风口相连通；净化后的清洁空气在风机引导下排出至压气机进行压缩，压缩后的气体的用途选自：作为助燃气体输入发动机，净化腔的清灰气体中的一种或两种，所述压气机利用汽车发电机或蓄电池装置的电能来驱动。
进一步地，所述压缩后的气体作为净化腔的清灰气体，具体为，压气机输出压缩空气经电磁脉冲阀口喷入过滤元件，把吸附在过滤元件上的粉尘微粒吹落，使系统气流阻力恢复正常。
本发明的有益效果在于：本发明利用汽车尾气余压作为系统驱动力，对汽车摩擦微粒和制动微粒进行全面高效净化；通过烟尘富集回燃方式，把烟气中的微粒富集后送回发动机再燃烧，净化了微粒，减少了有害气体排放；采用脉冲清灰技术，保证系统连续可靠运行；将收集下来的粉尘颗粒压制成砖块，避免二次扬尘。本发明的净化系统集成于车体，成为车辆的子系统，具有结构紧凑、运行可靠、造价低廉、净化效率高、节能效果好等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明涉及两种净化方案。
方案一：一种汽车pm2.5净化系统，包括摩擦微粒捕获装置、制动微粒捕获装置、净化腔和风机，摩擦微粒捕集装置设置在车轮上方，沿车轮一侧设有吸尘口，另一侧设有出风口，所述的出风口与净化腔的进风口相连通；制动微粒捕集装置设置在汽车制动器侧向，沿汽车制动器一侧设有吸尘口，另一侧设有出风口，所述的出风口与净化腔的进风口相连通；净化腔的出风口与风机相连通；所述风机与汽车发动机相连，汽车发动机转动带动风机的叶片旋转；风机的转动使得与其吸入端相连通的净化腔、摩擦微粒捕获装置、制动微粒捕获装置的内部形成负压；在负压的作用下，摩擦微粒捕获装置和制动微粒捕捉装置将含有粉尘微粒的空气吸入后，流向净化腔进行净化；净化后的清洁空气在风机引导下排出。
方案二：区别于方案一，该系统的负风压通过一涡轮机实现，如图1中所示，包括设置子车轮上方的摩擦微粒捕获装置，设置在汽车制动系统一侧的制动微粒捕获装置，设置在汽车发动机排气管上的涡轮机，以及净化腔和风机。所述摩擦微粒捕获装置和制动微粒捕获装置的出口均与净化腔的进风口相连通，净化腔的出风口与风机相连通；所述风机与涡轮机同轴联动；发动机排气管内烟气余压驱动涡轮机转动，从而带动风机转动；风机的转动使得与其吸入端相连通的净化腔、摩擦微粒捕获装置、制动微粒捕获装置的内部形成负压；在负压的作用下，摩擦微粒捕获装置和制动微粒捕获装置将含有粉尘微粒的空气吸入后，流向净化腔，净化后的清洁空气在风机引导下排出。
通常情况下，净化腔的净化是通过过滤元件实现的。过滤元件可以为一面开口的布袋形结构；含有微粒的空气从袋的外表面进入，微粒被吸附阻滞在布袋的外层，过滤后的洁净空气流入袋的腔体从袋口流出；袋口正前方设置了电磁脉冲阀，该电磁脉冲阀与压气机出风口相连通。当过滤元件积尘过多，造成系统阻力过大时，空气阻力传感器输出电信号触发与其数据线相连接的电磁脉冲阀打开，压气机输出压缩空气经电磁脉冲阀口喷入过滤元件腔体，把吸附在过滤元件外表面的微粒吹落，使系统运行阻力恢复正常。清除下来的微粒逐渐沉降于净化腔底部，可以由推压式刮灰装置定期推入储灰压延腔，将其压制成砖块后方便取出。所述推压式刮灰装置可采用液压或电动推杆作为驱动力。
汽车尾气微粒的净化可以通过烟尘富集回燃方式实施。发动机排出尾气经涡轮机排烟管流入电子凝并腔，该电子凝并腔内具有正负电极的高压电场，电场电离子迅速使微粒荷电，荷电微粒在电场力的作用下增大变粗后，流入离心筒(例如：旋风分离器)，该离心筒入口端设置了导流片，出口端中心处设置了与其同心的排烟芯管；烟气流过导流片产生旋转离心力，微粒迅速向离心筒内壁富集，并随小部分烟气从离心筒壁开口处流回发动机再燃烧。大部分经过净化的烟气从离心筒排烟芯管排出。
本实施例所述的净化腔出风口还与压气机进风口相连通；该压气机出风口设置了三个支管，一个与汽车发动机的进气口相连通，为其提供清洁助燃空气，可以省略空气滤清器和中间冷却器，减少阻力、节约燃料；一个与电磁脉冲阀相连通，为其提供喷吹清灰气体；一个与大气相通，把富余洁净空气排入大气，配合风机调节和加大处理风量。所述压气机利用汽车发电机或蓄电装置的电能来驱动。