随着时代的进步,汽车已经成为了人们生活中不可缺少的部分。然而汽车行业的发展在给人类带来巨大利益的同时,却也在大量的消耗着能源,污染着我们的生存环境。故本文拟利用汽车尾气余热结合温差发电装置,回收汽车消耗的部分能源,并将该能源转化成电能供给具有净化功能的消声器,从而达到汽车节能减排的目的。首先,本文在课题组前期研究基础之上,总结第一代汽车尾气余热温差发电器的长处与不足,以提高发电功率为目标,设计了第二代汽车尾气余热温差发电器。该发电装置具有六面体的结构特点,且内部具有翅片涡旋结构,可增大气流扰流,进而提高了传热效率,提高了发电功率。其次,应用GT-POWER软件,以一款中小型车用发动机为研究对象,进行了该发动机排气噪声模拟仿真,仿真结果表明:该发动机在转速为3500至6000r/min之间噪声值较高,峰值噪声在110~124dB区间,高噪声值所对应的频率集中在180~200Hz之间,且随着转速的提高而增高。该仿真结果为后续的消声器结构设计提供了基础设计依据。第三,通过给定的发动机基本参数与前文的排气噪声模拟结果,设计与之相适应的消声器结构,该消声器采用扩张室和共振腔相结合的结构,可在最低限度影响发电机功率的前提下,消除中、高频率的发动机排气噪声。第四,采用电晕放电的方法,将等离子体尾气净化技术与消声器结合,利用等离子体的高能量,使汽车尾气中的有害成分的化学键断裂,分解成无害气体排放到空气中,以降低尾气中的污染物。第五,通过优化设计后,对汽车尾气余热温差发电器和具有净化功能的消声器进行了实物加工,并辅以各项试验验证。试验结果表明,本文所设计的汽车尾气余热温差发电器具有较高的发电效率,且其可以满足消声器的尾气净化所需供电要求;同时,本文所设计消声器的净化功能,主要受供电电压和发动机转速的影响较大。