JPH04140413A - 内燃機関の排気ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば自動二輪車に採用される内燃機関の排
気ガス浄化装置に関し、特に二次空気を導入するための
構造の改善に関する。

〔従来の技術〕

自動二輪車のエンジンから排出される排気ガスを浄化す
る装置として、従来から、排気流路の例えば膨張管部分
の内部に白金、ロジュウム、パラジュウム等で構成され
た触媒体を配設したものがある。

ところがこのような排気ガス浄化装置では、上記膨張管
及び触媒体の寸法等の設定如何によっては、上記触媒体
の単位体積を単位時間あたりにｉ！通する排気ガス量が
多すぎる等の理由から、上記排気ガスと触媒体との反応
時に触媒体が異常高温となって極端な場合は溶融がおこ
り、触媒としての機能が低下する恐れがある。

上記問題を解消するため、例えば実開昭６σ−１４１４
１４号公報に記載されているように、排気！路の一箇所
だけに触媒体を配設するのを避け、例えば三箇所に触媒
体を一定の間隔をあけて配設し、排気ガスの一部を上流
側触媒体をバイパスして下流側に流すようにしたものが
提案されている。

ところが上記従来装置では、バイパスさせる排気ガス量
の設定等の如何によっては上流側の触媒体が排気ガス中
の酸素を大量に消費してしまう為、下流側の触媒体では
酸欠状態になり、その結果、下流側触媒体による排気ガ
スの浄化反応が不完全になる場合がある。

そこで上記酸欠の問題を回避するため、例えば実開平２
−１２０２０号公報に記載されているように、排気流路
の上流側触媒体と下流側触媒体との間の部分に、二次空
気をポンプ等を用いて供給することにより、下流側触媒
体に酸素を供給するようにした排気ガス浄化装置が提案
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記二次空気を供給するようにした排気ガ
ス浄化装置では、排気流路の上流側触媒体と下流側の触
媒体との間の、比較的圧力の高い部分に二次空気を供給
する構造を採用しているので、ポンプ等の二次空気加圧
装置が必要となり、これが構造の複雑化、コスト高の要
因となる。

本発明は上記従来の問題点を解消するためになされたも
ので、上流側触媒体の高温化を防止し、かつ下流側触媒
体への二次空気を簡単な構造で円滑に供給できるように
した内燃機関の排気ガス浄化装置を提供することを目的
としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、内燃機関の排気流路に上流側触媒体と下流側
触媒体とを一定間隔をおいて直列に配設し、上記上流側
触媒体をバイパスして上記排気流路の上流側触媒体より
上流側と下流側とを連通させる連通路を設けるとともに
、下流側触媒体に二次空気を供給するようにした内燃機
関の排気ガス浄化装置において、上記連通路若しくはそ
の近傍に二次空気導入孔を設けたことを特徴としている
。

ここで本発明における、連通路若しくはその近傍とは、
排気ガスの流速が速（なることによって負圧が発注する
部分との意味である。

〔作　用〕

本発明に係る内燃機関の排気ガス浄化装置によれば、排
気ガスの一部は上流側触媒体内を通過し、残りはこの上
流側触媒体をバイパスするよう形成された連通路を通り
、その後下流側触媒体内を通過する。そして上記連通路
においては、排気ガスの流速が速くなることがら負圧が
発生し、これにより二次空気が導入孔から導入される。

このように本発明では、排気ガスの一部は上流側触媒体
をバイパスするようにしたので、上流側触媒体を通過す
る排気ガス量が過剰になることはなく、従って上流側触
媒体の異常高温化を防止できる。

また、下流側の触媒体には、二次空気が供給されるので
、酸素不足の問題が生しることはない。

そしてこの二次空気の供給については、上流側触媒体を
バイパスするよう形成された連通路において排気ガスの
流速が速くなることによって生じる負圧を利用している
ので、ポンプ等の加圧装置を使用することのない簡単な
構造により二次空気を下流側触媒体に供給することがで
きる。

Ｃ実施例〕 以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第４図は本発明の一実施例による内燃機関
の排気ガス浄化装置を説明するための図であり、第１図
は膨張管の縦断面図、第２図は第１図の■−■線断面図
、第３図は排気装置の縦断面図、第４図は自動二輪車の
側面図である。

１は本実施例装置を備えた自動二輪車であり、該自動二
輪車１の車体フレーム２はヘッドバイブ２ａに左、右一
対のメインフレーム２ｄの前端を溶接固定し、該メイン
フレーム２ｄの下端にリヤアームブラケット２ｃを溶接
固定し、該リャアームブラケソ）２ｃ同士をクロスパイ
プで溶接接続するとともに、該リヤアームブラケット２
ｃとヘッドパイプ２ａとを左、右一対のダウンチューブ
２ｅで溶接接続した構造のものである。なお、２ｇはシ
ートフレーム、２ｆはシートステーである。

上記車体フレーム２のヘッドバイブ２ａによって下端で
前端３を軸支する前フオーク４が左右に操向自在に軸支
されており、上記リヤアームブラケット２ｃによって後
端で後輪５を軸支するリヤアーム６が上下に揺動自在に
枢支されている。

そして、上記車体フレーム２の中央にはエンジンユニッ
ト７が搭載されている。このエンジンユニット７はクラ
ンクケース７ａの前部上面にシリンダボディ７ｂ、　　
シリンダヘッド７ｃを積層締結してなる水冷式２サイク
ル単気筒型のものである上記シリンダボディ７ｂの後壁
には気化器８が接続され、該気化器８にはエアークリー
ナ９が接続されており、該エアークリーナ９は上記左、
右のメインフレーム２ｄ間に配設されている。このエア
ークリーナ９は上、下ケース９ａ、９ｂ間にエレメント
９ｃを介設してなり、上ケース９ａには大気を取り入れ
るための吸入管１０が接続されている。

上記シリンダボディ７ｂの前壁には排気装置１１の上流
端が接続されている。該排気装置１１は、排気管１１ａ
、膨張管１１ｂ、マフラＩｌｃを順に接続して構成され
ている。

上記膨張管１１ｂは、排気ガスが通る内管１１ｄと、こ
れを所定隙間をあけて囲む外管ｌｉｅと、該膨張管１１
ｂと上記マフラＩＩＣを接続するテーパ管１１ｇとから
構成されており、二重構造をなす上記内管ｌｉｄと外管
１１ｅとの上記隙間が二次空気導入ｉｆ　Ｉ　ｆとなっ
ている。また、上記二次空気導入路１１ｆの前部には二
次空気導入管１２の下流端が接続されており、これの上
流端は上記エアークリーナ９の下ケース９ｂに接続され
ている。またこの二次空気導入管１２の途中には力板１
５ａとストッパ１５ｂとから成る逆流防止用リードバル
ブ１５が介設されている。

そして、上記内管１１ｄの後方内部に上流側触媒体１３
と下流側触媒体１４とが排気ガスの流れ方向に所定間隔
をあけて直列に配設されている。

上記下流側触媒体１４は、円筒状のケーシング１４Ｃ内
に断熱材で形成されたシール材１４ｂを介してモノリス
触媒１４ａを嵌合挿入して構成されている。このモノリ
ス触媒１４ａは白金、ロジュウム、パラジュウム等で形
成された円柱状のものであり、横断面で見ると格子状で
軸方向に延びる７多数の反応穴１４ｅを有している。ま
た上記ケーシング１４．　Ｃにはバーチ−ジョン１４ｄ
が固着されている。該バーチ−ジョン１４ｄの外周面は
上記内管ｌｉｄの内周面に固定されており、これにより
該下流側触媒体１４と内管１１ｄとの隙間を閉塞してい
る。

上記上流側触媒体１３は、円筒状のケーシング１３ｃ内
に断熱材で形成されたシール材１３ｂを介してモノリス
触媒１３ａを嵌合挿入して構成されている。このモノリ
ス触媒１３ａは白金、ロジュウム、パラジュウム等で形
成された円柱状のもので、多数の反応穴１３ｆを有し、
基本的構造は上記モノリス触媒１４ａと同様である。ま
た上記ケーシング１３ｃの軸方向前、後端には円板状の
バーチ−シラン１３ｄ、１３ｄが固着されており、該バ
ーチ−ジョン１３ｄ、１３ｄの外周面は上記内管ｌｉｄ
の内周面に固着されている。このバーチ−ジョン１３ｄ
、１３ｄには排気ガス通過穴１３ｅ、１３ｅが各々３箇
所に等角度ごとに形成されており、これにより上記ケー
シング１３ｃと内管１１．　ｄとの隙間部分が、上記排
気ガス通過穴１３６．１３ｅをそれぞれ入口、出口とす
る連通路１３ｇとなっている。そして上記内管ｌｉｄの
上記連通路１３ｇ部分には該連通路１３ｇと上記二次空
気導入路１１ｆとを連通させる二次空気導入孔１１ｉが
形成されている。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例の排気ガス浄化装置では、排気ガスは排気管１
１ａを通り上記膨張管１１ｂの上記上流側触媒体１３付
近に流入してくると、その大部分は上流側触媒体１３の
モノリス触媒１３ａの反応穴１３ｆ内を通過して該上流
側触媒体１３の後方に流出し、残りの排気ガスは、排気
ガス通過穴１３ｅから連通路１３ｇ内に流入し、排気ガ
ス通過穴１３ｅを通って該上流側触媒体１３の後方に流
出する。

従って大部分の排気ガスは上記反応穴１３ｆを通過する
際にこの上流側触媒体１３との触媒反応により浄化され
る。

また残りの排気ガスは上記連通路１３ｇを通るわけであ
るが、この連通路１３ｇはその流路面積が比較的狭いの
で排気ガスの流速が速くなり、そのためこの連通路１３
ｇ内は負圧になる。その結果上記二次空気導入路１１　
ｆ、導入管１２内も負正になり、リード弁１５ａが開き
エアークリーナ９で浄化された二次空気が上記二次空気
導入孔１１１から上記連ｉ１路１３ｇに流入する。これ
により上記バイパスした未反応の排気ガスは上記二次空
気とともに上記下流側触媒体の反応穴１４ｅを通過する
際に該下流側触媒体１４との触媒反応によって浄化され
、マフラ１１ｃを通って外方に排出される。

このように本実施例では、排気ガスの一部は上流側触媒
体Ｉ３をバイパスするので、該触媒体１３を通過する排
気ガス量が過剰となることはなく、該反応が抑えられ、
上流側触媒体Ｉ３の触媒１３ａが反応熱により異常高温
になるのを防止でき、該触媒１３ａの性能低下が生しる
ことはない。

また、下流側触媒体１４には、連通路１３ｇから導入さ
れた二次空気が充分供給される為、下流側触媒体１４に
おいて酸素不足は生しることはなく、排気ガスが不完全
反応することはない。そしてこの二次空気の供給におい
ては、連通路１３ｇの流路面積を比較的狭く設定するこ
とにより排気ガスの流速を速くし、これによって発生す
る負圧を利用して二次空気を上記連ｌ！ｌ路Ｌ３ｇに吸
引するようにしたので、従来の、二次空気を比較的高圧
の上流側、下流側触媒体間部分に供給する場合のような
ポンプ等が必要になることはなく、構造が簡単である。

また本実施例では、二次空気を上流側触媒体１３の周囲
に導入するようにしたので、この触媒体の冷却効果が得
られる。また膨張管１１ｂを内管ｌｉｄと外管ｌｉｅと
による二重構造とし、その隙間を二次空気導入通路１１
ｆとしたので、二次空気により排気管１１を冷却できる
効果もある。

さらにまた、二次空気をエンジンのエアクリーナを介し
て導入するようにしたので、排気ガス浄化用に特別のフ
ィルタを設ける必要はない。

なお、上記実施例では２サイクルエンジン用排気ガス浄
化装置を説明したが、本発明は勿論４サイクルエンジン
用にも通用できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る内燃機関の排気ガス浄化装置
によれば、上流側触媒体、及び下流側触媒体を設けると
ともに、上流側触媒体をバイパスして連通路を設け、咳
連通路若しくはその近傍に二次空気導入孔を設けたので
、上流側触媒体の異常高温化を防止できるとともに、排
気ガスの流れにより連通路内に発生する負圧を利用する
ことにより、二次空気を導入でき、ポンプ等の必要のな
い簡単な構造で下流側触媒体の酸素不足を回避できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例による内燃機関
の排気ガス浄化装置を説明するための図であり、第１図
は膨張管の縦断面図、第２図は第１図の■−■線断面図
、第３図は排気装置全体の縦断面図、第４図は自動二輪
車の左側面図である。 図において、７はエンジンユニット、１１は膨張管（排
気流路）、１３は上流側触媒体、１４は下流側触媒体、
１３ｇは連通路、ｌｌｉは二次空気導入孔である。 特許出願人　　　ヤマハ発動機株式会社代理人　　　　
　弁理士　　下車　努 第２ 図 ｊＣ ３ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関の排気流路に上流側触媒体と下流側触媒
   体とを一定間隔をおいて直列に配設し、上記上流側触媒
   体をバイパスして上記排気流路の上記上流側触媒体より
   上流側と下流側とを連通させる連通路を設けるとともに
   、下流側触媒体に二次空気を供給するようにした内燃機
   関の排気ガス浄化装置において、上記連通路若しくはそ
   の近傍に二次空気導入孔を設けたことを特徴とする内燃
   機関の排気ガス浄化装置。