BRPI0718926A2 - Conversor catalítico com dispositivo de montagem para um sensor de oxigênio para gás de exaustão quente. - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CONVER- SOR CATALÍTICO COM DISPOSITIVO DE MONTAGEM PARA UM SEN- SOR DE OXIGÊNIO PARA GÁS DE EXAUSTÃO QUENTE".

Referência Cruzada a Pedidos Correlatos Esse pedido reivindica prioridade do pedido de utilidade norte-

americano N- 11/856.931, depositado em 18 de setembro de 2007, e do pe- dido provisional norte-americano N- 60/872.588, depositado em 1 de de- zembro de 2006, que é aqui incorporado como referência.

Campo

A presente descrição refere-se a conversores catalíticos automo-

tivos. Mais particularmente, a descrição pertence a tais conversores tendo a capacidade de montar um sensor de oxigênio de gás de exaustão quente entre dois pedaços ou tijolos de substratos portando material catalítico. Antecedentes

As declarações nessa seção meramente proporcionam informa-

ções de antecedentes relacionadas com a presente descrição e podem não constituir técnica anterior.

Sistemas de monitoramento de emissão veicular anteriores utili- zam sensores de oxigênio de monitoramento de emissão em ambas as ex-

tremidades (isto é, a montante e a jusante) de um conversor catalítico para monitorar a performance do conversor. Com as recentes mudanças regulató- rias governamentais, os fabricantes automotivos estão agora requerendo sensores medianos de fundo, isto é, sensores montados entre dois tijolos de substratos portando material catalítico dentro do alojamento de conversor.

Essa disposição produz medições aperfeiçoadas da performance do conver- sor devido ao catalisador do substrato a montante tender a degradar mais rápido do que o catalisador do substrato a jusante.

O provimento de uma disposição de montagem de sensor medi- ano de fundo tem, no passado, ocasionado problemas no gerenciamento de

calor irradiando a partir do revestimento de conversor na área de revesti- mento entre os substratos. É, portanto, visto como sendo uma necessidade no conversor da técnica anterior para prover uma disposição de montagem de sensor mediano de fundo que, adicionalmente, proporcione o isolamento entre o fluxo de exaustão e o revestimento de conversor localizados na regi- ão mediana de fundo.

Sumário da Invenção Um conversor catalítico tendo um alojamento mantendo substra-

tos catalíticos a montante e a jusante inclui um anel localizado entre os subs- tratos, o anel tendo uma folga no mesmo para o recebimento de um sensor de oxigênio mediano de fundo. O anel aprisiona uma câmara do material de isolamento entre o anel e o alojamento de conversor ou superfície de reves- 10 timento circundando a folga intersubstrato. O anel é acoplado ao alojamento pelo uso de uma pluralidade de relevos de anel se estendendo na direção do alojamento.

Áreas adicionais de aplicabilidade irão se tornar aparentes a par- tir da descrição que será proporcionada aqui. Deve ser entendido que a des- crição e os exemplos específicos são pretendidos para propósitos de ilustra- ção somente e não são pretendidos para limitar o escopo da presente des- crição.

Breve Descrição dos Desenhos

Os desenhos descritos aqui são para propósitos de ilustração somente e não são pretendidos para limitar o escopo da presente descrição de forma alguma.

Os objetivos e as características dos presentes ensinamentos irão se tornar aparentes a partir de uma leitura da descrição detalhada to- mada em conjunto com os desenhos, nos quais:

As figuras 1A até 1D apresentam várias vistas isométricas de um

anel de isolamento de conversor e de um dispositivo de montagem de sen- sor disposto de acordo com os princípios dos ensinamentos descritos;

As figuras 2A até 2D apresentam várias vistas isométricas de um anel de isolamento de conversor alternativo e de um dispositivo de monta- gem de sensor dispostos de acordo com os princípios dos ensinamentos descritos;

As figuras 3A e 3B respectivamente apresentam uma vista em perspectiva e uma vista em corte transversal lateral de um conversor catalíti- co disposto de acordo com os princípios dos ensinamentos descritos;

A figura 4 é uma vista em perspectiva, em corte transversal, par- cial, do conversor das figuras 3A e 3B;

A figura 5 é uma vista em corte transversal de uma montagem

das regiões de relevo do anel de montagem, do conversor da figura 4;

A figura 6 é uma vista em corte transversal similar àquela da fi- gura 5;

A figura 7 é uma vista em perspectiva, em corte transversal, par- ciai, de um conversor alternativo de acordo com os princípios dos ensina- mentos descritos;

A figura 8 é uma vista em corte transversal de uma montagem das regiões de relevo do anel de montagem do conversor da figura 7; e

A figura 9 é uma vista em corte transversal similar àquela da fi-

gura 8.

Descrição Detalhada

Com referência às figuras 1A até 1D, um anel para manter o iso- lamento e a montagem de um sensor de oxigênio é ilustrado e designado como 100. O anel 100 inclui uma folga 102 para o recebimento de um sensor 20 de oxigênio através do revestimento do conversor e se estendendo no mes- mo entre os substratos catalíticos. Circunferencialmente espaçado em torno no anel 100 estão uma pluralidade de, nesse caso quatro, regiões de relevo 104a-d, nas quais o anel 100 é acoplado ao revestimento de conversor em uma maneira a ser discutida abaixo.

O anel 100 forma um canal 110 entre si próprio e o alojamento

de conversor para o posicionamento de uma camada de material de isola- mento entre o anel e o revestimento de alojamento.

As figuras 2A a 2D são similares às figuras 1A a 1D, mas ilus- tram um anel 200 cujo relevo é de uma forma curvilínea mais suave, como visto a partir da figura 2D. A forma de relevo descrita nas figuras 2A a 2D é a preferida, devido à sua facilidade de fabricação. A região de relevo 204a tem menos cantos afunilados do que o relevo 104a da figura 1D. Com essa dis- posição da figura 2D, é menor a probabilidade de ruptura do metal durante a estampagem dos anéis.

Com referência às figuras 3A e 3B, um conversor catalítico 300 tem um revestimento central alojando primeiro e segundo substratos porta- 5 dores de material catalítico 310a e 310b separados por uma folga mediana de fundo 308. O anel de isolamento 100 inclui uma folga em comunicação com uma saliência de montagem de sensor 306. Convencionalmente, o con- versor 300 inclui um cone de entrada 302 e um cone de saída 304. A saliên- cia 306 recebe um sensor de oxigênio (não-ilustrado) que se estende para 10 dentro da folga 308. Dessa maneira, um sensor vertical e o sensor montado na saliência 306 são usados para monitorar a performance do substrato ca- talítico 310a.

A figura 4 é uma vista em perspectiva, em corte transversal, par- cial, do conversor das figuras 3A e 3B e essencialmente usa uma vista na 15 seção mediana de fundo na direção do substrato 310b. Espaçado em torno do revestimento de conversor 300, que fica sobre o anel 100, estão uma plu- ralidade de perfurações 502 a-d, que estão localizadas sobre cada área de relevo 104 a-d do anel 100. Como visto a partir da figura 4, cada um dos re- levos tem uma cavidade ou botão 105 a-d formado no mesmo para receber 20 em uma perfuração correspondente 502 a-d no revestimento de alojamento 300. Um isolamento 500 é aprisionado entre o anel 100 e o revestimento de conversor 300 nessa área mediana de fundo. Uma saliência de montagem do sensor 306 é localizada na folga no anel 100 e recebe um sensor de oxi- gênio (não ilustrado). Uma vez que o anel 100 e seus botões da região de 25 relevo 105 estejam propriamente localizados e inseridos nas aberturas 502, uma solda pudlada é executada em cada abertura 502. Por exemplo, uma solda MIG pode fluir material fundido sobre as áreas de botão 105 pelo fluxo através das perfurações 502, desse modo fixando o anel 100 ao revestimen- to 300.

A figura 5 apresenta uma região de relevo 104a em mais deta-

lhes amplificados.

A figura 6 é essencialmente a mesma da figura 5. Com referência às figuras 7 a 9, uma disposição de montagem alternativa para o anel 110 é apresentada. Nessa modalidade das figuras 7 a

9, o anel 100 é acoplado ao revestimento 300 através de um acoplamento mecânico ao invés de por soldagem. O acoplamento mecânico em cada á- 5 rea de relevo 104 é obtido usando um par de ferramentas, uma ferramenta macho no lado externo do revestimento 300 e uma ferramenta fêmea pres- sionada contra a superfície interna do anel de montagem 100, oposta à fer- ramenta macho. Através do uso de tais ferramentas, em cada localização de relevo, o revestimento 300 é penetrado conforme em 802 pelo uso da ferra- 10 menta macho se apoiando contra a superfície externa do revestimento 300, enquanto o anel 100 é deformado para formar uma seção na forma de U 702a, que circunda um entalhe 802 com pernas 704a e 705a em uma manei- ra ondulada para efetuar uma ligação mecânica entre o anel 100 e o reves- timento 300.

A invenção foi descrita com referência às modalidades que fo-

ram apresentadas com o objetivo de exemplo somente. O escopo e espírito da invenção se tornarão aparentes a partir de uma interpretação adequada das reivindicação anexadas.

Claims (5)

1. Conversor catalítico, compreende: um alojamento; substratos catalíticos a montante e a jusante posicionados den- tro do alojamento e separados por uma folga mediana de fundo; um anel tendo uma folga alinhada com uma abertura no aloja- mento e adaptada para receber um sensor de exaustão se estendendo atra- vés do mesmo para a folga mediana de fundo; uma pluralidade de relevos de anel se estendendo radialmente para fora a partir do anel e operativos para capacitar o acoplamento do anel no alojamento em uma pluralidade de localizações semelhantes; e uma camada de material de isolamento posicionada entre o anel e o alojamento entre pares de relevos.

2. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 1, carac- terizado pelo fato de que os relevos são substancialmente desprovidos de cantos agudos.

3. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 1, adicio- nalmente compreender uma pluralidade de perfurações no alojamento, cada uma sendo alinhada com um relevo correspondente, cada relevo tendo uma cavidade se estendendo a partir de uma superfície externa do relevo e con- formada para recebimento de pelo menos uma parte da cavidade por uma perfuração de alojamento correspondente.

4. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 3, em que cada uma das cavidades é soldada ao alojamento na perfuração de aloja- mento correspondente.

5. Conversor catalítico, de acordo com a reivindicação 1, adicio- nalmente compreende uma pluralidade de entalhes no alojamento, cada um sendo alinhado com e recebendo uma parte de um relevo correspondente em uma maneira de ondulamento.