[实用新型]一种增压汽油发动机的三元催化器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种带涡轮增压的汽油发动机排气系统尾气净化装置，具体讲是一种带涡轮增压汽油发动机的三元催化器结构。

背景技术

随着节能减排政策的进一步推进，具有动力性、经济性优势的增压发动机逐渐成为未来发动机发展的一种趋势。然而增压发动机由于增加了涡轮增压器，发动机的强化程度增加，对三元催化器提出了更高的要求。目前三元催化器的设计主要存在以下不足：第一、由于增加了涡轮增压器，使发动机排气口与三元催化器连接方式发生了改变，排气系统布置空间限制使三元催化器很难满足气流均匀性方面的要求，并且安装较困难。第二、涡轮增压器使整个发动机排气系统的重量增加，催化器的加强支架安装座往往焊接在催化器壳体上，通常会影响催化器壳体强度，带来潜在风险。第三、结构及工艺相对复杂，不利于生产制造。

实用新型内容

针对上述三元催化器存在的不足，本实用新型提出一种结构简单、工艺性好、既能满足催化器对气流均匀性要求，又能提高催化器壳体强度的增压汽油机三元催化器结构。

本实用新型的技术方案如下：

一种增压汽油发动机的三元催化器，其包括进气端锥、壳体、出气端锥和催化器加强支架；所述进气端锥、出气端锥分别焊接在壳体的两端，所述进气端锥采用铸铁材料；所述进气端锥为鹅颈形状（即整体呈一变截面的弯曲状结构），其大端与催化器壳体焊接连接，小端具有一体铸造成型的连接法兰，通过连接法兰与增压器的出口端法兰连接，两个端面不在一条直线上。

所述催化器加强支架连接在进气端锥上，催化器加强支架设计有至少两个，它们分别通过安装座安装在进气端锥上。

本实用新型和现有技术相比具有以下优点：

1、      进气端锥整体呈一变截面的弯曲状结构，能确保从增压器流出的气流经过该端盖后，具有较好的均匀性（气流均匀性系数UI > 0.95 ），使催化剂的使用效率大大提高。

2、      进气端锥的变截面的弯曲状结构可节约空间，满足三元催化器与增压器的安装工艺要求。

3、      进气端锥集成了连接法兰，减少了连接法兰的焊接。

4、      进气端锥采用铸铁制造，催化器加强支架安装在进气端锥上，具有较高的强度，从而避免了安装在催化器壳体上对催化器壳体强度的影响。

5、      三元催化器各部分均采用焊接连接，连接可靠，工艺简单。

附图说明

附图为本实用新型外部形状及结构示意图，其中：

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为进气端锥的等轴视图；

图4为催化器加强支架的装配示意图。

图中：1、增压器，2、连接法兰，3、进气端锥，4、前氧传感器座，5、催化器壳体，6、催化剂衬垫，7、三元催化剂，8、出气端锥，9、出气口法兰，10、催化器加强支架，11、安装座、12、安装螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明：

如图1-图4所示,本增压汽油发动机的三元催化器包括进气端锥3、与进气端锥一体铸造成型的连接法兰2、焊接在进气端锥3上的前氧传感器座4、设计于进气端锥3上的催化器加强支架安装座11、催化器壳体5、出气端锥8和出气口法兰9。

进气端锥3采用铸铁材料，整体呈一变截面的弯曲状结构，近似鹅颈形状，其大端与催化器壳体5焊接连接，小端具有一体铸造成型的三角形平面法兰作为连接法兰2，通过三角形平面法兰与增压器的出口端法兰连接，两个端面不在一条直线上。这样的结构，使得发动机排出的废气经过涡轮增压器出口端流经三元催化器进气端锥3后到达催化器壳体5与催化器进气端锥3的连接处时，气流的均匀性系数能提高到0.95以上，可以大大提高催化剂的使用效率。另外，在三元催化器与增压器连接时，由于该结构节约了空间，从而巧妙的避让了安装工具，改善了连接法兰2同增压器1的装配工艺性。再有，连接法兰2集成在进气端锥3上，与进气端锥3铸造成一体，这样减少了焊接工序并且使连接更可靠。

在催化器壳体5内安装有三元催化剂7，三元催化剂7与催化器壳体5之间装有催化剂衬垫6，催化器壳体5的另一端与出气端锥8通过焊接相连。出气端锥8的出气口焊接有出气口法兰9。

在进气端锥3上设计有前氧传感器座4，还有催化器加强支架的安装座11，催化器加强支架10的一端与安装座11通过安装螺栓12连接，另一端通过安装螺栓12安装在发动机缸体或缸盖上，对三元催化器和增压器起到很好的支撑作用。由于进气端锥3整体为铸造成型，因此提高了安装座11的强度和刚度，比通常的焊接在催化器壳体上的安装座更可靠。此设计可以避免安装座焊接在催化器壳体上给催化器壳体强度带来的影响。