CH676278A5

CH676278A5 -

Info

Publication number: CH676278A5
Application number: CH256088A
Authority: CH
Inventors: Franz Laimboeck
Original assignee: Piaggio & C Spa
Priority date: 1988-07-08
Filing date: 1988-07-05
Publication date: 1990-12-28
Also published as: NL8801672A; DE8808796U1; GB2220150A; FR2633664A3; GB8815657D0; BE1002078A6; FR2633664B3

Abstract

The exhaust manifold (2) is connected to a generally cylindrical chamber (3). The chamber (3) is separated from the adjoining silencer (6) by a baffle (5). In order to achieve a good behaviour of the catalytic converter during cold starting and a good degree of conversion without power losses or increase in the fuel consumption of the engine, the catalytic converter (8) is arranged inside the chamber (3). The catalytic converter projects, preferably coaxially, from the end of a discharge pipe (7), directed from the baffle (5) towards the exhaust manifold (2), in such a way that it has the same distance on all sides from the wall of the chamber (3). <IMAGE>

Description

       

  
 



  Die Erfindung betrifft eine Auspuffanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. 



  Bei einer allgemein bekannten Auspuffanlage dieser Art ist der Katalysator unmittelbar in dem auf den Zylinder folgenden Auspuffkrümmer angeordnet. Dadurch ergibt sich zwar ein gutes Verhalten des Katalysators bei Kaltstart, weil sich der Katalysator in unmittelbarer Nähe des Zylinders befindet und demnach rasch erhitzt wird, doch beeinträchtigt der den gesamten Rohrquerschnitt ausfüllende Katalysator die Funktionsweise der Auspuffanlage; dies hat eine Verschlechterung der Leistung und eine Verringerung des abgegebenen Drehmoments sowie eine Verschlechterung des Kraftstoffverbrauches zur Folge. Der erhitzte Katalysator verursacht ferner unerwünschte Rückwirkungen auf den Zylinder. 



  Es ist auch schon bekannt, in der die erweiterte Kammer vom Schalldämpfer trennenden Prallwand ein mittleres Austrittsrohr vorzusehen, welches durch die Prallwand hindurch etwas in die davorliegende Kammer hinein eintritt, doch handelt es sich in diesen Fällen um Auspuffanlagen ohne Katalysator zur Entgiftung der Auspuffgase. 



  Es ist Aufgabe der Erfindung, die eingangs beschriebenen Auspuffanlagen derart zu verbessern, dass sich ein gutes  Verhalten des Katalysators bei Kaltstart und ein guter Umsetzungsgrad der verunreinigenden Gase ergeben, ohne eine Leistungseinbusse bzw. eine Steigerung des Kraftstoffverbrauches in Kauf nehmen zu müssen. 



  Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. 



  Obwohl der Katalysator nicht im Auspuffkrümmer, sondern in der Kammer angeordnet ist, wird bei Kaltstart eine vergleichsweise kurze Ansprechzeit des Katalysators erreicht, da der Katalysator mit Abgasen beaufschlagt wird, die noch nicht ausreichend expandieren konnten und daher eine hohe Temperatur aufweisen. Die Temperatur des Katalysators steigt beim Kaltstart somit rasch an, was auch noch durch die Halterung des Katalysators im Austrittsrohr, die einen sehr geringen Wärmeleitkoeffizient besitzt, begünstigt wird. Diese Anordnung hat auch den Vorteil, dass sie die Saugwirkung der im allgemeinen zylindrischen Kammer nicht beeinträchtigt, da am freien Ende des Katalysators aus Gründen der Kontinuität höhere Strömungsgeschwindigkeiten herrschen als in der freien Querschnittsfläche der Kammer. 



  Dadurch werden im Vergleich zu einer Auspuffanlage ohne Katalysator weder die Leistung noch der Kraftstoffverbrauch des Motors negativ beeinflusst. 



  Durch die frei auskragende Halterung des Katalysators ergibt  sich ein guter Umsetzungsgrad, weil die Stirnfläche des freien Endes des Katalysators und auch ein Grossteil der Katalysatoraussenfläche der Abgasströmung ausgesetzt werden, ohne dass dieselbe beeinträchtigt wird und ohne somit die Wirksamkeit der Auspuffanlage zu verschlechtern. 



  In weiterer Ausbildung der Erfindung verjüngt sich der Katalysator zum Auspuffkrümmer hin in Form eines Rotationskörpers oder pyramidenförmig. Diese Verjüngung des Katalysators an seinem vorderen Ende verringert die Wärmeabstrahlungsfläche in diesem Bereich, so dass sich bei Kaltstart eine noch raschere Erwärmung ergibt, die zu einem weiter verbesserten Verhalten und zu einem höheren Umsetzungsgrad bei verringerter Motorbelastung führt. Ausserdem wird dadurch eine Anpassung des freien Katalysatorendes an die Form eines sich erweiternden Teils der Kammer und einer etwaigen Kammer mit kegelstumpfförmigem Querschnitt zwischen dieser Kammer und dem Auspuffkrümmer erreicht, so dass der Katalysator weiter zum Eingang der Kammer hin und somit zum Zylinder hin vorversetzt werden kann. 



  Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Auspuffanlage für einen Zweitaktmotor in vereinfachter Darstellung im Teilschnitt. 



   Vom Auslassschlitz des Zylinders 1 eines für ein Zweirad-Fahrzeug bestimmten Zweitaktmotors tritt ein Auspuffkrümmer 2 aus, an den eine Kammer angeschlossen ist, die einen zylindrischen Teil 3 und einen kegelstumpfförmigen Teil 4 aufweist. Der Teil 3 ist durch eine Prallwand 5 von einem Schalldämpfer 6 getrennt. Von der Prallwand 5 ist ein Austrittsrohr 7 zum Auspuffkrümmer 2 hin gerichtet und in sein  freies Ende ist ein Katalysator 8 eingesetzt, der frei auskragend gleichachsig und von allen Seiten der Wand der Kammer 3, 4 gleich weit entfernt gehalten ist. Der Katalysator 8 kann sich zum Auspuffkrümmer 2 hin in Form eines Rotationskörpers verjüngen, wie dies strichpunktiert angedeutet ist. 



  Erfindungswesentlich ist, dass der Katalysator 8 stirnseitig angeströmt und axial durchströmt wird, weil auf diese Weise die Expansion der Auspuffgase keinerlei Beeinträchtigung erfährt. 



  
 



  The invention relates to an exhaust system according to the preamble of claim 1.



  In a generally known exhaust system of this type, the catalytic converter is arranged directly in the exhaust manifold following the cylinder. Although this results in a good behavior of the catalytic converter on cold start because the catalytic converter is located in the immediate vicinity of the cylinder and is therefore heated quickly, the catalytic converter filling the entire pipe cross-section impairs the functioning of the exhaust system; this results in a deterioration in performance and a decrease in the torque output as well as a deterioration in fuel consumption. The heated catalyst also causes undesirable reactions on the cylinder.



  It is also known to provide a central outlet pipe in the baffle separating the expanded chamber from the muffler, which enters somewhat into the chamber in front through the baffle, but in these cases exhaust systems without a catalyst are used to detoxify the exhaust gases.



  It is an object of the invention to improve the exhaust systems described at the outset in such a way that the catalytic converter behaves well on a cold start and the degree of conversion of the contaminating gases is good, without having to accept a loss in performance or an increase in fuel consumption.



  The invention solves this problem by the characterizing features of claim 1.



  Although the catalytic converter is not arranged in the exhaust manifold, but in the chamber, a comparatively short response time of the catalytic converter is achieved on cold start, since the catalytic converter is exposed to exhaust gases which have not yet been able to expand sufficiently and are therefore at a high temperature. The temperature of the catalytic converter rises rapidly during a cold start, which is also favored by the fact that the catalytic converter is held in the outlet pipe, which has a very low coefficient of thermal conductivity. This arrangement also has the advantage that it does not adversely affect the suction effect of the generally cylindrical chamber, since for reasons of continuity there are higher flow rates at the free end of the catalyst than in the free cross-sectional area of the chamber.



  In comparison to an exhaust system without catalytic converter, this does not have a negative impact on the performance or fuel consumption of the engine.



  The freely projecting mounting of the catalytic converter results in a good degree of implementation because the end face of the free end of the catalytic converter and also a large part of the catalytic converter outer area are exposed to the exhaust gas flow without being adversely affected and thus without impairing the effectiveness of the exhaust system.



  In a further embodiment of the invention, the catalytic converter tapers towards the exhaust manifold in the form of a rotating body or pyramid-shaped. This tapering of the catalytic converter at its front end reduces the heat radiation area in this area, so that during cold start there is an even faster heating, which leads to a further improved behavior and a higher degree of conversion with a reduced engine load. In addition, this adapts the free catalyst end to the shape of an expanding part of the chamber and any chamber with a frustoconical cross section between this chamber and the exhaust manifold, so that the catalyst can be advanced further towards the entrance of the chamber and thus towards the cylinder .



  The drawing shows an embodiment of an exhaust system according to the invention for a two-stroke engine in a simplified representation in partial section.



   An exhaust manifold 2 emerges from the outlet slot of the cylinder 1 of a two-stroke engine intended for a two-wheeled vehicle, to which a chamber is connected, which has a cylindrical part 3 and a frustoconical part 4. Part 3 is separated by a baffle 5 from a silencer 6. From the baffle 5, an outlet pipe 7 is directed toward the exhaust manifold 2 and in its free end a catalyst 8 is inserted, which is cantilevered and coaxial and is kept the same distance from all sides of the chamber 3, 4. The catalytic converter 8 can taper towards the exhaust manifold 2 in the form of a rotating body, as is indicated by dash-dotted lines.



  It is essential to the invention that the face of the catalytic converter 8 is flowed through and axially flowed through, because in this way the expansion of the exhaust gases is not impaired in any way.

Claims

1. Exhaust system with catalyst (8) for combustion products of two-stroke engines, with a chamber (3, 4) arranged downstream of an exhaust manifold (2) and ending in an essentially cylindrical part (3), which is separated by a baffle (5) from a silencer ( 6) is separated, characterized in that the catalytic converter (8) is arranged inside the chamber (3, 4) and cantilevered in an outlet pipe (7) directed from the baffle (5) to the exhaust manifold (2), essentially coaxially in one is held at the same distance from all sides of the wall of the chamber (3, 4).

2nd

Exhaust system according to claim 1, characterized in that the chamber (3, 4) between the exhaust manifold (2) and the substantially cylindrical part (3) has a frustoconical part (4) widening in the direction of the substantially cylindrical part (3) , in which the catalyst (8) extends.

3. Exhaust system according to claim 1 or 2, characterized in that the catalyst (8) to the exhaust manifold (2) is tapered in the form of a rotating body or pyramid-shaped.