JPH09329018A - エンジンの消音器 - Google Patents

エンジンの消音器

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JPH09329018A
JPH09329018A JP8150861A JP15086196A JPH09329018A JP H09329018 A JPH09329018 A JP H09329018A JP 8150861 A JP8150861 A JP 8150861A JP 15086196 A JP15086196 A JP 15086196A JP H09329018 A JPH09329018 A JP H09329018A
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JP
Japan
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tail pipe
silencer
exhaust gas
catalyst
exhaust
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Application number
JP8150861A
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English (en)
Inventor
Katsutoshi Asai
勝敏 浅井
Kokichi Kawachi
弘吉 河内
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 テール管路による排気脈動生成作用を、テー
ル管路を含むエンジンスペースを増大することなく上昇
せしめて排気ガス浄化効率を向上するとともに、2次空
気を導入しての燃焼による触媒近傍部材の温度上昇を抑
制して耐久性を向上せしめた排気ガス浄化装置付き消音
器を提供する。 【解決手段】 排気脈動を利用して排気系に2次空気を
導入し、排気ガスを浄化するエンジンの消音器であっ
て、上記消音器のテール管路の少なくとも一部を消音器
本体の外周に、少なくとも1回以上巻装し、あるいは、
本体内に形成された少なくとも2つの膨張室間に、外筒
に担持された触媒を設置して排気ガスを浄化するエンジ
ンの消音器であって、上記消音器のテール管路の少なく
とも一部を、上記本体の内壁と上記触媒担持用の外筒と
の間に少なくとも1回以上巻装する等により、テール管
路の長さを長く保持して、その設置スペースを少なくす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は排気脈動を利用して
排気系に2次空気を導入し、排気ガスを浄化するように
したエンジンの排気ガス浄化装置付き消音器に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】エンジン、特に小型汎
用エンジンにおいては、排気ガス消音器内に収納された
排気ガス浄化用触媒への2次空気を、排気ガスの脈動を
利用して導入するようにした排気ガス浄化装置付き消音
器が使用されつつある。
【0003】図11には、かかる汎用エンジンに用いら
れる排気ガス浄化装置付き消音器の従来の1例が示され
ている。図11において、9はエンジン(図示せず)に
接続される排気管、10は同排気管9内に接続される2
次空気導入通路、11は同2次空気導入通路10を開閉
するリード弁、2は消音器の本体、8はテール管路であ
る。
【0004】上記消音器の本体2内は隔壁5によって第
1膨張室3と第2膨張室4とに区画され、双方の膨張室
間には触媒6が設置されている。
【0005】上記排気ガス消音器において、エンジンの
排気弁(図示せず)が開き排気ガスが排気管9内に吹き
出されると、排気管9内の圧力は急激に上昇して圧力波
を生じ、テール管路8の出口に向かって音速で進行し、
テール管路8端において負圧波となって排気弁の方へと
返ってくる。この負圧波は、図12に示されるように、
テール管路8が長い程大きくなる。
【0006】従って、上記のように、排気管9系に2次
空気導入通路10を設け、その途中にリード弁11を設
けると、上記負圧波によりリード弁11が開いて、2次
空気が2次空気導入通路10を経て排気管9内に導入さ
れる。この2次空気量とテール管路8長との関係を図1
3に示す。図13に明らかなように、2次空気量はテー
ル管路8が長い程多くなる。
【0007】しかしながら、汎用エンジンの利用分野
は、産業用、農業用、園芸用等多岐にわたり、種々の作
業機に搭載されるため、エンジンのコンパクト化の要望
は極めて強い。従って、図11に示される消音器のよう
な排気ガス浄化のための2次空気導入手段としてのテー
ル管路8を直管状にし、これを単純に延長することは、
上記エンジンのコンパクト化をなすためには、大きな障
害要因となる。また、図11に示されるような消音器に
あっては、2次空気導入による触媒部での浄化反応によ
り触媒6が過熱し易く、このため、触媒近傍の構成部材
が熱害により、その耐久性が低下するという問題点も抱
えている。
【0008】本発明の目的は、テール管路による排気脈
動生成作用を、テール管路を含むエンジンスペースを増
大することなく上昇せしめて排気ガス浄化効率を向上す
るとともに、2次空気を導入しての燃焼による触媒近傍
部材の温度上昇を抑制して耐久性を向上せしめた排気ガ
ス浄化装置付き消音器を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するもので、その要旨とする第1の手段は、排気脈動
を利用して排気系に2次空気を導入し、排気ガスを浄化
する消音器であって、上記消音器のテール管路の少なく
とも一部を消音器の本体の外周に、少なくとも1回以上
巻装してなることを特徴とするエンジンの消音器にあ
る。
【0010】上記手段によれば、排気弁が開き排気ガス
が消音器を含む排気系内に吹出されると、排気系内の圧
力は急激に上昇して圧力波を生じ、本体の外周に巻装さ
れたテール管路の出口に向かって音速で進行し、テール
管路端において負圧波となり排気弁の方へと返ってく
る。この負圧波が発生すると、2次空気導入通路に設け
られたリード弁が開いて2次空気が排気系内に流入し、
排気ガスとともに触媒に導かれ、同触媒部で浄化反応が
なされる。浄化された排気ガスはテール管路より大気に
排出される。
【0011】従って、上記手段においては、テール管路
を消音器の本体の外周に巻装しているので、テール管路
設置のための大きなスペースを要することなくテール管
路8の管長を長く採ることができ、大きな負圧波を生起
せしめることができる。
【0012】また本発明の第2の手段は、排気脈動を利
用して排気系に2次空気を導入すると共に、本体内に形
成された少なくとも2つの膨張室間に、外筒に担持され
た触媒を設置して排気ガスを浄化する消音器であって、
上記消音器のテール管路の少なくとも一部を、上記本体
の内壁と上記触媒担持用の外筒との間に少なくとも1回
以上巻装してなることを特徴とするエンジンの消音器に
ある。
【0013】上記手段によれば、排気ガスは上流側の膨
張室にて膨張、減圧せしめられた後、触媒を通って浄化
されて下流側の膨張室に入る。さらに排気ガスは、この
膨張室において膨張、減圧せしめられた後、本体の内壁
と触媒担持用の外筒との間に設けられたテール管路を旋
回しつつ流過し、大気に排出される。
【0014】従って、かかる第2の手段においては、触
媒担持用の外筒の外側にテール管路を形成したので、上
記第1の手段よりもテール管路のスペースがさらに縮小
される。また、温度が低下したテール管路内の排気ガス
が外筒の外壁面に沿って流れるので、外筒及びこれの周
辺部材の温度上昇が抑制され、耐久性が向上する。
【0015】また、上記第2の手段において、消音器本
体内に設けられたテール管路の管壁を上記2つの膨張室
の仕切り壁として兼用するのも好適な具体的手段であ
る。
【0016】また本発明の第3の手段は、排気脈動を利
用して排気系に2次空気を導入すると共に、本体内に形
成された少なくとも2つの膨張室間に、外筒に担持され
た触媒を設置して排気ガスを浄化する消音器であって、
上記消音器のテール管路の少なくとも一部を、上記本体
内に上記触媒の内部を貫通して配設してなることを特徴
とするエンジンの消音器にある。
【0017】上記手段によれば、触媒を通流して浄化さ
れた排気ガスは膨張室で膨張、減圧された後、テール管
路に入り、触媒の内部を貫通するテール管路内を通流し
大気に放出される。
【0018】従って、上記手段においては、熱源体であ
る触媒が、テール管路を流れる温度が低下した排気ガス
により冷却されるので、外筒及びその周辺の構成部材の
温度上昇が抑制される。
【0019】また、本発明の第4の手段は、上記第3の
手段において、上記テール管路の上記触媒の内部を貫通
する部位の上流側の一部を、消音器の外部に露出せしめ
て配設してなることにある。
【0020】上記手段によれば、テール管路8を外気中
に露出させてから触媒の内側を貫通しているので、上記
第1〜第3の手段よりもさらに低温の排気ガスを触媒の
内側に導くことができるので、触媒担持部材の温度上昇
をさらに抑制することができ、上記部材のさらなる耐久
性の増大が得られる。
【0021】さらに本発明の第5の手段は、上記第4の
手段において、上記テール管路の、消音器の外部に露出
している部分の少なくとも一部に冷却フィンを設けてな
ることにある。この場合は、外気への露出部に冷却フィ
ンを設けているので、上記第4の手段よりも、触媒の内
側を通る排気ガスの温度はさらに低くなり、触媒担持部
材の温度上昇が大幅に抑制される。
【0022】
【発明の実施の形態】以下図1〜図10を参照して本発
明の実施形態につき詳細に説明する。図1には本発明の
実施の第1形態に係る排気ガス浄化装置付きのエンジン
の消音器の縦断面図が示されている。
【0023】図1において、1は消音器、9はエンジン
(図示せず)の排気弁に接続される排気管、10は同排
気管9の途中に接続される2次空気導入用の2次空気導
入通路、11は同通路10を開閉するリード弁である。
【0024】2は上記排気管9を介してエンジンに取付
けられた上記消音器1の本体であり、同本体2内は隔壁
5によって、上記排気管9に接続される第1膨張室3と
後述するテール管路8に接続される第2膨張室4とに区
画されている。6は上記第3,第4膨張室3,4の間に
設けられた触媒であり、同触媒6は上記隔壁5に固着さ
れた外筒7の内周に保持されている。
【0025】上記本体2の後部21、即ち上記第2膨張
室4が形成される部分は、上記第1膨張室3が形成され
る前部22よりも径小に形成されている。そして、この
本体後部21の外周には、テール管路8が巻装され、同
テール管路8の外郭径は上記本体前部22の外径内に収
まるようにコンパクト化されている。上記テール管路8
の入口81は第2膨張室4に開口され、出口は大気に開
口されている。
【0026】上記のように構成された消音器1を備えた
汎用エンジンの運転時において、エンジンの排気弁(図
示せず)が開くと、排気ガスは排気管9内に吹き出さ
れ、排気管9内の圧力は急激に上昇して圧力波を生じ、
テール管路8の出口に向かって音速で進行してテール管
路8端において負圧波となり、上記排気弁の方へと返っ
てくる。
【0027】上記負圧波が発生すると、2次空気導入通
路10に設けられているリード弁11が開き、2次空気
が排気管9内に導入され、排気ガスとともに第1膨張室
3より触媒6に流入する。そして、同触媒6にて排気ガ
スの浄化反応がなされ、浄化された排気ガスは第2膨張
室4で膨張、消音された後、テール管路入口81からテ
ール管路8に入り、同テール管路8を経て大気に排出さ
れる。
【0028】上記のように、この実施形態においては、
テール管路8を本体後部21の外周に巻装しているの
で、テール管路8の設置に大きなスペースを要すること
なくテール管路8の管長を長く採ることができ、大きな
負圧波を生起せしめることができる。
【0029】図2〜図5には本発明の実施の第2形態が
示され、図2は消音器1の縦断面図,図3,図4,図5
は、夫々図2のA−A断面図、B−B断面図、C−C断
面図である。この実施形態においては、触媒6を保持す
る外筒7の外周と本体2の内壁との間を側壁5a,5
b,5cによって複数個の空間に仕切り、各空間をテー
ル管路8としている。
【0030】即ち、5aは上記第2膨張室4側の側壁で
あり、同側壁5aには、図3に示されるように、その一
部に排気ガス通流用の多数の小孔12aが穿設されてい
る。また、5cは中間の側壁であり、同側壁5cには、
上記側壁5aに対して円周方向にずれた位置に排気ガス
通流用の多数の小孔12bが穿設されている。31は上
記側壁5aと側壁5cとの間の空間84内に、円周方向
位置において、側壁5aの小孔12a群と側壁5cの小
孔12b群との間に設けられた仕切板である。
【0031】さらに、5bは上記第1膨張室3側の側壁
であり、同側壁5bと上記中間部の側壁5cとの間の空
間82はテール管路8の出口部となっており、図5に示
されるように、出口83へ向けて渦巻状に形成され、排
気ガスが滑らかに大気中に放出されるようにしている。
【0032】従って、この実施形態においては、テール
管路8を構成する空間82,84及び側壁5a,5b,
5cが、第1,第2膨張室3,4の仕切り壁の機能も備
えることとなる。
【0033】この実施形態において、排気ガスは第1膨
張室3にて膨張、減圧せしめられた後、触媒6を通って
浄化されて第2膨張室4に入る。さらに排気ガスは、第
2膨張室4にて膨張、減圧せしめられた後、小孔12a
を通って空間84に入り、ここを図4Z矢のように旋回
して小孔12bから空間82に入る。渦巻状の空間82
内の排気ガスは、図5のY矢のように、同空間82内を
旋回した後、出口83から大気に放出される。
【0034】この実施形態においては、触媒6支持用の
外筒7の外側にテール管路8を形成したので、上記第1
形態よりもさらにテール管路8のスペースが縮小され、
コンパクト化される。また、温度が低下したテール管路
8内の排気ガスが外筒7の外壁面に沿って流れるので、
外筒7及びこれの周辺部材の温度上昇が抑制され、耐久
性が向上する。
【0035】尚、この実施形態において、図4に示され
るような空間84を複数個、本体2の長手方向に並設
し、小孔12b群及び仕切板31を、排気ガスが次の段
の空間に吹き抜けないように、円周方向に互い違いに配
置することもできる。
【0036】図6には本発明の実施の第3形態に係る消
音器1の縦断面図が示されている。この実施形態におい
ては、第1膨張室3と第2膨張室4との間に設置された
触媒6を中空形状とし、この孔部61内にテール管路8
を貫通せしめている。
【0037】即ち、図6において、上記テール管路8
は、上記第2膨張室4にその入口85が開口され、第1
膨張室3内で屈曲、変向された後、触媒6の孔部61を
貫通し、第2膨張室4内を経て大気に開口されている。
【0038】図6において、触媒6を通流して浄化され
た排気ガスは第2膨張室4で膨張、減圧された後、入口
85からテール管路8に入り、触媒6の孔部61を貫通
するテール管路8内を通流して触媒6及び外筒7等を冷
却し、出口83から大気に放出される。
【0039】この実施形態においては、熱源体である触
媒6が、テール管路8を流れる温度が低下した排気ガス
により冷却されるので、外筒7及びその周辺の構成部材
の温度上昇が抑制される。
【0040】図7〜図8には本発明の実施の第4形態に
係る消音器1が示されている。図7は縦断面図、図8は
図7のA−A断面図である。この実施形態においては、
テール管路8を、第2膨張室4及び第1膨張室3を貫通
させてから、本体2の外部に突出させ、この突出部8a
にて屈曲、変向させている。
【0041】そして、上記テール管路8は、上記突出部
8aから、再び第1膨張室3、触媒6の孔部61、第2
膨張室4をこの順に貫通して、大気に開口されている。
85は第2膨張室に開口されるテール管路8の排気ガス
の入口、83は大気中への排気ガスの出口である。この
実施形態においては、テール管路8を突出部8aにて外
気中に露出させてから、触媒6の内側を貫通しているの
で、第1〜第3実施形態よりもさらに低温の排気ガスを
触媒6の内側に導くことができる。
【0042】図9〜図10には本発明の実施の第5形態
が示されている。図9は消音器の縦断面図、図10は図
9のA−A断面図である。この実施形態においては、図
7〜図8に示される第4形態におけるテール管路8の突
出部8aの外周に冷却フィン13を形成しており、その
他の構成は上記第4形態と同様である。この場合は、外
気への突出部8aに冷却フィン13を設けているので、
上記第4形態よりも、触媒6の内側を通る排気ガスの温
度はさらに低くなる。
【0043】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
請求項1の発明によれば、テール管路を消音器の本体の
外周に巻装しているので、大きなテール管路用のスペー
スを要することなくテール管路の管長を長く採ることが
でき、大きな負圧波を生起せしめることができる。これ
によって、2次空気量が増大し、排気ガス浄化効率が向
上する。
【0044】また、請求項2〜3の発明によれば、触媒
担持用外筒の外側と本体の内壁との間のスペースにテー
ル管路を形成したので、テール管路の設置スペースがさ
らに縮小され、コンパクト性が向上する。また、温度が
低下したテール管路内の排気ガスが外筒の外壁面に沿っ
て流れるので、外筒及びこれの周辺部材の温度上昇が抑
制され、耐久性が向上する。
【0045】また請求項4〜5の発明によれば、熱源体
である触媒が、テール管路を流れる温度が低下した排気
ガスにより冷却されるので、外筒及びその周辺の構成部
材の温度上昇の抑制効果がさらに顕著となる。
【0046】さらに請求項6の発明のように構成すれ
ば、テール管路の外気への露出部に冷却フィンを設けて
いるので、上記第4の手段よりも、触媒の内側を通る排
気ガスの温度はさらに低くなり、触媒担持部材の温度上
昇の抑制効果が上記の場合よりもさらに大きくなり、触
媒担持関連部材の耐久性のさらなる向上が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1形態に係るエンジンの消音
器の縦断面図。
【図2】本発明の実施の第2形態を示す図1応当図。
【図3】図2のA−A線断面図。
【図4】図2のB−B線断面図。
【図5】図2のC−C線断面図。
【図6】本発明の実施の第3形態を示す図1応当図。
【図7】本発明の実施の第4形態を示す図1応当図。
【図8】図7のA−A線断面図。
【図9】本発明の実施の第5形態を示す図1応当図。
【図10】図9のA−A線断面図。
【図11】従来のエンジン消音器の1例を示す図1応当
図。
【図12】消音器の2次空気導入用リード弁部の圧力線
図。
【図13】テール管路長さと2次空気量の関係を示す線
図。
【符号の説明】
1 消音器 2 本体 3 第1膨張室 4 第2膨張室 5a,5b,5c 側壁 6 触媒 7 外筒 8 テール管路 8a 突出部 9 排気管 10 2次空気導入通路 11 リード弁 12a,12b 小孔 13 冷却フィン 31 仕切板

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排気脈動を利用して排気系に2次空気を
    導入し、排気ガスを浄化するエンジンの消音器であっ
    て、上記消音器のテール管路の少なくとも一部を消音器
    本体の外周に、少なくとも1回以上巻装してなることを
    特徴とするエンジンの消音器。
  2. 【請求項2】 排気脈動を利用して排気系に2次空気を
    導入すると共に、本体内に形成された少なくとも2つの
    膨張室間に、外筒に担持された触媒を設置して排気ガス
    を浄化するエンジンの消音器であって、上記消音器のテ
    ール管路の少なくとも一部を、上記本体の内壁と上記触
    媒担持用の外筒との間に少なくとも1回以上巻装してな
    ることを特徴とするエンジンの消音器。
  3. 【請求項3】 上記テール管路の管壁を、上記膨張室の
    仕切り壁として兼用してなる請求項2に記載のエンジン
    の消音器。
  4. 【請求項4】 排気脈動を利用して排気系に2次空気を
    導入すると共に、本体内に形成された少なくとも2つの
    膨張室間に、外筒に担持された触媒を設置して排気ガス
    を浄化するエンジンの消音器であって、上記消音器のテ
    ール管路の少なくとも一部を、上記本体内に上記触媒の
    内部を貫通して配設してなることを特徴とするエンジン
    の消音器。
  5. 【請求項5】 上記テール管路の上記触媒の内部を貫通
    する部位の上流側の一部を、消音器の外部に露出せしめ
    て配設してなる請求項4に記載のエンジンの消音器。
  6. 【請求項6】 上記テール管路の、消音器の外部に露出
    している部分の少なくとも一部に冷却フィンを設けてな
    る請求項5に記載のエンジンの消音器。
JP8150861A 1996-06-12 1996-06-12 エンジンの消音器 Withdrawn JPH09329018A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006224063A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 Honda Motor Co Ltd メタル触媒

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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