噪声衰减部件制造技术

一种还原装置包括壳体，壳体限定配置成从动力源接收排气的输入室；输出室；排气通道，排气通道配置成将排气从输入室引导到输出室；以及纵向轴线。还原装置还包括设置在排气通道中并且沿着纵向轴线设置的处理单元。处理单元配置成从排气至少部分地去除污染物物质。还原装置还包括设置在壳体中并且在处理单元的径向外侧的衰减部件。衰减部件流体地连接到排气通道，并且配置成衰减对应于动力源的操作的频率范围。另外，排气通道禁止进入输入室的排气在不穿过处理单元的情况下离开壳体。不穿过处理单元的情况下离开壳体。不穿过处理单元的情况下离开壳体。

【技术实现步骤摘要】
噪声衰减部件


[0001]本公开涉及用于内燃发动机的噪声衰减系统。更确切地说，本公开涉 及排气处理系统，以及可调谐以衰减一个或多个频率范围中的噪声的对应 噪声衰减部件。

技术介绍

[0002]内燃发动机，包括柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机、气态燃 料驱动的发动机和本领域已知的其它发动机，会排出复杂的空气污染物混 合物。这些空气污染物由气态化合物如氮氧化物(NO
X
)和也称为烟灰的 固体颗粒物质构成。由于环境意识的增强，排气排放标准已变得越来越严 格，并且可以取决于发动机的类型、发动机的尺寸和/或发动机的类别来监 管由发动机排到大气的NO
X
和烟灰的量。
[0003]为了确保符合NO
X
的法规，一些发动机制造商采用了一些策略，其中 排气气体穿过柴油颗粒过滤器(DPF)、氧化催化器或其它后处理装置， 以便去除由排气携带的颗粒和其它污染物。附加地或备选地，可采用选择 性催化还原(SCR)过程，其中将气态或液体还原剂(最常见的是尿素) 注入到排气气流中并且吸收到基材上。还原剂与排气气体中的NO
X
反应以 形成H2O和N2。然而，使排气气体穿过DPF、SCR装置或内燃发动机下游 的其它后处理装置可生成显著噪声水平。因此，一些噪声敏感的地方需要 使用配置成减少各种频率范围中的排气相关噪声的噪声衰减部件，如消声 器。
[0004]声音衰减的示例性系统描述于美国专利申请号2017/0218806(下文称 为
’
806参考文献)中。总的来说，
’
806参考文献描述了用于声音衰减的具 有三个室的消声器系统。另外，
‘
806参考文献描述了包括输入管道的系统， 所述输入导管将排气气体输送到消声器中并将声音传播到消声器的内部室 中，所述内部室配置成通过内部几何形状衰减声音以引起相消干扰。在内 部，
‘
806参考文献的消声器描述了消声器的内部结构可以分成三个室，所 述室提供衰减并且在排气穿过消声器时与排气流体连通。
[0005]尽管
’
806参考文献中描述的系统可配置成衰减与发动机排气气体相关 联的噪声，但该系统不易由用户配置或“调谐”。例如，
’
806参考文献中描 述的系统不可调谐成以便于对与其一起使用的发动机和/或还原装置特有的 特定频率范围的衰减。另外，由于
’
806参考文献的系统中包括大量独特部 件，故使用该系统可能会增加还原装置的总体成本和复杂性。
[0006]本公开的实例针对克服上述缺陷中的一个或多个。

技术实现思路

[0007]本公开的实例涉及一种还原装置，其包括壳体、输入室、输出室、排 气通道、纵向轴线、处理单元和衰减单元。壳体可包括：配置成接收来自 动力源的排气的输入室；在输入室下游的输出室；设置在输入室和输出室 之间的排气通道，排气通道配置成将排气从输入室引导到输出室；以及基 本上居中延伸穿过壳体的纵向轴线。另外，处理单元可设置在排气通道中 并且沿着纵向轴线设置，处理单元配置成随着排气穿过排气通道而从排气 至少
部分地去除污染物物质。此外，衰减部件可设置在壳体中并且在处理 单元的径向外侧，其中衰减部件流体地连接到排气通道，并且配置成衰减 对应于动力源在额定负载下的操作的频率范围，并且排气通道禁止进入输 入室的排气在不穿过处理单元的情况下离开壳体。
[0008]本公开的其它实例涉及一种方法，所述方法包括在壳体的输入室处接 收排气，输入室经由壳体的排气通道与壳体的输出室流体连通。另外，该 方法包括随着排气穿过排气通道，利用设置于壳体内并且流体地连接到排 气通道的衰减部件来衰减与排气相关联的频率范围。此外，该方法包括随 着排气穿过排气通道，利用第一处理单元和第二处理单元中的至少一个， 从排气去除污染物物质。应注意，第一处理单元设置在排气通道内，第二 处理单元在第一处理单元下游并且与第一处理单元间隔开地设置在排气通 道内，并且衰减部件设置在第一处理单元和第二处理单元的径向外侧。此 外，该方法包括引导排气经由输出室离开壳体，排气通道禁止排气在不穿 过第一处理单元和第二处理单元中的至少一个的情况下经由输出室离开壳 体。
[0009]本公开的再一些实例涉及一种系统，所述系统包括配置成排出排气的 动力源，以及流体地连接到动力源并且配置成接收排气的还原装置。例如， 还原装置可包括壳体、排气通道、多个处理单元和多个衰减单元。具体而 言，壳体单元可以限定输入室、输入室下游的输出室和纵向轴线。另外， 排气通道可以将输入室与输出室流体地连接，并且壳体的纵向轴线可以基 本上居中延伸穿过排气通道。此外，多个处理单元可设置在排气通道内， 多个处理单元配置成随着排气穿过排气通道而从排气去除污染物物质。应 注意，多个衰减部件设置于壳体内并且流体地连接到排气通道，多个衰减 部件配置成衰减对应于动力源在额定功率负载下的操作的与穿过排气通道 的排气相关联的频率范围，并且设置在所述多个处理单元的径向外侧。另 外，支承格架可连接到排气室的至少一个壁，并且支承排气通道内的多个 处理单元，其中还原装置配置成使得禁止从动力源接收的排气在不穿过多 个处理单元中的至少一个处理单元的情况下离开壳体。
附图说明
[0010]图1示出了根据本公开的实例的输出排气的示例性动力系统，如柴油 燃料内燃发动机。
[0011]图2是根据本公开的实例的并入有与处理单元平行的声音衰减部件的 还原装置的径向截面图。
[0012]图3是根据本公开的附加实例的并入有与处理单元平行的声音衰减部 件的还原装置的纵截面图。
[0013]图4是根据本公开的其它实例的并入有与处理单元平行的亥姆霍兹共 振器的还原装置的纵截面图。
[0014]图5是根据本公开的其它实例的并入有与处理单元平行的1/4波长共振器 的还原装置的纵横截图。
[0015]图6是根据本公开的其它实例的并入有与处理单元平行的亥姆霍兹共 振器和1/4波长共振器的还原装置的纵截面图。
[0016]图7是根据本公开的附加实例的并入有与处理单元平行的亥姆霍兹共 振器和/或1/4波长共振器的还原装置的径向截面图。
[0017]图8是根据本公开的其它实例的并入有与处理单元平行和串接的声音 衰减部件的可配置还原装置的纵截面图。
[0018]图9是根据本公开的附加实例的并入有与处理单元平行的声音衰减部 件的还原装置的备选配置的纵截面图。
[0019]图10是根据本公开的其它实例的并入有与多个排气通道平行的声音衰 减部件的还原装置的径向截面图。
[0020]图11是还原装置的纵截面图，所述还原装置并入有与处理单元平行的 声音衰减部件并且包括改变还原装置的纵向轴线的方向的弯头。
具体实施方式
[0021]下文描述的系统和技术涉及除催化器、排气处理部件和其它内部部件 之外的包括噪声衰减部件(例如，共振器、衰减材料等)的还本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种还原装置，包括：壳体，所述壳体限定：输入室，所述输入室配置成从动力源接收排气，在所述输入室下游的输出室，排气通道，所述排气通道设置于所述输入室与所述输出室之间，所述排气通道配置成将所述排气从所述输入室引导到所述输出室，以及纵向轴线，所述纵向轴线基本上居中延伸穿过所述壳体；处理单元，所述处理单元设置在所述排气通道中并且沿着所述纵向轴线，所述处理单元配置成随着所述排气穿过所述排气通道而从所述排气至少部分地去除污染物物质；以及衰减部件，所述衰减部件设置在所述壳体中并且在所述处理单元的径向外侧，其中：所述衰减部件流体地连接到所述排气通道，并且配置成衰减对应于所述动力源在额定负载下的操作的频率范围，并且所述排气通道禁止进入所述输入室的排气在不穿过所述处理单元的情况下离开所述壳体。2.根据权利要求1所述的还原装置，其中：所述处理单元包括面向所述输入室并且配置成从所述输入室接收所述排气的第一表面；所述衰减部件包括面向所述输入室的第二表面；其中所述第一表面和所述第二表面设置于基本垂直于所述纵向轴线延伸的平面中。3.根据权利要求1所述的还原装置，其中所述处理单元进一步包括：处理单元壳体，所述处理单元壳体包括：第一壁，第二壁，所述第二壁基本上平行于所述第一壁，第三壁，以及第四壁，所述第四壁基本上平行于所述第三壁，所述第一壁和所述第二壁以基本上直角连接到所述第三壁和所述第四壁；以及基材，所述基材设置在所述处理单元壳体内，所述基材由金属材料和陶瓷材料中的一种形成，并且配置成随着所述排气穿过所述处理单元而从所述排气去除颗粒。4.根据权利要求3所述的还原装置，其中：所述处理单元壳体连接到所述排气通道并且设置在所述排气通道内；以及所述排气通道配置成经由所述处理单元壳体将所述排气从所述输入室引导到所述输出室。5.根据权利要求1所述的还原装置，其中：所述衰减部件包括在所述处理单元上游流体地连接到所述排气通道的第一部分的第一衰减部件；以及所述还原装置进一步包括与所述第一衰减部件分开的第二衰减部件，所述第二衰减部件在所述处理单元下游流体地连接到所述排气通道的第二部分。6.根据权利要求5所述的还原装置，进一步包括密封板，所述密封板连接到所述排气通道和所述壳体的内表面，所述密封板禁止进入所述输入室的所述排气在不穿过所述处理单
元的情况下离开所述壳体。7.根据权利要求1所述的还原装置，其中所述额定负载与所述动力源的稳态操作相关联，并且其中发电机的稳态操作由以下限定：所述发电机的基本上恒定的每分钟转数(RPM)、所述发电机的基本上恒定的功率输出以及所述排气流的基本上恒定的温度。8.一种方法，包括：在壳体的输入室处接收排气，所述输入室经由所述壳体的排气通道与所述壳体的输出室流体连通；随着所述排气穿过所述排气通道，利用设置于所述壳体内并且流体地连接到所述排气通道的衰减部件来衰减与所述排气相关联的频率范围；随着所述排气穿过所述排气通道，利用第一处理单元和第二处理单元中的至少一个，从所述排气去除污染物物质，所述第一处理单元设置在所述排气通道内，所述第二处理单元在所述第一处理单元的下游并且与所述第一处理单元间隔开地设置在所述排气通道内，以及所述衰减部件设置在所述第一处理单元和所述第二处理单元的径向外侧；以及引导所述排气经由所述输出室离开所述壳体，所述排气通道禁止所述排气在不穿过所述第一处理单元和所述第二处理单元中的至少一个的情况下经由所述输出室离开所述壳体。9.根据权利要求8所述的方法，其中：所述第一处理单元包括面向所述输入室并且配置成从所述输入室接收所述排气的第一表面；所述第二处理单元包括面向所述第一处理单元并且配置成从所述第一处理单元接收排气的第二表面；并且所述衰减部件包括面向所述输入室的第三表面，所述第三表面与所述第一表面或所述第二表面基本上共面设置。10.根据权利要求8所述的方法，其中所述衰减部件包括第一衰减部件，所述方法进一步包括：利用设置在所述壳体内并且流体地连接到所述排气通道的第二衰减部件来衰减所述频率范围的子集，所述第二衰减部件设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：