专利名称：车用催化器与消声器集成装置及相应的发动机与汽车的制作方法
技术领域：
本发明属于消声降噪技术，具体地说是一种车用催化器与消声器集成装置，和带有该车用催化器与消声器集成装置的发动机与汽车。
背景技术：
随着科学技术的快速发展，机动车尾气和排气噪声对环境的影响越来越受到重视，排放标准的要求也越来越严格。对于汽车尾气中的有害气体，排放前会经过催化器，催化器将CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的CO2、H2O和N2。对于排气噪声，排放前会经过消声器，利用吸声、扩张、共振、干涉等空气动力衰减原理，降低噪声。现有技术中，催化器安装在消声器前，各为独立装置，占据空间大。对于两级催化器而言，后级催化器距离发动机较远，催化剂达到起燃温度所需时间较长，催化器转化效率较低；而消声器距离发动机较远，内部需设计复杂的结构进行消声处理，从而对排气背压产生影响。
发明内容
为解决现有技术中存在的以上不足，本发明提供了一种车用催化器与消声器集成装置，通过将催化剂载体与消声管集成于筒体内，以减小二者体积，便于空间布置，并且有利于提高催化剂载体转化效率，降低排气背压；
本发明的另一个目的，是提供带有上述车用催化器与消声器集成装置的发动机；
本发明还有一个目的，是提供带有上述发动机的汽车。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下:
一种车用催化器与消声器集成装置，包括两端开口的筒体、固定设于筒体内的进气管与排气消声管，所述筒体内部设有径向设置的隔板，隔板将筒体内腔前后分隔为第一腔室与第二腔室，所述进气管连通筒体前端开口与第一腔室，排气消声管连通第一腔室与筒体后端开口 ；所述进气管内设有催化剂载体，排气消声管壁上设有消声通孔。作为对本发明的限定，所述进气管外壁与筒体内壁之间设有沿轴向延伸的用于隔离热量并保持催化剂载体恒温的隔热棉层。作为对本发明的另一种限定，所述进气管内壁与催化剂载体之间设有沿轴向延伸的用于固定及保护催化剂载体的衬垫层。作为对本发明的第三种限定，所述隔板为圆环形的消声板，其内径与排气消声管的外径相适配；隔板上布有多个相隔设置的沿板厚方向通透的消声孔。作为对本发明的第四种限定，所述消声通孔设有多个，相隔分布于排气消声管的位于第二腔室内部分的管壁上。本发明还有一种限定，所述进气管出气口端与筒体内壁间固联有沿径向设置的第一连接板， 排气消声管于消声通孔后侧处的外壁与筒体内壁间固联有沿径向设置的第二连接板。
本发明还公开了一种发动机，其排气系统中带有上述的车用催化器与消声器集成
>J-U ρ α装直。本发明还公开了一种汽车，它包括上述的发动机。由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于:
①进气管内的催化剂载体用于将C0、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的0)2、!120和队；排气消声管用于 对排气噪声进行降噪；通过将催化剂载体与消声管集成在一个筒体内，能减小二者体积，便于空间布置，并且有利于提高催化剂载体转化效率，降低排气背压；
②隔热棉层用于隔离筒体外部的热量并保证催化剂载体处于恒温状态，以减小催化剂载体受到的热辐射影响，进而提高转化效率；
③衬垫层用于使温度散发，隔离温度辐射。；
④隔板及排气消声管上设置的孔洞用于消除排气噪声；
⑤第一连接板用于增强进气管与筒体的连接强度，第二连接板用于增强排气消声管与筒体的连接强度，并保证第二腔室内的全部气体由排气消声通孔进入到排气消声管中。综上所述，本发明的集成装置具有结构简单、占用体积小、利于空间布置的特点。本发明适用于各种汽车发动机排气系统上，进一步应用于各种发动机与汽车上。
下面结合附图及具体实施例对本发明作更进一步详细说明。图1为本发明实施例1的整体剖面结构示意 图2为图1的A-A视 图3为图1的B-B视图。图中:1、筒体；2、进气管；3、隔热棉层；4、衬垫层；5、催化剂载体；6、第一连接板；
7、隔板；71、消声孔；8、排气消声管；81、消声通孔；9、第二连接板；10、第二腔室；11、第一腔室。
具体实施例方式实施例1
一种车用催化器与消声器集成装置，结构如图1所示，包括筒体1、进气管2及排气消声管8。筒体I的主体为圆柱筒，两端连接相适配的锥形筒结构，开口于锥形筒外侧口。筒体I内部沿径向设有隔板7，其将筒体I的内腔由前至后依次分为第一腔室11、第二腔室10(设图1中的左端为如端，右端为后端)。进气管2固定设于筒体I内，连通筒体I前端开口与第一腔室11。进气管2的进气口处卡于筒体I前开口端，出气口处与筒体I内壁间固联有沿径向设置的第一连接板6。第一连接板6的内径、外径分别与进气管2的外径、筒体I的内径相适配。如图2所示，进气管2内设有催化剂载体5，催化剂载体5与进气管2内壁之间设有沿轴向延伸的衬垫层4，用于固定及保护催化剂载体5，进气管2外壁与筒体I内壁之间设有沿轴向延伸的隔热棉层3，用于隔离筒体I外部的热量并保证催化剂载体5处于恒温状态。
排气消声管8固定设于筒体I内，连通第一腔室11与筒体I后端开口。排气消声管8的进气口位于第一腔室11内，出气口与筒体I的后开口端重合。排气消声管8位于第二腔室10内的部位的壁上设有沿壁厚通透的消声通孔81，其沿轴向等间隔分布有多组，每一组为沿周相隔均匀分布的多个。排气消声管8于消声通孔81后侧处的外壁与筒体I内壁间沿径向固联有第二连接板9。第二连接板9的内径、外径分别与排气消声管8的外径、筒体I的内径相适配。隔板7为圆环形的消声板，其内径与排气消声管8的外径相适配。隔板7上布有沿板厚方向通透的消声孔71用于消声，消声孔71沿径向等间隔分布有多圈，每一圈有沿周向均匀相隔分布的多个，如图3所示。本实施例的使用过程如下:
发动机的尾气由进气口进入进气管2内，其中的CO、HC和NOx等有害气体通过催化剂载体5时发生氧化和还原作用，转变为无害的C02、H20和N2，然后经出气口进入到第一腔室11内，第一腔室11内的气体分为两路，一路从排气消声管8的进气口进入排气消声管8，经排气消声管8降噪后从排气口排出筒外；另一路从隔板7上的消声孔71进入到第二腔室10内，再经消声通孔81进入到排气消声管8，经排气消声管8降噪后从排气口排出筒外。本实施例通过将催化剂载体5与排气消声管8集成在筒体I内，以减小二者体积，便于空间布置，并且可减小催化剂载体5受到的热辐射影响，有利于提高催化剂载体5转化效率，降低排气背压。实施例2
一种汽车发动机，其与现有技术的区别只在于:
它的排气系统带有与实施例1结构完全相同的车用催化器与消声器集成装置。
本发动机其它部分的结构与现有技术相同。实施例3
一种汽车，该汽车与现有技术的区别只在于:它的发动机采用了与实施例2完全相同的结构。本汽车其它部分的结构与现有技术相同。
权利要求
1.一种车用催化器与消声器集成装置，包括两端开口的筒体(I)、固定设于筒体(I)内的进气管(2)与排气消声管(8),其特征在于:所述筒体(I)内设有径向设置的隔板(7),隔板(7)将筒体(I)内部前后分隔为第一腔室(11)与第二腔室(10)，所述进气管(2)连通筒体(I)前端开口与第一腔室(11)，排气消声管(8)连通第一腔室(11)与筒体(I)后端开口 ；所述进气管(2 )内设有催化剂载体(5 )，排气消声管(8 )壁上设有消声通孔(81)。
2.根据权利要求1所述的车用催化器与消声器集成装置，其特征在于:所述进气管(2)外壁与筒体(I)内壁之间设有沿轴向延伸的用于隔离热量并保持催化剂载体(5)恒温的隔热棉层(3)。
3.根据权利要求1所述的车用催化器与消声器集成装置，其特征在于:所述进气管(2)内壁与催化剂载体(5)之间设有沿轴向延伸的用于固定及保护催化剂载体(5)的衬垫层(4)。
4.根据权利要求1所述的车用催化器与消声器集成装置，其特征在于:所述隔板(7)为圆环形的消声板，其内径与排气消声管(8)的外径相适配；隔板(7)上布有多个相隔设置的沿板厚方向通透的消声孔(71)。
5.根据权利要求1所述的车用催化器与消声器集成装置，其特征在于:所述消声通孔(81)设有多个，相隔分布于排气消声管(8)的位于第二腔室内(10)部分的管壁上。
6.根据权利要求1所述的车用催化器与消声器集成装置，其特征在于:所述进气管(2)出气口端与筒体(I)内壁间固联有沿径向设置的第一连接板(6)，排气消声管(8)于消声通孔(81)后侧处的外壁与筒体(I)内壁间固联有沿径向设置的第二连接板(9)。
7.一种发动机，其特征在于:所述发动机的排气系统中带有权利要求1-6中任一项所述的车用催化器与消声器集成装置。
8.一种汽车，其特征在于:它包括权利要求7所述的发动机。
全文摘要
本发明公开了一种车用催化器与消声器集成装置及相应的发动机及汽车，其中的集成装置包括两端开口的筒体、固定设于筒体内的进气管及排气消声管，筒体内设有径向设置的隔板，将筒体内腔前后分隔为第一腔室与第二腔室，进气管连通筒体前端开口与第一腔室，排气消声管连通第一腔室与筒体后端开口；进气管内设有催化剂载体，排气消声管上设有消声通孔。本发明的车用催化器与消声器集成装置，将催化剂载体与消声管集成于筒体内，减小了二者的体积，便于空间布置，并且提高了催化剂载体转化效率，降低了排气背压。本发明的车用催化器与消声器集成装置适用于各种汽车发动机排气系统，进一步应用于各种发动机与汽车上。
文档编号F01N3/28GK103216295SQ20131015498
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者黄勇, 闫海东, 管振海, 乔东旭 申请人:长城汽车股份有限公司