CN103362616A - 一种三元催化器总成 - Google Patents

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赵艳涛
戴永蓥
李兵
贺琪
冯敏
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Abstract

本发明公开了一种三元催化器总成，该结构主要是在进气法兰和进气端锥之间增加了进气管隔热罩，进气管隔热罩一端搭焊在进气法兰上，另一端搭焊在进气端锥上；在三元催化器壳体上增加隔热罩将壳体、进气端锥、出气端锥完全包裹起来；在橡胶吊环下焊接橡胶吊环隔热罩。通过隔热罩的阻断和导流作用将三元催化器辐射出来的热量和热气流隔离和疏导，以达到降温的作用，可以有效阻断热量的传递，降低起动机、气缸盖罩密封垫、变速器拉索密封环、氧传感器接插件、橡胶吊环等的表面温度。

Description

一种三元催化器总成
技术领域
本发明涉及汽车发动机排气系统，具体涉及一种汽车三元催化器总成结构。
背景技术
随着发动机功率、扭矩的不断提高，油耗不断降低，排气温度也随着燃烧温度的提高而提高。因此发动机排出的废气流经三元催化器时所携带的热量也越来越多，而发动机总成却不断的小型化，从而造成三元催化器周边零部件受催化器的热量影响，失效率越来越高，特别是电气件、橡胶件、塑料件等。如在汽车研发过程中，就经常会发现起动机、气缸盖罩密封垫、变速器拉索密封环、氧传感器接插件、橡胶吊环等温度严重超标。因此，需要对三元催化器总成进行合理的隔热设计，尽量阻断热量的传递。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明公开了一种三元催化器总成，通过设计合理的隔热罩结构，有效阻断热量的传递，减小三元催化器对周边零部件的影响。
本发明的技术方案如下：
一种三元催化器总成，其具有通常的结构，如包括依次焊接连接的进气法兰、进气管、进气端锥、内装三元催化剂的壳体、出气端锥、出气管和出气法兰。本发明的改进之一是设置壳体隔热罩，所述壳体隔热罩包裹于壳体之外。由于壳体是三元催化器热量传递的主要部分，在此增加隔热罩，就可以阻断热量传递路径来降低周边零部件温度。
进一步，在进气管外还可以设置进气管隔热罩，所述进气管隔热罩位于进气法兰和进气端锥之间；进气管隔热罩一端搭焊在进气法兰上，另一端搭焊在进气端锥上。由于进气管是热量来源的前端，温度较高，因此在其外增加隔热罩，也是阻断热量传递的最佳路径。 
由于壳体和进气管都是圆筒形，因此将壳体隔热罩设计为上、下两个对称的半壳组成的形式，每个半壳都具有与壳体相对应的形状，它们与壳体之间通过连接支架连接，并且壳体隔热罩向前、先后后延伸直至将进气端锥、出气端锥都包裹住。同样，也可以将进气管隔热罩设计成由上、下两个对称的半壳组成，每个半壳都具有与进气管相互对应的形状。这样的半壳形式，有利于冲压生产，也方便安装。
进一步，三元催化器还设置有挂钩、橡胶吊环和橡胶吊环隔热罩，所述挂钩一端钩挂连接在出气管上，另一端连接橡胶吊环，所述橡胶吊环隔热罩焊接在挂钩上，并位于橡胶吊环与出气管之间。此设计也是为了保护橡胶吊环不被三元催化器的热量影响。
进一步，所述壳体隔热罩、进气管隔热罩和橡胶吊环隔热罩上设有加强筋，由于隔热罩通常都采用冲压件，以此可以增加隔热罩的强度。
可见，本发明设计合理的隔热罩结构，通过隔热罩的阻断和导流作用将三元催化器辐射出来的热量和热气流隔离和疏导，以达到降温的作用，可以有效阻断热量的传递，降低起动机、气缸盖罩密封垫、变速器拉索密封环、氧传感器接插件、橡胶吊环等的表面温度，减小三元催化器对周边零部件的影响。
经实际测试，采用该结构后，起动机温度降低了20℃，气缸盖罩密封垫温度降低了17℃，变速器拉索密封环温度降低了14℃，氧传感器接插件温度降低了21℃，橡胶吊环降低了13℃。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中：1、进气法兰，2、进气管，3、进气端锥，4、壳体，5、进气管隔热罩上罩，6、壳体隔热罩上罩，7、出气端锥，8、挂钩，9、橡胶吊环，10、橡胶吊环隔热罩，11、出气法兰，12、氧传感器座，13、出气管，14、螺栓及螺母，15、安装支架，16、壳体隔热罩下罩，17、进气管隔热罩下罩。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，本发明的三元催化器包括进气法兰1、进气管2、进气端锥3、内装三元催化剂的壳体4、出气端锥7、出气管13和出气法兰11。除上述一般组成外，还增加了进气管隔热罩、壳体隔热罩、橡胶吊环隔热罩10等。
进气管隔热罩位于进气法兰和进气端锥之间。进气管隔热罩一端搭焊在进气法兰上，另一端搭焊在进气端锥上。进气管隔热罩由上、下两个对称半壳组成，每个半壳都冲压成与进气管相互对应的形状，分别为进气管隔热罩上罩5和进气管隔热罩下罩17，在半壳上加工出若干个加强筋，以提高刚度，将进气管完全包裹起来，以阻断热量传递路径来降低周边零部件温度。
壳体隔热罩位于壳体之上，由上、下两个对称半壳组成，为壳体隔热罩上罩6和壳体隔热罩下罩16，每个半壳同样冲压成与壳体相对应的形状，并且向前、后延伸直至将进气端锥、出气端锥都包裹起来，以阻断热量传递路径来降低周边零部件温度；
橡胶吊环隔热罩10位于吊环之下，焊接在挂钩之上；橡胶吊环隔热罩上侧做出一个与挂钩相配合的缺口，底侧加工出若干个加强筋。橡胶吊环隔热罩将从发动机舱的热气流导流出去，从而降低其温度。 
在进气管隔热罩上罩5、进气管隔热罩下罩17、壳体隔热罩上罩6和壳体隔热罩下罩16，以及橡胶吊环隔热罩10上通过模具冲压冲压有加强筋。
以上部件的焊接组装方式：
在专用的焊接工装上将进气法兰1、进气管2、进气端锥3、壳体4、出气端锥7、挂钩8、出气法兰11、氧传感器座12、出气管13、安装支架15进行焊接。
将进气管隔热罩上罩5、进气管隔热罩下罩16分别焊接在进气法兰1和进气端锥2之间，使进气管隔热罩上罩5、进气管隔热罩下罩16的一端搭焊在进气法兰1上，另一端搭焊在进气端锥2上。
将经过模具冲压成型后的壳体隔热罩上罩6、壳体隔热罩下罩16通过螺栓及螺母14与安装支架15装配到壳体外。装配后，壳体隔热罩上罩6、壳体隔热罩下罩16将整个壳体4、进气端锥2、出气端锥7完全包裹起来，阻断了热量传递的路径，有效降低周边零部件温度。
将冲压成型的橡胶吊环隔热罩10上侧的缺口与挂钩8贴合后焊接，使橡胶吊环9位于吊环隔热罩的上方，从而将从发动机舱散发出来的气流导流出去，降低对橡胶吊环9的热冲击。

Claims (6)

1.一种三元催化器总成，其包括依次焊接连接的进气法兰、进气管、进气端锥、内装三元催化剂的壳体、出气端锥、出气管和出气法兰；其特征在于：设置有壳体隔热罩，所述壳体隔热罩包裹于壳体之外。
2.根据权利要求1所述的三元催化器总成，其特征在于：所述壳体隔热罩由上、下两个对称的半壳组成，每个半壳都具有与壳体相对应的形状，它们与壳体之间通过连接支架连接，并且壳体隔热罩向前、先后后延伸直至将进气端锥、出气端锥都包裹住。
3.根据权利要求1或2所述的三元催化器总成，其特征在于：在进气管外设置有进气管隔热罩，所述进气管隔热罩位于进气法兰和进气端锥之间；进气管隔热罩一端搭焊在进气法兰上，另一端搭焊在进气端锥上。
4.根据权利要求3所述的三元催化器总成，其特征在于：所述进气管隔热罩由上、下两个对称的半壳组成，每个半壳都具有与进气管相互对应的形状。
5.根据权利要求1或2所述的三元催化器总成，其特征在于：还设置有挂钩、橡胶吊环和橡胶吊环隔热罩，所述挂钩一端钩挂连接在出气管上，另一端连接橡胶吊环，所述橡胶吊环隔热罩焊接在挂钩上，并位于橡胶吊环与出气管之间。
6.根据权利要求1、2或5所述的三元催化器总成，其特征在于：所述壳体隔热罩、进气管隔热罩和橡胶吊环隔热罩上设有加强筋。
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