用于升温催化转化器的排放连接单元及其制造方法与流程

本申请要求于2015年12月8日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2015-0174456号优先权权益，通过引证将其全部内容结合于此。

技术领域

本公开涉及用于催化转化器的排放连接单元(exhaust connection unit)，以及用于制造排放连接单元的方法。更具体地，本公开涉及这样的用于催化转化器的排放连接单元：其将设置在将废气排到外部的排气管线中的涡轮增压器和升温催化转化器(warm-up catalytic converter)进行连接。

背景技术：

通常，涡轮增压器设置在车辆中以实现更大的输出。

采用涡轮增压器的发动机通过涡轮增压器的压缩机吸入并压缩废气和/或外部空气，并且从压缩中产生的增压空气(即，高温压缩空气)被供应至发动机。

这样的涡轮增压器可以通过玉米状排放连接单元与升温催化转化器连接，并且排放连接单元用作将废气供应至升温催化转化器的路径。

这里，传统的排放连接单元可以包括：安装在涡轮增压器中的凸缘和由通过焊接相互结合的上部玉米状构件和下部玉米状构件构成的连接管，并且通过焊接将凸缘安装至其前端。

然而，由于各个构成元件通过焊接相互结合，这种传统的排放连接单元被过度焊接，并且传统的排放连接单元由铸造材料制成以便耐热，这使得排放连接单元的重量增加。

此外，由于高温废气，而导致焊接部的材料特性可能会发生变化，因此焊接部可能会发生废气泄漏，从而使耐久性和效率降低。

由于车辆经历显著振动和温度变化，因此，设置有涡轮增压器的车辆需要改善连接涡轮增压器和升温催化转化器的排放连接单元的结构。

在本背景部分公开的以上信息仅是为了增强理解本公开内容的背景，因此，其可能包含并不构成已经由本国的本技术领域的技术人员已知道的现有技术的信息。

技术实现要素：

本公开已致力于提供用于催化转化器的排放连接管线及其制造方法，该排放连接管线的凸缘和连接构件是由相同的材料制成，以连接设置在排放管线(其中废气通过排放管线排放至外部)中的涡轮增压器和升温催化转化器，从而减轻排放连接单元的重量，并且能够使焊接部最小化，从而防止废气泄漏并改善耐用性。

提供了根据本公开的示例性实施方式的用于催化转化器的排放连接单元以连接涡轮增压器和升温转化器，并且该排放连接单元包括：凸缘，凸缘的一端安装至涡轮增压器；以及连接构件，通过使用单个圆柱形(cylindrical)管进行弯曲、切割、及液压成形模制(hydro-forming molding)而整体地形成，并且管的一端被连接至凸缘的另一端并且管的另一端被连接至升温催化转化器。

凸缘可以包括连接至涡轮增压器的连接部以及被插入连接构件中的插入部。

在连接部与插入部之间可以形成支撑台阶，通过支撑台阶来支撑连接构件的一端。

可以通过模制基于奥氏体的碳合金钢形成凸缘。

可以通过弯曲模制将圆柱形管形成为“U”、将U形管进行切割、并且然后通过液压成形模制来扩展每个切割管的整个形状和侧向端(lateral ends)，从而形成连接构件。

在连接构件中可以形成从内部穿到外部的至少一个传感器安装孔。

连接构件可由基于奥氏体的碳合金钢制成。

根据本公开的另一示例性实施方式，提供了一种制造用于催化转化器的排放连接单元的方法，该排放连接单元用于连接涡轮增压器与设置在涡轮增压器的下游侧中的升温催化转化器。该方法可以包括：通过模制制造凸缘；通过弯曲模制使由与凸缘相同的材料制成的单个圆柱形管的中央部分形成为“U”的形状；将U形管进行切割，以使U形管形成为“L”的形状；通过液压成形来模制切割后的管的整个外观、并且扩展切割后的管的侧向端，从而形成连接构件；以及通过焊接将凸缘耦接至所模制成的连接构件的一端。

凸缘和连接构件可由基于奥氏体的碳合金钢制成。

附图说明

图1是根据本公开的示例性实施方式的用于催化转化器的排放连接单元所应用的排放系统的立体图。

图2是根据本公开的示例性实施方式的用于催化转化器的排放连接单元的立体图。

图3是沿图2的线A-A截取的截面图。

图4示出了根据本公开的示例性实施方式的应用于催化转化器的排放连接单元的连接构件的制造过程。

图5是根据本公开的示例性实施方式的用于制造用于催化转化器的排放连接单元的方法的处理框图。

具体实施方式

在下文中将参照附图对本公开的示例性实施方式进行详细描述。

该说明书中描述的实施方式，及附图中示出的配置仅仅是本公开的示例性实施方式，而并不代表本公开的全部技术构思，并且因此应当理解，可代替示例性实施方式的各种等同物和示例性变化可能存在并且仍在本公开范围内。

附图和描述将被视为本质上是说明性的而不是限制性的。贯穿本说明书，相似的参考编号指定相似的元件。

此外，在附图中，表示每个元件的尺寸和厚度以更好地理解和易于描述。本公开不限于此，并且可以放大几个部分和区域的厚度。

此外，除非明确说明并非如此，否则词语“包括”及诸如“包含”或“含有”等变形将被理解为暗示包括所述的元件但并不排除任何其它元件。

此外，在说明书中描述的术语“…单元(unit)”、“装置(means)”、“…器(-er)”和“构件(member)”意指用于处理至少一个功能和操作的配置的单元。

图1是根据本公开的示例性实施方式的用于催化转化器的排放连接单元所应用的排放系统的立体图，图2是根据本公开的示例性实施方式的用于催化转化器的排放连接单元的侧视图，以及图3是沿图2的线A-A截取的截面图。

参照图1，用于催化转化器的排放连接单元100所应用的排放系统可包括发动机10、涡轮增压器20、升温催化转化器30和消音器40。

从发动机10中排出的废气可以通过排放歧管流入涡轮增压器20中，并且通过涡轮增压器20的出口排出的废气可以通过排放连接单元100供应至升温催化转化器30。

从升温催化转化器30排出的废气可以通过消音器40排到车辆的外部。本领域中已知升温催化转化器30的功能，并且因此将不会提供进一步的说明。

用于催化转化器的排放连接单元100可以被应用以连接涡轮增压器20和布置在涡轮增压器20的下侧的升温催化转化器30。

这里，根据本公开的示例性实施方式的用于催化转化器的排放连接单元100可以包括凸缘110和连接构件120。

凸缘110可以通过螺栓接合而通过其一端安装至涡轮增压器。

可通过模制基于奥氏体的碳合金钢来形成凸缘110。

这样的凸缘110可以包括连接至涡轮增压器20的连接部112和从连接部112整体延伸并插入到连接构件120中的插入部114。

插入部114的外直径可小于连接构件120的内直径，这样使得插入部114可插入到连接构件120的一端内。此外，插入部114可以在紧密地配合到连接构件120中时通过焊接而耦接至连接构件120。

插入部114可以与连接构件120双重重叠，从而在凸缘110与连接构件120之间提供阻热功能。

因此，可防止连接构件120的一端部分直接暴露于高温废气下。因此，可防止在与凸缘110耦接的连接构件120的一端部分处发生热变形和废气泄漏，从而提高耐用性和效率。

在此，用于支撑连接构件120的一端的支撑台阶116可以形成在连接部112与插入部114之间。当插入部114被插入连接构件120中时，支撑台阶116可以接触连接构件120的一端使得其可确定插入部114是否完全插入。

此外，连接构件120可以通过弯曲、切割和/或液压成形单个圆柱形管的形状而整体地形成，并且连接构件120的一端可以连接至凸缘110的另一端并且连接构件120的另一端可以连接至升温催化转化器30。

图4示出了根据本公开的示例性实施方式的用于制造应用于催化转化器的排放连接单元的连接构件的过程。

参照图4，圆柱形的直线管可以被弯曲成形(S1)，使得连接构件120的中央部分是U形的(S2)。在此之后，U形连接构件120的中心可以切成两个部分(S3)，并且两个部分中的每一个可以切割并且因此变成L形(S4)。

然后，完成切割之后的L形管可以液压成形，从而扩展整个形状和管的侧向端(S5)。

在此，两个传感器安装孔122可以设置在连接构件120中，每个传感器安装孔从内部穿到外部。感测废气的特性的传感器(未示出)可以安装在传感器安装孔122中。

如上配置的连接构件120可由基于奥氏体的碳合金钢制成。

在下文中，将详细地描述用于制造如上根据本公开的示例性实施方式配置的用于催化转化器的排放连接单元的方法。

图5是根据本公开的示例性实施方式的用于制造用于催化转化器的排放连接单元的方法的处理框图。

参照图5，根据本公开的示例性实施方式的用于制造排放连接单元的方法可以包括：通过使用基于奥氏体的碳合金钢模制来制造凸缘110(S10)，以及通过对由基于奥氏体的碳合金钢制成的单个圆柱形管的中央部分进行弯曲模制而制造成“U”的形状(S20)，单个圆柱形管的材料可以是与凸缘的基于奥氏体的碳合金钢相同的材料。

接下来，可从管的侧向端将U形的圆柱形管切割两次，以使在弯曲模制之后管段的形状为“L”形(S30)。

可以通过液压成形来模制L形管的整个外部形状，并且L形管的侧向端可以被扩展使得制成连接构件120(S40)。

在插入部114被插入到连接构件120的一端时，可以通过焊接将凸缘110耦接至连接构件120，这样使得排放连接单元100制成(S50)。

因此，当应用根据本公开的示例性实施方式的用于催化转化器的排放连接单元100及其制造方法时，凸缘110和连接构件120可由相同的材料制成，以便连接设置在排气管线(通过其废气被排放至外部)中的涡轮增压器20与升温催化转化器20，使得排放连接单元100的重量可以减轻，并且可使焊接部最小化，从而防止废气泄漏并改善耐用性和效率。

此外，使用单个圆柱形管通过弯曲模制和液压成形模制，连接构件120可以形成为与凸缘110为一个整体，使得与常规技术相比可成形性和生产率可以进一步改善。

此外，除了模制凸缘110之外，可以省去焊接过程，并且因此，可防止连接构件120的热破坏和物理性能发生变化。

虽然结合目前被视为实践的示例性实施方式描述了本公开内容，但是应理解，本公开内容不限于所公开的实施方式，而是相反，本公开内容旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同配置。