BR102018005346B1

BR102018005346B1 - Dispositivo de escape

Info

Publication number: BR102018005346B1
Application number: BR102018005346-9A
Authority: BR
Inventors: Yoshitaka Hayama
Original assignee: Honda Motor Co., Ltd.
Priority date: 2017-03-23
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2023-09-26
Also published as: JP6522032B2; US20180274426A1; JP2018159342A; BR102018005346A2; EP3379047A1; EP3379047B1; US10648389B2

Abstract

trata-se de um dispositivo de escape em que um catalisador pode ser facilmente disposto em uma câmara de expansão. o dispositivo de escape inclui a câmara de expansão (50) que expande um gás de escape de um motor (20); um separador (60) que divide a câmara de expansão (50); e uma pluralidade de unidades catalisadoras (70) dispostas na câmara de expansão (50) e sustentadas em paralelo pelo separador (60). o separador (60) é dividido em porções superior e inferior por um plano de divisão (63), e a pluralidade de unidades catalisadoras (70) são sustentadas de tal forma que sejam apertadas a partir de lados superior e inferior no plano de divisão (63).

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de escape.

TÉCNICA ANTECEDENTE

[002] Até o momento, como um dispositivo de escape é conhecido aquele que é dotado de uma câmara de expansão que expande um gás de escape de um motor, paredes divisórias 72,74 para dividir a câmara de expansão e uma pluralidade de catalisadores 90 dispostos na câmara de expansão e sustentados em paralelo pelos membros de parede divisória 72,74, como visto no Documento de Patente 1, por exemplo.

[003] Dois tubos de comunicação 82,84 são soldados aos membros de parede divisória 72, 74, e os catalisadores 90 para purificar o gás de escape que flui pelos tubos são dispostos dentro desses tubos de comunicação 82, 84.

LISTA DE CITAÇÃO DOCUMENTO DE PATENTE

[004] Documento de Patente 1: JP 2009-091999 A

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA A SER RESOLVIDO PELA INVENÇÃO

[005] Contudo, no dispositivo de escape convencional mencionado acima, os dois tubos de comunicação 82, 84 precisam ser soldados nos membros de parede divisória 72, 74, e, portanto, não é fácil dispor os catalisadores na câmara de expansão.

[006] Um problema a ser resolvido pela presente invenção é fornecer um dispositivo de escape em que um catalisador pode ser facilmente disposto na câmara de expansão.

MEIOS PARA SOLUCIONAR O PROBLEMA

[007] Para que se resolva o problema acima, de acordo com a presente invenção, é fornecido um dispositivo de escape que inclui uma câmara de expansão em que se expande um gás de escape de um motor, um separador que divide a câmara de expansão, e uma pluralidade de unidades catalisadoras dispostas na câmara de expansão e sustentadas em paralelo pelo separador. O separador é dividido em porções superiores e inferiores através de um plano de divisão, e a pluralidade de unidades catalisadoras são sustentadas de forma que são apertadas pelos lados superior e inferior no plano de divisão.

[008] O dispositivo de escape assim configurado como acima, permite que os catalisadores sejam dispostos na câmara de expansão apoiando as unidades catalisadoras de uma forma que possam ser apertados pelos lados inferior e superior pelo separador dividido em porções superior e inferior por meio do plano de divisão. Isso permite uma disposição fácil dos catalisadores na câmara de expansão.

[009] Nesse dispositivo de escape, uma configuração pode ser adotada em que a pluralidade de unidades catalisadoras é disposta de tal forma que o espaçamento entre elas seja estreitado ao longo de uma direção a partir de um lado a montante em direção a um lado de escape a jusante.

[0010] A configuração acima permite que o espaço entre as unidades catalisadoras na câmara de expansão seja reduzido e que a largura da câmara de expansão seja estreitada, enquanto assegura o espaço entre as unidades catalisadoras no lado de escape a montante.

[0011] Nesse dispositivo de escape, uma configuração pode ser feita em que o separador é dobrado de tal maneira que forma uma superfície ortogonal a uma direção de fluxo do gás de escape que passa pelas unidades catalisadoras, e a pluralidade de unidades catalisadoras são sustentadas a partir de lados superior e inferior por porções rebaixadas superior e inferior fornecidas em ambos os lados da porção dobrada.

[0012] A configuração acima permite suporte favorável da pluralidade de unidades catalisadoras dispostas de tal maneira que o espaço entre elas seja estreitado ao longo da direção a partir do lado a montante em direção ao lado de escape a jusante do interior da câmara de expansão.

[0013] Neste dispositivo de escape, uma configuração pode ser feita de modo que entre as porções rebaixadas superior e inferior do separador e as unidades catalisadoras, materiais de amortecimento sejam fornecidos em porções localizadas no primeiro e no terceiro quadrantes ou no segundo e no quarto quadrantes quando vistos a partir da direção de fluxo do gás de escape passando através das unidades catalisadoras.

[0014] A configuração acima permite que vibrações verticais e esquerda-direita das unidades catalisadoras sejam amortecidas com uma quantidade reduzida de material de amortecimento.

[0015] Nesse dispositivo de escape, uma configuração pode ser adotada em que o separador é fornecido com um orifício de comunicação que se comunica entre câmaras de expansão divididas pelo separador, e o orifício de comunicação é fornecido com uma porção de rebarba orientada em direção ao lado de escape a jusante.

[0016] A configuração acima permite um fluxo regular do gás de escape que passa através do orifício de comunicação.

[0017] Nesse dispositivo de escape, uma configuração pode ser adotada em que um invólucro que forma a câmara de expansão é dividido em porções superior e inferior, e os invólucros superior e inferior então formados, sustentam as extremidades de um lado das unidades catalisadoras com as extremidades de um lado apertadas entre elas.

[0018] A configuração acima permite que as unidades catalisadoras sejam sustentadas em um estado simples e estável, e assim, aumentando a eficiência da montagem.

[0019] Nesse dispositivo de escape, uma configuração pode ser adotada em que as unidades catalisadoras têm extremidades de um lado e extremidades de outro lado, as extremidades de um lado das quais são fixadas em um invólucro formando a câmara de expansão, e as extremidades de outro lado das quais são sustentadas pelo separador de forma que são apertadas pelos lados superior e inferior.

[0020] A configuração acima permite uma fixação firme e simples das unidades catalisadoras ao invólucro.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0021] A Figura 1 é uma vista lateral representando um exemplo de motocicleta usando uma modalidade de um dispositivo de escape de acordo com a presente invenção;

[0022] a Figura 2 é uma vista em perspectiva da modalidade,

[0023] a Figura 3 é uma vista lateral direita da modalidade;

[0024] a Figura 4 é uma vista plana parcialmente omitida da modalidade, em que um invólucro superior de uma câmara de expansão é omitido; e

[0025] a Figura 5 é uma figura representando um separador 60 e unidades catalisadoras 70, quando vistos a partir da direção da seta 5 na Figura 4.

MODO PARA EXECUTAR A INVENÇÃO

[0026] Uma modalidade de um dispositivo de escape de acordo com a presente invenção será descrita abaixo, com referências aos desenhos. Note que os desenhos são vistos ao longo da orientação dos números de referência. Na descrição a seguir, os lados dianteiro e traseiro, os lados esquerdo e direito, e os lados superior e inferior são definidos ao longo das direções quando vistos a partir do condutor. Se necessário, o lado dianteiro do veículo é indicado por Fr, o lado traseiro por Rr, o lado esquerdo por L, o lado direito por R, o lado superior por U e o lado inferior por D, nos desenhos. Nos desenhos, as mesmas partes ou partes correspondentes são indicadas pelos mesmos números de referência.

[0027] A Figura 1 é uma vista lateral de uma motocicleta a qual uma modalidade do dispositivo de escape de acordo com a presente invenção é aplicada.

[0028] Em uma motocicleta 1, uma roda dianteira WF é sustentada em uma porção dianteira de uma estrutura de corpo de veículo 10 através de uma forquilha dianteira 11, e uma roda traseira WR é sustentada em uma porção traseira da estrutura de corpo de veículo 10 através de um braço oscilante 12. Um motor 20 é montado na estrutura de corpo de veículo 10, e a roda traseira é acionada pelo motor 20. H indica um guidão para direcionar a roda dianteira WF, T indica um tanque de combustível, e S indica um assento em que o condutor se senta.

[0029] Um dispositivo de escape 30 é conectado a uma saída de escapamento 21 do motor 20.

[0030] Como mostrado nas Figuras 2 a 4, principalmente na Figura 4, o dispositivo de escape 30 na presente modalidade inclui uma câmara de expansão 50 que expande um gás de escape a partir do motor 20; um separador 60 que divide a câmara de expansão 50; e uma pluralidade de unidades catalisadoras 70 dispostas na câmara de expansão 50 e sustentadas em paralelo pelo separador 60.

[0031] Além disso, como mostrado na Figura 5, o separador 60 é dividido em porções superior e inferior por um plano de divisão 63, e a pluralidade de unidades catalisadoras 70 são sustentadas de forma que sejam apertadas a partir dos lados superior e inferior no plano de divisão 63. Os separadores nos lados superior e inferior que são divididos pelo plano de divisão 63 são indicados por números de referência 61 e 62. Ademais, eles serão doravante referidos como um separador superior 61 e um separador inferior 62, de acordo com a necessidade.

[0032] De acordo com o dispositivo de escape 30, sustentando as unidades catalisadoras 70 de tal forma que são apertadas a partir dos lados superior e inferior pelos separadores 60 (a saber, os separadores superior e inferior 61 e 62) divididos em porções superior e inferior pelo plano de divisão 63, permite que o catalisador seja disposto na câmara de expansão 50, portanto possibilitando uma disposição simples do catalisador na câmara de expansão 50.

[0033] Como mostrado na Figura 4, a pluralidade (duas na Figura 4) de unidades catalisadoras 70 é disposta de tal forma que o espaçamento entre as mesmas seja estritada ao longo da direção a partir do lado a montante em direção ao lado de escape a jusante (lado indicado pela seta E).

[0034] A configuração acima permite que um espaçamento W1 entre as unidades catalisadoras 70 na câmara de expansão 50 seja reduzido e que uma largura W3 da câmara de expansão 50 seja estreitada, enquanto assegura um espaçamento W2 entre as unidades catalisadoras 70 no lado de escape a montante.

[0035] Como mostrado na Figura 5, a unidade catalisadora 70 na presente modalidade inclui um invólucro cilíndrico oco metálico 71, e um catalisador 72 armazenado no invólucro cilíndrico oco 71, e purifica o gás de escape que flui através do interior da unidade catalisadora 70.

[0036] Como mostrado nas Figuras 1 a 4, o dispositivo de escape 30 tem tubos de escape 41 a 44 conectados individualmente às saídas de escape 21 do motor 20, e o gás de escape do motor 20 é introduzido na câmara de expansão 50 por esses tubos de escape 41 a 44.

[0037] Como mostrado na Figura 4, os tubos de escape 41 e 42 dispostos no lado esquerdo do corpo de veículo são conectados e unidos a um tubo de confluência 45L por solda. Os tubos de escape 43 e 44 dispostos no lado direito do corpo de veículo são conectados e unidos a um tubo de confluência 45R por solda. Partes soldadas são indicadas individualmente pelo número de referência 46.

[0038] As unidades catalisadoras 70 (L), 70(R) são individualmente conectadas ao lado a jusante dos tubos de confluência 45(L), 45(R) por solda. Partes soldadas são indicadas pelo número de referência 73.

[0039] Como mostrado na Figura 1, um cárter de óleo 22 (ver linha fantasma na Figura 4) é fornecido em uma porção inferior do motor 20.

[0040] Por exemplo, a fim de tornar a mínima distância do solo maior em tal motocicleta, pode ser contemplado instalar os tubos de escape nos lados laterais do cárter de óleo 22.

[0041] Usar tal configuração e fornecer o catalisador e a câmara de expansão do lado a jusante dos tubos de escape causa a largura aumentada da câmara de expansão.

[0042] Em vista disso, na presente modalidade, como mostrado na Figura 4, os tubos de confluência 45(L), 45(R) localizados nos lados laterais do cárter de óleo 22 são dobrados para a esquerda e para a direita de modo a desviarem do cárter de óleo 22. Adicionalmente, as unidades catalisadoras 70(L), 70(R) conectadas ao lado a jusante dos tubos de confluência 45(L), 45(R) são dispostas de tal maneira que o espaçamento entre as mesmas seja estreitado a partir do lado a montante em direção ao lado de escape a jusante (lado indicado pela seta E).

[0043] A configuração acima permite que o espaçamento W1 entre as unidades catalisadoras 70 na câmara de expansão 50 seja reduzido e que a largura W3 da câmara de expansão 50 seja estreitada, enquanto assegura o espaçamento W2 entre as unidades catalisadoras 70 e o lado de escape a montante. Simultaneamente, a configuração permite que a mínima distância do solo do corpo de veículo seja feita maior.

[0044] Como mostrado nas Figuras 4 e 5, o separador 60 tem uma configuração em que o separador 60 é dobrado de tal maneira que forma superfícies P ortogonais às direções de fluxo E (direção axial das unidades catalisadoras 70) do gás de escape que passa através das unidades catalisadoras 70, e as unidades catalisadoras 70 são sustentadas individualmente a partir dos lados superior e inferior por porções rebaixadas superior e inferior 61c e 62c fornecidas em ambos os lados da porção dobrada 64.

[0045] A configuração acima permite um suporte favorável da pluralidade de unidades catalisadoras 70 dispostas de tal maneira que o espaçamento entre as mesmas seja estreitado a partir do lado a montante em direção ao lado a jusante de escape no interior da câmara de expansão 50, e facilita tirar medidas contra a expansão térmica das unidades catalisadoras 70. Em outras palavras, as unidades catalisadoras 70 são propensas a serem contráteis e expansíveis nas direções axiais (direções indicadas pela seta E) das unidades catalisadoras 70 com relação ao separador 60.

[0046] Como mostrado na Figura 5, entre as porções rebaixadas superior e inferior 61c e 62c do separador 60 e as unidades catalisadoras 70, materiais de amortecimento 81 a 84 são fornecidos em posições localizadas no primeiro e no terceiro quadrantes ou no segundo e no quarto quadrantes quando vistos a partir da direção de fluxo (direção indicada pela seta E) do gás de escape passando pelas unidades catalisadoras 70.

[0047] A configuração acima permite que vibrações verticais e esquerda-direita das unidades catalisadoras 70 sejam amortecidas com uma quantidade reduzida de materiais de amortecimento. Em outras palavras, a disposição permite que as vibrações verticais e esquerda- direita das unidades catalisadoras 70 sejam amortecidas com uma quantidade pequena de material de amortecimento, ao ser comparada com o invólucro em que as porções da extremidade das unidades catalisadoras 70 são sustentadas por materiais de amortecimento cilíndricos ocos (em forma de anel).

[0048] Na modalidade mostrada na Figura 5, a unidade catalisadora 70(R) no lado direito é sustentada pelos materiais de amortecimento 81 e 83 dispostos no primeiro e no terceiro quadrantes, enquanto a unidade catalisadora 70(L) no lado esquerdo é sustentada pelos materiais de amortecimento 82 e 84 dispostos no segundo e no quarto quadrantes. Alternativamente, esse modelo pode ser revertido. A saber, a unidade catalisadora 70(R) no lado direito pode ser sustentada no segundo e no quarto quadrantes, enquanto a unidade catalisadora 70(L) no lado esquerdo pode ser sustentada no primeiro e no terceiro quadrantes.

[0049] Em qualquer um dos casos, as unidades catalisadoras esquerda e direita 70 são sustentadas pelos materiais de amortecimento na simetria esquerda-direita. Portanto, uma ação de amortecimento bem balanceada pode ser obtida.

[0050] Adicionalmente, na presente modalidade, os materiais de amortecimento são formados arqueados quando vistos a partir da direção do fluxo do gás de escape que passa através das unidades catalisadoras 70. Consequentemente, uma ação de amortecimento bem balanceada pode ser obtida.

[0051] Como mostrado nas Figuras 4 e 5, o separador 60 é dotado de orifícios de comunicação 65 (Figura 5) que se comunicam entre as câmaras de expansão divididas pelo separador 60, a saber, a primeira e a segunda câmaras de expansão 51 e 52 na presente modalidade. Os orifícios de comunicação 65 são dotados, cada um, com uma porção de rebarba 65b orientada em direção ao lado de escape a jusante (consultar Figura 4).

[0052] A configuração acima permite um fluxo regular do gás de escape que passa através dos orifícios de comunicação 65.

[0053] Os vários orifícios de comunicação 65 são fornecidos, e eles são cada um dotado de uma porção de rebarba 65b.

[0054] O gás de escape vindo das saídas de escape 21 do motor 20 é introduzido através dos tubos de escape 41 a 44, dos tubos de confluência 45(L), 45(R), e das unidades catalisadoras 70(L), 70(R) na primeira câmara de expansão 51, em que o gás de escape se submete à expansão primária. Então, o gás de escape flui através dos orifícios de comunicação 65 para a segunda câmara de expansão 52, onde o gás de escape submete-se à expansão secundária.

[0055] A segunda câmara de expansão 52 é dotada com um tubo de descarga de escape 53 e um silenciador 54 (ver Figura 3) é conectado ao lado a jusante do tubo de descarga de escape 53.

[0056] Portanto, o gás de escape que flui para dentro da segunda câmara de expansão 52 é descarregado na atmosfera através do tubo de descarga de escape 53 e do silenciador 54.

[0057] Como mostrado nas Figuras 3 e 4, o invólucro que forma a câmara de expansão 50 é dividido em porções superior e inferior, e os invólucros superior e inferior 55 e 56 então formados, apoiam as extremidades de um lado 70f das unidades catalisadoras 70 com as extremidades de um lado 70f apertadas entre as mesmas.

[0058] A configuração acima permite que as unidades catalisadoras 70 sejam sustentadas em um estado simples e estável, assim, aumentando a eficiência da montagem.

[0059] Uma porção unida 57 (Figura 3) dos invólucros superior e inferior 55 e 56 é unida por solda.

[0060] Os invólucros superior e inferior 55 e 56 e o separador 60 também podem ser fixados por soldagem por pontos a partir do lado de fora dos invólucros.

[0061] Na presente modalidade, as unidades catalisadoras 70 têm as extremidades de um lado 70f e extremidades de outro lado 70r, as extremidades de um lado 70f das quais são fixadas aos invólucros 55 e 56 formando a câmara de expansão 50, e as extremidades de outro lado 70r das quais são sustentadas de tal forma que são apertadas pelo separador 60 a partir dos lados superior e inferior.

[0062] A configuração acima permite uma fixação firme e simples das unidades catalisadoras 70 aos invólucros.

[0063] Os invólucros superior e inferior 55 e 56 e as extremidades de um lado 70f das unidades catalisadoras 70 também podem ser fixados por solda. Na presente modalidade, os invólucros superior e inferior 55 e 56 e as extremidades de um lado 70f das unidades catalisadoras 70 são fixados por solda.

[0064] Na Figura 3, os números de referência 81 e 82 indicam porções de montagem para a estrutura de corpo de veículo 10.

[0065] Embora a modalidade da presente invenção tenha sido descrita acima, a presente invenção não é necessariamente limitada à modalidade acima, e modificações podem ser apropriadamente feitas dentro do escopo da presente invenção.

[0066] Por exemplo, embora a descrição tenha sido feita para o caso em que as unidades catalisadoras 70 são duas na modalidade, a presente invenção é também aplicável a casos em que haja três ou mais unidades catalisadoras.

EXPLICAÇÃO DAS LETRAS OU NUMERAIS

[0067] 20: Motor, 50: Câmara de expansão, 55, 56: Invólucros superior e inferior, 60: Separador, 61c, 62c: Porção rebaixada, 63: Plano de divisão, 64: Porção dobrada, 65: Orifício de comunicação, 65b: Porção de rebarba, 70: Unidade catalisadora, 70f: Extremidade de um lado, 81 a 84: Material de amortecimento.

Claims

1. Dispositivo de escape que compreende: uma câmara de expansão (50) que expande um gás de escape de um motor (20); um separador (60) que divide a câmara de expansão (50), em que o separador (60) é dividido em porções superior e inferior através de um plano divisor (63); e uma pluralidade de unidades de catalisador (70) dispostas na câmara de expansão (50), em que as unidades de catalisador (70) têm extremidades laterais (70f) e outras extremidades laterais (70r), cujas extremidades laterais (70f) são fixadas a uma caixa que forma a câmara de expansão (50), caracterizado pelo fato de que as extremidades laterais (70r) das unidades de catalisador (70) são suportadas em paralelo no plano divisor (63) pelo separador (60) de tal maneira que são fixadas pelos lados superior e inferior.

2. Dispositivo de escape, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de unidades catalisadoras (70) é disposta de tal forma que o espaçamento (W2, W1) entre a pluralidade de unidades catalisadoras seja estreitado ao longo de uma direção a partir de um lado a montante em direção a um lado de escape a jusante.

3. Dispositivo de escape, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o separador (60) é dobrado de tal maneira que forme uma superfície (P) ortogonal a uma direção de fluxo (E) do gás de escape que passa através das unidades catalisadoras (70), e a pluralidade de unidades catalisadoras (70) é sustentada a partir dos lados superior e inferior por porções rebaixadas superior e inferior (61c, 62c) providas em ambos os lados da porção dobrada (64).

4. Dispositivo de escape, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que entre as porções rebaixadas superior e inferior (61c, 62c) do separador (60) e as unidades catalisadoras (70), materiais de amortecimento (81, 82, 83, 84) são fornecidos em porções localizadas no primeiro e no terceiro quadrantes ou no segundo e no quarto quadrantes quando vistos a partir da direção de fluxo do gás de escape que passa através das unidades catalisadoras (70).

5. Dispositivo de escape, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o separador (60) é dotado de um orifício de comunicação (65) que se comunica entre câmaras de expansão (51, 52) divididas pelo separador (60), e o orifício de comunicação (65) é dotado de uma porção de rebarba (65b) orientada em direção ao lado a jusante de escape.

6. Dispositivo de escape, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o invólucro que forma a câmara de expansão (50) é dividido em porções superior e inferior, e os invólucros superior e inferior (55, 56) então formados sustentam extremidades de um lado (70f) das unidades catalisadoras (70) com as extremidades de um lado (70f) apertadas entre as mesmas.