JP2504008Y2 - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents

エンジンの排気浄化装置

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JP2504008Y2
JP2504008Y2 JP1990066760U JP6676090U JP2504008Y2 JP 2504008 Y2 JP2504008 Y2 JP 2504008Y2 JP 1990066760 U JP1990066760 U JP 1990066760U JP 6676090 U JP6676090 U JP 6676090U JP 2504008 Y2 JP2504008 Y2 JP 2504008Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、排気管中に設けた触媒コンバータにより排
気を浄化するエンジンの排気浄化装置に関する 従来技術 エンジン(内燃機関)においては、排気を触媒物質の
作用によって浄化するために、排気管途中に触媒コンバ
ータを設けることが行われている。
そしてこのような排気浄化装置のひとつとして、第1
図に示すようなものが従来知られている((特開平2−
61312号公報参照)。同図において01はエンジン、02は
排気管で、排気管02はフロントエキゾーストパイプ03、
マフラ04およびテールパイプ05を順次連結して構成され
ている。マフラ04の内部は2枚の隔壁06,07によって膨
張室08と消音室09,010に区切られており、膨張室08と消
音室010とは隔壁06,07を貫通する管体011により連通
し、消音室09と消音室010とは隔壁07を貫通する図示し
てない管体による連通している。
膨張室08内には上流側からフロントエキゾーストパイ
プ03が貫入し、その先端に触媒体012が固定されてい
る。下流側から消音室010内に貫入したテールパイプ05
はさらに隔壁07を貫通して消音室09内に開口している。
エキゾーストパイプ03から触媒体012を通過して膨張室0
8に流入した排気は、次いで管体011、消音室010、前記
図示してない管体および消音室09を順次通ってテールパ
イプ05に入り、該パイプ05を経て外部に排出される。膨
張室08と消音室010の内壁面にはそれぞれ断熱材もしく
は吸音材013,014が張設されている。
解決しようとする課題 ところで上記従来装置においては、膨張室08内で触媒
体012の出口015と管体011の入口016とが向かい合ってい
るので、触媒体012を出た高温の排気が直接管体011に流
入し、そのまま該管体011を経て消音室010に達する。こ
の結果消音室010に多量の熱が運び込まれるので、消音
室部分の外板の温度が高くなり、これを防ぐためには断
熱吸音材014をかなり厚いものとしなければならない。
さらに、触媒体012を出た排気が前記のような経路を
経てテールパイプ05に達するまでに、例えば図にAおよ
びBで示したような場所においてマフラ内壁部に衝突し
この部分を局部的に加熱するので、この部分の吸音材が
劣化し易い。
課題を解決するための手段および作用 本考案はこのような事情に鑑みてなされたものであ
り、本考案においては、排気管に設けられ内部に隔壁に
よって区画された膨張室を形成したマフラの前記膨張室
内に上流側および下流側からそれぞれ排気導管を突出さ
せ、一方の排気導管に触媒を固定してなるエンジンの排
気浄化装置において、前記2本の排気導管を前記膨張室
内にこれらが排気の流通方向に一部互いに重なるように
並列させて配設するとともに、前記マフラの排気流が直
接当たる内壁部分に耐熱性の遮熱部材を配置し、かつ該
遮熱部材を前記内壁部分に隣接する前記排気導管部分ま
たは該排気導管を支持する前記隔壁部分に取付ける。
本考案によれば、上流側の排気導管から膨張室に流入
した排気は、そのまま直接下流側の排気導管に流入する
ことなく、いったん上流側へ向きを変えた後さらに反転
して下流側の排気導管に入ることとなるので、この間に
温度が低下し、比較的低温状態で下流側へ流れる。従っ
て膨張室の下流に設けられた消音室等の外板温度が著し
く高くなることはなく、また消音室内壁に吸音材を内張
りする場合でもこの吸音材の厚さを吸音作用に必要な厚
さ以上に増す必要はない。
本考案においては、さらに、前記マフラ内壁部の排気
流が直接当たる部分に耐熱性の遮熱部材を配置する。こ
のようにすれば、マフラ内壁部に局部加熱が生じこれに
よって吸音材等が劣化するのを有効に防止することがで
きる。
しかも、該遮熱部材は前記内壁部分に隣接する排気導
管部分または該排気導管を支持する隔壁部分に取付けら
れるので、排気導管または隔壁をマフラに組付ける前
に、これらに予め遮熱部材を取付けておけば、遮熱部材
組付けのために特に複雑な工程を必要とせず、マフラの
組立てが容易である。
実施例 第2図は本考案による排気浄化装置を有するエンジン
を搭載したスクータ型自動二輪車の側面図である。1は
シートで、その前方に低いフロア部2を隔ててステアリ
ングヘッド3が立上がってる。ハンドル4によって回動
されるハンドル回転軸5がヘッドパイプ6に枢支されて
おり、その下端にフロントフォーク7を介して前輪8が
懸架されている。ヘッドパイプ6からフレームパイプ9
が下方へ延出し、下端部において左右に分岐してフロア
部2を後方へ延び、次いで斜め上向きに後方へ延びてシ
ート1の後端下部に達している。このフレームパイプ9
により骨格を形成された車体の前部はフロントカバー10
により覆われ、後部はボディカバー11によって覆われて
いる。フロア部2にはフレームパイプ9に支持されて燃
料タンク12が設けられている。ボディカバー11の内部に
はヘルメット等を収納するための物入れボックス13がフ
レームパイプ9に固定して設けられており、前記シート
1はこの物入れボックス13上に支持されている。さらに
シート1の前端はヒンジ14を介して物入れボックス13に
枢着されており、シート1をヒンジ14のまわりに上方へ
回動させることにより、物入れボックス13は上方へ向っ
て開放される。
15は後輪懸架用のスイングユニットで、前部を図示し
てないリンク装置を介してフレームパイプ9に上下に揺
動可能に取付けられるとともに、後部をクッションユニ
ット16を介してフレームパイプ9の後部に懸吊されてい
る。スイングユニット15の前部にはエンジン17が一体に
設けられており、後部には後輪18は軸支されている。そ
してエンジン17の動力を後輪18に伝達する伝動機構がス
イングユニット15内に内蔵されている。19はエンジン17
を始動させるためのキックレバーである。
エンジン17は2サイクルエンジンで、エアクリーナ2
0、気化器21および吸気管22から成る吸気系統が、クラ
ンクケースに設けられた吸気口23に接続されている。
24はエンジン17のシリンダに設けられた排気口で、排
気管25の前端がこの排気口24に接続されている。排気管
25は排気口24から前方へ下向きに延出した後、弯曲して
後方へ向かいマフラ26に接続されている。マフラ26の後
端にはテールパイプ27が設けられており、排気口24から
排出された排気は排気管25、マフラ26およびテールパイ
プ27を経て車体後方へ排出される。マフラ26は車体の右
側すなわち後輪18に関し、スイングユニット15とは反対
側に配設されている(第3図参照)。
排気管25には排気口24に近接して補助触媒コンバータ
28が設けられている。この触媒コンバータ28はクロス触
媒体を有する従来公知のものであり、マフラ26内に設け
られた後述する主触媒コンバータの上流で排気と反応し
該主触媒コンバータにおける排気の温度を高める役割を
持つ。さらに排気管25には補助触媒コンバータ28の近傍
において2次空気供給管29が接続されている。2次空気
供給管29の他端は、物入れボックス13の前壁上部に設け
られたリードバルブ30に接続されている。リードバルブ
30には2次空気用のエアクリーナ31が連接され、該エア
クリーナ31は空気吸入口32を介して物入れボックス13の
内部に連通している。そしてリードバルブ30が排気管25
内の負圧によって開いた時に、物入れボックス13から2
次空気が排気管25内の排気中に導入されて触媒による排
気浄化効果を高める。
次にマフラ26の内部の構造を第4図により説明する。
マフラ26の内部は隔壁33,34により3つの室すなわち膨
張室35、第1消音室36および第2消音室37に区画されて
いる。そして隔壁33、34を貫通する排気導管38によって
膨張室35と第1消音室36が連通しており、さらに隔壁34
を貫通する管体39によって第1消音室36と第2消音室37
が連通している。マフラ26の後壁を貫いて第1消音室36
内に延びたテールパイプ27はさらに隔壁34を貫いて第2
消音室37内に突入し、該室37に開口している。
前記排気管25はマフラ26の前端において膨張室35内に
開口しており、該開口端部に円錐管40が接続されてい
る。円錐管40はステー部材43に支持され、次第に拡径し
ながら膨張室35内を下流側へ延び、その下流端部にメタ
ル触媒体42を有する円柱状の主触媒コンバータ41が固定
されている。メタル触媒体42の担体は、軸方向に複数の
蜂の巣状の通路を形成したフェライト系ステンレス鋼製
のハニカム状多チャンネル部材による構成されており、
帯状の平板と波板とを重ね合わせて円柱状に巻き締める
ことにより形成してもよい。この担体の表面に、Al2O3
の密着性を向上させるための表面処理(ウィスカー処
理)を行った後に、Al2O3をコーティング(ウォッシュ
コート)し、白金、ロジウム、レアアースメタル、セシ
ウム等の貴金属触媒を担持させてある。触媒コンバータ
41の後端は膨張室35内の後部に位置し、その上方に前記
排気導管38が第2消音室37側から延びて来ているが、触
媒コンバータ41と排気導管38とは排気流通方向において
長さlだけ互いに重なり合っている。
膨張室35の内壁面には断熱を兼ねた吸音材44がパンチ
ングプレート48により支持されて裏張りされているが
(第5図参照)、触媒コンバータ41の後端の排気出口の
上方部分にはさらにこの吸音材44を覆ってステンレス鋼
等の耐熱材料から成る遮熱板45が設けられている。遮熱
板45は排気導管38に溶接して支持されている。第1消音
室36の内壁面にも同様な吸音材46がパンチングプレート
49により支持されて裏張りされているが(第6図参
照)、この吸音材46の前記排気導管38の出口に対向した
部分の上記と同様な遮熱板47によって覆われている。遮
熱板47は隔壁34に溶着されている。
排気管25を経て触媒コンバータ41に流入した排気は、
ここで触媒と反応して浄化され、膨張室35内に流出す
る。ところで従来は排気導管38が膨張室35内に深く入り
込んでおらず、排気導管38の入口が触媒コンバータ41の
出口と向い合っていたので、触媒コンバータ41を出た排
気は図に破線矢印aで示すように直接排気導管38に流入
していた。従って触媒コンバータ41を出たままの高温状
態の排気が第1消音室36に入り、この結果第1消音室36
の外板温度が上昇し、これを避けるには吸音材46の厚さ
を必要以上に厚くしなければならなかった。しかし本実
施例においては、触媒コンバータ41と排気導管38とが排
気流通方向に長さlだけ重なり合っているので、触媒コ
ンバータ41を出た排気は実線矢印bで示すようにいった
ん上流側へ向きを変えた後さらに反転して排気導管38に
入る。そしてこの間に温度が均一化し、比較的低温の排
気が排気導管38を経て第1消音室36に送られる。従って
第1消音室36の外板温度が著しく高くなることはなく、
吸音材46の厚さを吸音作用に必要な厚さ以上に増す必要
はない。
触媒コンバータ41を出た高温の排気は出口直上部の室
壁部分に直接当たって該部分を局部的に加熱させ、この
部分に設けられた吸音材の劣化を招き易い。また排気導
管38から第1消音室36内に出た排気も排気導管38の出口
近傍の室壁部分に直接当たってこの部分を局部的に過熱
させ、また該部分に設けられた吸音材を劣化させ易い。
しかし本実施例においては排気が直接当たる部分には遮
熱板45もしくは遮熱板47が設けられているので、上記の
ような局部過熱や吸音材の劣化を防止できる。
前記のように、遮熱板45は排気導管38に、遮熱板47は
隔壁34にそれぞれ溶接して支持されているので、排気導
管38および隔壁34をマフラ26に組付ける前に、これらに
予め遮熱板45,47を溶接しておけば、排気導管38、隔壁3
4の組付けと同時に遮熱板45,47が組付けられ、遮熱板組
付けのために特に工程を必要とせず、マフラの組立てが
容易である。
考案の効果 以上の通り、本考案によれば、排気管に設けられ内部
に隔壁によって区画された膨張室を形成したマフラの前
記膨張室内に上流側および下流側からそれぞれ排気導管
を突出させ、一方の排気導管に触媒を固定してなるエン
ジンの排気浄化装置において、膨張室の下流に設けられ
た消音室等の外板温度が著しく高くなることはなく、ま
た消音室内壁に吸音材を内張りする場合でもこの吸音材
の厚さを吸音作用に必要な厚さ以上に増す必要はない。
また、マフラ内壁部に局部加熱が生じこれによって吸
音材等が劣化するのを有効に防止することができるとと
もに、マフラの組立てが容易である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の排気浄化装置を示す側面図、第2図は本
考案による排気浄化装置を有するエンジンを搭載したス
クータ型自動二輪車の左側面図、第3図は同二輪車の部
分的右側面図、第4図は同二輪車のマフラの縦断側面
図、第5図および第6図はそれぞれ第4図のV−V線お
よびVI−VI線に沿う断面図である。 1……シート、2……フロア部、3……ステアリングヘ
ッド、4……ハンドル、5……ハンドル回転軸、6……
ヘッドパイプ、7……フロントフォーク、8……前輪、
9……フレームパイプ、10……フロントカバー、11……
ボディカバー、12……燃料タンク、13……物入れボック
ス、14……ヒンジ、15……スイングユニット、16……ク
ッションユニット、17……エンジン、18……後輪、19…
…キックレバー、20……エアクリーナ、21……気化器、
22……吸気管、23……吸気口、24……排気口、25……排
気管、26……マフラ、27……テールパイプ、28……触媒
コンバータ、29……2次空気供給管、30……リードバル
ブ、31……エアクリーナ、32……空気吸入口、33,34…
…隔壁、35……膨張室、36……第1消音室、37……第2
消音室、38……排気導管、39……管体、40……円錐管、
41……触媒コンバータ、42……メタル触媒体、43……ス
テー部材、44……吸音材、45……遮熱板、46……吸音
材、47……遮熱板、48、49……パンチングプレート。

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】排気管に設けられ内部に隔壁によって区画
    された膨張室を形成したマフラの前記膨張室内に上流側
    および下流側からそれぞれ排気導管を突出させ、一方の
    排気導管に触媒を固定してなるエンジンの排気浄化装置
    において、前記2本の排気導管を前記膨張室内にこれら
    が排気の流通方向に一部互いに重なるように並列させて
    配設するとともに、前記マフラの排気流が直接当たる内
    壁部分に耐熱製の遮熱部材を配置し、かつ該遮熱部材を
    前記内壁部分に隣接する前記排気導管部分または該排気
    導管を支持する前記隔壁部分に取付けたことを特徴とす
    る排気浄化装置。
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