JPH0752328Y2 - 排気浄化用触媒体 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はエンジンの排気を浄化するために排気管内に設
けられる触媒体に関し、特に主触媒体に直列にその上流
側に設けられ主触媒体を補助する触媒体に関する。

従来技術 エンジン（内燃機関）においては、排気を触媒物質の作
用によって浄化するために、排気管途中に触媒コンバー
タを設けることが行われているが、例えば特開平1-2499
15号公報には、排気管の上流部分にセラミックファイバ
ーを織ったセラミッククロスに貴金属触媒を担持させた
クロス触媒体を設け、下流部分に排気流に対して正方形
状の多数の排気流通孔を有するモノリス型のセラミック
系から成るセラミック触媒体を設けた触媒装置が示され
ている。前記上流部分のクロス触媒体は、下流部分のセ
ラミック触媒体の排気浄化効率が向上するように、排気
温度を上昇させる機能を果たしている。なお実開平2-24
025号公報にも同様にクロス触媒体が開示されている。

このようなクロス触媒体は、一般に、第１図および第２
図に示すように構成されている。すなわちクロス触媒体
01は、多数の穴02を明けたパンチングプレート03から成
る円筒体の外周に、触媒物質を担持させた布体（クロ
ス）04を螺旋状に巻き付けて構成されており、このクロ
ス触媒体01を排気管05の膨出部05aにパンチングプレー
ト03の内径が排気管05の内径と同径をなすようにして取
付けてある。

解決しようとする課題 しかし、上記クロス触媒体は排気管に取付ける場合に多
くの部品と工数を必要とし、さらにクロスをパンチング
プレートに巻き付ける作業は手作業によらなければなら
ないので精度を上げることが困難である。また、パンチ
ングプレートは多数の穴を有しているので通過する排気
に乱れが生じ易く、しかもこのクロス触媒体は後方の主
触媒体を補助するために、排気管上流部の、排気流の乱
れがエンジン出力に大きく影響する部分に設けられるの
で、出力特性の変化を招き易い。

課題を解決するための手段および作用 本考案はこのように事情に鑑みてなされたものであり、
本考案においては、エンジン排気管内において主触媒体
の上流側に設けられる触媒体を、前記排気管の内壁面と
ほぼ同一面をなす内壁面を有するように成形された管状
のセラミック担体の前記内壁面上に触媒を担持させて構
成する。

本考案による触媒体は、従来のクロス触媒体に比して、
部品点数が少なくかつ製作に際して手作業を要する部分
が少ないので、コストが低下する。また担体はセラミッ
クを成形することにより良好な精度で形成され、内壁面
が排気管内壁面とほぼ同一面をなす滑かな面をなすの
で、排気流の乱れによるエンジン出力特性への影響を招
くことなく、主触媒体を補助する機能を効率的に果すこ
とができる。

実施例 第３図は本考案による触媒体を備えたエンジン排気管を
有する自動二輪車の要部側面図、第４図は同要部平面図
である。１はヘッドパイプ、２は該ヘッドーパイプ１か
ら斜下向きに後方へ延びるメインフレームである。メイ
ンフレーム２の後端部からリヤフォーク３が上下に傾動
自在に後方へ延び、該リヤフォーク３の後端に後輪４が
軸支されている。メインフレーム２の中間部から後方へ
延出するシートレール５上にシート６が取付けられ、そ
の前方に燃料タンク７が搭載されている。

メインフレーム２の前部から垂下するステー部材８とメ
インフレーム２の後部下端との間にエンジン９が取付け
られている。エンジン９は２サイクルエンジンで、クラ
ンク室に通ずる吸気口10に吸気管11、気化器12を経て、
潤滑油を添加した混合気が供給される。吸気管11の上流
側はエアクリーナ13に接続されている。14はエンジン９
のシリンダ15に設けられた排気口で、排気管16の前端が
この排気口14に接続されている。排気管16は排気口14か
ら前方へ下向きに延出した後、後方へ弯曲してエンジン
９の下側を通過し、後部において後輪４の右側へ出てマ
フラ17に接続している。

排気管16はエンジン９の下側後部において拡径し膨張室
18を形成している。そして膨張室18の縮径した後端18a
から尾管19が室内に入り込み軸心部に沿って前方へ延び
ており、その前端に主触媒コンバータ20が設けられてい
る。第５図は主触媒コンバータ20および尾管19の縦断面
図、第６図は主触媒コンバータ20部分における排気管16
の横断面図である。この主触媒コンバータ20は主触媒体
21を備えている。主触媒体21の担体は、軸方向に多数の
蜂の巣状の通路を形成したフエライト系ステンレス鋼製
のハニカム状多チャンネル部材により構成されており、
この担体の表面に白金、ロジウム、レアアースメタル、
セシウム等の貴金属触媒を担持させてある。主触媒体21
の外周に２つ割りにした外管22が被嵌され、主触媒体21
の外面に耐熱弾性体23を介して支持されている。耐熱弾
性体23は波形の細いステンレス鋼線材を網目状に固めた
所謂SUSコルゲートメッシュから成り、良好な耐熱性と
弾性とを有している。

主触媒コンバータ20を包囲する膨張室18の管壁も互いに
衝合する上下２つの管壁部分から成り、各管壁部分の内
壁面にそれぞれ沿わせて半円筒状の添え板24が取付けら
れている。そしてこの添え板24と膨張室18の管壁との間
に前記耐熱弾性体23と同様な耐熱弾性体25が介挿されて
いる。下側の添え板24の内面に径方向内方へ突出するス
テー部片26が溶着されており、該ステー部片26の内端に
前記主触媒コンバータ20の外管22が溶着されている。従
って主触媒体21は耐熱弾性体23、外管22、ステー部片2
6、添え板24、耐熱弾性体25を介して膨張室18の管壁に
弾性的に支持され、排気管16の振動が主触媒体21に伝わ
るのを防止されている。

本実施例においては尾管19は主触媒コンバータ21から膨
張室18の後端18aまで連続した一体をなしているが、第
７図に示すようにこの尾管19を前部尾管19aと後部尾管1
9bとに分割し、後部尾管19bを前部尾管19aに摺動可能に
軽圧入して、両者の熱膨張、収縮運動を自由にし熱応力
の発生を防止するようにしてもよい。第８図は両部分19
a、19bの摺動部Ａの構造をさらに詳細に示した図面で、
同図に示すように前部尾管19aと後部尾管19bとの間にガ
スケット40が介挿されており、該ガスケット40が後部尾
間19bに設けられたＬ字状部材41によって位置決めされ
ている。

主触媒コンバータ20の上流側、排気管16前部の前記弯曲
した部分の近傍に本考案による副触媒コンバータ27が設
けられている。この副触媒コンバータ27は主触媒コンバ
ータ20を補助するために設けられ、例えば排気温度を上
昇させて主触媒コンバータ20の排気浄化効率を高める機
能を果たす。第９図は副触媒コンバータ27の縦断面図、
第10図はその横断面図である。副触媒コンバータ27は排
気管16の膨出部16aに嵌装された副触媒体28から成り、
副触媒体28はセラミックの成形体から成るセラミック担
体29を有している。セラミック担体29は半円筒状の２つ
の担体部分に分割されてており、各担体部分を膨出部16
a内に全体として円筒状をなすよう互いに向い合わせに
配置してある。そして両担体部分の互いに対向する端縁
間にSUSコルゲートメッシュから成る緩衝材30が挟着さ
れている。セラミック担体29の内壁面には、Al₂O₃をコ
ーティング（ウォシュコート）した後白金、ロジウム、
パラジウム等の貴金属触媒を担持させることにより、触
媒層31が形成されている。

触媒層31の内径ｄ（セラミック担体29の内径に実質的に
等しい）は膨出部16aの前後の排気管部分の内径ｄにほ
ぼ等しく、触媒層31の内壁面は前後の排気管部分の内壁
面とほぼ同一面をなしている。従ってここを通過する排
気流に乱れが生じてエンジン出力に影響することはな
く、かつ排気は前記主触媒体21による排気浄化作用の予
備過程として触媒槽31と反応し昇温する。セラミック担
体29は型によって成形されるので、その内壁面を排気管
16の内壁面とほぼ同一面をなす平滑な面に精度よく形成
することができる。またこのようにして作られた副触媒
体28は部品点数が少なく、かつ製作にほとんど手作業を
要しないので、従来のクロス触媒体に比してはるかに安
価である。なお第９図の排気管16は直管状をなしている
が、第３図に示すように排気管16の弯曲部に副触媒コン
バータ27を設ける場合にはセラミック担体29を排気管16
の弯曲に合致した形状に成形すればよい。セラミック担
体29は前記のように型によって成形されるので、排気管
16の弯曲に合致した形状に極めて容易にかつ精度よく成
形することができる。

本実施例においては、第３図に示すように、副触媒コン
バータ27の直前位置に２次空気導入口32が設けられてお
り、該２次空気導入口32は２次空気供給管33を介してエ
アクリーナ13のクリーンサイドに連通している。そして
２次空気供給管33にリード弁34が設けられており、該リ
ード弁34が排気管16内の負圧によって開くことによりエ
アクリーナ13から２次空気が排気管16内の排気中に導入
されて、触媒コンバータ20,27による排気浄化効果をさ
らに高める。

考案の効果 本考案による排気管内において主触媒体の上流側に設け
られる触媒体は、前記排気管の内壁面とほぼ同一面をな
す内壁面を有するように成形された管状のセラミック担
体の前記内壁面上に触媒を担持させて構成されているの
で、従来のクロス触媒体に比して部品点数が少ないとと
もに製作に際して手作業を要する部分も少なく、従って
コストが低下する。また担体を良好な精度で形成するこ
とができ、触媒体を通過する排気流に乱れを生じてエン
ジン出力特性に影響を及ぼすこともない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のクロス触媒体の縦断面図、第２図はその
横断面図、第３図は本考案による触媒体を備えたエンジ
ン排気管を有する自動二輪車の要部側面図、第４図は同
要部平面図、第５図は主触媒コンバータおよび尾管の縦
断面図、第６図は第３図のVI-VI線に沿う断面図、第７
図は尾管の他の実施例を示す第５図と同様な縦断面図、
第８図はその一部の詳細図、第９図は本考案による副触
媒コンバータの縦断面図、第10図はその横断面図であ
る。 １……ヘッドーパイプ、２……メインフレーム、３……
リヤフォーク、４……後輪、５……シートレール、６…
…シート、７……燃料タンク、８……ステー部材、９…
…エンジン、10……吸気口、11……吸気管、12……気化
器、13……エアクリーナ、14……排気口、15……シリン
ダ、16……排気管、17……マフラ、18……膨張室、19…
…尾管、20……主触媒コンバータ、21……主触媒体、22
……外管、23……耐熱弾性体、24……添え板、25……耐
熱弾性体、26……ステー部片、27……副触媒コンバー
タ、28……副触媒体、29……セラミック担体、30……緩
衝材、31……触媒層、32……２次空気導入口、33……２
次空気供給管、34……リード弁、40……ガスケット、41
……Ｌ字状部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン排気管内において主触媒体の上流
   側に設けられる触媒体で、前記排気管の内壁面とほぼ同
   一面をなす内壁面を有するように成形された管状のセラ
   ミック担体の前記内壁面上に触媒を担持させたことを特
   徴とする排気浄化用触媒体。