[发明专利]改善DPF声学性能的方法

说明书

技术领域

本发明属于内燃机排放后处理技术领域，具体涉及一种改善DPF声学性能的方法。

背景技术

针对能源紧缺现状和可持续发展路线，轻型柴油车凭借良好的燃油经济性而受到社会越来越多的关注，并在交通运输领域得到广泛应用。而柴油机颗粒捕集器技术是降低柴油机颗粒物排放、实现柴油车清洁化的最有效手段。

柴油机颗粒捕集器（DPF）过滤体中有多条类似蜂窝形态孔道，相邻两条孔道中，一条进口被堵塞，一条出口被堵塞，使发动机排气一定是从一条孔道进入，穿过多孔介质从另一条孔道排出。孔道之间填充有过滤体，过滤体由多孔介质组成，能使气体顺利通过，而颗粒物则无法通过，从而被过滤体捕集。

目前，市场上流行的DPF的孔道形状一般都是正方形，进气孔道排气孔道为边长相等的正方形，这种结构在捕集颗粒物的同时，对排气系统有一定的消声作用，但是其效果并不是很明显。

发明内容

本发明的目的是提供一种改善DPF声学性能的方法，该方法能在降低柴油机颗粒物排放的同时降低排气系统的噪声，实现了DPF的低噪声设计。

本发明所采用的技术方案是：

一种改善DPF声学性能的方法，其特征是：将DPF的进气孔道设为正八边形、排气孔道设为正方形，并分别将进气孔道的出口和排气孔道的进口堵住。

第二种改善DPF声学性能的方法，其特征是：将DPF的进气孔道和排气孔道均设为正方形，且进气孔道的正方形边长大于排气孔道的正方形边长，并分别将进气孔道的出口和排气孔道的进口堵住。

第三种改善DPF声学性能的方法，其特征是：将DPF的进气孔道和排气孔道设为大小相等的圆形，并分别将进气孔道的出口和排气孔道的进口堵住。

本发明的有益效果是：

声波在DPF中传播时与进气孔道、多孔介质和排气孔道的内壁接触面积发生变化，接触面积越大，受摩擦和粘滞作用影响越强烈，声能损失越大。本发明通过改变进气孔道和排气孔道的形状，从而增大声波与内壁的接触面积，使声波的传递损失与插入损失都比现有的大，降低了排气系统的噪声，改善了DPF的声学性能，实现了DPF的低噪声设计。

附图说明

图1是本发明第一实施例中DPF孔道的横截面图。

图2是本发明第一实施例中两个相邻通道的示意图。

图3是本发明第一实施例中DPF的传递损失图。

图4是本发明第一实施例中DPF与方形DPF的插入损失对比图。

图5是本发明第二实施例中DPF孔道的横截面图。

图6是本发明第二实施例中两个相邻通道的示意图。

图7是本发明第二实施例中DPF的传递损失图。

图8是本发明第二实施例中DPF与方形DPF的插入损失对比图。

图9是本发明第三实施例中DPF孔道的横截面图。

图10是本发明第三实施例中两个相邻通道的示意图。

图11是本发明第三实施例中DPF的传递损失图。

图12是本发明第三实施例中DPF与方形DPF的插入损失对比图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例一

如图1和图2所示，在第一实施例中，DPF的进气孔道设为正八边形、排气孔道设为正方形，进气孔道的出口和排气孔道的进口均被堵住，其中，进气孔道和排气孔道的边长均为1mm，进气孔道与排气孔道之间的过滤层壁厚为0.55mm。气体的流动是从正八边形孔道进入，再穿过多孔介质，从正方形孔道排出。

如图3和图4所示，通过声学分析软件Virtual.LabAcoustics仿真分析可知，这种进八出方孔道设计可以使DPF的最大传递损失为21.2dB，插入损失的最大峰值在2800Hz出现，最大的插入损失有38dB，能比现有技术的正方形孔道DPF大3dB。

实施例二

如图5和图6所示，在第二实施例中，DPF的进气孔道和排气孔道均设为正方形，且进气孔道的正方形边长大于排气孔道的正方形边长，进气孔道的出口和排气孔道的进口均被堵住，其中，进气孔道的边长为1.5mm，排气孔道的边长为1mm，进气孔道与排气孔道之间的过滤层壁厚为0.55mm。气体的流动将是从大正方形孔道进入，再穿过多孔介质，从小正方形孔道排出。