一種熱能轉(zhuǎn)換汽車尾氣處理系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種熱能轉(zhuǎn)換汽車尾氣處理系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，汽車越來越多的出現(xiàn)在生活中，但是在帶給人們方便的同時，它排放的大量尾氣給環(huán)境造成了污染。汽車尾氣污染主要是以下兩個方面，一是汽車尾氣中的化學污染物和顆粒污染物影響空氣質(zhì)量，二是汽車尾氣中存在大量余熱沒有利用，導(dǎo)致城市熱島效應(yīng)。
[0003]現(xiàn)有的汽車尾氣處理裝置是通過催化劑來完成尾氣的凈化，但是這種方式效率低，且汽車在剛啟動時，催化劑溫度不夠高，尾氣凈化系列低，常常會在汽車啟動時產(chǎn)生大量凈化不合格的尾氣排放到空氣中。同時，汽車尾氣中大量的熱能沒有被利用起來，據(jù)統(tǒng)計，汽車30?60km/h的速度下能產(chǎn)生3.5?6kw的熱能沒被利用而隨尾氣排入到了空氣中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于:針對上述存在的問題，提供一種熱能轉(zhuǎn)換汽車尾氣處理系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)，該尾氣處理系統(tǒng)，能夠?qū)⑵囄矚庵械臒崮芗右岳?，且能夠解決汽車剛啟動時尾氣凈化不充分的問題。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明公開了一種熱能轉(zhuǎn)換汽車尾氣處理系統(tǒng)，汽車尾氣處理系統(tǒng)由換能器，熱能轉(zhuǎn)化機構(gòu)，發(fā)電機，發(fā)電機升壓整流電路，尾氣處理裝置組成;所述換能器吸收汽車尾氣中的熱能后將熱能傳遞給熱能轉(zhuǎn)化機構(gòu)，熱能轉(zhuǎn)化機構(gòu)將熱能轉(zhuǎn)化成機械能后帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動發(fā)電；發(fā)電機產(chǎn)生的電能經(jīng)發(fā)電機升壓整流電路后為尾氣處理裝置供電。進一步的，所述熱能轉(zhuǎn)化機構(gòu)由熱缸，冷缸，熱缸活塞，冷缸活塞，熱缸連桿，冷缸連桿，曲軸，低速齒輪和機架組成；熱缸和冷缸通過一氣體交換管連通，冷缸外壁外有一冷卻層，冷卻層中充滿冷卻水；兩缸活塞分別置于各自的缸體內(nèi)，通過各自的連桿與曲軸連接，其中，連桿一端與活塞鉸接，另一端與曲軸鉸接；曲軸右端安裝有低速齒輪；曲軸左右兩端通過軸承固定在機架上；所述曲軸第二軸段和第四軸段成90度關(guān)系;所述冷缸和熱缸內(nèi)密封有氫氣或氮氣或空氣中的一種氣體。
[0006]進一步的，所述發(fā)電機通過一高速齒輪與熱能轉(zhuǎn)化機構(gòu)的低速齒輪嚙合，低速齒輪直徑dl是高速齒輪直徑d2的5到10倍。
[0007]進一步的，所述尾氣處理裝置由進氣管，低溫等離子反應(yīng)器，濾網(wǎng)，催化劑腔和出氣管組成；所述低溫等離子反應(yīng)器的左端接進氣管，右端接濾網(wǎng)，催化劑腔左端跟濾網(wǎng)連接，右端接出氣管；
所述低溫等離子反應(yīng)器由第一電源或第二電源供電，所述第一電源為汽車電池經(jīng)汽車電池升壓電路后的電壓，所述第二電源為發(fā)電機產(chǎn)生的電能經(jīng)發(fā)電機升壓整流電路后的電壓;所述濾網(wǎng)分為前后兩層，濾網(wǎng)孔有500?1000目，濾網(wǎng)層中夾有活性炭。
[0008]進一步的，所述第一電源的電壓為40KV，所述第二電源的電壓為40KV?80KV。
[0009]進一步的，所述尾氣處理系統(tǒng)的控制系統(tǒng)由第二電源電壓檢測模塊，MCU，第一電源控制模塊組成;第二電源電壓檢測模塊安裝在發(fā)電機升壓整流電路后，用于檢測第二電源的電壓，然后將檢測到的電壓以模擬量的形式發(fā)送給MCU;第一電源控制模塊安裝在汽車電池升壓電路后，接收MCU的控制信號，控制汽車第一電源是否為低溫等離子反應(yīng)器供電。
[0010]進一步的，所述控制系統(tǒng)控制方法的步驟如下:
(1)汽車啟動后，第一電源為低溫等離子反應(yīng)器供電；
(2)第二電源電壓檢測模塊檢測第二電源的電壓U，然后將檢測到的第二電源電壓U與MCU中設(shè)置好的電壓值進行比較，當檢測到第二電源的電壓U的范圍為:40KV <U< 80KV時，MCU發(fā)送控制信號給第一電源控制模塊，讓第一電源停止對低溫等離子反應(yīng)器供電，采用第二電源為低溫等離子反應(yīng)器供電；
(3 )第二電源供電后，若第二電源電壓檢測模塊檢測到第二電源的電壓IK40KV，則MCU發(fā)送控制信號給第一電源控制模塊，讓第一電源為低溫等離子反應(yīng)器供電。進一步的，所述控制方法步驟(2)中，第一電源要在第二電源的電壓U滿足:40KV < U < 80KV后，lmin之后再停止對低溫等離子反應(yīng)器供電。
[0011]進一步的，所述控制方法步驟(3)中，第二電源電壓U〈40KV要持續(xù)lmin后，Μ⑶才發(fā)出控制信號給第一電源控制模塊，讓第一電源為低溫等離子反應(yīng)器供電。
[0012]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
1、提高了尾氣凈化效果，改善了汽車啟動時，尾氣處理不充分的問題。
[0013]低溫等離子處理尾氣效果好，能夠除去尾氣中的有害氣體，與尾氣中的C0，HC，N0x，S0x發(fā)生反應(yīng)，同時還能除去常用催化劑不能除去的顆粒物質(zhì)。汽車啟動時，不需要預(yù)熱，就能對尾氣進行充分凈化。同時，由于低溫等離子反應(yīng)器后接了濾網(wǎng)和催化劑腔，能夠進一步的將低溫等離子反應(yīng)器中未凈化完全的尾氣進行凈化。
[0014]2、有效的利用了汽車尾氣中的熱能，減少了尾氣中的余熱對環(huán)境的污染。
[0015]通過尾氣轉(zhuǎn)化機構(gòu)和發(fā)電機能夠很好的將熱能轉(zhuǎn)化成電能，為低溫等離子反應(yīng)器供電，減少了汽車電池為低溫等離子反應(yīng)器供電所消耗的電能。
[0016]3、該控制系統(tǒng)和控制方法能夠自動的切換電源為低溫等離子反應(yīng)器供電，合理有效的節(jié)約了汽車電池的電能，有效的利用了汽車尾氣的熱能。
[0017]4、本發(fā)明機構(gòu)簡單，成本低。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的尾氣處理系統(tǒng)圖；
圖2是本發(fā)明的熱能轉(zhuǎn)化機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖；
圖3是本發(fā)明的曲軸結(jié)構(gòu)圖；
圖4是本發(fā)明的尾氣處理裝置結(jié)構(gòu)圖；
圖中標記:1_機架，2-曲軸，3-曲軸第二軸端，4-曲軸第四軸段，5-尚速齒輪，6_低速齒輪，7-熱缸連桿，8-熱缸活塞，9-熱缸，10-冷卻層，11-7令缸，12-冷卻水，13-冷缸活塞，14_7令缸連桿，15-進氣管，16-低溫等離子反應(yīng)器，17-濾網(wǎng)，18-催化劑腔，19-出氣管，20-氣體交換管。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細的說明。
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]如圖1所示，一種熱能轉(zhuǎn)換汽車尾氣處理系統(tǒng)，汽車尾氣處理系統(tǒng)由換能器，熱能轉(zhuǎn)化機構(gòu)，發(fā)電機，發(fā)電機升壓整流電路，尾氣處理裝置組成;所述換能器吸收汽車尾氣中的熱能后將熱能傳遞給熱能轉(zhuǎn)化機構(gòu)，熱能轉(zhuǎn)化機構(gòu)將熱能轉(zhuǎn)化成機械能后帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動發(fā)電；發(fā)電機產(chǎn)生的電能經(jīng)發(fā)電機升壓整流電路后為尾氣處理裝置供電。如圖2-3所示，熱能轉(zhuǎn)化機構(gòu)由熱缸9，冷缸11，熱缸活塞8，冷缸活塞13，熱缸連桿7，冷缸連桿14，曲軸2，低速齒輪6和機架1組成;熱缸9和冷缸11通過一氣體交換管20連通，冷缸11外壁外有一冷卻層10，冷卻層中充滿冷卻水12;兩缸活塞分別置于各自的缸體內(nèi)，通過各自的連桿與曲軸連接，其中，連桿一端與活塞鉸接，另一端與曲軸2鉸接；曲軸2右端安裝有低速齒輪6;曲軸左右兩端通過軸承固定在機架1上;所述曲軸2第二軸段3和第四軸段4成90度關(guān)系;所述冷缸11和熱缸9內(nèi)密封有氫氣或氮氣或空氣中的一種氣體。
[0022]進一步的，所述發(fā)電機通過一高速齒輪5與熱能轉(zhuǎn)化機構(gòu)的低速齒輪6嚙合，低速齒輪直徑dl是高速齒輪直徑d2的5倍，8倍，10倍。
[0023]