噪聲衰減部件制造技術(shù)

一種還原裝置包括殼體，殼體限定配置成從動(dòng)力源接收排氣的輸入室；輸出室；排氣通道，排氣通道配置成將排氣從輸入室引導(dǎo)到輸出室；以及縱向軸線。還原裝置還包括設(shè)置在排氣通道中并且沿著縱向軸線設(shè)置的處理單元。處理單元配置成從排氣至少部分地去除污染物物質(zhì)。還原裝置還包括設(shè)置在殼體中并且在處理單元的徑向外側(cè)的衰減部件。衰減部件流體地連接到排氣通道，并且配置成衰減對(duì)應(yīng)于動(dòng)力源的操作的頻率范圍。另外，排氣通道禁止進(jìn)入輸入室的排氣在不穿過(guò)處理單元的情況下離開(kāi)殼體。不穿過(guò)處理單元的情況下離開(kāi)殼體。不穿過(guò)處理單元的情況下離開(kāi)殼體。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
噪聲衰減部件


[0001]本公開(kāi)涉及用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲衰減系統(tǒng)。更確切地說(shuō)，本公開(kāi)涉 及排氣處理系統(tǒng)，以及可調(diào)諧以衰減一個(gè)或多個(gè)頻率范圍中的噪聲的對(duì)應(yīng) 噪聲衰減部件。

技術(shù)介紹

[0002]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，包括柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)、氣態(tài)燃 料驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)和本領(lǐng)域已知的其它發(fā)動(dòng)機(jī)，會(huì)排出復(fù)雜的空氣污染物混 合物。這些空氣污染物由氣態(tài)化合物如氮氧化物(NO
X
)和也稱為煙灰的 固體顆粒物質(zhì)構(gòu)成。由于環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)，排氣排放標(biāo)準(zhǔn)已變得越來(lái)越嚴(yán) 格，并且可以取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的類型、發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸和/或發(fā)動(dòng)機(jī)的類別來(lái)監(jiān) 管由發(fā)動(dòng)機(jī)排到大氣的NO
X
和煙灰的量。
[0003]為了確保符合NO
X
的法規(guī)，一些發(fā)動(dòng)機(jī)制造商采用了一些策略，其中 排氣氣體穿過(guò)柴油顆粒過(guò)濾器(DPF)、氧化催化器或其它后處理裝置， 以便去除由排氣攜帶的顆粒和其它污染物。附加地或備選地，可采用選擇 性催化還原(SCR)過(guò)程，其中將氣態(tài)或液體還原劑(最常見(jiàn)的是尿素) 注入到排氣氣流中并且吸收到基材上。還原劑與排氣氣體中的NO
X
反應(yīng)以 形成H2O和N2。然而，使排氣氣體穿過(guò)DPF、SCR裝置或內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)下游 的其它后處理裝置可生成顯著噪聲水平。因此，一些噪聲敏感的地方需要 使用配置成減少各種頻率范圍中的排氣相關(guān)噪聲的噪聲衰減部件，如消聲 器。
[0004]聲音衰減的示例性系統(tǒng)描述于美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?017/0218806(下文稱 為
’
806參考文獻(xiàn))中。總的來(lái)說(shuō)，
’
806參考文獻(xiàn)描述了用于聲音衰減的具 有三個(gè)室的消聲器系統(tǒng)。另外，
‘
806參考文獻(xiàn)描述了包括輸入管道的系統(tǒng)， 所述輸入導(dǎo)管將排氣氣體輸送到消聲器中并將聲音傳播到消聲器的內(nèi)部室 中，所述內(nèi)部室配置成通過(guò)內(nèi)部幾何形狀衰減聲音以引起相消干擾。在內(nèi) 部，
‘
806參考文獻(xiàn)的消聲器描述了消聲器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以分成三個(gè)室，所 述室提供衰減并且在排氣穿過(guò)消聲器時(shí)與排氣流體連通。
[0005]盡管
’
806參考文獻(xiàn)中描述的系統(tǒng)可配置成衰減與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣氣體相關(guān) 聯(lián)的噪聲，但該系統(tǒng)不易由用戶配置或“調(diào)諧”。例如，
’
806參考文獻(xiàn)中描 述的系統(tǒng)不可調(diào)諧成以便于對(duì)與其一起使用的發(fā)動(dòng)機(jī)和/或還原裝置特有的 特定頻率范圍的衰減。另外，由于
’
806參考文獻(xiàn)的系統(tǒng)中包括大量獨(dú)特部 件，故使用該系統(tǒng)可能會(huì)增加還原裝置的總體成本和復(fù)雜性。
[0006]本公開(kāi)的實(shí)例針對(duì)克服上述缺陷中的一個(gè)或多個(gè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0007]本公開(kāi)的實(shí)例涉及一種還原裝置，其包括殼體、輸入室、輸出室、排 氣通道、縱向軸線、處理單元和衰減單元。殼體可包括：配置成接收來(lái)自 動(dòng)力源的排氣的輸入室；在輸入室下游的輸出室；設(shè)置在輸入室和輸出室 之間的排氣通道，排氣通道配置成將排氣從輸入室引導(dǎo)到輸出室；以及基 本上居中延伸穿過(guò)殼體的縱向軸線。另外，處理單元可設(shè)置在排氣通道中 并且沿著縱向軸線設(shè)置，處理單元配置成隨著排氣穿過(guò)排氣通道而從排氣 至少
部分地去除污染物物質(zhì)。此外，衰減部件可設(shè)置在殼體中并且在處理 單元的徑向外側(cè)，其中衰減部件流體地連接到排氣通道，并且配置成衰減 對(duì)應(yīng)于動(dòng)力源在額定負(fù)載下的操作的頻率范圍，并且排氣通道禁止進(jìn)入輸 入室的排氣在不穿過(guò)處理單元的情況下離開(kāi)殼體。
[0008]本公開(kāi)的其它實(shí)例涉及一種方法，所述方法包括在殼體的輸入室處接 收排氣，輸入室經(jīng)由殼體的排氣通道與殼體的輸出室流體連通。另外，該 方法包括隨著排氣穿過(guò)排氣通道，利用設(shè)置于殼體內(nèi)并且流體地連接到排 氣通道的衰減部件來(lái)衰減與排氣相關(guān)聯(lián)的頻率范圍。此外，該方法包括隨 著排氣穿過(guò)排氣通道，利用第一處理單元和第二處理單元中的至少一個(gè)， 從排氣去除污染物物質(zhì)。應(yīng)注意，第一處理單元設(shè)置在排氣通道內(nèi)，第二 處理單元在第一處理單元下游并且與第一處理單元間隔開(kāi)地設(shè)置在排氣通 道內(nèi)，并且衰減部件設(shè)置在第一處理單元和第二處理單元的徑向外側(cè)。此 外，該方法包括引導(dǎo)排氣經(jīng)由輸出室離開(kāi)殼體，排氣通道禁止排氣在不穿 過(guò)第一處理單元和第二處理單元中的至少一個(gè)的情況下經(jīng)由輸出室離開(kāi)殼 體。
[0009]本公開(kāi)的再一些實(shí)例涉及一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括配置成排出排氣的 動(dòng)力源，以及流體地連接到動(dòng)力源并且配置成接收排氣的還原裝置。例如， 還原裝置可包括殼體、排氣通道、多個(gè)處理單元和多個(gè)衰減單元。具體而 言，殼體單元可以限定輸入室、輸入室下游的輸出室和縱向軸線。另外， 排氣通道可以將輸入室與輸出室流體地連接，并且殼體的縱向軸線可以基 本上居中延伸穿過(guò)排氣通道。此外，多個(gè)處理單元可設(shè)置在排氣通道內(nèi)， 多個(gè)處理單元配置成隨著排氣穿過(guò)排氣通道而從排氣去除污染物物質(zhì)。應(yīng) 注意，多個(gè)衰減部件設(shè)置于殼體內(nèi)并且流體地連接到排氣通道，多個(gè)衰減 部件配置成衰減對(duì)應(yīng)于動(dòng)力源在額定功率負(fù)載下的操作的與穿過(guò)排氣通道 的排氣相關(guān)聯(lián)的頻率范圍，并且設(shè)置在所述多個(gè)處理單元的徑向外側(cè)。另 外，支承格架可連接到排氣室的至少一個(gè)壁，并且支承排氣通道內(nèi)的多個(gè) 處理單元，其中還原裝置配置成使得禁止從動(dòng)力源接收的排氣在不穿過(guò)多 個(gè)處理單元中的至少一個(gè)處理單元的情況下離開(kāi)殼體。
附圖說(shuō)明
[0010]圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)例的輸出排氣的示例性動(dòng)力系統(tǒng)，如柴油 燃料內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0011]圖2是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)例的并入有與處理單元平行的聲音衰減部件的 還原裝置的徑向截面圖。
[0012]圖3是根據(jù)本公開(kāi)的附加實(shí)例的并入有與處理單元平行的聲音衰減部 件的還原裝置的縱截面圖。
[0013]圖4是根據(jù)本公開(kāi)的其它實(shí)例的并入有與處理單元平行的亥姆霍茲共 振器的還原裝置的縱截面圖。
[0014]圖5是根據(jù)本公開(kāi)的其它實(shí)例的并入有與處理單元平行的1/4波長(zhǎng)共振器 的還原裝置的縱橫截圖。
[0015]圖6是根據(jù)本公開(kāi)的其它實(shí)例的并入有與處理單元平行的亥姆霍茲共 振器和1/4波長(zhǎng)共振器的還原裝置的縱截面圖。
[0016]圖7是根據(jù)本公開(kāi)的附加實(shí)例的并入有與處理單元平行的亥姆霍茲共 振器和/或1/4波長(zhǎng)共振器的還原裝置的徑向截面圖。
[0017]圖8是根據(jù)本公開(kāi)的其它實(shí)例的并入有與處理單元平行和串接的聲音 衰減部件的可配置還原裝置的縱截面圖。
[0018]圖9是根據(jù)本公開(kāi)的附加實(shí)例的并入有與處理單元平行的聲音衰減部 件的還原裝置的備選配置的縱截面圖。
[0019]圖10是根據(jù)本公開(kāi)的其它實(shí)例的并入有與多個(gè)排氣通道平行的聲音衰 減部件的還原裝置的徑向截面圖。
[0020]圖11是還原裝置的縱截面圖，所述還原裝置并入有與處理單元平行的 聲音衰減部件并且包括改變還原裝置的縱向軸線的方向的彎頭。
具體實(shí)施方式
[0021]下文描述的系統(tǒng)和技術(shù)涉及除催化器、排氣處理部件和其它內(nèi)部部件 之外的包括噪聲衰減部件(例如，共振器、衰減材料等)的還本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種還原裝置，包括：殼體，所述殼體限定：輸入室，所述輸入室配置成從動(dòng)力源接收排氣，在所述輸入室下游的輸出室，排氣通道，所述排氣通道設(shè)置于所述輸入室與所述輸出室之間，所述排氣通道配置成將所述排氣從所述輸入室引導(dǎo)到所述輸出室，以及縱向軸線，所述縱向軸線基本上居中延伸穿過(guò)所述殼體；處理單元，所述處理單元設(shè)置在所述排氣通道中并且沿著所述縱向軸線，所述處理單元配置成隨著所述排氣穿過(guò)所述排氣通道而從所述排氣至少部分地去除污染物物質(zhì)；以及衰減部件，所述衰減部件設(shè)置在所述殼體中并且在所述處理單元的徑向外側(cè)，其中：所述衰減部件流體地連接到所述排氣通道，并且配置成衰減對(duì)應(yīng)于所述動(dòng)力源在額定負(fù)載下的操作的頻率范圍，并且所述排氣通道禁止進(jìn)入所述輸入室的排氣在不穿過(guò)所述處理單元的情況下離開(kāi)所述殼體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的還原裝置，其中：所述處理單元包括面向所述輸入室并且配置成從所述輸入室接收所述排氣的第一表面；所述衰減部件包括面向所述輸入室的第二表面；其中所述第一表面和所述第二表面設(shè)置于基本垂直于所述縱向軸線延伸的平面中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的還原裝置，其中所述處理單元進(jìn)一步包括：處理單元?dú)んw，所述處理單元?dú)んw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連接到所述第三壁和所述第四壁；以及基材，所述基材設(shè)置在所述處理單元?dú)んw內(nèi)，所述基材由金屬材料和陶瓷材料中的一種形成，并且配置成隨著所述排氣穿過(guò)所述處理單元而從所述排氣去除顆粒。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的還原裝置，其中：所述處理單元?dú)んw連接到所述排氣通道并且設(shè)置在所述排氣通道內(nèi)；以及所述排氣通道配置成經(jīng)由所述處理單元?dú)んw將所述排氣從所述輸入室引導(dǎo)到所述輸出室。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的還原裝置，其中：所述衰減部件包括在所述處理單元上游流體地連接到所述排氣通道的第一部分的第一衰減部件；以及所述還原裝置進(jìn)一步包括與所述第一衰減部件分開(kāi)的第二衰減部件，所述第二衰減部件在所述處理單元下游流體地連接到所述排氣通道的第二部分。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的還原裝置，進(jìn)一步包括密封板，所述密封板連接到所述排氣通道和所述殼體的內(nèi)表面，所述密封板禁止進(jìn)入所述輸入室的所述排氣在不穿過(guò)所述處理單
元的情況下離開(kāi)所述殼體。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的還原裝置，其中所述額定負(fù)載與所述動(dòng)力源的穩(wěn)態(tài)操作相關(guān)聯(lián)，并且其中發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)操作由以下限定：所述發(fā)電機(jī)的基本上恒定的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)、所述發(fā)電機(jī)的基本上恒定的功率輸出以及所述排氣流的基本上恒定的溫度。8.一種方法，包括：在殼體的輸入室處接收排氣，所述輸入室經(jīng)由所述殼體的排氣通道與所述殼體的輸出室流體連通；隨著所述排氣穿過(guò)所述排氣通道，利用設(shè)置于所述殼體內(nèi)并且流體地連接到所述排氣通道的衰減部件來(lái)衰減與所述排氣相關(guān)聯(lián)的頻率范圍；隨著所述排氣穿過(guò)所述排氣通道，利用第一處理單元和第二處理單元中的至少一個(gè)，從所述排氣去除污染物物質(zhì)，所述第一處理單元設(shè)置在所述排氣通道內(nèi)，所述第二處理單元在所述第一處理單元的下游并且與所述第一處理單元間隔開(kāi)地設(shè)置在所述排氣通道內(nèi)，以及所述衰減部件設(shè)置在所述第一處理單元和所述第二處理單元的徑向外側(cè)；以及引導(dǎo)所述排氣經(jīng)由所述輸出室離開(kāi)所述殼體，所述排氣通道禁止所述排氣在不穿過(guò)所述第一處理單元和所述第二處理單元中的至少一個(gè)的情況下經(jīng)由所述輸出室離開(kāi)所述殼體。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中：所述第一處理單元包括面向所述輸入室并且配置成從所述輸入室接收所述排氣的第一表面；所述第二處理單元包括面向所述第一處理單元并且配置成從所述第一處理單元接收排氣的第二表面；并且所述衰減部件包括面向所述輸入室的第三表面，所述第三表面與所述第一表面或所述第二表面基本上共面設(shè)置。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述衰減部件包括第一衰減部件，所述方法進(jìn)一步包括：利用設(shè)置在所述殼體內(nèi)并且流體地連接到所述排氣通道的第二衰減部件來(lái)衰減所述頻率范圍的子集，所述第二衰減部件設(shè)置...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：D，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：卡特彼勒公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：