JP4466103B2

JP4466103B2 - 自動二輪車の排気装置

Info

Publication number: JP4466103B2
Application number: JP2004029666A
Authority: JP
Inventors: 耕平冨田; 光夫鳥海
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2004-02-05
Filing date: 2004-02-05
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2024-02-05
Also published as: JP2005220814A

Description

本発明は、排気管の内部に触媒が設けられた自動二輪車の排気装置に関するものである。

近年、排気ガス規制の強化により自動二輪車の排気装置にも触媒の装着が励行されており、しかもできるだけ高い排気浄化効率を得るために触媒を排気装置の極力上流側に設ける傾向がある。

例えば特許文献１〜３の排気装置に見られるように、直列４気筒エンジンを搭載した自動二輪車においては、エンジンの各排気ポートから延出する排気管がエンジンの下方にて集合部により１本にまとめられ、上記集合部付近に触媒が設置される。触媒にはハニカム触媒が用いられて集合部の内部に溶接固定され、触媒の近傍にO₂センサー等の排気ガスセンサーが設けられる。
特開２０００−２６５８２９号公報（図２〜図５）特開平１１−３４３８９５号公報（図２〜図５）特許第３０２６６８４号公報（図１〜図５）

しかしながら、これらの排気装置において、各排気管が集合する集合部付近はエンジンに近いことから、この部分に触媒や排気ガスセンサーを固定するとエンジン振動により触媒や排気ガスセンサーの耐久性に問題が生じることが多い。

また、触媒が排気浄化装置に溶接固定されているために取り外しができず、省資源、リサイクルの観点からも溶接によらない取り外し可能な触媒設置構造が望まれている。

しかも、触媒の設置位置がエンジンに近いだけに、目の細かな排気浄化効率の高いハニカム触媒を用いた場合には排圧上昇を招き、エンジン出力特性の低下を余儀無くされる。

その上、排気管の集合部はエンジン下部から後輪前方に配置されており、後輪懸架装置の近傍であることもあって基本的にスペースが少なく、大型の触媒や排気ガスセンサーを設けることが困難であった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、触媒と排気ガスセンサーをエンジン振動から保護して耐久性を向上させるとともに、触媒を着脱性良く交換可能にし、かつエンジン出力特性を損なうことなくコンパクト性を確保しながら排気浄化効率を高め、併せて最低地上高を確保しつつ排気ガスセンサーを保護することのできる自動二輪車の排気装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る自動二輪車の排気装置は、特許請求の範囲の請求項１に記載したように、多気筒エンジンの各排気ポートから延出する複数の前部排気管と、これらの前部排気管が集合する集合部と、この集合部から後方に延びる後部排気管と、この後部排気管の下流部に接続される排気マフラーとを備え、上記集合部の管材内部に触媒と排気ガスセンサーをそれぞれ設置し、その設置部の直上流部に集合部を前部排気管側と後部排気管側の前後に分割する分割部を設けると共に、この分割部と上記触媒との間であって上記触媒の直前に上記排気ガスセンサーを配置したことを特徴とする。

また、請求項２に記載したように、前記分割部に振動吸収性のあるガスケット部材を介装したことを特徴とする。

さらに、請求項３に記載したように、前記集合部の管材内部に固定した触媒固定部材と、この触媒固定部材よりも上流側にて管材内部を軸方向に移動可能に設けた触媒保持部材との間に緩衝部材を介して前記触媒を挟持し、前記分割部よりも上流側の管材で上記触媒保持部材を触媒側に押圧することにより触媒の位置を規制したことを特徴とする。

そして、請求項４に記載したように、多気筒エンジンの各排気ポートから延出する複数の前部排気管と、これらの前部排気管が集合する集合部と、この集合部から後方に延びる後部排気管と、この後部排気管の下流部に接続される排気マフラーとを備え、上記集合部の管材内部に触媒と排気ガスセンサーを設置し、その設置部の直上流部に集合部を前部排気管側と後部排気管側の前後に分割する分割部を設けた自動二輪車の排気装置において、前記多気筒エンジンは直列４気筒エンジンであってそのクランク軸を車幅方向に向けて車体に搭載され、４本の前部排気管の下流側がエンジンのクランクケース下部に設けられたオイルパンの下方に延び、前記集合部は４本の前部排気管の下流端を２本に集合させる２つの第一集合部と、これら２つの第一集合部の下流端を１本に集合させる第二集合部とを備え、前記分割部を上記第二集合部に設け、この分割部を上記オイルパンの後端部直下付近に配置するとともに、車両側面視で集合部とオイルパン後端とクランクケース下面とに囲まれた空間に前記排気ガスセンサーを配置し、その後方に前記触媒を配置したことを特徴とする。

また、請求項５に記載したように、多気筒エンジンの各排気ポートから延出する複数の前部排気管と、これらの前部排気管が集合する集合部と、この集合部から後方に延びる後部排気管と、この後部排気管の下流部に接続される排気マフラーとを備え、上記集合部の管材内部に触媒と排気ガスセンサーを設置し、その設置部の直上流部に集合部を前部排気管側と後部排気管側の前後に分割する分割部を設けた自動二輪車の排気装置において、前記集合部に設置する触媒をハニカム触媒とし、前記排気マフラーにもハニカム触媒を内蔵し、集合部のハニカム触媒の単位面積当たりのセル数を排気マフラーのハニカム触媒よりも少なくすると共に、前記集合部に設置するハニカム触媒を集合部の容積の後半部に位置させる一方、前記排気マフラーに設置するハニカム触媒を排気マフラー内部に設けられる複数の膨張室のうちの最上流側の膨張室に設けたことを特徴とする。

そして、請求項６に記載したように、多気筒エンジンの各排気ポートから延出する複数の前部排気管と、これらの前部排気管が集合する集合部と、この集合部から後方に延びる後部排気管と、この後部排気管の下流部に接続される排気マフラーとを備え、上記集合部の管材内部に触媒と排気ガスセンサーを設置し、その設置部の直上流部に集合部を前部排気管側と後部排気管側の前後に分割する分割部を設けた自動二輪車の排気装置において、前記集合部をチャンバー状の容積室とし、ここに収容する触媒の排気ガス流通方向を車両平面視で車両前後方向に沿わせるとともに車両側面視で傾斜させて触媒の上流側端面と下流側端面の高さ異ならせたことを特徴とする。

また、請求項７に記載したように、前記集合部に設置する触媒の排気ガス流通方向を車両側面視で後下がりに傾斜させ、この触媒の後方にて排気管を車幅方向両側に分岐させ、この排気管の左右後部をそれぞれ排気マフラーに接続し、上記排気管の分岐部後方から集合部の上方にわたる空間に後輪懸架装置を配設したことを特徴とする。

さらに、請求項８に記載したように、クランク軸を車幅方向に向けて車体に搭載される直列４気筒エンジンの各排気ポートから延出してエンジンのクランクケース下部に設けられたオイルパンの下方に延びる４本の前部排気管と、これら４本の前部排気管の下流端を２本に集合させる２つの第一集合部と、これら２つの第一集合部の下流端を１本に集合させる第二集合部と、この第二集合部から後方に延びる後部排気管と、この後部排気管の下流部に接続される排気マフラーとを備え、上記２つの第一集合部の直下流部に上記第二集合部を前後に分割する分割部を左右それぞれに設け、これら２つの分割部の下流側の上記第二集合部を上記オイルパンの下方で車幅方向に並べて配置し、２つの分割部の直下流部にそれぞれ排気ガスセンサーを備えるとともに、これらの排気ガスセンサーの直下流部にそれぞれ触媒を設置したことを特徴とする。

請求項１の構成によれば、エンジン側に固定された前部排気管と、触媒および排気ガスセンサーが設置された集合部との間に分割部が介在するため、エンジン振動が分割部により触媒と排気ガスセンサーに対して遮断もしくは軽減され、これにより触媒と排気ガスセンサーをエンジン振動から保護して耐久性を向上させることができる。しかも、分割部を分割することにより触媒を交換することができ、この分割部の付近は他の車体構成部材が存在しないため、触媒の着脱性が良い。

請求項２の構成によれば、分割部に介装されたガスケット部材がクッション材となってエンジン振動の遮断性を高めるため、触媒と排気ガスセンサーの耐久性を一層向上させることができる。

請求項３の構成によれば、分割部を分割するだけで触媒を取り出すことができるため、触媒の着脱性を一段と良くすることができ、しかも分割部を接続するだけで触媒が固定されるため、他の固定部品が不要になり、排気装置を軽量でコンパクトな構成にできる。

請求項４の構成によれば、集合部をエンジンに近接させて最低地上高を確保しつつ排気ガスセンサーを保護することができる。

請求項５の構成によれば、上流側のハニカム触媒の単位面積当たりのセル数を下流側のハニカム触媒よりも少なくすることにより、特に高回転時のエンジン出力特性を損なうことなく排気浄化効率を高めることができる。また、排気装置のコンパクト性を向上させつつ、排気浄化効率をより高めることができる。

請求項６の構成によれば、自動二輪車の短い車体前後長に起因する狭い排気装置設置スペースの中でも、触媒を上下方向に傾斜させたことにより触媒の軸方向の長さを長く確保できるため、排気装置のコンパクト性を確保しつつ排気浄化効率を高めることができる。

請求項７の構成によれば、後輪懸架装置との干渉を避けつつ大型の触媒の設置が可能になり、排気装置のコンパクト性を確保しつつ排気浄化効率を高めることができる。

請求項８の構成によれば、触媒が左右に分配されて設けられるため、自動二輪車の最低地上高を下げることなく排気通路断面積および触媒断面積を大きく確保してエンジン出力特性の低下を回避しつつ排気浄化効率を高めることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係る排気装置が適用された自動二輪車の主要部を示す左側面図である。この自動二輪車１の車体フレーム２は、前頭部に位置するヘッドパイプ３から左右一対のメインパイプ４が後ろ斜め下方に延びて左右一対のセンターフレーム５に連結されたツインパイプ型であり、エンジン７はメインパイプ４とセンターフレーム５に懸架される形で搭載される。メインパイプ４の上方には燃料タンク８が載置され、エンジン７の前方にラジエーター９が設けられている。

左右のセンターフレーム５の間にはピボット軸１１が架設され、このピボット軸１１にスイングアーム１２がその前端を軸支されて上下揺動自在に支持され、スイングアーム１２の後端に図示しない後輪が支持される。スイングアーム１２の上下揺動は後輪懸架装置１３により緩衝されて位置を復元される。

後輪懸架装置１３は、左右のセンターフレーム５間の上部に架設されたクッション軸１５と、センターフレーム５間の下部を連結するブリッジ部材１６に固定されたクッションブラケット１７と、前端をクッションブラケット１７に軸支されたクッションレバー１８と、上端をクッション軸１５に、下端をクッションレバー１８の後端に軸支されたリヤクッションユニット（ショックアブソーバー）１９と、クッションレバー１８の中間部とスイングアーム１２の中間部との間に連結されたクッションリンク２０とから構成されている。

エンジン７は直列４気筒エンジンであり、そのクランク軸２２を車幅方向に向けて車体フレーム２に搭載され、クランク軸２２が内部に軸支されるクランクケース２３の上部にシリンダー２４が前傾姿勢で設けられ、クランクケース２３の下部にオイルパン２５が設けられている。シリンダー２４の後上部には燃料噴射装置２６が連結され、その上方にエアクリーナー２７、後方に燃料ポンプ２８が設けられている。

図２は、本発明の第一実施形態を示す排気装置３１の平面図である。この排気装置３１は、４本の前部排気管３２と、これらの前部排気管３２を集合させる集合部３３と、集合部３３から後方に延びる左右一対の後部排気管３４と、この後部排気管３４の下流部に接続される排気マフラー３５とを備えて構成されている。

前部排気管３２はエンジン７のシリンダー２４前面に開口する４つの排気ポート３７からそれぞれ延出してシリンダー２４の前方を通ってオイルパン２５の下方に延び、集合部３３はオイルパン２５の下方で４本の前部排気管３２の下流端を左右２本ずつ集合させる左右２つの第一集合部３８と、これらの第一集合部３８の下流側を１本に集合させる第二集合部３９とを備えている。さらに、第二集合部３９は前半のブランチ区間４０と後半の集合管区間４１とを有する平面視略Ｙ字状をなしている。

第二集合部３９のブランチ区間４０と集合管区間４１との間には分割部４３が設けられており、この分割部４３により集合部３３が前後に分割されるようになっている。図３は図２のIII部における内部構造例を示す横断面図である。分割部４３では、Ｙ字管であるブランチ区間４０の管材後端が集合管区間４１の管材前端内径部に挿入され、集合管区間４１の管材前端には図示しないスリットが形成され、その外周に巻装された締め付けバンド４４により締め付けられて両管材４０，４１が連結固定される。この挿入部には振動吸収性のある環状のガスケット部材４５が介装されている。

そして、集合部３３の管材内部に円筒状のハニカム触媒４７が着脱可能に設けられる。ハニカム触媒４７は集合部３３の全体容積の後半部、例えば集合管区間４１の内部に設けられ、その直前に排気ガスセンサー４８（O₂センサー等）が設けられる。排気ガスセンサー４８は例えば集合管区間４１の前部右側に固着されたナット４９に螺合され、分割部４３は排気ガスセンサー４８とハニカム触媒４７の直上流部に位置している。

図３に示すように、集合管区間４１の管材内部にはハニカム触媒４７の下流側に位置する段付きリング形状の触媒固定部材５１が栓溶接５２等により固定され、ハニカム触媒４７の上流側には同様な段付きリング形状の触媒保持部材５３が管材内部を軸方向に移動可能に、かつ径方向には遊びが無いように挿入されている。触媒固定部材５１と触媒保持部材５３は互いに対向している。

そして、触媒固定部材５１と触媒保持部材５３との間に皿バネ状の緩衝部材５４，５５を介してハニカム触媒４７が挟持され、分割部４３の上流側の管材であるブランチ区間４０の後端が集合管区間４１の前端内径部に挿入されるとブランチ区間４０の後端により触媒保持部材５３がハニカム触媒４７側に押圧されてハニカム触媒４７の位置が規制される。

ハニカム触媒４７の周囲と集合管区間４１の内面との間にはグラスウール等の耐熱緩衝材５６が充填され、ブランチ区間４０の後端には排気ガスセンサー４８を避ける切欠部５７が形成されている。

一方、図１に示すように、排気マフラー３５の内部は前後２枚のバッフル板５８，５９により３つの膨張室６０，６１，６２に区画され、膨張室６０と６１との間が連通管６３により連通し、膨張室６１と６２との間が連通管６４により連通し、膨張室６２は排出管６５により排気マフラー３５後部にて外部に連通している。

そして、排気マフラー３５にもハニカム触媒６６が内蔵されている。このハニカム触媒６６は、排気マフラー３５内部の膨張室６０〜６２のうちの最上流側の膨張室６０に設けられる。

ここで、集合部３３のハニカム触媒４７の単位面積当たりのセル数（触媒密度）は、排気マフラー３５のハニカム触媒６６よりも少なくされている。例えば、集合部３３のハニカム触媒４７の単位面積当たりのセル数は１００〔cpsi〕以下とされ、排気マフラー３５のハニカム触媒６６の単位面積当たりのセル数は２００〔cpsi〕以上とされている。

以上のように構成された排気装置３１において、エンジン７から排出された排気ガスは、４本の前部排気管３２から集合部３３の第一集合部３８と第二集合部３９を通り、第二集合部３９の集合管区間４１に設けられたハニカム触媒４７により一次浄化された後、後部排気管３４を経て排気マフラー３５に流れ、排気マフラー３５内部の膨張室６０に設けられたハニカム触媒６６により二次浄化され、各膨張室６０〜６２で膨張、消音されてから排出管６５より外部に排出される。

この排気装置３１では、集合部３３の管材（集合管区間４１）の内部にハニカム触媒４７と排気ガスセンサー４８を設置し、これらの設置部の直上流部に集合部３３を前後に分割する分割部４３を設けたので、エンジン７側に固定された前部排気管３２と、ハニカム触媒４７および排気ガスセンサー４８が設置された集合部３３との間に分割部４３が介在している。

このため、前部排気管３２まで伝わってきたエンジン振動が分割部４３によりハニカム触媒４７と排気ガスセンサー４８に対して遮断もしくは軽減され、これによりハニカム触媒４７と排気ガスセンサー４８をエンジン振動から効果的に保護して耐久性を飛躍的に向上させることができる。しかも、分割部４３を分割することによりハニカム触媒４７を交換することができ、この分割部４３の付近は他の車体構成部材が存在しないため、ハニカム触媒４７の着脱性とリサイクル性が極めて良い。

さらに、分割部４３には振動吸収性のあるガスケット部材４５が介装されているため、このガスケット部材４５がクッション材となってエンジン振動の遮断性を一段と高め、これによりハニカム触媒４７と排気ガスセンサー４８の耐久性を一層向上させることができる。

ハニカム触媒４７は、集合管区間４１の管材内部に固定された触媒固定部材５１と、集合管区間４１の管材内部を軸方向に移動可能に設けられた触媒保持部材５３との間に緩衝部材５４，５５を介して挟持され、ブランチ区間４０の管材後端で触媒保持部材５３をハニカム触媒４７側に押圧することによりハニカム触媒４７の位置を規制する構造であるため、分割部４３を分割するだけでハニカム触媒４７を容易に取り出すことができる。

このため、ハニカム触媒４７の着脱性を一段と良くすることができ、しかも分割部４３を接続するだけでハニカム触媒４７が固定されるので他の固定部品が不要になり、排気装置３１を簡素、軽量かつコンパクトな構成にできる。なお、図４に示すように触媒保持部材５３を専用の固定ボルト６７で固定する構造としてもよい。

また、集合部３３にハニカム触媒４７を設置すると同時に排気マフラー３５にもハニカム触媒６６を内蔵したため、集合部３３のハニカム触媒４７は排気温度が低いコールドスタート時にプレ触媒として機能し、エンジン７始動後、速やかに活性化して排気ガスを初期浄化するとともに、その反応熱により下流側に流れる排気ガスの温度を上昇させ、排気マフラー３５に内蔵されたメイン触媒としてのハニカム触媒６６の活性促進と高浄化を促す。このため、効率的な排気浄化が行われる。

集合部３３のハニカム触媒４７の単位面積当たりのセル数（触媒密度）は排気マフラー３５のハニカム触媒６６よりも少ないため、集合部３３にハニカム触媒４７を設置したことに起因する排圧上昇を最小限に抑え、特に高回転域におけるエンジン出力特性を損なうことなく排気浄化効率を高めることができる。

さらに、集合部３３に設置するハニカム触媒４７を集合部３３の容積の後半部に位置させる一方、排気マフラー３５に設置するハニカム触媒６６を排気マフラー３５内部の最上流側の膨張室６０に設けたため、排気装置３１のコンパクト性を向上させつつ、排気浄化効率をより高めることができる。

図５は、本発明の第二実施形態を示す自動二輪車の主要部を示す左側面図である。この自動二輪車７０は、その排気装置７１以外の車体構成が図１に示す第一実施形態の自動二輪車１と同一であるため、各部に同一符号を付して説明を省略する。

排気装置７１は、図6にも示すように、４本の前部排気管７２と、これらの前部排気管７２を集合させる集合部７３と、集合部７３から後方に延びる左右一対の断面積がほぼ一定な後部排気管７４と、この後部排気管７４の下流部に接続される排気マフラー７５とを備えて構成されている。

前部排気管７２はエンジン７の排気ポート３７から延出してオイルパン２５の下方に延び、集合部７３はオイルパン２５の下方で４本の前部排気管７２の下流端を左右２本ずつ集合させる左右一対の第一集合部７７と、これらの第一集合部７７の下流側を１本に集合させる第二集合部７８とを備えている。さらに、第二集合部７８は前半のブランチ区間７９と後半の集合管区間８０とを有している。

第二集合部７８のブランチ区間７９と集合管区間８０との間には分割部８２が設けられていて、この分割部８２により集合部７３が前後に分割される。図７にも示すように、分割部８２ではブランチ区間７９の管材後端が集合管区間８０の管材前端内径部に挿入され、集合管区間８０の管材前端には図示しないスリットが形成され、その外周に巻装された締め付けバンド８３により締め付けられて両管材７９，８０が連結固定される。この挿入部には振動吸収性のあるガスケット部材８４が介装される。

集合管区間８０は所定の容積を持って膨らんだチャンバー状に形成されてその内部が容積室８５とされ、図８、図９にも示すように容積室８５の内部に円筒状のハニカム触媒８６が設けられている。このハニカム触媒８６は例えば前後２枚の保持プレート８７，８８により集合管区間８０の内周面に固定されている。

ここで、前側の保持プレート８７は集合管区間８０の内周面とハニカム触媒８６の外周面との間の気密を保ち、集合管区間８０内に流入する排気ガスが全てハニカム触媒８６を通過するようにする一方、後側の保持プレート８８は集合管区間８０の内周面とハニカム触媒８６の外周面との間の空隙を容積室８５に連通させており、これら２枚の保持プレート８７，８８の協働によりハニカム触媒８６が安定的に支持される。

ハニカム触媒８６の設置姿勢は、その排気ガス流通方向Ｆ２が車両平面視（図６参照）で車両前後方向に沿い、車両側面視（図７参照）では傾斜してハニカム触媒８６の上流側端面８６ａと下流側端面８６ｂの高さが異なるようにされている。具体的例としてハニカム触媒８６は後下がりに傾斜配置され、ハニカム触媒８６の上流側端面８６ａの高さよりも下流側端面８６ｂの高さが低められている。

このため、ブランチ区間７９から集合管区間８０（容積室８５）に流入する排気ガスの流入方向Ｆ１と、ハニカム触媒８６の内部における排気ガスの流通方向Ｆ２とがストレートに繋がらずに屈折しており、これにより曲げられた排気ガスの流れＦ１，Ｆ２の外側（ここでは上側）に排気ガスセンサー（O₂センサー等）９０が設けられている。排気ガスセンサー９０は集合管区間８０の前部上面に固着されたナット９１に螺合されている。

左右の後部排気管７４はハニカム触媒８６の後方にて集合管区間８０の後寄り左右両側から後方に延びて排気マフラー７５に接続されており、集合管区間８０の後部の縦断面形状は略Ｖ字形状になっている。そして、後部排気管７４の分岐部後方から集合管区間８０の上方に亘る空間に後輪懸架装置１３が配設されている。

図５に示すように車両側面視で分割部８２はオイルパン２５の後端部直下付近に位置し、分割部８２の直後かつハニカム触媒８６の直前に排気ガスセンサー９０が位置している。排気ガスセンサー９０は車両側面視で集合管区間８０とオイルパン２５後端とクランクケース２３下面とに囲まれた空間に位置している。

排気マフラー７５の内部構造は第一実施形態の排気装置３１の排気マフラー３５と同一である。この第二実施形態でも排気マフラー７５内部にハニカム触媒６６が内蔵されており、集合部７３のハニカム触媒８６の単位面積当たりのセル数（触媒密度）が排気マフラー７５のハニカム触媒６６よりも少なくされている。これによる効果は第一実施形態と同様である。

以上のように構成された排気装置７１では、集合部７３（集合管区間８０）をチャンバー状の容積室とし、その内部の容積室８５に収容したハニカム触媒８６の排気ガス流通方向Ｆ２を車両平面視で車両前後方向に沿わせるとともに車両側面視で傾斜させてハニカム触媒８６の上流側端面８６ａと下流側端面８６ｂの高さを異ならせ、ハニカム触媒８６を上下方向に傾斜させたため、自動二輪車７０の短い車体前後長に起因する狭い排気装置設置スペースの中でもハニカム触媒８６の軸方向の長さを長く確保し、排気装置７１のコンパクト性を確保しつつ排気浄化効率を高めることができる。

また、チャンバー状の集合管区間８０に流入する排気ガスＦ１の流入方向と、ハニカム触媒８６の内部における排気ガスの流通方向Ｆ２とが交差しているため、ハニカム触媒８６に流入する手前で排気ガスが撹拌され、これにより排気ガスがハニカム触媒８６に良好に接触することができ、排気ガスの初期浄化性能を高めることができる。そして、このように排気ガスが撹拌される部位に排気ガスセンサー９０を設置したため、排気ガスセンサー９０の検知精度を高めることもできる。

しかも、ハニカム触媒８６を車両側面視で後下がりに傾斜させ、ハニカム触媒８６の後方にて後部排気管７４を車幅方向両側に分岐させ、この分岐部後方から集合部７３の上方に亘る空間に後輪懸架装置１３を配設したため、チャンバー化により容積を大きくされた集合管区間８０と後輪懸架装置１３との干渉を避けつつ大型のハニカム触媒８６の設置が可能になり、排気装置７１のコンパクト性を確保しつつ排気浄化効率を高めることができる。

また、集合部７３に設けた分割部８２をオイルパン２５の後端部直下付近に配置するとともに、車両側面視で集合部７３とオイルパン２５後端とクランクケース２３下面とに囲まれた空間に排気ガスセンサー９０を配置し、その後方にハニカム触媒８６を配置したので、集合部７３をエンジン７に近接させて最低地上高を確保しつつ排気ガスセンサー９０を保護することができる。

図１０は、本発明の第三実施形態を示す排気装置の平面図である。この排気装置１０１は、第一実施形態および第二実施形態と同様な直列４気筒エンジンに装着されるものであり、エンジンの排気ポートに繋がる４本の前部排気管１０２と、これらの前部排気管１０２を集合させる集合部１０３と、集合部１０３から後方に延びる左右一対の断面積がほぼ一定な後部排気管１０４と、この後部排気管１０４の下流部に接続される排気マフラー１０５とを備えて構成されている。排気マフラー１０５の内部構造は第一、第二実施形態の排気装置３１，７１と同様である。

集合部１０３は４本の前部排気管１０２の下流端を左右２本ずつ集合させる左右一対の第一集合部１０７と、これらの第一集合部１０７の下流側を集合させる第二集合部１０８とを備えている。第二集合部１０８は車両前後方向に延びる左右一対の直管状の集合管１０９が平行に配置され、その後端がそれぞれ後部排気管１０４にスムーズに合流している。この合流部は平面視で略Ｘ字状であり、左側の集合管１０９が右側の後部排気管１０４に、右側の集合管１０９が左側の後部排気管１０４に、それぞれスムーズかつ連続的に繋がる。

左右の第一集合部１０７の後端は第二集合部１０８の左右の集合管１０９前端にそれぞれ挿入され、この位置が排気装置１０１の分割部１１１となっている。分割部１１１における集合管１０９前端には図示しないスリットが形成され、その外周に巻装された締め付けバンド１１２の締め付けにより両管材１０７，１０９が連結固定される。両管材１０７，１０９間には図示しない振動吸収性のあるガスケット部材が介装される。

このように、分割部１１１は第一集合部１０７の直下流部に左右それぞれ設けられており、これらの分割部１１１はエンジンのオイルパン２５（二点鎖線で表示）の直下付近に配置され、左右の分割部１１１の下流側の管材である集合管１０９の内部、かつオイルパン２５の下面に沿って排気ガスセンサー１１４およびその下流側にハニカム触媒１１５が設置されている。

この構成によれば、ハニカム触媒１１５が左右に分配されて設けられるため、自動二輪車の最低地上高を下げることなく排気通路断面積および触媒断面積を大きく確保し、特に高回転域におけるエンジン出力特性の低下を回避しつつ排気浄化効率を高めることができる。

また、集合管１０９の長さを長く取ることにより、左右の第一集合部１０７以下の容積を大きく確保し、爆発が連続する気筒同士の集合部における排気滞留を防止して排気効率を向上させることができる。

本発明に係る排気装置の第一実施形態が適用された自動二輪車の主要部を示す左側面図。本発明の第一実施形態を示す排気装置の平面図。図２のIII部における内部構造例を示す横断面図。図２のIII部における別な内部構造例を示す横断面図。本発明に係る排気装置の第二実施形態が適用された自動二輪車の主要部を示す左側面図。本発明の第二実施形態を示す排気装置の平面図。図６のVII-VII線に沿う縦断面図。図７のVIII-VIII線に沿う縦断面図。図７のIX-IX線に沿う縦断面図。本発明の第三実施形態を示す排気装置の平面図。

符号の説明

１，７０自動二輪車
７エンジン
１３後輪懸架装置
２２クランク軸
２３クランクケース
２５オイルパン
３１，７１，１０１排気装置
３２，７２，１０２前部排気管
３３，７３，１０３集合部
３４，７４，１０４後部排気管
３５，７５，１０５排気マフラー
３７排気ポート
３８，７７，１０７第一集合部
３９，７８，１０８第二集合部
４３，８２，１１１分割部
４５，８４ガスケット部材
４７，６６，８６，１１５ハニカム触媒
４８，９０，１１４排気ガスセンサー
５１触媒固定部材
５３触媒保持部材
５４，５５緩衝部材
６０，６１，６２膨張室
８５容積室
８６ａハニカム触媒の上流側端面
８６ｂハニカム触媒の下流側端面
Ｆ２排気ガス流通方向

Claims

多気筒エンジンの各排気ポートから延出する複数の前部排気管と、これらの前部排気管が集合する集合部と、この集合部から後方に延びる後部排気管と、この後部排気管の下流部に接続される排気マフラーとを備え、上記集合部の管材内部に触媒と排気ガスセンサーをそれぞれ設置し、その設置部の直上流部に集合部を前部排気管側と後部排気管側の前後に分割する分割部を設けると共に、この分割部と上記触媒との間であって上記触媒の直前に上記排気ガスセンサーを配置したことを特徴とする自動二輪車の排気装置。
前記分割部に振動吸収性のあるガスケット部材を介装したことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の排気装置。
前記集合部の管材内部に固定した触媒固定部材と、この触媒固定部材よりも上流側にて管材内部を軸方向に移動可能に設けた触媒保持部材との間に緩衝部材を介して前記触媒を挟持し、前記分割部よりも上流側の管材で上記触媒保持部材を触媒側に押圧することにより触媒の位置を規制したことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の排気装置。
多気筒エンジンの各排気ポートから延出する複数の前部排気管と、これらの前部排気管が集合する集合部と、この集合部から後方に延びる後部排気管と、この後部排気管の下流部に接続される排気マフラーとを備え、上記集合部の管材内部に触媒と排気ガスセンサーを設置し、その設置部の直上流部に集合部を前部排気管側と後部排気管側の前後に分割する分割部を設けた自動二輪車の排気装置において、前記多気筒エンジンは直列４気筒エンジンであってそのクランク軸を車幅方向に向けて車体に搭載され、４本の前部排気管の下流側がエンジンのクランクケース下部に設けられたオイルパンの下方に延び、前記集合部は４本の前部排気管の下流端を２本に集合させる２つの第一集合部と、これら２つの第一集合部の下流端を１本に集合させる第二集合部とを備え、前記分割部を上記第二集合部に設け、この分割部を上記オイルパンの後端部直下付近に配置するとともに、車両側面視で集合部とオイルパン後端とクランクケース下面とに囲まれた空間に前記排気ガスセンサーを配置し、その後方に前記触媒を配置したことを特徴とする自動二輪車の排気装置。
多気筒エンジンの各排気ポートから延出する複数の前部排気管と、これらの前部排気管が集合する集合部と、この集合部から後方に延びる後部排気管と、この後部排気管の下流部に接続される排気マフラーとを備え、上記集合部の管材内部に触媒と排気ガスセンサーを設置し、その設置部の直上流部に集合部を前部排気管側と後部排気管側の前後に分割する分割部を設けた自動二輪車の排気装置において、前記集合部に設置する触媒をハニカム触媒とし、前記排気マフラーにもハニカム触媒を内蔵し、集合部のハニカム触媒の単位面積当たりのセル数を排気マフラーのハニカム触媒よりも少なくすると共に、前記集合部に設置するハニカム触媒を集合部の容積の後半部に位置させる一方、前記排気マフラーに設置するハニカム触媒を排気マフラー内部に設けられる複数の膨張室のうちの最上流側の膨張室に設けたことを特徴とする自動二輪車の排気装置。
多気筒エンジンの各排気ポートから延出する複数の前部排気管と、これらの前部排気管が集合する集合部と、この集合部から後方に延びる後部排気管と、この後部排気管の下流部に接続される排気マフラーとを備え、上記集合部の管材内部に触媒と排気ガスセンサーを設置し、その設置部の直上流部に集合部を前部排気管側と後部排気管側の前後に分割する分割部を設けた自動二輪車の排気装置において、前記集合部をチャンバー状の容積室とし、ここに収容する触媒の排気ガス流通方向を車両平面視で車両前後方向に沿わせるとともに車両側面視で傾斜させて触媒の上流側端面と下流側端面の高さを異ならせたことを特徴とする自動二輪車の排気装置。
前記集合部に設置する触媒の排気ガス流通方向を車両側面視で後下がりに傾斜させ、この触媒の後方にて排気管を車幅方向両側に分岐させ、この排気管の左右後部をそれぞれ排気マフラーに接続し、上記排気管の分岐部後方から集合部の上方にわたる空間に後輪懸架装置を配設したことを特徴とする請求項６に記載の自動二輪車の排気装置。
クランク軸を車幅方向に向けて車体に搭載される直列４気筒エンジンの各排気ポートから延出してエンジンのクランクケース下部に設けられたオイルパンの下方に延びる４本の前部排気管と、これら４本の前部排気管の下流端を２本に集合させる２つの第一集合部と、これら２つの第一集合部の下流端を１本に集合させる第二集合部と、この第二集合部から後方に延びる後部排気管と、この後部排気管の下流部に接続される排気マフラーとを備え、上記２つの第一集合部の直下流部に上記第二集合部を前後に分割する分割部を左右それぞれに設け、これら２つの分割部の下流側の上記第二集合部を上記オイルパンの下方で車幅方向に並べて配置し、２つの分割部の直下流部にそれぞれ排気ガスセンサーを備えるとともに、これらの排気ガスセンサーの直下流部にそれぞれ触媒を設置したことを特徴とする自動二輪車の排気装置。