消音消废气器的制作方法

一、
技术领域：
：消音消废气器是为汽车以化石能源为动力的内燃机(包括汽油机和柴油机)以消除汽车燃烧而产生的废气和声音而设计的一种新的技术方案和设备。二、
背景技术：
：：汽车技术给人们的生活和生产带来了巨大方便和效率，随着汽车保有量的增加，汽车废气给空气环境带来了非常严重的污染，尤其近年来全国多地出现雾霾天气，给人们的健康和生活带来很大的影响。但是在目前技术条件下，石油和天然气仍然是主要的动力来源之一，为解决使用和污染之间的矛盾，所以设计了消音消废气器。很多年以来，人们为了解决这个矛盾使用大量方法：如改化油器为电子喷油技术，改单点喷油为多点喷油，改进气口喷油为气缸直喷，改氧传感器单环控制为闭环控制，同时使用三元催化技术，大大地减少空气污染，起得了很大的成绩。但这些还不足够，还有很多有害物如二氧化硫、二氧化氮、碳颗粒物、其它颗粒物等无法有效清除，而这些是形成雾霾、酸雨的主要污染物，其排出的颗粒物是空气中pm2.5颗粒物的主要来源。针对这些情况发明设计了消除这些物质的方法和设备。三、技术实现要素：：消音消废气器不能单独使用，它是同氧传感器闭环控制，三元催化技术等一同使用的，它安装在汽车排气管上，三元催化器后，取代以前的消音器。因为以前的消音器只能消音不能帮助消除废气中的有害物。在结构和原理上有改变，以前的消音器多采用抗性和阻性相结合的方法来消除发动机燃烧后产生的各个声波波段，采用的是扩腔反射、收缩、再扩腔反射、收缩，同时使用小孔消音的原理来消音的。而现在使用的是降温消除声波产生的动能，配合使用抗性消音和阻性消音，达到消音的目的。同时因为温度降低废气中的水蒸气会凝结成小水珠而析出，水和颗粒物、二氧化硫、二氧化氮充分混合，使颗粒物加重、二氧化硫+水生成亚硫酸(so2+h2o＝h2so3)，二氧化氮+水生成硝酸(no2+h2o＝h2no3)，由于水具有粘性和相互的引力，通过滤网的吸附和过滤，使水和颗粒物、二氧化硫、二氧化氮等有害物留在水中，在水中加入碱液即可中和酸液。由于使用的是降温的方法使水从高温废气中析出，而降温的方法很多，采用的结构也不一样，同时由于各种车型、结构、排量不一，用途不一，所以这里只有结构方法的组合，没有大小、样式的固定，只有确定的车型、用途，才有确定的大小、确定的结构样式。这里所说的组合是分别适用于汽油、乙醇汽油、天然气为原料的内燃机第一种组合：由废气散热器、消音冷凝水收集器和颗粒物收集器三部分组成；第二种组合：由水冷式消音冷凝水收集器、颗粒物收集器、水冷式散热器组成适用于以柴油为燃料的内燃机，主要用于大型客车冬季取暖。四、附图说明：图1是废气散热器，其中左上为主视图、左中为俯视图、左下为俯视剖面图、右上为左视图；图2为消音冷凝水收集器，其中a为主视图、b为a向剖面左视图、c为b向剖面左视图、d为d向剖面左视图；图3是废气颗粒物收集器，其中a为主视图、b为俯视图、c为左视图；图4是消音消废气器结构原理示意图；图8是图4的散热风机控制电路图；下表为图4消音消废气器零件明细表：1、废气进口10、多孔平面消音板19、防冻碱水液2、废气散热器11、消音多孔管20、气液喷口3、散热器风机12、温度传感器21、石棉过滤网4、废气消音多孔管13、颗粒物收集器22、滤网更换、碱水加水口压盖5、消音、冷凝水收集器14、气液分离器23、废气出口6、多孔半球面消音板15、单孔消音平面挡板24、温度传感器7、不锈钢丝网16、废气下行弯管25、冷凝水连通管8、冷风管17、废气分散器26、紧急排气器9、单孔平面消音板18、不锈钢丝网图5是水冷式消音、冷凝水收集器，其中a为主视图、b为左视图、c为a向剖面左视图、d为右视图；图6是水泵、水冷式散热器；图7是水泵、水冷式消音消废气器结构原理示意图；图9是图7散热风机、水泵控制电路图。下表是图7的零件明细表：五、具体实施方法：第一种组合，适用于汽油、乙醇汽油、天然气为燃料的内燃机。由于汽油、乙醇汽油和天然气完全燃烧后的产物大多数为水，所以废气中有大量的水排出，因此采用散热(图1废气散热器)、冷凝消音(图2消音、冷凝水收集器)、颗粒物收集(图3颗粒物收集器)三种方法的结合组成消音消废气器。如消音消废气器结构示意图4，废气从三元催化器转化后，从废气进口(1)进到散热器(2)后，经过温度传感器(24)、(12)控制的风机3散热后，废气以适当的温度进入消音、冷凝水收集器(5)，由消音多孔管(4)、消音、冷凝水收集器(5)的外壳，半球面式气流隔挡板(6)组成第一级消音。其中，废气消音多孔管(4)起引导废气走向和吸收中、高频声波的作用，半球面气流隔挡板(6)起反射低频声波的作用，使低频声波相互抵消，同时引导废气从半球面多孔板(6)周围分布的小孔进入第二级消音系统。由球面挡板(6)、消音、冷凝水收集器(5)外壳、不锈钢丝网(7)、冷风管(8)、单孔平面挡板(9)组成二级消音腔，其中不锈钢丝网(7)起导热、冷凝吸音的作用，冷风管(8)起支架、继续冷却的作用，单孔平面挡板(9)起反射低频声波的作用，同时引导气流从中间孔进入第三级消音系统，由多孔平面挡板(10)、不锈钢丝网(7)、冷风管(8)、消音冷凝水收集器(5)外壳、平面挡板(9)的共同作用下完成第三级消音和冷凝水收集。其中，不锈钢丝网7起导热、冷凝水收集吸音的作用，冷风管(8)起支架、继续冷却的作用，多孔平面挡板(10)起反射低频声波，同时引导废气从多孔平面挡板(10)周围分布的小孔进入第四级消音、冷凝水收集，废气在由平面挡板(10)、消音冷凝水收集器(5)外壳、冷风管(8)、不锈钢丝网(7)的共同作用下，完成第四级消音和冷凝水的收集，之后经消音多孔管(11)进入消音和颗粒物收集器(13)。在由颗粒物收集器(13)的外壳，单孔平面挡板(15)、消音多孔管(11)组成第五级消音腔，在消音腔底部装有液面控制器(14)，可以将冷凝后的水排出，以免在冬季冷凝水结冰堵塞管道，使发动机无法启动。在液面控制器(14)的上方安装有低温控制开关(12)控制冷凝水的最低温度，如果冷凝水温度低于30℃，散热器风机(3)将停止工作。废气在单孔平面挡板(15)的作用下经挡板上的排气孔进入排气管下行弯管(16)，在下行弯管(16)的作用下，向下进入带孔废气分散器(17)，在废气带孔分散器(17)、不锈钢丝网(7)共同分散，与碱溶液(19)混合。使废气中的颗粒物留在水中。废气继续上行，在废气压力的作用下随碱溶液一起从气液喷口(20)喷出，喷出的液体浸湿石棉过滤网(21)，浸湿后的石棉过滤网形成更为细小的气体通道，使能溶于水的气体分子进一步过滤，二氧化硫(so2)、二氧化氮(no2)等有害物留在水中，经与碱中和，其他相对安全不溶于水的气体被排出，在碱液池底部装有高温控制开关(24)，如果温度高于50℃时，高温控制开关(24)接通风机(3)的高速档，使碱液温度降低，以免温度过高使水过度蒸发。松开高温控制开关(24)还可以排出废液，在石棉过滤网(21)上面安装有压盖(22)，起滤网更换、碱水加注的作用。经过滤后的废气从废气出口(23)排出。紧急排气器(25)，当发动机出现放炮时，由于废气消音器中急剧产生高压，顶开紧急排气阀，及时排出高压，避免炸开消音器。当碱液结冰或石棉过滤网堵塞时，可以打开紧急排气器。另外图8散热风机控制电路图，给出了散热风机具体的工作原理和接线方法。第二种组合，适用于柴油为燃料的内燃机，也可回收废气余热。如大型客车需要大量热量供给冬季起暖，还有其他需要回收废气余热的地方。其具体的结构和原理如消音消废气器原理结构图7，废气从三元催化器转化后，从废气进口(1)进入水冷式消音、冷凝水收集器(2)，由水冷式消音、冷凝水收集器(2)的外壳、水冷分管(5)、多孔管(1)、半球面多孔挡板(3)组成第一级的降温和消音。其中，多孔管(1)起吸收中、高频段声波的作用，半球面多孔挡板反射低频段声波，使低频段的声波与发动机燃烧后产生的低频段声波相抵消。完成第一级消音后废气从半球面多孔挡板(3)上的小孔进入第二级消音，由水冷式消音、冷凝水收集器(2)的外壳，半球面多孔挡板(3)、不锈钢丝网(4)、水冷分管(5)、单孔平面挡板(6)，组成第二级消音系统。其中，不锈钢丝网(4)起消音传热和吸附过滤的作用，水冷分管(5)起支架、换热的作用，单孔平面挡板(6)起反射低频段声波、收缩废气的作用。废气完成第二级消音和降温后，从单孔平面挡板(6)中间孔进入第三级消音系统，由单孔平面挡板(6)、不锈钢丝网(4)、水冷分管(5)、水冷式消音、冷凝水收集器(2)外壳、多孔平面挡板(7)共同完成第三级消音和换热。其中，多孔平面挡板(7)起反射低频段声波的图9散热风机、水泵控制电路图，给出了散热风机、水泵具体的控制原理和接线方法。6、具体实施方法：根据汽车发动机最佳工作转数在(2000转/分钟-4500转/分钟)之间选取5000转/分钟汽车排气所放出的热量作为废气散热器散热面积计算依据，可以利用图1废气散热器放入水中，将汽车排气部分做上保温，将发动机转数固定在5000转/分钟，使发动机温度达到正常温度，可以计算出1升排量发动机每分钟排出的热量，再根据各车排量计算出消音、消废气器的大小。当前第1页12