JP2009191771A - Exhaust gas purifier for motorcycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自動二輪車の排気ガス浄化装置に関するものであり、特に、排気ガス通路に設けられる触媒の配置に関するものである。 The present invention relates to an exhaust gas purification device for a motorcycle, and more particularly, to an arrangement of a catalyst provided in an exhaust gas passage.
マフラーの内部に設けられた排気ガス通路上に、上流側触媒と下流側触媒の二つの触媒を配置し、上記排気ガス通路に二次空気導入管を接続した排気ガス浄化装置の例が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この構造の場合、マフラー内に触媒や二次空気通路が配置されているので、マフラー自体が大きく重くなり勝ちであり、また、車両の後部に配置されるマフラーが重くなることによって、後輪分担荷重が増え、前後荷重バランスを取ることが必要となってくるという課題があった。 An example of an exhaust gas purification device is known in which two catalysts, an upstream catalyst and a downstream catalyst, are arranged on an exhaust gas passage provided inside a muffler, and a secondary air introduction pipe is connected to the exhaust gas passage. (For example, refer to Patent Document 1). In this structure, since the catalyst and the secondary air passage are arranged in the muffler, the muffler itself tends to be large and heavy, and the muffler arranged in the rear part of the vehicle becomes heavy, so that the rear wheel is shared. There was a problem that the load increased and it became necessary to balance the longitudinal load.
本発明は、マフラーを大きくすることなく、且つ車両の後部に過大な重量がかからないようにして、乗り心地の良い排気ガス浄化装置を提供しようとするものである。 An object of the present invention is to provide an exhaust gas purifying apparatus that is comfortable to ride without increasing the size of the muffler and without applying excessive weight to the rear portion of the vehicle.
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項1に記載の発明は、
内燃機関と変速機とを一体化したパワーユニットの上記内燃機関の排気ガス通路と、
上記排気ガス通路の上流側に配置される上流側触媒と、
上記排気ガス通路の下流側に配置される下流側触媒と、
上記上流側触媒と下流側触媒の間の排気ガス通路に接続される二次空気導入管と、
を備えた自動二輪車の排気ガス浄化装置において、
上記上流側触媒は、上記排気ガス通路上において、自動二輪車の側面視におけるパワーユニットと後輪との間に配置されることを特徴とする自動二輪車の排気ガス浄化装置に関するものである。
The present invention solves the above problems, and the invention according to claim 1
An exhaust gas passage of the internal combustion engine of a power unit in which the internal combustion engine and the transmission are integrated;
An upstream catalyst disposed upstream of the exhaust gas passage;
A downstream catalyst disposed downstream of the exhaust gas passage;
A secondary air introduction pipe connected to the exhaust gas passage between the upstream catalyst and the downstream catalyst;
In an exhaust gas purification device for a motorcycle equipped with
The upstream catalyst is related to an exhaust gas purification device for a motorcycle, wherein the upstream catalyst is disposed between the power unit and the rear wheel in a side view of the motorcycle on the exhaust gas passage.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の自動二輪車の排気ガス浄化装置において、
上記二次空気導入管と排気ガス通路との接続部は、自動二輪車の側面視においてパワーユニットと後輪との間に配置されることを特徴とするものである。
The invention according to
The connecting portion between the secondary air introduction pipe and the exhaust gas passage is arranged between the power unit and the rear wheel in a side view of the motorcycle.
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の自動二輪車の排気ガス浄化装置において、
上記二次空気導入管と排気ガス通路との接続部の近傍にある、二次空気導入管のマフラー壁体貫通箇所が、マフラーステーの車幅方向内側に配置されていることを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the exhaust gas purifying apparatus for a motorcycle according to the first or second aspect,
The muffler wall penetration part of the secondary air introduction pipe in the vicinity of the connecting part between the secondary air introduction pipe and the exhaust gas passage is arranged inside the muffler stay in the vehicle width direction. It is.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3に記載の自動二輪車の排気ガス浄化装置において、
上記上流側触媒の上流側に、上記二次空気導入管とは別の、第2の二次空気導入管を接続したことを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purification apparatus for a motorcycle according to any one of the first to third aspects,
A second secondary air introduction pipe different from the secondary air introduction pipe is connected to the upstream side of the upstream catalyst.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の自動二輪車の排気ガス浄化装置において、
上記それぞれの二次空気導入管は、それぞれ別個の二次空気供給制御バルブを備えた独立の配管であることを特徴とするものである。
The invention according to
Each of the secondary air introduction pipes is an independent pipe provided with a separate secondary air supply control valve.
請求項1の発明において、
マフラーを大きくすることなく、且つ車両の後部に重量がかからないようにしているので、乗り心地の良い排気ガス浄化装置を提供することができる。
上流側触媒を内燃機関のシリンダヘッドから距離を置いて配置することになるので、内燃機関の出力が向上する。
パワーユニットと後輪との間の比較的空いている空間を有効利用できるので、上流側触媒や二次空気導入管等を余裕を持って配置することができる。
また、上流側触媒と下流側触媒とを近接して配置することになるので、上流側触媒の活性化によって暖められた排気ガスが、冷えることなく下流側触媒に当たるので、下流側触媒が活性化しやすい。
In the invention of claim 1,
Since the muffler is not enlarged and the weight of the rear portion of the vehicle is not increased, it is possible to provide an exhaust gas purifying apparatus that is comfortable to ride.
Since the upstream catalyst is arranged at a distance from the cylinder head of the internal combustion engine, the output of the internal combustion engine is improved.
Since a relatively vacant space between the power unit and the rear wheel can be used effectively, the upstream catalyst, the secondary air introduction pipe, and the like can be arranged with a margin.
Further, since the upstream catalyst and the downstream catalyst are arranged close to each other, the exhaust gas warmed by the activation of the upstream catalyst hits the downstream catalyst without being cooled, so the downstream catalyst is activated. Cheap.
請求項2の発明において、
パワーユニットと後輪との間という比較的広いスペースを利用して上記接続部を配置することができるので、レイアウトの自由度が増加する。
また、上記上流側触媒と上記二次空気導入管の接続部とを比較的近づけることができるので、上記接続部と下流側触媒とを離すことが出来、結果として、二次空気空気が下流側触媒に到達するまでに、排気ガスと良く混ざり合い、浄化機能が向上する。
In the invention of
Since the connection portion can be arranged using a relatively wide space between the power unit and the rear wheel, the degree of freedom in layout increases.
In addition, since the upstream catalyst and the connection portion of the secondary air introduction pipe can be relatively close to each other, the connection portion and the downstream catalyst can be separated, and as a result, the secondary air air flows downstream. By reaching the catalyst, it mixes well with the exhaust gas, improving the purification function.
請求項3の発明において、
二次空気導入管と排気ガス通路との接続部の近傍にある、二次空気導入管のマフラー壁体貫通箇所をマフラーステーの内側に配置することによって、上記マフラー壁体貫通箇所をマフラーステーで隠すことができ、外観性が向上する。
In the invention of
By arranging the muffler wall penetration part of the secondary air introduction pipe in the vicinity of the connection part between the secondary air introduction pipe and the exhaust gas passage inside the muffler stay, the muffler wall penetration part is arranged with the muffler stay. It can be hidden and the appearance is improved.
請求項4の発明において、
第2の二次空気導入管を設けることによって、排気ガスの浄化性能がさらに向上する。
In the invention of
By providing the second secondary air introduction pipe, the exhaust gas purification performance is further improved.
請求項5の発明において、
上記2系列の二次空気導入管は独立配管であり、それぞれに二次空気供給制御バルブを備えるので、互いの空気の脈動による干渉を避けることができ、二次空気の流量を大きくし、排気ガス浄化性能を効率的に高めることができる。
In the invention of
The above-mentioned two series of secondary air introduction pipes are independent pipes, each having a secondary air supply control valve, so that interference due to the pulsation of each other's air can be avoided, the flow rate of the secondary air is increased, and the exhaust Gas purification performance can be improved efficiently.
図1は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車1の側面図である。本自動二輪車1の車体フレーム2は、車体前部のヘッドパイプ3から後方へ斜め下向きに傾斜して1本のメインフレーム4が延出し、同メインフレーム4の中間部から左右一対のシートレール5、5が後方へ斜め上向きに延出して後端に至っている。上記メインフレーム4の下端と上記シートレール5、5の後部との間にミドルフレーム6、6が介装されている。
FIG. 1 is a side view of a motorcycle 1 according to an embodiment of the present invention. A
上記の車体フレーム2の左右一対のシートレール5、5間に収納ボックス等(図示なし)が架設され、収納ボックス等の上方をシート7が開閉自在に覆っている。車体前部上方に、ヘッドパイプ3に軸支されたハンドル8が設けられ、下方にフロントフォーク9が延び、その下端に前輪10が軸支されている。メインフレーム4とミドルフレーム6との接続部から、左右一対のピボットブラケット11、11が下方に延出して固着されている。上記ピボットブラケット11、11に、ピボット軸12によってリヤフォーク13がその前端を軸支されて後方に延びており、リヤフォーク13の後端部に後輪14が軸支されている。ピボット軸12を中心に上下に揺動するリヤフォーク13の後部とミドルフレーム6、6との間にリヤクッション15、15が介装されている。
A storage box or the like (not shown) is installed between the pair of left and
上記自動二輪車1に搭載されているパワーユニット16は、前部の内燃機関17と後部の変速機18の一体型のユニットである。内燃機関17は、単気筒の4サイクル内燃機関で、クランクケース19の前面からシリンダブロック20、シリンダヘッド21およびシリンダヘッドカバー22が重ねられて略水平に近い状態にまで大きく前傾した姿勢で突出している。シリンダヘッド21の上方に延出した吸気管23にはスロットルボディ(図示なし)が接続される。また、シリンダヘッド21の下方に延出し後方へ屈曲した排気管24は、後方へ延びて後輪14の右側のマフラー25に接続されている。
The
車両のメインフレーム4の中央部に支持ブラケット26が垂設されている。パワーユニット16は支軸27を介して支持ブラケット26に吊設されている。クランクケース19の後部は前記ピボットブラケット11に支軸28により接続されている。これらの支持によって、メインフレーム4の下方、かつピボットブラケット11の前方において、パワーユニット16が車体フレーム2に固定される。車体フレーム2は、各部に分割された合成樹脂製のカバー部材29により覆われている。
A
図にはクランクケース19の前部に内燃機関17のクランク軸30の位置が示してある。またクランクケース19の後部に、パワーユニット16の出力軸31の位置が示してある。パワーユニット出力軸31に嵌着された動力伝達チェーン駆動スプロケット32と後輪14に一体に設けられた動力伝達チェーン従動スプロケット33との間に動力伝達チェーン34が架渡され、パワーユニット16の回転駆動力が後輪14に伝達される。
In the figure, the position of the
図2は、上記パワーユニット16と、その排気系37の拡大図である。シリンダヘッド21の排気ポート38には、下方へ延出し後方へ延びる排気管24が接続され、排気管24の後端は、マフラー25の中に開口している。マフラー25の前部は、リヤフォーク13を支持するピボット軸12に共締めされているマフラーステー39に吊り下げられている。マフラーステー39の下縁はマフラー25に溶接されている。
FIG. 2 is an enlarged view of the
排気管24の後半部には、上流側触媒収容部40と下流側触媒収容部41が設けてある。上流側触媒収容部40は、上記自動二輪車1の側面視において、パワーユニット16と後輪14との間に設けられ、下流側触媒収容部41は上記上流側触媒収容部40の下流側に、間隔を置いて設けてある。排気管24内の排気ガス通路53に設けられた上記触媒収容部40、41には、それぞれ上流側触媒42と下流側触媒43が充填されている。
An upstream side
上記排気管24には2系統の二次空気供給装置が接続されている。第1の二次空気供給装置44は、排気管24の後部に接続されるものであって、上流側触媒収容部40と下流側触媒収容部41の間に接続され、第2の二次空気供給装置45は、排気管24の前部に接続されるものであって、排気管24の上流の、排気ポート38に近い位置に接続される。
Two exhaust air supply devices are connected to the
第1の二次空気供給装置44は、シートレール5の後半部にそれぞれのブラケットを介して取り付けられたレゾネータ46とサブエアクリーナ47と二次空気供給制御バルブ48、およびミドルフレーム6に取り付けられたリードバルブ49を備えている。レゾネータ46はサブエアクリーナ47内の空気通路に接続されている。サブエアクリーナ47と二次空気供給制御バルブ48とリードバルブ49は接続導管50によって繋がれて連通している。上記リードバルブ49に接続された二次空気導入管51は、マフラー25の壁体を貫通して、マフラー25の内部に配置されている排気管24の、上流側触媒収容部40と下流側触媒収容部41の間の壁体に設けられた二次空気導入管接続部52に接続され、上記機器を通過した二次空気が上流側触媒42と下流側触媒43の間の排気ガス通路53aに供給される。上記二次空気導入管接続部52は、自動二輪車1の側面視において、パワーユニット16と後輪14の間に配置されている。二次空気導入管接続部52の近傍にある二次空気導入管51のマフラー壁体貫通箇所54は、上記マフラーステー39の車幅方向内側に配置されている。これによって上記マフラー壁体貫通箇所54は、マフラーステー39で隠されるので、外観性が向上している。
The first secondary
第2の二次空気供給装置45は、メインフレーム4にブラケットを介して取り付けられた二次空気供給制御バルブ55と、この制御バルブ55に連通する二次空気導入管56とから成り、二次空気導入管56の排気管24側の端部は、シリンダブロック20の下方の排気管24の壁体に設けられた二次空気導入管接続部57に接続され、上記二次空気供給制御バルブ55を通過した二次空気が、排気ポート38と上流側触媒42の間の排気ガス通路53bに供給される。上記二次空気供給制御バルブ55には、図示していないが、サブエアクリーナとリードバルブが一体的に組み込まれている。なお、二次空気導入管56の端部は、排気ポート38に接続されていても良い。
The second secondary
上記2系統の二次空気供給装置44、45は、サブエアクリーナ、二次空気供給制御バルブ、およびリードバルブを経由した空気を排気ガス通路53a、53bに送り込んで、未燃焼ガスを燃焼させ、炭化水素と一酸化炭素の大部分を、害のない二酸化炭素と水に変えることを目的とする装置である。サブエアクリーナは、供給する空気を浄化するものである。二次空気供給制御バルブは内燃機関減速時に吸気管内に生じる負圧を利用してダイヤフラムを閉じて二次空気の供給を止める構造になっている。リードバルブは排気管から排気ガスが制御バルブやサブエアクリーナへ逆流するのを防いでいる。上記第1の二次空気供給装置44には、サブエアクリーナ47内の吸気通路の途中にレゾネータ46が接続され、供給される二次空気の振動を吸収し、吸気音を低減している。
The above-mentioned two systems of secondary
以上詳述した実施形態においては、次の効果がもたらされる。
(1)マフラー25を大きくすることなく、且つ車両の後部に重量がかからないようにしているので、乗り心地の良い排気ガス浄化装置を提供することができる。
上流側触媒を内燃機関17のシリンダヘッド21から距離を置いて配置することになるので、内燃機関17の出力が向上する。
パワーユニット16と後輪14との間の比較的空いている空間を有効利用できるので、上流側触媒42や二次空気導入管51等を余裕を持って配置することができる。
また、上流側触媒42と下流側触媒43とを近接して配置することになるので、上流側触媒42の活性化によって暖められた排気ガスが、冷えることなく下流側触媒43に当たるので、下流側触媒43が活性化しやすい。
(2)パワーユニット16と後輪14との間という比較的広いスペースを利用して、排気ガス通路53に二次空気導入管接続部52を配置することができるので、レイアウトの自由度が増加する。
また、上記上流側触媒42と二次空気導入管接続部52とを比較的近づけることができるので、二次空気導入管接続部52と下流側触媒43とを離すことが出来、結果として、二次空気空気が下流側触媒43に到達するまでに、排気ガスと良く混ざり合い、浄化機能が向上する。
(3)二次空気導入管接続部52の近傍にある、二次空気導入管51のマフラー壁体貫通箇所54を、マフラーステー39の内側に配置することによって、上記マフラー壁体貫通箇所54をマフラーステー39で隠すことができ、外観性が向上する。
(4)上記2系統の二次空気供給装置のうち、第1の二次空気供給装置44だけでも排気ガス浄化効果はもたらされるが、第2の二次空気供給装置45を設けることによって、排気ガスの浄化性能がさらに向上する。
(5)上記2系列の二次空気導入管51、56は独立配管であり、それぞれに二次空気供給制御バルブ48、55を備えるので、互いの空気の脈動による干渉を避けることができ、二次空気の流量を大きくし、排気ガス浄化性能を効率的に高めることができる。
In the embodiment described above in detail, the following effects are brought about.
(1) Since the
Since the upstream catalyst is disposed at a distance from the
Since a relatively vacant space between the
Further, since the
(2) Since the secondary air introduction
Further, since the
(3) By arranging the muffler wall
(4) Of the two systems of secondary air supply devices, the first secondary
(5) Since the two series of secondary
14…後輪、16…パワーユニット、17…内燃機関、21…シリンダヘッド、24…排気管、25…マフラー、37…排気系、38…排気ポート、39…マフラーステー、40…上流側触媒収容部、41…下流側触媒収容部、42…上流側触媒、43…下流側触媒、44…第1の二次空気供給装置、45…第2の二次空気供給装置、46…レゾネータ、47…サブエアクリーナ、48…二次空気供給制御バルブ、49…リードバルブ、50…接続導管、51…二次空気導入管、52…二次空気導入管接続部、53…排気ガス通路、53a…上流側触媒42と下流側触媒43の間の排気ガス通路、53b…排気ポート38と上流側触媒42の間の排気ガス通路、54…マフラー壁体貫通箇所、55…二次空気供給制御バルブ、56…二次空気導入管、57…二次空気導入管接続部
14 ... rear wheel, 16 ... power unit, 17 ... internal combustion engine, 21 ... cylinder head, 24 ... exhaust pipe, 25 ... muffler, 37 ... exhaust system, 38 ... exhaust port, 39 ... muffler stay, 40 ... upstream side catalyst housing , 41 ... downstream side catalyst housing part, 42 ... upstream side catalyst, 43 ... downstream side catalyst, 44 ... first secondary air supply device, 45 ... second secondary air supply device, 46 ... resonator, 47 ... sub Air cleaner, 48 ... secondary air supply control valve, 49 ... reed valve, 50 ... connection conduit, 51 ... secondary air introduction pipe, 52 ... secondary air introduction pipe connection, 53 ... exhaust gas passage, 53a ... upstream catalyst Exhaust gas passage between 42 and
Claims (5)
上記排気ガス通路の上流側に配置される上流側触媒と、
上記排気ガス通路の下流側に配置される下流側触媒と、
上記上流側触媒と下流側触媒の間の排気ガス通路に接続される二次空気導入管と、
を備えた自動二輪車の排気ガス浄化装置において、
上記上流側触媒は、上記排気ガス通路上において、自動二輪車の側面視におけるパワーユニットと後輪との間に配置されることを特徴とする自動二輪車の排気ガス浄化装置。 An exhaust gas passage of the internal combustion engine of a power unit in which the internal combustion engine and the transmission are integrated;
An upstream catalyst disposed upstream of the exhaust gas passage;
A downstream catalyst disposed downstream of the exhaust gas passage;
A secondary air introduction pipe connected to the exhaust gas passage between the upstream catalyst and the downstream catalyst;
In an exhaust gas purification device for a motorcycle equipped with
The exhaust gas purification device for a motorcycle, wherein the upstream catalyst is disposed on the exhaust gas passage between a power unit and a rear wheel in a side view of the motorcycle.
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