JP6524700B2 - Internal combustion engine exhaust system - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の排気装置に関する。特に、排気ガスを浄化する触媒を有する内燃機関の排気装置に用いられて好適である。   The present invention relates to an exhaust system of an internal combustion engine. In particular, it is suitably used in an exhaust system of an internal combustion engine having a catalyst for purifying exhaust gas.

内燃機関を備える車両は、内燃機関からの排気ガスを外部に排出するための排気装置を備えている。排気装置は、排気ガスを浄化するための触媒コンバータ(以下、触媒という)を有する。ここで、触媒が浄化作用を発揮するには、活性温度まで達している必要がある。近年、排気ガス規制が厳しくなり、内燃機関の始動から早期に触媒を活性温度に達するようにして触媒の浄化性能を向上させることが求められている。   A vehicle provided with an internal combustion engine includes an exhaust system for discharging exhaust gas from the internal combustion engine to the outside. The exhaust system has a catalytic converter (hereinafter referred to as a catalyst) for purifying exhaust gas. Here, it is necessary to reach the activation temperature in order for the catalyst to exert its purification function. In recent years, exhaust gas regulations become stricter, and it is required to improve the purification performance of the catalyst by setting the catalyst to the activation temperature early from the start of the internal combustion engine.

特許文献1には、エンジンの排気口から上流側触媒に排気ガスを導くための第1のパイプと、上流側触媒と下流側触媒とを連通するための第2のパイプと、下流側触媒から延びる第3のパイプとからなる排気管を備えた排気装置が開示されている。特許文献1の排気装置では、2個の触媒によって排気ガスをエンジン始動直後から浄化させるようにしている。また、特許文献1の排気装置では、第2のパイプに反射波と負圧波とを減衰させるためのレゾネータを取り付けることでエンジン出力向上が図られている。   In Patent Document 1, a first pipe for introducing exhaust gas from an exhaust port of an engine to an upstream catalyst, a second pipe for connecting the upstream catalyst and the downstream catalyst, and a downstream catalyst An exhaust system is disclosed having an exhaust pipe consisting of an extending third pipe. In the exhaust system of Patent Document 1, exhaust gas is purified by the two catalysts immediately after the start of the engine. Further, in the exhaust system of Patent Document 1, the engine output can be improved by attaching a resonator for attenuating the reflected wave and the negative pressure wave to the second pipe.

特開2008−151093号公報JP, 2008-151093, A

しかしながら、特許文献1の排気装置では、2個の触媒によって排気ガスをエンジン始動直後から浄化させるようにしているが、排気管自体からの放熱に対しての対策が行われていない。したがって、特許文献1の排気装置の構成では、排気管から放熱されてしまい、触媒を早期に活性温度まで達する効果が十分ではないという問題がある。   However, in the exhaust system of Patent Document 1, although the exhaust gas is purified by the two catalysts immediately after the start of the engine, no measures against the heat radiation from the exhaust pipe itself are taken. Therefore, in the configuration of the exhaust system of Patent Document 1, there is a problem that the heat is dissipated from the exhaust pipe, and the effect of early reaching the catalyst to the activation temperature is not sufficient.

本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、触媒を活性温度まで早期に達するようにして、触媒の浄化性能を向上させることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to improve the purification performance of a catalyst by causing the catalyst to reach the activation temperature early.

本発明の内燃機関の排気装置は、内燃機関に設けられた排気ポートから車体前方に向かって延出した後に、曲部を経て、車体後方に向かって延出されるエキゾーストパイプと、前記エキゾーストパイプにより誘導される排気ガスを浄化する触媒と、を有する内燃機関の排気装置であって、前記エキゾーストパイプの一部に沿った状態で、前記エキゾーストパイプのうち前部に位置する前記曲部全体を覆う外壁部を有し、前記曲部は、前記外壁部内の空間において、車体前方に空間が設けられるように、車体幅方向において車体内側に偏って配置され、前記エキゾーストパイプのうち前記外壁部の後端から露出する露出部は、車体幅方向において前記外壁部の車体外側の表面よりも、車体内側に配置されることを特徴とする。 The exhaust system for an internal combustion engine according to the present invention comprises an exhaust pipe extending toward the rear of the vehicle body via a curved portion after extending toward the front of the vehicle body from an exhaust port provided in the internal combustion engine, and the exhaust pipe An exhaust system for an internal combustion engine, comprising: a catalyst that purifies the exhaust gas to be induced, wherein the entire curved portion located at the front of the exhaust pipe is covered along a part of the exhaust pipe. possess an outer wall portion, the curved portion, in the space inside the outer wall portion, so that space is provided in front of the vehicle body, are arranged unevenly inside the vehicle body in the vehicle width direction, after the outer wall of the exhaust pipe The exposed portion exposed from the end is characterized in that it is disposed on the inner side of the vehicle body than the outer surface of the outer wall in the vehicle width direction .

本発明によれば、エキゾーストパイプの保温性を向上させることができるので、排気ガスはエキゾーストパイプ内で冷却されるのが抑制され、高温のまま触媒に到達することができる。したがって、触媒は活性温度まで早期に達することができ、触媒の浄化性能を向上させることができる。   According to the present invention, since the heat retaining property of the exhaust pipe can be improved, the exhaust gas can be prevented from being cooled in the exhaust pipe, and can reach the catalyst at high temperature. Therefore, the catalyst can reach the activation temperature early, and the purification performance of the catalyst can be improved.

自動二輪車の右側面図である。Fig. 2 is a right side view of the motorcycle. エンジンおよび排気装置の一部を示す右側面図である。It is a right side view showing a part of an engine and an exhaust system. エンジンおよび排気装置の一部を示す正面図である。It is a front view showing a part of an engine and an exhaust system. エンジンおよび排気装置の一部を示す平面図である。It is a top view which shows an engine and a part of exhaust system. 排気装置の一部の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of a part of exhaust apparatus. 排気装置の一部の構成を示す右側面である。It is a right side which shows the structure of a part of exhaust apparatus. 図5に示すI−I線の断面図である。It is sectional drawing of the II line shown in FIG.

以下、図面に基づき、本発明に係る内燃機関の排気装置の好適な実施形態について説明する。なお、ここでは、内燃機関の排気装置を自動二輪車に適用した場合について説明する。
図1は、自動二輪車100の右側面図である。先ず、図1を用いて自動二輪車100の全体構成について説明する。なお、以下の説明において図1を含めた各図で、必要に応じて車体前方を矢印Frにより、車体後方を矢印Rrによりそれぞれ示し、また、車体右側を矢印Rにより、車体左側を矢印Lによりそれぞれ示す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of an exhaust system for an internal combustion engine according to the present invention will be described below based on the drawings. Here, the case where the exhaust system of an internal combustion engine is applied to a motorcycle will be described.
FIG. 1 is a right side view of the motorcycle 100. FIG. First, the overall configuration of the motorcycle 100 will be described with reference to FIG. In each of the drawings including FIG. 1 in the following description, the front of the vehicle body is indicated by an arrow Fr and the rear of the vehicle body is indicated by an arrow Rr, and the right side of the vehicle body is indicated by an arrow R and the left side of the vehicle body is indicated by an arrow L. It shows each.

図1の自動二輪車100は、典型的には所謂オフロード用である。車体前方の上部にはステアリングヘッドパイプ101が配置されている。ステアリングヘッドパイプ101内には図示しないステアリング軸が回動可能に挿通している。ステアリング軸の上端にはハンドル102が結着されており、ステアリング軸にはフロントフォーク103が取り付けられている。フロントフォーク103の下端には操向輪である前輪104が回転可能に軸支されている。   The motorcycle 100 of FIG. 1 is typically for so-called off-road use. A steering head pipe 101 is disposed at an upper portion in front of the vehicle body. A steering shaft (not shown) is rotatably inserted into the steering head pipe 101. A steering wheel 102 is coupled to an upper end of the steering shaft, and a front fork 103 is attached to the steering shaft. A front wheel 104 which is a steering wheel is rotatably supported at the lower end of the front fork 103.

また、ステアリングヘッドパイプ101からは左右一対のメインフレーム105が、車体後方に向かって斜め下方に傾斜して延出すると共に、ダウンチューブ106が略垂直下方に延びている。ダウンチューブ106は下部付近でロアフレーム107として左右に分岐している。一対のロアフレーム107は下方に延びた後に、車体後方に向かって略直角に曲げられている。一対のロアフレーム107の後端部は、左右一対のボディフレーム108を介してメインフレーム105の各後端部に連結されている。   Further, from the steering head pipe 101, a pair of left and right main frames 105 extends obliquely downward toward the rear of the vehicle body, and a down tube 106 extends substantially vertically downward. The down tube 106 branches left and right as a lower frame 107 in the vicinity of the lower portion. The pair of lower frames 107 extend downward and are then bent at a substantially right angle toward the rear of the vehicle body. The rear ends of the pair of lower frames 107 are connected to the rear ends of the main frame 105 via the pair of left and right body frames 108.

メインフレーム105、ダウンチューブ106、ロアフレーム107およびボディフレーム108によって囲まれる空間には、内燃機関としてエンジン10が搭載されている。エンジン10の上方には燃料タンク109が配設されている。燃料タンク109の燃料供給口はキャップ110によって栓止されている。燃料タンク109の後方にはシート111が配設されている。   In a space surrounded by the main frame 105, the down tube 106, the lower frame 107, and the body frame 108, an engine 10 is mounted as an internal combustion engine. A fuel tank 109 is disposed above the engine 10. The fuel supply port of the fuel tank 109 is plugged by a cap 110. A seat 111 is disposed behind the fuel tank 109.

車体の前後方向略中央の下部に設けられた左右一対のボディフレーム108には、リヤスイングアーム112の前端部がピボット軸113によって上下に揺動可能に支持されている。リヤスイングアーム112の後端部には駆動輪である後輪114が回転可能に軸支されている。リヤスイングアーム112は、リンク機構115とこれに連結されたショックアブソーバ116を介して車体に懸架されている。   A front end portion of a rear swing arm 112 is supported by a pivot shaft 113 so as to be vertically swingable at a pair of left and right body frames 108 provided at a lower portion substantially in the longitudinal center of the vehicle body. A rear wheel 114, which is a driving wheel, is rotatably supported at the rear end of the rear swing arm 112. The rear swing arm 112 is suspended from the vehicle body via a link mechanism 115 and a shock absorber 116 connected thereto.

なお、燃料タンク109内には図示しない燃料ポンプユニットが配置されている。燃料ポンプユニットはエンジン10に燃料を供給する。一方、ショックアブソーバ116の上方にはエアクリーナボックス117が配置されている。エアクリーナボックス117とエンジン10の間は図示しないインテークパイプを介して連結される。なお、インテークパイプはエンジン10の後述するシリンダヘッド14に設けられた吸気ポート16に接続され、インテークパイプの途中に図示しないスロットルボディが配設される。スロットルボディは燃料インジェクタを有し、燃料インジェクタに対して燃料ポンプユニットから所定タイミングで所定量の燃料が供給される。   A fuel pump unit (not shown) is disposed in the fuel tank 109. The fuel pump unit supplies the engine 10 with fuel. On the other hand, an air cleaner box 117 is disposed above the shock absorber 116. The air cleaner box 117 and the engine 10 are connected via an intake pipe (not shown). The intake pipe is connected to an intake port 16 provided in a cylinder head 14 of the engine 10 described later, and a throttle body (not shown) is disposed in the middle of the intake pipe. The throttle body has a fuel injector, and a predetermined amount of fuel is supplied to the fuel injector from the fuel pump unit at a predetermined timing.

エンジン10の後述するシリンダヘッド14に設けられた排気ポート17には排気装置20が接続されている。排気装置20は、エンジン10で燃焼された排気ガスを外部に排出する。排気装置20は、エキゾーストパイプ21、マフラ34、触媒35、外壁部としての包囲パイプ30を備えている。エキゾーストパイプ21は、エンジン10の排気ポート17からの排気ガスをマフラ34に誘導する。マフラ34は、内部に図示しない複数の膨張室が形成され、排気音を低減させることができる。触媒35は、マフラ34内に配置され、排気ガスを浄化する。エキゾーストパイプ21および包囲パイプ30の構成については後述する。   An exhaust device 20 is connected to an exhaust port 17 provided in a cylinder head 14 of the engine 10 described later. The exhaust system 20 exhausts the exhaust gas burned by the engine 10 to the outside. The exhaust system 20 includes an exhaust pipe 21, a muffler 34, a catalyst 35, and a surrounding pipe 30 as an outer wall portion. The exhaust pipe 21 guides the exhaust gas from the exhaust port 17 of the engine 10 to the muffler 34. The muffler 34 has a plurality of expansion chambers (not shown) formed therein, which can reduce exhaust noise. The catalyst 35 is disposed in the muffler 34 to purify the exhaust gas. The configurations of the exhaust pipe 21 and the surrounding pipe 30 will be described later.

次に、エンジン10の構成について説明する。本実施形態のエンジン10は、水冷式の4サイクル単気筒エンジンを用いている。図2〜図4は、エンジン10および排気装置20の一部を示す右側面図、正面図、平面図である。
エンジン10は、クランクシャフト12を回転可能に軸支して収容するクランクケース11と、図示しないピストンを上下動可能に収容するシリンダブロック13と、動弁装置を収容するシリンダヘッド14と、シリンダヘッド14に蓋着するシリンダヘッドカバー15とが上下に沿って連接されている。シリンダブロック13のシリンダ軸Cyは垂直方向に対してやや前傾(傾斜角度略15°)している。また、シリンダブロック13のシリンダ軸Cyはクランクシャフト12のクランク軸Crに対して直交している。
Next, the configuration of the engine 10 will be described. The engine 10 of this embodiment uses a water-cooled four-stroke single-cylinder engine. 2 to 4 are a right side view, a front view, and a plan view showing a part of the engine 10 and the exhaust system 20.
The engine 10 includes a crankcase 11 rotatably supporting a crankshaft 12 and accommodated, a cylinder block 13 accommodating a piston (not shown) so as to be capable of moving up and down, a cylinder head 14 accommodating a valve gear, and a cylinder head A cylinder head cover 15 that covers 14 is connected vertically along the upper and lower sides. The cylinder axis Cy of the cylinder block 13 is slightly forwardly inclined (the inclination angle is approximately 15 °) with respect to the vertical direction. The cylinder axis Cy of the cylinder block 13 is orthogonal to the crankshaft Cr of the crankshaft 12.

シリンダヘッド14は、後面に吸気ポート16が設けられ、前面に排気ポート17が設けられている。吸気ポート16は、車体後方であって僅かに上方に向かって開口する。排気ポート17は、車体前方であって、僅かに下方かつやや右側に向かって開口する。排気ポート17にはエキゾーストパイプ21が接続される。   The cylinder head 14 is provided with an intake port 16 on the rear surface and an exhaust port 17 on the front surface. The intake port 16 opens rearward and slightly upward of the vehicle body. The exhaust port 17 is open toward the front of the vehicle body and slightly downward and to the right. An exhaust pipe 21 is connected to the exhaust port 17.

次に、排気装置20の構成について説明する。
図5は、排気装置20の一部の構成を示す平面図である。図5では、包囲パイプ30を水平方向に切断した状態を示している。図6は、排気装置20の一部の構成を示す右側面図である。図6では、包囲パイプ30を二点鎖線で示している。図7は、図5に示すI−I線の断面図である。
本実施形態では、エキゾーストパイプ21および包囲パイプ30を用いて、触媒35を活性温度まで早期に達するように構成する。以下、具体的にエキゾーストパイプ21および包囲パイプ30の構成について説明する。
Next, the configuration of the exhaust system 20 will be described.
FIG. 5 is a plan view showing the configuration of a part of the exhaust system 20. As shown in FIG. FIG. 5 shows a state in which the surrounding pipe 30 is cut in the horizontal direction. FIG. 6 is a right side view showing the configuration of part of the exhaust system 20. As shown in FIG. In FIG. 6, the surrounding pipe 30 is shown by a two-dot chain line. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along a line II shown in FIG.
In the present embodiment, the exhaust pipe 21 and the surrounding pipe 30 are used to configure the catalyst 35 to reach the activation temperature early. Hereinafter, the configurations of the exhaust pipe 21 and the surrounding pipe 30 will be specifically described.

まず、エキゾーストパイプ21について説明する。エキゾーストパイプ21は、排気ポート17から車体前方に向かって延出した後に湾曲して、車体後方に向かって延出して形成される。ここで、エキゾーストパイプ21は一体的に形成されているが、説明を容易にするために、図5および図6に示すようにエキゾーストパイプ21を前部22、中間部23、後部24に分けて説明する。   First, the exhaust pipe 21 will be described. The exhaust pipe 21 extends from the exhaust port 17 toward the front of the vehicle body and then curves and extends toward the rear of the vehicle body. Here, the exhaust pipe 21 is integrally formed, but for ease of explanation, as shown in FIGS. 5 and 6, the exhaust pipe 21 is divided into a front portion 22, a middle portion 23, and a rear portion 24. explain.

前部22は、エキゾーストパイプ21の前端を通り車体左右方向に平行な鉛直面F1から、排気ポート17に接続される接続部26の後端を通る車体左右方向に平行な鉛直面F2までの範囲をいうものとする。
中間部23は、鉛直面F2から、エキゾーストパイプ21が車体後方に向かって直線状に真直ぐな延出を開始する部位を通る車体左右方向に平行な鉛直面F3までの範囲をいうものとする。
後部24は、鉛直面F3から、マフラ34に接続されるエキゾーストパイプ21の後端までの範囲をいうものとする。
The front portion 22 ranges from a vertical plane F1 passing through the front end of the exhaust pipe 21 parallel to the left-right direction of the vehicle to a vertical plane F2 parallel to the left-right direction of the vehicle passing the rear end of the connecting portion 26 connected to the exhaust port 17 Shall be said.
The intermediate portion 23 refers to a range from the vertical plane F2 to a vertical plane F3 parallel to the left-right direction of the vehicle body passing a portion where the exhaust pipe 21 starts straight extension straight toward the rear of the vehicle body.
The rear portion 24 refers to a range from the vertical plane F3 to the rear end of the exhaust pipe 21 connected to the muffler 34.

前部22は、全体として湾曲した曲部25を構成する。曲部25の端部には、ボルトを用いて排気ポート17に接続するための接続部26が設けられる。図5に示すように平面視で見て、曲部25は略一定の曲率半径を維持した状態で、エンジン10の右側に回り込むように湾曲する。また、図6に示すように側面視で見て、曲部25は徐々に下方に偏倚するように中間部23に向かって延出する。なお、排気ポート17はやや右側に向かって開口している分だけ曲部25の長さを短縮することができる。
曲部25には、バイパスパイプ27が溶接によって結合される。バイパスパイプ27は、曲部25の車体外側の位置に結合され、その軸線(図7に示す一点鎖線La)が曲部25の曲率半径の中心から略径方向、すなわち車体外側であって、やや上側に向かって指向している。バイパスパイプ27は、エキゾーストパイプ21内の空間28と、包囲パイプ30内の後述する空間32とを連通させる。
The front portion 22 constitutes a generally curved bend 25. A connection 26 for connecting to the exhaust port 17 using a bolt is provided at the end of the bending portion 25. As shown in FIG. 5, in a plan view, the curved portion 25 curves so as to turn to the right of the engine 10 while maintaining a substantially constant curvature radius. Further, as shown in FIG. 6, the curved portion 25 extends toward the intermediate portion 23 so as to be gradually biased downward as viewed in a side view. The length of the curved portion 25 can be shortened by the amount that the exhaust port 17 opens slightly to the right.
The bypass pipe 27 is joined to the curved portion 25 by welding. The bypass pipe 27 is coupled to a position on the vehicle body outer side of the curved portion 25, and its axis (the alternate long and short dash line La shown in FIG. 7) is substantially radial from the center of the radius of curvature of the curved portion 25; It is directed upward. The bypass pipe 27 brings the space 28 in the exhaust pipe 21 into communication with the space 32 in the surrounding pipe 30, which will be described later.

中間部23は、車体左右方向および車体上下方向にやや曲がりながら、エンジン10のシリンダブロック13およびシリンダヘッド14の側方を経由して、車体後方に向かって形成される。具体的には、図5に示すように平面視で見て、中間部23は徐々に車体内側、すなわち車体左側に移行しながら後部24に向かって延出する。また、図6に示すように側面視で見て、中間部23は徐々に上方に移行してから再び徐々に下方に移行しながら後部24に向かって延出する。中間部23のうち最も上方に位置する高さは、曲部25が最も上方に位置する高さと略一致する。
後部24は、車体後方に向かって直線状に、ある程度の長さで延出した後に、マフラ34に向かって形成される。
The intermediate portion 23 is formed toward the rear of the vehicle body via the side of the cylinder block 13 and the cylinder head 14 of the engine 10 while being slightly bent in the vehicle left-right direction and the vehicle vertical direction. Specifically, as shown in FIG. 5, in a plan view, the intermediate portion 23 gradually extends toward the rear portion 24 while gradually shifting to the inner side of the vehicle body, that is, to the left side of the vehicle body. Further, as shown in FIG. 6, when viewed from the side, the intermediate portion 23 gradually extends upward and then gradually extends downward and extends toward the rear portion 24. The height of the middle portion 23 located at the highest position substantially coincides with the height at which the bending portion 25 is located at the highest position.
The rear portion 24 is formed toward the muffler 34 after extending linearly to the rear of the vehicle body by a certain length.

次に、包囲パイプ30について説明する。包囲パイプ30は、エキゾーストパイプ21の一部に沿った状態で、エキゾーストパイプ21のうち少なくとも前部22の外周を覆う。具体的には、包囲パイプ30は、エキゾーストパイプ21の前部22から、中間部23のうち最も上方に位置する部位までを連続して一体的に覆う。したがって、包囲パイプ30により覆われたエキゾーストパイプ21の一部は、包囲パイプ30内に配置される。一方、包囲パイプ30により覆われていないエキゾーストパイプ21の一部は、外部に露出される。ここで、エキゾーストパイプ21のうち外部に露出された部位を露出部29というものとする。図4に示すように、露出部29は車体幅方向において包囲パイプ30の車体外側の表面(図4に示す二点鎖線Lt)よりも車体内側に配置されている。
なお、包囲パイプ30は、上下に分割され、エキゾーストパイプ21を上下から挟むようにして境界部31で溶接することで構成される。また、包囲パイプ30は、一方の端部と他端の端部とがエキゾーストパイプ21に溶接されることで結合される。したがって、包囲パイプ30内の空間32はエキゾーストパイプ21によって閉塞される。なお、エキゾーストパイプ21および包囲パイプ30は、容易に溶接できるように同一の材質(例えばステンレス鋼板)であることが好ましい。
Next, the surrounding pipe 30 will be described. The surrounding pipe 30 covers at least the outer periphery of the front portion 22 of the exhaust pipe 21 in a state along a part of the exhaust pipe 21. Specifically, the surrounding pipe 30 continuously and integrally covers from the front portion 22 of the exhaust pipe 21 to the uppermost portion of the intermediate portion 23. Thus, a portion of the exhaust pipe 21 covered by the surrounding pipe 30 is disposed in the surrounding pipe 30. On the other hand, a part of the exhaust pipe 21 not covered by the surrounding pipe 30 is exposed to the outside. Here, a portion of the exhaust pipe 21 exposed to the outside is referred to as an exposed portion 29. As shown in FIG. 4, the exposed portion 29 is disposed on the vehicle body inner side in the vehicle body width direction with respect to the surface (two-dot chain line Lt shown in FIG. 4) on the vehicle body outer side of the surrounding pipe 30.
In addition, the surrounding pipe 30 is divided up and down, and it is comprised by welding by the boundary part 31 so that the exhaust pipe 21 may be pinched from the upper and lower sides. In addition, the surrounding pipe 30 is joined by welding one end and the other end to the exhaust pipe 21. Therefore, the space 32 in the surrounding pipe 30 is closed by the exhaust pipe 21. The exhaust pipe 21 and the surrounding pipe 30 are preferably made of the same material (for example, stainless steel plate) so that they can be easily welded.

包囲パイプ30は、エキゾーストパイプ21の前部22および中間部23に沿って形成されることから、エキゾーストパイプ21と同様に、エンジン10の右側に回り込み、シリンダブロック13およびシリンダヘッド14の側方を経由するように形成される。
ここで、包囲パイプ30は、エキゾーストパイプ21に比べて車体外側に大きく膨出するように湾曲している。具体的には、図7に示すように、車体外側でのエキゾーストパイプ21の表面と包囲パイプ30の表面との間の距離L1が、車体内側でのエキゾーストパイプ21の表面と包囲パイプ30の表面との間の距離L2よりも大きい。換言すると、エキゾーストパイプ21は、包囲パイプ30内の空間32において車体内側に偏って配置されている。
Since the surrounding pipe 30 is formed along the front part 22 and the middle part 23 of the exhaust pipe 21, it wraps around the right side of the engine 10 like the exhaust pipe 21, and the sides of the cylinder block 13 and the cylinder head 14 It is formed to go through.
Here, the surrounding pipe 30 is curved so as to expand to the outside of the vehicle body more largely than the exhaust pipe 21. Specifically, as shown in FIG. 7, the distance L1 between the surface of the exhaust pipe 21 on the outer side of the vehicle body and the surface of the surrounding pipe 30 is the surface of the exhaust pipe 21 on the inner side of the vehicle body and the surface of the surrounding pipe 30 And the distance L2 between In other words, the exhaust pipe 21 is disposed inward of the vehicle body in the space 32 in the surrounding pipe 30.

また、包囲パイプ30は、一方の端部から他方の端部までにおいて上面の高さが略変化しないが、下面の高さがエキゾーストパイプ21の下方への偏倚に合わせて下方にやや膨出している。換言すると、エキゾーストパイプ21は、包囲パイプ30内の空間32において下側に偏って配置されている。   In addition, although the height of the upper surface of the surrounding pipe 30 does not substantially change from one end to the other end, the height of the lower surface slightly bulges downward in accordance with the downward bias of the exhaust pipe 21 There is. In other words, the exhaust pipe 21 is biased downward in the space 32 in the surrounding pipe 30.

ここで、包囲パイプ30内の空間32は、エキゾーストパイプ21内の空間28との間で上述したバイパスパイプ27によって連通されている。したがって、エキゾーストパイプ21に誘導される排気ガスが包囲パイプ30内に進入するために、包囲パイプ30をレゾネータとして機能させることができる。ここで、バイパスパイプ27はパイプ径やパイプ長さ(図7に示す長さLp)を変化させることでレゾネータの効果を調整することができる。ここで、バイパスパイプ27の軸線Laは、包囲パイプ30までの距離が長く確保された車体外側に向かって指向しているために、バイパスパイプ27のパイプ長さLpを容易に調整することができる。したがって、エンジン10や車体の特性に応じて包囲パイプ30の形状を変更する必要がないために、部品の共通化および開発工程の低減を図ることができる。   Here, the space 32 in the surrounding pipe 30 is communicated with the space 28 in the exhaust pipe 21 by the bypass pipe 27 described above. Therefore, in order for the exhaust gas guided to the exhaust pipe 21 to enter the surrounding pipe 30, the surrounding pipe 30 can function as a resonator. Here, the bypass pipe 27 can adjust the effect of the resonator by changing the pipe diameter and the pipe length (length Lp shown in FIG. 7). Here, since the axis La of the bypass pipe 27 is directed toward the outside of the vehicle body in which the distance to the surrounding pipe 30 is long, the pipe length Lp of the bypass pipe 27 can be easily adjusted. . Therefore, since it is not necessary to change the shape of the surrounding pipe 30 according to the characteristic of the engine 10 or the vehicle body, it is possible to achieve commonality of parts and reduction of the development process.

上述したように構成される排気装置20では、エンジン10で燃焼された排気ガスは排気ポート17からエキゾーストパイプ21を通って触媒35により浄化されると共に、マフラ34で排気音が低減されて外部に排出される。
このとき、包囲パイプ30がエキゾーストパイプ21の外周を覆っていることで、包囲パイプ30の空間32内の空気によってエキゾーストパイプ21の保温性を向上させることができる。したがって、エンジン10から排気された排気ガスは、エキゾーストパイプ21内で冷却されるのが抑制され、高温のまま触媒35に到達する。そのため、触媒35はエンジン10の始動時から浄化作用を発揮できる活性温度まで早期に達することができ、触媒35の浄化性能を向上させることができる。
また、包囲パイプ30がエキゾーストパイプ21の少なくとも前部22を覆うことから、車体前方からの走行風によりエキゾーストパイプ21が過冷却されるのを防止でき、より排気ガスを高温のまま触媒35に到達させることができる。
In the exhaust system 20 configured as described above, the exhaust gas burned by the engine 10 is purified by the catalyst 35 from the exhaust port 17 through the exhaust pipe 21 and the exhaust noise is reduced by the muffler 34 to the outside Exhausted.
At this time, since the surrounding pipe 30 covers the outer periphery of the exhaust pipe 21, the air in the space 32 of the surrounding pipe 30 can improve the heat retention of the exhaust pipe 21. Therefore, the exhaust gas exhausted from the engine 10 is suppressed from being cooled in the exhaust pipe 21 and reaches the catalyst 35 at high temperature. Therefore, the catalyst 35 can quickly reach an activation temperature at which the purification action can be exhibited from the start of the engine 10, and the purification performance of the catalyst 35 can be improved.
In addition, since the surrounding pipe 30 covers at least the front portion 22 of the exhaust pipe 21, it is possible to prevent the exhaust pipe 21 from being overcooled by the traveling wind from the front of the vehicle body, and the exhaust gas reaches the catalyst 35 with high temperature. It can be done.

また、エキゾーストパイプ21の曲部25は、車体前方から見て投影面積が大きく走行風が当たり易いために、最も冷却され易い位置である。本実施形態では、包囲パイプ30がエキゾーストパイプ21の曲部25を覆うことで、車体前方からの走行風によりエキゾーストパイプ21が過冷却されるのを防止でき、より排気ガスを高温のまま触媒35に到達させることができる。   Further, the curved portion 25 of the exhaust pipe 21 has a large projected area and is easily hit by the traveling wind when viewed from the front of the vehicle body, and therefore, is the most easily cooled position. In the present embodiment, the surrounding pipe 30 covers the curved portion 25 of the exhaust pipe 21 to prevent the exhaust pipe 21 from being overcooled by the traveling wind from the front of the vehicle body, and the catalyst 35 keeps the exhaust gas at a high temperature. Can be reached.

また、エキゾーストパイプ21は包囲パイプ30内の空間32において車体内側に偏って配置されている。したがって、走行風により冷却され易い包囲パイプ30の車体外側の表面とエキゾーストパイプ21との間の距離を大きくすることができる。そのため、エキゾーストパイプ21は包囲パイプ30との間の熱伝導を抑制させることができ、より排気ガスを高温のまま触媒35に到達させることができる。   In addition, the exhaust pipe 21 is disposed inward of the vehicle body in a space 32 in the surrounding pipe 30. Therefore, the distance between the exhaust pipe 21 and the outer surface of the surrounding pipe 30 which is likely to be cooled by the traveling wind can be increased. Therefore, the exhaust pipe 21 can suppress the heat conduction with the surrounding pipe 30, and can make the exhaust gas reach the catalyst 35 as it is at a high temperature.

また、エキゾーストパイプ21のうち包囲パイプ30から露出する露出部29は、車体幅方向において包囲パイプ30の車体外側の表面よりも車体内側に配置されている。したがって、車体前方から見たときに、露出部29は包囲パイプ30によって隠れた位置に配置されることから、走行風が露出部29に当たり難くなる。したがって、車体前方からの走行風によりエキゾーストパイプ21の露出部29が冷却されるのを抑制することができる。   Further, the exposed portion 29 of the exhaust pipe 21 exposed from the surrounding pipe 30 is disposed more inward of the outer surface of the surrounding pipe 30 than the surface of the surrounding pipe 30 in the vehicle width direction. Therefore, when viewed from the front of the vehicle body, the exposed portion 29 is disposed at a position hidden by the surrounding pipe 30, so that the traveling wind does not easily hit the exposed portion 29. Therefore, cooling of the exposed portion 29 of the exhaust pipe 21 by the traveling wind from the front of the vehicle body can be suppressed.

また、包囲パイプ30は、エンジン10のシリンダブロック13またはシリンダヘッド14の側方まで延出している。したがって、エキゾーストパイプ21の露出部29の長さを短くすることができ、エキゾーストパイプ21からの放熱を抑制させることができる。
また、エキゾーストパイプ21は、エキゾーストパイプ21内の空間28と、包囲パイプ30内の空間32とを連通させるバイパスパイプ27を有することから、包囲パイプ30をレゾネータとして機能させることができる。包囲パイプ30をレゾネータとして機能させることで、エキゾーストパイプ21の長さが短くても十分な出力を得ることができるために、触媒の早期適温化に加えて、出力特性改善および排気装置20の小型化を図ることができる。ここでの出力特性改善とは、エンジン回転数の低回転域における出力が低下しないようになることをいう。また、包囲パイプ30をレゾネータとして機能させることで、レゾネータを固定するためのブラケットが必要なく、振動による脱落等の虞もない。
Further, the surrounding pipe 30 extends to the side of the cylinder block 13 or the cylinder head 14 of the engine 10. Therefore, the length of the exposed portion 29 of the exhaust pipe 21 can be shortened, and the heat radiation from the exhaust pipe 21 can be suppressed.
In addition, since the exhaust pipe 21 has the bypass pipe 27 that brings the space 28 in the exhaust pipe 21 into communication with the space 32 in the surrounding pipe 30, the surrounding pipe 30 can function as a resonator. By making the surrounding pipe 30 function as a resonator, sufficient output can be obtained even if the length of the exhaust pipe 21 is short. Can be implemented. Here, the output characteristic improvement means that the output in the low engine speed range does not decrease. Further, by causing the surrounding pipe 30 to function as a resonator, there is no need for a bracket for fixing the resonator, and there is no risk of dropping off due to vibration.

以上、本発明を上述した実施形態を用いて説明したが、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更などが可能である。
上述した実施形態では、内燃機関の排気装置20を自動二輪車100に適用する場合について説明したが、この場合に限られず、自動三輪車や四輪車に適用してもよい。
上述した実施形態では、エンジン10に水冷式の単気筒エンジンを適用する場合について説明したが、この場合に限られず、複数気筒エンジンを適用してもよい。この場合には各排気ポートに接続される各エキゾーストパイプはそれぞれ包囲パイプによって覆われることが好ましい。
As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment mentioned above, this invention is not limited only to embodiment mentioned above, A change etc. are possible within the scope of the present invention.
Although the case where exhaust system 20 of an internal-combustion engine was applied to motorcycle 100 was explained by the embodiment mentioned above, it is not restricted to this case, and may be applied to a three-wheeled motor vehicle or a four-wheeled vehicle.
Although the case where a water-cooled single-cylinder engine is applied to the engine 10 has been described in the above-described embodiment, the present invention is not limited to this case, and a multi-cylinder engine may be applied. In this case, each exhaust pipe connected to each exhaust port is preferably covered by a surrounding pipe.

上述した実施形態では、エキゾーストパイプ21が排気ポート17から車体前方に向かって延出した後に湾曲して、エンジン10の側方を経由して車体後方に向かって延出するものについて説明したが、この場合に限られない。例えば、エキゾーストパイプは排気ポート17から車体前方に向かって延出した後に湾曲して、エンジン10の下方を経由して車体後方に向かって延出するものであってもよい。この場合にはエキゾーストパイプの外周を覆う包囲パイプを下方に向かって膨出させることで、車体前方からの走行風によるエキゾーストパイプの過冷却を防止することができる。   In the embodiment described above, the exhaust pipe 21 extends from the exhaust port 17 toward the front of the vehicle body and then bends, and the exhaust pipe 21 extends toward the rear of the vehicle body via the side of the engine 10, This is not limited to this case. For example, the exhaust pipe may extend from the exhaust port 17 toward the front of the vehicle body and then be curved, and may extend toward the rear of the vehicle body below the engine 10. In this case, it is possible to prevent the overcooling of the exhaust pipe due to the traveling wind from the front of the vehicle body by bulging the surrounding pipe covering the outer periphery of the exhaust pipe downward.

上述した実施形態では、シリンダヘッド14に吸気ポート16および排気ポート17が設けられている場合について説明したが、この場合に限られず、シリンダブロック13に吸気ポート16および排気ポート17が設けられていてもよい。   Although the cylinder head 14 is provided with the intake port 16 and the exhaust port 17 in the embodiment described above, the present invention is not limited to this case, and the intake port 16 and the exhaust port 17 are provided in the cylinder block 13. It is also good.

10:エンジン 11:クランクケース 13:シリンダブロック 14:シリンダヘッド 15:シリンダヘッドカバー 21:エキゾーストパイプ 22:前部 23:中間部 24:後部 25:曲部 26:接続部 27:パイバスパイプ 28:空間 29:露出部 30:包囲パイプ(外壁部) 31:溶接部 32:空間 34:マフラ 35:触媒 100:自動二輪車   Reference Signs List 10: engine 11: crank case 13: cylinder block 14: cylinder head 15: cylinder head cover 21: exhaust pipe 22: front 23: middle portion 24: rear portion 25: curved portion 26: connection portion 27: pie bus pipe 28: space 29: Exposed part 30: Surrounding pipe (outer wall part) 31: Welded part 32: Space 34: Muffler 35: Catalyst 100: Motorcycle

Claims (6)

内燃機関に設けられた排気ポートから車体前方に向かって延出した後に、曲部を経て、車体後方に向かって延出されるエキゾーストパイプと、
前記エキゾーストパイプにより誘導される排気ガスを浄化する触媒と、を有する内燃機関の排気装置であって、
前記エキゾーストパイプの一部に沿った状態で、前記エキゾーストパイプのうち前部に位置する前記曲部全体を覆う外壁部を有し、
前記曲部は、前記外壁部内の空間において、車体前方に空間が設けられるように、車体幅方向において車体内側に偏って配置され、
前記エキゾーストパイプのうち前記外壁部の後端から露出する露出部は、車体幅方向において前記外壁部の車体外側の表面よりも、車体内側に配置されることを特徴とする内燃機関の排気装置。
An exhaust pipe extending toward the rear of the vehicle body via a curved portion after extending toward the front of the vehicle body from an exhaust port provided in the internal combustion engine;
An exhaust system for an internal combustion engine, comprising: a catalyst for purifying exhaust gas induced by the exhaust pipe;
Wherein in a state along a portion of the exhaust pipe, it has a outer wall that covers the entire curved portion located on the front of the exhaust pipe,
The curved portion is disposed inward of the vehicle body in the vehicle body width direction so as to provide a space in front of the vehicle body in the space in the outer wall portion,
An exhaust system for an internal combustion engine , wherein an exposed portion of the exhaust pipe exposed from a rear end of the outer wall portion is disposed more inward of a vehicle body than a surface of the outer wall portion outside the vehicle body in the vehicle body width direction .
車体外側における前記エキゾーストパイプの表面と前記外壁部との間の距離は、車体内側における前記エキゾーストパイプの表面と前記外壁部との間の距離よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気装置。The distance between the surface of the exhaust pipe on the outer side of the vehicle body and the outer wall portion is larger than the distance between the surface of the exhaust pipe on the inner side of the vehicle body and the outer wall portion. Exhaust system for internal combustion engines. 前記外壁部は、前記曲部と共に、前記エキゾーストパイプのうち最も上方に位置する部位までを連続して一体的に覆うことを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の排気装置。The exhaust system for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the outer wall portion integrally covers the portion of the exhaust pipe up to the uppermost position continuously with the curved portion. 前記外壁部は、前記内燃機関のシリンダブロックまたはシリンダヘッドの側方まで延出していることを特徴とする請求項1ないしの何れか1項に記載の内燃機関の排気装置。 The exhaust system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3 , wherein the outer wall portion extends to a side of a cylinder block or a cylinder head of the internal combustion engine. 前記エキゾーストパイプは、該エキゾーストパイプ内の空間と、前記外壁部内の空間とを連通させるバイパスパイプを有することを特徴とする請求項1ないしの何れか1項に記載の内燃機関の排気装置。 The exhaust system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4 , wherein the exhaust pipe has a bypass pipe that brings the space in the exhaust pipe into communication with the space in the outer wall. 前記外壁部は、包囲パイプであって、The outer wall is a surrounding pipe,
前記包囲パイプ内の空間は、平面で見て前記包囲パイプの一方の端部および他方の端部それぞれから前記バイパスパイプ側に向かうにしたがって広く形成されることを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の排気装置。The space in the surrounding pipe is formed wider as it goes from the one end and the other end of the surrounding pipe to the side of the bypass pipe in a plan view. Exhaust system for internal combustion engines.
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