CN202900392U - 一种汽车尾气排放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种汽车尾气排放装置，属于汽车技术领域。它解决了现有的装置行车舒适性不高，控制不方便的问题。本汽车尾气排放装置包括汽车排气尾管，排气尾管侧接有排气口朝下的副排气尾管，在汽车排气尾管与副排气尾管之间设置有用于控制尾气从排气尾管或副排气尾管排出的换向机构，该装置还包括用于检测车辆行驶状态的数据采集单元、用于检测车辆周围是否存在人员的红外传感器以及用于对数据采集单元和红外传感器输送的信号进行分析判断并输出相应控制信号给换向机构的控制单元，数据采集单元和红外传感器分别与控制单元的输入端连接，换向机构与控制单元的输出端连接。本装置能防止人员受到废气的污染和烫伤，安全可靠且控制简便。

Description

一种汽车尾气排放装置

技术领域

本实用新型属于汽车技术领域，涉及一种汽车尾气排放装置。

背景技术

汽车作为人们的代步工具，在人类生活中占据着重要的作用。随着人们生活水平的提高，汽车数量迅速增加，汽车尾气产生的危害也越来越严重，对生态环境平衡及人类身体健康都造成了一定的损害，特别是当人员站在排气口附近时，排放出的尾气将对行人的身体造成严重的危害，甚至烫伤行人。

废气中含有150～200种不同的化合物，由于汽车废气的排放主要在0.3米～2米之间，正好是人体的呼吸范围，对人体的健康损害非常严重，其中对人危害最大的有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、及固体悬浮颗粒物。

针对上述存在的问题，现有的中国专利文献公开了一种汽车尾气强行控制装置[专利号：ZL01223831.7]，包括依次通过管道连接的散热器、气水分离器、尾气输送器、增压储存箱、流量阀、稳压综合处理箱。散热器的入气口与汽车尾气口连接，稳压综合处理箱的出口与汽车发动的入气口连接。在汽车消音器后面的排气管上安装一个排气阀，其开与关通过拉线由驾驶员操作。该装置在工作时，将消音器排气阀关闭，尾气进入散热器，将热量散发掉，再经过气水分离器、尾气输送器、增压储存箱、流量阀和稳压综合处理箱对尾气进行处理，处理后的尾气送回发动机再利用。该装置能够将汽车尾气全部强制处理后再送回汽车发动机的入气口再利用，不向大气中排放有害气体，使大气环境不再受汽车尾气的污染，还可节约汽车燃料，但是该控制装置在不手动控制排气阀开启时，可能会造成这个管道回路积压太多不能被再利用的气体，从而影响发动机的工作性能和行车的舒适性，控制不方便且无法准确掌握排气阀开启时机。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种汽车尾气排放装置，该装置能防止人员受到废气的污染和烫伤，安全可靠且控制简便。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车尾气排放装置，包括汽车排气尾管，其特征在于，所述的排气尾管侧接有排气口朝下的副排气尾管，在汽车排气尾管与副排气尾管之间设置有用于控制尾气从排气尾管或副排气尾管排出的换向机构，该装置还包括用于检测车辆行驶状态的数据采集单元、用于检测车辆周围是否存在人员的红外传感器以及用于对上述数据采集单元和红外传感器输送的信号进行分析判断并输出相应控制信号给上述换向机构的控制单元，所述的数据采集单元和红外传感器分别与所述控制单元的输入端连接，所述的换向机构与所述控制单元的输出端连接。

该装置在车辆行驶时，数据采集单元和红外传感器分别实时检测车辆的行驶状态和车辆周围是否存在人员，控制单元对数据采集单元和红外传感器输送的信号分别进行处理分析，在判断数据采集单元采集的信号为车辆怠速或低速运行，同时红外传感器检测到车辆周围有人员时控制单元输出控制信号给换向机构，换向机构工作控制尾气从排气尾管排出；在判断数据采集单元采集的信号不为车辆怠速或低速运行状态，或者红外传感器检测到车辆周围没有人员时控制单元输出控制信号给换向机构，换向机构工作控制尾气从副排气尾管排出。

在上述的汽车尾气排放装置中，所述的换向机构包括用于阻挡尾气从排气尾管或从副排气尾管排出的排气挡板以及与所述排气挡板连接的用于带动排气挡板旋转的驱动电机，所述的驱动电机与上述的控制单元的输出端连接。其驱动电机根据控制单元输送的信号控制排气挡板动作，挡住副排气尾管的管口，使尾气从排气尾管排出，或者挡住排气尾管的排气口，使尾气从副排气尾管排出。

在上述的汽车尾气排放装置中，所述控制单元的输入端连接有用于检测车辆排出的尾气是否存在有害气体的尾气传感器。其控制单元在接收到尾气传感器输送的信号为存在有害气体的，输出控制信号给驱动电机，使驱动电机工作带动排气挡板旋转并挡住排气尾管，使气体由副排气尾管排出；其尾气传感器设置在排气尾管内对被检测的气体具有灵敏度高、响应时间短、成本低、长期稳定性好等优点。

在上述的汽车尾气排放装置中，该装置还包括用于检测人与排气口距离的距离传感器、用于检测车辆排出尾气的温度的排气温度传感器和用于检测车辆排出尾气的流量的排气流量传感器，所述的距离传感器、排气温度传感器和排气流量传感器分别与上述控制单元的输入端连接。其控制单元根据排出尾气的温度和流量值预先设定用于与距离传感器采集的信号进行比较的距离设定值，控制单元对距离传感器、排气温度传感器和排气流量传感器输送的信号分别进行分析处理并将人与排气口的距离值与距离设定值进行比较，在距离值小于距离设定值时控制驱动电机工作带动排气挡板旋转到适当的开度。

在上述的汽车尾气排放装置中，该装置还包括设置在汽车尾部用于发出提醒信号的提醒单元，所述的提醒单元与控制单元的输出端连接。其提醒单元在接收到控制单元输送的控制信号时工作对附近的人员进行提醒，提醒车辆周围的人员不要靠近车辆的排气口，以免被排出的废气污染和烫伤。

在上述的汽车尾气排放装置中，所述的提醒单元为与控制单元输出端连接的警示灯。警示灯用于对车外人员进行视觉提醒。

在上述的汽车尾气排放装置中，所述的提醒单元为与控制单元输出端连接的蜂鸣器。蜂鸣器用于对车外人员进行听觉提醒，并且蜂鸣器具有成本低、安装方便、报警信号清晰的优点。

在上述的汽车尾气排放装置中，所述的数据采集单元包括分别与上述控制单元的输入端连接的用于采集车辆行驶速度的车速传感器和用于采集发动机转速信号的发动机转速传感器。

在上述的汽车尾气排放装置中，所述的副排气尾管包括导管以及通过导管与上述排气尾管侧面连接的副排气腔体，所述的副排气腔体内设置有用于净化车辆排出气体的尾气催化剂。

在上述的汽车尾气排放装置中，所述的控制单元包括A/D转换器以及与所述A/D转换器连接的单片机。

与现有技术相比，本汽车尾气排放装置具有以下优点：

1、本实用新型通过设置在车辆上的传感器判断是否控制驱动电机工作从而带动排气挡板旋转并挡住排气尾管的排气口，使气体由副排气尾管排出，可以防止人员站在排气口附近时受到废气的污染和烫伤，安全可靠，控制简便。

2、本实用新型通过在排气尾管侧接一副排气尾管，并通过在排气尾管和副排气尾管之间设置排气挡板来控制尾气排出的方向，结构简单，安全性强。

3、本实用新型还设置有提醒单元来对车辆附近的人员进行听觉和视觉的提醒，避免车外人员靠近排气口附近受到废气的污染和烫伤，安全性高。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的流程图。

图3是本实用新型排气尾管的结构图。

图中，1、红外传感器；2、排气温度传感器；3、尾气传感器；4、距离传感器；5、排气流量传感器；6、数据采集单元；6a、发动机转速传感器；6b、车速传感器；7、控制单元；7a、A/D转换器；7b、单片机；8、换向机构；8a、驱动电机；8b、排气挡板；9、提醒单元；10、排气尾管；11、副排气尾管；11a、导管；11b、副排气腔体。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1、2、3所示，本汽车尾气排放装置包括汽车排气尾管10，排气尾管10侧接有排气口朝向地面的副排气尾管11，在排气尾管10与副排气尾管11之间设置有用于控制尾气从排气尾管10或从副排气尾管11排出的换向机构8，该装置还包括用于检测车辆行驶状态的数据采集单元6、用于检测车辆周围是否存在人员的红外传感器1以及用于对数据采集单元6和红外传感器1输送的信号进行分析判断并输出相应的控制信号给换向机构8的控制单元7，数据采集单元6和红外传感器1分别与控制单元7的输入端连接，换向机构8与控制单元7的输出端连接。

具体来说，换向机构8包括用于阻挡尾气从排气尾管10或从副排气尾管11排出的排气挡板8b以及与排气挡板8b连接的用于带动排气挡板8b旋转的驱动电机，驱动电机8a与控制单元7的输出端连接。其驱动电机8a根据控制单元7输送的信号控制排气挡板8b动作，挡住副排气尾管11的管口，使尾气从排气尾管10排出，或者挡住排气尾管10的排气口，使尾气从副排气尾管11排出。

该装置还包括与控制单元7的输入端连接的用于检测车辆排出的尾气是否存在有害气体的尾气传感器3、用于检测人与排气口距离的距离传感器4、用于检测车辆排出尾气的温度的排气温度传感器2和用于检测车辆排出尾气的流量的排气流量传感器5。其尾气传感器3对被检测的气体具有灵敏度高、响应时间短、成本低、长期稳定性好等优点；红外传感器1和距离传感器4设置在汽车排气尾管10周围的车体上或在汽车车尾的其他位置上分别设置多个红外传感器1和距离传感器4，增加信号检测的准确性，进而减少人员被烫伤或污染的危险情况发生；在排气尾管10上设置有排气腔体，其尾气传感器3、排气温度传感器2和排气流量传感器5分别设置排气腔体内。

该装置还包括设置在汽车尾部用于发出提醒信号的提醒单元9，提醒单元9与控制单元7的输出端连接，其提醒单元9为警示灯或蜂鸣器或两者的组合。其蜂鸣器具有成本低、安装方便、报警信号清晰的优点。

数据采集单元6包括分别与控制单元7的输入端连接的用于采集车辆行驶速度的车速传感器6b和用于采集发动机转速信号的发动机转速传感器6a。

副排气尾管11包括导管11a以及通过导管11a与排气尾管10的侧面连接的副排气腔体11b，其导管11a管口的口径大小与排气尾管10的排气口大小相同，其导管11a的管口与排气尾管10侧面相接处并靠排气尾管10的排气口一侧设置排气挡板8b，其排气挡板8b上固连有一个转轴，转轴通过轴承固定在排气尾管10与副排气尾管11相接处，转轴与驱动电机8a的输出轴连接，其排气挡板8b在驱动电机8a的驱动下可进行旋转从而挡住排气尾管10的排气口或挡住连接副排气尾管11的导管11a的管口；在副排气腔体11b上朝向地面的一侧设置有用于将气体排出车外的排气口，作为一种优选方案，在副排气尾管11的副排气腔体11b内设置有用于净化车辆排出气体的尾气催化剂，其尾气催化剂可将存在有害气体的尾气进行净化后排出，减少对环境的污染。

控制单元7包括A/D转换器7a以及与A/D转换器7a连接的单片机7b，车速传感器6b、发动机转速传感器6a、尾气传感器3、排气流量传感器5、排气温度传感器2、红外传感器1和距离传感器4分别通过A/D转换器7a与单片机7b连接，将信号进行模数转换后输送给单片机7b进行处理。

该汽车尾气排放装置在车辆行驶过程中，车速传感器6b实时检测车辆行驶速度并将采集到的速度信号输送给控制单元7；转速传感器实时检测发动机的转速并将采集到的发动机转速信号输送给控制单元7；红外传感器1实时检测排气尾管10的排气口周围是否有人并将采集到的信号输送给控制单元7；尾气传感器3实时检测发动机排气歧管排出的废气是否存在有害气体并将采集到的信号输送给控制单元7；距离传感器4实时检测车外人员与排气口的距离并将采集的距离信号输送给控制单元7；排气流量传感器5和排气温度传感器2分别实时检测发动机排气歧管排出废气的温度和流量并将采集的温度信号和流量信号输送给控制单元7；控制单元7对上述接收的各信号进行处理分析，将车速传感器6b采集的速度值与控制单元7内预设车速限值进行比较在速度值小于车速限值并在发动机转速传感器6a采集的发动机转速信号为发动机在运转的信号时判断车辆为怠速或低速运行状态，再者，在判断红外传感器1采集的信号为车辆周围存在人员时判断尾气传感器3采集的信号，在判断车辆尾气中存在有害气体时控制单元7输出控制信号给驱动电机8a，驱动电机8a工作带动排气挡板8b旋转从而挡住排气尾管10的排气口，使气体经副排气尾管11中的尾气催化剂处理后排出，减少对环境和人员的污染及烫伤；在判断尾气传感器3采集的信号为汽车尾气中不存在有害气体时，控制单元7将人与排气口的距离值与控制单元7内根据排出尾气的温度和流量值预先设定的距离设定值进行比较，在距离值小于距离设定值时控制驱动电机8a工作带动排气挡板8b旋转，使排气挡板8b旋转到适当的开度，其开度可根据预先设定的距离设定值进行判定开度的大小，避免车外人员被排出的尾气烫伤，同时，设置在汽车尾部的提醒单元9工作对附近的人员进行视觉和听觉提醒，提醒车外人员远离车辆的排气口，以免被排出的尾气烫伤。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了红外传感器1、排气温度传感器2、尾气传感器3、距离传感器4、排气流量传感器5、数据采集单元6、发动机转速传感器6a、车速传感器6b、控制单元7、A/D转换器7a、单片机7b、换向机构8、驱动电机8a、排气挡板8b、提醒单元9、排气尾管10、副排气尾管11、导管11a、副排气腔体11b等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种汽车尾气排放装置，包括汽车排气尾管(10)，其特征在于，所述的排气尾管(10)侧接有排气口朝下的副排气尾管(11)，在汽车排气尾管(10)与副排气尾管(11)之间设置有用于控制尾气从排气尾管(10)或副排气尾管(11)排出的换向机构(8)，该装置还包括用于检测车辆行驶状态的数据采集单元（6）、用于检测车辆周围是否存在人员的红外传感器（1）以及用于对上述数据采集单元（6）和红外传感器（1）输送的信号进行分析判断并输出相应控制信号给上述换向机构(8)的控制单元（7），所述的数据采集单元（6）和红外传感器（1）分别与所述控制单元（7）的输入端连接，所述的换向机构(8)与所述控制单元（7）的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的汽车尾气排放装置，其特征在于，所述的换向机构(8)包括用于阻挡尾气从排气尾管(10)或从副排气尾管(11)排出的排气挡板(8b)以及与所述排气挡板(8b)连接的用于带动排气挡板(8b)旋转的驱动电机(8a)，所述的驱动电机(8a)与上述的控制单元（7）的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的汽车尾气排放装置，其特征在于，所述控制单元（7）的输入端连接有用于检测车辆排出的尾气是否存在有害气体的尾气传感器（3）。

4.根据权利要求3所述的汽车尾气排放装置，其特征在于，该装置还包括用于检测人与排气口距离的距离传感器（4）、用于检测车辆排出尾气的温度的排气温度传感器（2）和用于检测车辆排出尾气的流量的排气流量传感器（5），所述的距离传感器（4）、排气温度传感器（2）和排气流量传感器（5）分别与上述控制单元（7）的输入端连接。

5.根据权利要求4所述的汽车尾气排放装置，其特征在于，该装置还包括设置在汽车尾部用于发出提醒信号的提醒单元(9)，所述的提醒单元(9)与控制单元（7）的输出端连接。

6.根据权利要求5所述的汽车尾气排放装置，其特征在于，所述的提醒单元(9)为与控制单元（7）输出端连接的警示灯。

7.根据权利要求5或6所述的汽车尾气排放装置，其特征在于，所述的提醒单元(9)为与控制单元（7）输出端连接的蜂鸣器。

8.根据权利要求1所述的汽车尾气排放装置，其特征在于，所述的数据采集单元（6）包括分别与上述控制单元（7）的输入端连接的用于采集车辆行驶速度的车速传感器（6b）和用于采集发动机转速信号的发动机转速传感器（6a）。

9.根据权利要求1或2所述的汽车尾气排放装置，其特征在于，所述的副排气尾管(11)包括导管(11a)以及通过导管(11a)与上述排气尾管(10)侧面连接的副排气腔体(11b)，所述的副排气腔体(11b)内设置有用于净化车辆排出气体的尾气催化剂。

10.根据权利要求1所述的汽车尾气排放装置，其特征在于，所述的控制单元（7）包括A/D转换器（7a）以及与所述A/D转换器（7a）连接的单片机(7b)。

Images