CN106121789A - 一种汽车催化转化器结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车催化转化器结构，包括进风管、导流片、扩张管、收缩管、壳体、载体和出风管，载体设置于壳体内，所述扩张管的入口端与进风管的一端连接，扩张管的出口端与壳体的一端连接，扩张管的内壁上沿长度方向上设置有多条相互平行的导流片；所述收缩管的入口端与壳体相对连接扩张管的另一端连接，收缩管的出口端与出风管的一端连接。本发明可以避免进风管由于管径比载体管径小造成气流进入载体时集中在载体中心区域，设置在扩张管内壁上的多条导流片可以有效的将气流导向载体边缘地带，使载体内的催化剂都能得到充分利用，提高转化效率。

Description

一种汽车催化转化器结构
本发明涉及一种催化转化器，更详细地，涉及一种汽车催化转化器结构。
背景技术
目前，随着环境保护要求的日益苛刻，越来越多的汽车安装了废气催化转化器以及氧传感器装置。它安装在发动机排气管中，通过氧化还原反应，将发动机排放的三种废气有害物CO、HC和NOx转化为无害的水、二氧化碳和氮气，故又称之为三元催化转化器，其催化剂大都含有铂、锗等贵金属或稀土元素，价格昂贵，在正常情况下，使用寿命为八万公里左右(国产的三元催化转化器也能达到五万公里以上)。汽车催化转化器是一种发动机机外净化置，催化转化器的最外部为不锈钢壳体，其内部为催化剂载体。传统的催化转化器采用的是氧化铝球状载体，这种载体的缺点是磨损快、阻力大；由于汽车发动机排气。
催化转化器内存在着复杂的物理和化学反应，对这些反应过程的成功模拟，取决于如何对传质、传热、动量和化学反应动力学模型进行定量的描述。转化器的性能不仅与催化剂的化学特性有关，而且也与转化器系统的设计有关。随着排放法规的日益严格，转换器结构设计显得更加重要。
常规结构的催化器，气流一般集中在载体的中心区域，而在载体的边缘地带气流量很小，这样就造成气流速度和温度在中心区域很高，使得催化剂在中心区域很快老化，而边缘地区又得不到充分利用，不仅减少了催化器的使用寿命，又降低了它的转化效率。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中气流集中在载体中心区域而载体边缘地带气流量很小的问题，提供一种汽车催化反应器结构，其能使气流均匀地流进载体，使载体中的催化剂得到充分利用。
本发明通过以下技术方案解决上述问题：
一种汽车催化转化器结构，包括进风管、壳体、载体和出风管，进风管和出风管的管径均小于壳体的管径，载体设置于壳体内，此外，还包括导流片、扩张管和收缩管；所述扩张管的入口端与进风管的一端连接，扩张管的出口端与壳体的一端连接，扩张管的内壁上沿长度方向上设置有多条相互平行的导流片；所述收缩管的入口端与壳体相对连接扩张管的另一端连接，收缩管的出口端与出风管的一端连接。本发明设置有扩张管和收缩管，可以避免进风管由于管径比载体管径小造成气流进入载体时集中在载体中心区域，设置在扩张管内壁上的多条导流片可以有效的将气流导向载体边缘地带，使载体内的催化剂都能得到充分利用，提高转化效率。
进一步地，在壳体和载体之间设置有陶瓷密封垫。由于发动机排气温度变化范围宽，而陶瓷密封垫兼具隔热性、抗冲击性、密封性和高低温下对载体的固定力，可以减小载体承受的热应力和壳体的热变形。
进一步地，在壳体和载体之间设置有加强环。加强环可以增加本发明的壳体刚度，防止变形。
进一步地，所述载体为陶瓷蜂窝载体。陶瓷蜂窝载体具有结构紧凑、压力损失小的优点，此外，它多孔薄壁的特点可以增大气流和催化剂的接触面积，提高反应效率。
进一步地，所述导流片为机翼流线型。机翼流线型的导流片阻力小，导风效果好，可以有效将气流导向载体边缘区域。
本发明的有益效果在于：通过设置扩张管以及扩张管内壁上的多条机翼流线型导流片，可以将气流均匀地导向载体内，避免进风管由于管径比载体管径小造成气流进入载体时集中在载体中心区域；其次，在壳体和载体之间设置的陶瓷密封垫可以减小载体承受的热应力和壳体的热变形，而壳体内壁的加强环，可以加强壳体刚度，防止壳体变形，延长本发明的使用寿命。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图。
附图中附图标记所对应的名称为：1—进风管、2—导流片、3—扩张管、4—壳体、5—陶瓷密封垫、6—载体、7—加强环、8—收缩管、9—出风管。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1所示，本实施例提供一种汽车催化转化器结构，包括进风管1、导流片2、扩张管3、壳体4、载体6、扩张管3、收缩管8和出风管9；进风管1和出风管9的管径均小于壳体4的管径；扩张管3的入口端和出口端的管径分别与进风管1和壳体4的管径相匹配，收缩管8的入口端和出口端的管径分别与壳体4和出风管9的管径相匹配；扩张管3的入口端与进风管1的一端连接，扩张管3的出口端与壳体4的一端连接，扩张管3的内壁上沿长度方向上设置有多条相互平行的机翼流线型导流片2；收缩管8的入口端与壳体4相对连接扩张管3的另一端连接，收缩管8的出口端与出风管1的一端连接；载体6设置于壳体4内，壳体4的内壁与载体6的外壁之间设置有陶瓷密封垫5，壳体4的内壁上设置有多条加强环7。本实施例中的载体6为陶瓷蜂窝载体。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种汽车催化转化器结构，包括进风管（1）、壳体（4）、载体（6）和出风管（9），进风管（1）和出风管（9）的管径均小于壳体（4）的管径，载体（6）设置于壳体（4）内，其特征在于，还包括导流片（2）、扩张管（3）和收缩管（8）；
所述扩张管（3）的入口端与进风管（1）的一端连接，扩张管（3）的出口端与壳体（4）的一端连接；
所述导流片（2）沿扩张管（3）长度方向设置在扩张管（3）的内壁上，导流片（2）的数量为多条，多条导流片（2）相互平行；
所述收缩管（8）的入口端与壳体（4）相对连接扩张管（3）的另一端连接，收缩管（8）的出口端与出风管（9）的一端连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车催化转化器结构，其特征在于，在壳体（4）和载体（6）之间设置有陶瓷密封垫（5）。
3.根据权利要求1所述的一种汽车催化转化器结构，其特征在于，在壳体（4）的内壁上设置有加强环（7）。
4.根据权利要求1所述的一种汽车催化转化器结构，其特征在于，所述载体（6）为陶瓷蜂窝载体。
5.根据权利要求1所述的一种汽车催化转化器结构，其特征在于，所述导流片（2）为机翼流线型。
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