邱勇++李兴虎++牟鸣飞++李雪浩

摘要：

为降低GPF流动阻力，设计一种由圆筒状泡沫金属相互嵌套和环形导流式封堵组成的新型CNDCP（Cylinder Nested and Diversion Channel Plug type）GPF，并分析结构参数对其压降和流场特性的影响.在CNDCP GPF外径和滤芯长度一定的条件下，滤芯圆筒嵌套层数越多，压力损失也越小；嵌套层数较多时，嵌套层数的增加对压力损失的降低程度不再明显；导流封堵截面形状为半圆形或等边三角形时产生的压力损失更小，同时半圆形截面导流封堵对滤芯内部流场均匀性指数的提高程度更大.

关键词：

GPF； 泡沫金属； 滤芯； 圆筒嵌套层数； 导流封堵截面形状； 压力损失； 流场均匀性指数

中图分类号： TK414.5

文献标志码： B

0 引 言

汽油机缸内直喷技术以其出色的动力经济性和瞬态响应能力而备受推崇，然而，由于汽油直接喷入缸内，油气混合时间短，以及燃油湿壁等因素造成排气颗粒物较多.GPF是降低颗粒物排放的有效装置.随着排放法规的日趋严格，对GPF的研究与应用成为必然趋势.[12]GPF不仅需要满足过滤效率高、寿命长等要求，而且流动阻力要小.滤芯是决定GPF性能的关键部件，因此滤芯的选材及结构设计极为重要.[3]传统滤芯材料一般采用堇青石和碳化硅等，这种滤芯过滤性能较好，但脆性较大，抗冲击性较差，在制作过程中只能一体式加工，次品率较高.泡沫金属是一种新型过滤材料，不仅具有高孔隙率、高渗透性、高比表面积、耐高温等良好的过滤性能，而且具有较好的抗冲击性能，更……