预热型催化式转化器的焊接结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种预热型催化式转化器(warm-up catalytic converter，WCC)的焊接结构，特别涉及一种WCC的焊接结构，其中WCC的前锥(front cone)焊接到涡轮壳体的凸缘。
【背景技术】
[0002]车辆的预热型催化式转化器(WCC)净化从车辆发动机排出的废气，其具有焊接到祸轮壳体的入口部(inlet port1n) ο
[0003]如图1和图3所示，涡轮壳体的凸缘101被焊接在WCC的前锥102及102’的入口部，使得从涡轮增压器的涡轮排出的废气进入到WCC。
[0004]用于将前锥102和102’焊接到凸缘101的方法能够分为如图1和图2所示的内周焊接方法以及如图3和图4所示的外周焊接方法。
[0005]所述内周焊接方法通过将前锥102的入口部插入到凸缘101上形成的通孔中并在通孔内将前锥102焊接到凸缘101，来将前锥102固定到凸缘101。内周焊接方法在凸缘101与前锥102的外周面之间的间隔Gl狭窄从而焊接工具不能够进入所述间隔时使用。因此，排气系统能够被最小化。由于排气系统的小尺寸，提高了动态刚度(dynamic stiffness)，改善了噪声，振动，和声振粗糙度(NVH rnoise，vibrat1n, and harness)并缩短了排气通道，由此催化剂在早期就能被活化。然而，由于焊接部103被直接暴露在高温废气中，收缩与膨胀应力会作用于凸缘101，这就导致了对抗热疲劳的耐久性的下降。
[0006]在外周焊接方法中，前锥102’的入口部被插入到凸缘101的通孔中，并在前锥102’的外周面与凸缘101相会处进行焊接。由于焊接部103形成于排气通道的外侧，外周焊接方法能够降低暴露温度并分散收缩与膨胀应力，但由于增加了排气通道以及前锥102’的尺寸导致催化剂容量降低和动态刚度以及NVH恶化。
【发明内容】
[0007]本发明一方面提供一种车辆的WCC的焊接结构，其通过在凸缘与前锥的焊接部面接触的状态下将催化式转化器的前锥焊接到涡轮壳体的凸缘，能够分散焊接部的应力集中并且增加对抗热疲劳的耐久性。
[0008]本发明另一方面提供一种车辆的WCC的焊接结构，其通过使前锥的内周中的前锥的焊接部的厚度比凸缘的主体的厚度薄，能够改善焊接性。
[0009]本发明又一方面提供一种车辆的WCC的焊接结构，其由于前锥的焊接部形成在从凸缘延伸的部分的后部，而能够最小化在高温废气中的暴露。
[0010]本发明的其他目的和优点能够通过下文的描述来理解，并参考本发明的实施例，这些其他目的和优点将变得显而易见。此外，对本发明所属领域的技术人员显而易见的是，本发明的目的和优点能够通过权利要求的装置及其组合来实现。
[0011]根据本发明的实施例，一种车辆的预热型催化式转化器(WCC:warm-up catalyticconverter)的焊接结构，包括:连接到所述WCC的前锥的祸轮壳体的凸缘，所述WCC减少从发动机排出的废气；形成在所述凸缘中的通孔，废气从所述通孔流过；以及延伸部，其在废气从所述通孔流过的方向上延伸，所述延伸部形成在所述凸缘并与所述前锥面接触，其中所述前锥被焊接到所述延伸部以连接所述凸缘与所述前锥。
[0012]所述延伸部可以包括从所述通孔延伸并与所述前锥的内周面接触的内周延伸部。所述内周延伸部可以被焊接到所述前锥。
[0013]所述内周延伸部的端部可以被焊接到所述前锥的内周面。
[0014]所述前锥的外周面的端部可以被焊接到所述凸缘。
[0015]所述内周延伸部的厚度可以比所述凸缘的厚度薄。
[0016]所述延伸部还可以包括从所述通孔延伸并与所述前锥的外周面接触的外周延伸部。所述外周延伸部被焊接到所述前锥。
[0017]所述外周延伸部的端部可以被焊接到所述前锥的外周面。
[0018]所述外周延伸部的厚度可以比所述凸缘的厚度薄。
[0019]所述前锥可以由不锈钢材料形成。
【附图说明】
[0020]图1为利用现有技术的内周焊接方法使涡轮壳体的凸缘与WCC的前锥相互焊接的WCC的立体图。
[0021]图2为图1的A部分的局部放大图。
[0022]图3为利用现有技术的外周焊接方法使涡轮壳体的凸缘与WCC的前锥相互焊接的WCC的立体图。
[0023]图4为图3的B部分的局部放大图。
[0024]图5为根据本发明的一个示例性实施例将涡轮壳体的凸缘与WCC的前锥相互焊接的WCC的入口部的焊接结构的截面图。
[0025]图6和图7为图5的C部分的局部放大图，其中图6是示出废气的流动方向的截面图，以及图7是应力分布的截面图。
[0026]图8为根据本发明另一个示例性实施例将涡轮壳体的凸缘与WCC的前锥相互焊接的WCC的入口部的焊接结构的截面图。
[0027]图9和图10为图8的D部分的局部放大图，其中图9是示出废气的流动方向的截面图，以及图10是应力分布的截面图。
【具体实施方式】
[0028]以下，将结合附图对本发明的示例性实施例的车辆的WCC的焊接结构进行详细的描述。
[0029]如图5到图7所示，在本发明的示例性实施例的车辆的WCC的入口部的焊接结构中，凸缘11被安装到涡轮壳体10并且连接到WCC的前锥12，其减少从发动机排出的废气。通孔Ilc形成在凸缘11中使得废气从中流过。延伸部在形成有凸缘11的通孔Ilc处在废气流动的方向上延伸，并与被焊接到所述延伸部以连接凸缘11和前锥12的前锥12面接触。
[0030]通孔Ilc是形成在凸缘11中的用于排出从涡轮壳体侧经其排出的废气的通道。内周延伸部IIa在废气从通孔Ilc流动的方向上，即在前锥12的连接方向上延伸。内周延伸部Ila在废气从凸缘11的通孔Ilc流动的方向上，即以预定义长度向前锥12延伸，并且接触前锥12的内周面，即内周。
[0031]前锥12被插入到内周延伸部Ila的外侧，因此，凸缘11与前锥12以内周延伸部Ila的延伸长度相互重叠。