[发明专利]用于催化转化器的分流器

说明书

背景技术

车辆排气系统通常包括从排气歧管延伸至较大直径的催化转化器的小直径排气管路部分，并且圆锥形过渡管路部分将小直径管路的下游端连接至催化转化器的上游端。为了更好地将废气分布在大直径催化转化器上，在圆锥形过渡管路部分中可以放置分流器。已经提出了多种不同的分流器设计，但是它们通常高于最低成本且不能有效地将废气均匀地分布在催化剂的整个横截面上。将来自小直径上游管路部分的废气均匀分布到较大直径的催化转化器中的低成本分流器是有价值的。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了发动机和用于该发动机排气管道组件的分流器，能够利用极低成本的分流器将废气更均匀地分布在催化转化器的横截面上。该分流器位于圆锥形外部过渡管路部分中，所述外部过渡管路部分将小直径上游管路部分连接至较大直径的催化转化器保持管路部分。该分流器具有夹角至少为70度的圆锥形分流器壁，以将相当多的废气引向催化转化器的外围部分。该分流器具有中心孔以允许废气中的一部分流向催化转化器的中心部分。该圆锥形分流器壁具有允许相当多的废气流向转化器中间部分的孔，所述中间部分位于中心部分和外围部分之间。

本发明的新颖特征将利用所附权利要求书中的特征进行描述。在结合附图阅读下文的基础上将更透彻地理解本发明。

附图说明

图1是发动机排气管道组件的等角视图，并且上游部分和下游部分以虚线表示。

图2是图1所示排气管道组件的催化转化器组件的局部剖开的侧面正视图。

图3是图2所示催化转化器组件的分流器的等角视图。

图4是图2所示催化转化器组件的上游过渡组件的剖视图，并且还显示了上游管路部分和催化转化器的一部分。

图5是沿图4中直线5-5剖开的视图。

具体实施方式

图1显示了发动机10的排气管道组件12，其将排气歧管14经消音器16通向大气。沿排气管道组件布置有催化转化器组件20以减少排放到大气中的最终废气中的污染物。该管道组件包括上游管路部分22，其具有例如2英寸(5.1厘米)的小直径并且未被阻塞，并且将废气传送到转化器组件20。该转化器组件包括催化转化器30，其包括直径远大于上游管路部分22的大体圆柱形的催化转化器保持管路部分32。如图2所示，该转化器保持管路部分32容纳具有许多小孔的转化器材料34。该转化器材料34的直径通常为上游管路部分42的大约2-3倍，以提供大约4-9倍的横截面积。这导致对通过气流的阻力变小并导致通过气流变缓。上游过渡组件40将转化器组件的上游管路部分42连接至转化器保持管路部分32，所述转化器组件的上游管路部分具有与上游管路部分22相同的直径。

该过渡组件40包括具有小直径上游端52和下游端54的截锥形外部过渡管路部分50，所述小直径上游端具有与上游管路部分42相同的直径，所述下游端具有与转化器保持管路部分32相同的直径。分流器60位于外部过渡管路部分50内部。

催化转化器材料块34可以具有中心部分A，环状外围部分C，以及位于所述中心部分和外围部分之间的环状径向中间部分B。在没有分流器的情况下，废气的一部分将到达每个催化转化器部分A、B、C。然而，由于废气流动迅速，它们的动量将导致到达中心部分A的上游端的废气比到达外围部分C的上游端的废气具有更高的浓度。转化器这将降低催化转化器的效率，所述催化转化器在废气均匀分布在转化器材料上游端的横截面积上时效率最高。

尽管过去曾经使用过分流器，但是它们通常不能有效地将废气均匀分布在催化转化器材料34上游端的横截面上。而且，现有技术中的分流器通常具有复杂的结构，导致很高的成本。由于大量的发动机正在使用，分流器结构成本的微小降低也是相当重要的。

图3显示出分流器包括分流器元件70和多个将分流器元件70支撑在圆锥形外部过渡管路部分50内壁上的支架72。所述支架围绕轴线84大致均匀地倾斜，并且将分流器元件周围的区域分成多个通道78(图5)。每个支架优选地具有焊接到分流器元件70上的内端74(图3)和焊接到外部过渡管路部分50的内壁上的外端76。该分流器为截锥形。它具有带大孔82的上游端80，所述大孔以分流器的轴线84为中心并且位于圆锥形外部过渡管路部分上。该孔通向具有大下游端88的圆锥形内表面86。该分流器元件具有多个孔90，其有助于废气的均匀分布。