JP7380477B2 - 排気装置 - Google Patents

排気装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7380477B2
JP7380477B2 JP2020134390A JP2020134390A JP7380477B2 JP 7380477 B2 JP7380477 B2 JP 7380477B2 JP 2020134390 A JP2020134390 A JP 2020134390A JP 2020134390 A JP2020134390 A JP 2020134390A JP 7380477 B2 JP7380477 B2 JP 7380477B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
opening
expansion chamber
chamber
exhaust gas
catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020134390A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022030390A (ja
Inventor
耕平 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP2020134390A priority Critical patent/JP7380477B2/ja
Priority to US17/388,899 priority patent/US11499464B2/en
Priority to EP21189235.1A priority patent/EP3951144B1/en
Publication of JP2022030390A publication Critical patent/JP2022030390A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7380477B2 publication Critical patent/JP7380477B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2882Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices
    • F01N3/2885Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices with exhaust silencers in a single housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/101Three-way catalysts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2490/00Structure, disposition or shape of gas-chambers
    • F01N2490/02Two or more expansion chambers in series connected by means of tubes
    • F01N2490/04Two or more expansion chambers in series connected by means of tubes the gases flowing longitudinally from inlet to outlet only in one direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2490/00Structure, disposition or shape of gas-chambers
    • F01N2490/08Two or more expansion chambers in series separated by apertured walls only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Description

本発明は、排気装置に関する。
鞍乗型車両の排気系には、エンジンから延びる排気管の下流に消音用のチャンバが設けられている。排気管からチャンバに排気ガスが流れ込むことで、チャンバ内で排気ガスが膨張して排気音のエネルギーが減衰される。また、鞍乗型車両の排気系では、触媒によって排気ガスが浄化されるが、触媒が活性温度になるまでは排気ガスの浄化性能が十分に得られない。そこで、チャンバ内に触媒を設置することで、チャンバ内の高温の排気ガスの熱を利用して、触媒を早期に活性温度まで暖機するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2018-178731号公報
ところで、近年の排気ガス規制の厳格化に伴って、排気ガスの浄化性能の更なる向上が求められている。しかしながら、特許文献1に記載の排気装置は、チャンバ内に触媒が設置されているため、エンジンの排気口から触媒までの距離が長くなって触媒の活性化が遅れるという不具合があった。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、触媒の早期活性化を図ることができる排気装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様の排気装置は、エンジンから排気管を通じて排気された排気ガスを浄化する排気装置であって、前記排気管の下流側に排気ガスの膨張室を形成するチャンバと、前記膨張室を第1の膨張室及び第2の膨張室に仕切る隔壁と、前記排気管の下流端から前記第2の膨張室に入り込む導入管と、前記第2の膨張室において前記導入管の途中に介在された触媒と、を備え、前記隔壁には、前記導入管の出口を前記第1の膨張室に連ねる第1の開口と、前記第1の膨張室を前記第2の膨張室に連ねる第2の開口と、が形成され、前記第1の膨張室側から見て前記第2の開口が前記触媒に重なっていることで上記課題を解決する。
本発明の一態様の排気装置によれば、排気管からチャンバ内の導入管に排気ガスが流れて、排気ガスが触媒を通過して第1の開口から第1の膨張室に流れ込む。第1の膨張室の排気ガスが第1の開口から第2の開口に向かって流れ、第2の開口から第2の膨張室の触媒の外面に排気ガスが重点的に吹き当てられる。高温の排気ガスの熱によって触媒が短時間で暖機されて、触媒の早期活性化によって排気ガスの浄化性能を向上することができる。
本実施例のエンジン周辺の左側面図である。 本実施例のエンジン周辺の右側面図である。 本実施例の排気装置の斜視図である。 本実施例のチャンバの上面図である。 本実施例のチャンバの側面図である。 本実施例の上部半体を取り外したチャンバの斜視図である。 本実施例の上部半体を取り外したチャンバの上面図である。 図4のチャンバをA-A線に沿って切断した断面図である。 本実施例のチャンバ内の排気ガスの流れを示す図である。
本発明の一態様の排気装置は、エンジンから排気管を通じて排気された排気ガスを浄化している。排気管の下流側には排気ガスの膨張室を形成するチャンバが設けられ、チャンバの膨張室は隔壁によって第1の膨張室と第2の膨張室に仕切られている。排気管の下流端から第2の膨張室に導入管が入り込み、第2の膨張室において導入管の途中に触媒が介在されている。導入管の出口は隔壁の第1の開口を通じて第1の膨張室に連なり、排気管からチャンバ内の導入管に排気ガスが流れて、排気ガスが触媒を通過して第1の開口から第1の膨張室に流れ込む。第1の膨張室は隔壁の第2の開口を通じて第2の膨張室に連なり、第1の膨張室の排気ガスが第2の開口から第2の膨張室に流れ込む。このとき、第1の膨張室側から見て第2の開口が触媒に重なり、第2の開口から第2の膨張室の触媒の外面に排気ガスが重点的に吹き当てられる。高温の排気ガスの熱によって触媒が短時間で暖機されて、触媒の早期活性化によって排気ガスの浄化性能を向上することができる。
以下、添付図面を参照して、本実施例について詳細に説明する。図1は、本実施例のエンジン周辺の左側面図である。図2は、本実施例のエンジン周辺の右側面図である。また、以下の図では、矢印FRは車両前方、矢印REは車両後方、矢印Lは車両左方、矢印Rは車両右方をそれぞれ示している。なお、上流及び下流は排気ガスの流通方向における上流及び下流を示している。
図1及び図2に示すように、エンジン10は、クランクケース11の上部にシリンダブロック12を配置した並列2気筒エンジンである。シリンダブロック12の上部にはシリンダヘッド13が取り付けられ、シリンダヘッド13の上部にはヘッドカバー(不図示)が取り付けられている。クランクケース11の下部には、潤滑及び冷却用のオイルが貯留されるオイルパン14が取り付けられている。クランクケース11の左側面にはケース内のマグネト室を覆うマグネトカバー15が取り付けられ、クランクケース11の右側面にはケース内のクラッチ室を覆うクラッチカバー16が取り付けられている。
エンジン10は、鞍乗型車両の左右一対のメインフレーム21に支持されている。一対のメインフレーム21には後輪(不図示)を支持するスイングアーム22が揺動可能に支持されている。スイングアーム22には後輪緩衝用のリアサスペンション23に連結されている。リアサスペンション23の上端はメインフレーム21に連結され、リアサスペンション23の下端はリンクアーム24及びリンクブラケット25を介してスイングアーム22に連結されている。また、一対のメインフレーム21の下部には、左右のブラケット49a、49bを介して排気装置30のチャンバ40が支持されている。
チャンバ40には一対の排気管31a、31bを通じて排気ガスが流れ込み、チャンバ40からマフラー34を経て排気ガスが外部に排気される。このとき、排気ガスは排気経路中の触媒によって浄化されるが、触媒が活性温度になるまでは十分な浄化性能が得られない。そこで、本実施例の排気装置30では、一対の排気管31a、31bの後端から延びる配管をチャンバ40内に入り込ませて、このチャンバ40内の配管の途中に触媒を設置している。触媒の内側を通過した排気ガスが触媒の外面に向かう流れをチャンバ40内に形成して、排気ガスの熱によってチャンバ40内の触媒を早期に活性化させている。
以下、図1、図3から図8を参照して、排気装置の詳細構成について説明する。図3は、本実施例の排気装置の斜視図である。図4は、本実施例のチャンバの上面図である。図5は、本実施例のチャンバの側面図である。図6は、本実施例の上部半体を取り外したチャンバの斜視図である。図7は、本実施例の上部半体を取り外したチャンバの上面図である。図8は、図4のチャンバをA-A線に沿って切断した断面図である。
図3に示すように、排気装置30は、エンジン10(図1参照)から排気管31a、31bを通じて排気された排気ガスの排気音を低減する共に排気ガスを浄化するように形成されている。排気管31a、31bはエンジン10の前面から下方に向かって延びており、排気管31a、31bが導入管32によって1つにまとめられてチャンバ40に接続されている。導入管32の上流側はチャンバ40外に出ており、この導入管32の上流側には第1の触媒38が介在されている。導入管32の下流側はチャンバ40内に入り込んでおり、この導入管32の下流側には第2の触媒39(図6参照)が介在されている。
排気管31a、31bから導入管32に排気ガスが流れ込むことで、第1、第2の触媒38、39によって排気ガスに含まれる一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NOx)等の大気汚染物質が浄化される。また、導入管32からチャンバ40に排気ガスが流れ込むことで、チャンバ40内の膨張室43(図6参照)によって排気ガスが膨張されて排気音が低減される。チャンバ40の下流側には導出管33を介してマフラー34が接続されており、チャンバ40を通過した排気ガスがマフラー34から外部に排気される。チャンバ40で排気音が低減されるため、マフラー34の膨張室を小さくしてマフラー34の小型化が実現されている。
図1、図4、図5に示すように、チャンバ40は、上部半体41及び下部半体42による上面視略矩形のボックス状であり、排気管31a、31bの下流側に排気ガスの膨張室43(図6参照)を形成している。上記したように、チャンバ40はメインフレーム21の下部に取り付けられ、エンジン10の下方かつオイルパン14の後方に位置付けられている。チャンバ40がリアサスペンション23のリンクアーム24等に干渉しないように、チャンバ40の全体的な高さが抑えられている。チャンバ40の高さが前側から後側に向かって小さくなるが、チャンバ40の後部右側の導出管33の取付部46は上方に膨出している。
チャンバ40の左側面にはセンタースタンド(不図示)を避けるための凹面47が形成され、この凹面47にはチャンバ40の取り付け用のブラケット49aが設置されている。チャンバ40の右側面は略平坦に形成されており、右側面の前側にはチャンバ40の取り付け用のブラケット49bが設置され、右側面の後側には排気ガスの導出管33が接続されている。チャンバ40の後面には後輪(不図示)を避けるための凹面48が形成されている。チャンバ40の前面の左側には後述する膨出部53が形成され、チャンバ40の前面の右側には排気ガスの導入管32が挿し込まれている。
図6から図8に示すように、チャンバ40の膨張室43は、車両前後方向に延在する隔壁54によって、車幅方向に隣接した第1の膨張室44及び第2の膨張室45に仕切られている。本実施例では、第1の膨張室44がチャンバ40の車両左側に形成され、第2の膨張室45がチャンバ40の車両右側に形成されている。第1の膨張室44には部材が設置されておらず、第2の膨張室45にはチャンバ40の前壁51の右側開口55から導入管32が入り込んでいる。第2の膨張室45の前側から中央まで導入管32が入り込み、第2の膨張室45の後側には部材が設置されていない。
導入管32は、第1の触媒38の上流側の上流管35と、第1、第2の触媒38、39の間の中流管36と、第2の触媒39の下流側の下流管37と、を有している。上流管35は、チャンバ40の外側で排気管31a、31bと第1の触媒38を接続している。中流管36は、チャンバ40の前壁51の右側開口55に挿し込まれており、チャンバ40の外側の第1の触媒38とチャンバ40の内側の第2の触媒39を接続している。下流管37は、第2の膨張室45において平面視略円弧状に湾曲して第2の触媒39と隔壁54を接続している。このように、第2の膨張室45には、導入管32の途中に介在された第2の触媒39が設置されている。
隔壁54には、導入管32(下流管37)の出口を第1の膨張室44に連ねる第1の開口56が形成されており、この第1の開口56を通じて導入管32から第1の膨張室44に排気ガスが導入される。第1の開口56は長軸を傾けた楕円状に形成されており、第1の開口56の開口縁に下流管37が接続されている。下流管37の上流端は円筒状の第2の触媒39に合わせて真円状に形成され、下流管37の下流端は第1の開口56に合わせて楕円状に形成されている。下流管37の高さが上流端から下流端に向かって減少しているため、チャンバ40の高さが抑えられている。
また、隔壁54には、第1の開口56の前方に第1の膨張室44を第2の膨張室45に連ねる第2の開口57が形成されており、この第2の開口57を通じて第1の膨張室44から第2の膨張室45に排気ガスが流入される。第2の開口57は前後方向に長い矩形状に形成されており、第1の膨張室44側から見て第2の開口57が第2の触媒39に重なっている。平面視にて第2の触媒39の中心線が隔壁54に平行であり、第2の触媒39の外周面が第2の開口57から第1の膨張室44に露出されている。第2の開口57を通じて第1の膨張室44の排気ガスが第2の触媒39の外周面に吹き付けられて第2の触媒39が早期活性化される。
さらに、隔壁54には、第1の開口56の後方に第1の膨張室44を第2の膨張室45に連ねる第3の開口58が形成されており、この第3の開口58を通じて第1の膨張室44から第2の膨張室45に排気ガスが流入される。第3の開口58は高さ方向に長い矩形状に形成されており、第1の膨張室44側から見て第3の開口58が導出管33の入口60に部分的に重なっている。第3の開口58を通じて第1の膨張室44の排気ガスが導出管33の入口60にダイレクトに流れ込み易くなっている。このように、第1、第2の膨張室44、45は、第1、第3の開口56、58を通じて前後2箇所で連なっている。
第2の開口57、第1の開口56、第3の開口58の順に面積が大きく形成されている。第2の開口57の面積が第1の開口56の面積よりも大きいため、第1の開口56から第2の開口57を通じて第2の触媒39の外面に向けて排気ガスがスムーズに流される。第3の開口58の面積が第2の開口57の面積よりも小さいため、第1の開口56から第2の開口57に向かう排気ガスの流れが第3の開口58によって過剰に阻害されることがない。また、第2の開口57の面積は、第1の膨張室44から第2の触媒39を見たときの第2の触媒39の垂直投影面積よりも大きく、第2の開口57から第2の触媒39に排気ガスが効果的に吹き当てられる。
チャンバ40の前壁51には、第1の開口56から第2の開口57に向かう前方に第1の膨張室44を拡張する膨出部53が形成されている。膨出部53は、側面視にて第1の触媒38に重なる位置まで膨出している。第1の膨張室44の拡張によって第1の開口56から第2の開口57側に排気ガスが流れ易くなっている。チャンバ40の左側壁61には、第1の開口56から第1の膨張室44に入り込んだ排気ガスを第2の開口57に導く斜面59が形成されている。斜面59に沿って排気ガスが流れることで、第1の膨張室44から第2の開口57に排気ガスが流れ込み易くなっている。
チャンバ40の右側壁52には導出管33が接続されており、導出管33によって第2の膨張室45から排気ガスが外部に排出される。導出管33の入口60が第2の膨張室45において第2の触媒39の設置個所よりも後方(下流)に位置している。このため、チャンバ40には第2の開口57から第2の触媒39の設置個所を通過して導出管33の入口60に向かう排気ガスの流れが形成される。排気ガスが第2の触媒39の設置個所を通過する際に、排気ガスの熱によって第2の触媒39が効果的に暖機される。本実施例では、導出管33の下流にマフラー34(図3参照)が接続されているが、マフラー34が無い機種の場合には導出管33がテールパイプとして機能してもよい。
図9を参照して、チャンバ内の排気ガスの流れについて説明する。図9は、本実施例のチャンバ内の排気ガスの流れを示す図である。
図9に示すように、排気管31a、31b(図3参照)から導入管32を通じてチャンバ40に排気ガスが送られ、導入管32から第1の開口56を通じて第1の膨張室44に排気ガスが流れ込む。上記したように、第1の膨張室44は膨出部53によって前方に拡張されているため、第1の膨張室44の容積は第1の開口56の後側よりも前側が大きい。また、第2の開口57の面積が第3の開口58の面積よりも大きい。このため、第1の膨張室44の排気ガスが第1の開口56から前方に向かって流れ易くなり、第1の開口56から第2の開口57に向かう排気ガスの流量が多くなっている。
チャンバ40の左側壁61の斜面59は、前方に向かって隔壁54との間隔を狭めるように傾斜している。斜面59によって第1の膨張室44の排気ガスが第2の開口57に導かれて、第2の開口57から第2の膨張室45に排気ガスが流れ込む。側面視にて第2の開口57と第2の触媒39が重なっているため(図8参照)、第2の開口57から第2の触媒39の側面に高温の排気ガスが吹き付けられて第2の触媒39が暖機される。矢印D1に示すように、チャンバ40の内側には、第1の開口56から第2の触媒39を経由して導出管33に向かう排気ガスの流れが形成されている。
また、第1の膨張室44の排気ガスの一部は、第1の開口56から後方に向かって流れ、第3の開口58から第2の膨張室45に排気ガスが流れ込む。第3の開口58が導出管33の入口60に対向しており、第3の開口58から導出管33に向かって排気ガスが流れる。矢印D2に示すように、チャンバ40の内側には、第1の開口56から最短距離で導出管33に向かう排気ガスの流れが形成されている。そして、矢印D1、D2に示すように排気ガスが流れ、第2の膨張室45から導出管33に排気ガスが流れ込むと、導出管33の排気ガスがマフラー34(図3参照)を通じて外部に排気される。
以上、本実施例によれば、排気管31a、31bからチャンバ40内の導入管32に排気ガスが流れて、排気ガスが第2の触媒39の内側を通過して第1の開口56から第1の膨張室44に流れ込む。第1の膨張室44の排気ガスが第1の開口56から第2の開口57に向かって流れ、第2の開口57から第2の膨張室45の第2の触媒39の外面に排気ガスが重点的に吹き当てられる。高温の排気ガスの熱によって第2の触媒39が短時間で暖機されて、第2の触媒39の早期活性化によって排気ガスの浄化性能を向上することができる。
なお、本実施例では、チャンバの膨張室が隔壁によって車幅方向(左右方向)に隣接した第1、第2の膨張室に仕切られているが、隔壁による膨張室の仕切り方は特に限定されない。例えば、チャンバの膨張室が隔壁によって前後方向に隣接した第1、第2の膨張室に仕切られてもよい。
また、本実施例では、チャンバの左側に第1の膨張室が形成され、チャンバの右側に第2の膨張室が形成されているが、チャンバの左側に第2の膨張室が形成され、チャンバの右側に第1の膨張室が形成されてもよい。この場合、チャンバの左側に導入管が入り込み、チャンバの左側の第2の膨張室に触媒が設置される。
また、本実施例では、チャンバ外の導入管に第1の触媒が介在され、チャンバ内の導入管に第2の触媒が介在されているが、チャンバ内の導入管に少なくとも1つの触媒が介在されていればよい。例えば、チャンバ内の導入管にのみ触媒が介在されてもよいし、チャンバ内の導入管に複数の触媒が介在されてもよい。
また、本実施例では、チャンバの前壁から第2の膨張室に導入管が入り込んでいるが、導入管は第2の膨張室に入り込むように形成されていればよい。例えば、チャンバの右側壁から第2の膨張室に導入管が入り込んでもよし、チャンバの上壁や底壁から第2の膨張室に導入管が入り込んでもよい。
また、本実施例では、チャンバに膨出部が形成されたが、第1の膨張室の容積を十分に確保可能であればチャンバに膨出部が形成されていなくてもよい。
また、本実施例の排気装置は、バギータイプの自動三輪車等の他の鞍乗型車両にも適宜適用することができる。ここで、鞍乗型車両とは、ライダーがシートに跨った姿勢で乗車する車両全般に限定されず、ライダーがシートに跨らずに乗車するスクータタイプの車両も含んでいる。
以上の通り、本実施例の排気装置(30)は、エンジン(10)から排気管(31a、31b)を通じて排気された排気ガスを浄化する排気装置であって、排気管の下流側に排気ガスの膨張室(43)を形成するチャンバ(40)と、膨張室を第1の膨張室(44)及び第2の膨張室(45)に仕切る隔壁(54)と、排気管の下流端から第2の膨張室に入り込む導入管(32)と、第2の膨張室において導入管の途中に介在された触媒(第2の触媒39)と、を備え、隔壁には、導入管の出口を第1の膨張室に連ねる第1の開口(56)と、第1の膨張室を第2の膨張室に連ねる第2の開口(57)と、が形成され、第1の膨張室側から見て第2の開口が触媒に重なっている。この構成によれば、排気管からチャンバ内の導入管に排気ガスが流れて、排気ガスが触媒を通過して第1の開口から第1の膨張室に流れ込む。第1の膨張室の排気ガスが第1の開口から第2の開口に向かって流れ、第2の開口から第2の膨張室の触媒の外面に排気ガスが重点的に吹き当てられる。高温の排気ガスの熱によって触媒が短時間で暖機されて、触媒の早期活性化によって排気ガスの浄化性能を向上することができる。
本実施例の排気装置において、隔壁は、膨張室を車幅方向に隣接した第1の膨張室及び第2の膨張室に仕切っており、第2の開口は第1の開口よりも前方に位置し、第2の開口の面積が第1の開口の面積よりも大きい。この構成によれば、第1の膨張室と第2の膨張室を仕切るように隔壁が前後方向に延在しているため、隔壁に対して第2の開口を前後に長く形成して第2の開口と触媒の重なりを大きくすることができる。また、第2の開口の面積が第1の開口の面積よりも大きいため、第1の開口から第2の開口を通じて触媒の外面に向かうように排気ガスをスムーズに流すことができる。
本実施例の排気装置において、隔壁には、第1の開口を挟んで第2の開口の逆側に、第1の膨張室と第2の膨張室を連ねる第3の開口(58)が形成され、第3の開口の面積は第2の開口の面積よりも小さい。この構成によれば、隔壁に第3の開口が形成されていても、第1の開口から第2の開口に向かう排気ガスの流れが過剰に阻害されることがない。
本実施例の排気装置において、第2の膨張室から排気ガスを外部に排出する導出管(33)を備え、導出管の入口(60)が第2の膨張室において触媒の設置個所よりも下流側に位置している。この構成によれば、チャンバに第2の開口から触媒の設置個所を通過して導出管の入口に向かう排気ガスの流れが形成され、排気ガスが触媒の設置個所を通過する際に排気ガスの熱によって触媒が効果的に暖機される。
本実施例の排気装置において、チャンバの外壁には、第1の開口から第2の開口に向かう方向に第1の膨張室を拡張する膨出部(53)が形成されている。この構成によれば、第1の膨張室の拡張によって第1の開口から第2の開口に向けて排気ガスを流れ易くすることができる。
本実施例の排気装置において、チャンバの外壁には、第1の開口から第1の膨張室に入り込んだ排気ガスを第2の開口に導く斜面(59)が形成されている。この構成によれば、斜面に沿って排気ガスが流れることで、第1の膨張室から第2の開口に排気ガスが流れ込み易くすることができる。
なお、本実施例を説明したが、他の実施例として、上記実施例及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。
また、本発明の技術は上記の実施例に限定されるものではなく、技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。
10 :エンジン
30 :排気装置
31a:排気管
31b:排気管
32 :導入管
33 :導出管
39 :第2の触媒(触媒)
40 :チャンバ
43 :膨張室
44 :第1の膨張室
45 :第2の膨張室
53 :膨出部
54 :隔壁
56 :第1の開口
57 :第2の開口
58 :第3の開口
59 :斜面

Claims (6)

  1. エンジンから排気管を通じて排気された排気ガスを浄化する排気装置であって、
    前記排気管の下流側に排気ガスの膨張室を形成するチャンバと、
    前記膨張室を第1の膨張室及び第2の膨張室に仕切る隔壁と、
    前記排気管の下流端から前記第2の膨張室に入り込む導入管と、
    前記第2の膨張室において前記導入管の途中に介在された触媒と、を備え、
    前記隔壁には、前記導入管の出口を前記第1の膨張室に連ねる第1の開口と、前記第1の膨張室を前記第2の膨張室に連ねる第2の開口と、が形成され、前記第1の膨張室側から見て前記第2の開口が前記触媒に重なっていることを特徴とする排気装置。
  2. 前記隔壁は、前記膨張室を車幅方向に隣接した前記第1の膨張室及び前記第2の膨張室に仕切っており、
    前記第2の開口は前記第1の開口よりも前方に位置し、前記第2の開口の面積が前記第1の開口の面積よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の排気装置。
  3. 前記隔壁には、前記第1の開口を挟んで前記第2の開口の逆側に、前記第1の膨張室と前記第2の膨張室を連ねる第3の開口が形成され、
    前記第3の開口の面積は前記第2の開口の面積よりも小さいことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の排気装置。
  4. 前記第2の膨張室から排気ガスを外部に排出する導出管を備え、
    前記導出管の入口が前記第2の膨張室において前記触媒の設置個所よりも下流側に位置していることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の排気装置。
  5. 前記チャンバの外壁には、前記第1の開口から前記第2の開口に向かう方向に前記第1の膨張室を拡張する膨出部が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の排気装置。
  6. 前記チャンバの外壁には、前記第1の開口から前記第1の膨張室に入り込んだ排気ガスを前記第2の開口に導く斜面が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の排気装置。
JP2020134390A 2020-08-07 2020-08-07 排気装置 Active JP7380477B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020134390A JP7380477B2 (ja) 2020-08-07 2020-08-07 排気装置
US17/388,899 US11499464B2 (en) 2020-08-07 2021-07-29 Exhaust device
EP21189235.1A EP3951144B1 (en) 2020-08-07 2021-08-02 Exhaust device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020134390A JP7380477B2 (ja) 2020-08-07 2020-08-07 排気装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022030390A JP2022030390A (ja) 2022-02-18
JP7380477B2 true JP7380477B2 (ja) 2023-11-15

Family

ID=77179939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020134390A Active JP7380477B2 (ja) 2020-08-07 2020-08-07 排気装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11499464B2 (ja)
EP (1) EP3951144B1 (ja)
JP (1) JP7380477B2 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009154767A (ja) 2007-12-27 2009-07-16 Honda Motor Co Ltd 自動二輪車の触媒配置構造
JP2014001713A (ja) 2012-06-20 2014-01-09 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の排気ガス浄化装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5376341A (en) * 1992-07-24 1994-12-27 Corning Incorporated Catalytic converter for motorcycles
US5972299A (en) * 1996-09-26 1999-10-26 Industrial Technology Research Institute Catalytic converter with heating for motorcycles
JPH11117723A (ja) * 1997-10-09 1999-04-27 Yamaha Motor Co Ltd 触媒装着マフラー
JP2004138013A (ja) * 2002-10-21 2004-05-13 Suzuki Motor Corp 排ガス浄化構造
DE10316799A1 (de) * 2003-04-11 2004-10-28 Man Nutzfahrzeuge Ag Kombinierte Abgasnachbehandlungs-/Schalldämpfungsvorrichtung im Abgasstrang einer Brennkraftmaschine
US7263826B2 (en) * 2004-07-13 2007-09-04 Sentec E&E Co., Ltd. Muffler device with catalysts for improving purifying exhaust gas of nitrogen oxides within a motorcycle exhaust pipe
JP4655743B2 (ja) 2005-04-27 2011-03-23 スズキ株式会社 自動二輪車の排気装置
US7487633B2 (en) * 2005-11-30 2009-02-10 Nett Technologies Inc. Device for exhaust gas purification for spark-ignited engines
JP4901553B2 (ja) * 2007-03-30 2012-03-21 本田技研工業株式会社 自動2輪車用エンジンの排気装置
JP2014070580A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Honda Motor Co Ltd 鞍乗型車両の排気装置
US8985271B1 (en) 2013-10-24 2015-03-24 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Exhaust muffler for vehicle
US9683475B1 (en) 2015-12-04 2017-06-20 Honda Motor Co., Ltd. Exhaust structure of vehicle
US10473019B2 (en) * 2017-01-16 2019-11-12 Suzuki Motor Corporation Exhaust gas sensor mounting structure
JP2018115653A (ja) * 2017-01-16 2018-07-26 スズキ株式会社 エンジンの排気装置
JP2018115652A (ja) 2017-01-16 2018-07-26 スズキ株式会社 排気ガスセンサの配置構造
JP6866732B2 (ja) 2017-04-03 2021-04-28 スズキ株式会社 鞍乗型車両の排気装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009154767A (ja) 2007-12-27 2009-07-16 Honda Motor Co Ltd 自動二輪車の触媒配置構造
JP2014001713A (ja) 2012-06-20 2014-01-09 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の排気ガス浄化装置

Also Published As

Publication number Publication date
US11499464B2 (en) 2022-11-15
JP2022030390A (ja) 2022-02-18
US20220042441A1 (en) 2022-02-10
EP3951144B1 (en) 2024-10-09
EP3951144A1 (en) 2022-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5187956B2 (ja) 鞍乗型車両の排気装置
EP2050937B1 (en) Exhaust gas purifying device for engine
JP2008095548A (ja) エンジンの排気装置及び該排気装置を備えた自動二輪車
TWI299379B (ja)
JP2016056790A (ja) 車両の排気装置
JP4696844B2 (ja) 自動二輪車
JP7384112B2 (ja) マフラ
JP7380477B2 (ja) 排気装置
JP2019007481A (ja) 排気ガスセンサの配置構造及び自動二輪車
JP2018115652A (ja) 排気ガスセンサの配置構造
JP2020012418A (ja) 自動二輪車の排気装置、エンジン排気系統及び自動二輪車
JP6404701B2 (ja) 鞍乗型車両用の消音装置
JP6126564B2 (ja) 車両に搭載される触媒付き排気管
JP3962012B2 (ja) 自動二輪車の排気装置
JP2018115653A (ja) エンジンの排気装置
JP2006327586A5 (ja)
JP2006327586A (ja) 自動二輪車の排気装置
US11753973B2 (en) Exhaust apparatus
JP4030172B2 (ja) 内燃機関における触媒付き排気系装置
JP4917464B2 (ja) 車両の排気装置
JP2006220089A (ja) 車両用消音器
JP7563185B2 (ja) 排気装置
JP6720326B2 (ja) 鞍乗型車両の排気装置
JP2022178770A (ja) 排気装置
JP7293690B2 (ja) 消音装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230602

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230927

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231003

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231016

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7380477

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151