CN103032143A - 车辆排气管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆排气管，其包括：具有立式气缸的催化转换器的顶端相连的基底部分；在水平方向上圆形开口的入口；引入导圆部分，该引入导圆部分沿所述水平方向从入口直线延伸然后朝向基底部分向下弯曲；和多个分支线形部分，该多个分支线形部分通过从所述引入导圆部分分支且勾勒出圆弧的两个路径而连接到所述基底部分上方的两个外侧。

Description

车辆排气管
技术领域
本发明涉及将涡轮增压器连接至催化转换器的排气管结构。
背景技术
图1显示现有技术中的车辆排气管500，且排气管500作为通路将从涡轮增压器502排出的排气供应至催化转换器504。
在排气管500中，如果可能，有利地通过将从涡轮增压器502排出的排气以均匀分布引入催化转换器504的催化剂载体从而改善催化剂载体的净化效率。
然而，当催化转换器504在窄的发动机室中与发动机组相邻安装时，不可能充分延长从涡轮增压器502到催化转换器504的通路，因此排气管500的长度被限定为较短。因此，当排气管500的长度较短时，不利于排气的均匀性。
图1的排气管500包括管506和具有圆锥形的扩散器508，且经过管506的排气旨在在扩散器508中成为均匀流。然而，扩散器508的总长度相对较短，均匀则导致排气流仅取决于扩散器的体积，从而限制从涡轮增压器502排出的旋转向量形成强均匀流。
本发明涉及的背景技术的细节仅旨在促进更好地理解本发明的背景，不应被作为本领域技术人员已知的现有技术。
公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面旨在提供当催化转换器设置成与涡轮增压器相邻时，能够通过以更均匀的流动状态将从涡轮增压器排出的气体供应至催化转换器从而最大化催化转换器的净化效率的车辆排气管。
在本发明的一个方面中，一种车辆排气管可以包括：与具有立式气缸的催化转换器的顶端相连的基底部分；在水平方向上圆形开口的入口；引入导圆部分，该引入导圆部分沿所述水平方向从入口直线延伸然后朝向基底部分向下弯曲；和多个分支线形部分，该多个分支线形部分通过从所述引入导圆部分分支且勾勒出圆弧的两个路径而连接到所述基底部分上方的两个外侧。
所述基底部分形成为圆锥形状以从所述催化转换器上方的外侧向上变窄。
所述引入导圆部分沿水平方向从入口直线延伸，然后向下弯曲同时形成圆弧，且该圆弧的曲率半径被设为以催化转换器的直径计的长度的5至30％。
形成球体的圆形体积部分形成于形成了所述分支线形部分的圆弧中间，且由圆形体积部分形成的球体的直径被设为以催化转换器的直径计的长度的20至40％。
所述基底部分形成圆锥形状以从催化转换器上方的外侧向上变窄，且圆锥侧面朝向基底部分的中心与其垂线的角度被设为0至60°。
所述入口位于基底部分上方，且所述引入导圆部分被形成为以向上方向延伸的方式从所述入口延伸到催化转换器的外侧。
所述分支线形部分从所述引入导圆部分向下倾斜延伸，然后水平延伸以形成圆弧，且两个分支线形部分具有的结构中，在水平方向上延伸以形成圆弧的部分形成彼此相对垂直交叉。
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共车辆、卡车、各种商用车辆的乘用车辆，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非汽油的能源的燃料)。如本文所提及的，混合动力车辆为具有两个或多个动力源的车辆，例如汽油动力车辆和电动车辆。
本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1显示现有技术中的车辆排气管。
图2显示根据本发明的车辆排气管的结构。
图3三维显示图2的排气管的内部空间。
图4为图3的右视图。
图5显示根据本发明的排气管的排气流。
图6显示根据本发明引入到催化转换器的排气流的均匀度。
图7显示现有技术中的排气管的排气流。
图8显示现有技术中引入到催化转换器的排气流的均匀度。
应当了解，附图并不必须是按比例绘制的，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理的各个特征。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，将部分地由特定目的的应用和使用环境所确定。
在这些附图中，在贯穿附图的多幅图形中，附图标记指代本发明的相同或等效的部分。
具体实施方式
现在将具体参考本发明的各个实施例，在附图中和以下的描述中示出了这些实施例的实例。虽然本发明与示例性实施例相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施例。
在图2至图4中，形成根据本发明的示例性实施方式的车辆排气管11被形成为在其内部具有空间，所述空间包括：与具有立式气缸的催化转换器9的顶端相连的基底部分1，在水平方向上圆形开口的入口3，沿水平方向从入口3延伸然后朝向基底部分1向下弯曲的引入导圆部分5，以及分支线形部分7，该分支线形部分7连接到与基底部分1上方的两个外侧，同时从引入导圆部分5勾勒出平滑圆弧。
即，由涡轮增压器排出、具有旋转向量并通过入口3引入的排气顺序地水平流动并通过引入导圆部分5向下改变其方向，然后分成两个路径并沿着分支线形部分7流动，使得旋转向量相互抵消，从而防止导致流动聚集在某一局部的现象，并形成均匀流。
引入导圆部分5沿水平方向从入口3直线延伸，然后向下弯曲同时形成圆弧。圆弧的曲率半径被设为以催化转换器9的直径计的长度的5至30％。
形成球体的圆形体积部分7-1形成于形成了分支线形部分7的圆弧中间，且由圆形体积部分7-1形成的球体的直径被设为以催化转换器9的直径计的长度的20至40％。
基底部分1形成圆锥形状以从催化转换器9上方的外侧向上变窄，且圆锥侧面朝向基底部分1的中心与其垂线的角度被设为0至60°。
引入导圆部分5、分支线形部分7和基底部分1具有优化的尺寸限制以在窄发动机室中相邻安装涡轮增压器和催化转换器9的上述结构中显示最佳效果，当偏离所述限制时，上述排气流的均匀度降低。
入口3位于基底部分1上方，且引入导圆部分5的结构使得其以向上延伸的方式从入口3延伸至催化转换器9的外侧。
分支线形部分7从引入导圆部分5向下倾斜延伸，然后水平延伸形成圆弧。两个分支线形部分7具有的结构内，在水平方向上延伸以形成圆弧的部分形成彼此相对垂直交叉的结构。
如上所述，当使用具有空间的排气管时(所述空间由入口3、引入导圆部分5、分支线形部分7和基底部分1构成)，与图5相比较，所示流动的均匀度与现有技术相比显著改善，这最大化催化剂载体的净化效率，从而显著降低排气的有害物质排放水平或降低催化剂载体的尺寸，有助于减少成本。
参考根据图7和图8的现有技术所显示的作用图，排气流被其旋转向量移至一侧，使得水平横截面的均匀度仅为0.7。然而，在图5和图6显示的本发明中，排气流被引入导圆部分5和分支线形部分7分为两个路径，支流再次相遇时相互抵消，从而在基底部分1中将其水平横截面的均匀度改善至0.91。
在本发明的一个示例性实施方式中，当催化转换器与涡轮增压器相邻安装时，可通过以更均匀的流动状态将从涡轮增压器排出的气体供应至催化转换器从而最大化催化转换器的净化效率。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”是用于参考图中显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施方式进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围旨在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (7)

1.一种车辆排气管，其包括：
与具有立式气缸的催化转换器的顶端相连的基底部分；
在水平方向上圆形开口的入口；
引入导圆部分，该引入导圆部分沿所述水平方向从入口直线延伸然后朝向基底部分向下弯曲；和
多个分支线形部分，该多个分支线形部分通过从所述引入导圆部分分支且勾勒出圆弧的两个路径而连接到所述基底部分上方的两个外侧。
2.根据权利要求1所述的车辆排气管，其中所述基底部分形成为圆锥形状以从所述催化转换器上方的外侧向上变窄。
3.根据权利要求1所述的车辆排气管，其中所述引入导圆部分沿水平方向从入口直线延伸，然后向下弯曲同时形成圆弧，且该圆弧的曲率半径被设为以催化转换器的直径计的长度的5至30％。
4.根据权利要求1所述的车辆排气管，其中形成球体的圆形体积部分形成于形成了所述分支线形部分的圆弧中间，且由圆形体积部分形成的球体的直径被设为以催化转换器的直径计的长度的20至40％。
5.根据权利要求1所述的车辆排气管，其中所述基底部分形成圆锥形状以从催化转换器上方的外侧向上变窄，且圆锥侧面朝向基底部分的中心与其垂线的角度被设为0至60°。
6.根据权利要求1所述的车辆排气管，其中所述入口位于基底部分上方，且所述引入导圆部分被形成为以向上方向延伸的方式从所述入口延伸到催化转换器的外侧。
7.根据权利要求1所述的车辆排气管，其中所述分支线形部分从所述引入导圆部分向下倾斜延伸，然后水平延伸以形成圆弧，且两个分支线形部分具有的结构中，在水平方向上延伸以形成圆弧的部分形成彼此相对垂直交叉。
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