CN103670638B - 涡轮增压器和催化转化器之间的排气系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种涡轮增压器和催化转化器之间的排气系统，所述排气系统包括：涡轮增压器，所述涡轮增压器通过排放气体运行；催化转化器，所述催化转化器设置在所述涡轮增压器的下游侧；以及连接管，所述连接管包括入口部分和出口部分，所述入口部分和出口部分在所述连接管的两个端部处形成从而将所述涡轮增压器的排放气体输送至所述催化转化器，其中所述连接管包括第一构件和第二构件，在所述第一构件的一个端部处形成所述入口部分，并且在所述第一构件的另一个端部处形成第一出口部分从而形成所述出口部分的一部分；所述第二构件连结至所述第一构件从而形成整个出口部分。

Description

涡轮增压器和催化转化器之间的排气系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年8月28日在韩国知识产权局所提出的韩国专利申请号10-2012-0094402的优先权和权益，并通过引用将其全文纳入本文。
技术领域
本发明涉及排气系统，所述排气系统具有圆锥形状的连接管，所述连接管连接了设置在排气线路上的加热催化转化器和涡轮增压器，所述排气线路被构造成将发动机的排放气体排放至车辆外部。
背景技术
通常地，法兰和圆锥形状的连接管设置在涡轮增压器和加热催化转化器之间。此外，法兰和连接管的内侧焊接在一起，并且因此排气线路内部的焊接部分的数量增加。
此外，圆锥形状的连接管由铸造材料制成，并且因此排气系统的总体重量增加。此外，焊接部分的材料特性由于高温排放气体而变形，导致排放气体泄露或焊接部分的耐用性降低。
特别地，在具有涡轮增压器的发动机中，由于振动和温度变化速率大于MPI(多点喷射)发动机或GDI(汽油直接喷射)发动机，必须改进连接涡轮增压器和加热催化转化器的连接管的结构。公开于本部分的上述信息仅仅用于加深对发明背景的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提供一种排气系统，所述排气系统的优点在于通过使焊接部分中的材料特性的变化达到最小化从而避免排放气体泄露，提高排气系统的耐用性，并且减少连接管的重量。
根据本发明的示例性实施方案的排气系统可以包括：涡轮增压器，所述涡轮增压器通过排放气体运行；催化转化器，所述催化转化器设置在所述涡轮增压器的下游侧；以及连接管，在所述连接管的两个端部处形成入口部分和出口部分从而将所述涡轮增压器的排放气体输送至所述催化转化器，其中所述连接管可以包括：第一构件，在所述第一构件的一个端部处形成所述入口部分，并且在所述第一构件的另一个端部处形成第一出口部分从而形成所述出口部分的一部分；以及第二构件，所述第二构件连结至所述第一构件从而与所述第一出口部分形成整个出口部分。
所述第一构件的所述第一出口部分和所述第二构件的所述第二出口部分可以连结从而形成封闭曲线形状的出口部分。所述第一构件的所述入口部分可以具有圆形形状，所述第一构件的所述第一出口部分和所述第二构件的所述第二出口部分可以具有对应的半圆形状，并且所述出口部分可以连结从而形成圆形出口部分。可以在所述第二构件上形成传感器孔从而将连接管的内部连接至连接管的外部。
所述排气系统还可以包括法兰，所述法兰连结至所述第一构件的所述入口部分并且可以与所述涡轮增压器的出口连接并且沿着所述第一构件的外圆周焊接至所述第一构件从而形成外表面焊接部分。所述法兰可以由与所述涡轮增压器的所述出口部分相同的SUS(例如一定等级的钢)铸钢制成。所述第一构件和所述第二构件可以通过冲压SUS材料形成并且它们可以连结从而形成所述连接管。
根据本发明的示例性实施方案的排气系统可以包括：涡轮增压器，所述涡轮增压器通过排放气体运行；催化转化器，所述催化转化器设置在所述涡轮增压器的下游侧；以及连接管，在所述连接管的两个端部处形成入口部分和出口部分从而将所述涡轮增压器的排放气体输送至所述催化转化器，其中所述入口部分具有封闭弯曲形状从而从所述涡轮增压器接收排放气体，并且所述连接管的所述出口部分可以包括：第一元件，所述第一元件形成所述出口部分的一部分；和第一切口部分，所述第一切口部分从所述第一出口部分朝向所述入口部分形成，从而将连接管的内部连接至连接管的外部；以及第二元件，所述第二元件包括第二切口部分，所述第二切口部分对应于所述第一构件的所述第一切口部分，其中所述第一构件和所述第二构件可以连结从而形成封闭曲线形状的出口部分。此外，所述第一切口部分和所述第二切口部分可以从所述第一出口部分连结至所述第二出口部分的点处朝向所述入口部分形成。
如上所述，在根据本发明的示例性实施方案的排气系统中，连接涡轮增压器和加热催化转化器的连接管可以由SUS材料通过冲压工艺形成，从而相比于连接管由铸造材料形成的系统减少系统的重量和成本。此外，具有与涡轮增压器的出口相似的材料的SUS铸钢法兰可以用于减少总体热变形并且避免排放气体泄露。
此外，连接管的入口部分可以整体形成并且其外表面可以焊接至法兰，并且因此可以消除入口部分和法兰之间的间隙。此外，排放气体通道不包括焊接部分，可以避免排放气体泄露，并且可以增加系统的耐用性。
附图说明
图1是根据本发明的示例性实施方案的排气系统的示例性图。
图2是根据本发明的示例性实施方案的排气系统所应用的连接管的示例性图。
图3是根据本发明的示例性实施方案的排气系统所应用的连接管的示例性侧视图。
图4是根据本发明的示例性实施方案的排气系统所应用的连接管的示例性放大侧视图。
图5是显示根据本发明的示例性实施方案的排气系统所应用的连接管的入口部分和出口部分的示例性视图。
<附图标记描述>
100：涡轮增压器 110：发动机
120：消音器 130：加热催化转化器
140：连接管 142：法兰
200：第一构件 210：第二构件
220：传感器孔 230：外表面焊接部分
400：入口部分 410：第一出口部分
420：第二出口部分 430：切口部分
432：对应的切口部分 440：出口部分。
具体实施方式
应当理解，本文所使用的术语“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汽车，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)。
本文所使用的术语仅用于描述具体实施方案的目的并且不旨在限制本发明。正如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清楚说明。还将理解当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或加入一种或多种其他的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群体。正如本文所使用的，术语“和/或”包括一种或多种相关列举项目的任何和所有组合。
下面将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。图1是根据本发明的示例性实施方案的排气系统的示例性图。
参考图1，排气系统可以包括发动机110、涡轮增压器100、法兰142、连接管140、加热催化转化器130和消音器120。
发动机110的排放气体可以通过排气歧管供应至涡轮增压器100，并且涡轮增压器100的排放气体可以通过连接管140供应至加热催化转化器130。加热催化转化器130的排放气体可以通过消音器120释放至系统外部。加热催化转化器130的功能是传统技术中已知的，并且因此将省略对其详细描述。
涡轮增压器100和连接管140可以通过法兰142连接，所述法兰142可以沿着连接管140的外圆周焊接。因此，可以避免排放通道的热变形和排放气体泄露，并且可以改进其耐用性。法兰142可以由与涡轮增压器100的出口部分相似的SUS铸造材料制成，并且允许总体一致的热变形从而减少排放气体泄露。连接管140可以通过连结第一构件200和第二构件210形成，所述第一构件200和第二构件210可以通过冲压工艺形成并且可以减少其重量。
参考图2、图3和图4，将详细描述连接管140。
图2是根据本发明的示例性实施方案的排气系统所应用的连接管的示例性图，图3是根据本发明的示例性实施方案的排气系统所应用的连接管的示例性侧视图，图4是根据本发明的示例性实施方案的排气系统所应用的连接管的示例性放大侧视图。
参考图2和图3，连接管140包括第一构件200和第二构件210，所述第一构件200和第二构件210彼此连结成圆锥形状的连接管140。连接管140上连接至涡轮增压机100的入口部分400的内径的长度可以比连接至加热催化转化器130的出口部分440的内径的长度更短。
可以在第二构件210上形成两个传感器孔220，并且可以通过传感器孔220插入传感器(未示出)从而检测排放气体的特性。传感器孔的数量可以变化。
此外，法兰142可以焊接至连接管140的入口部分，并且可以沿着连接管140的外圆周形成外表面焊接部分230从而将连接管140连接至法兰142。
参考图4，可以在连接管140的第一构件200的一侧处形成入口部分400。入口部分400的外表面可以焊接在法兰142上从而形成外表面焊接部分230。入口部分400可以在第一构件200的一个端部处形成，并且第一出口部分410可以在另一个端部处形成。第一出口部分410可以连接至加热催化转化器130的入口部分的一部分。
可以在第一构件200(或元件)上形成第一切口部分430，并且该第一切口部分430可以从出口部分440朝向入口部分400。可以在第二构件210(或元件)上形成对应的第二切口部分432从而对应于第一切口部分430的形状。此外，第一切口部分430可以与对应的第二切口部分432连结从而完成连接管140。
此外，可以形成第二出口部分420从而对应于第一出口部分410。第二出口部分420可以连结至加热催化转化器130的入口的另一个端部。换言之，第一出口部分410和第二出口部分420可以形成一个出口部分440。
在本发明的示例性实施方案中，连接管140可以以预定角度弯曲并且入口部分400可以以垂直于出口部分440的方向设置。
图5是显示根据本发明的示例性实施方案的排气系统所应用的连接管的入口部分和出口部分的示例性视图。
参考图5，第一构件200的入口部分400可以沿着圆形形状的封闭曲线形成。在本发明的示例性实施方案中，入口部分400可以沿着各种类型的封闭曲线形成，并且不限于圆形形状。可以在入口部分400的中间部分处形成排放气体通道。
此外，第一构件200的第一出口部分410可以沿着半圆线形成，并且第二构件210的第二出口部分420可以沿着与第一出口部分410对称的半圆线形成。
在本发明的示例性实施方案中，第一出口部分410和第二出口部分420可以沿着彼此对称的曲线形成，但是所述系统并不限于此。因此，第一和第二出口部分440可以沿着任何其他封闭曲线形成。
虽然结合了目前被视为是示例性实施方案来描述本发明，应理解本发明并不限于所公开的实施方案，相反，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围之内的各种修改形式和等效形式。

Claims (8)

1.一种排气系统，包括：
通过排放气体运行的涡轮增压器；
催化转化器，所述催化转化器设置在所述涡轮增压器的下游侧；以及
连接管，所述连接管具有入口部分和出口部分，所述入口部分和出口部分在所述连接管的两个端部处形成，从而将所述涡轮增压器的排放气体输送至所述催化转化器，其中所述连接管包括：
第一构件，在所述第一构件的一个端部处形成所述入口部分，并且在所述第一构件的另一个端部处形成第一出口部分从而形成所述出口部分的一部分；以及
第二构件，所述第二构件连结至所述第一构件从而与所述第一出口部分形成整个出口部分；
还包括：
法兰，所述法兰连结至所述第一构件的所述入口部分并且与所述涡轮增压器的出口连接，并且该法兰沿着所述第一构件的外圆周焊接至所述第一构件从而形成外表面焊接部分。
2.根据权利要求1所述的排气系统，其中所述第一构件的所述第一出口部分和所述第二构件的第二出口部分连结从而形成具有封闭曲线形状的出口部分。
3.根据权利要求2所述的排气系统，其中所述第一构件的所述入口部分具有圆形形状，并且所述第一构件的所述第一出口部分和所述第二构件的所述第二出口部分具有彼此对应的半圆形状从而形成圆形出口部分。
4.根据权利要求1所述的排气系统，其中在所述第二构件上形成传感器孔从而将连接管的内部连接至连接管的外部。
5.根据权利要求1所述的排气系统，其中所述法兰和所述涡轮增压器的所述出口部分由铸钢制成。
6.根据权利要求1所述的排气系统，其中所述第一构件和所述第二构件通过冲压材料形成并且进行连结从而形成所述连接管。
7.一种排气系统，包括：
通过排放气体运行的涡轮增压器；
催化转化器，所述催化转化器设置在所述涡轮增压器的下游侧；以及
连接管，在所述连接管的两个端部处形成入口部分和出口部分从而将所述涡轮增压器的排放气体输送至所述催化转化器，其中所述入口部分具有封闭弯曲形状从而从所述涡轮增压器接收排放气体，并且所述连接管的所述出口部分包括：
第一元件，所述第一元件形成所述出口部分的第一部分并且包括第一切口部分，所述第一切口部分沿着所述第一部分朝向所述入口部分形成，从而将连接管的内部连接至连接管的外部；以及
第二元件，所述第二元件形成所述出口部分的第二部分并且包括对应的第二切口部分，所述对应的第二切口部分对应于所述第一元件的所述第一切口部分，其中所述第一元件和所述第二元件连结从而形成封闭曲线形状的出口部分；
还包括：
法兰，所述法兰连结至所述第一元件的所述入口部分并且与所述涡轮增压器的出口连接，并且该法兰沿着所述第一元件的外圆周焊接至所述第一元件从而形成外表面焊接部分。
8.根据权利要求7所述的排气系统，其中所述第一切口部分和所述对应的第二切口部分从所述第一元件连结至所述第二元件的点处朝向所述入口部分形成。
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