本實用新型涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種縱置的渦輪增壓發(fā)動機三元催化器總成的結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著國家排放法規(guī)的不斷加嚴，渦輪增壓技術(shù)在汽油機上的應(yīng)用越來越廣泛，究其原因是渦輪增壓器能增加發(fā)動機進氣空氣充量，提高發(fā)動機功率，改善燃油經(jīng)濟性，改善發(fā)動機的排放。與自然吸氣發(fā)動機相比，增壓發(fā)動機的排氣溫度、排氣流量以及排氣壓力都有明顯的上升，渦輪增壓器的出口排溫已經(jīng)達到900℃以上。由于部分車型發(fā)動機采用縱置結(jié)構(gòu)的布置形式，發(fā)動機Y向(X向為轎車的長度方向，Y向水平垂直于X向)兩側(cè)被車寬度所限制，若三元催化器的布置靠近發(fā)動機太近，發(fā)動機線束或傳感器接頭容易被高溫烤壞；若催化器的布置離發(fā)動機太遠，排氣系統(tǒng)(排氣歧管、增壓器和三元催化器)的系統(tǒng)模態(tài)不足而導(dǎo)致法蘭連接面漏氣或支架斷裂，這就對三元催化器的布置和結(jié)構(gòu)提出了挑戰(zhàn)。

目前，廣泛使用的縱置發(fā)動機的渦輪增壓發(fā)動機三元催化器(見圖1和2)通常是由以下幾項組成：1、不銹鋼進氣法蘭及出氣法蘭，法蘭的密封件(為避免壓壞)采用平墊片；2、外面采用隔熱罩隔熱的單層不銹鋼進氣端錐或鑄件進氣端錐結(jié)構(gòu)，外面采用隔熱罩；3、內(nèi)部由襯墊保護載體并起隔熱效果的筒體；4、單層不銹鋼出氣端錐及出氣管，出氣管布置支架固定至發(fā)動機本體。這種形式的三元催化器載體小，觸媒面積不足，系統(tǒng)模態(tài)偏低導(dǎo)致自身的耐久性能差，密封性能和隔熱性能不足導(dǎo)致周邊零件熱管理風險高等缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的問題是縱置增壓發(fā)動機三元催化器存在布置困難、系統(tǒng)模態(tài)低且熱保護性能差的技術(shù)問題，提供一種系統(tǒng)布置合理、系統(tǒng)模態(tài)高、密封和隔熱性能優(yōu)良的縱置增壓發(fā)動機三元催化器總成。

本實用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：

本實用新型提供一種縱置增壓發(fā)動機三元催化器總成，其特點在于，其包括一進氣法蘭、一進氣端錐、一封裝筒體、一出氣端錐、一出氣管和一出氣法蘭，該進氣端錐的一端與該進氣法蘭相焊接、另一端與該封裝筒體的一端相焊接，該出氣端錐的一端與該封裝筒體的另一端相連接、另一端與該出氣管的一端相連接，該出氣管的另一端連接有該出氣法蘭；

該進氣法蘭上開設(shè)有凹槽，該凹槽內(nèi)纏繞有石墨墊圈，該封裝筒體的表面焊接有第一固定支架，該出氣管的表面焊接有第二固定支架，該第一固定支架上固定有第一轉(zhuǎn)接支架，該第二固定支架上固定有第二轉(zhuǎn)接支架。

較佳地，該第一固定支架焊接于該封裝筒體的表面中段位置處，該第二固定支架焊接于該出氣管的表面中段位置處。

較佳地，該進氣法蘭的厚度≥10mm。

較佳地，該進氣端錐包括進氣內(nèi)層端錐和進氣外層端錐，該進氣內(nèi)層端錐和該進氣外層端錐間夾設(shè)有隔熱棉。

較佳地，該進氣內(nèi)層端錐和該進氣外層端錐均采用不銹鋼。

較佳地，該封裝筒體由內(nèi)至外依次為陶瓷載體、襯墊和筒體，該陶瓷載體上涂有催化劑涂層。

較佳地，該出氣端錐包括出氣內(nèi)層端錐和出氣外層端錐，該出氣內(nèi)層端錐和該出氣外層端錐間夾設(shè)有隔熱棉。

較佳地，該出氣內(nèi)層端錐和該出氣外層端錐均采用不銹鋼。

在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本實用新型各較佳實例。

本實用新型的積極進步效果在于：

本實用新型采用纏繞石墨墊圈配合進氣法蘭的凹槽的密封結(jié)構(gòu)，充分利用石墨材料優(yōu)異的密封性能、突出的熱穩(wěn)定性和耐多種化學(xué)介質(zhì)的腐蝕性能，有效的保證了增壓器出氣法蘭和三元催化器進氣法蘭連接的密封性，采用纏繞石墨墊圈代替?zhèn)鹘y(tǒng)硬質(zhì)的平墊提高彈性密封性能。

本實用新型采用雙層不銹鋼且內(nèi)部增加隔熱棉的進出氣端錐結(jié)構(gòu)，有效的減少了高溫排氣與外界的熱交換，即保證了催化劑起燃需要的高溫，又降低了周邊非金屬零件的熱管理風險。

本實用新型在封裝筒體和出氣管的表面布置固定支架，并設(shè)計與之配合的轉(zhuǎn)接支架，保證了安裝的可行性，使得縱置情況下的主要晃動自由度得到進一步固定，也使催化器系統(tǒng)模態(tài)提升至安全區(qū)間，即≥220HZ，此外，轉(zhuǎn)接支架可增加催化器與發(fā)動機本體的距離，避免了發(fā)動機線束或傳感器接頭等非金屬附件高溫烤化，降低制作過程中的焊接變形；轉(zhuǎn)接支架安裝，在節(jié)省空間的基礎(chǔ)上，也進一步保證了出氣管與高溫件之間的距離，減少縱置總成運行中的晃動擴大的趨勢，配合纏繞石墨墊圈，可以進一步減少密封結(jié)構(gòu)破壞導(dǎo)致的密封失效。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有縱置增壓發(fā)動機三元催化器示意主視圖。

圖2為現(xiàn)有縱置增壓發(fā)動機三元催化器示意側(cè)視圖。

圖3為本實用新型較佳實施例的縱置增壓發(fā)動機三元催化器總成布置圖1。

圖4為本實用新型較佳實施例的縱置增壓發(fā)動機三元催化器總成布置圖2。

圖5為本實用新型較佳實施例的縱置增壓發(fā)動機三元催化器總成示意圖。

圖6為本實用新型較佳實施例的縱置增壓發(fā)動機三元催化器總成剖視圖。

圖7為本實用新型較佳實施例的進氣法蘭及進氣端錐局部剖視圖。

圖8為本實用新型較佳實施例的第一固定支架示意圖。

圖9為本實用新型較佳實施例的第二固定支架示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實施例的縱置發(fā)動機的曲軸軸線與整車X軸方向平行，發(fā)動機縱向布置在前艙內(nèi)，三元催化器靠近前艙左側(cè)的車身。結(jié)合圖3和4，其中，圖3是本實用新型的三元催化器的正面裝配示意圖，從整車正面觀察得到，圖4是本實用新型的三元催化器的側(cè)面裝配示意圖，即從整車側(cè)面向后觀察得到，圖中示出了三元催化器總成20與渦輪增壓器30、發(fā)動機40連接的布置結(jié)構(gòu)。

如圖5-9所示，縱置增壓發(fā)動機三元催化器總成包括一進氣法蘭1、一進氣端錐2、一封裝筒體3、一出氣端錐4、一出氣管5和一出氣法蘭6，該進氣端錐2的一端與該進氣法蘭1相焊接、另一端與該封裝筒體3的一端相焊接，該出氣端錐4的一端與該封裝筒體3的另一端相連接、另一端與該出氣管5的一端相連接，該出氣管5的另一端連接有該出氣法蘭6。

該進氣法蘭1上開設(shè)有凹槽，該凹槽內(nèi)纏繞有石墨墊圈11，其中，石墨的耐溫等級≥600℃，進氣法蘭1的厚度≥10mm，材料為430或304不銹鋼，與常規(guī)的平墊片法蘭密封結(jié)構(gòu)相比，具有更好的密封性和熱穩(wěn)定性。

該進氣端錐2包括進氣內(nèi)層端錐12和進氣外層端錐14，該進氣內(nèi)層端錐12和該進氣外層端錐14間夾設(shè)有隔熱棉13，該進氣內(nèi)層端錐12和該進氣外層端錐14均采用不銹鋼。進氣端錐2的隔熱保溫的設(shè)計結(jié)構(gòu)，有效的減少了高溫排氣與外界的熱交換，即縮短了催化劑到達起燃溫度的時間，又降低了周邊非金屬零件的熱管理風險。

該封裝筒體3由內(nèi)至外依次為陶瓷載體、襯墊和筒體，該陶瓷載體上涂有催化劑涂層。

該封裝筒體3的表面中段位置處焊接有第一固定支架7(見圖8)，該出氣管5的表面中段位置處焊接有第二固定支架8(見圖9)，該第一固定支架7上固定有第一轉(zhuǎn)接支架9，該第二固定支架8上固定有第二轉(zhuǎn)接支架10，第一轉(zhuǎn)接支架9和第二轉(zhuǎn)接支架10為三元催化器總成安裝的支撐點，同時也使三元催化器總成與發(fā)動機本體的距離≥50mm。

該出氣端錐4包括出氣內(nèi)層端錐和出氣外層端錐，該出氣內(nèi)層端錐和該出氣外層端錐間夾設(shè)有隔熱棉，該出氣內(nèi)層端錐和該出氣外層端錐均采用不銹鋼。

本實例的具體工作過程：

將第一轉(zhuǎn)接支架9和第二轉(zhuǎn)接支架10安裝至發(fā)動機缸蓋和支架，用螺栓固定；將該三元催化器總成的進氣法蘭1的孔與增壓器的螺栓配合，并用螺母固定；該三元催化器總成的第一固定支架7和第二固定支架8分別與第一轉(zhuǎn)接支架9和第二轉(zhuǎn)接支架10配合安裝，第一轉(zhuǎn)接支架9和第二轉(zhuǎn)接支架10設(shè)有焊接螺母，固定支架和轉(zhuǎn)接支架之間用螺栓固定。

雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，這些僅是舉例說明，本實用新型的保護范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實用新型的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護范圍。