專利名稱：廢氣污染控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種引擎的廢氣污染控制裝置，其中，一催化劑載體設(shè)置在一筒體內(nèi)，該筒體包括一個(gè)圓錐部分和一個(gè)圓柱部分，該圓錐部分具有一個(gè)連接到一連接到排氣管的連接管的小直徑以從引擎導(dǎo)引廢氣，該圓柱部分連接到所述圓錐部分的大直徑端；所述催化劑載體具有直徑大于所述連接管外徑的圓形外表面；該催化劑載體的上游端對(duì)著所述連接管的下游端，其中盛放催化劑載體的圓柱形催化劑箱體被放置在所述圓柱部分內(nèi)；所述催化劑箱體由所述圓柱部分通過(guò)一個(gè)支撐件支撐。
這種類型的廢氣污染控制裝置已被公知，例如，在特許公開(kāi)號(hào)為昭55-135118的日本實(shí)用新型中披露，其中連接到一排氣管的連接管的下游端連接到一箱體的圓錐部分的小直徑端。進(jìn)一步，在特許公開(kāi)號(hào)為平4-87323的日本實(shí)用新型中已經(jīng)披露了廢氣污染控制裝置在催化劑箱體的保持固定結(jié)構(gòu)內(nèi)的這一特征。
順便說(shuō)一下，在一個(gè)安裝在摩托車或類似物內(nèi)的具有小位移的引擎內(nèi)，為了將由催化劑載體承載的催化劑的溫度迅速升高到其活化溫度，使得引擎和催化劑載體之間的距離盡可能短是有效的。在上述的廢氣污染控制裝置中，如果引擎和催化劑載體之間的距離盡可能地短，則排氣管和連接管的軸向距離就變得比較短?？墒?，由于排氣管和連接管的軸向距離變短，在引擎的低速旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)其輸出扭矩就減小，所以，排氣管和連接管的軸向距離設(shè)置得比較長(zhǎng)是所希望的。為了解決這種麻煩，可以考慮將筒體的圓錐部分的敞開(kāi)角度做大，以代替延長(zhǎng)排氣管和連接管的軸向距離而縮短引擎和催化劑載體之間的距離，在這種情況下，由于排氣管的下游端接近催化劑載體的上游端并且所述圓錐部分的體積被減小，所以當(dāng)引擎高負(fù)荷工作時(shí)催化劑載體的通風(fēng)阻力被劣化。
考慮到前述的問(wèn)題設(shè)計(jì)了本發(fā)明，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供了一種引擎的廢氣污染控制裝置，該裝置能夠在一個(gè)初級(jí)階段將催化劑的溫度升高，同時(shí)避免在發(fā)動(dòng)機(jī)的低速旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)減小引擎的輸出扭矩，并且也能夠在引擎高負(fù)荷工作時(shí)避免催化劑載體通風(fēng)阻力的劣化。
日本實(shí)用新型平4-87323中公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)廢氣污染控制裝置存在許多問(wèn)題。由于催化劑箱體沿長(zhǎng)度方向的兩端由一個(gè)筒體的圓柱部分通過(guò)一些相應(yīng)的支撐件支撐，所以需要提供用于在所述圓柱部分內(nèi)支撐催化劑箱體的兩個(gè)支撐件，由此就增加了這些件的數(shù)量，進(jìn)一步，在所述催化劑箱體和圓柱部分之間的熱傳遞面積變得相對(duì)較大，因此催化劑易受外界溫度的影響。
考慮到前述問(wèn)題，本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供了一種引擎的廢氣污染控制裝置，該裝置能夠由一個(gè)筒體的圓柱部分支撐一個(gè)催化劑箱體，同時(shí)防止催化劑受外界溫度的影響。
為了達(dá)到上述第一個(gè)目的，按照本發(fā)明方案1所述的發(fā)明，提供了一種引擎的廢氣污染控制裝置，其中用于安裝催化劑載體的一個(gè)圓柱形催化劑箱體設(shè)置在一筒體內(nèi)，該筒體包括一個(gè)圓錐部分和一個(gè)圓柱部分，該圓錐部分具有一個(gè)連接到一連接到排氣管的連接管的小直徑端以從引擎導(dǎo)引廢氣，該圓柱部分連接到所述圓錐部分的大直徑端；所述催化劑箱體由所述圓柱部分通過(guò)一個(gè)支撐件支撐；所述催化劑載體具有直徑大于所述連接管外徑的圓形外表面；該催化劑載體的上游端對(duì)著所述連接管的下游端，該廢氣污染控制裝置的特征在于，所述連接管的下游端從所述圓錐部分的小直徑端進(jìn)入到所述筒體內(nèi)的一個(gè)位置，在該位置所述連接管的下游端對(duì)著所述催化劑載體的上游端，并且在它們之間留有一定間隙。
就這種形狀構(gòu)造，即使使引擎和所述催化劑載體之間的距離盡可能短，以便迅速將催化劑的溫度升高到其活化溫度，也能夠在不加大圓錐部分敞開(kāi)角度的情況下消除對(duì)縮短排氣管和連接管的軸向距離的需要，因此，在引擎的一個(gè)低速旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)可以防止其輸出扭矩的減小，并且也可以通過(guò)使得圓錐部分的體積相對(duì)比較大并且在引擎E高負(fù)荷工作時(shí)利用該圓錐部分作為一個(gè)緩沖室來(lái)防止對(duì)催化劑載體通風(fēng)阻力的損壞。
按照本發(fā)明方案2所述的本發(fā)明，除了方案1描述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)外，至少所述連接管下游端的內(nèi)徑被設(shè)置成小于所述排氣管的內(nèi)徑。就這種結(jié)構(gòu)，由于廢氣從連接管流到所述催化劑載體的中心部分，所以隨著引擎的啟動(dòng)可以迅速將催化劑載體中心部分承載的催化劑的溫度升高到其活化溫度。
為了達(dá)到上述的第二個(gè)目的，按照本發(fā)明方案3所述的本發(fā)明，提供了一種引擎的廢氣污染控制裝置，其中用于安裝催化劑載體的一個(gè)圓柱形催化劑箱體設(shè)置在一筒體內(nèi)，該筒體包括一個(gè)圓錐部分和一個(gè)圓柱部分，該圓錐部分具有一個(gè)連接到一連接到排氣管的連接管的小直徑端以從引擎導(dǎo)引廢氣，該圓柱部分連接到所述圓錐部分的大直徑端；所述催化劑箱體由所述圓柱部分通過(guò)一個(gè)支撐件支撐；所述催化劑載體具有直徑大于所述連接管外徑的圓形外表面；該催化劑載體的上游端對(duì)著所述連接管的下游端，該廢氣污染控制裝置的特征在于，所述支撐件包括一個(gè)相對(duì)可滑動(dòng)地安裝在一個(gè)部分上的支撐圓柱體，該部分沿長(zhǎng)度方向從所述催化劑箱體的一端延伸到其一個(gè)中間點(diǎn)，并且該支撐圓柱體的一端固定在所述催化劑箱體的一端上；并且一個(gè)凸緣從所述支撐圓柱體的另一端徑向向外伸出；所述凸緣的外周邊被固定到筒體圓柱部分的內(nèi)表面。
就這種結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，由于所述催化劑箱體的一端被固定到所述支撐件的支撐圓柱體的一端，所述的支撐件固定到所述筒體的圓柱部分和沿長(zhǎng)度方向從催化劑箱體一端延伸到一個(gè)中間點(diǎn)的部分上，所述催化劑箱體可相對(duì)滑動(dòng)地安裝在所述支撐圓柱內(nèi)，所以可以將催化劑箱體支撐在所述筒體的圓柱部分內(nèi)，同時(shí)借助單獨(dú)一個(gè)支撐件允許催化劑箱體由于其熱膨脹而變形。因?yàn)樗鲋渭怀尚螢橐粋€(gè)簡(jiǎn)單的形狀就可以減少其另部件的數(shù)量，從而降低其制造成本。由于所述凸緣的外周邊在與沿催化劑箱體的長(zhǎng)度方向的一個(gè)中間部分對(duì)應(yīng)的位置從支撐圓柱體的另一端徑向向外凸出并且固定到所述筒體的圓柱部分上，所以所述支撐件在靠近每一個(gè)催化劑載體和催化劑箱體的重心位置被固定到所述圓柱部分上，以便能夠消除至少由于催化劑載體和催化劑箱體的振動(dòng)而施加在所述支撐件上的應(yīng)力的影響。進(jìn)一步，由于在筒體的圓柱部分和催化劑箱體之間的熱傳遞通道的熱傳遞面積小于在現(xiàn)有技術(shù)中采用許多支撐件的裝置的面積，所以，可防止催化劑受外部溫度的影響，特別地，由催化劑箱體的一部分(未配合到所述支撐件的支撐圓柱體的部分)承載的催化劑的一部分可被更有效地防止受外部溫度的影響。結(jié)果，可以進(jìn)一步穩(wěn)定催化劑的溫度。
按照本發(fā)明方案4所述的本發(fā)明，除了方案3所述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)外，所述筒體的內(nèi)部沿軸向被分成許多擴(kuò)張室以形成一個(gè)消聲器，并且所述催化劑載體的上游端對(duì)著的擴(kuò)張室與催化劑載體下游端對(duì)著的擴(kuò)張室由所述凸緣分隔開(kāi)。就這種結(jié)構(gòu)，由于為廢氣污染控制裝置和消聲器共同提供了所述的筒體并且所述廢氣污染控制裝置構(gòu)成了消聲器的一部分，所以能夠減少消聲器部件的數(shù)量和消聲器的尺寸和重量。
下面將參考附圖描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。


圖1是一個(gè)摩托車的右視圖；圖2是一個(gè)廢氣污染控制裝置和一個(gè)消聲器的縱向截面視圖；圖3是圖2中一個(gè)主要部分的放大圖；圖4是沿圖3中剖面線4-4剖開(kāi)的剖面圖；圖5表示根據(jù)一連接管的節(jié)流比例的變化，在催化劑載體中心部分的載體的溫度變化曲線。
參看圖1，脊梁式摩托車的車身骨架F包括一個(gè)由鋼管制成的向后并向下傾斜的脊梁5和一個(gè)由鋼板制成的焊接到該脊梁5后端的后車架6。可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐前輪WF的一個(gè)前叉8被一個(gè)在所述脊梁5的前端提供的頂端管7可操縱并可旋轉(zhuǎn)地支撐。可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐一個(gè)后輪WR的后叉10由所述后車架6可旋轉(zhuǎn)地支撐。在后叉10和后車架6之間提供一個(gè)后減震器11。一個(gè)鞍形座12安裝在所述后車架6的上表面。一油箱13被放置在后車架6內(nèi)并直接位于所述鞍形座12的下方。引擎E的一個(gè)曲軸箱14安裝在所述后車架6的前端，并位于后車架6前端與脊梁5之間的連接部分的下方。
一個(gè)空氣過(guò)濾器15安裝在所述脊梁5的前端。該空氣過(guò)濾器15被連接到一個(gè)進(jìn)氣口(未示出)、一節(jié)氣門段和一進(jìn)氣管19，該進(jìn)氣口通過(guò)一根喇叭形管17被提供在引擎E的一個(gè)汽缸蓋16內(nèi)。將燃油噴射到所述進(jìn)氣口的一個(gè)燃油噴射閥20安裝在所述進(jìn)氣管19的中間部分。
從所述引擎E導(dǎo)引廢氣的一排氣管21的上游端被連接到在所述汽缸蓋16的較下部提供的一個(gè)排氣口。所述排氣管21的下游端被連接到一個(gè)通常被提供在一個(gè)廢氣污染控制裝置22上的筒24和一個(gè)被設(shè)置在車架F后部分右側(cè)的消聲器23上。
參看圖2和圖3，筒24包括圓柱部分25、圓錐部分26和端壁27，所述圓錐部分26帶有一個(gè)與所述圓柱部分25的一端同軸連接的大直徑端，所述端壁27被固定在所述圓柱部分25的另一端。廢氣污染控制裝置22帶有一催化劑載體28并被放置在所述筒24內(nèi)靠近其一端的位置，且該催化劑載體28與圓柱部分25同軸設(shè)置。
特別參看圖4，所述催化劑載體28被成形為一個(gè)蜂窩狀圓柱體，該蜂窩狀圓柱體帶有一個(gè)圓形外表面并與所述筒24同軸延伸。更具體地說(shuō)，所述催化劑載體28是通過(guò)將一塊平板29和一塊波紋狀板30相互重疊在一起并成螺旋形將其纏繞而制成的，所述每一塊板均是由不銹鋼制成。催化劑(未示出)由催化劑載體28支撐。
所述催化劑載體28被放置在一個(gè)箱體31內(nèi)，該箱體由與制成催化劑載體28的材料相同的材料制成，特別是由不銹鋼制成。更具體地說(shuō)，催化劑箱體31被成形為比催化劑載體28的形狀更長(zhǎng)的圓柱體形狀。將該催化劑載體28配合在箱體31內(nèi)，其兩端從箱體31的兩端向內(nèi)設(shè)置。在這樣一種配合狀態(tài)，所述催化劑載體28被焊接到所述催化劑箱體上。催化劑箱體31同心地設(shè)置在圓柱部分25內(nèi)，其沿長(zhǎng)度方向的一端伸進(jìn)所述圓錐體26內(nèi)，該箱體31借助一個(gè)支撐件32被支撐在所述圓柱部分25內(nèi)。
所述支撐件32包括一個(gè)支撐圓柱體32a、一個(gè)凸緣32b和一個(gè)安裝圓柱體32c，它們相互之間整體而成。支撐圓柱體32a可相對(duì)滑動(dòng)地安裝在該催化劑箱體31的一部分內(nèi)，其沿長(zhǎng)度方向從箱體的一端延伸到中間。凸緣部分32b從所述支撐圓柱體32a的另一端徑向向外伸出。安裝圓柱體32c延伸到所述凸緣32b的外周邊并且被安裝配合在所述圓柱部分25的內(nèi)表面。所述支撐件32由與制成催化劑載體28和催化劑箱體31的材料相同的材料制成，一般由不銹鋼制成。
支撐圓柱體32a的一端固定地焊接在所述催化劑箱體31的一端。在這種情況下，通過(guò)將支撐圓柱體32a的一端焊接到從催化劑載體28的一端伸出的催化劑箱體31的一端，就會(huì)盡可能避免焊接時(shí)施加到由催化劑載體28支撐的催化劑上的熱效應(yīng)。所述安裝圓柱體32c即凸緣32b的外周邊被固定地焊接在所述筒體24的圓柱部分25的內(nèi)表面。
另外，如果廢氣的溫度相對(duì)高，則可能需要將在支撐圓柱體32a的一端和催化劑箱體31的一端之間的固定焊接部分設(shè)置在如在本實(shí)施例中所描述的上游側(cè)；可是，如果廢氣的溫度相對(duì)低，特別地，稍高于所述催化劑的活化溫度，則可能需要將所述固定焊接部分設(shè)置在下游側(cè)。更具體地說(shuō)，當(dāng)隨著引擎E的啟動(dòng)從引擎E排放的廢氣從上游側(cè)到下游側(cè)流入催化劑載體28時(shí)，通過(guò)當(dāng)催化劑的溫度達(dá)到其活化溫度時(shí)而產(chǎn)生的催化反應(yīng)，催化劑載體28的溫度順序地從上游側(cè)升高，由此所述催化劑箱體31的溫度從所述上游端順序升高。在這種情況下，通過(guò)將支撐件32的支撐圓柱體32a的一端固定地焊接到催化劑箱體31的上游端，就能防止該固定焊接部分承受由于不同的熱膨脹而產(chǎn)生的過(guò)度應(yīng)力。所以，在廢氣溫度相對(duì)高的情況下，支撐圓柱體32a的一端被固定地焊接在所述催化劑箱體31的上游端。另一方面，由于從催化劑箱體31到筒體24經(jīng)過(guò)支撐件32產(chǎn)生熱傳送，所以如果當(dāng)在廢氣溫度相對(duì)低，特別是稍高于催化劑的活化溫度的情況下，而將支撐圓柱體32a的一端固定地焊接到催化劑箱體31的上游端時(shí)，這種催化劑溫度的升高由于從催化劑箱體31經(jīng)過(guò)支撐件32到筒體24的熱傳送而被延遲，由此，延遲了催化反應(yīng)的開(kāi)始。所以，在廢氣溫度相對(duì)低的情況下，希望將所述支撐圓柱體32a的一端固定焊接到催化劑箱體31的下游端。
在筒體24的圓錐部分26的小直徑端提供有一個(gè)蓋33。一個(gè)連接管34通過(guò)該蓋33同軸連接在圓錐部分26的小直徑端。排氣管21的下游端與所述連接管34同軸連接。
蓋33被成形為帶有一個(gè)小直徑圓柱體33a的臺(tái)階形圓柱體。該蓋33同軸并固定地焊接在所述圓錐部分26的小直徑端，且其小直徑圓柱體33a從該圓錐部分26向外伸出。
連接管34包括一個(gè)外管35和一個(gè)內(nèi)管36。內(nèi)管36插入外管35，其兩端從所述外管35的兩端向外伸出，該內(nèi)管36被固定地焊接到所述外管35上。連接管34的下游端，即內(nèi)管36的下游端穿過(guò)蓋33的小直徑圓柱體33a，并從圓錐部分26的小直徑端插入到所述筒體24內(nèi)一個(gè)位置，在該位置所述連接管34的下游端與催化劑載體28的上游端相對(duì)，且在它們之間留有一個(gè)間隔L。在這種狀態(tài)下，所述外管35的中間部分被固定地焊接在所述蓋33上。
內(nèi)管36的外側(cè)直徑以一定的配合長(zhǎng)度設(shè)置在所述排氣管21內(nèi)。內(nèi)管36的上游端配合在所述排氣管21的下游端內(nèi)，并且排氣管21的下游端固定地焊接到所述外管35的上游端。
在這種狀態(tài)下，內(nèi)管36的內(nèi)徑D1，即至少在下游端一側(cè)的連接管34(本實(shí)施例中在整個(gè)長(zhǎng)度上)被設(shè)置得比排氣管21的內(nèi)徑D2小。結(jié)果，來(lái)自排氣管21的廢氣在被導(dǎo)引至筒體24內(nèi)之前被限制在連接管34內(nèi)。
因?yàn)槿缟纤鲋辽龠B接管34的下游端被限制，所以廢氣從連接管34流到催化劑載體28的中心部分。結(jié)果，由催化劑載體28的中心部分承載的催化劑的溫度可隨著引擎E的啟動(dòng)被迅速升高。圖5表示催化劑載體28的中心部分的催化劑溫度隨著比率(D2-D1)／D2的變化的變化曲線。當(dāng)比率(D2-D1)／D2小于0．05時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)集中地將廢氣流導(dǎo)引至催化劑載體28中心部分的作用，結(jié)果在催化劑載體28的中心部分處催化劑溫度的升高是充分的。與此同時(shí)，當(dāng)比率(D2-D1)／D2大于0．4時(shí)，廢氣過(guò)分被限制并由此減少了廢氣量，在催化劑載體28的中心部分處催化劑溫度的升高也是不充分的。所以，將比率(D2-D1)／D2設(shè)置在范圍0．05≤(D2-D1)／D2≤0．4是理想的。
就上面提到的連接管34的下游端和催化劑載體28的上游端之間的間隔L而言，如果該間隔L太短，則會(huì)出現(xiàn)催化劑的局部變質(zhì)，如果間隔L太大，就不能實(shí)現(xiàn)隨著引擎E的啟動(dòng)在催化劑載體28的中心部分處承載的催化劑溫度的迅速升高的作用。從實(shí)際觀點(diǎn)出發(fā)，所述間隔L可被設(shè)置在0．5×D1到5×D1的范圍內(nèi)，最好設(shè)置在0．5×D1到3×D1的范圍內(nèi)。
再看圖2，消聲器23是通過(guò)將筒體24的內(nèi)部分割成第一擴(kuò)張室37、第二擴(kuò)張室38、第四擴(kuò)張室40和第三擴(kuò)張室39而被成形的，所述這些室以這一次序從所述上游端軸向設(shè)置。第一擴(kuò)張室37在筒體24內(nèi)圓錐部分26和支撐件32的凸緣32b之間的位置以這樣的方式形成，即，以催化劑載體28的上游端面向第一擴(kuò)張室37的方式。
將一個(gè)圓柱體41插入到所述筒體24的圓柱部分25的下游側(cè)的后半部分，且在所述圓柱體41和圓柱部分25的內(nèi)表面之間設(shè)置有一個(gè)小間隙。在圓柱體41的上游端提供的許多凸起41a和在圓柱體41的下游端提供的許多凸起41b被固定地焊接在所述圓柱部分25的內(nèi)表面。
第二擴(kuò)張室38在所述筒體24內(nèi)在分割壁42和支撐件32之間的位置形成。該分割壁42的外周邊被以這種方式固定到圓柱體41的一個(gè)近似中心部分的內(nèi)表面，即，以將所述圓柱體41的內(nèi)部分割成上游部分和下游部分的方式。催化劑載體28的下游端對(duì)著第二擴(kuò)張室38。支撐件32的凸緣部分32b作為一個(gè)分割壁而將所述第一和第二擴(kuò)張室37和38相互間分割開(kāi)。
第三擴(kuò)張室39在所述筒體24內(nèi)的一個(gè)分割壁43和所述端壁27之間的位置形成。分割壁43的外周邊被固定在靠近所述圓柱體41的下游端位置的內(nèi)表面上。第四擴(kuò)張室40在所述筒體24內(nèi)的分割壁42和43之間的一個(gè)位置上形成。
借助一對(duì)連通管44，所述第二和第三擴(kuò)張室38和39相互連通，這些連通管44的兩端由分割壁42和43支撐。借助一對(duì)由分割壁43支撐的連通管45，所述第三和第四擴(kuò)張室39和40相互連通。一個(gè)單獨(dú)的排放管46被固定在所述分割壁43和端壁27上，并同時(shí)穿過(guò)該分割壁43和端壁27的中心部分，所述排放管46的上游端向著第四擴(kuò)張室40敞開(kāi)，其下游端向著外部敞開(kāi)。廢氣最終從排放管46排放出。
下面將描述本實(shí)施例的作用。連接到排氣管21用來(lái)從引擎E導(dǎo)引廢氣的連接管34的下游端從筒體24的圓錐部分26的小直徑端凸伸到筒體24內(nèi)的一個(gè)位置，在該位置該連接管34的下游端對(duì)著催化劑載體28的上游端，并且它們之間留有一定的間隔。所以，即使引擎E和催化劑載體之間的距離盡可能小，以便將催化劑的溫度迅速升高到其活化溫度，也能夠在不加大圓錐部分26的敞開(kāi)角度的情況下消除對(duì)縮短排氣管21和連接管34的軸向距離的需要。結(jié)果，在引擎E的一個(gè)低速旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)可以防止輸出扭矩的減小，并且也可以通過(guò)使得圓錐部分26的體積(即第一擴(kuò)張室37的體積)比較大并且在引擎E高負(fù)荷工作時(shí)利用第一擴(kuò)張室37作為一個(gè)緩沖室來(lái)防止對(duì)催化劑載體28的通風(fēng)阻力的損壞。
由于至少連接管34的下游端的內(nèi)徑D1被設(shè)置成小于排氣管21的內(nèi)徑D2，所以，廢氣從連接管34流到催化劑載體28的中心部分。結(jié)果，承載在催化劑載體28的中心部分的催化劑的溫度隨著引擎E的啟動(dòng)可被迅速升高到其活化溫度。
盛放載有催化劑的催化劑載體28的圓柱形催化劑箱體31被同軸地設(shè)置在筒體24的圓柱部分25內(nèi)，并由一個(gè)支撐件32支撐在該圓柱部分25內(nèi)，其中，支撐件32包括可相對(duì)滑動(dòng)地配合在催化劑箱體31的一部分上的支撐圓柱體32a，該圓柱體沿長(zhǎng)度方向從箱體的一端延伸到其中間，并且該支撐圓柱體32a的一端被固定到所述催化劑箱體31的一端，該支撐件32還包括一個(gè)凸緣32b，該凸緣從所述支撐圓柱體32a的另一端向外凸伸，并且使其外周邊(本實(shí)施例中為安裝圓柱體32c)固定到所述圓柱部分25的內(nèi)表面。結(jié)果，通過(guò)單獨(dú)一個(gè)支撐件32就能夠?qū)⒃摯呋瘎┫潴w31支撐在箱體24的圓柱部分25內(nèi)，同時(shí)允許該催化劑箱體31由于其熱膨脹而引起的變形。進(jìn)一步，由于支撐件32的形狀簡(jiǎn)單，所以，可以減小需要支撐所述催化劑箱體31的部件的數(shù)量，由此可以降低制造成本。
由于從支撐圓柱體32a的另一端向外延伸的凸緣32b的外周邊在沿長(zhǎng)度方向上對(duì)應(yīng)于催化劑箱體31的一個(gè)中間部分的位置被固定到筒體24的圓柱部分25上，所以支撐件32在靠近催化劑載體28和催化劑箱體31的重心位置被固定到所述圓柱部分25上。結(jié)果，可以消除至少由于催化劑載體28和催化劑箱體31的振動(dòng)而施加在所述支撐件32上的應(yīng)力的影響。
由于在筒體24的圓柱部分25和催化劑箱體31之間的熱傳送通道的熱傳遞區(qū)在現(xiàn)有技術(shù)的裝置中采用許多支撐件，所以，可防止催化劑受外部溫度的影響，特別地，由催化劑箱體31的一部分(未配合到所述支撐件32的支撐圓柱體32a的部分)承載的催化劑的一部分可被更有效地防止受外部溫度的影響。結(jié)果，可以進(jìn)一步穩(wěn)定催化劑溫度。
由于消聲器23是通過(guò)沿軸向?qū)⑼搀w24的內(nèi)部分割成許多的擴(kuò)張室37-40而形成的，并且所述催化劑載體28的上游端面對(duì)的第一擴(kuò)張室37與該催化劑載體28的下游端面對(duì)的第二擴(kuò)張室38通過(guò)支撐件32的凸緣32b而分割開(kāi)，所以，通過(guò)將所述筒體24共同使用到廢氣污染控制裝置22和消聲器23上，該廢氣污染控制裝置22構(gòu)成了該消聲器23的一部分。結(jié)果，可以減少消聲器23部件的數(shù)量和減少消聲器23的體積和重量。
盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，但是本發(fā)明并不僅限于此，應(yīng)當(dāng)明白在不超出本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍的前提下，可以對(duì)本發(fā)明的設(shè)計(jì)進(jìn)行各種各樣的修改。
例如，盡管廢氣污染控制裝置22和消聲器23在上述實(shí)施例中在一個(gè)共同的筒體24內(nèi)相互間成一體，但是可將本發(fā)明應(yīng)用于與消聲器23分開(kāi)提供的廢氣污染控制裝置上。
例如，可以省略支撐件32的安裝圓柱體32c，而凸緣32b的外周邊被直接固定到筒體24的圓柱部分25的內(nèi)表面；盡管催化劑載體28被直接焊接到上述實(shí)施例的催化劑箱體31上，但是也可以由所述催化劑箱體31通過(guò)一個(gè)網(wǎng)狀部分來(lái)固定安裝該催化劑載體28。
如上所述，按照方案1所述的本發(fā)明，即使將引擎和催化劑載體之間的距離制作得盡可能短以便將催化劑的溫度迅速升高到其活化溫度，也可以在不增加圓錐部分敞開(kāi)角度的情況下消除對(duì)沿軸向縮短排氣管和連接管之間距離的需要，從而防止在引擎的低速旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)減小引擎的輸出扭矩，也通過(guò)將圓錐部分的體積制作得比較大并當(dāng)引擎高負(fù)荷工作時(shí)利用該圓錐部分作為緩沖室來(lái)防止對(duì)催化劑載體通風(fēng)阻力的破壞。
按照如方案2所述的本發(fā)明，隨著引擎的啟動(dòng)可以將催化劑載體中心部分處承載的催化劑溫度迅速升高到其活化溫度。
如上所述，按照方案3所述的本發(fā)明，可以通過(guò)單一的支撐件將催化劑箱體支撐在筒體的圓柱部分內(nèi)，同時(shí)允許該催化劑箱體由于其熱膨脹而引起的變形，從而減少部件數(shù)量并降低制作成本。由于所述支撐件被固定在圓柱部分內(nèi)靠近催化劑載體和催化劑箱體重心的位置，所以，可以消除至少由于催化劑載體和催化劑箱體的振動(dòng)而施加在所述支撐件上的應(yīng)力的影響。進(jìn)一步，可以防止催化劑受外界溫度的影響，特別地，由催化劑箱體的一部分(未配合到所述支撐件的支撐圓柱體的部分)承載的催化劑的一部分可被更有效地防止受外部溫度的影響。結(jié)果，可以進(jìn)一步穩(wěn)定催化劑溫度。
按照方案4所述的本發(fā)明，可以減少消聲器部件的數(shù)量并減小消聲器的尺寸和重量。
權(quán)利要求
1．一種引擎廢氣污染控制裝置，其中用于安裝催化劑載體(28)的一個(gè)圓柱形催化劑箱體(31)設(shè)置在一個(gè)筒體(24)內(nèi)，該筒體包括一個(gè)圓錐部分(26)和一個(gè)圓柱部分(25)，該圓錐部分具有一個(gè)連接到一連接到排氣管(21)的連接管(34)的小直徑端以從引擎(E)導(dǎo)引廢氣，該圓柱部分連接到所述圓錐部分(26)的大直徑端；所述催化劑箱體(31)由所述圓柱部分(25)通過(guò)一個(gè)支撐件(32)支撐；所述催化劑載體(28)具有直徑大于所述連接管(34)外徑的圓形外表面；該催化劑載體(28)的上游端對(duì)著所述連接管(34)的下游端，所述廢氣污染控制裝置的特征在于，所述連接管(34)的下游端從所述圓錐部分(26)的小直徑端進(jìn)入到所述筒體內(nèi)的一個(gè)位置，在該位置所述連接管(34)的下游端對(duì)著所述催化劑載體(28)的上游端，并且在它們之間留有一定間隙。
2．一種如權(quán)利要求1所述的引擎廢氣污染控制裝置，其特征在于，至少所述連接管(34)下游端的內(nèi)徑被設(shè)置成小于所述排氣管(21)的內(nèi)徑。
3．一種引擎廢氣污染控制裝置，其中用于安裝催化劑載體(28)的一個(gè)圓柱形催化劑箱體(31)設(shè)置在一個(gè)筒體(24)內(nèi)，該筒體包括一個(gè)圓錐部分(26)和一個(gè)圓柱部分(25)，該圓錐部分具有一個(gè)連接到一連接到排氣管(21)的連接管(34)的小直徑端以從引擎(E)導(dǎo)引廢氣，該圓柱部分(25)連接到所述圓錐部分(26)的大直徑端；所述催化劑箱體(31)由所述圓柱部分(25)通過(guò)一個(gè)支撐件(32)支撐；所述催化劑載體(28)具有直徑大于所述連接管(34)外徑的圓形外表面；該催化劑載體(28)的上游端對(duì)著所述連接管(34)的下游端，所述廢氣污染控制裝置的特征在于，所述支撐件(32)包括一個(gè)相對(duì)可滑動(dòng)地安裝在所述催化劑箱體(31)的一個(gè)部分上的支撐圓柱體(32a)，該部分沿長(zhǎng)度方向從所述催化劑箱體(31)的一端延伸到其一個(gè)中間點(diǎn)，并且該支撐圓柱體(32a)的一端固定在所述催化劑箱體(31)的一端上；一個(gè)凸緣(32b)從所述支撐圓柱體(32a)的另一端徑向向外伸出；所述凸緣(32b)的外周邊被固定到筒體(24)圓柱部分(25)的內(nèi)表面。
4．一種如權(quán)利要求3所述的引擎廢氣污染控制裝置，其特征在于，所述筒體(24)的內(nèi)部沿軸向被分成許多擴(kuò)張室(37-40)以形成一個(gè)消聲器(23)，并且所述催化劑載體(28)的上游端對(duì)著的擴(kuò)張室(37)與催化劑載體(28)下游端對(duì)著的擴(kuò)張室(38)由所述凸緣(32b)分隔開(kāi)。
全文摘要
一種引擎的廢氣污染控制裝置,其安裝催化劑載體的圓柱形催化劑箱體設(shè)在一筒體內(nèi),筒體包括一個(gè)圓錐部分和一個(gè)圓柱部分,圓錐部分具有一個(gè)連接到一連接到排氣管的連接管的小直徑端,圓柱部分連接到所述圓錐部分的大直徑端;催化劑箱體由圓柱部分支撐;催化劑載體直徑大于連接管外徑;催化劑載體的上游端對(duì)著連接管的下游端,連接管的下游端從圓錐部分的小直徑端進(jìn)入到所述筒體內(nèi),在該位置連接管的下游端對(duì)著催化劑載體的上游端,并在其間留有間隙。
文檔編號(hào)F01NGK1281936SQ0011873
公開(kāi)日2001年1月31日 申請(qǐng)日期2000年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月25日
發(fā)明者高田康弘, 石田周一 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社