JP4988326B2 - 自動二輪車用４サイクルエンジンの排気装置 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンの出力向上を図るためにレゾネータを使用した自動二輪車用４サイクルエンジンの排気装置に関するものである。
エンジンの排気ガスを触媒コンバータ（以下、単に触媒という）によって浄化するためには、この触媒がいわゆる活性温度に達していなければならない。
エンジンの始動直後から排気ガスを触媒によって浄化するためには、触媒の温度が可及的速く活性温度に上昇するように、触媒をエンジンの排気口に近接させて設けることが有効である。
このように触媒をエンジンの近傍に配設した４サイクルエンジンの排気装置としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１に示されている排気装置は、自動二輪車用のもので、４サイクルエンジンの排気口から車体後側に延びる排気管と、この排気管の後端部に接続されたマフラーと、前記排気管の中間部分に設けられた触媒とを備えている。
一方、エンジンの排気管は、この排気管内を排気の圧力波が伝播することによって生じる排気脈動を利用してエンジンの出力を向上させる構成が採られている。このときの排気管の長さが、エンジンの低・中速運転時の出力に大きな影響を与えることが知られている。これは、エンジンの排気口から排気管内を下流側へ向けて伝播した圧力波（以下、単に正圧波という）が排気管の下流側の開口端で反射し、負圧波となって排気口に戻る時期が排気管の長さに対応して変化するからである。このため、排気管の長さは、エンジン毎に最適な長さとなるように設定されている。
特開昭５３−１１８６１９号公報
特許文献１に示されているように触媒をエンジンの排気口の近傍に設けることにより、相対的に温度が高い排気ガスが触媒に流入することになり、触媒をエンジン始動後に短時間で活性温度に上昇させることができる。
しかし、この従来の排気装置では、排気口から排気管内を下流側に伝播する正圧波が排気管の下流端に達する以前に触媒で反射し、反射波（正圧波）として戻ることになる。すなわち、この排気装置においては、排気管の実質的な下流端の位置が触媒の位置になり、排気管の実質的な長さが短くなってしまう。
このように排気管の実質的な長さが短くなると、前記反射波が不適切な時期に排気口に戻るようになる。このため、特許文献１に示されている排気装置では、触媒の昇温を速やかに行うことができる反面、エンジンの低・中速運転時の出力が低下するという問題があった。
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、触媒を排気管に昇温し易いように設けながら、エンジンの出力向上を図ることができる自動二輪車用４サイクルエンジンの排気装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明に係る自動二輪車用４エンジンの排気装置は、自動二輪車用４サイクルエンジンに接続された排気管と、前記排気管に設けられた触媒と、前記排気管に設けられたレゾネータとを備え、前記排気管は、前記エンジンの前方をクランクケースの下方まで延びるとともに、下端部がクランクケースの下方において車体の後方を指向するように屈曲させられたパイプを有し、前記触媒は、前記クランクケースの下方に位置する前記パイプに設けられ、前記レゾネータは、前記パイプの前記屈曲部分より下流側に設けられ、前記排気管に新気を導く２次空気通路を前記排気管における前記レゾネータより上流側であって、前記排気管における前記触媒と前記レゾネータとの間に接続したものである。
請求項２に記載した発明に係る自動二輪車用４サイクルエンジンの排気装置は、請求項１に記載した自動二輪車用４サイクルエンジンの排気装置において、前記触媒を２個とするとともに、２個の触媒のうち一方の触媒を前記レゾネータおよび前記排気管の２次空気通路接続部より上流側に配設するとともに、他方の触媒を前記レゾネータおよび前記排気管の２次空気通路接続部より下流側に配設したものである。
本発明によれば、所定の回転数域において、排気管内をエンジンの排気口に向けて伝播する反射波や負圧波をレゾネータによって低減することができる。このため、触媒が設けられている排気管の実質的な長さをレゾネータによって長くすることができる。
したがって、本発明によれば、エンジン始動後に短時間で触媒を活性温度に昇温させることと、エンジンの低・中速運転時の出力を向上させることとを両立可能な自動二輪車用４サイクルエンジンの排気装置を提供することができる。
また、本発明によれば、２次空気によって触媒の酸化反応が促進されるから、排気ガスの浄化効率を向上させることができる。
２次空気は、排気ガスが排気管内で円滑に流れている方が吸引され易い。一方、レゾネータを排気ガスが通過するときは、レゾネータによって排気ガスの流動が乱されることがある。また、本発明によれば、排気管におけるレゾネータによって排気ガスの流動が乱されることがない部位、言い換えれば排気ガスが円滑に流れる部位に２次空気通路が接続されているから、２次空気を排気管内に効率よく吸引させることができる。
さらに、本発明によれば、排気管内に吸引された２次空気を排気管内でエンジン側へ向けて進む負圧波によって上流側に位置する触媒に送ることができる。このため、この発明によれば、２次空気通路の接続部分より上流側に位置する触媒において酸化反応が促進される。
請求項２記載の発明によれば、排気管の下流端からエンジン側へ戻る負圧波をレゾネータによって低減することができる。
請求項３記載の発明によれば、触媒で反射した反射波をレゾネータによって低減することができる。
請求項４記載の発明によれば、２個の触媒によって排気ガスを充分に浄化することができる。このため、この発明によれば、エンジン始動直後から排気ガスを充分に浄化できるエンジンの排気装置を提供することができる。
請求項５記載の発明によれば、２個の触媒の間においてレゾネータによって反射波と負圧波とを低減することができる。
請求項６記載の発明によれば、２次空気によって触媒の酸化反応が促進されるから、排気ガスの浄化効率を向上させることができる。
２次空気は、排気ガスが排気管内で円滑に流れている方が吸引され易い。一方、レゾネータを排気ガスが通過するときは、レゾネータによって排気ガスの流動が乱されることがある。請求項７記載の発明によれば、排気管におけるレゾネータによって排気ガスの流動が乱されることがない部位、言い換えれば排気ガスが円滑に流れる部位に２次空気通路が接続されているから、２次空気を排気管内に効率よく吸引させることができる。
請求項８記載の発明によれば、排気管内に吸引された２次空気を排気管内でエンジン側へ向けて進む負圧波によって上流側に位置する触媒に送ることができる。このため、この発明によれば、２次空気通路の接続部分より上流側に位置する触媒において酸化反応が促進される。
請求項２記載の発明によれば、２個の触媒によって排気ガスを充分に浄化することができる。また、２次空気によって触媒の酸化反応が促進され、各触媒において排気ガスの浄化効率を向上させることができる。
このため、この発明によれば、排気ガスをより一層効率よく浄化することができる。
２次空気は、排気ガスが排気管内で円滑に流れている方が吸引され易い。一方、レゾネータを排気ガスが通過するときは、レゾネータによって排気ガスの流動が乱されることがある。請求項２記載の発明によれば、排気管におけるレゾネータによって排気ガスの流動が乱されることがない部位、言い換えれば排気ガスが円滑に流れる部位に２次空気通路が接続されているから、２次空気を排気管内に効率よく吸引させることができる。このため、この発明によれば、２個の触媒によって排気ガスを充分に浄化できるとともに、２次空気を充分に供給することができるから、排気ガスをより一層充分にかつ効率よく浄化することができる。
請求項２記載の発明によれば、２個の触媒どうしの間においてレゾネータによって不必要な排気脈動を打ち消すことができ、かつ２次空気を２個の触媒の間に充分に供給することができるから、エンジンの出力向上を図りながら、排気ガスをより一層充分にかつ効率よく浄化することができる。
以下、本発明に係る自動二輪車用４サイクルエンジンの排気装置の一実施の形態を図１ないし図７によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る自動二輪車用４サイクルエンジンの排気装置を示す側面図、図２は同じく平面図である。図３はレゾネータの車体右側から見た側面図、図４は図３におけるIV−IV線断面図、図５はレゾネータの縦断面図で、同図は図４におけるV−V線断面図である。図６は本発明に係る自動二輪車用４サイクルエンジンの排気装置の構成を示す図、図７はエンジン回転数と出力・トルクとの関係を示すグラフである。
これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による自動二輪車用排気装置を示す。この排気装置は、図６に示すように、エンジン２の排気口３に上流側端部が接続された排気管４と、この排気管４に排気の流れの上・下流に互いに離間する状態で設けられた上流側触媒５および下流側触媒６と、前記排気管４の下流側端部に接続されたマフラー７と、前記排気管４の中間部分に接続されたレゾネータ８などによって構成されている。この実施の形態による排気装置１は、後述するマフラー７が車体右側に位置付けられるように形成されている。
前記エンジン２は、４サイクルエンジンで、クランクケース１１の上にシリンダ１２が位置するように車体フレーム（図示せず）に搭載されている。前記排気口３は、シリンダ１２の前側に設けられている。このシリンダ１２の後側には、スロットル弁１３とエアクリーナ１４とを有する吸気装置１５が接続されている。このエンジン２の燃料は、インジェクタ（図示せず）によって吸気通路内に噴射される。なお、このエンジン２の燃料供給装置は、インジェクタを使用するものに限定されることはなく、気化器を使用するものであってもよい。
前記排気管４は、図１および図２に示すように、３本のパイプ２１〜２３と２つの触媒用ケース２４，２５とを溶接することによって形成されている。詳述すると、この排気管４は、エンジン２の排気口３から上流側触媒５のケース２４に排気ガスを導くための第１のパイプ２１と、前記ケース２４と下流側触媒６のケース２５とを連通するための第２のパイプ２２と、下流側触媒６の下流端から後方に延びる第３のパイプ２３とから構成されている。前記第２のパイプ２２の下流側端部と、下流側触媒６のケース２５および第３のパイプ２３は、マフラー７の内部に収容されている。
前記第１のパイプ２１は、前記排気口３からエンジン２の前方をクランクケース１１の下方まで延びており、下端部がクランクケース１１の下方において車体の後方を指向するように屈曲させられている。この第１のパイプ２１の下流側端部に溶接されたケース２４は、クランクケース１１の下方に位置付けられている。
このケース２４は、上下２分割式の構造を採っており、上半部２４ａと下半部２４ｂとによって上流側触媒５を保持している。この実施の形態によるケース２４および上流側触媒５は、クランクケース１１の下方に配設されるものであるから、最低地上高を高くするために、上下方向の厚みが横方向の幅より薄くなるように形成されている。
前記上流側触媒５は、セラミックス製の担体に触媒金属を担持させた一般的なものを使用している。
前記ケース２４における上流側触媒５の下流側近傍には、２次空気を排気通路内に吸引させるための２次空気導入管２６が接続されている。この２次空気導入管２６は、前記ケース２４における車体左側を指向する一側部に車体左側へ向けて突出するように溶接されており、先端部が車体の前方を指向するように屈曲させられている。
この２次空気導入管２６の先端部は、図６に示すように、空気用ホース２７とリード弁２８とを介してエアクリーナ１４に接続されている。リード弁２８は、排気管４内が負圧になったときに開き、２次空気（新気）がエアクリーナ１４側から排気管４内へ吸引されるように構成されている。また、前記２次空気導入管２６の先端部は、図２に示すように、ステー２９によってケース２４に保持されている。
前記第２のパイプ２２は、図１に示すように、長手方向の中央部分において、下流側端部が車体の後上方を指向するように曲げられている。この屈曲部分の下流側近傍であって下部には、後述するレゾネータ８が取付けられている。また、この第２のパイプ２２におけるレゾネータ８が取付けられている部位より下流側であって上部には、Ｏ2 センサ（図示せず）を取付けるための取付座３０が設けられている。
この第２のパイプ２２の下流側端部に溶接された下流側触媒６のケース２５は、径方向に分割形成された２つの半部によって下流側触媒６を保持している。この下流側触媒６は、上流側触媒５と同一のものが用いられている。
前記第３のパイプ２３は、下流側端部がマフラー７の仕切板３１を貫通し、この仕切板３１に溶接されている。
マフラー７は、いわゆる反転式のもので、前記仕切板３１によって画成された前側膨張室３２と後側膨張室３３とによって排気音を低減するように構成されている。
前記レゾネータ８は、図３〜図５に示すように、前記第２のパイプ２２に一端部が溶接された連通管４１と、この連通管４１の他端部に溶接されたレゾネータ本体４２とから構成されている。前記連通管４１は、他端部が車体の後上方を指向するように屈曲している。
レゾネータ本体４２は、図５に示すように、円筒４２ａと、この円筒４２ａの一端を閉塞するとともに前記連通管４１の他端部が貫通する第１の蓋体４２ｂと、円筒４２ａの他端を閉塞する第２の蓋体４２ｃとからなり、内部が空洞となるように形成されている。この実施の形態によるレゾネータ８は、図１および図２に示すように、レゾネータ本体４２が第２のパイプ２２に沿ってこれと平行に延びるように第２のパイプ２２に取付けられている。レゾネータ本体４２と第２のパイプ２２とは、車体左側と車体右側とにおいて接続部材４３，４４によって互いに接続されている。
レゾネータ本体４２は、エンジン２の回転数が低・中速運転域の所定の回転数であるときに排気管４内の排気脈動を低減するように構成されている。
この実施の形態によるレゾネータ８は、上流側触媒５と下流側触媒６との間に位置付けられているから、これら両触媒５，６どうしの間に位置する第２のパイプ２２内で負圧波と反射波（正圧波）とを低減することができる。
この負圧波は、エンジン２の排気口３から第１のパイプ２１内を下流側に伝播した正圧波が上流側触媒５を通過し第２のパイプ２２内に入ることによって生じる。前記反射波は、第２のパイプ２２内を下流側に伝播した正圧波が下流側触媒６で反射することによって生じる。
したがって、この実施の形態によるエンジン２の排気装置１によれば、排気管４内をエンジン２の排気口３に向けて伝播する負圧波および反射波をレゾネータ８によって低減することができる。このため、上流側触媒５が設けられていることが原因で短くなる排気管４の実質的な長さをレゾネータ８によって長くすることができる。
この結果、この実施の形態を採ることにより、上流側触媒５に相対的に温度が高い排気ガスが流入することによって上流側触媒５をエンジン２の始動直後に短時間で活性温度に昇温させることができるとともに、エンジン２の低・中速運転時の出力を向上させることができる。
この実施の形態による排気装置１を装備したエンジン２においては、図７に示すように、低・中速運転域の所定の回転数において出力とトルクとが上昇し、いわゆるトルク谷を解消することができた。図７においては、この実施の形態による排気装置１を使用した場合の出力・トルクの変化を実線で示すとともに、この実施の形態による排気装置１からレゾネータ８を取外した場合の出力・トルクの変化を波線で示す。図７から分かるように、レゾネータ８を取付けることによって、エンジン回転数が回転数Ａと回転数Ｂとの間にあるときに出力とトルクとが高くなる。
この実施の形態によるエンジン２の排気装置１においては、触媒を２個装備しているから、これら２個の触媒によって排気ガスをエンジン始動直後から充分に浄化することができる。
この実施の形態によるエンジン２の排気装置１においては、排気管４に２次空気導入管２６が取付けられ、この２次空気導入管２６内の２次空気通路から排気通路内に新気が吸引されるから、下流側触媒６において酸化反応が促進され、この下流側触媒６において排気ガスの浄化効率を向上させることができる。
この実施の形態による２次空気導入管２６は、排気管４におけるレゾネータ８より上流側に接続されている。２次空気は、排気ガスが排気管４内を円滑に流れている方が吸引され易い。一方、レゾネータ８を排気ガスが通過するときには、レゾネータ８によって排気ガスの流動が乱されることがある。すなわち、この実施の形態によれば、排気管４におけるレゾネータ８によって排気ガスの流動が乱されることがない部位、換言すれば排気ガスが円滑に流れる部位に２次空気導入管２６が接続されているから、２次空気を排気管４内に効率よく吸引させることができる。特に、上流側触媒５の下流側の排気ガスの流速は上流側に較べて速くなるから、この実施の形態によれば、２次空気をより一層多く吸引させることができる。
この実施の形態によるエンジン２の排気装置１においては、２次空気導入管２６が排気管４における上流側触媒５とレゾネータ８との間に接続されているから、排気管４内に吸引された２次空気を排気管４内でエンジン２側へ向けて進む負圧波によって上流側触媒５に送ることができる。このため、この実施の形態によれば、２次空気導入管２６の接続部分より上流側に位置する上流側触媒５において酸化反応が促進され、排気ガスをさらに効率よく浄化することができる。
がる。
上述したように、この実施の形態による排気装置１においては、２個の触媒５，６のうち一方の触媒（上流側触媒５）がレゾネータ８および排気管４の２次空気導入管接続部より上流側に配設されているとともに、他方の触媒（下流側触媒６）が前記レゾネータ８および排気管４の２次空気導入管接続部より下流側に配設されている。このため、この実施の形態によれば、２個の触媒５，６どうしの間においてレゾネータ８によって不必要な排気脈動を打ち消すことができ、かつ２次空気を２個の触媒５，６の間に充分に供給することができるから、エンジン２の出力向上を図りながら、排気ガスをより一層充分にかつ効率よく浄化することができる。
本発明に係る自動二輪車用４サイクルエンジンの排気装置は、図８に示すように構成することができる。
図８は他の実施の形態の構成を示す図である。ここでは、本発明の参考となる技術の例を図９〜図１１によって説明する。これらの図において、前記図１〜図７によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明は適宜省略する。
図８に示す排気管４は、上流側触媒５と下流側触媒６との間に第２のパイプ２２を覆う外筒５１が溶接されており、この部分が二重管構造になっている。この実施の形態においては、前記外筒５１と第２のパイプ２２との間に形成されている断面環状の空間５２を利用してレゾネータ８が構成されている。このレゾネータ８と排気通路との連通口５３は、排気管４における２次空気導入管２６の接続部より下流側に位置付けられている。すなわち、この図８に示す排気装置１は、図１〜図７によって説明した排気装置１と実質的に同じ構成が採られている。図８に示すようにレゾネータ８を形成しても図１〜図７に示した実施の形態と同じ効果を奏する。
図９に示すエンジン２の排気装置１は、排気管４における上流側触媒５の上流側にレゾネータ８が接続されている。この参考例によれば、エンジン２の排気口３から下流側へ向けて進んだ正圧波が上流側触媒５で反射してなる反射波をレゾネータ８によって低減することができ、排気管４の実質的な長さをレゾネータ８によって長くすることができる。したがって、この参考例の構成を採ることによっても図１〜図７に示した排気装置１と同等の効果を奏する。
図１０に示すエンジン２の排気装置１は、１個の触媒６１が排気管４の中間部分に設けられており、この排気管４における触媒６１の下流側にレゾネータ８が接続されている。この触媒６１は、図１〜図７に示した実施の形態で示した上流側触媒５や下流側触媒６と同じものが使用されている。また、２次空気導入管２６は、触媒６１より上流側の排気通路内に２次空気が吸引されるように、排気管４の上流側端部またはエンジン２の排気口３に接続されている。
この参考例で示すようにレゾネータ８を触媒６１より下流側に配設することにより、排気管４の下流端からエンジン２側へ戻る負圧波をレゾネータ８によって低減することができ、排気管４の実質的な長さをレゾネータ８によって長くすることができる。しかも、レゾネータ８によって排気ガスの流れが乱されることがない部位に２次空気導入管２６が接続されているから、２次空気を排気通路内に効率よく吸引させることができる。
したがって、この参考例の構成を採ることによっても図１〜図７に示した排気装置１と同等の効果を奏する。
図１１に示すエンジン２の排気装置１は、１個の触媒６１が排気管４の中間部分に設けられており、この排気管４における触媒６１の上流側にレゾネータ８が接続されている。この触媒６１は、図１〜図７に示した実施の形態で示した上流側触媒５や下流側触媒６と同じものが使用されている。また、２次空気導入管２６は、触媒６１より上流側の排気通路内に２次空気が吸引されるように、排気管４の上流側端部またはエンジン２の排気口３に接続されている。
この参考例で示すようにレゾネータ８を触媒６１より上流側に配設することにより、触媒６１で反射した反射波をレゾネータ８によって低減することができ、排気管４の実質的な長さをレゾネータ８によって長くすることができる。しかも、レゾネータ８によって排気ガスの流れが乱されることがない部位に２次空気導入管２６が接続されているから、２次空気を排気通路内に効率よく吸引させることができる。したがって、この参考例の構成を採ることによっても図１〜図７に示した排気装置１と同等の効果を奏する。
本発明に係る自動二輪車用４サイクルエンジンの排気装置を示す側面図である。 本発明に係る自動二輪車用４サイクルエンジンの排気装置を示す平面図である。 レゾネータの車体右側から見た側面図である。 図３におけるIV−IV線断面図である。 レゾネータの縦断面図である。 本発明に係る自動二輪車用４サイクルエンジンの排気装置の構成を示す図である。 エンジン回転数と出力・トルクとの関係を示すグラフである。 他の実施の形態の構成を示す図である。 参考例の構成を示す図である。 参考例の構成を示す図である。 参考例の構成を示す図である。
符号の説明
２…エンジン、１…排気装置、４…排気管、５…上流側触媒、６…下流側触媒、７…マフラー、２６…２次空気導入管、６１…触媒。

Claims (2)

  1. 自動二輪車用４サイクルエンジンに接続された排気管と、
    前記排気管に設けられた触媒と、
    前記排気管に設けられたレゾネータとを備え、
    前記排気管は、前記エンジンの前方をクランクケースの下方まで延びるとともに、下端部がクランクケースの下方において車体の後方を指向するように屈曲させられたパイプを有し、
    前記触媒は、前記クランクケースの下方に位置する前記パイプに設けられ、
    前記レゾネータは、前記パイプの前記屈曲部分より下流側に設けられ、
    前記排気管に新気を導く２次空気通路を前記排気管における前記レゾネータより上流側であって、前記排気管における前記触媒と前記レゾネータとの間に接続したことを特徴とする自動二輪車用４サイクルエンジンの排気装置。
  2. 請求項１記載の自動二輪車用４サイクルエンジンの排気装置において、
    前記触媒を２個とするとともに、２個の触媒のうち一方の触媒を前記レゾネータおよび前記排気管の２次空気通路接続部より上流側に配設するとともに、他方の触媒を前記レゾネータおよび前記排気管の２次空気通路接続部より下流側に配設したことを特徴とする自動二輪車用４サイクルエンジンの排気装置。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9732645B2 (en) * 2009-06-05 2017-08-15 Tony S. Colette IC power plant and method of operation
CN102661185A (zh) * 2012-05-09 2012-09-12 隆鑫通用动力股份有限公司 低噪声消声器总成及其摩托车
JP2014105617A (ja) * 2012-11-27 2014-06-09 Yamaha Motor Co Ltd マフラーおよび鞍乗型車両
DE102013217385A1 (de) * 2013-09-02 2015-03-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Motorrad und Motorrad-Hinterradschwinge mit integriertem Resonator
FR3026433B1 (fr) * 2014-09-26 2016-12-09 Renault Sa Volume acoustique pour une ligne d'echappement d'un vehicule automobile
JP6793098B2 (ja) * 2017-07-26 2020-12-02 本田技研工業株式会社 排気装置および鞍乗り型車両
CZ308040B6 (cs) * 2018-02-19 2019-11-13 Martin Ĺ ula Výfukový rezonátor dvoudobého motoru s katalyzátorem výfukových plynů
US20190292955A1 (en) * 2018-03-20 2019-09-26 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Method of providing a leak free acoustic volume for a vehicle frame member
DE102018204903B4 (de) * 2018-03-29 2020-10-08 Vitesco Technologies GmbH Vorrichtung zur Nachbehandlung von Abgasen
WO2020070754A1 (en) * 2018-10-01 2020-04-09 Tvs Motor Company Limited Exhaust system for a three-wheeled vehicle
CN109540527B (zh) * 2018-10-30 2021-01-08 中国北方发动机研究所(天津) 一种进排气压力波模拟装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2344714A2 (fr) 1976-03-19 1977-10-14 Plessy Fernand Perfectionnements aux dispositifs silencieux pour moteur
JPS53118619A (en) * 1977-03-24 1978-10-17 Honda Motor Co Ltd Catalyzer convertor for purifying exhaust of cars
JPS58202320A (ja) * 1982-05-08 1983-11-25 Honda Motor Co Ltd ２サイクルエンジン用排気装置
FR2550820B1 (fr) * 1983-08-18 1987-08-21 Jourdan Charles Dispositif d'echappement pour moteur a combustion interne
JPS6248913A (ja) * 1985-08-26 1987-03-03 Honda Motor Co Ltd 排気装置
JPH0559927A (ja) * 1991-08-30 1993-03-09 Toyota Motor Corp 騒音低減装置
DE4203507A1 (de) * 1992-02-07 1993-08-12 Fichtel & Sachs Ag Auspuffsystem fuer zweitakt-verbrennungsmotoren
JP2000084365A (ja) * 1998-09-10 2000-03-28 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
GB0103522D0 (en) * 2001-02-13 2001-03-28 Ricardo Consulting Eng Reciprocating Engines
FR2827908B1 (fr) 2001-07-26 2004-02-13 Peugeot Motocycles Sa Systeme de purification des gaz d'echappement d'un moteur thermique a deux temps, notamment pour vehicule a deux roues
JP2004036440A (ja) * 2002-07-02 2004-02-05 Yamaha Motor Co Ltd エンジンの排ガス浄化装置
JP2004301019A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Denso Corp 触媒コンバータシステム
ES2371023T3 (es) * 2003-06-19 2011-12-26 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Motor de cuatro tiempos.
JP2005023915A (ja) * 2003-07-04 2005-01-27 Calsonic Kansei Corp 排気装置
CN2649785Y (zh) * 2003-11-10 2004-10-20 重庆宗申技术开发研究有限公司 一种摩托车排气管
WO2005080764A1 (ja) * 2004-02-24 2005-09-01 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha エンジンの排気ガス浄化装置

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