CN101240730B - 机动二轮车的催化剂配置构造 - Google Patents

Abstract

本发明的机动二轮车的催化剂配置构造在车架具有从头管朝后方延伸的主构架和从头管朝后方斜下方延伸的下伸构架(36)，在下伸构架(36)的后方配置发动机(18)，在从该发动机(18)朝下方再朝后方延伸的排气管(56)配置金属蜂窝式催化剂(57)；其中：在排气管(56)的金属蜂窝式催化剂(57)的前后形成朝金属蜂窝式催化剂(57)逐渐扩径的第1锥部(71)和第2锥部(72)，沿下伸构架(36)配置金属蜂窝式催化剂(57)。这样，可在提高金属蜂窝式催化剂的净化效率的同时，提高发动机输出，并且降低成本。

Description

机动二轮车的催化剂配置构造

技术领域

本发明涉及机动二轮车的催化剂配置构造的改良。

背景技术

作为以前的机动二轮车的催化剂配置构造，已知在从V型发动机延伸的多个排气管配置蜂窝式催化剂的方案(例如参照专利文献1)。

[专利文献1]日本专利第3242488号公报

下面说明专利文献1的图2。

在V型2气缸发动机的前侧气缸6a和后侧气缸6b，分别连接前侧排气管7、后侧排气管8，前侧排气管7和后侧排气管8各个的端部连接于合体排气管21，在前侧排气管7配置蜂窝式的副催化剂19，在后侧排气管8配置蜂窝式的副催化剂20，在合体排气管21与消声装置16之间配置蜂窝式的主催化剂22。

这样，当设置副催化剂19、20和主催化剂22时，在各排气管7、8中流动的废气由在副催化剂19、20的反应热抑制温度的降低，排气管7、8集合后，流到主催化剂22时的废气的温度被维持得较高，配置在远离前侧气缸6a和后侧气缸6b的位置的主催化剂22的净化效率提高。

如为了仅活化地使用主催化剂22，在紧靠前侧排气管7和后侧排气管8后分别设置主催化剂22代替副催化剂19、20，则大的主催化剂22可能成为大的排气阻力，不能确保发动机输出。

另外，当如主催化剂22和副催化剂19、20这样地设置多个催化剂时，成本提高。

发明内容

本发明的目的在于提高金属蜂窝式催化剂的净化效率，并提高发动机输出，同时，降低成本。

第1技术方案的发明的机动二轮车的催化剂配置构造在车架具有从头管朝后方延伸的主构架和从头管朝后方斜下方延伸的下伸构架，在下伸构架的后方配置发动机，在从该发动机朝下方再朝后方延伸的排气管配置金属蜂窝式催化剂；其特征在于：上述排气管具有连接部、第1锥部、收容上述金属蜂窝式催化剂的大直径部、第2锥部和水平部，上述连接部与气缸盖连接并从气缸盖向前方延伸，上述第1锥部和上述第2锥部在上述金属蜂窝式催化剂的前后朝金属蜂窝式催化剂逐渐扩径，该第1锥部设于该连接部的下游侧并朝下方弯曲地形成，该第2锥部配置在该大直径部的下游侧并朝后方弯曲地形成，沿上述下伸构架配置上述金属蜂窝式催化剂，上述水平部以水平或接近水平的状态配置于上述发动机下方，从该第2锥部的后端朝后方水平地延伸并与消声器连接；设于上述金属蜂窝式催化剂的下游侧的上述第二锥部设于比上述水平部更靠前侧。

作为其作用，从发动机排出的废气由形成于金属蜂窝式催化剂的上游侧的锥部膨胀，流到金属蜂窝式催化剂。

由于金属蜂窝式催化剂配置在下伸构架后方的发动机附近，所以，流到金属蜂窝式催化剂的上游侧的锥部的废气的温度高，但该废气一边由锥部膨胀，一边顺利地均匀分散到金属蜂窝式催化剂的催化剂面进行接触，所以，可减小排气阻力，即使在发动机附近设置催化剂，也可确保发动机的输出。另外，由于排气热还分散到各催化剂面，所以，催化剂面的温度不过度上升，可良好地维持催化剂的活性温度。

另外，由于仅在下伸构架的后方的排气管配置金属蜂窝式催化剂，所以，可抑制成本上升。

而且，排气管的水平部成为最低地上高度，即使在金属蜂窝式催化剂的两侧使排气管扩径，最低地上高度也不减小。

第2技术方案的发明的特征在于：在俯视图下，将金属蜂窝式催化剂配置到下伸构架侧方而且比发动机曲轴箱的最外侧面更处于车身内侧。

作为其作用，将金属蜂窝式催化剂更配置到车身内侧，没有小的石头等从车身侧方接触到催化剂的担心。

第3技术方案的发明的特征在于：在发动机的气缸盖，而且在为了连接排气管而设于气缸盖的连接部的附近设置插入孔，该插入孔用于插入连接将空气供给到排气管内的二次空气供给管，使二次空气供给管从气缸盖的上方朝连接部延伸到下方。

作为其作用，将二次空气供给管连接到气缸盖的插入孔，将二次空气供给到排气管内，从而使排气管内的未燃烧气体燃烧。

另外，由配置于二次空气供给管前方的下伸构架保护二次空气供给管，另外，二次空气供给管朝下方延伸，不朝车宽方向突起。

第4技术方案的发明的特征在于：金属蜂窝式催化剂在排气管并列地设置多个。

由设于金属蜂窝式催化剂上游侧的锥部使废气分别分散到并列配置多个的金属蜂窝式催化剂，由该金属蜂窝式催化剂净化废气。

在第1技术方案的发明中，在排气管的、金属蜂窝式催化剂的前后形成朝金属蜂窝式催化剂逐渐扩径的锥部，沿下伸构架配置金属蜂窝式催化剂，所以，即使沿下伸构架将金属蜂窝式催化剂配置到发动机附近的排气管的上游侧，也可由金属蜂窝式催化剂的上游侧的锥部使废气一边膨胀一边顺利地流到金属蜂窝式催化剂，可极力地减小排气阻力，即使将催化剂设于发动机附近，也可确保发动机的输出，另外，可在降低废气温度的同时，良好地维持金属蜂窝式催化剂的活性温度，可避免金属蜂窝式催化剂的熔损，同时，有效地净化废气。

另外，由于仅在下伸构架的后方的排气管配置金属蜂窝式催化剂，所以，可抑制成本上升。

而且，由于在排气管具有以水平或接近水平的状态配置于发动机下方的水平部，设于金属蜂窝式催化剂的下游侧的锥部比水平部更设到前侧，所以，即使在排气管设置锥部进行扩径，也可维持最低地上高度。

在第2技术方案的发明中，由于在俯视图下将金属蜂窝式催化剂配置到下伸构架侧方而且比发动机曲轴箱的最外侧面更处于车身内侧，所以，将金属蜂窝式催化剂比曲轴箱的最外侧面更配置到车身内侧，从而可防止小的石头等从车身侧方接触到催化剂。

在第3技术方案的发明中，由于在发动机的气缸盖，而且在为了连接排气管而设于气缸盖的连接部的附近设置插入孔，该插入孔用于插入连接将空气供给到排气管内的二次空气供给管，使二次空气供给管从气缸盖的上方朝连接部延伸到下方，所以，通过将二次空气供给到排气管内，除了由金属蜂窝式催化剂进行的净化外，还可进一步净化废气。另外，可由下伸构架保护二次空气供给管，同时，可防止二次空气供给管朝车宽方向突起。

在第4技术方案的发明中，由于金属蜂窝式催化剂在排气管并列地设置多个，所以，可增大金属蜂窝式催化剂的催化剂面积，可提高净化能力。

附图说明

图1为具有本发明催化剂配置构造的机动二轮车的侧面图。

图2为示出本发明机动二轮车的催化剂配置构造的透视图。

图3为示出本发明机动二轮车的要部侧面图。

图4为示出本发明机动二轮车的要部平面图。

图5为本发明二次空气控制阀的截面图。

图6为示出本发明催化剂配置构造的另一实施形式的侧面图。

图7为示出本发明催化剂配置构造的另一实施形式的平面图。

具体实施方式

下面根据附图说明用于实施本发明的最佳形式。附图按符号的方向观看。

图1为具有本发明催化剂配置构造的机动二轮车的侧面图，机动二轮车10包括成为骨架的车架11，可自由转向地安装在设于该车架11前端的头管12的前叉13，安装于该前叉13上部的转向手把14，通过车轴16安装于前叉13的下端部的前轮17，由车架11支承的发动机18，通过枢轴22可上下自由摆动地安装于构成车架11的中央的中间构架21的后叉23，通过车轴24安装于该后叉23的后端部的后轮26，分别跨于车架11的后部和后叉23的后部安装的后缓冲装置27，及安装于车架11上部的燃料箱31和车座32。

车架11包括上述头管12，从该头管12朝后方延伸的主构架35，上部安装于主构架35并且从头管12朝后方斜下方延伸的下伸构架36，上端安装于主构架35并且形成为Y字形的左右一对上述中间构架21、21(仅示出一方的符号21)，及安装于主构架35的后部下部和中间构架21的后部上部的左右一对加强构件37、37(仅示出一方的符号37)。

下伸构架36通过托架38支承发动机18的前部。

中间构件21由前部下部支承发动机18，同时，通过枢轴22支承后叉23的前端。

发动机18在后部一体地附设变速器41，在前部上部设置缸部42，在构成缸部42的气缸盖43安装进气装置44、排气装置46和二次空气供给装置47。

进气装置44包括配置于左右中间构架21、21间的空气滤清器51，通过连接管52连接于该空气滤清器51的化油器53，及分别连接该化油器53和气缸盖43的进气管54。

排气装置46具有排气管56、金属蜂窝式催化剂57及消声器58；该排气管56从气缸盖43的前部沿下伸构架36延伸，再通过发动机18的下方朝后方延伸；该金属蜂窝式催化剂57设于该排气管56的途中；该消声器58连接于排气管56的后端。

金属蜂窝式催化剂57通过将活性成分分散地附着到一体成形为蜂窝状的金属制载体的表面而获得。

在这里，符号61为前照灯，符号62为仪表，符号63为前挡泥板，符号64为主支架，符号66为后挡泥板。

图2为示出本发明机动二轮车的催化剂配置构造的透视图(图中箭头(FRONT)表示前方)，在金属蜂窝式催化剂57的上游侧即气缸盖43侧的排气管56形成第1锥部71，该第1锥部71随着接近金属蜂窝式催化剂57而扩大直径，在金属蜂窝式催化剂57的下游侧即消声器58侧的排气管56形成第2锥部72，该第2锥部72随着接近金属蜂窝式催化剂57而扩大直径。例如，第1锥部71的入口直径d1为26mm，金属蜂窝式催化剂57的外径d2为60mm。

金属蜂窝式催化剂57由于配置在气缸盖43的附近，所以，受到高废气温度的影响，但由于在排气管56中流动的废气在第1锥部71膨胀，分散地流到金属蜂窝式催化剂57的各部，所以，废气热也分散到金属蜂窝式催化剂57的各部分，金属蜂窝式催化剂57的温度不过度上升，为此，可防止金属蜂窝式催化剂57熔损。而且，金属蜂窝式催化剂57的温度保持为活性所需要的高温，可有效地净化废气。

另外，发动机刚起动后金属蜂窝式催化剂57的温度容易上升，金属蜂窝式催化剂57迅速活化，所以，可在发动机起动后从较早的时刻开始进行废气的净化。

图3为示出本发明机动二轮车的要部侧面图，排气管56包括连接于气缸盖43的连接部75，设于该连接部75的下游侧的第1锥部71，收容金属蜂窝式催化剂57的大直径部76，配置于该大直径部76的下游侧的第2锥部72，及从该第2锥部72的后端朝后方水平地延伸、连接于消声器58(参照图1)的水平部77；大直径部76和金属蜂窝式催化剂57平行于下伸构架36地配置。

二次空气供给装置47包括一端在空气滤清器51(参照图1)的附近开口的进气软管81，该进气软管81的另一端连接的空气过滤器82，为了相应于发动机18的运行状态控制供给到排气装置46的二次空气量而通过中继软管83连接到空气过滤器82的二次空气控制阀84，在该二次空气控制阀84连接一端的中继软管86，在该中继软管86连接一端、另一端插入到形成于气缸盖43的管插入孔43a的金属制管87，及为了将二次空气控制用负压供给到二次空气控制阀84而将一端连接于二次空气控制阀84、将另一端连接于进气管54的负压供给管88。符号91为在车架11安装二次空气控制阀84的托架。

金属制管87在端部具有凸缘87a，凸缘87a用2根螺栓93、93安装于气缸盖43。

图4为示出本发明机动二轮车的要部平面图，金属蜂窝式催化剂57比下伸构架36更配置于车身外侧方，同时，比发动机18的曲轴箱95的最外侧面95a更配置于车身内侧。符号90为通过最外侧面95a、朝车身前后方向延伸的直线。

这样，金属蜂窝式催化剂57通过比曲轴箱95的最外侧面95a更配置于车身内侧，从而没有小的石头等从车身侧方接触到金属蜂窝式催化剂57的担心。

图5(a)、(b)为本发明二次空气控制阀的截面图。

在(a)中，二次空气控制阀84包括阀主体101、安装于该阀主体101的进气口102、排气口103和负压导入口104及处于阀主体101和排气口103各个间的簧片阀组装体105；在进气口102连接中继软管83，在排气口103连接中继软管86，在负压入口104连接负压供给管88。

阀主体101包括座部106，可自由移动地插入到形成于该座部106的杆支承部106a的杆107，安装于该杆107的一端的膜片108，安装于杆107的另一端的阀体111，及为了朝进气口102侧对该阀体111施力而设于阀体111与座部106间的压缩螺旋弹簧112。符号113为设在杆支承部106a与杆107间的套筒。

座部106具有设于膜片108侧的第1凹部106b，设于阀体111侧的第2凹部106c，连通到该第2凹部106c的主通道106d，及连通到该主通道106d的侧方通道106e。符号106f为连接第1凹部106b与主通道106d的连接通道。

进气口102包括用多个小螺钉安装于座部106的板状的环状部102a，从该环状部102a大体突起成锥状的突起部102b，及从该突起部102b延伸的圆筒状的软管连接部102c。

突起部102b与座部106的第2凹部106c形成阀室117，阀体111由压缩螺旋弹簧112推压到突起部102b，二次空气控制阀84处于关闭状态。即，突起部102b作为阀座起作用。

排气口103包括在座部106用多个小螺钉121安装的排气口安装部103a和从该排气口安装部103a延伸的圆筒状的软管连接部103b；排气口安装部103a形成收容簧片阀组装体105的一部分的收容室103c。

负压导入口104包括用多个小螺钉123安装于座部106的导入口安装部104a，从该导入口安装部104a突起的突起部104b，及从该突起部104b延伸的筒状的管连接部104c；突起部104b与座部106的第1凹部106b形成膜片室125。

膜片室125用膜片108隔成第1室127与第2室128。

(b)为(a)的b-b线截面图，簧片阀组装体105包括座板131、簧片阀132及板状的限位构件134；该座板131嵌入到座部106的第3凹部106h；该簧片阀132由薄的板簧构成，该板簧将形成于该座板131的贯通孔131a堵住地配置；该板状的限位构件134与该簧片阀132一起用小螺钉133安装于座部106；簧片阀132和限位构件134收容于收容室103c。

下面说明上述的二次空气控制阀84的作用。

在(a)、(b)中，当从进气装置侧通过负压导入口104将负压供给到膜片室125的第1室127时，膜片108朝第1室127侧移动，所以，通过杆107安装于膜片108的阀体111从进气口102的突起部102b离开，二次空气控制阀84成为打开状态。

在该状态下，当形成于排气装置侧(详细地说形成于连接金属制管87(参照图3)的气缸盖43(参照图3))并且与排气管56连通的排气口43b成为负压时，空气从图1所示进气软管81的前端的开口被吸引，该空气通过进气软管81、图3所示空气过滤器82、中继软管83，到达图5(a)、(b)所示进气口102的软管连接部102c内、阀室117、主通道106d、侧方通道106e、贯通孔131a，打开簧片阀132，通过收容室103c、软管连接部103b，再通过图3所示中继软管86、金属制管87、气缸盖34的管插入孔43a，流到气缸盖43的排气口43b内，使废气中的未燃气体燃烧。

在排气口43b为正压的时刻，簧片阀132关闭，废气不反流到二次空气控制阀84。

如以上的图1、图3所示那样，本发明的机动二轮车10的催化剂配置构造具有从头管12朝后方延伸的主构架35和从头管12朝后方斜下方延伸的下伸构架36，在下伸构架36的后方配置发动机18，在从该发动机18朝下方再朝后方延伸的排气管56配置金属蜂窝式催化剂57；其第一特征在于：在排气管56的金属蜂窝式催化剂57的前后形成朝金属蜂窝式催化剂57逐渐扩径的第1锥部71和第2锥部72，沿下伸构架36配置金属蜂窝式催化剂57。

这样，即使沿下伸构架36将金属蜂窝式催化剂57配置到发动机18附近的排气管56的上游侧，也可使废气一边由金属蜂窝式催化剂57上游侧的第1锥部71膨胀一边顺利地流到金属蜂窝式催化剂57，可极力减小排气阻力，即使在发动机18附近设置催化剂，也可确保发动机18的输出，另外，可使废气分散，降低温度，同时，良好地维持金属蜂窝式催化剂57的活性温度，可避免金属蜂窝式催化剂57的熔损，同时可有效地净化废气。另外，由于仅在下伸构架36后方的排气管56配置金属蜂窝式催化剂57，所以，可抑制成本增大。

本发明的第二特征在于：在排气管56具有按水平或接近水平的状态配置于发动机18下方的水平部77，将设于金属蜂窝式催化剂57下游侧的第2锥部72比水平部77更设置到前侧。

这样，即使在排气管56设置第2锥部72扩径，也可维持最低地上高度。

本发明的第三特征在于：如图4所示那样，在俯视图下将金属蜂窝式催化剂57配置到下伸构架36的侧方并且比发动机18的曲轴箱95的最外侧面95a更配置到车身内侧。

这样，由于将金属蜂窝式催化剂57和大直径部76比曲轴箱95的最外侧面95a更配置到车身内侧，所以，可防止从车身侧方接触到覆盖金属蜂窝式催化剂57的大直径部76。

本发明的第四特征在于：如图3所示那样，为了在发动机18的气缸盖43，而且在为了连接排气管56而设于气缸盖43的连接部75的附近设置管插入孔43a，在该管插入孔43a中插入连接作为将空气供给到排气管56内的二次空气供给管的金属制管87；使金属制管87从气缸盖43的上方朝连接部75延伸到下方。

这样，通过将二次空气供给到排气管56，从而除了由金属蜂窝式催化剂57进行的净化外，还可进一步净化废气。

另外，可由下伸构架36保护金属制管87，同时，可防止金属制管87朝车宽方向突起。

图6为示出本发明催化剂配置构造的另一实施形式的侧面图，排气管140包括连接于气缸盖43(参照图2)的连接部75，设于该连接部75的下游侧的第1锥部141，收容并列地配置的圆柱状的二个金属蜂窝式催化剂146、146的催化剂收容部147，配置于该催化剂收容部147的下游侧的第2锥部142，及与从该第2锥部142的后端朝后方水平地延伸的消声器58(参照图1)连接的水平部77。

图7为示出本发明的催化剂配置构造的另一实施形式的平面图，2个金属蜂窝式催化剂146、146在车宽方向排列，从而可比设置一个金属蜂窝式催化剂更增大催化剂面的面积，另外，例如相比于与组合2个金属蜂窝式催化剂146、146的截面积相同的截面积的一个圆柱状的金属蜂窝式催化剂，可减小车辆前后方向的占有空间，不需要改变前轮与发动机间的距离。

本发明的第五特征在于：如图6、图7所示那样，并列地设置多个金属蜂窝式催化剂146。

这样，可增大金属蜂窝式催化剂146的催化剂面积，可提高净化能力。

在本实施形式中，如图7所示那样，在排气管140的催化剂收容部147内并列2个地收容截面为圆形的金属蜂窝式催化剂146，但不限于此，也可在催化剂收容部147内收容1个截面为长圆形或椭圆形的金属蜂窝式催化剂。

本发明的催化剂配置构造最好为二轮车。

Claims (5)

1.一种机动二轮车的催化剂配置构造，在车架上具有从头管朝后方延伸的主构架和从头管朝后方斜下方延伸的下伸构架，在上述下伸构架的后方配置发动机，在从该发动机朝下方再朝后方延伸的排气管上配置金属蜂窝式催化剂；其特征在于：

上述排气管具有连接部、第1锥部、收容上述金属蜂窝式催化剂的大直径部、第2锥部和水平部，

上述连接部与气缸盖连接并从气缸盖向前方延伸，

上述第1锥部和上述第2锥部在上述金属蜂窝式催化剂的前后朝金属蜂窝式催化剂逐渐扩径，该第1锥部设于该连接部的下游侧并朝下方弯曲地形成，该第2锥部配置在该大直径部的下游侧并朝后方弯曲地形成，

沿上述下伸构架配置上述金属蜂窝式催化剂，

上述水平部以水平或接近水平的状态配置于上述发动机下方，从该第2锥部的后端朝后方水平地延伸并与消声器连接；设于上述金属蜂窝式催化剂的下游侧的上述第二锥部设于比上述水平部更靠前侧。

2.根据权利要求1所述的机动二轮车的催化剂配置构造，其特征在于：在俯视图下，将上述金属蜂窝式催化剂配置到上述下伸构架侧方而且比上述发动机曲轴箱的最外侧面更处于车身内侧。

3.根据权利要求1或2所述的机动二轮车的催化剂配置构造，其特征在于：在上述发动机的气缸盖上，而且在为了连接上述排气管而设于上述气缸盖的连接部的附近设置插入孔，该插入孔用于插入连接将空气供给到上述排气管内的二次空气供给管，使上述二次空气供给管从上述气缸盖的上方朝上述连接部延伸到下方。

4.根据权利要求1或2所述的机动二轮车的催化剂配置构造，其特征在于：上述金属蜂窝式催化剂在上述排气管上并列地设置多个。

5.根据权利要求3所述的机动二轮车的催化剂配置构造，其特征在于：上述金属蜂窝式催化剂在上述排气管上并列地设置多个。

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