CN104802633B - 一种新型客车进气、排气及尾气处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型客车进气、排气及尾气处理系统，其特征在于：该若干进气口设于车顶和车身侧边，进气口内有进气连接管道,有不同造型固定的防雨进气口，以及车底风兜和通风囗导风线，该排气系统包括有向上排出废气的排气管道，该排气管道的排气口端安装于车尾边角的上方，该尾气处理系统包括有电极中和吸收器，该电极中和吸收器安装于该排气管道的排气口端的下方，处理该排气管道排放出的废气并承接吸纳残余粉末，这是一项重大的,连贯性的技术革新，具有较大的经济效益和社会效益；本方案共有十一項工艺技术革新和优化设计,综合节能达40%,减排达80%,本发明某些技术也适用于列车和舰艇，是对传统燃油发动机车辆和船艇制造业的強力支持。
Description
技术领域
本发明涉及运输工具气流运动的技术，主要是针对燃油发动机客车的进气和排气系统中存在的缺陷进行改革和优化；本发明除了适合“发动机后置型公共客车”制造外，也适合载人的发动机后置型旅游车、校车、军车等，本技术方案的防雨型进气口也适合用于船艇的机房进气口、窗口、排气烟窗的冷却入风口建筑物的顶层和轻铁列车顶部。
背景技术
进气和排气系统是汽车的重要组成部分；进气量不足便会造成柴（汽）油燃烧不完全；完全燃烧的柴油只会产生二氧化碳和小量的水蒸汽，如果发动机燃烧不完全，废气中会掺有未燃烧完全的碳粒、碳化氢、一氧化碳或大量的水蒸汽，此外还有氧化氮等。（天空的雾霾很大部分是这类未燃烧完全的汽车尾气和空调排出的热气造成）如果排气不畅，进气量便会减少，同样会造成柴（汽）油燃烧不完全。
关于尾气排放标准，目前的客车在静态和低速时测试可能是合格的，但快速行驶时便会出现进气量不足（伯努利定理：流速越快压力越小）、柴油燃烧不完全、尾气污染空气和机房高温的问题，目前的公巴夏天大部分都要打开车尾板行驶，机房自燃、着火、车毁人亡等事故时有发生。经研究发现，这是由于公共汽车在近三十年内演变过度、大幅耗能增排、部分结构失去平衡等因素造成的。
再有，近年国内效法欧洲采用的“SCR系统”（选择性催化还原技术）和“E C P尾气处理器”去减排；经研究，发现这两项技术都颇为复杂和笨重，对柴油燃烧不完全的根本原因并无帮助，这是头痛医头，脚痛医脚的治标方法；缺点是：催化还原技术使用氨水，氨水是有毒和腐蚀性的化学品，后遗症有待时间考验，生化设施昂贵、增加重量、增加排气阻力、降低推进效率、增加故障项目、增加耗油量、增加造价、增加维修保养成本、令公共汽车变得更复杂和笨重，车身成本越来越高，车票也越来越贵。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种可以改善城乡空气质量，减少天空的雾霾和节能的新型客车进气、排气及尾气处理系统。
为解决上述技术问题，提供一种新型客车进气、排气及尾气处理系统，该新型客车包括有进气系统、排气系统和尾气处理系统，该进气系统包括若干进气口，该若干进气口均匀设于车顶和车身侧边并与车箱内连通，该若干进气口内分别安装有进气连接管道，该排气系统包括有排出废气的排气管道，该排气管道的排气口端安装于车尾边角上方，该尾气处理系统包括有电极中和吸收器，该电极中和吸收器安装于该排气管道的排气口端的下方，并处理该排气管道排放出的废气。
在该若干进气口上方固定设有进气口防雨盖，该进气口防雨盖通过若干支架固定于车顶上，该进气口防雨盖整体为长方形并平行固定设于车顶中央，该进气口防雨盖前端为流线体，在该进气口防雨盖前端与车顶之间设有一个舰船防浪板型装置，该舰船防浪板型装置可防止雨水溅入进气口。
该进气连接管道为光滑刚性管道，下部转弯处采用弹性防震软管。
该进气口防雨盖包括骨架、上盖和连接件，该骨架为白钢方管或L型材，上盖与连接件通过螺丝连接，连接件下部与车顶横骨架连接，上盖的两边设有“U”形隔水线，该进气连接管道上部设有倒L形隔水线, 进气口呈水平戓斜切形。。
该排气管道向车顶方向向上弯曲安装，消音器设于该排气管道中段，其中排气管道的弯曲个数为2.5~3个，弯曲角度为45或90度。
该排气管道的排气口端的车顶四周开有椭圆形散热孔，该散热孔前方设有一个倒V型的分流挡水板，该分流挡水板可防止大风雨时太多雨水进入，同时也有利车子排放的热气上升和散发。
该排气系统还包括有车尾底部发动机前端的进气端，该进气端是一个倒置弧形的风兜。
该排气系统包括的两个平行设于车尾中部的导风进气口，在该导风进气口上呈抛物线设有一条或多条导风线，该导风线横剖面为L形、T形、方形、三角形、圆形或半圆形。
该排气管道的排气口端的端口铰链连接有排气管防雨盖。
该电极中和吸收器包括负氧离子发生器和托盘，该托盘通过支架固定于车尾，并位于该排气管道的排气口端的下方，该负氧离子发生器喷出负氧离子与该排气管道排出的废气中和。
该托盘为阻燃塑料或白钢模具压制一体成型，该托盘底部设有暗槽，该托盘通过暗槽扣于该支架上，方便安装和卸载。
上述新型客车进气、排气及尾气处理系统，通过设有的进气、排气及尾气处理系统结构，工艺简单，成本低，并有如下优点：
一、排气管道的排气口端转移到车尾边角上方(左右均可)，尾气立即会让上空的气流浠释，大幅改善马路上的空气质量，即使排气管道有排出的废气残余碳粉也会跌入托盘中；
二、发热源远离发动机，发动机前后左右温度大幅下降，这是杜絕机房自燃着火事故，釜底抽薪的方法；
三、向上排气管道只需45或90度角弯曲2.5~3个、排气顺畅、减少主机马力的消耗；
四、减少了排气管道长50%以上，减少车身重量，节省燃油；
五、消音器设于车尾机房的上部，周围有防火隔音棉吸音和围板保护，令音波冲向上空，减小在站台上下客时发出扰民的噪音，候车人群也不用呼吸车尾气；
六、排气管道末端车顶四围开有椭圆形散热孔，热空气能向上和向后散发，圆孔前端设有一个倒V型的分流挡水板,防止大风雨时太多雨水进入，同时也有利热气上升和散发
本发明主要是改革近代公共汽车“进气和排气两个系统”，优化部分构件的设计模式和工艺流程；化繁为简、降低机房温度、降低发动机噪音、减轻车身自重、使燃油发动机的柴油能完全燃烧，充分发挥主机功率，变得更经济、节能、高速、环保和安全! 本发明具有新颖性、创造性和工业实用性！这是从源头节能减排与排放回收等综合性技术，借助无穷的风力，多管齐下，可大幅减少燃油发动机对大气的污染，具颠复性的潜力！本发明将是对传统燃油发动机汽车强力的支持。
附图说明
图1是本发明实施例的新型客车进气、排气及尾气处理系统整体结构侧视图。
图2是本发明实施例的新型客车进气、排气及尾气处理系统整体结构俯视图。
图3是本发明实施例的新型客车进气、排气及尾气处理系统整体结构后视图。
图4A-4D是本发明实施例的新型客车进气、排气及尾气处理系统中小风翼结构示意图。
图5是图3中B处的局部放大图。
图6是图1中A处的局部放大图，图中排气管道的排气口端的端口处的排气管防雨盖呈打开状态。
图7是图1中A处的局部放大图，图中排气管道的排气口端的端口处的排气管防雨盖呈关闭状态。
图8是本发明实施例的新型客车进气、排气及尾气处理系统中排气管道的排气口端与托盘结构示意图。
图9、图10分别是本发明实施例的新型客车进气、排气及尾气处理系统中风兜正面、侧面结构示意图。
图11是本发明实施例的新型客车进气、排气及尾气处理系统另一实施例。
图12是本发明实施例的新型客车进气、排气及尾气处理系统中导风进气口和导风线局部放大图。
其中：12、进气口； 122、进气连接管道； 124、倒L形隔水线； 13、电风扇； 14、进气口防雨盖； 15、分流挡水板； 142、“U”形隔水线； 144、骨架； 146、上盖； 16、舰船防浪板型装置； 18、小风翼； 22、排气管道； 222、排气口端； 224、排气管防雨盖； 24、方弧形风兜；25、导风进气口； 26、疏气孔； 27、导风线； 28、U型防水线； 29、消音器； 32、托盘； 34、负氧离子发生器。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明的一种新型客车进气、排气及尾气处理系统作进一步的详细说明。
如图1至图7所示，本发明实施例的一种新型客车进气、排气及尾气处理系统，该新型客车包括有进气系统、排气系统和尾气处理系统，该进气系统包括若干进气口12，该若干进气口12均匀设于车顶和车身侧边并与车箱内连通，该若干进气口12内分别安装有进气连接管道122，该排气系统包括有排出废气的排气管道22，该排气管道22的排气口端222安装于车尾边角上方，该尾气处理系统包括有电极中和吸收器，该电极中和吸收器安装于该排气管道22的排气口端222的下方，并处理该排气管道22排放出的废气。
在该若干进气口12上方固定设有进气口防雨盖14，该进气口防雨盖14通过若干支架固定于车顶上，该进气口防雨盖14整体为长方形并平行固定设于车顶中央，该进气口防雨盖14的前端为流线体外形，在该进气口防雨盖14前端与车顶之间设有一个舰船防浪板型装置16，该舰船防浪板型装置16可防止雨水溅入进气口12,进气口防雨盖14为流线型设计，正面和侧面进风相结合，侧面中部用垂直斜角形进风口加上小风翼，后半部是减阻的流线体，尾端设有空气对流的疏气孔，进气口防雨盖14前端与车顶之间设有一个舰船防浪板型装置16，防止大风雨时雨水溅入进气管，汽车快速行驶时大幅增加进气量；进气口防雨盖14的制造工艺：流线型外壳和舰船防浪板用模具印制，材料用塑料或玻璃钢；安装用玻璃胶加白钢锣钉固定。
该进气连接管道122为光滑刚性管道，下部转弯处釆用弹性防震软管，传统的客车进气管都是用可伸缩的软管, 优点是工艺简单, 缺点是空气摩擦阻力大, 本发明进气连接管道122采用优质的光滑刚性管道、放样施工、用弯管工艺连接，其优点是: 减少阻力、容易清洗、持久耐用，为了防震，下部转弯处釆用弹性防震软管。
该进气口防雨盖14包括骨架144、上盖146和连接件（图中未示出），该骨架144可为白钢方管或L型材，上盖146与连接件通过螺丝连接，连接件下部与车顶横骨架连接，上盖144的两边设有“U”形隔水线142，该进气连接管道上部设有倒L形隔水线124，进气口12呈水平或斜切形。这种设计坚固耐用，确保风雨不入水、风阻小、容易清洁、比较空调巴能大幅减小受风面积和减少重量；本发明进气系统还包括有设置在车箱顶的多个旋转型电风扇13，每台车可安装4个旋转型电风扇13（每台50W×4＝200W）令空气流动，开关由车长（司机）控制。这是一种创新型的设计，只需增加很少的容积便可容纳四部旋转型电风扇13，解决了停车时乘客车厢空气流通不良的问题（也可以不用电风扇），车箱内用电风扇代替空调，车长操控容易，车厢空气自然流通，乘客能自由呼吸车外新鲜空气、减少疾病交叉感染、出事故容易逃生、大幅节能减排等多项优点; 外壳用模具印制，材料用塑料或玻璃钢；安装用玻璃胶加白钢锣钉固定。
如图4A-4D所示，该进气系统还包括在车顶后侧两边安装的小风翼18,通过该小风翼18可把两侧气流截进机房进气口和车厢内。
该向上排气管道22向车顶方向向上弯曲安装，消音器29设于该排气管道22中段，其中排气管道22的弯曲个数仅需2.5—3个，弯曲角度为45或90度，排气管道22的排气口端222转移到车尾边角上方(左右均可)，排气管道22向上安装设计的这种结构，其优点为：
一、车子排放的尾气立即会被上空的气流浠释，大幅改善马路上的空气质量，即使排气管有排出的废气残余碳粉也会跌入托盘中；
二、发热源远离发动机，发动机前后左右温度大幅下降，这是杜絕机房自燃着火事故，釜底抽薪的方法；
三、向上排气管道只需45或90度角弯曲2.5—3个、排气顺畅、减少主机马力的消耗；
四、减少了排气管道长50%以上，减少车身重量，节省燃油；
五、消音器在车内上部，周围有防火隔音棉吸音和围板保护，令音波冲向上空，减小在站台上下客时发出扰民的噪音，候车人群也不用呼吸车尾气；
六、排气管道末端车顶四围开有椭圆形散热孔，热空气能向上和向后散发，圆孔前端设有一个倒V型的分流挡水板,防止大风雨时太多雨水进入，同时也有利热气上升和散发。
排气管道22向上安装设计的这种结构，还适合于各种大小货车，在驾驶室后面直上，加上隔热网便可以。
如图2所示，该排气管道22的排气口端222的车顶四周开有椭圆形散热孔（图中未示出），该散热孔前方设有一个倒V型的分流挡水板15，该分流挡水板15可防止大风雨时太多雨水进入，同时也有利车子排放的热气上升和散发，传统的客车车尾上部是密封和不能开启的, 这对机房散热不利，设备安装和日后维修都不利；本发明通过该排气管道22的排气口端222的车顶四周开有椭圆形散热孔：车尾上半部是疏气孔26和可开启的上部车尾板，这对散热，设备安装和日后维修都有利，为了防雨，车尾上半部设有一条U型防水线28。
如图1、图9和图10所示，该排气系统还包括有车尾底部发动机前端的进气端，该进气端设有一个倒置弧形风兜24，其具体结构为：倒置弧形风兜24是弧形和向下安装的；安装在在车尾底部发动机前端的横梁下（在发动机自冷电风扇另一边），把流经车底的部分汽流引入机房，冷气流的冲力把热空气压出机房和降温，倒置方弧形风兜24长度约等于直径40cm圆弧的四分之一（31.4cm），宽度25cm左右，低于横梁8cm左右（侧视：弧形，正视：方形），用塑料制造，左右设有2条力肋，风兜用压迫螺丝固定，容易更换，即使碰到障碍物也不会影响横梁（拆断“倒置弧形风兜”不会损坏横梁），这种设计会増加一点空气阻力，但利大于敞，这种技朮也适用于各类发动机偏高温的大小汽车使用，可降低机房温度，预防电线过早老化，杜绝自燃着火事故发生。
该排气管道22的排气口端222的端口铰链连接有排气管倒V形防雨盖224，本发明中的排气管道的排气口端具体形状为，上半部俯视呈90度（左右45度）的鹰咀，侧视像张大口的鲨鱼咀，下半部呈平面，上设有一片横剖面呈90度角（倒V形）上下活动椭圆形的防雨盖，防雨盖左右凸出于出气口少许，像两只耳朵，汽车行驶时气流会产生动力，推平防雨盖，减少排气阻力，防雨盖关闭时出气口下半部仍是开放的，有利于主机低转速时排气；
排气管道的排气口端的这种设计具有如下三种功能：
一、防雨
二、增大排气口出气面积
三、倒V型防雨盖能把尾气中的碳粉集中跌入舟车尾气电极中和吸收器中，发动机高速运转时吸尘作用更大。
如图11、图12所示，汽车高速行驶时空气进入进气口的数量很少(伯努利定理: 流速越快压力越小;)，为了改善这种情况，在导风进气口25处设置一条或多条导风线27，导风进气口25上方设有一条U型隔水线，导风线27凸出车身2公分左右即可，能使汽车高速行驶时，令擦身而过的气流在车身边产生碰撞，其碰撞结果将会有50%以上气流冲入该导风进气口25，达到高速行驶时尾机房或进气孔都有足够新鲜空气进入的目的。这种设计特别适用于空气进气孔设置在车身尾侧中部的客车，该导风线27可垂直或倾斜形设置，导风线27的横剖面可用L形、T形、方形、三角形、圆形和半圆形，导风线27会产生轻微空气阻力，但能换取大量的新鲜空气进入。
如图1、图3和图8所示，该电极中和吸收器包括负氧离子发生器34和托盘32，该托盘32通过支架固定于车尾，并位于该排气管道22的排气口端222的下方，该负氧离子发生器34喷出负氧离子与该排气管道22排出的废气中和；该托盘32为阻燃塑料或白钢模具压制一体成型，该托盘底32部设有暗槽，该托盘32通过暗槽扣于该支架上，方便安装和卸载，天空的雾霾大部分是未燃烧完全的燃油发动机尾气和空调排出的热气造成的，都是正电离子，为了减少这类正电离子的累积增加，必须替这些正电离子寻找负电离子为伴侣，让它们结合成较大微粒跌落地面化为尘土，本发明由负氧离子发生器和一个托盘组成，在排气口处喷出负氧离子，负氧离子与废气中带正电荷的烟雾粉尘(PM0.1~10)进行“电极中和”(把烟雾粉尘变成较粗微粒)，使其自然沉积跌入托盘中或地面上，盘中有水和一块吸滿水的海绵，吸附下沉的微粒，只要每天清洗和换水一次，把含碳粉的污水倒入有植物的泥土中，发酵氧化变成肥料，海绵能无限次使用；这种技朮可以普及到每一种汽车和船艇,减少发动机的烟雾粉尘上升到天空积累形成雾霾；（负氧离子发生器的构造不在本专利申请内）
本吸收器外形结构简单易造，用阻燃塑料或白钢模具压制，安装容易，支架用白钢方管；为防止车辆上坡和下坡时吸收器上的水会流失，盛水的托盘上部是前后高中间低，造船术语叫：“舷弧”； 侧看像金元宝，用暗槽隐敝工艺，美观轻巧，本发明适合于汽车和船舶，故称之：舟车尾气电极中和吸收器，仅需増加微小阻力和人工，但为了减少空气污染，值得采用和推广。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种新型客车进气、排气及尾气处理系统，该新型客车包括有进气系统、排气系统和尾气处理系统，该进气系统包括若干进气口，该若干进气口均匀设于车顶和车身侧边并与车箱内连通，其特征在于：该若干进气口内分别安装有进气连接管道，该排气系统包括有排出废气的排气管道，该排气管道的排气口端安装于车尾边角上方，该尾气处理系统包括有电极中和吸收器，该电极中和吸收器安装于该排气管道的排气口端的下方，并处理该排气管道排放出的废气；该排气管道的排气口端的车顶四周开有椭圆形散热孔，该散热孔前方设有一个倒V 型的分流挡水板，该分流挡水板可防止大风雨时太多雨水进入，同时也有利车子排放的热气上升和散发；该排气系统包括有车尾底部发动机前端的进气端，该进气端是一个把流经车底的部分气流引入机房、冷气流的冲力把热空气压出机房和降温的倒置弧形的风兜。
2. 如权利要求1 所述的新型客车进气、排气及尾气处理系统，其特征在于：在该若干进气口上方固定设有进气口防雨盖，该进气口防雨盖通过若干支架固定于车顶上，该进气口防雨盖整体为长方形并平行固定设于车顶中央，该进气口防雨盖前后两端为流线体，在该进气口防雨盖前端与车顶之间设有一个“舰船防浪板”型装置，该舰船防浪板型装置可防止雨水溅入进气口。
3. 如权利要求2 所述的新型客车进气、排气及尾气处理系统，其特征在于：该进气连接管道为光滑刚性管道，下部转弯处采用弹性防震软管。
4. 如权利要求3 所述的新型客车进气、排气及尾气处理系统，其特征在于：该进气口防雨盖包括骨架、上盖和连接件，该骨架为白钢方管或L 型材，上盖与连接件通过螺丝连接，连接件下部与车顶横骨架连接，上盖的两边设有“U”形隔水线，该进气连接管道上部设有倒L 形隔水线, 进气口呈水平或斜切形。
5. 如权利要求1 所述的新型客车进气、排气及尾气处理系统，其特征在于：该排气管道向车顶方向向上弯曲安装，消音器设于该排气管道中段，其中排气管道的弯曲个数为2.5-3个，弯曲角度为45 或90 度。
6. 如权利要求1所述的新型客车进气、排气及尾气处理系统，其特征在于：该排气系统包括两个设于车尾中部的导风进气口，在该导风进气口上呈抛物线设有一条或多条导风线，该导风线横剖面为L 形、T 形、方形、三角形、圆形或半圆形。
7. 如权利要求1 所述的新型客车进气、排气及尾气处理系统，其特征在于：该排气管道的排气口的端口铰链连接有排气管防雨盖。
8. 如权利要求1 所述的新型客车进气、排气及尾气处理系统，其特征在于：该电极中和吸收器包括负氧离子发生器和托盘，该托盘通过支架固定于车尾，并位于该排气管道的排气口端的下方，该负氧离子发生器喷出负氧离子与该排气管道排出的废气中和。
9. 如权利要求8 所述的新型客车进气、排气及尾气处理系统，其特征在于：该托盘为阻燃塑料或白钢模具压制一体成型，该托盘底部设有暗槽，该托盘通过暗槽扣于该支架上，方便安装和卸载，托盘内有水和海绵。
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