CN1782337A - 自动两轮车的排气管结构 - Google Patents

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Abstract

一种排气管结构，在装有单缸发动机并在其排气系统中具有2根消声器的自动两轮车中，可正确控制空燃比。在装有单缸发动机的同时在单缸发动机的排气系统中具有2根消声器(18、19)的自动两轮车中，排气系统包括：与单缸的汽缸盖(5)相连的排气出口管(10a、11a)；与排气出口管(10a、11a)相连的1根主排气管(12)，单缸的全部排气流过主排气管；连接于主排气管(12)下游侧的2根分叉排气管(10b、11b)；及各分叉排气管(10b、11b)端部上具有的消声器(18、19)；在主排气管上设有检测出排出气体中氧浓度的O2传感器(14)，同时在各分叉排气管(10b、11b)上设有催化剂(16、17)。

Description

自动两轮车的排气管结构
技术领域
本发明涉及一种自动两轮车的排气管结构，特别是涉及从外观设计和用户需求的角度开看，即使是单缸发动机也在其排气系统中具有2个消声器的带有单缸4冲程发动机的自动两轮车的排气管结构。
背景技术
例如在装载有单缸4冲程、4气阀(2个进气阀、2个排气阀)汽油燃料喷射发动机的自动两轮车中，有这样的自动两轮车：为了提高发动机的冷却效率，而且为了避免由排气热量导致的故障，在汽缸盖上分别独立形成2个排气口。此时，在汽缸盖上对应于各排气口而连接有2根排气管。也有这样的自动两轮车：从外观设计方面考虑利用这样的排气管结构，分别在各排气管上连接消声器，即使是单缸发动机，在车体左右两侧也具有消声器，而猛一看好像是装载了双缸发动机。
但是，为了满足最近严格的排气限制，有必要在排气系统中设置催化剂的同时，还设置O2(氧气)传感器，而检测出排出气体的氧浓度，将该信息反馈给进气系统的空燃比控制，从而保持催化剂有效作用的空燃比。但是，当在上述的单缸自动两轮车的2根排气管上分别设置O2传感器时，由于流过各排气管的排出气体的组成不均，被检测出的氧浓度也发生变动，有可能不能正确地控制空燃比。
此外，催化剂在布局的自由度上，优选以小型的形状高效地起作用并且配置在排气温度高的较上游侧。
另一方面，在专利文献1中记载了4缸发动机的自动两轮车用的排气装置的O2传感器排气结构。该专利文献1的结构，是将来自4个缸的各缸的4根排气管连接到共通的排气室，并在该排气室中设有O2传感器。但是，由于同样检测出像这样的集合不同缸的排气管的排气室的氧浓度，因此在按各个缸分别供给燃料的进气系统中，不能根据各缸的排出气体的氧浓度来进行每个缸的最佳的空燃比控制。因此，该专利文献1的在多缸共通的排气室中设置O2传感器的结构不能适用于要正确地控制一个缸的空燃比的情况。
而且，在该专利文献1中，在相当于消声器的共通的排气室内装载有大型的催化剂。因此，对应于各缸的排气管的催化剂布局的自由度受到限制。此外，由于在排气管的下游侧端部附近设置催化剂，故不能有效地利用上游侧的高温排出气体的温度。
专利文献1：JP特许第2966554号公报。
发明内容
本发明鉴于这样的现状，其目的在于提供一种排气管结构，在装载了单缸发动机且在其排气系统中具有2个消声器的自动两轮车中，根据使用了O2传感器的排出气体的氧浓度信息的反馈，可以正确地控制空燃比而且使催化剂配置成小型化。
为了达成上述目的，(1)的发明是提供一种自动两轮车的排气管结构，该自动两轮车装载有单缸发动机，同时在该单缸发动机的排气系统中具备有2根消声器，其特征在于，上述排气系统包括：与上述单缸的汽缸盖连接着的排气出口管；与上述排气出口管相连接的1根主排气管，上述单缸的全部气体流过该主排气管；连接于上述主排气管的下游侧的2根分叉排气管；以及各分叉排气管端部上所具有的消声器；在上述主排气管上设置有检测出排出气体中的氧浓度的氧气传感器，同时，在上述各分叉排气管上设置有催化剂。
(2)的发明是在(1)的发明中，其特征在于，上述排气出口管被设置为2根，该排气出口管在排气下游侧汇合并连接到上述主排气管。
(3)的发明是在(2)的发明中，其特征在于，上述单缸发动机是一种4冲程4气阀的燃料喷射发动机，其排气阀被配置在车辆前后方向的前侧，其进气阀被配置在车辆前后方向的后侧。
根据(1)的发明，分别连接于消声器的2根分叉排气管，在消声器的排气上游侧汇合并形成沿排气管纵向方向具有一定程度的长度的主排气管，通过在该汇合部(主排气管)的排气下游侧部分设置检测出排出气体中的氧浓度的O2传感器，来自发动机的排出气体的组成在汇合部被均匀化，通过使用了O2传感器的反馈控制，可以精密地控制单缸发动机的空燃比。此外，由于在2根分叉排气管上分别设有催化剂，与在上述汇合部安装催化剂相比，在各分叉排气管上安装大小大约一半的催化剂就可以，催化剂设置上的布局由此而变得容易。此外，与设在消声器内的情况相比，由于设置在其上游侧的高温的排出气体中，故催化剂的温度上升，从而催化剂的性能被提高。
而且，由于所装载的催化剂的小型化，催化剂本身也能够尽可能地设置在排气上游侧，故可提高流入催化剂的排出气体的温度，使催化剂活性化更强。
根据(2)的发明，由于在单缸发动机的汽缸盖上连接有2根排气出口管，而这些排气出口管在排气下游侧连接到上述汇合部，故外观上宛如从双缸发动机伸出2根排气管，从而可以提供设计上满足用户需求的自动两轮车。
根据(3)的发明，自动两轮车通过装载4冲程4气阀(2个进气阀+2个排气阀)的单缸发动机，使得排气阀在车辆前后方向上被配置在前侧，而进气阀被配置在后侧，由此，可以在形成于汽缸盖上的2个排气口上原样连接上述1根或2根排气出口管，并将该排气出口管原样延长，或是使其汇合并形成主排气管，将其向车体的左右两侧分叉，并将消声器安装在各分叉管的后端部。由此，在单缸4气阀发动机的自动两轮车中，能够提高空燃比控制的精度和催化剂的净化功能，同时可以从外观设计上符合用户的需求。
附图说明
图1是具有本发明的排气管结构的自动两轮车的侧面外观图。
图2是在图1所示的自动两轮车上装载的单缸4冲程、4气阀燃料喷射式发动机的侧视图。
图3是从箭头A方向观察图2的发动机的外观图。
图4是图2所示的发动机的汽缸盖的俯视图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。
图1～图4表示本发明的排气管结构的一个实施例。图1是具有该排气管结构的自动两轮车的侧视图。
图1所示的自动两轮车1，装载了单缸4冲程燃料喷射式发动机2(以下简称为发动机)。发动机2由曲轴箱3、与曲轴箱3连接着的汽缸体4、以及汽缸体4的上部的汽缸盖5构成。在汽缸盖5的后侧连接着进气管6。在进气管6上安装着喷射器(未图示)。在汽缸盖5的前侧连接着排气管20。排气管20向后方弯曲，在其中途如后述那样，设有O2传感器14和排出气体净化用催化剂17。车体左右两侧的排气管20的后端部具有消声器18、19。
图2是在该自动两轮车上装载的单缸4冲程、4气阀燃料喷射式发动机的侧视图。图3是从箭头A方向观察图2中的发动机的外观图。
为了确保到后述的催化剂为止的排出气体温度，以及为了防止高温排气管的露出，利用隔热罩13覆盖主排气管12。在主排气管12的尽量下游侧安装有O2传感器14。在消声器18、19的上游侧的分叉排气管10b、11b上分别设置催化剂16、17。
通过像这样使2个排气出口管10a、11a汇合而设置主排气管12，从而来自各排气口8、9(图4)的排出气体，从排气出口管10a、11a，分别被从汽缸盖5中取出后，在主排气管12汇合，该单缸发动机2的所有的排出气体流通并被均匀化。为了进一步促进均匀化，作为汇合部的主排气管12具有沿着排气管纵向方向的一定程度的长度。在汇合部12的排气下游侧部分安装着O2传感器14。该O2传感器14是检测出通过汇合部而被均匀化了的排出气体中的氧浓度的传感器，其信号被输入到图2所示的ECU(控制电路)15中。ECU15基于这样被输入的排出气体中的氧浓度，对进气系统进行反馈控制，控制对喷射器的供给燃料量，来适当地控制空燃比。
在O2传感器安装部的排气下游侧，主排气管12再次分叉为2根分叉排气管10b、11b。分叉排气管10b、11b向车辆后方延伸，在曲轴箱3的下方分别与用于排气净化的催化剂16、17连接。进而，在各催化剂16、17的排气下游侧端部，2个消声器18、19分别连接在各个分叉排气管10b、11b上。
图4是图2所示的发动机的汽缸盖的俯视图。
发动机2成为具有2个进气阀(未图示)和2个排气阀(未图示)的4气阀结构。在汽缸盖5上形成有连接于进气管6的1个进气口7和与各排气阀对应的2个排气口8、9。在排气口8、9上，从发动机前侧分别连接着排气出口管10a、11a(图3)。
如上所示，在本实施例中，使分别与消声器18、19连接的2根分叉排气管10b、11b，在消声器18、19的排气上游侧汇合，在成为其汇合部的主排气管12，设置检测出排出气体中的氧浓度的O2传感器14，由此来自发动机的排出气体的组成在汇合部被均匀化，通过使用了O2传感器14的反馈控制，可以精密地控制空燃比。
此外，在本实施例中，在2根分叉排气管10b、11b上分别设有催化剂16、17。由此，与将1根排气管连接在单缸发动机的汽缸盖上而原样安装大型的催化剂的情况相比较，可以将催化剂的大小变为大约一半，从而随着催化剂的小型化，催化剂设置的布局就由此而变得容易了。
一般来说，催化剂为了其活性化，优选在高的温度环境下配置，从这个观点来说最好尽量配置在排气上游侧。但是，现有的单一排气管结构中，由于这样的话催化剂的体积较大，对于其设置来说布局是困难的，为了避免发动机和路面的干涉，而多设置于消声器附近。相对于此，在本实施例的排气管结构中，伴随着催化剂16、17的小型化，提高了配置布局的自由度。因此，与以往比较，可以将催化剂配置在更靠近排气上游侧的位置，流入催化剂16、17的排出气体的温度上升，从而可以使催化剂活性化更强。
此外，在本实施例中，在发动机2的汽缸盖5上连接着排气出口管10a、11a，在先汇合后再分叉，而在车体左右具有2个消声器，所以外观上宛如自动两轮车装载了双缸发动机，从而能够提供也让喜好多缸的用户更易接受的设计。
以上虽然以在汽缸盖上连接2根排气管、在其中途设置了设有O2传感器的汇合部的排气管结构为例说明了本发明，但是在单缸发动机中具备2个消声器的结构中，只要是在2个消声器的排气上游侧设置汇合部的排气管结构即可，并不限定连接汇合部和汽缸盖的排气管的数量。总之，只要将来自1个缸的所有气体都均匀地流动的汇合部设置在2根消声器的上游侧就可以。例如，在3个排气阀的发动机的情况下，也可以对应排气口数量而将3根排气管连接到汽缸盖上。还有，在2个排气阀的情况下，也可以将1根排气管连接在汽缸盖上，并将O2传感器设置在其自身上。此时，排气管在O2传感器的设置位置的排气下游侧被分叉为2个，该分叉管连接于2个消声器。
本发明可以适用于所有的单缸发动机的自动两轮车中。

Claims (3)

1.一种自动两轮车的排气管结构，该自动两轮车装载有单缸发动机，同时在该单缸发动机的排气系统中具备有2根消声器，其特征在于，上述排气系统包括：
与上述单缸的汽缸盖连接着的排气出口管；
与上述排气出口管相连接的1根主排气管，上述单缸的全部气体流过该主排气管；
连接于上述主排气管的下游侧的2根分叉排气管；以及
各分叉排气管端部上所具有的消声器；
在上述主排气管上设置有检测出排出气体中的氧浓度的氧气传感器，同时，在上述各分叉排气管上设置有催化剂。
2.如权利要求1所述的自动两轮车的排气管结构，其特征在于，上述排气出口管被设置为2根，该排气出口管在排气下游侧汇合并连接到上述主排气管。
3.如权利要求2所述的自动两轮车的排气管结构，其特征在于，上述单缸发动机是一种4冲程4气阀的燃料喷射发动机，其排气阀被配置在车辆前后方向的前侧，其进气阀被配置在车辆前后方向的后侧。
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