JP2884258B2 - 自動二輪車の排気浄化装置 - Google Patents

自動二輪車の排気浄化装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、排気系内における主触媒より上流側に副触
媒が配設された自動二輪車の排気浄化装置に関し、特に
副触媒の構造に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、２サイクルエンジンを搭載した自動二輪車に採
用される排気浄化装置としては、濃度の高い排出ガスを
確実に浄化する必要があるために触媒が排気系内で上流
側と下流側とで２段に分けられたものがある（例えば実
開昭53−72012号公報参照）。この種の２段式の排気浄
化装置は膨張室を有するマフラー内に主触媒が配設さ
れ、このマフラーの入口部分に副触媒が配設されてい
た。この副触媒としては、アルミナに触媒金属を担持さ
せ、このアルミナをグラスウールに付着させたものが用
いられていた。そして、従来の排気浄化装置では、この
副触媒は金網やパンチングメタル等によって挟まれて略
筒状とされ、マフラー入口部の内壁に装着されていた。
すなわち、排出ガスは筒状を呈する副触媒の中空部分を
通ってから主触媒へ導かれることになる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかるに、このように副触媒を金網やパンチングメタ
ル等によってマフラーに装着させると、エンジンの性能
が低下してしまうという問題があった。これは、マフラ
ー入口部の内周面に沿う排出ガスの流れが金網やパンチ
ングメタルによって乱されてしまい、排気抵抗が大きく
なるからであった。また、金網やパンチングメタル等を
使用したのでは、これらに排出ガスの熱が奪われる関係
から主触媒へ導かれる排出ガスの温度が低くなってしま
うという問題もあった。すなわち、主触媒が浄化開始温
度に達するまでに時間が多くかかってしまう。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る自動二輪車の排気浄化装置は、排気系内
における主触媒より上流側に副触媒が配設された自動二
輪車の排気浄化装置において、マフラー内に遮蔽板を設
けて膨張室を車体の前後方向に複数並設し、このマフラ
ーを、車体前側の端部からマフラー内に挿入した排気管
によって最も車体後側の膨張室に排出ガスを導入し、こ
の膨張室から車体前側の膨張室に流入した排出ガスが前
記最後部の膨張室を貫通する導出管によってマフラーの
車体後側の端部から排出される構造とし、前記排気管に
おけるマフラー内に挿入された部分の内周面にアルミナ
層と、このアルミナ層に担持された触媒金属とからなる
副触媒を設け、前記主触媒を円筒状に形成するととも
に、膨張室どうしの間に介在して排出ガスを車体後側の
膨張室から車体前側の膨張室に導くように前記遮蔽板に
支持させ、この主触媒を前記排気管における副触媒を設
けた部分に近接させて配置したものである。
〔作用〕
副触媒の表面が略平坦になり、排出ガスはこの平坦面
に沿って流される。また、マフラー自体が実質的に副触
媒を保温する保温材として機能するともに、副触媒の発
熱による熱が排気管から主触媒に伝達され、主触媒に流
入する排出ガスの温度低下を補うことができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第１図および第２図によっ
て詳細に説明する。
第１図は本発明に係る自動二輪車の排気浄化装置を装
着したスクータの側面図、第２図は本発明に係る自動二
輪車の排気浄化装置としてのマフラー部分の概略構成を
示す断面図である。これらの図において、１はスクータ
で、このスクータ１は前輪２と後輪３との間に低床な足
乗せ部４が設けられた従来周知のものである。
５はこのスクータ１のフレーム1aに揺動自在に連結さ
れたユニットスイング式エンジンで、前記後輪３はこの
エンジン５に支持されて駆動されるように構成されてい
る。また、このエンジン５のシリンダ６は、その軸方向
が略水平とされ、車体の前方へ向けて設けられている。
７は前記エンジン５の上側部分を覆う車体カバー、８は
この車体カバー７に取付けられたシートである。前記車
体カバー７の内方には、前記シート８を車体カバー７に
対して前傾させるように持ち上げることにより上方に開
口するヘルメット収納部９が設けられている。
10は前記エンジン５の排気管、11はこの排気管10の後
部に接続されたマフラーである。前記排気管10は、前記
シリンダ６の下部に開口された排気口（図示せず）に上
流側端部が連通され、エンジン５の下方を通って後輪３
の右側へ延設されている。そして、排気管10は排気口接
続部から後端までの長さが２サイクルエンジンの性能上
の観点から所定値に設定され、しかもスクータではマフ
ラーの位置が決められている関係から、この排気管10の
下流側端部は前記マフラー11内の後部まで挿入されてい
る。
前記マフラー11は、筐体を構成するマフラー本体12内
に膨張室を車体の前後方向に並ぶように複数設けた多段
膨張室型のもので、後述する主触媒13および副触媒14が
内蔵されている。なお、15および16は前記マフラー本体
12内を前後３つの膨張室に画成する遮蔽板である。これ
らの遮蔽板15,16は前記排気管10を挿通させるための開
口部が設けられており、この開口部に、両遮蔽板15,16
を貫通する筒状の主触媒13が排気管10と同軸上に設置さ
れている。また、前側の遮蔽板15にはこれを貫通する連
通管17が取付けられ、後側の遮蔽板16には、この遮蔽板
16を貫通すると共にマフラー本体12の後壁を貫通する導
出管18が取付けられている。すなわち、マフラー本体12
内には、排気管10の後端開口部が位置する第１の膨張室
19と、この第１の膨張室19に主触媒13を介して連通され
た第２の膨張室20と、この第２の膨張室20に連通管17を
介して連通された第３の膨張室21とが設けられることに
なる。
前記主触媒13は金属製の担体に白金等の触媒金属を担
持させたハニカム式のものが採用され、上述したように
全体が円筒状に形成されている。なお、この主触媒13の
中空部分の内周面は前記排気管10の外周面に密接されて
いる。また、前記副触媒14は排気管10におけるマフラー
11内に挿入された部分の内周面に設けられている。この
副触媒14は、排気管10の内周面に全周にわたって一連に
設けられたアルミナ層と、このアルミナ層にコーティン
グ等によって担持された白金とから構成されいている。
なお、この触媒金属としては白金以外のものを使用する
こともできる。
本発明に係る排気浄化装置は排気管10内に設けられた
副触媒14と、マフラー本体12内に設けられた主触媒13と
によって構成され、エンジン５の排出ガスは排気管10か
らマフラー本体12内を通って排出される。すなわち、排
出ガスは排気管10内を通過する時に副触媒14によって先
ず浄化され、マフラー11内の第１の膨張室19へ導かれ
る。そして、第２図中矢印で示すように、排出ガスはこ
の第１の膨張室19で流れ向きが反転され、主触媒13を通
って第２の膨張室20へ流される。この主触媒13を通過す
る際に排出ガスは再び浄化される。浄化後は第２の膨張
室20から連通管17を通って第３の膨張室21へ導かれ、こ
こから導出管18を通ってマフラー11外へ排出されること
になる。
したがって、副触媒14は排気管10の内周面に沿う層状
に形成されている関係からその表面が略平坦になるの
で、排出ガスは、排気管10を通過する際にはこの副触媒
14の平坦な内周面に沿うように円滑に流される。このた
め、副触媒14によって排出ガスの流れが乱されるような
ことはなくなる。
また、本実施例では副触媒14を排気管10におけるマフ
ラー11内に挿入される部分に配設したため、副触媒配設
部分が外部に露出せず、小石等からこの部分を保護する
ことができる。しかもこの構造とすると、マフラー11が
副触媒14の保温材として機能するため、副触媒14を所定
温度に維持しやすくなる。
さらに、本実施例では主触媒13の内周面に排気管10の
外周面を密接させたため、副触媒14が発熱することに起
因する熱が排気管10を伝って主触媒13へ伝導されるの
で、主触媒13を排出ガスの熱の他にこの伝導熱によって
も加熱することができる。このため、排気管10から第１
の膨張室19に流入した排出ガスがマフラー本体12によっ
て冷却されるにもかかわらず、主触媒13が浄化温度に達
するまでの時間を短縮することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明に係る自動二輪車の排気浄
化装置はマフラー内に遮蔽板を設けて膨張室を車体の前
後方向に複数並設し、このマフラーを、車体前側の端部
からマフラー内に挿入した排気管によって最も車体後側
の膨張室に排出ガスを導入し、この膨張室から車体前側
の膨張室に流入した排出ガスが前記最後部の膨張室を貫
通する導出管によってマフラーの車体後側の端部から排
出される構造とし、前記排気管におけるマフラー内に挿
入された部分の内周面にアルミナ層と、このアルミナ層
に担持された触媒金属とからなる副触媒を設け、主触媒
を円筒状に形成するとともに、膨張室どうしの間に介在
して排出ガスを車体後側の膨張室から車体前側の膨張室
に導くように前記遮蔽板に支持させ、この主触媒を前記
排気管におげる副触媒を設けた部分に近接させて配置し
たため、副触媒の表面が略平坦になり、排出ガスはこの
平坦面に沿って流される。このため、排気管内を通過す
る排出ガスの流れが乱されなくなるから、排気抵抗を可
及的小さく抑えることができる。また、層状の副触媒は
その熱容量が小さいので、熱伝導性が高く速やかに浄化
温度に達するという効果もある。さらに、副触媒の熱容
量が小さいためにこの副触媒が奪う排出ガスの熱も少な
くなる。したがって、主触媒へ比較的高温な排出ガスを
送ることができると共に、副触媒を併用することによっ
て主触媒の負担が減るから、主触媒が劣化するのを抑え
ることができる。加えて、マフラーが実質的に副触媒を
保温する保温材として機能するから、副触媒の温度を高
く保つことができ、高温の排出ガスを下流側の主触媒に
導くことができる。
一般に、マフラーに流入した排出ガスは、膨張室を通
ることによって膨張を繰返し、その温度と圧力が除々に
低下して消音される。主触媒に流入する排出ガスは、マ
フラーの最後部の膨張室で一旦膨脹するとともに、この
膨張室を形成するマフラーの壁を介して熱がマフラー外
に放散されて温度が低下する。しかし、主触媒を排気管
における副触媒を設けた部位に近接させて配置している
から、副触媒の発熱による熱が排気管から主触媒に伝達
され、上述したように主触媒に流入する排出ガスの温度
低下を補うことができる。
したがって、主触媒と副触媒の両方の温度を高く維持
することができるから、これらの触媒による浄化効率を
向上させることができる。
また、主触媒と副触媒とが車体の前後方向の略同じ位
置に並ぶから、マフラー内に主触媒と副触媒とを設ける
構造を採りながら、マフラーを車体の前後方向の寸法が
短くなるように形成することができ、コンパクトな排気
浄化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る自動二輪車の排気浄化装置を装着
したスクータの側面図、第２図は本発明に係る自動二輪
車の排気浄化装置としてのマフラー部分の概略構成を示
す断面図である。 ５……エンジン、10……排気管、11……マフラー、13…
…主触媒、14……副触媒。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01N 3/24 F01N 3/28 F01N 3/20

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】排気系内における主触媒より上流側に副触
    媒が配設された自動二輪車の排気浄化装置において、マ
    フラー内に遮蔽板を設けて膨張室を車体の前後方向に複
    数並設し、このマフラーを、車体前側の端部からマフラ
    ー内に挿入した排気管によって最も車体後側の膨張室に
    排出ガスを導入し、この膨張室から車体前側の膨張室に
    流入した排出ガスが前記最後部の膨張室を貫通する導出
    管によってマフラーの車体後側の端部から排出される構
    造とし、前記排気管におけるマフラー内に挿入された部
    分の内周面にアルミナ層と、このアルミナ層に担持され
    た触媒金属とからなる副触媒を設け、前記主触媒を円筒
    状に形成するとともに、膨張室どうしの間に介在して排
    出ガスを車体後側の膨張室から車体前側の膨張室に導く
    ように前記遮蔽板に支持させ、この主触媒を前記排気管
    における副触媒を設けた部分に近接させて配置したこと
    を特徴とする自動二輪車の排気浄化装置。
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