一種免維護(hù)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣顆粒物凈化裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種免維護(hù)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣顆粒物凈化裝置及方法，屬于尾氣處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)動(dòng)車(chē)排放的尾氣中含有大量有害顆粒物和污染物。目前對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)排放的尾氣的處理主要采用三元催化器，將尾氣中的一氧化碳、碳化氫和氮氧化物等有害氣體通過(guò)氧化和還原反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸?、水和氮?dú)?，三元催化器的載體部件是一塊多孔陶瓷材料，安裝在特制的排氣管中，載體本身不參與催化反應(yīng)，真正起到催化作用的是載體上覆蓋的一層鉑、銠、鈀等貴重金屬和稀土涂層。但是這種三元催化器只能降低尾氣中的有害氣體的成分，對(duì)大量的顆粒物沒(méi)有處理效果，而且這種三元催化器的維護(hù)成本高，由于常溫下三元催化器不具備催化能力，只有加熱到一定溫度下才具有氧化或還原的能力，一般三元催化器的起燃溫度是250°C到350°C，正常的工作溫度一般在400°C到800°C，三元催化器本身工作時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，當(dāng)溫度超1000°C的時(shí)候，三元催化器內(nèi)部的催化劑會(huì)燒結(jié)壞死，同時(shí)還極易發(fā)生車(chē)輛自燃事故，如果機(jī)動(dòng)車(chē)發(fā)生點(diǎn)火時(shí)間過(guò)遲或點(diǎn)火次序錯(cuò)亂、斷火等，都會(huì)使未燃燒的混合氣進(jìn)入三元催化器，造成排氣溫度過(guò)高，損壞三元催化器。而且催化劑對(duì)硫、鉛、磷、鋅等元素非常敏感，硫、鉛來(lái)自于汽油，磷、鋅來(lái)自于潤(rùn)滑油，這四種物質(zhì)已經(jīng)它們?cè)诎l(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒后形成的氧化物顆粒容易被吸附在催化劑的表面，使催化劑無(wú)法與廢氣接觸，從而失去催化功能，產(chǎn)生催化劑中毒現(xiàn)象。此外三元催化器還容易產(chǎn)生表面積碳，導(dǎo)致排氣惡化，需要維護(hù)的頻率和成本都很高。
[0003]對(duì)尾氣中的顆粒物的凈化主要通過(guò)過(guò)濾實(shí)現(xiàn)，例如中國(guó)專利文獻(xiàn)CN104196594A公開(kāi)了一種汽車(chē)尾氣凈化系統(tǒng)，包括進(jìn)氣筒、出氣筒、至少一個(gè)三元催化轉(zhuǎn)化器，還包括位于三元催化轉(zhuǎn)化器前端或后端的DEP凈化處理單元，所述DEP凈化處理單元部包括形成層狀結(jié)構(gòu)的DEP凈化電路板，所述DEP凈化電極板包括支撐架，在所述支撐架上設(shè)有沿第一方向平行或大致平行排布的第一導(dǎo)線群，沿第二方向平行或大致平行排布的第二導(dǎo)線群，所述第一導(dǎo)線群與第二導(dǎo)線群中的導(dǎo)線外部都具有絕緣層，所述第一方向與第二方向不平行，所述第一導(dǎo)線群與第二導(dǎo)線群中的導(dǎo)線交織在一起，所述第一導(dǎo)線群和第二導(dǎo)線群中的一部分導(dǎo)線連接電源正極，另一部分連接電源負(fù)極。DEP凈化處理單元能夠?yàn)V除汽車(chē)尾氣中的顆粒物，特別是可入肺的顆粒物的有效濾除。
[0004]中國(guó)專利文獻(xiàn)CN104763494A公開(kāi)了一種汽車(chē)尾氣凈化裝置，其凈化膜系統(tǒng)包括凈氣腔、管狀凈化膜，及位于管狀凈化膜兩端且與管狀凈化膜相互支撐的第一擋板和第二擋板，其中在第二擋板上設(shè)有與排氣管連通的出氣口，凈化膜系統(tǒng)中還設(shè)有進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管與凈氣腔之間設(shè)有氣體密封結(jié)構(gòu)。凈化膜系統(tǒng)由凈氣腔、中部起支撐作用的管狀凈化膜和兩端起支撐連接作用的第一擋板、第二擋板組成。凈氣腔與進(jìn)氣管之間設(shè)有隔絕汽車(chē)尾氣和凈化后氣體的氣體密封結(jié)構(gòu)。汽車(chē)尾氣從進(jìn)氣管進(jìn)入到凈化裝置內(nèi)腔后，有害氣體和顆粒物再經(jīng)過(guò)管狀凈化膜進(jìn)行過(guò)濾凈化后，進(jìn)入凈氣腔中，再通過(guò)凈化膜系統(tǒng)的出氣口將凈氣腔中經(jīng)過(guò)過(guò)濾后的氣體從排氣管排出。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中這種以過(guò)濾為主的進(jìn)化裝置需要定期更換過(guò)濾器，維護(hù)的成本相對(duì)較尚O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種免維護(hù)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣顆粒物凈化裝置及方法，這種裝置利用汽油、柴油、乙醇、天然氣等機(jī)動(dòng)車(chē)燃料燃燒化合后會(huì)產(chǎn)生大量的水這一原理，充分利用機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣中含有的大量水分，把尾氣中的水分冷卻并收集儲(chǔ)存，使尾氣從水中通過(guò)，從而對(duì)燃燒后的尾氣中顆粒物進(jìn)行凈化后排出。
[0007]本發(fā)明所述的免維護(hù)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣顆粒物凈化裝置包括:水分冷卻室和儲(chǔ)水室，水分冷卻室一端與第一尾氣進(jìn)氣門(mén)連通;第一尾氣進(jìn)氣門(mén)上設(shè)置有打開(kāi)或關(guān)閉該第一尾氣進(jìn)氣門(mén)的第一進(jìn)氣閥；水分冷卻室的另一端分別與排氣口和儲(chǔ)水室連通;水分冷卻室位于儲(chǔ)水室的上方;儲(chǔ)水室的一端與第二尾氣進(jìn)氣門(mén)連通;第二尾氣進(jìn)氣門(mén)上設(shè)置有打開(kāi)或關(guān)閉該第二尾氣進(jìn)氣門(mén)的第二進(jìn)氣閥；儲(chǔ)水室的另一端分別與排氣口和水分冷卻室連通;儲(chǔ)水室內(nèi)設(shè)置有第一浮子;該第一浮子通過(guò)第一連桿分別與第一進(jìn)氣閥和第二進(jìn)氣閥連接;第一浮子用于檢測(cè)儲(chǔ)水室內(nèi)的水的水位，當(dāng)水位低于第一水位的時(shí)候，第一連桿將第一進(jìn)氣閥打開(kāi)同時(shí)將第二進(jìn)氣閥關(guān)閉，尾氣通過(guò)第一尾氣進(jìn)氣門(mén)進(jìn)入水分冷卻室并在水分冷卻室中被冷卻，尾氣中的水蒸氣冷卻凝結(jié)后的水進(jìn)入儲(chǔ)水室；當(dāng)儲(chǔ)水室內(nèi)的水的水位達(dá)到第一水位的時(shí)候，第一連桿將第一進(jìn)氣閥關(guān)閉同時(shí)將第二進(jìn)氣閥打開(kāi)，尾氣改道通過(guò)第二尾氣進(jìn)氣門(mén)進(jìn)入儲(chǔ)水室并從儲(chǔ)水室中的水中穿過(guò)，尾氣中的有害顆粒物和污染物被水凈化，處理后的尾氣通過(guò)排氣口排出。
[0008]所述的儲(chǔ)水室內(nèi)設(shè)置有第二浮子，儲(chǔ)水室的底部設(shè)置有排污閥，第二浮子通過(guò)第二連桿與排污閥連接，第二浮子用于檢測(cè)儲(chǔ)水室內(nèi)的水是否達(dá)到第二水位，當(dāng)儲(chǔ)水室內(nèi)的水達(dá)到第二水位的時(shí)候，第二連桿將排污閥打開(kāi)，污水和尾氣中的顆粒物以及污染物被從儲(chǔ)水室中排出。
[0009]所述的水分冷卻室與儲(chǔ)水室之間由傾斜隔板隔開(kāi)，傾斜隔板沿著從第一尾氣進(jìn)氣門(mén)到排氣口的方向向下傾斜設(shè)置，豎直隔板連接在傾斜隔板的末端，豎直隔板的最底端插入到第一水位的下面。
[0010]所述的水分冷卻室中平行設(shè)置有多個(gè)豎直的冷卻片，相鄰的兩個(gè)冷卻片之間設(shè)置有豎直的阻擋片。
[0011]所述的冷卻片一端設(shè)置在水分冷卻室的內(nèi)部，另一端設(shè)置在水分冷卻室的外部。
[0012]所述的儲(chǔ)水室中平行設(shè)置有多個(gè)豎直的多孔片，多孔片用于降低水中的尾氣的通過(guò)速度。
[0013]所述的水分冷卻室與儲(chǔ)水室之間設(shè)置有氣道，該氣道包括傾斜氣道和豎直氣道，傾斜氣道沿著從第一尾氣進(jìn)氣門(mén)到排氣口的方向向下傾斜設(shè)置，豎直氣道連接在傾斜氣道的末端，豎直氣道在第一水位所在的位置形成有尾氣入口部，并且豎直氣道與儲(chǔ)水室的底部之間形成水孔，該水孔用于供在水分冷卻室中形成的冷凝水進(jìn)入儲(chǔ)水室。
[0014]傾斜氣道上設(shè)置有單向閥，該單向閥用于供進(jìn)入傾斜氣道的尾氣進(jìn)入水分冷卻室。
[0015]所述的阻擋片與傾斜氣道之間形成冷凝水孔，該冷凝水孔用于供冷凝水沿著傾斜氣道的壁面流動(dòng)并最終被引導(dǎo)流入儲(chǔ)水室。
[0016]所述的第一尾氣進(jìn)氣門(mén)與第二尾氣進(jìn)氣門(mén)之間由進(jìn)氣門(mén)分隔板分隔開(kāi)，該進(jìn)氣門(mén)分隔板上設(shè)置有壓力單向閥，該壓力單向閥用于在儲(chǔ)水室中的水結(jié)冰并且第一尾氣進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉的時(shí)候，使儲(chǔ)水室中的尾氣通過(guò)該壓力單向閥進(jìn)入水分冷卻室。
[0017]所述的免維護(hù)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣顆粒物凈化裝置還包括互相隔離的安全氣道和主氣道，第一尾氣進(jìn)氣門(mén)與第二尾氣進(jìn)氣門(mén)均設(shè)置在主氣道中，第一尾氣進(jìn)氣門(mén)通過(guò)冷卻氣道與水分冷卻室連通，第二尾氣進(jìn)氣門(mén)通過(guò)過(guò)濾通道與儲(chǔ)水室連通，安全氣道與水分冷卻室連通；儲(chǔ)水室內(nèi)部設(shè)置有測(cè)冰推面，安全氣道的入口處設(shè)置有堵頭，堵頭通過(guò)測(cè)冰連桿和彈簧與測(cè)冰推面連接。
[0018]本發(fā)明的免維護(hù)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣顆粒物凈化裝置的凈化方法包括以下步驟:
[0019]第一浮子檢測(cè)儲(chǔ)水室內(nèi)的水的水位，當(dāng)水位低于第一水位的時(shí)候，第一連桿將第一進(jìn)氣閥打開(kāi)同時(shí)將第二進(jìn)氣閥關(guān)閉，尾氣通過(guò)第一尾氣進(jìn)氣門(mén)進(jìn)入水分冷卻室并在水分冷卻室中被冷卻，尾氣中的水蒸氣冷卻凝結(jié)后的水進(jìn)入儲(chǔ)水室；
[0020]當(dāng)儲(chǔ)水室內(nèi)的水的水位達(dá)到第一水位的時(shí)候，第一連桿將第一進(jìn)氣閥關(guān)閉同時(shí)將第二進(jìn)氣閥打開(kāi)，尾氣改道通過(guò)第二尾氣進(jìn)氣門(mén)進(jìn)入儲(chǔ)水室并從儲(chǔ)水室中的水中穿過(guò)，尾氣中的有害顆粒物和污染物被