[发明专利]绝缘双壁排气系统部件及其制造方法

说明书

背景技术

用于机动车辆的催化转化器通常在高温下操作最有效。发动机一 启动，催化转化器温度就需要充分地升高，以便它正确地工作。这一 过程通常称为“起燃”。“起燃”通常定义为催化转化器达到50％效 率时的温度。取决于污染物的类型，这通常在约200至300℃的范围内 发生。一种减少起燃时间的方法是提高到达催化转化器的排气的温度。 为了致力于解决该问题和/或保护灵敏的车辆零部件(例如电子器件、 塑料零件等)免受由汽车排气带来的热量的影响，已开发出多种双壁 排气系统部件(例如排气歧管、用于连接到催化转化器的端锥体、排 气管或管)。这样的部件一般具有在外管内的内管。在内管和外管之 间形成的环形间隙可以留空或用例如陶瓷纤维垫的绝缘材料填充。

近来，存在一种将催化转化器用于柴油发动机的趋势，柴油发动 机产生的排气通常比汽油发动机产生的排气温度更低(例如200至300 ℃)。因此，在柴油发动机的情况下，维持催化转化器上游的排气温 度是期望的。

例如，如果部件在双壁排气系统中有弯头和/或如果在内管和外管 之间形成的环形间隙是不均匀的，有效绝缘双壁排气系统部件可能尤 其具有挑战性。这通常使得在两个管之间难以安装片状形式的任何东 西。

发明内容

在一个方面，本发明提供绝缘双壁排气系统部件，该绝缘双壁排 气系统部件包括内管，围绕内管的外管，连接内管和外管并且与内管 和外管一起限定封闭腔体的第一和第二环形密封件，填充在腔体内部 的中空陶瓷微球，中空陶瓷微球具有如下粒度分布，其中，基于总体 积，至少90％的中空陶瓷微球具有小于150微米的尺寸。

在一些实施例中，可以设置在催化转化器的上游的绝缘双壁排气 系统部件连接到汽油或柴油发动机，使得来自于发动机的排气被引导 通过内管。在一些实施例中，绝缘双壁排气系统部件选自由下列部件 组成的组：绝缘双壁排气管、催化转化器组件的绝缘双壁端锥、催化 转化器组件的绝缘双壁分隔圈、绝缘双壁消声器、以及绝缘双壁尾管。

在另一方面，本发明提供制造绝缘双壁排气系统部件的方法，该 方法包括：提供内管；至少部分地将所述内管限制在外管内；连接内 管和外管以形成具有至少一个开口的可填充腔体；使用中空陶瓷微球 至少部分地填充可填充腔体，中空陶瓷微球具有如下粒度分布，其中， 基于总体积，至少90％的中空陶瓷微球具有小于150微米的尺寸；以 及密封所述至少一个开口并封闭中空陶瓷微球。

在一些实施例中，内管和外管通过至少一个密封件连接，其中内 管、外管、所述的至少一个密封件以及开口形成可填充腔体。

在一些实施例中，基于总体积，至少90％的中空陶瓷微球具有小 于140微米、130微米、120微米或110微米的尺寸。在一些实施例中， 基于总体积，中空陶瓷微球具有0.7至2.2克/毫升范围内的真密度，或 甚至2.0至2.1克/毫升范围内的真密度。

在一些实施例中，内管和外管中的至少一个包括不锈钢、钢或钢 合金。

本发明向绝缘双壁排气系统部件提供隔热和隔音特性，并且可以 容易地填充到内管和外管之间的环形间隙内。此外，在多个实施例中， 使用市售的和经济的材料可获得这些有益效果。

如本文所用，术语：

“管”是指可以为圆柱形的、渐缩的、平坦的和/或弯曲的并且可 以具有沿其长度变化的横截面形状和/或尺寸的管；例如，术语管包括 用于催化转化器的典型端锥体；

“排气管”是指在排气歧管和催化转化器或消声器之间的管；

“排气系统部件”是指设计以导向来自喷焰器或发动机的排气的 部件；并且

“尾管”是指消声器下游并且直接向大气排气的管。

附图说明

图1是示例性的机动车辆排气系统的示意图；

图2是示例性的包含中空陶瓷微球的双壁绝缘排气管的纵向剖面 图；并且

图3是示例性的具有双壁绝缘端锥体(包含中空陶瓷微球)的催 化转化器组件的纵向剖面图。

这些附图都是理想化的，仅仅旨在示例性而非限制性地展示本发 明。

具体实施方式