CN211397690U - L型紧耦合催化转化器及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种L型紧耦合催化转化器及汽车，其中，L型紧耦合催化转化器包括：依次连接并形成气流通道的第一壳体、第二壳体和第三壳体，所述第一壳体的自由端用于与发动机涡轮增压器连接，所述第三壳体的自由端用于与排气管连接，所述第一壳体的空腔中容置有三元催化剂单元，所述第三壳体的空腔中容置有颗粒捕集器，所述第一壳体的中心轴线与所述第三壳体的中心轴线垂直设置。本实用新型提供的L型紧耦合催化转化器及汽车，通过三元催化剂单元与颗粒捕集器形成L型结构布置，可以解决催化器在整车结构布置中实现催化器在发动机舱的紧耦合布置。

Description

L型紧耦合催化转化器及汽车

技术领域

本实用新型涉及催化反应器技术领域，具体地说，是一种L型紧耦合催化转化器及汽车。

背景技术

三元催化器主要是将未完全燃烧产生排出的CO、HC和NOx等有害气体通过净化器汇集到三元催化器反应，氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气，满足排放要求。

汽车上排气系统含发动机排气系统和底盘下两部分，其中发动机排气系统简称热端，底盘下排气系统简称冷端。

在冷端，受限制零部件较少，布置容易，冷端催化器成为了主机厂首先考虑的布置方案。随着国家对汽油车排放的要求日趋严格，对三元催化器的设计要求迅速起燃：催化器需要加热到一定温度才能发挥净化作用，所以迅速起燃能减少发动机初始排放，要求催化器布置的尽量靠近发动机排气端，甚至直接与排气歧管连接或者使歧管催化器。这就要求将催化器布置到热端，发动机舱可用于布置催化器的空间有限，传统的冷端催化器结构通常为“一”字形，占地空间大，不适用热端空间结构。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种L型紧耦合催化转化器，以适应热端的空间结构，以及提供一种汽车，包含L型紧耦合催化转化器。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种L型紧耦合催化转化器，包括：依次连接并形成气流通道的第一壳体、第二壳体和第三壳体，所述第一壳体的自由端用于与发动机涡轮增压器连接，所述第三壳体的自由端用于与排气管连接，所述第一壳体的空腔中容置有三元催化剂单元，所述第三壳体的空腔中容置有颗粒捕集器，所述第一壳体的中心轴线与所述第三壳体的中心轴线垂直设置，所述第二壳体包括：第一连接部、第二连接部和第三连接部，所述第一连接部为锥形盖体，所述第一连接部的锥底一侧与所述第一壳体连接，所述第一连接部的锥顶一侧与所述第二连接部连接，所述第三连接部为锥形盖体，所述第三连接部的锥底一侧与所述第三壳体连接，所述第三连接部的锥顶一侧与所述第二连接部连接。

进一步地，还包括进气端盖、出气端盖、进气法兰和出气法兰，所述进气端盖为锥形盖体，所述进气端盖的锥底一侧与所述第一壳体的自由端连接，所述进气端盖的锥顶一侧通过进气法兰与所述发动机涡轮增压器连接，所述出气端盖为锥形盖体，所述出气端盖的锥底一侧与所述第三壳体的自由端连接，所述出气端盖的锥顶一侧通过出气法兰与所述排气管连接。

进一步地，还包括：前氧传感器座，安装于所述进气端盖上；后氧传感器座，安装于所述第二壳体上；EGR取气管，安装于所述第二壳体上；低压硬管，安装于所述出气端盖上；以及，高压硬管，安装于所述第二壳体上。

进一步地，还包括：第一导流件，固定于所述第三连接部，所述第一导流件为锥筒状，其外表面与所述第三连接部的内壁之间设有间隙，其锥顶指向第二连接部，其上开设多个第一孔洞，每一个第一孔洞的轴线与所述第三壳体的轴线平行。

进一步地，所述第一导流件位于所述第三连接部的中央。

进一步地，所述第一导流件的锥底一侧的端面面积大于所述第三连接部的锥顶一侧空气流通截面面积。

进一步地，还包括：第二导流件，固定于所述进气端盖，所述第二导流件为锥筒状，其外表面与所述进气端盖的内壁之间设有间隙，其锥顶指向所述进气法兰，其上开设多个第二孔洞，每一个第二孔洞的轴线与所述第一壳体的轴线平行。

进一步地，所述第二导流件位于所述进气端盖的中央。

进一步地，所述第二导流件的锥底一侧的端面面积大于所述进气端盖的锥顶一侧空气流通截面面积。

本实用新型还提供了一种汽车，包括上述的L型紧耦合催化转化器。

有益效果：

1、通过三元催化剂单元与颗粒捕集器成L型结构布置，可以解决催化器在整车结构布置中实现催化器在发动机舱的紧耦合布置；

2、通过L型布置结构，使积碳在颗粒捕集器中再生有了良好的温度场环境，降低了动态积炭量，减小了排气背压，提高了燃油经济性；

3、发动机带完整的催化器，实现了整套符合排放要求的动力总成的模块化，解决同平台车型及相近结构车型的催化器二次开发问题，降低开发费用；

4、通过L型结构的布置，催化器的空间体积全部集成在发动机舱，节省了底盘的布置空间，提高了底盘通过性及催化器托底的危险系数；

5、由于催化器不占用底盘的空间，因此提高了车内可用空间，提高了车辆在市场销售的竞争力。

附图说明

图1是本实用新型L型紧耦合催化转化器的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的右视图；

图4是图1的俯视图；

图5是图4的A-A剖视图；

图6是本实用新型中第一导流件的三维结构示意图。

图中，100.第一壳体，200.第二壳体，201.第一连接部，202.第二连接部，203.第三连接部，300.第三壳体，400. 三元催化剂单元，600.进气端盖，700.出气端盖，800.进气法兰，900.出气法兰，1000. 前氧传感器座，1200. EGR取气管，1300. 低压硬管，1400. 高压硬管，1500.第一导流件，1501.第一孔洞，1600.第二导流件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

一种L型紧耦合催化转化器，如图1~5所示，包括：依次连接并形成气流通道的第一壳体100、第二壳体200和第三壳体300，第一壳体100的自由端用于与发动机涡轮增压器连接，第三壳体300的自由端用于与排气管连接，第一壳体100的空腔中容置有三元催化剂单元400，第三壳体300的空腔中容置有颗粒捕集器，第一壳体100的中心轴线与第三壳体300的中心轴线垂直设置。本实施例中，第一壳体100和第三壳体300通过连接于中间的第二壳体200形成L形，以适配热端安装空间，为压缩占用的空间，第二壳体200为哑铃状，两头大中间小。具体地，第二壳体200包括：第一连接部201、第二连接部202和第三连接部203，第一连接部201为锥形盖体，第一连接部201的锥底一侧与第一壳体100连接，第一连接部201的锥顶一侧与第二连接部202连接，第三连接部203为锥形盖体，第三连接部203的锥底一侧与第三壳体300连接，第三连接部203的锥顶一侧与第二连接部202连接。

本实施例的一可选实施方式中，还包括进气端盖600、出气端盖700、进气法兰800和出气法兰900，进气端盖600为锥形盖体，进气端盖600的锥底一侧与第一壳体100的自由端连接，进气端盖600的锥顶一侧通过进气法兰800与发动机涡轮增压器连接，出气端盖700为锥形盖体，出气端盖700的锥底一侧与第三壳体300的自由端连接，出气端盖700的锥顶一侧通过出气法兰900与排气管连接。

本实施例的一可选实施方式中，还包括：前氧传感器座1000，安装于进气端盖600上；后氧传感器座1100，安装于第二壳体200上；EGR取气管1200，安装于第二壳体200上；低压硬管1300，安装于出气端盖700上；以及，高压硬管1400，安装于第二壳体200上。

如上所述，为压缩占用的空间，第二壳体200为哑铃状，采用紧耦合的布置方式，在第三连接部203长度较短且扩张角较大时，对颗粒捕集器而言，中心区域气体流量大，边缘区域气体流量小，该现象会降低颗粒捕集器的工作效率。因此，本实施例的一可选实施方式中，如图5和图6所示，还包括：第一导流件1500，固定于第三连接部203，第一导流件1500为锥筒状，其外表面与第三连接部203的内壁之间设有间隙，其锥顶指向第二连接部202，其上开设多个第一孔洞1501，每一个第一孔洞1501的轴线与第三壳体300的轴线平行。工作时，气体依次流第二连接部202、第三连接部203和第三壳体300，在第一导流件1500处，一部分气体通过孔洞1501沿原路径流动，另一部分气体在第一导流件1500的外侧壁的引导下扩散开来，最终导致颗粒捕集器接收到的气体流量均匀。

进一步地，第一导流件1500位于第三连接部203的中央，导流件1500与第三连接部203的内壁之间的间隙均匀。

进一步地，第一导流件1500的锥底一侧的端面面积大于第三连接部203的锥顶一侧空气流通截面面积，第三连接部203的锥顶一侧空气流通截面面积即第二连接部202与第三连接部203连接处的截面面积。

同样地，为使得三元催化剂单元400接收到的气流流量均匀，本实施例的一可选实施方式中，如图5所示，还包括：第二导流件1600，固定于进气端盖600，第二导流件1600为锥筒状，其外表面与进气端盖600的内壁之间设有间隙，其锥顶指向进气法兰800，其上开设多个第二孔洞，每一个第二孔洞的轴线与第一壳体10的轴线平行。

进一步地，第二导流件1600位于进气端盖600的中央。

进一步地，第二导流件1600的锥底一侧的端面面积大于进气端盖600的锥顶一侧空气流通截面面积。

第二导流件1600的工作原理与第一导流件1500相同，此处不再赘述。

本实用新型还提供了一种汽车，包括实施例及任一实施方式的L型紧耦合催化转化器，因具有L型紧耦合催化转化器的全部技术特征，因此，也具有全部技术效果。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种L型紧耦合催化转化器，其特征在于，包括：依次连接并形成气流通道的第一壳体、第二壳体和第三壳体，所述第一壳体的自由端用于与发动机涡轮增压器连接，所述第三壳体的自由端用于与排气管连接，所述第一壳体的空腔中容置有三元催化剂单元，所述第三壳体的空腔中容置有颗粒捕集器，所述第一壳体的中心轴线与所述第三壳体的中心轴线垂直设置，所述第二壳体包括：第一连接部、第二连接部和第三连接部，所述第一连接部为锥形盖体，所述第一连接部的锥底一侧与所述第一壳体连接，所述第一连接部的锥顶一侧与所述第二连接部连接，所述第三连接部为锥形盖体，所述第三连接部的锥底一侧与所述第三壳体连接，所述第三连接部的锥顶一侧与所述第二连接部连接。

2.如权利要求1所述的L型紧耦合催化转化器，其特征在于，还包括：进气端盖、出气端盖、进气法兰和出气法兰，所述进气端盖为锥形盖体，所述进气端盖的锥底一侧与所述第一壳体的自由端连接，所述进气端盖的锥顶一侧通过进气法兰与所述发动机涡轮增压器连接，所述出气端盖为锥形盖体，所述出气端盖的锥底一侧与所述第三壳体的自由端连接，所述出气端盖的锥顶一侧通过出气法兰与所述排气管连接。

3.如权利要求2所述的L型紧耦合催化转化器，其特征在于，还包括：前氧传感器座，安装于所述进气端盖上；后氧传感器座，安装于所述第二壳体上；EGR取气管，安装于所述第二壳体上；低压硬管，安装于所述出气端盖上；以及，高压硬管，安装于所述第二壳体上。

4.如权利要求1~3任一所述的L型紧耦合催化转化器，其特征在于，还包括：第一导流件，固定于所述第三连接部，所述第一导流件为锥筒状，其外表面与所述第三连接部的内壁之间设有间隙，其锥顶指向所述第二连接部，其上开设多个第一孔洞，每一个所述第一孔洞的轴线与所述第三壳体的轴线平行。

5.如权利要求4所述的L型紧耦合催化转化器，其特征在于，所述第一导流件位于所述第三连接部的中央。

6.如权利要求5所述的L型紧耦合催化转化器，其特征在于，所述第一导流件的锥底一侧的端面面积大于所述第三连接部的锥顶一侧空气流通截面面积。

7.如权利要求2所述的L型紧耦合催化转化器，其特征在于，还包括：第二导流件，固定于所述进气端盖，所述第二导流件为锥筒状，其外表面与所述进气端盖的内壁之间设有间隙，其锥顶指向所述进气法兰，其上开设多个第二孔洞，每一个所述第二孔洞的轴线与所述第一壳体的轴线平行。

8.如权利要求7所述的L型紧耦合催化转化器，其特征在于，所述第二导流件位于所述进气端盖的中央。

9.如权利要求8所述的L型紧耦合催化转化器，其特征在于，所述第二导流件的锥底一侧的端面面积大于所述进气端盖的锥顶一侧空气流通截面面积。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1~9任一所述的L型紧耦合催化转化器。

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