CN212027911U - 用于两冲程内燃机的燃烧产物的排气设备、两冲程内燃机和摩托车 - Google Patents

用于两冲程内燃机的燃烧产物的排气设备、两冲程内燃机和摩托车 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种用于两冲程内燃机的燃烧产物的排气设备，该排气设备具有入口部段(1a)和至少第一出口部段(1b)；该设备包括至少一个催化器单元(3)、消声器(5)和过滤器单元(6)；拦截构件(7)构造成至少从第一运行位置通达到第二运行位置，在第一运行位置中拒绝燃烧产物进入过滤器单元(6)的入口管道(6a)中，在第二运行位置中将燃烧产物引入到过滤器单元(6)的入口管道(6a)中，并且反之亦然；该拦截构件(7)构造成在内燃机的起动状态下从第一运行位置通达到第二运行位置，并且一旦其中拦截构件(7)保持在第二运行位置的时间间隔已经逝去就从第二运行位置通达到第一运行位置。本实用新型还涉及一种两冲程内燃机和一种摩托车。

Description

用于两冲程内燃机的燃烧产物的排气设备、两冲程内燃机和 摩托车
技术领域
本实用新型涉及一种用于两冲程内燃机的燃烧产物的排气设备。
所述设备属于与用于控制由两冲程内燃机产生的未燃烧的碳氢化合物 (HC)的废气排放的器件有关的技术领域。
背景技术
应当注意，所参考的两冲程内燃机可以有任何应用领域，即它可以用于机动化公路车辆、机动化船舶等。
为了减少两冲程内燃机的废气排放，通常使用废气通过的催化器器件 (在下文中定义为“催化器”)或一系列串联布置的催化转化器。
在发动机冷起动阶段和运行的最初几分钟，燃料中特别富含空气/燃料混合物，以便有利于起动。
在该第一阶段中，在达到最高运行温度之前催化器是无效的。
富含空气/燃料混合物的共同存在以及催化器的低运行温度会导致向大气中排放大量未燃烧的含氢(H)和碳(C)原子的碳氢化合物或HC。
为了遵守关于减少两冲程内燃机的废气中的未燃烧产物的规定，已经开发了许多解决方案；然而，已经证明它们昂贵且复杂。
实用新型内容
在这种情况下，需要提供一种简单、经济的解决方案，以通过制造用于燃烧产物的排气设备来减少在两冲程内燃机的冷起动以及在运行的最初时刻期间未燃烧的碳氢化合物的排放，该排气设备具有与内燃机流体连通的入口部段和用于使燃烧产物流出到大气中的至少第一出口部段。
从入口部段到第一出口部段，排气设备限定了燃烧产物在它内部行进的路径。
该设备包括至少一个催化器单元和消声器，至少一个催化器单元用于催化燃烧产物，位于入口部段的下游并且包括一个或多个催化器，消声器位于催化器单元的下游，与第一出口部段流体连通。
该设备包括用于过滤燃烧产物的过滤器单元和拦截构件，过滤器单元具有用于燃烧产物的入口管道和用于经过滤的燃烧产物的出口管道，拦截构件构造成至少从第一运行位置通达到第二运行位置，在第一运行位置中拒绝燃烧产物进入过滤器单元的入口管道中，在第二运行位置中经由过滤器单元的入口管道将燃烧产物引入到过滤器单元，并且反之亦然；
该拦截构件构造成在内燃机的起动状态下从第一运行位置通达到第二运行位置，并且一旦其中拦截构件保持在第二运行位置的时间间隔已经逝去就从第二运行位置通达到第一运行位置。
附图说明
通过以下对附图所示的用于两冲程内燃机的燃烧产物的排气设备的较佳实施例的大概的、以及因此非限制性的描述，本实用新型的其它特征和优点将变得更加明显，附图中：
-图1示出了具有根据第一实施例的本实用新型的用于燃烧产物的排气设备的摩托车的示意性侧视图；
-图2和图3分别根据第一运行位置和第二运行位置，示出了根据第二实施例的本实用新型的排气设备的细节的示意图；
-图4示出了根据第三实施例的本实用新型的排气设备的示意性立体图；
-图5示出了根据第四实施例的本实用新型的排气设备的示意性立体图。
具体实施方式
参照附图，附图标记1表示根据本实用新型的用于两冲程内燃机的燃烧产物的排气设备。
图1示出了配备有两冲程内燃机的摩托车2，该两冲程内燃机在示意图中不可见，其包括根据本实用新型的排气设备1。
排气设备1具有与内燃机流体连通的入口部段1a和用于使内燃机的燃烧产物流出到大气中的至少第一出口部段1b。
从入口部段1a到第一出口部段1b，排气设备1限定了燃烧产物在它内部行进的路径P。
排气设备1包括至少一个用于催化燃烧产物的催化器单元3，其根据燃烧产物的行进方向位于排气设备1的入口部段1a的下游。
催化器单元3包括一个或多个根据燃烧产物沿路径P行进的方向串联或相继布置的催化器4。
排气设备1包括消声器5，其根据燃烧产物沿着路径P行进的方向位于催化器单元3的下游，并与第一出口部段1b流体连通。
根据本实用新型，排气设备1包括用于过滤燃烧产物的过滤器单元6，其具有用于燃烧产物的入口管道6a和用于经过滤的燃烧产物的出口管道 6b。
在较佳实施例中，过滤器单元6包括管状本体8，该管状本体的横截面可以具有任何形状，并且在其内部容纳用于过滤燃烧产物的吸附材料的过滤器(具体参见图2和图3)。
过滤器单元6的吸附材料可以具有变化的性质，例如粉末状或颗粒状的植物活性炭，或者其它物质，由于它们极其多孔的性质而能够捕获未燃烧的碳氢化合物颗粒。
本实用新型设想了一种拦截构件7的存在，该拦截构件构造成至少从第一运行位置通达到第二运行位置，在第一运行位置中拒绝燃烧产物进入过滤器单元6的入口管道6a，在第二运行位置中将燃烧产物引入过滤器单元6的入口管道6a中，并且反之亦然。
换言之，参照燃烧产物的行进方向，过滤器单元6位于拦截构件7的下游，并且过滤器单元6的入口管道6a与拦截构件7本身流体连通。
具体地，拦截构件7构造成在两冲程内燃机的起动状态下从第一运行位置通达到第二运行位置，并且一旦保持在第二运行位置的时间间隔已经逝去就从第二位置通达到第一位置。
有利地，在内燃机的起动和初始运行状态期间，对应于催化器单元3 的低效率的状态，拦截构件7使得燃烧产物的流动能够通过过滤器单元6 的吸附材料输送，以便将含有较少量未燃烧碳氢化合物的经过滤的燃烧产物引入大气中。
一旦催化器单元3达到其完全运行状态，由于不再需要燃烧产物进入过滤器单元6中，因此拦截构件7构造成从第二运行位置通达到第一运行位置。
拦截构件7较佳地包括阀装置、特别是旋转型(或蝴蝶型，或任何其它类型)的阀装置，该阀装置允许燃烧产物流在必要时特别是在内燃机的起动和初始运行状态中被转移到过滤器单元6中。
根据本实用新型，过滤器单元6限定了燃烧产物的路径P从入口部段 6a到第一出口部段6b的旁路分支。
应当牢记的是，实际上，如果将拦截构件7设置在第一运行位置中，则燃烧产物流将遵循行进的路径P，而不会被引入到过滤器元件6中。
参考图1中的第一实施例，拦截构件7根据燃烧产物沿着路径P行进的方向位于消声器5的下游。
在所述实施例中，过滤器单元6是消声器5外部的构件。
根据图1，过滤器单元6的管状本体8可以平行于消声器5设置，但是可以具有任何其它位置。
在该变型实施例中，过滤器单元6的出口管道6b引出到大气中，从而限定了排气设备1的第二出口部段6b。
参照图2和图3，过滤器单元6与消声器5形成单个本体，从而限定了其一部分。
在这方面，第一出口部段1b设计成，如果拦截构件7设置在第一运行位置，则将燃烧产物引入过滤器单元6中。
如果拦截构件7设置在第二运行位置，则燃烧产物通过第二出口部段6b被引入到大气中。
在该变型实施例中，设置在过滤器单元6的管状本体8中的吸附材料较佳地具有环形横截面，该环形横截面具有任何形状(即，不必为圆形冠状)。
在图2和3的未示出的变型中，过滤器单元6可以与消声器5形成单个本体，吸附材料设置在消声器5本身内部，具有与所描述的环形结构不同的结构，紧邻内燃机的燃烧产物流出到大气中的出口部段1b。
根据图4中的第三变型实施例，拦截构件7沿着包括在催化器单元3 和消声器5之间的路径P的一部分定位。
在该变型实施例中，过滤器单元6的出口管道6b根据燃烧产物行进的方向沿着路径P的包括在催化器单元3和消声器5之间的、在拦截构件7 下游的一部分引出，或者另外地过滤器单元6的出口管道6b引出到大气中。
根据图5中的第四变型实施例，沿着包括两个催化器4(也可以存在更多个)的催化器单元3的路径P的一部分设置至少一个拦截构件7。
具体地，每个拦截构件7位于催化器单元3的相应催化器4的下游。
过滤器单元6的出口管道6b引导到催化器4下游的催化器单元3中。
在该变型实施例中，可以设置多个过滤器单元6，每个过滤器单元6 与相应的催化器4交替。
每个过滤器单元6的拦截构件7位于相应催化器4的下游，并且过滤器单元6的出口管道6b根据燃烧产物行进的方向在随后的催化器4的上游引出，或者进入如果没有其它催化器4，则引导到催化器单元3中。
参照所有图示的变型实施例，拦截构件7从第一运行位置通达到第二运行位置以及反之亦然由致动器装置控制，该致动器装置用方框9示意性地示出。
该致动器装置可以是计时器的形式，一旦给定的时间间隔已经逝去，该计时器就导致从第一运行位置通达到第二运行位置，并且反之亦然。
该时间间隔由催化器单元3达到完全运行状态所需的时间确定。
该时间间隔可以取决于两冲程内燃机和催化器单元3的特性。
替代地，可以在内燃机本身的运行期间通过实时地检测燃烧产物的温度或其中存在的污染物的量来建立时间间隔。
致动器装置可以由用户手动致动或者另外地由专用电子控制单元致动。
例如，可以通过手动地致动控制杆10来在摩托车中实现手动致动，该控制杆10例如可以与起动器的致动杆相一致(coincide)，从该致动杆引出用于致动拦截构件7的线缆，以便实现从第一运行位置通达到第二运行位置。
从第二运行位置通达到第一运行位置可以通过致动控制旋钮11来实现，该控制旋钮例如可以与加速器致动旋钮相一致，从此处的加速器致动旋钮引出用于致动拦截构件7的线缆。
这种致动线缆限定了上述致动器装置9。

Claims (16)

1.一种用于两冲程内燃机的燃烧产物的排气设备，所述排气设备具有与所述内燃机流体连通的入口部段(1a)和用于使所述燃烧产物流出到大气中的至少第一出口部段(1b)；
从所述入口部段(1a)到所述第一出口部段(1b)，所述排气设备(1)限定了所述燃烧产物在它内部行进的路径(P)；
所述设备包括至少一个催化器单元(3)和消声器(5)，所述至少一个催化器单元(3)用于催化所述燃烧产物，位于所述入口部段(1a)的下游并且包括一个或多个催化器(4)，所述消声器(5)位于所述催化器单元(3)的下游，与所述第一出口部段(1b)流体连通；
其特征在于，所述设备包括：
用于过滤所述燃烧产物的至少一个过滤器单元(6)和拦截构件(7)，所述至少一个过滤器单元(6)具有用于所述燃烧产物的入口管道(6a)和用于经过滤的燃烧产物的出口管道(6b)，所述拦截构件(7)构造成至少从第一运行位置通达到第二运行位置，在所述第一运行位置中拒绝所述燃烧产物进入所述过滤器单元(6)的所述入口管道(6a)中，在所述第二运行位置中将所述燃烧产物引入到所述过滤器单元(6)的所述入口管道(6a)中，并且反之亦然；
所述拦截构件(7)构造成在所述内燃机的起动状态下从所述第一运行位置通达到所述第二运行位置，并且一旦其中所述拦截构件(7)保持在所述第二运行位置的时间间隔已经逝去就从所述第二运行位置通达到所述第一运行位置。
2.根据权利要求1所述的排气设备，其特征在于，所述过滤器单元(6)限定用于沿所述路径(P)设置的所述燃烧产物的旁路分支；所述拦截构件(7)位于所述催化器单元(3)的至少一个催化器(4)的下游，而所述过滤器单元(6)的所述出口管道(6b)沿所述设备的所述路径(P)引出或者另外地进入大气中。
3.根据权利要求1所述的排气设备，其特征在于，所述设备包括布置在所述催化器单元(3)中的多个过滤器单元(6)；每个过滤器单元(6)的所述拦截构件(7)位于所述催化器单元(3)的相应催化器(4)的下游，并且如果存在所述催化器(4)，所述过滤器单元(6)的所述出口管道(6b)引导到随后的催化器(4)上游的所述催化器单元(3)中。
4.根据权利要求1所述的排气设备，其特征在于，所述拦截构件(7)沿着所述路径(P)位于包括在所述催化器单元(3)和所述消声器(5)之间的部分中，并且所述过滤器单元(6)的所述出口管道(6b)沿在所述部分的所述路径(P)引出，或者另外地引出到大气中。
5.根据权利要求1所述的排气设备，其特征在于，所述拦截构件(7)位于所述路径(P)的在所述消声器(5)下游的部分中，并且所述过滤器单元(6)的所述出口管道(6b)引出到大气中，从而限定了所述设备(1)的第二出口部段。
6.根据权利要求1所述的排气设备，其特征在于，所述过滤器单元(6)包括管状本体(8)，所述管状本体(8)容纳用于过滤所述燃烧产物的吸附材料的过滤器。
7.根据权利要求1所述的排气设备，其特征在于，所述过滤器单元(6)与所述消声器(5)形成单个本体，从而限定所述消声器(5)本身的一部分。
8.根据权利要求6所述的排气设备，其特征在于，设置在所述过滤器单元(6)的所述管状本体(8)中的所述吸附材料具有任何形状的环形横截面。
9.根据权利要求1所述的排气设备，其特征在于，所述设备包括用于致动所述拦截构件(7)的致动器装置(9)，以便从所述第一运行位置通达到所述第二运行位置，并且反之亦然。
10.根据权利要求9所述的排气设备，其特征在于，所述致动器装置(9)能够由用户手动地致动或由专用电子控制单元致动。
11.根据权利要求1所述的排气设备，其特征在于，所述拦截构件(7) 包括阀装置。
12.根据权利要求1所述的排气设备，其特征在于，所述拦截构件(7)包括蝶形阀装置。
13.一种两冲程内燃机，其特征在于，包括根据权利要求1至12中任一项所述的排气设备。
14.一种摩托车，其特征在于，包括根据权利要求1至12中任一项所述排气设备。
15.根据权利要求14所述的摩托车，其特征在于，所述摩托车包括控制杆(10)和控制旋钮(11)，从所述控制杆(10)引出用于致动所述拦截构件(7)以便从所述第一运行位置通达到所述第二运行位置的致动线缆，从所述控制旋钮(11)引出用于致动所述拦截构件(7)以便从所述第二运行位置通达到所述第一运行位置的致动线缆。
16.根据权利要求15所述的摩托车，其特征在于，所述控制杆(10)与起动器的致动杆相一致，并且所述控制旋钮与用于致动加速器的旋钮(11)相一致。
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