催化器、排气系统以及车辆的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种催化器、排气系统及车辆，所述催化器包括：催化器筒体，具有第一端口和第二端口；设置于催化器筒体内的衬垫，衬垫内设有催化剂；进气端锥，包括第一锥形筒体，第一锥形筒体的两端分别为第一进气端口和第一出气端口，第一出气端口与催化器筒体的第一端口对接，第一进气端口的开口方向和第一出气端口的开口方向呈第一夹角；出气端锥，包括第二锥形筒体，第二锥形筒体的两端分别为第二进气端口和第二出气端口，第二进气端口的开口方向与第二出气端口的开口方向呈第二夹角，第二进气端口与催化器筒体的第二端口对接。上述催化器既可以降低排气背压，又可以充分利用催化剂，减少催化剂的起燃时间。
【专利说明】催化器、排气系统以及车辆【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车【技术领域】，尤其涉及一种催化器、具有该催化器的排气系统及具有该催化器的车辆。
【背景技术】
[0002]汽车排气系统的催化器是排出排气气流、催化转化尾气废气的重要部件。催化器的设计主要考虑动力性能和催化性能。动力性能体现为排气背压，排气背压高，则油耗高，功率扭矩下降，反之，则油耗低，功率扭矩提升。催化性能体现为催化剂起燃时间，催化性能有法规要求。大部分情况下，催化剂起燃时间应尽量减小，因此需要具有较高温度和较均匀的排气气流。
[0003]汽车排气系统的催化器包括催化器筒体、设置于催化器筒体两端的端锥、设置于催化器筒体内的衬垫和催化剂，通常，现有的汽车排气系统的催化器中催化器筒体和端锥均是采用单层外壳，且端锥为直入直出的端锥形状(即端锥的端口与催化器筒体的端口正对)，衬垫为长衬垫的设计方式。
[0004]目前的催化器存在以下问题:
[0005]催化器采用单层外壳，成本较低，但对排气气流保温效果不强，气流到达催化剂表面时温度低不利于起燃；
[0006]直入直出的端锥形状模具设计简单，成本较低，但对排气气流整流不是很好，排气气流到达催化剂表面 时不均匀会导致起燃时间加长；
[0007]长衬垫会被排气气流直接吹到，增加了吹蚀的风险。
[0008]由此可见，现有的汽车排气系统的催化器具有起燃时间长、排气背压大、衬垫易被吹蚀的问题。
实用新型内容
[0009]本实用新型目的是提供一种催化器、具有该催化器的排气系统以及具有该排气系统的车辆，能够解决现有技术中催化器起燃时间长，排气背压大，衬垫易被吹蚀的问题。
[0010]本实用新型所提供的技术方案如下:
[0011]一种催化器，包括:
[0012]催化器筒体，所述催化器筒体具有第一端口和第二端口 ；
[0013]设置于所述催化器筒体内的衬垫，其中所述衬垫内设有催化剂；
[0014]进气端锥，所述进气端锥包括第一锥形筒体，所述第一锥形筒体的两端分别为第一进气端口和第一出气端口，其中所述第一出气端口与所述催化器筒体的第一端口对接，所述第一进气端口的开口方向和所述第一出气端口的开口方向呈第一夹角；以及，
[0015]出气端锥，所述出气端锥包括第二锥形筒体，所述第二锥形筒体的两端分别为第二进气端口和第二出气端口，其中所述第二进气端口的开口方向与所述第二出气端口的开口方向呈第二夹角，所述第二进气端口与所述催化器筒体的第二端口对接。[0016]进一步的，所述进气端锥为双层结构，包括内层进气端锥和外层进气端锥，所述内层进气端锥和所述外层进气端锥均与所述催化器筒体的第一端口固连。
[0017]进一步的，所述内层进气端锥和所述外层进气端锥之间填充有保温物质。
[0018]进一步的，所述出气端锥为双层结构，包括内层出气端锥和外层出气端锥，所述内层出气端锥和所述外层出气端锥均与所述催化器筒体的第二端口固连。
[0019]进一步的，所述内层出气端锥和所述外层出气端锥之间填充有保温物质。
[0020]进一步的，所述催化器筒体是由半圆管状的第一管壳和半圆管状的第二管壳对合焊接形成。
[0021]一种排气系统，包括如上所述的催化器。
[0022]一种车辆，包括如上所述的催化器。
[0023]本实用新型的有益效果如下:
[0024]本实用新型所提供的催化器，通过将进气端锥和出气端锥改进为具有两个朝不同方向开口的进、出气端口，可以对排气气流进行整流，使得排气气流阻力减小，使得由进气端锥进入到催化器筒体内的催化剂芯表面的气流更加均匀，既降低了排气背压，又充分利用了催化剂，减少了催化剂的起燃时间。
[0025]在本实用新型所提供的进一步技术方案中，通过将进气端锥和出气端锥设计为双层结构，可以对排气气流进行保温，减少催化剂的起燃时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1表示本实用新型所提供的催化器的主视图；
[0027]图2表示图1的侧视图。
【具体实施方式】
[0028]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0029]如图1和图2所示，本实用新型提供了一种催化器，包括:
[0030]催化器筒体100，所述催化器筒体100具有第一端口和第二端口 ；
[0031]设置于所述催化器筒体100内的衬垫(图中未示出)，其中所述衬垫内设有催化剂；
[0032]进气端锥200，所述进气端锥200包括第一锥形筒体，所述第一锥形筒体的两端分别为第一进气端口 201和第一出气端口，其中所述第一出气端口与所述催化器筒体100的第一端口对接，所述第一进气端口 201的开口方向和所述第一出气端口的开口方向呈第一夹角；以及，
[0033]出气端锥300，所述出气端锥300包括第二锥形筒体，所述第二锥形筒体的两端分别为第二进气端口和第二出气端口 301，其中所述第二进气端口的开口方向与所述第二出气端口 301的开口方向呈第二夹角，所述第二进气端口与所述催化器筒体100的第二端口对接。
[0034]上述方案中，催化器的进气端锥200的第一进、出气端口分别朝向不同的方向，与现有技术中催化器的直入直出式的进气端锥200相比，由进气端锥200的第一进气端口 201进入第一锥形筒体内的排气气流会被第一锥形筒体阻挡而进行调整后，再进入催化器筒体100的第一端口，从而使得到达催化器筒体100内的催化剂表面时，排气气流更加均匀，从而可以降低催化剂起燃时间；同时，出气端锥300的第二进、出气端口分别朝向不同方向，与现有技术中催化器的直入直出式的进气端锥200相比，排气气流可以在进气端锥200内得到调整，使得排气气流阻力减小，可以降低排气背压，提高动力性能。
[0035]此外，本实施例中，优选的，所述进气端锥200为双层结构，包括内层进气端锥200和外层进气端锥200，所述内层进气端锥200和所述外层进气端锥200均与所述催化器筒体100的第一端口固连；所述出气端锥300为双层结构，包括内层出气端锥300和外层出气端锥300，所述内层出气端锥300和所述外层出气端锥300均与所述催化器筒体100的第二端口固连。
[0036]采用上述方案，通过将进气端锥200和出气端锥300设计为双层结构，可以提高进气端锥200和出气端锥300的保温性，从而可以对排气气流进行保温，减少催化剂的起燃时间。
[0037]优选的，所述内层进气端锥200和所述外层进气端锥200之间可以填充有保温物质，所述内层出气端锥300和所述外层出气端锥300之间可以填充有保温物质，以进一步提高进气端锥200和出气端锥300的保温性能。
[0038]此外，本实施例中，优选的，所述催化器筒体100是由半圆管状的第一管壳101和半圆管状的第二管壳102对合焊接形成。其中，第一管壳和第二管壳均可以是由SUS304材料或其他同等级别材料经过冲压工艺制成。
[0039]此外，还需说明的是，本实施例中，进气端锥200和出气端锥300也可以是由SUS304材料或其他同等级别材料经过冲压工艺制成；催化剂可以是由陶瓷制成的载体涂覆贵金属制成，催化剂的主要作用是催化转化排气气流中的有害废气成分，使排出的气体达到法规要求；衬垫可以是由纤维和蛭石制成，衬垫的主要作用是包裹催化剂，将其固定在催化器筒体100内，封装时提供预紧力，工作时提供紧固力，保证催化剂不在壳体内蹿动。
[0040]此外还需要说明的是，本实施例中，衬垫的长度可以相较于现有技术中的衬垫进行缩短，从而可以避免被排气气流直接吹到，有效降低衬垫被吹蚀的风险。
[0041]综合上述，本实用新型所提供的催化器通过对进气端锥200和出气端锥300进行改进，不仅可以对排气气流进行保温，减少催化剂起燃时间，更兼顾了动力性能要求，降低了对排气气流的阻碍，降低了排气背压，提升了功率扭矩。
[0042]本实用新型还提供了一种排气系统，包括如上所述的催化器。
[0043]本实用新型还提供了 一种车辆，包括如上所述的催化器。
[0044]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种催化器,其特征在于,包括: 催化器筒体，所述催化器筒体具有第一端口和第二端口 ； 设置于所述催化器筒体内的衬垫，其中所述衬垫内设有催化剂； 进气端锥，所述进气端锥包括第一锥形筒体，所述第一锥形筒体的两端分别为第一进气端口和第一出气端口，其中所述第一出气端口与所述催化器筒体的第一端口对接，所述第一进气端口的开口方向和所述第一出气端口的开口方向呈第一夹角；以及， 出气端锥，所述出气端锥包括第二锥形筒体，所述第二锥形筒体的两端分别为第二进气端口和第二出气端口，其中所述第二进气端口的开口方向与所述第二出气端口的开口方向呈第二夹角，所述第二进气端口与所述催化器筒体的第二端口对接。
2.根据权利要求1所述的催化器，其特征在于，所述进气端锥为双层结构，包括内层进气端锥和外层进气端锥，所述内层进气端锥和所述外层进气端锥均与所述催化器筒体的第一端口固连。
3.根据权利要求2所述的催化器，其特征在于，所述内层进气端锥和所述外层进气端锥之间填充有保温物质。
4.根据权利要求1所述的催化器，其特征在于，所述出气端锥为双层结构，包括内层出气端锥和外层出气端锥，所述内层出气端锥和所述外层出气端锥均与所述催化器筒体的第二端口固连。
5.根据权利要求4所述的催化器，其特征在于，所述内层出气端锥和所述外层出气端锥之间填充有保温物质。
6.根据权利要求1所述的催化器，其特征在于，所述催化器筒体是由半圆管状的第一管壳和半圆管状的第二管壳对合焊接形成。
7.一种排气系统，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的催化器。
8.—种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的催化器。
【文档编号】F01N3/28GK203476456SQ201320302343
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年5月29日 优先权日:2013年5月29日
【发明者】叶天行, 张佳伟, 刘佳 申请人:北京汽车股份有限公司