[发明专利]一种柴油颗粒过滤器衬垫的性能测试方法

说明书

技术领域

本发明属于柴油颗粒过滤器性能测试技术领域，更具体地说，是涉及一种应用于柴油机上的柴油颗粒过滤器衬垫的性能测试方法。

背景技术

柴油机具有油耗低、动力强等优势，应用广泛，且逐年不断的呈指数增长趋势。为满足轻型柴油机欧Ⅴ及以上排放目标，轻型柴油机后处理系统采用DOC+DPF再生系统。随着法规的日益严格及不同轻型柴油机的普及程度，为配合不同用处车辆的工作特性，轻型柴油机后处理系统的柴油颗粒过滤器（DPF）会成为主流方法。轻型柴油机后处理系统的DPF与传统汽油机不同，由于柴油机工作温度低，振动大，后处理系统重量通常都比汽油机后处理系统大，而传统汽油机排气温度高，催化器体积小，重量轻，为了保持后处理系统在工作中具有较好的耐久性，这就要求催化器封装厂家必须提高封装工艺水平来保持DPF具有足够的耐久性。在整车排气系统催化转化器中，衬垫是催化器封装中极其关键的部件，传统的衬垫性能（寿命）设计是依靠设计人员的经验先假定DPF催化器封装充填密度，再通过做试验来验证设定的封装充填密度数值，如果此催化器封装充填密度数值合理，载体未发生窜动以及破碎，衬垫未被吹蚀，就可证明此催化器封装充填密度数值的合理性。如果DPF催化器发生失效，那么就得在原有的基础上假定另一个催化器封装充填密度数值，或者更换所选用衬垫，直到试验验证通过，传统试验方法更多的是依靠设计人员的经验，设计测试工作很大程度靠设计人员的经验和运气，试验工作量大，开发费用高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中的不足，提供一种能够方便、准确地完成柴油颗粒过滤器衬垫性能测试的测试方法，所述的测试方法依据计算和大量试验验证数据的支撑，通过测试结果的准确性提高了柴油颗粒过滤器封装设计成功率，同时减少了性能测试的工作量，节省了研发费用。

要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明为一种柴油颗粒过滤器衬垫的性能测试方法，所述的柴油颗粒过滤器包括壳体，衬垫，载体，所述的性能测试方法的工艺步骤为：

a）测试柴油颗粒过滤器在工作状态下的振动加速度a和最大排气背压△P；

b）根据振动加速度a和最大排气背压△P计算载体轴向串动载荷F1，根据衬垫封装密度GBD和衬垫性能参数计算衬垫夹持力F2；衬垫夹持力F2与载体轴向串动载荷F1之比为衬垫安全系数f；

c）对所述的柴油颗粒过滤器进行机械耐久性试验；对完成前述试验的柴油颗粒过滤器进行检测，如果柴油颗粒过滤器的气密性、载体的轴向窜动程度及破碎程度均符合性能要求，将该柴油颗粒过滤器的安全系数f的数据存入数据库；如果柴油颗粒过滤器的气密性、载体的轴向窜动程度及破碎程度均不符合性能要求，则不将该柴油颗粒过滤器的安全系数f的数据存入数据库；

d）对多个不同的柴油颗粒过滤器分别进行a-c的步骤；

e）根据前述a-b的步骤，计算待测试的柴油颗粒过滤器的安全系数f0，将计算出的安全系数f0与数据库中的数据进行对比，如安全系数f0在数据库中的数据范围之内，则表明该柴油颗粒过滤器符合性能要求，如新测试的安全系数f0不在数据库范围之内，则表明该柴油颗粒过滤器不符合性能要求。

优选地，所述的性能测试方法测量柴油颗粒过滤器的振动加速度a时，所述的振动加速度a通过对柴油颗粒过滤器进行发动机台架测试或整车道路载荷测试获得，所述的性能测试方法测量柴油颗粒过滤器的最大排气背压△P时，所述的最大排气背压△P通过在柴油颗粒过滤器上安装排气背压传感器获得。

优选地，所述的性能测试方法根据振动加速度a及最大排气背压△P计算柴油颗粒过滤器的载体轴向串动载荷F1时，载体轴向串动载荷F1为发动机或整车道路的振动加速度a产生的振动激励压力与最大排气背压△P产生的压力之和。

优选地，所述柴油颗粒过滤器衬垫的夹持力F1根据载体重量m_s、前后压力差△P、振动加速度a、衬垫端面面积S计算，计算公式为：

F1=F_V+F_P

F_V=m_s*a

F_p=△P*S

其中F_V为振动力，F_p为排气压力。

优选地，柴油颗粒过滤器衬垫夹持力F2根据衬垫摩擦系数μ，衬垫对载体正压力F_N计算，其计算公式为：

F2=μ*F_N