排气系统及包括其的发动机、汽车技术方案

本发明专利技术涉及涡轮增压发动机排气系统及包括其的发动机、汽车，其涡轮增压器设置在发动机的排气侧并且连接到所述发动机的排气歧管的出口，在所述涡轮增压器的涡端出口连接有三元催化器，所述涡轮增压器位于所述发动机的排气歧管的上方。在根据本发明专利技术的如上方面的排气系统、发动机和汽车有利地实现了结构简单、紧凑的应用于增压发动机的排气系统设计，能够有效地改善排放处理性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及涡轮增压发动机排气系统及包括其的发动机、汽车，其涡轮增压器设置在发动机的排气侧并且连接到所述发动机的排气歧管的出口，在所述涡轮增压器的涡端出口连接有三元催化器，所述涡轮增压器位于所述发动机的排气歧管的上方。在根据本专利技术的如上方面的排气系统、发动机和汽车有利地实现了结构简单、紧凑的应用于增压发动机的排气系统设计，能够有效地改善排放处理性能。【专利说明】排气系统及包括其的发动机、汽车
本专利技术涉及废气涡轮发动机的制造
；更具体地说，本专利技术涉及一种涡轮 增压发动机排气系统，并进一步涉及包括其的发动机、汽车。
技术介绍
汽车排放废气中含各种有害气体。为了抑制这些有害气体的产生，促使汽车生产 厂家改进产品以降低这些有害气体的产生源头，国家制定了相关的汽车排放标准。目前国 家第四阶段和今后的第五阶段排放要求对发动机的排放控制提出了更高的要求。 三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，它可将汽车尾气排 出的各种有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。当高温的汽车 尾气通过净化装置时，三元催化器中的净化剂将增强有害气体的活性，促使其进行一定的 氧化和还原化学反应并变成无害气体，使汽车尾气得以净化。为了提高废气后处理的能力， 改善催化剂起燃的性能，通常要求使用更大尺寸的三元催化器，同时三元催化器要更靠近 发动机排气歧管，在冷启动阶段获得更高的排气温度。 在现有技术的增压发动机中，涡轮增压器布置在发动机的排气侧，连接排气歧管 出口，而三元催化器则并排连接到增压器涡端的出口，净化从增压器涡端出口排出的废气。 这种设置造成了三元催化器和增压器的布置空间干涉，影响二者的布局。为了满足紧凑的 空间限制，二者的尺寸和位置设置都不得不做出妥协，使得不能实现最优的涡轮增压和排 气净化性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有优化的涡轮增压及排气净化性能的涡 轮增压发动机排气系统，并且进一步提供包括这种排气系统的发动机、汽车。 为解决上述技术问题，本专利技术的第一方面提供了一种涡轮增压发动机排气系统， 其涡轮增压器设置在发动机的排气侧并且连接到所述发动机的排气歧管的出口，在所述涡 轮增压器的涡端出口连接有三元催化器，其中，所述涡轮增压器位于所述发动机的排气歧 管的上方。通过如此设置，在保证整车排气管的最小离地间隙的情况下能够获取尽可能大 的三兀催化器体积，有利于废气的净化。 可选地，在如前所述的排气系统中，所述发动机的整个排气系统的固有频率高于 所述发动机的共振点。 可选地，在如前所述的排气系统中，所述三元催化器的载体入口靠近所述涡轮增 压器的涡端出口。 可选地，在如前所述的排气系统中，所述排气歧管的出口朝上并且通过连接法兰 由螺柱与所述增压器连接。 可选地，在如前所述的排气系统中，所述排气歧管通过螺栓与所述发动机的缸盖 连接。 toon] 可选地，在如前所述的排气系统中，所述增压器的涡端出口和所述三元催化器通 过法兰由螺柱连接。 可选地，在如前所述的排气系统中，所述增压器通过增压器支架支撑，所述增压器 支架的上支撑点固定在所述排气歧管的出口法兰上，下支撑点固定在所述发动机的缸体 上。 可选地，在如前所述的排气系统中，所述三元催化器由三元催化器支架支撑，所述 三元催化器的下端支撑在所述发动机的缸体上。 进一步地，本专利技术的第二方面提供了一种涡轮增压发动机，所述发动机具有如前 述第一方面中任一项所述的排气系统。 更进一步地，本专利技术的第三方面提供了一种汽车，所述汽车包括如前述第二方面 所述的发动机。 在根据本专利技术的如上方面的排气系统、发动机和汽车中，在整车排气管离地间隙 一定并且增压器和排气歧管的布置空间有限的条件下，有利地实现了一种结构简单、紧凑 的应用于增压发动机的排气系统设计。这种设计使得三元催化器不必沿高度方向下移就能 提供足够的增压器布置空间同时保证了整车排气管的最小离地间隙，在有限的发动机排气 侧分别布置了排气歧管、增压器、三元催化器，并且在可选的情况下还能够安装增压器支架 以及三元催化器支架等。同时，布置后的结构满足整个排气系统的固有频率高于发动机相 关共振点，结构强度满足排气歧管、增压器支架和三元催化器支架的材料性能要求。三元催 化器的载体入口尽可能靠近增压器排气出气口，能够有效地帮助催化剂的起燃，改善排放 处理性能；另外，本旭有的整个设计方案降低了从自然吸气到增压发动机的设计升级工作 的难度和风险，成本低。 【专利附图】【附图说明】 参照附图，本专利技术的公开内容将变得更加显然。应当了解，这些附图仅仅用于说明 的目的，而并非意在限制本专利技术的保护范围。图中： 图1示意性地示出了根据本专利技术的涡轮增压发动机排气系统的一种实施方式的简图； 图2和3示意性地示出了根据本专利技术的涡轮增压发动机排气系统中增压器的气流的流 通方式；以及 图4示意性地示出了根据本专利技术的涡轮增压发动机的排气系统的增压器支架和三元 催化器支架的固定点和支撑方式。 【具体实施方式】 下面结合附图详细说明本专利技术的【具体实施方式】；可以理解，在附图和说明书中相 同的附图标记用于表示相同的技术特征。 图1示意性地示出了根据本专利技术的涡轮增压发动机排气系统的一种实施方式的 简图。在图中，附图标记1表不发动机缸体的缸盖，2表不排气歧管，3表不润轮增压器，4表 示增压器支架，5表示增压器和三元催化器的连接法兰，6表示三元催化器，7表示三元催化 器支架，8表示排气歧管和增压器的连接法兰，9表示连接螺栓。 如图所示，涡轮增压发动机的排气歧管2 (的排气道）通过若干个螺栓9连接至发 动机的缸盖1，并且排气歧管2的汇合出口连接至涡轮增压器3,即，涡轮增压器3设置在发 动机的排气侧并且连接到排气歧管2的出口。排气歧管2延伸自缸盖1之后其出口朝上， 使得涡轮增压器位于发动机排气歧管的上方，给三元催化器6的安装预留了充足的空间。 排气歧管2的出口可以通过连接法兰5由螺柱与增压器3连接。由于抬升了增压器3的高 度，可以使得增压器3在高度方向上的位置可以高于缸盖1。涡轮增压器3的涡端出口和三 元催化器6之间也通过连接法兰8由螺柱连接；三元催化器的载体入口可以尽量靠近涡轮 增压器的涡端出口以帮助催化剂的起燃、改善排放处理性能。可以了解，此处可以根据具体 的情况选取螺柱的数量以及法兰的具体形状，而不必拘泥于图示的个数和形状。 为了提高涡轮增压器3和三元催化器6的安装稳定性，本实施方式还设置有用于 支撑涡轮增压器3的增压器支架4和用于支撑三元催化器6的三元催化器支架7,使得布 置后的结构满足整个排气系统的固有频率高于发动机相关共振点、同时结构强度满足排气 歧管、增压器支架和三元催化器支架的材料性能要求。在具体的实施方式中，增压器支架4 和三元催化器支架7可以选用刚性的金属材料等，并如图所示制成条状或其它形状。增压 器支架4可以在上下端各有一个支撑点；如图所示，在本实施方式中，增压器支架4的上支 撑点由一个螺栓固定在排气歧管2的出口法兰(连接排气歧管2和涡轮增压器3的连接法 兰5之一)上，下支点也可以由两个固定点分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮增压发动机排气系统，其涡轮增压器设置在发动机的排气侧并且连接到所述发动机的排气歧管的出口，在所述涡轮增压器的涡端出口连接有三元催化器，其特征在于，所述涡轮增压器位于所述发动机的排气歧管的上方。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，晁鑫，尹建民，
申请(专利权)人：上海通用汽车有限公司，泛亚汽车技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31