[發明專利]改善DPF聲學性能的方法

在審

• 申請號: 201610106101.6
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105781687A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 侯獻軍;莫麗蓉;劉志恩;楊良凱
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: F01N3/021
• 分類號: F01N3/021;F01N1/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張惠玲

技術領域

本發明屬于內燃機排放后處理技術領域，具體涉及一種改善DPF聲學性能的方法。

背景技術

針對能源緊缺現狀和可持續發展路線，輕型柴油車憑借良好的燃油經濟性而受到社會越來越多的關注，并在交通運輸領域得到廣泛應用。而柴油機顆粒捕集器技術是降低柴油機顆粒物排放、實現柴油車清潔化的最有效手段。

柴油機顆粒捕集器（DPF）過濾體中有多條類似蜂窩形態孔道，相鄰兩條孔道中，一條進口被堵塞，一條出口被堵塞，使發動機排氣一定是從一條孔道進入，穿過多孔介質從另一條孔道排出。孔道之間填充有過濾體，過濾體由多孔介質組成，能使氣體順利通過，而顆粒物則無法通過，從而被過濾體捕集。

目前，市場上流行的DPF的孔道形狀一般都是正方形，進氣孔道排氣孔道為邊長相等的正方形，這種結構在捕集顆粒物的同時，對排氣系統有一定的消聲作用，但是其效果并不是很明顯。

發明內容

本發明的目的是提供一種改善DPF聲學性能的方法，該方法能在降低柴油機顆粒物排放的同時降低排氣系統的噪聲，實現了DPF的低噪聲設計。

本發明所采用的技術方案是：

一種改善DPF聲學性能的方法，其特征是：將DPF的進氣孔道設為正八邊形、排氣孔道設為正方形，并分別將進氣孔道的出口和排氣孔道的進口堵住。

第二種改善DPF聲學性能的方法，其特征是：將DPF的進氣孔道和排氣孔道均設為正方形，且進氣孔道的正方形邊長大于排氣孔道的正方形邊長，并分別將進氣孔道的出口和排氣孔道的進口堵住。

第三種改善DPF聲學性能的方法，其特征是：將DPF的進氣孔道和排氣孔道設為大小相等的圓形，并分別將進氣孔道的出口和排氣孔道的進口堵住。

本發明的有益效果是：

聲波在DPF中傳播時與進氣孔道、多孔介質和排氣孔道的內壁接觸面積發生變化，接觸面積越大，受摩擦和粘滯作用影響越強烈，聲能損失越大。本發明通過改變進氣孔道和排氣孔道的形狀，從而增大聲波與內壁的接觸面積，使聲波的傳遞損失與插入損失都比現有的大，降低了排氣系統的噪聲，改善了DPF的聲學性能，實現了DPF的低噪聲設計。

附圖說明

圖1是本發明第一實施例中DPF孔道的橫截面圖。

圖2是本發明第一實施例中兩個相鄰通道的示意圖。

圖3是本發明第一實施例中DPF的傳遞損失圖。

圖4是本發明第一實施例中DPF與方形DPF的插入損失對比圖。

圖5是本發明第二實施例中DPF孔道的橫截面圖。

圖6是本發明第二實施例中兩個相鄰通道的示意圖。

圖7是本發明第二實施例中DPF的傳遞損失圖。

圖8是本發明第二實施例中DPF與方形DPF的插入損失對比圖。

圖9是本發明第三實施例中DPF孔道的橫截面圖。

圖10是本發明第三實施例中兩個相鄰通道的示意圖。

圖11是本發明第三實施例中DPF的傳遞損失圖。

圖12是本發明第三實施例中DPF與方形DPF的插入損失對比圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

實施例一

如圖1和圖2所示，在第一實施例中，DPF的進氣孔道設為正八邊形、排氣孔道設為正方形，進氣孔道的出口和排氣孔道的進口均被堵住，其中，進氣孔道和排氣孔道的邊長均為1mm，進氣孔道與排氣孔道之間的過濾層壁厚為0.55mm。氣體的流動是從正八邊形孔道進入，再穿過多孔介質，從正方形孔道排出。

如圖3和圖4所示，通過聲學分析軟件Virtual.LabAcoustics仿真分析可知，這種進八出方孔道設計可以使DPF的最大傳遞損失為21.2dB，插入損失的最大峰值在2800Hz出現，最大的插入損失有38dB，能比現有技術的正方形孔道DPF大3dB。

實施例二

如圖5和圖6所示，在第二實施例中，DPF的進氣孔道和排氣孔道均設為正方形，且進氣孔道的正方形邊長大于排氣孔道的正方形邊長，進氣孔道的出口和排氣孔道的進口均被堵住，其中，進氣孔道的邊長為1.5mm，排氣孔道的邊長為1mm，進氣孔道與排氣孔道之間的過濾層壁厚為0.55mm。氣體的流動將是從大正方形孔道進入，再穿過多孔介質，從小正方形孔道排出。