專利名稱：一種v型發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種V型發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)，尤其涉及到能夠改進(jìn)排氣氣流均勻性的排氣系統(tǒng)，這種改進(jìn)是通過改進(jìn)安置在車輛的主催化式排氣凈化器上游的前排氣管的連接部分的結(jié)構(gòu)，以及通過另外包括一個(gè)保溫裝置來保持廢氣的催化反應(yīng)溫度來完成的。
背景技術(shù)：
通常，按照催化式排氣凈化器的布置，考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的隔倉(cāng)布置和減少?gòu)U氣的需求程度，車輛的排氣系統(tǒng)有選擇地考慮下列兩種類型中的一種緊密連接催化式排氣凈化器(CCC)型和安裝在地板下的催化式排氣凈化器(UCC)型。在CCC型中，催化式排氣凈化器被安排成緊靠排氣歧管中的每一個(gè)通道，而在UCC型中，催化式排氣凈化器被安排成相對(duì)離排氣歧管較遠(yuǎn)，使得對(duì)廢氣氣流均勻性的要求相對(duì)低一些。
在這樣的排氣系統(tǒng)中，存在有多種為了改善廢氣特性的研究和發(fā)展方向。改善廢氣特性的因素能夠總結(jié)如下對(duì)催化式排氣凈化器上游氣流均勻性的改善；氧氣傳感器的安裝位置的選擇；在冷啟動(dòng)時(shí)催化激活溫度的改善；以及背壓增加的抑制。
在V型發(fā)動(dòng)機(jī)通常采用的UCC排氣系統(tǒng)中，如在圖5中所示，第一和第二排氣管109和111，通過前催化式排氣凈化器105和107，分別與排氣歧管101和103連接。
第一和第二前排氣管109和111在連接部分113處被連接在一起。連接部分113是中央排氣管119的上游，中央排氣管119包括一個(gè)主催化式排氣凈化器115、一個(gè)前消聲器116、和一個(gè)中央消聲器117。
分別配備有主消聲器121和123的左右后排氣管125和127與主排氣管119的下游連接。
然而，在這樣的用于V型發(fā)動(dòng)機(jī)的常規(guī)的排氣系統(tǒng)中，第一和第二前排氣管109和111被垂直地連接在連接部分113，所以，連接部分113里面的廢氣的流動(dòng)變成不規(guī)則的紊流，因此，在連接部分113中的排氣管線的截面積實(shí)際上被減少，使這一部分發(fā)生較大的壓力增加，并且，這可能導(dǎo)致背壓的增加，使得全負(fù)荷性能變得惡化。
另外，因?yàn)樵谂艢馄绻?01及103和主催化式排氣凈化器115之間的距離太遠(yuǎn)，在主催化式排氣凈化器115中的廢氣溫度可能變成低于催化劑激活溫度。
本發(fā)明背景部分中揭示的信息僅用作增進(jìn)對(duì)本發(fā)明背景的理解，并且，不應(yīng)該被認(rèn)為這一信息構(gòu)成已經(jīng)為本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的一種承認(rèn)或任何形式的意見。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是要提供一種用于V型發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)，其中，改善了第一和第二前排氣管被連接在一起的連接部分，并且，使用了保溫裝置，以改善廢氣氣流均勻性特征和全負(fù)荷性能，并且保持廢氣溫度高于催化劑激活溫度。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，用于V型發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)包括第一和第二排氣歧管、第一和第二前排氣管、中央排氣管和后排氣管。第一和第二前排氣管分別通過第一和第二前催化式排氣凈化器被連接到其上游的第一和第二排氣歧管，并且，第一和第二前排氣管在端部被連接在一起，因此構(gòu)成一個(gè)連接部分。中央排氣管被連接到此連接部分的下游，而且，主催化式排氣凈化器被安置在中央排氣管中。后排氣管與中央排氣管的下游連接。連接部分按這樣構(gòu)成第一前排氣管的端部的中心線和在第二前排氣管的端部的中心線之間的角度小于20度。
連接部分按這樣形成也是優(yōu)選的第一前排氣管的端部的中心線與中央排氣管的中心線之間的角度以及第二前排氣管的端部的中心線與中央排氣管的中心線之間的角度都小于60度。
優(yōu)選地，在第一和第二前排氣管之一的端部形成有一個(gè)傾斜部分，而在另一個(gè)的端部形成有一個(gè)彎曲部分，其中，傾斜部分和彎曲部分被連接在一起構(gòu)成連接部分。
更進(jìn)一步優(yōu)選為連接部分被這樣定位連接部分的垂直中心線與第一和第二排氣歧管中被安置成相對(duì)遠(yuǎn)離主催化式凈化器的那一個(gè)的垂直中心線之間的距離大于800mm。
優(yōu)選為排氣系統(tǒng)還包括主保溫裝置和輔助保溫裝置。主保溫裝置被安置在鄰接于連接部分的中央排氣管中，而輔助保溫裝置被安置在第一和第二前排氣管之一中較長(zhǎng)的那一根管中。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，用于V型發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)包括第一和第二排氣歧管、第一和第二前排氣管、中央排氣管和后排氣管。第一和第二前排氣管分別通過第一和第二前催化式排氣凈化器連接到其上游的第一和第二排氣歧管，并且，第一和第二前排氣管在端部被連接在一起，因此構(gòu)成連接部分。中央排氣管被連接到連接部分的下游，而且，主催化式排氣凈化器被安置在中央排氣管中。后排氣管與中央排氣管的下游連接。連接部分按這樣構(gòu)成第一前排氣管的端部的中心線與中央排氣管的中心線之間的角度以及第二前排氣管的端部的中心線與中央排氣管的中心線之間的角度都小于60度。


與說明書一起并構(gòu)成說明書的一個(gè)部分的附圖用于說明本發(fā)明的實(shí)施例，并且，與說明部分一起，用于解釋本發(fā)明的原理圖1是按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于V型發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的透視圖；圖2是圖1的排氣系統(tǒng)的兩個(gè)前排氣管的連接部分的放大視圖；圖3說明按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的排氣系統(tǒng)的背壓特征；圖4說明采用按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的排氣系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的性能；圖5是按照現(xiàn)有技術(shù)的排氣系統(tǒng)的透視圖。
具體實(shí)施例方式
此后，參考附圖，將詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
如在圖1中所示，按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于V型發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)包括左右前排氣管9和11，它們分別通過前催化式排氣凈化器5和7被連接到左右排氣歧管1和3，左右排氣歧管分別被連接到V型發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸頭。
左右前排氣管9和11，在連接部分13處被連接在一起，并且，連接部分13被連接到中央排氣管17的上游，中央排氣管17包括一個(gè)主催化式排氣凈化器15、一個(gè)前消聲器25、和一個(gè)中央消聲器27。
左右后排氣管29和31，分別被連接到中央排氣管17的下游，并且，左右主消聲器33和35分別被安置在左右后排氣管29和31中。
如圖1和2中所示，在連接部分13的垂直中心線和被安置在比右排氣歧管3更遠(yuǎn)離中央排氣管17的左排氣歧管1的垂直中心線之間的距離L大于800mm。左前排氣管9端部的中心線和右前排氣管11端部的中心線之間的角度小于20度。
另外，在左前排氣管9端部的中心線與中央排氣管17的中心線之間的角度b以及右前排氣管11端部的中心線與在中央排氣管17的中心線之間的角度c都小于60度。對(duì)于這種連接，右前排氣管11具有一個(gè)彎曲部分P1。
即，在按照這一實(shí)施例的排氣系統(tǒng)中，左前排氣管9在其端部設(shè)有一個(gè)傾斜部分P2。傾斜部分P2的中心線與中央排氣管17的中心線之間的角度近似于40度(角b)。右前排氣管11通過彎曲部分P1被連接到中央排氣管17的前端，并且，彎曲部分P1端部的中心線與中央排氣管17的中心線之間的角度近似于55度(角c)。
主保溫裝置19被安置在中央排氣管17中，鄰接于左右前排氣管9和11的連接部分13，并且，輔助保溫裝置21被安置在右前排氣管11中，暴露于大氣的右前排氣管11多于左前排氣管9，因?yàn)樗休^長(zhǎng)的長(zhǎng)度。
主保溫裝置19和輔助保溫裝置21中的每一個(gè)都是一種減少?gòu)U氣通過其中時(shí)的熱傳遞的設(shè)備，它能夠用阻熱材料制成。
因此，按照上述的排氣系統(tǒng)，由于被安置在主催化式排氣凈化器15前面的左右前排氣管9和11的連接部分13是被這樣安排的連接部分13的垂直中心線和左排氣歧管1的垂直中心線之間的距離L大于800mm，左前排氣管9的傾斜部分P2的中心線和右前排氣管11彎曲部分P1的端部中心線之間的角度小于20度，同時(shí)，傾斜部分P2的中心線與中央排氣管17的中心線之間的角度和彎曲部分P1端部的中心線與中央排氣管17的中心線之間的角度分別小于60度，可通過使廢氣流之間的干擾最小，使廢氣流動(dòng)的均勻性能夠得到改善，并且，通過減小背壓能夠改善全負(fù)荷性能。
參考圖3，實(shí)線表示對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)RPM變化的左右前排氣管9和11的上游背壓(排氣歧管1和3之一的下游)，而虛線表示對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)RPM變化的左右前排氣管9和11的連接部分13中的背壓。在這兩個(gè)位置之間的背壓差能夠測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。即差額越小發(fā)動(dòng)機(jī)性能就越高。如在圖3中所示，在按照本發(fā)明實(shí)施例的排氣系統(tǒng)中，背壓差相對(duì)是小的。因此，如在圖4中所示，使用按照本發(fā)明實(shí)施例的排氣系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，與使用按照現(xiàn)有技術(shù)的排氣系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)相比，在2500-3000RPM的范圍時(shí)，最多可大4％，并且，尤其是，在低的RPM范圍時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)性能被改善。
另外，安置在中央排氣管17中的主保溫裝置19和安置在右前排氣管11中的輔助保溫裝置21防止廢氣通過到大氣的熱傳遞而被過分地冷卻，使得主催化式排氣凈化器15中的廢氣溫度能夠被保持高于催化反應(yīng)溫度，因此，催化式排氣凈化器的凈化效率能夠被增加。
雖然，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)在上面被詳細(xì)說明，但是，應(yīng)該理解對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是很明顯的對(duì)此處教示的基本發(fā)明概念的許多變化和修改，仍然落入本發(fā)明權(quán)利要求中所限定的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于V型發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)，其特征在于包括第一和第二排氣歧管；第一和第二前排氣管，它們分別通過第一和第二前催化式排氣凈化器，連接到其上游的第一和第二排氣歧管，第一和第二前排氣管在端部被連接在一起構(gòu)成連接部分；中央排氣管，其連接到連接部分的下游部分，一個(gè)主催化式排氣凈化器被安置在中央排氣管中；和與中央排氣管的下游連接的后排氣管，其中，連接部分按這樣構(gòu)成第一前排氣管端部的中心線和第二前排氣管端部的中心線之間的角度小于20度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣系統(tǒng)，其特征在于，連接部分按這樣形成第一前排氣管端部的中心線與中央排氣管的中心線之間的角度以及第二前排氣管端部的中心線與中央排氣管的中心線之間的角度都小于60度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣系統(tǒng)，其特征在于，在第一和第二前排氣管之一的端部形成有傾斜部分，而在另一個(gè)的端部形成有彎曲部分，并且，其中所述傾斜部分和彎曲部分被連接在一起構(gòu)成連接部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣系統(tǒng)，其特征在于，連接部分被這樣定位連接部分的垂直中心線與第一和第二排氣歧管中離主催化式凈化器放置較遠(yuǎn)的一個(gè)的垂直中心線之間的距離大于800mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣系統(tǒng)，其特征在于，主保溫裝置被安置在鄰接于連接部分的中央排氣管中，而輔助保溫裝置被安置在第一和第二前排氣管之一中的比較長(zhǎng)的那根管中。
6.一種用于V型發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)，其特征在于包括第一和第二排氣歧管；第一和第二前排氣管，它們分別通過第一和第二前催化式排氣凈化器，連接到其上游的第一和第二排氣歧管，第一和第二前排氣管在端部被連接在一起構(gòu)成連接部分；中央排氣管，其連接到連接部分的下游部分，一個(gè)主催化式排氣凈化器被安置在中央排氣管中；和與中央排氣管的下游連接的后排氣管，其中，連接部分按這樣構(gòu)成第一前排氣管端部的中心線與中央排氣管的中心線之間的角度以及第二前排氣管端部的中心線與中央排氣管的中心線之間的角度都小于60度。
全文摘要
按照本發(fā)明實(shí)施例的V型發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)包括第一和第二前排氣管，它們分別通過第一和第二前催化式排氣凈化器被連接到其上游的第一和第二排氣歧管。第一和第二前排氣管在端部被連接在一起，構(gòu)成連接部分。中央排氣管被連接到連接部分的下游，而一個(gè)主催化式排氣凈化器被安置在中央排氣管中。后排氣管被連接到中央排氣管的下游。連接部分按這樣構(gòu)成第一前排氣管一個(gè)端部的中心線與第二前排氣管一個(gè)端部的中心線之間的角度小于20度。
文檔編號(hào)F01N3/24GK1536208SQ0314973
公開日2004年10月13日 申請(qǐng)日期2003年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月7日
發(fā)明者金奎完 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社