催化转化器前端锥结构及汽车排气系统和汽车的制作方法

1.本实用新型涉及汽车排气系统零部件技术领域，特别涉及一种催化转化器前端锥结构。本实用新型还涉及采用有上述催化转化器前端锥结构的汽车排气系统，以及具有以上汽车排气系统的汽车。


背景技术：

2.前端锥是汽车排气系统催化转化器总成中的重要零部件，主要用于连接进气法兰和催化转化器，并起到将发动机排气导入催化转化器中的作用。
3.目前，催化转化器总成中的前端锥多采用c型结构，以将发动机排气顺畅导入催化转化器中的蜂窝状载体净化通道，前端锥导入气流越均匀，排气与载体内壁之间的有效接触面积越大，载体表面的贵金属氧化还原反应越充分，净化效果越好。因此，提升前端锥内气流的均匀性，以及降低气流进入催化转化器时的偏心率，是实现发动机均匀、顺畅进入催化转化器的关键。
4.而随着汽车排放要求更加严格，以及汽车节能技术的不断创新，c型催化转化器前锥端结构的x向(汽车长度方向)及z向(汽车高度方向)布置空间被不断压缩，需要对c型前锥端结构进行调整。但即使调整后的现有前锥端结构，在使用上依然存在气流均匀性差，偏心率高等不足，同时其也因难以满足x向、z向空间布置边界，给整车设计带来麻烦。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种催化转化器前端锥结构，以可提升气流均匀性，降低偏心率。
6.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.一种催化转化器前端锥结构，包括结构本体，所述结构本体的一端为与进气法兰相连的进气连接口，另一端为与催化转化器相连的出气连接口，并在所述结构本体内形成有位于所述进气连接口和所述出气连接口之间的气流通道；
8.所述结构本体上还设有位于所述气流通道内的导流面，所述导流面沿气流方向呈z形设置，且所述导流面用于引导自所述进气连接口进入的部分气流向靠近所述出气连接口中心的位置流动。
9.进一步的，所述结构本体包括连接在一起的上半壳与下半壳，所述上半壳和所述下半壳之间围构形成所述气流通道，所述导流面由所述上半壳的内壁形成。
10.进一步的，所述上半壳随形于所述导流面而呈z形或类似于z形。
11.进一步的，所述下半壳具有用于形成所述进气连接口的进气连接部分，以及用于形成所述出气连接口的出气连接部分，且所述进气连接部分与所述出气连接部分之间形成有过渡角θ，所述过渡角θ小于90
°
。
12.进一步的，所述进气连接部分呈环形，所述进气连接口全部由所述进气连接部分形成。
13.进一步的，所述出气连接口由所述出气连接部分和所述上半壳拼合而成。
14.进一步的，所述上半壳和所述下半壳焊接相连。
15.进一步的，所述进气连接口处形成有插入所述进气法兰中的插接端，所述出气连接口处形成有供催化转化器的端部嵌入的凹口。
16.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
17.本实用新型所述的催化转化器前端锥结构，通过呈z形设置的导流面，以经由该导流面引导部分气流向出气连接口的中心位置流动，由此可通过导流面减缓气流中心的外移，修正气流中心位置，使其更居中，从而能够提升气流均匀性，降低偏心率，达到改善催化转化器处理性能的效果。
18.此外，本实用新型中，结构本体由上半壳与下半壳构成，并使导流面由上半壳成型，可便于前端锥的制造，且特别利于导流面的成型。上半壳随形于导流面设置，可优化结构本体外形，使其满足x向，z向小空间布置要求，从而利于催化转化器前锥端的布置。
19.另外，本实用新型设置过渡角θ小于90
°
，可通过减小过渡角，有效减小x向布置空间，并且也可配合于导流面的设置，更加利于气流向出气连接口的中心位置流动，以提升气流均匀性，降低偏心率。而进气连接部分呈环形，使得进气连接口全部由进气连接部分形成，可提升与进气法兰之间的装配精度，并有利于提升前锥端的焊接质量，提高气密性和焊缝耐久性。进气连接口处的插接端与出气连接口处的凹口的设置，则能够便于前锥端和进气法兰及催化转化器间的连接，提高装配便利性。
20.本实用新型同时提出一种汽车排气系统，所述汽车排气系统中具有催化转化器总成，所述催化转化器总成中设有上述的催化转化器前端锥结构。
21.此外，本实用新型还提供一种汽车，所述汽车中设有以上所述的汽车排气系统。
22.本实用新型的汽车排气系统及具有该系统的汽车，采用上述的前锥端结构，能够提升进入催化转化器的排气气流的均匀性，降低气流偏心率，而可达到改善催化转化器处理性能的效果。
附图说明
23.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
24.图1为本实用新型实施例所述的催化转化器前端锥结构的示意图；
25.图2为本实用新型实施例所述的催化转化器前端锥结构的正视图；
26.图3为图2中a部分的局部放大图；
27.图4为在引导面引导下的气流的走向示意图；
28.附图标记说明：
29.1、上半壳；101、导流面；101a、前段；101b、中段；101c、后段；
30.2、下半壳；201、进气连接部分；202、出气连接部分；2011、插接端；
31.3、进气连接口；
32.4、出气连接口；401、凹口
33.5、分型面；
34.10、气流通道。
具体实施方式
35.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
39.实施例一
40.本实施例涉及一种催化转化器前端锥结构，该前端锥结构用于连接进气法兰和催化转化器，以将发动机排气导入到催化转化器中。
41.整体结构上，本实施例的催化转化器前端锥结构包括结构本体，且如图1至图4中所示的，该结构本体的一端为与图中未示出的进气法兰相连的进气连接口3，另一端为与图中未示出的催化转化器相连的出气连接口4，同时，在结构本体内也形成有位于进气连接口3和出气连接口4之间的气流通道10。
42.此外，在结构本体上还设置有位于气流通道10内的导流面101，且具体设计上，该导流面101沿气流方向呈z形设置，与此同时，该导流面101也用于引导自进气连接口3进入的部分气流向靠近出气连接口4中心的位置流动。
43.基于上述整体介绍，在本实施例中，作为一种优选的实施形式，构成前端锥的结构本体具体包括连接在一起的上半壳1与下半壳2，在该上半壳1和下半壳2之间围构形成所述的气流通道10，并且导流面10也由上半壳1的内壁形成。
44.此时，仍如图4中所示，对于形成在上半壳1内壁上的导流面101，其由沿气流方向依次布置的前段101a、中段101b和后段101c共同组成。而且，以上前段101a、中段101b和后段101c之间的相对布置，即构成了导流面101整体的z形设置。当然，需要指出的是，导流面101所呈的z形包括前段101a、中段101b与后段101c三者之间恰呈z形，以及该三者之间大致呈z形的情形。
45.其也即，本实施例的导流面101呈z形设置，包括导流面101恰为z形设置，以及其类似于z形设置。并且，作为优选的，仍如图4中所示，具体实施时，导流面101中的前段101a、中段101b与后段101c三者间可大致呈z形布置，而使导流面101整体为类似于z形的情形。如此，不仅便于导流面101的成型，也利于优化其对气流的引导效果。
46.本实施例中，基于导流面101的呈z形设置，优选的，也同样使得上半壳1随形于导
流面101，而设置为呈z形。此时，以图2所示为例，仍需说明的是，优选的上半壳1也可在具体实施时采用类似于z形的设置形式。并且，通过将上半壳1设计为呈z形，本实施例可优化前端锥的外形，特别是能够优化前端锥上部的外形，能够使其满足x向、z向小空间布置的要求，而利于催化转化器前锥端在车辆中的布置。
47.作为一种优选实施形式，继续如图1至图3所示，本实施例的下半壳2具有用于形成进气连接口3的进气连接部分201，以及用于形成出气连接口4的出气连接部分202，并且进气连接部分201与出气连接部分202之间形成有过渡角θ，而在设计上，该过渡角θ应设置为小于90
°
。
48.本实施例中，将过渡角θ设置为小于90
°
，能够使得下半壳2处实现更小的内侧圆角过渡，由此通过减小过渡角θ，能够有效减小前端锥的x向布置空间，并且也能够配合于导流面101的设置，更加利于气流向出气连接口4的中心位置流动，而提升气流均匀性，降低偏心率。
49.具体实施时，上述过渡角θ例如可为70
°
、72
°
、75
°
、80
°
或82
°
等。
50.本实施例中，仍参考图1和图2，作为优选实施形式，进气连接部分201也具体设置为呈环形，并使得进气连接口3全部由进气连接部分201形成。另外，上半壳1和下半壳2之间焊接相连，出气连接口4则由出气连接部分202和上半壳1拼合而成，以使得上半壳1与下半壳2之间的分型面5如图1及图2所示为异形分型面。
51.而本实施例通过使得进气连接口3全部由进气连接部分201形成，可提升与进气法兰之间的装配精度，并有利于提升前锥端的焊接质量，进而能够提高气密性和焊缝耐久性。
52.此外，为便于前锥端和进气法兰连接，以及为便于前端锥和催化转化器之间的连接，以提高装配便利性。本实施例进一步的，也在进气连接口3处形成有插接端2011，并在出气连接口4处形成有凹口401。装配时，插接端2011即用于插入进气法兰中，以可定位进气法兰，便于保证焊接时的稳定性。凹口401通过对出气连接部分202和上半壳1拼合成的出气连接口4进行扩口制得，在装配时，催化转化器的端部即嵌入该凹口401中，以起到对前端锥和催化转化器彼此间定位的作用。
53.本实施例的前端锥结构在其将进气法兰和催化转化器连接，并在整体排气系统装配完成后，使用时，发动机排气通过前催后，由进气法兰进入催化转化器总成，发动机排气依次流经前端锥、催化转化器、后端锥和出气管后，进入排气系统下游管路中。
54.而本实施例的催化转化器前端锥结构，通过其内部的导流面101，经由该导流面101引导部分气流向出气连接口4的中心位置流动。由此，可通过导流面101减缓气流中心的外移，修正气流中心位置，使其更居中，从而能够提升气流均匀性，降低偏心率，使得气流更好地进入催化转化器，以达到改善催化转化器处理性能的效果。
55.实施例二
56.本实施例涉及一种汽车排气系统，该汽车排气系统中具有催化转化器总成，且该催化转化器总成中设有实施例一中的催化转化器前端锥结构。
57.此外，本实施例也涉及一种汽车，该汽车中设有上述的汽车排气系统。
58.本实施例的汽车排气系统及具有该系统的汽车，采用实施例一中的前锥端结构，能够提升进入催化转化器的排气气流的均匀性，降低气流偏心率，其可改善催化转化器处理性能，而有着很好的实用性。
59.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。