皮卡车耦合式催化器的制作方法

本发明涉及皮卡车排气系统，尤其是涉及一种皮卡车耦合式催化器。

背景技术：

为满足新国六法规，燃油（汽油）汽车需要配备前级催化器（即三元催化转化器twc）和后级催化器（即颗粒捕捉器gpf）来降低尾气排放，twc将汽车尾气中的有害成分co、碳氢化合物（ch）在催化剂的作用下氧化成co2、h2o，而将氮氧化合物（nox）还原成n2；颗粒捕捉器中设置有多孔介质载体，先捕捉尾气的微粒再对其进行氧化，使多孔介质载体再生，并保证经处理后的尾气满足尾气排放规定。

现有汽油皮卡车上的前级催化器和颗粒捕捉器为分体式结构，两者通过长达500-600mm的波纹管连接，占用安装空间，并且由于外接波纹管较长，由增压器排气口出来的汽车尾气热量损失大，进而降低了前级催化器的净化率和颗粒捕捉器的再生速率，尾气净化率低。同时由于分体式结构限制，导致压差管路在安装时不可避免地出现u形或s形弯折，汽车行驶一定时间后压差管路容易出现积水结冰现象，导致差管路堵死，压差传感器无法正常读取数据，从而使车辆ecu报警，最终导致发动机限扭，影响正常驾驶。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种将前级催化器和颗粒捕捉器集成在一起的皮卡车耦合式催化器，不仅节约安装空间，还能减少发动机的热损失，提高燃油转化率。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的皮卡车耦合式催化器，包括

一歧管壳体，其进气口与发动机增压器的排气口相固连；

一前级催化器壳体，其进气口与所述歧管壳体的出气口相固连；

一颗粒捕捉器壳体，其出气口与变速箱壳体进气口相连接；以及

一连接壳体，其一端与所述前级催化器壳体的出气口相连接而其另一端与所述颗粒捕捉器壳体进气口相连接，将前级催化器壳体和颗粒捕捉器壳体连为一体，用于缩短所述发动机与所述变速箱壳体的距离；

其中，前级催化器壳体紧固方向和颗粒捕捉器壳体紧固方向的夹角为钝角，以便于安装。

本发明所述的皮卡车耦合式催化器还包括压差管路，所述压差管路包括与所述颗粒捕捉器壳体进口相连通的进气硬管和与颗粒捕捉壳体出口相连通的出气硬管。

所述前级催化器壳体上设置有第一支架，所述颗粒捕捉器壳体上设置有第二支架，所述进气硬管和出气硬管上部通过所述第一支架竖直架设在颗粒捕捉器壳体的上方，进气硬管的进气端固连在所述第二支架上。

所述歧管壳体的进气口设置有连接法兰ⅰ，歧管壳体通过所述连接法兰ⅰ与所述增压器的排气法兰固定连接；所述颗粒捕捉器壳体的出气口处设置有连接法兰ⅱ，颗粒捕捉器壳体通过所述连接法兰ⅱ与所述变速箱壳体固定连接。

所述前级催化器壳体的紧固方向为整车x向偏z向13°，颗粒捕捉器壳体的紧固方向为整车y向偏z向27.5°，前级催化器壳体紧固方向和颗粒捕捉器壳体紧固方向的夹角为115°。

所述前级催化器壳体与所述歧管壳体的进气口的距离为162mm，所述颗粒捕捉器壳体与前级催化器壳体出气口的距离为148mm。

所述歧管壳体上套装有第一隔热罩，所述前级催化器壳体上套装有第二隔热罩，所述颗粒捕捉器壳体上套装有第三隔热罩，用于减少热量损失。

所述歧管壳体上设置有前氧传感器座，所述连接壳体上设置有后氧传感器座和温度传感器座。

前级催化器是利用催化剂将汽车尾气中的有害物质氧化成co2、h2o，将尾气中的氮氧化物还原成n2，进入前级催化器的尾气温度越高，有害物质的转化率就越高。颗粒捕捉器利用多孔介质载体捕捉尾气中的微粒，再通过对微粒氧化使多孔介质载体再生，进入颗粒捕捉器内的尾气温度越高，微粒净化率就越高。

本发明优点在于将前级催化器壳体、颗粒捕捉器壳体和压差管路集成在一起，结构紧凑，不仅节约安装空间，还大大缩短了增压器排气口与前级催化器壳体的距离，以及前级催化器壳体出气口与颗粒捕捉器壳体进气口的距离，大大减少尾气热量损失，提高了前级催化器壳体内有害物质的转化率（可达到96%以上）和颗粒捕捉器的微粒净化率，尾气净化效果好。

本发明前级催化器壳体紧固方向与颗粒捕捉器壳体的紧固方向的夹角为大于90°的钝角，便于安装和紧固，提高了装配效率。

本发明压差管路的出气硬管和进气硬管中上部均竖直架设在颗粒捕捉器壳体的上方，完全避免传统分体式结构因安装控制限制而引起的u形折弯或s形折弯，进一步避免积水结冰，提高压差传感器的检测结果的可靠性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是本发明的轴侧图。

具体实施方式

本发明以皮卡车车身长度方向为整车x向，以皮卡车宽度方向为整车y向，以高度方向为整车z向，以发动机质心位置为零点。下面结合具体实施方式对本发明作出更加详细的说明。

如图1-3所示，本发明所述的皮卡车耦合式催化器，包括

一歧管壳体1，其进气口设置有连接法兰ⅰ，歧管壳体1通过连接法兰ⅰ与发动机增压器的排气口相固连；

一前级催化器壳体2，其进气口与所述歧管壳体1的出气口焊接为一体；

一颗粒捕捉器壳体3，其出气口处设置有连接法兰ⅱ，颗粒捕捉器壳体3通过所述连接法兰ⅱ与所述变速箱壳体的进气口相固连，变速箱壳体固定在颗粒捕捉器壳体3上的固定架11上，固定架11上间隔开设有第一安装孔12和第二安装孔13，通过穿设在两个安装孔内的螺栓将变速箱壳体固定在颗粒捕捉器壳体上；

一连接壳体4，其一端与所述前级催化器壳体2的出气口相连接而其另一端与所述颗粒捕捉器壳体3进气口相连接，将前级催化器壳体2和颗粒捕捉器壳体3连为一体，用于缩短所述增压器排气口与所述变速箱壳体的进气口之间的距离；

以及压差管路，其包括与所述颗粒捕捉器壳体3进口相连通的进气硬管5.1和与颗粒捕捉壳体出口相连通的出气硬管5.2；

其中，前级催化器壳体2紧固方向和颗粒捕捉器壳体3紧固方向的夹角为钝角，以便于紧固安装。

如图1-3所示，前级催化器壳体2上设置有第一支架6.1，颗粒捕捉器壳体3上设置有第二支架6.2，进气硬管5.1和出气硬管5.2上部通过所述第一支架6.1（进气硬管5.1和出气硬管5.2通过夹片14和螺栓a、螺栓b固定在第一支架6.1上）竖直架设在颗粒捕捉器壳体3的上方，进气硬管5.1的进气端通过夹片和螺栓c固定在第二支架6.2上。由于进气硬管5.1和出气硬管5.2在颗粒捕捉器上方竖直向上，并无u形凹陷，不仅能够有效避免积水结冰现象，还能够防止因颗粒捕捉器壳体3温度较高而烫坏压差管路中的传感器连接软管，安全性高。

如图1-3所示，前级催化器壳体2的紧固方向为整车x向偏z向13°，颗粒捕捉器壳体3的紧固方向为整车y向偏z向27.5°，即前级催化器壳体2紧固方向和颗粒捕捉器壳体3紧固方向的夹角为115°，该夹角为大于90°的钝角，降低了安装难度。

如图1-3所示，歧管壳体1上套装有第一隔热罩7.1，所述前级催化器壳体2上套装有第二隔热罩7.2，所述颗粒捕捉器壳体3上套装有第三隔热罩7.3，不仅可以减少尾气热量损失，还能够避免因壳体温度过高而导致的安全隐患；

如图1所示，前级催化器壳体2与歧管壳体1的进气口q1（即连接法兰ⅰ的连接面）的距离为162mm，即前级催化器壳体2与增压器排气口的间距为162mm，缩短了其与增压器排气口的间距，降低了热量损失，提高了废气的净化率。当发送机冷启动时，由于前级催化器壳体2与增压器排气口的距离小、热量损失少，不仅能够降低油耗，还能保证进入前级催化器壳体2内的废气快速达到起燃温度，将前级催化器壳体2内废气的净化率提高至96%以上，减少有害物质的排放量；

如图1所示，颗粒捕捉器壳体3的进气口与前级催化器壳体2出气口q2的距离为148mm，大大缩短了颗粒捕捉器壳体3与前级催化器壳体2的间距，能量损失少，确保由钎剂催化器壳体出气口出来的尾气以较高温度进入颗粒捕捉器壳体3内，使得颗粒捕捉器壳体3内的多孔介质载体能够快速再生，进而提高尾气的净化率，进一步降低对驾驶性能和油耗的影响。

如图3所示，歧管壳体1上设置有前氧传感器座8，所述连接壳体4上设置有后氧传感器座9和温度传感器座10，为前氧传感器、后氧传感器和用于检测颗粒捕捉器壳体3内气体温度的温度传感器提供安装工作，结构紧凑。

实际加工时，本发明所述皮卡车耦合式催化器的各结构的坐标系见表1。

表1本发明皮卡车耦合式催化器各结构的安装坐标系（单位：mm）

实际安装时，将变速箱壳体固定在固定架11上，将颗粒捕捉器壳体3的出气口与变速箱壳体相固连，将歧管壳体1进气口处的连接法兰ⅰ与增压器的排气口固定连接，将进气硬管5.1和出气硬管5.2上部固定在第一支架6.1上，将出气硬管5.2的进气端固定在第二支架6.2上，完成本发明耦合式催化器的安装作业，降低了安装难度。