CN216198403U - 一种用于排气系统热端的支架总成及排气系统热端 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于排气系统热端的支架总成及排气系统热端。该支架总成包括：至少一个上侧部支架，每个上侧部支架与发动机的排气侧缸体或缸盖连接，且与催化器筒体的侧周面连接；至少一个下侧部支架，与至少一个上侧部支架分别布置在催化器筒体的中心轴线的两侧，每个下侧部支架与发动机的排气侧缸体连接，且与催化器筒体的侧周面连接；底部支架，与发动机的排气侧缸体连接，且与催化器筒体的底面连接；其中，至少一个上侧部支架和至少一个下侧部支架分别沿催化器筒体的轴线方向布置。本实用新型方案中，用于支撑催化器筒体的支架的数量少，提高了对催化器筒体的支撑度，减小了催化器筒体的振动。

Description

一种用于排气系统热端的支架总成及排气系统热端

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种用于排气系统热端的支架总成及排气系统热端。

背景技术

车辆的发动机排气系统通常包括热端和冷端，其中热端需要通过支架将其安装到车辆的发动机排气侧。由于催化器和汽油机颗粒捕集器分体设计，导致现有的排气系统热端支架数量较多，并且增压器没有设计支架或采用刚性较大的支架。

当前的排气系统热端支架在混合动力车辆专用的汽油机上存在如下不足：第一，支架数量多会导致排气系统热端整体布置空间较大，使得汽油机在本已紧张的前舱空间布置难度加大或无法布置；第二，支架数量多导致该排气系统失效概率增加，对排气系统的刚度协调设计难度进一步加大，不利于保证该系统可靠性要求；第三，支架不合理的布置，容易出现由共振或热应力集中导致的开裂。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提高催化器的支撑刚度，从而减小催化器的振动。

本实用新型的一个进一步的目的在于提高发动机上下方向的刚度，进一步提高共振频率，使得因共振导致断裂的鲁棒性进一步提高。

本实用新型的更进一步的目的在于使得增压器在发动机上下方向上有刚度支撑，同时在发动机进排气方向上受热膨胀，且在收缩过程中能自由伸展。

特别地，本实用新型提供了一种用于排气系统热端的支架总成，所述排气系统热端包括催化器筒体，所述支架总成包括：

至少一个上侧部支架，每个所述上侧部支架与发动机的排气侧缸体或缸盖连接，且与所述催化器筒体的侧周面连接；

至少一个下侧部支架，与所述至少一个上侧部支架分别布置在所述催化器筒体的中心轴线的两侧，每个所述下侧部支架与所述发动机的所述排气侧缸体连接，且与所述催化器筒体的所述侧周面连接；

底部支架，与所述发动机的所述排气侧缸体连接，且与所述催化器筒体的底面连接；

其中，所述至少一个上侧部支架和所述至少一个下侧部支架分别沿所述催化器筒体的轴线方向布置。

可选地，所述上侧部支架构造成U形，包括第一侧臂、第二侧臂和连接于所述第一侧臂和所述第二侧臂之间的第一连接部，所述第一侧臂和所述第二侧臂均与所述催化器筒体连接，所述第一连接部与所述发动机的所述排气侧缸体或缸盖连接。

可选地，所述第一侧臂和所述第二侧臂的与所述催化器筒体连接的一端形成有第一弯折部，所述第一弯折部为分体式结构。

可选地，所述上侧部支架的数量为多个，多个所述上侧部支架中至少两个所述上侧部支架的所述第一弯折部的弯折角度不同，且至少两个所述上侧部支架的所述第一侧臂或所述第二侧臂的长度不同。

可选地，所述下侧部支架包括第一U形支架和分别连接在所述第一U形支架两侧的两个第一L形支架，所述两个第一L形支架的结构保持一致；

每个所述第一L形支架均具有第二弯折部，所述第二弯折部与所述催化器筒体连接；

所述第一U形支架的底部与所述发动机的所述排气侧缸体连接。

可选地，所述下侧部支架的数量为多个，多个所述下侧部支架中至少两个所述下侧部支架的所述第二弯折部的弯折角度不同；

至少两个所述下侧部支架的所述第一U形支架的侧部的长度不同。

可选地，所述底部支架包括第二U形支架和第二L形支架；

所述第二U形支架包括第三侧臂、第四侧臂和连接于所述第三侧臂和所述第四侧臂之间的第二连接部，所述第三侧臂和所述第四侧臂均与所述催化器筒体连接，所述第二连接部与所述第二L形支架连接。

可选地，所述第三侧臂和所述第四侧臂的一端均具有第三弯折部，所述第三弯折部抵接在所述催化器筒体的所述底面处。

可选地，所述排气系统热端还包括增压器涡壳，所述支架总成还包括增压器支架，所述增压器支架包括：

第一连接部，与所述增压器涡壳的上部连接；

第二连接部，与所述发动机的排气侧缸盖连接，所述第一连接部的安装面和所述第二连接部的安装面之间具有预设夹角。

特别地，本实用新型还提供了一种排气系统热端，包括前述的支架总成。

根据本实用新型的方案，通过设置至少一个上侧部支架、至少一个下侧部支架和底部支架，每个上侧部支架与发动机的排气侧缸体或缸盖连接，且与催化器筒体的侧周面连接，至少一个下侧部支架与至少一个上侧部支架分别布置在催化器筒体的中心轴线的两侧，每个下侧部支架与发动机的排气侧缸体连接，且与催化器筒体的侧周面连接，至少一个上侧部支架和至少一个下侧部支架分别沿催化器筒体的轴线方向布置，底部支架与发动机的排气侧缸体连接，且与催化器筒体的底面连接。由此，由于沿催化器筒体的轴线方向布置了至少一个上侧部支架和至少一个下侧部支架，从而使得系统的协调性较好，从而使得催化器在受热膨胀条件下沿催化器筒体的轴线方向(即发动机的前后方向)的刚度得到改善，其对催化器筒体拉拽引起的热应变被控制在合理范围内，从而使得支架及催化器筒体均可满足热疲劳要求。从而使得本申请中相比于现有技术中用于支撑催化器筒体的支架的数量更少。

进一步地，通过对上侧部支架、下侧部支架和底部支架的结构以及位置进行特殊设计，从而可以在发动机上下方向为催化器提供充分的支撑刚度，从而使得排气系统热端固有频率远离共振区域使其免于共振开裂。并且，也提高了催化器上的支架的安装紧凑型，保证了整个排气系统热端不共振且低热应变或无应变集中。

进一步地，通过设置增压器支架，并且对增压器支架的结构以及安装位置进行特殊设计，使得其既能在需要其支撑的上下方向提供刚度来使得增压器共振振型调整及远离其共振频率，又能使其在进排气方向上比较自由的伸展进而使其不会产生热应变集中或应力超标。同时在各自方向刚度协调性设计可使得增压器模态及强度满足要求。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1示出了根据本实用新型一个实施例的排气系统热端的示意性结构图；

图2示出了根据本实用新型一个实施例的上侧部支架的示意性结构图；

图3示出了根据本实用新型一个实施例的下侧部支架的示意性结构图；

图4示出了根据本实用新型一个实施例的底部支架的示意性结构图；

图5示出了根据本实用新型一个实施例的增压器支架的示意性结构图；

图6示出了根据本实用新型一个实施例的增压器支架的示意性剖视图；

图7示出了根据本实用新型一个实施例的增压器支架安装在增压器涡壳处的示意性剖视图；

图中：1-催化器筒体，2-增压器涡壳，3-管体，4-上侧部支架，41-第一侧臂，42-第二侧臂，43-第一连接部，44-第一弯折部，5-下侧部支架，51-第一U 形支架，511-侧部，512-底部，513-第一安装孔，514-第三安装孔，52-第一L 形支架，521-第二弯折部，6-底部支架，61-第二U形支架，611-第三侧臂，612- 第四侧臂，613-第二连接部，614-第三弯折部，62-第二L形支架，621-第二通孔，622-开孔，8-增压器支架，81-第三连接部，82-第四连接部，83-连接耳。

具体实施方式

图1示出了根据本实用新型一个实施例的排气系统热端的示意性结构图。如图1所示，该排气系统热端包括催化器筒体1和增压器涡壳2(参见图7)，该增压器涡壳2与催化器筒体1通过管体3相连通。该排气系统热端还包括支架总成，该支架总成包括至少一个上侧部支架4、至少一个下侧部支架5和底部支架6。每个上侧部支架4与发动机的排气侧缸体或缸盖连接，且与催化器筒体1的侧周面连接。至少一个下侧部支架5与至少一个上侧部支架4分别布置在催化器筒体1的中心轴线的两侧，每个下侧部支架5与发动机的排气侧缸体连接，且与催化器筒体1的侧周面连接。底部支架6与发动机的排气侧缸体连接，且与催化器筒体1的底面连接。其中，至少一个上侧部支架4和至少一个下侧部支架5分别沿催化器筒体1的轴线方向布置。

根据本实用新型的方案，通过设置至少一个上侧部支架4、至少一个下侧部支架5和底部支架6，每个上侧部支架4与发动机的排气侧缸体或缸盖连接，且与催化器筒体1的侧周面连接，至少一个下侧部支架5与至少一个上侧部支架4分别布置在催化器筒体1的中心轴线的两侧，每个下侧部支架5与发动机的排气侧缸体连接，且与催化器筒体1的侧周面连接，至少一个上侧部支架4 和至少一个下侧部支架5分别沿催化器筒体1的轴线方向布置，底部支架6与发动机的排气侧缸体连接，且与催化器筒体1的底面连接。由此，由于沿催化器筒体1的轴线方向布置了至少一个上侧部支架4和至少一个下侧部支架5，从而使得系统的协调性较好，从而使得催化器在受热膨胀条件下沿催化器筒体 1的轴线方向(即发动机的前后方向)的刚度得到改善，其对催化器筒体1拉拽引起的热应变被控制在合理范围内，从而使得支架及催化器筒体1均可满足热疲劳要求。从而使得本申请中相比于现有技术中用于支撑催化器筒体1的支架的数量更少。

图2示出了根据本实用新型一个实施例的上侧部支架4的示意性结构图。如图2所示，该上侧部支架4构造成U形，其包括第一侧臂41、第二侧臂42 和连接于第一侧臂41和第二侧臂42之间的第一连接部43。该第一侧臂41和第二侧臂42的与催化器筒体1连接的一端形成有第一弯折部44，该第一弯折部44为分体式结构，即鱼尾式结构。该上侧部支架4通过该第一弯折部44与催化器筒体1连接在一起。在一个实施例中，该第一弯折部44与催化器筒体1 通过焊接的方式连接在一起。

图3示出了根据本实用新型一个实施例的下侧部支架5的示意性结构图。如图3所示，该下侧部支架5包括第一U形支架51和分别连接在第一U形支架51两侧的两个第一L形支架52，两个第一L形支架52的结构保持一致。每个第一L形支架52均具有第二弯折部521，第二弯折部521与催化器筒体1抵接。该第一U形支架51包括两个侧部511和与两个侧部511连接的底部512，该第一U形支架51的底部512与发动机的排气侧缸体连接。该第一U形支架 51的每个侧部511均开设有第一安装孔513，该第一L形支架52的与该第一U 形支架51的侧部511连接的一侧开设有第二安装孔(图中为示出)，该第二安装孔与该第一安装孔513对齐，以允许紧固件贯穿第一安装孔513和第二安装孔后将该第一L形支架52和第一U形支架51连接在一起。该第一U形支架 51的底部512开设有第三安装孔514，以允许紧固件贯穿其后将该下侧部支架 5安装在发动机的排气侧缸体处。

图4示出了根据本实用新型一个实施例的底部支架6的示意性结构图。如图4所示，该底部支架6包括第二U形支架61和第二L形支架62。该第二U 形支架61包括第三侧臂611、第四侧臂612和连接于第三侧臂611和第四侧臂 612之间的第二连接部613，该第三侧臂611和第四侧臂612均与催化器筒体1 连接，该第二连接部613与第二L形支架62连接。该第三侧臂611和第四侧臂612的一端均具有第三弯折部614，该第三弯折部614抵接在催化器筒体1的底面处。该第二U形支架61的第二连接部613开设有至少一个第一通孔(图中未示出)，该第二L形支架62的与该第二连接部613连接的一侧开设有至少一个第二通孔621，该至少一个第二通孔621与该至少一个第一通孔对齐，以允许紧固件贯穿该第一通孔和第二通孔621，从而将第二U形支架61和第二 L形支架62连接在一起。该第二L形支架62的另一侧具有贯通其边缘的开孔 622，以允许紧固件贯穿该开孔622从而将该底部支架6连接在排气侧缸体处。

通过对上侧部支架4、下侧部支架5和底部支架6的结构以及位置进行特殊设计，从而可以在发动机上下方向为催化器提供充分的支撑刚度，从而使得排气系统热端固有频率远离共振区域使其免于共振开裂。并且，也提高了催化器上的支架的安装紧凑型，保证了整个排气系统热端不共振且低热应变或无应变集中。

图5示出了根据本实用新型一个实施例的增压器支架8的示意性结构图。图6示出了根据本实用新型一个实施例的增压器支架8的示意性剖视图。图7 示出了根据本实用新型一个实施例的增压器支架8安装在增压器涡壳2处的示意性剖视图。如图5至图7所示，该增压器支架8包括第三连接部81和第四连接部82。该第三连接部81与增压器涡壳2的上部连接。该第四连接部82与发动机的排气侧缸盖连接，该第三连接部81的安装面和第四连接部82的安装面之间具有预设夹角。该第三连接部81包括两个间隔开设置的连接耳83，该两个连接耳83上均开设有允许紧固件贯通的贯通孔。该两个连接耳83之间的间距稍大于增压器涡壳2上部的尺寸，以允许增压器涡壳2上部位于该两个连接耳83之间。去除该两个连接耳83后，该增压器支架8大致呈L形。

通过设置增压器支架8，并且对增压器支架8的结构以及安装位置进行特殊设计，使得其既能在需要其支撑的上下方向提供刚度来使得增压器共振振型调整及远离其共振频率，又能使其在进排气方向上比较自由的伸展进而使其不会产生热应变集中或应力超标。同时在各自方向刚度协调性设计可使得增压器模态及强度满足要求。

该上侧部支架4的第一弯折部44的弯折角度以及第一侧臂41或第二侧臂 42的长度、下侧部支架5的第二弯折部521的弯折角度以及第一U形支架51 的侧部511的长度、底部支架6的第三弯折部614的弯折角度以及第二U形支架61的第三侧臂611或第四侧臂612的长度、增压器支架8的两个连接耳83 的间距等于在不同车型中可能都会有所不同，需要根据具体车型或具体的排气系统热端来进行具体设计，目的是要满足整个支架总成的刚度协调性。并且，该上侧部支架4、下侧部支架5、增压器支架8等的数量也是根据支架总成的刚度协调性来确定，数量可以是一个，也可以是多个。

在一个具体示例中，该上侧部支架4的数量为多个，多个上侧部支架4中至少两个上侧部支架4的第一弯折部44的弯折角度不同，且至少两个上侧部支架4的第一侧臂41或第二侧臂42的长度不同。如图1所示，该上侧部支架4 的数量为两个，该两个上侧部支架4的第一弯折部44的弯折角度不同，且两个上侧部支架4的第一侧臂41或第二侧臂42的长度不同。

在一个实施例中，该下侧部支架5的数量为多个，多个下侧部支架5中至少两个下侧部支架5的第二弯折部521的弯折角度不同。至少两个下侧部支架 5的第一U形支架51的侧部511的长度不同。

在一个实施例中，参见图1，还可以在催化器筒体1的顶部设置多个支架，该支架的结构形状可以与上侧部支架4保持一致。同时，可以在催化器筒体1 和增压器涡壳2相连接的管体3上也设置多个支架，该支架的结构形状也可以与上侧部支架4保持一致。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型常用理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于排气系统热端的支架总成，其特征在于，所述排气系统热端包括催化器筒体，所述支架总成包括：

至少一个上侧部支架，每个所述上侧部支架与发动机的排气侧缸体或缸盖连接，且与所述催化器筒体的侧周面连接；

至少一个下侧部支架，与所述至少一个上侧部支架分别布置在所述催化器筒体的中心轴线的两侧，每个所述下侧部支架与所述发动机的所述排气侧缸体连接，且与所述催化器筒体的所述侧周面连接；

底部支架，与所述发动机的所述排气侧缸体连接，且与所述催化器筒体的底面连接；

其中，所述至少一个上侧部支架和所述至少一个下侧部支架分别沿所述催化器筒体的轴线方向布置。

2.根据权利要求1所述的支架总成，其特征在于，所述上侧部支架构造成U形，包括第一侧臂、第二侧臂和连接于所述第一侧臂和所述第二侧臂之间的第一连接部，所述第一侧臂和所述第二侧臂均与所述催化器筒体连接，所述第一连接部与所述发动机的所述排气侧缸体或缸盖连接。

3.根据权利要求2所述的支架总成，其特征在于，所述第一侧臂和所述第二侧臂的与所述催化器筒体连接的一端形成有第一弯折部，所述第一弯折部为分体式结构。

4.根据权利要求3所述的支架总成，其特征在于，所述上侧部支架的数量为多个，多个所述上侧部支架中至少两个所述上侧部支架的所述第一弯折部的弯折角度不同，且至少两个所述上侧部支架的所述第一侧臂或所述第二侧臂的长度不同。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的支架总成，其特征在于，所述下侧部支架包括第一U形支架和分别连接在所述第一U形支架两侧的两个第一L形支架，所述两个第一L形支架的结构保持一致；

每个所述第一L形支架均具有第二弯折部，所述第二弯折部与所述催化器筒体连接；

所述第一U形支架的底部与所述发动机的所述排气侧缸体连接。

6.根据权利要求5所述的支架总成，其特征在于，所述下侧部支架的数量为多个，多个所述下侧部支架中至少两个所述下侧部支架的所述第二弯折部的弯折角度不同；

至少两个所述下侧部支架的所述第一U形支架的侧部的长度不同。

7.根据权利要求5所述的支架总成，其特征在于，所述底部支架包括第二U形支架和第二L形支架；

所述第二U形支架包括第三侧臂、第四侧臂和连接于所述第三侧臂和所述第四侧臂之间的第二连接部，所述第三侧臂和所述第四侧臂均与所述催化器筒体连接，所述第二连接部与所述第二L形支架连接。

8.根据权利要求7所述的支架总成，其特征在于，所述第三侧臂和所述第四侧臂的一端均具有第三弯折部，所述第三弯折部抵接在所述催化器筒体的所述底面处。

9.根据权利要求1-4、6-8中任一项所述的支架总成，其特征在于，所述排气系统热端还包括增压器涡壳，所述支架总成还包括增压器支架，所述增压器支架包括：

第一连接部，与所述增压器涡壳的上部连接；

第二连接部，与所述发动机的排气侧缸盖连接，所述第一连接部的安装面和所述第二连接部的安装面之间具有预设夹角。

10.一种排气系统热端，包括如权利要求1-9中任一项所述的支架总成。

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