改善DPF声学性能的方法技术

本发明专利技术涉及一种改善DPF声学性能的方法，该方法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。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术属于内燃机排放后处理
，具体涉及一种改善DPF声学性能的方法。

技术介绍

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。

技术实现思路

本专利技术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。
本专利技术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。
本专利技术的有益效果是：
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。本专利技术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是本专利技术第一实施例中DPF孔道的横截面图。
图2是本专利技术第一实施例中两个相邻通道的示意图。
图3是本专利技术第一实施例中DPF的传递损失图。
图4是本专利技术第一实施例中DPF与方形DPF的插入损失对比图。
图5是本专利技术第二实施例中DPF孔道的横截面图。
图6是本专利技术第二实施例中两个相邻通道的示意图。
图7是本专利技术第二实施例中DPF的传递损失图。
图8是本专利技术第二实施例中DPF与方形DPF的插入损失对比图。
图9是本专利技术第三实施例中DPF孔道的横截面图。
图10是本专利技术第三实施例中两个相邻通道的示意图。
图11是本专利技术第三实施例中DPF的传递损失图。
图12是本专利技术第三实施例中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专利技术作进一步说明。
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。
如图7和图8所示，通过声学分析软件Virtual.LabAcoustics仿真分析可知，这种不对称方形的孔道设计可以使DPF的最大传递损失为21.2dB，插入损失的最大峰值在3000Hz出现，最大的插入损失有37dB，能比现有技术的正方形孔道DPF大2dB。
实施例三
如图9和图10所示，在第三实施例中，DPF的进气孔道和排气孔道设为大小相等的圆形，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直径均为1.8mm，相邻圆孔之间的最近距离为0.55mm。将DPF的进、排气孔道均设计为圆圆孔，对任意一圆孔而言，若其为进气孔，则相邻四个圆孔为排气孔。气体的流动从一条圆形孔道进入，再穿过多孔介质，从相邻的另一条圆形孔道排出。
如图11和图12所示，通过声学分析软件Virtual.LabAcoustics仿真分析可知，这种圆形的孔道设计可以使DPF的最大传递损失为20.5dB，插入损失的最大峰值在3000Hz出现，最大的插入损失有37dB，能比现有技术的正方形孔道DPF大2dB。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本专利技术所附权利要求的保护范围。
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【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
1.一种改善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。
2.一种改善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...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯献军，莫丽蓉，刘志恩，杨良凯，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42