JP3022358B2 - 排気装置の触媒装置 - Google Patents
排気装置の触媒装置Info
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- JP3022358B2 JP3022358B2 JP8317408A JP31740896A JP3022358B2 JP 3022358 B2 JP3022358 B2 JP 3022358B2 JP 8317408 A JP8317408 A JP 8317408A JP 31740896 A JP31740896 A JP 31740896A JP 3022358 B2 JP3022358 B2 JP 3022358B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は排気装置の触媒装
置に関し、特に、複数の排気管を集合し、ジョイント管
を介して１つの排気マフラーに接続してなる排気装置に
適した触媒装置に関する。
置に関し、特に、複数の排気管を集合し、ジョイント管
を介して１つの排気マフラーに接続してなる排気装置に
適した触媒装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９は自動二輪車用４気筒エンジンの排
気装置を示しており、エンジン１の各排気口に接続され
た４本の排気管２を集合管３に集合し、該集合管３には
ジョイント管５を介して排気マフラー６が接続してい
る。ジョイント管５内には、低速走行時の排気性能を確
保するために、４つの排気管２からの排気が１カ所で一
度に合流するのを避けるように、板状セパレータ７が配
置されており、該セパレータ７によりジョイント管内排
気通路を上下に２分割している。先行技術として特開平
７−２０８１４６号がある。
気装置を示しており、エンジン１の各排気口に接続され
た４本の排気管２を集合管３に集合し、該集合管３には
ジョイント管５を介して排気マフラー６が接続してい
る。ジョイント管５内には、低速走行時の排気性能を確
保するために、４つの排気管２からの排気が１カ所で一
度に合流するのを避けるように、板状セパレータ７が配
置されており、該セパレータ７によりジョイント管内排
気通路を上下に２分割している。先行技術として特開平
７−２０８１４６号がある。
【０００３】二輪車の場合、細い各排気管２内にそれぞ
れ触媒部を配置することはスペース的に困難であり、ま
た、ジョイント管５内及び集合管３についても、全体の
流通断面積は広くなっているが、排気通路が分割されて
実質の空きスペースは狭く、新たにメタルハニカム形等
の触媒部を設置することは困難である。
れ触媒部を配置することはスペース的に困難であり、ま
た、ジョイント管５内及び集合管３についても、全体の
流通断面積は広くなっているが、排気通路が分割されて
実質の空きスペースは狭く、新たにメタルハニカム形等
の触媒部を設置することは困難である。
【０００４】これらのことから、スペース的に最も理想
的で、排気の流通量を十分に確保して、出力性能の低下
を抑えることができる触媒部設置箇所としては、流通断
面積の大きな排気マフラー６内の入口近傍部分が適して
おり、従来より該箇所が触媒部８の設置箇所として多く
利用されている。
的で、排気の流通量を十分に確保して、出力性能の低下
を抑えることができる触媒部設置箇所としては、流通断
面積の大きな排気マフラー６内の入口近傍部分が適して
おり、従来より該箇所が触媒部８の設置箇所として多く
利用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、排気マフラー
室はエンジン１の燃焼室から遠く離れており、触媒部８
に至るまでに排気温度は低下し、触媒の活性化に十分な
温度が得られず、十分な浄化性能が得られないことがあ
る。特に、低負荷運転時には、燃焼室から排出される際
の排気温度自体が低いため、触媒による浄化機能が一層
低下する。
室はエンジン１の燃焼室から遠く離れており、触媒部８
に至るまでに排気温度は低下し、触媒の活性化に十分な
温度が得られず、十分な浄化性能が得られないことがあ
る。特に、低負荷運転時には、燃焼室から排出される際
の排気温度自体が低いため、触媒による浄化機能が一層
低下する。
【０００６】また、触媒部をより上流側に設置しようと
しても、上述のようにスペース的な制限が大きく、新た
な触媒部の設置は困難である。
しても、上述のようにスペース的な制限が大きく、新た
な触媒部の設置は困難である。
【０００７】本願発明の目的は、既存のジョイント管内
配置部材であるセパーレータを触媒に兼用することによ
り、触媒担持用の部材を新たに設けることなく、かつ、
出力低下を来すことなく、触媒性能を向上させようとす
るものである。
配置部材であるセパーレータを触媒に兼用することによ
り、触媒担持用の部材を新たに設けることなく、かつ、
出力低下を来すことなく、触媒性能を向上させようとす
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本願請求項１記載の発明は、３気筒以上のエンジン
の各排気口から延びる排気管を、集合管及びジョイント
管を順次介して１つの排気マフラーに集合する排気装置
において、上記集合管は、上流側の端部に上記各排気管
にそれぞれ接続する入口側通路を有すると共に下流側に
２つの出口側の通路を有し、ジョイント管は、管長さ方
向に延びる板状セパレータを内装することにより上記集
合管の出口側通路にそれぞれ連通する２つの半円形排気
通路を有し、該板状セパレータの表面に触媒を担持し、
さらに排気マフラー内に、排気通路の略全域にわたるメ
インの触媒を設けていることを特徴としている。
め、本願請求項１記載の発明は、３気筒以上のエンジン
の各排気口から延びる排気管を、集合管及びジョイント
管を順次介して１つの排気マフラーに集合する排気装置
において、上記集合管は、上流側の端部に上記各排気管
にそれぞれ接続する入口側通路を有すると共に下流側に
２つの出口側の通路を有し、ジョイント管は、管長さ方
向に延びる板状セパレータを内装することにより上記集
合管の出口側通路にそれぞれ連通する２つの半円形排気
通路を有し、該板状セパレータの表面に触媒を担持し、
さらに排気マフラー内に、排気通路の略全域にわたるメ
インの触媒を設けていることを特徴としている。
【０００９】
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本願発明が適用される自動
二輪車用４気筒エンジの排気装置であり、前記図９と同
様に、エンジン１の各排気口に接続された４本の排気管
２と、これら４本の排気管２を集合する集合管３と、該
集合管３の後端部に接続されたジョイント管５と、該ジ
ョイント管５の後端部に接続された排気マフラー６とを
備えている。排気マフラー６内には、白金及びロジウム
等を塗布したプレートを渦巻状に形成してなるメタルハ
ニカム形式のメイン触媒部８が嵌着されている。
二輪車用４気筒エンジの排気装置であり、前記図９と同
様に、エンジン１の各排気口に接続された４本の排気管
２と、これら４本の排気管２を集合する集合管３と、該
集合管３の後端部に接続されたジョイント管５と、該ジ
ョイント管５の後端部に接続された排気マフラー６とを
備えている。排気マフラー６内には、白金及びロジウム
等を塗布したプレートを渦巻状に形成してなるメタルハ
ニカム形式のメイン触媒部８が嵌着されている。
【００１１】ジョイント管５は、上流側の曲管１１と、
下流側の直管１２とから構成されており、曲管１１はカ
ウリング１３により外部から見えないように覆われてお
り、直管１２はカウリング１３からはみ出し、外部から
見える状態となっており、両管１１，１２は、曲管１１
の後端部に形成された小径部を直管１２の前端部にいん
ろう嵌合し、溶接により結合している。
下流側の直管１２とから構成されており、曲管１１はカ
ウリング１３により外部から見えないように覆われてお
り、直管１２はカウリング１３からはみ出し、外部から
見える状態となっており、両管１１，１２は、曲管１１
の後端部に形成された小径部を直管１２の前端部にいん
ろう嵌合し、溶接により結合している。
【００１２】図１のIV−IV断面を示す図４において、ジ
ョイント管５の曲管１１は上下２つ割り構造となってお
り、上下の曲管１１部分の内周面には、それぞれグラス
ウール等の緩衝材１５が張り付けられると共に、その内
側に上下２つ割り構造のパンチングメタル製内筒１６が
設けられている。上側の曲管１１部分及び内筒１６部分
と、下側の曲管１１部分及び内筒１６部分の間に、板状
セパレータ１０の前半部が配置され、サンドイッチ状に
挟持されており、板状セパレータ１０により、曲管１１
内の排気通路は上下の半円形通路部分に２分割されてい
る。なお、上下接合部Ｐは外側から溶接されている。
ョイント管５の曲管１１は上下２つ割り構造となってお
り、上下の曲管１１部分の内周面には、それぞれグラス
ウール等の緩衝材１５が張り付けられると共に、その内
側に上下２つ割り構造のパンチングメタル製内筒１６が
設けられている。上側の曲管１１部分及び内筒１６部分
と、下側の曲管１１部分及び内筒１６部分の間に、板状
セパレータ１０の前半部が配置され、サンドイッチ状に
挟持されており、板状セパレータ１０により、曲管１１
内の排気通路は上下の半円形通路部分に２分割されてい
る。なお、上下接合部Ｐは外側から溶接されている。
【００１３】セパレータ１０はたとえばステンレス鋼で
できており、その表裏両面にアルミナを焼成して担体層
を形成し、該担体層の表面に触媒材Ｑとして白金及びロ
ジウムを焼成しており、これにより触媒兼セパレータ１
０を構成している。触媒材Ｑを焼成（担持）する領域と
しては、板状セパレータ１０の表裏全面でも、また、適
宜範囲を選んだ部分的な領域でもよい。板状セパレータ
１０の中央部分は波形に撓んだ形状となっており、これ
により触媒の接触面積を大きくする共に、溶接時あるい
は運転時の熱伸縮による変形を吸収できるようにしてい
る。
できており、その表裏両面にアルミナを焼成して担体層
を形成し、該担体層の表面に触媒材Ｑとして白金及びロ
ジウムを焼成しており、これにより触媒兼セパレータ１
０を構成している。触媒材Ｑを焼成（担持）する領域と
しては、板状セパレータ１０の表裏全面でも、また、適
宜範囲を選んだ部分的な領域でもよい。板状セパレータ
１０の中央部分は波形に撓んだ形状となっており、これ
により触媒の接触面積を大きくする共に、溶接時あるい
は運転時の熱伸縮による変形を吸収できるようにしてい
る。
【００１４】図１のV−V断面を示す図５において、直管
１２の内周面には、前記曲管１１と同様に緩衝材１５及
びパンチングメタル製の内筒１８が設けられているが、
曲管１１が上下に２つ割り構造であるのに対し、直管１
２は完全な円筒状のパイプ部材により形成され、パンチ
ングメタル製内筒１８も円筒状に形成されている。直管
１２内に収納されているセパレータ１０の後半部は、そ
の径方向両端が直管１２の直管用内筒１８の内面形面状
に沿うように折り曲げられており、それら折曲部２０が
直管用内筒１８に圧接あるいは溶着により保持されてい
る。
１２の内周面には、前記曲管１１と同様に緩衝材１５及
びパンチングメタル製の内筒１８が設けられているが、
曲管１１が上下に２つ割り構造であるのに対し、直管１
２は完全な円筒状のパイプ部材により形成され、パンチ
ングメタル製内筒１８も円筒状に形成されている。直管
１２内に収納されているセパレータ１０の後半部は、そ
の径方向両端が直管１２の直管用内筒１８の内面形面状
に沿うように折り曲げられており、それら折曲部２０が
直管用内筒１８に圧接あるいは溶着により保持されてい
る。
【００１５】上記のように折曲部２０を有するセパレー
タ１０の後半部は、図１に示すように直管１２の後端ま
では延びておらず、たとえば直管１２の２／３〜３／４
程度の長さに抑えられている。また、図３に示すよう
に、直管１２内の緩衝材１５及び内筒１８も前記セパレ
ータ１０の後半部とほぼ同じ程度の長さまでしか形成さ
れていない。
タ１０の後半部は、図１に示すように直管１２の後端ま
では延びておらず、たとえば直管１２の２／３〜３／４
程度の長さに抑えられている。また、図３に示すよう
に、直管１２内の緩衝材１５及び内筒１８も前記セパレ
ータ１０の後半部とほぼ同じ程度の長さまでしか形成さ
れていない。
【００１６】直管１２の後端部には図１に示すようにフ
ランジ２１が一体的に形成されており、ジョイント管５
と排気マフラー６を結合する際には、ジョイント管後端
部５ａを排気マフラー６内に前方から差し込み、ボルト
２３によりフランジ２１をマフラー前面に締着するよう
になっている。また、排気マフラー６内に挿入されたジ
ョイント管後端部５ａは、後方に行くにしたがい拡張す
るラッパ形になっており、排気マフラー６内に配置され
たメイン触媒部８に向いて開口している。
ランジ２１が一体的に形成されており、ジョイント管５
と排気マフラー６を結合する際には、ジョイント管後端
部５ａを排気マフラー６内に前方から差し込み、ボルト
２３によりフランジ２１をマフラー前面に締着するよう
になっている。また、排気マフラー６内に挿入されたジ
ョイント管後端部５ａは、後方に行くにしたがい拡張す
るラッパ形になっており、排気マフラー６内に配置され
たメイン触媒部８に向いて開口している。
【００１７】図６〜図８は、それぞれ図１の集合管３の
VI−VI，VII−VII，VIII−VIII断面図であり 図６に示
すように集合管３の前端縁は、各排気管２を差し込むこ
とができるように４つの円筒形排気通路３０を有してお
り、中間部にくると、図７に示すように上側の排気通路
同士と下側の排気通路同士がそれぞれ合流することによ
り、上下２つのピーナツ形排気通路３１が形成され、さ
らに後端までくると、図８に示すように、上下の排気通
路３１は半円形に変形し、これら上下の半円径通路３１
が、それぞれジョイント管５（図１）内の上下の排気通
路に連通している。
VI−VI，VII−VII，VIII−VIII断面図であり 図６に示
すように集合管３の前端縁は、各排気管２を差し込むこ
とができるように４つの円筒形排気通路３０を有してお
り、中間部にくると、図７に示すように上側の排気通路
同士と下側の排気通路同士がそれぞれ合流することによ
り、上下２つのピーナツ形排気通路３１が形成され、さ
らに後端までくると、図８に示すように、上下の排気通
路３１は半円形に変形し、これら上下の半円径通路３１
が、それぞれジョイント管５（図１）内の上下の排気通
路に連通している。
【００１８】作用を説明する。図１において、エンジン
１の４つの排気口から各排気管２に排出された排気は、
集合管３で集合し、ジョイント管５を通って排気マフラ
ー６へと流れる。ジョイント管５内を通過する際には、
触媒兼セパレータ１０の上下両面に接触しながらこれら
に沿って後方へと流れることにより、排気の一部は浄化
される。セパレータ自体は排気通路の流通断面積を狭め
ておらず、かつ、排気の流れを邪魔することもないの
で、出力低下が生じない。しかも、触媒の反応熱により
排気温度を上昇させて、排気マフラー６内へと送り込む
ことができる。
１の４つの排気口から各排気管２に排出された排気は、
集合管３で集合し、ジョイント管５を通って排気マフラ
ー６へと流れる。ジョイント管５内を通過する際には、
触媒兼セパレータ１０の上下両面に接触しながらこれら
に沿って後方へと流れることにより、排気の一部は浄化
される。セパレータ自体は排気通路の流通断面積を狭め
ておらず、かつ、排気の流れを邪魔することもないの
で、出力低下が生じない。しかも、触媒の反応熱により
排気温度を上昇させて、排気マフラー６内へと送り込む
ことができる。
【００１９】温度上昇した排気が図１の排気マフラー６
内でメイン触媒部８と接触することにより、メイン触媒
部８の活性化が促進され、浄化機能が向上する。また、
ジョイント管５の後端部５ａがラッパ形となっているこ
とにより、メイン触媒部８の略全域に排気を流すことが
でき、メイン触媒部８の浄化機能を有効に利用すること
ができる。
内でメイン触媒部８と接触することにより、メイン触媒
部８の活性化が促進され、浄化機能が向上する。また、
ジョイント管５の後端部５ａがラッパ形となっているこ
とにより、メイン触媒部８の略全域に排気を流すことが
でき、メイン触媒部８の浄化機能を有効に利用すること
ができる。
【００２０】なお、図１において、曲管１１はその両側
に溶接ビームが残っているが、この曲管１１はカウリン
グ１３により覆われているため、外部から上記溶接ビー
ムが見えることはない。一方、直管１２はカウリング１
３よりはみ出して外部から見える状態であるが、パイプ
材を利用しているので、外観を損なうことはない。
に溶接ビームが残っているが、この曲管１１はカウリン
グ１３により覆われているため、外部から上記溶接ビー
ムが見えることはない。一方、直管１２はカウリング１
３よりはみ出して外部から見える状態であるが、パイプ
材を利用しているので、外観を損なうことはない。
【００２１】
（１）図１のジョイント管５は、前側の曲管１１と後側
の直管１２とから構成されているが、勿論１本の曲状あ
るいは直状パイプから構成することもできる。
の直管１２とから構成されているが、勿論１本の曲状あ
るいは直状パイプから構成することもできる。
【００２２】（２）排気マフラー６内に触媒部８を配置
せずに、ジョイント管５内の触媒兼セパレータ１０のみ
を触媒部として備える構造とすることもできる。
せずに、ジョイント管５内の触媒兼セパレータ１０のみ
を触媒部として備える構造とすることもできる。
【００２３】（３）図１は、４本の排気管２を１つの排
気マフラー６に集合する排気装置であるが、このような
排気装置に限定されることはなく、例えば３本の排気管
を１つの排気マフラーに集合する排気装置あるいは２本
の排気管を１つの排気マフラーに集合する排気装置でも
適用することはできる。また、カウリング無しの場合に
も適用できる。
気マフラー６に集合する排気装置であるが、このような
排気装置に限定されることはなく、例えば３本の排気管
を１つの排気マフラーに集合する排気装置あるいは２本
の排気管を１つの排気マフラーに集合する排気装置でも
適用することはできる。また、カウリング無しの場合に
も適用できる。
【００２４】（４）白金等の触媒材は、セパレータ１０
の全長に亙って全面担持してもよく、また、エンジンの
性能等に合わせて後半のみあるいは前半のみ又は各所部
分的に担持してもよい。
の全長に亙って全面担持してもよく、また、エンジンの
性能等に合わせて後半のみあるいは前半のみ又は各所部
分的に担持してもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本願請求項１記載の
発明によると、 （１）ジョイント管５内に配置されている既存のセパレ
ータ１０に、白金及びロジウムの触媒材を担持すること
により、触媒部としても利用しているので、触媒部配置
用の新たな保持部材を必要とすることはなく、部品点数
の節約及びスペースの節約になる。
発明によると、 （１）ジョイント管５内に配置されている既存のセパレ
ータ１０に、白金及びロジウムの触媒材を担持すること
により、触媒部としても利用しているので、触媒部配置
用の新たな保持部材を必要とすることはなく、部品点数
の節約及びスペースの節約になる。
【００２６】（２）ジョイント管５内の既存のセパレー
タ１０を触媒に兼用しているので、触媒を設けることに
よってジョイント管内の排気通路の流通面積を狭めるこ
ともなく、出力低下を防ぐことができる。
タ１０を触媒に兼用しているので、触媒を設けることに
よってジョイント管内の排気通路の流通面積を狭めるこ
ともなく、出力低下を防ぐことができる。
【００２７】（３）触媒兼セパレータ１０と、その下流
側の排気マフラー６内に配置された面積の広いメインの
触媒部８により、狭広2段構えの触媒配置構造としてい
ると、エンジンの排気口から排出されてジョイント管５
に至る長い排気通路で排気温度が低下しても、上記触媒
兼セパレータ１０で一部浄化し、かつ、加熱して、排気
マフラー６内の広いメイン触媒部８内へと排気を送り込
むことになり、排気マフラー６内のメインの触媒部８で
の触媒の活性化が促進され、浄化作用が向上する。特
に、低負荷運転の場合には元々排気温度が低くなってい
るが、このような場合における排気温度上昇によるメイ
ン触媒部８の活性化効果は、一層顕著になる。
側の排気マフラー６内に配置された面積の広いメインの
触媒部８により、狭広2段構えの触媒配置構造としてい
ると、エンジンの排気口から排出されてジョイント管５
に至る長い排気通路で排気温度が低下しても、上記触媒
兼セパレータ１０で一部浄化し、かつ、加熱して、排気
マフラー６内の広いメイン触媒部８内へと排気を送り込
むことになり、排気マフラー６内のメインの触媒部８で
の触媒の活性化が促進され、浄化作用が向上する。特
に、低負荷運転の場合には元々排気温度が低くなってい
るが、このような場合における排気温度上昇によるメイ
ン触媒部８の活性化効果は、一層顕著になる。
【図１】 本願発明を適用した自動二輪車用４気筒エン
ジンの排気装置の側面図である。
ジンの排気装置の側面図である。
【図２】 図１の矢印II部分の透視拡大図である。
【図３】 図１のIII−III断面図である。
【図４】 図１のIV−IV断面図である。
【図５】 図１のV−V断面図である。
【図６】 図１のVI−VI断面図である。
【図７】 図１のVII−VII断面図である。
【図８】 図１のVIII−VIII断面図である。
【図９】 従来例の側面図である。
２ 排気管 ３ 集合管 ５ ジョイント管 ６ 排気マフラー ８ メイン触媒部 １０ 触媒兼セパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 7/08 Ｆ０１Ｎ 7/08 Ｚ (56)参考文献 特開 平７−208146ＪＰ，Ａ) 特開 平７−305624（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−54642（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/24 - 3/28 F01N 7/08
Claims (1)
- 【請求項１】 ３気筒以上のエンジンの各排気口から延
びる排気管を、集合管及びジョイント管を順次介して１
つの排気マフラーに集合する排気装置において、上記集
合管は、上流側の端部に上記各排気管にそれぞれ接続す
る入口側通路を有すると共に下流側に２つの出口側の通
路を有し、ジョイント管は、管長さ方向に延びる板状セ
パレータを内装することにより上記集合管の出口側通路
にそれぞれ連通する２つの半円形排気通路を有し、該板
状セパレータの表面に触媒を担持し、さらに排気マフラ
ー内に、排気通路の略全域にわたるメインの触媒を設け
ていることを特徴とする排気装置の触媒装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8317408A JP3022358B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 排気装置の触媒装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8317408A JP3022358B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 排気装置の触媒装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10159549A JPH10159549A (ja) | 1998-06-16 |
| JP3022358B2 true JP3022358B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=18087910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8317408A Expired - Fee Related JP3022358B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 排気装置の触媒装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3022358B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7874149B2 (en) | 2005-08-17 | 2011-01-25 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust apparatus for vehicle, and motorcycle having the same |
-
1996
- 1996-11-28 JP JP8317408A patent/JP3022358B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 特開 平７−２０８１４６ＪＰ，Ａ） |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7874149B2 (en) | 2005-08-17 | 2011-01-25 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust apparatus for vehicle, and motorcycle having the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10159549A (ja) | 1998-06-16 |
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