JPH10159549A - 排気装置の触媒装置 - Google Patents

排気装置の触媒装置

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JPH10159549A
JPH10159549A JP31740896A JP31740896A JPH10159549A JP H10159549 A JPH10159549 A JP H10159549A JP 31740896 A JP31740896 A JP 31740896A JP 31740896 A JP31740896 A JP 31740896A JP H10159549 A JPH10159549 A JP H10159549A
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exhaust
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joint pipe
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Ichiro Tanaka
一郎 田中
Yoshiharu Matsuda
▲吉▼晴 松田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動二輪車用エンジンの排気装置の触媒装置
において、出力低下を招くことなく、浄化性能を高く維
持することである。 【解決手段】 エンジン1の各排気口から延びる複数の
排気管2を、集合管3及びジョイント管5を介して排気
マフラー6に集合する排気装置において、ジョイント管
5には、該ジョイント管5内を複数の排気通路に分割す
る板状セパレータ10を設け、該板状セパレータ10に
触媒材を担持している。これにより、触媒保持用の新た
な部材を配置することなく触媒を設置することができ
る。また、セパレータ10よりも下流側にメイン触媒部
8を設け、前記ジョイント管5内の触媒部兼セパレータ
10を、予加熱用触媒部とする。これにより、触媒兼セ
パレータ10で一部浄化すると共に温度上昇させてメイ
ン触媒部8に排気を送り、メイン触媒部8での浄化性能
を高める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は排気装置の触媒装
置に関し、特に、複数の排気管を集合し、ジョイント管
を介して1つの排気マフラーに接続してなる排気装置に
適した触媒装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図9は自動二輪車用4気筒エンジンの排
気装置を示しており、エンジン1の各排気口に接続され
た4本の排気管2を集合管3に集合し、該集合管3には
ジョイント管5を介して排気マフラー6が接続してい
る。ジョイント管5内には、低速走行時の排気性能を確
保するために、4つの排気管2からの排気が1カ所で一
度に合流するのを避けるように、板状セパレータ7が配
置されており、該セパレータ7によりジョイント管内排
気通路を上下に2分割している。先行技術として特開平
7−208146号がある。
【0003】二輪車の場合、細い各排気管2内にそれぞ
れ触媒部を配置することはスペース的に困難であり、ま
た、ジョイント管5内及び集合管3についても、全体の
流通断面積は広くなっているが、排気通路が分割されて
実質の空きスペースは狭く、新たにメタルハニカム形等
の触媒部を設置することは困難である。
【0004】これらのことから、スペース的に最も理想
的で、排気の流通量を十分に確保して、出力性能の低下
を抑えることができる触媒部設置箇所としては、流通断
面積の大きな排気マフラー6内の入口近傍部分が適して
おり、従来より該箇所が触媒部8の設置箇所として多く
利用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、排気マフラー
室はエンジン1の燃焼室から遠く離れており、触媒部8
に至るまでに排気温度は低下し、触媒の活性化に十分な
温度が得られず、十分な浄化性能が得られないことがあ
る。特に、低負荷運転時には、燃焼室から排出される際
の排気温度自体が低いため、触媒による浄化機能が一層
低下する。
【0006】また、触媒部をより上流側に設置しようと
しても、上述のようにスペース的な制限が大きく、新た
な触媒部の設置は困難である。
【0007】本願発明の目的は、既存のジョイント管内
配置部材であるセパーレータを触媒に兼用することによ
り、触媒担持用の部材を新たに設けることなく、かつ、
出力低下を来すことなく、触媒性能を向上させようとす
るものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本願請求項1記載の発明は、エンジンの各排気口か
ら延びる複数の排気管を、集合管及びジョイント管を介
して排気マフラーに集合する排気装置において、ジョイ
ント管には、該ジョイント管内を複数の排気通路に分割
する板状セパレータを設け、該板状パレータに触媒材を
担持していることを特徴とする排気装置の触媒装置であ
る。
【0009】請求項2記載の発明は、請求項1記載の排
気装置の触媒装置において、板状セパレータよりも下流
側にメイン触媒部を設け、前記ジョイント管内の触媒兼
セパレータを、予加熱用触媒部としていることを特徴と
している。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は本願発明が適用される自動
二輪車用4気筒エンジの排気装置であり、前記図9と同
様に、エンジン1の各排気口に接続された4本の排気管
2と、これら4本の排気管2を集合する集合管3と、該
集合管3の後端部に接続されたジョイント管5と、該ジ
ョイント管5の後端部に接続された排気マフラー6とを
備えている。排気マフラー6内には、白金及びロジウム
等を塗布したプレートを渦巻状に形成してなるメタルハ
ニカム形式のメイン触媒部8が嵌着されている。
【0011】ジョイント管5は、上流側の曲管11と、
下流側の直管12とから構成されており、曲管11はカ
ウリング13により外部から見えないように覆われてお
り、直管12はカウリング13からはみ出し、外部から
見える状態となっており、両管11,12は、曲管11
の後端部に形成された小径部を直管12の前端部にいん
ろう嵌合し、溶接により結合している。
【0012】図1のIV−IV断面を示す図4において、ジ
ョイント管5の曲管11は上下2つ割り構造となってお
り、上下の曲管11部分の内周面には、それぞれグラス
ウール等の緩衝材15が張り付けられると共に、その内
側に上下2つ割り構造のパンチングメタル製内筒16が
設けられている。上側の曲管11部分及び内筒16部分
と、下側の曲管11部分及び内筒16部分の間に、板状
セパレータ10の前半部が配置され、サンドイッチ状に
挟持されており、板状セパレータ10により、曲管11
内の排気通路は上下の半円形通路部分に2分割されてい
る。なお、上下接合部Pは外側から溶接されている。
【0013】セパレータ10はたとえばステンレス鋼で
できており、その表裏両面にアルミナを焼成して担体層
を形成し、該担体層の表面に触媒材Qとして白金及びロ
ジウムを焼成しており、これにより触媒兼セパレータ1
0を構成している。触媒材Qを焼成(担持)する領域と
しては、板状セパレータ10の表裏全面でも、また、適
宜範囲を選んだ部分的な領域でもよい。板状セパレータ
10の中央部分は波形に撓んだ形状となっており、これ
により触媒の接触面積を大きくする共に、溶接時あるい
は運転時の熱伸縮による変形を吸収できるようにしてい
る。
【0014】図1のV−V断面を示す図5において、直管
12の内周面には、前記曲管11と同様に緩衝材15及
びパンチングメタル製の内筒18が設けられているが、
曲管11が上下に2つ割り構造であるのに対し、直管1
2は完全な円筒状のパイプ部材により形成され、パンチ
ングメタル製内筒18も円筒状に形成されている。直管
12内に収納されているセパレータ10の後半部は、そ
の径方向両端が直管12の直管用内筒18の内面形面状
に沿うように折り曲げられており、それら折曲部20が
直管用内筒18に圧接あるいは溶着により保持されてい
る。
【0015】上記のように折曲部20を有するセパレー
タ10の後半部は、図1に示すように直管12の後端ま
では延びておらず、たとえば直管12の2/3〜3/4
程度の長さに抑えられている。また、図3に示すよう
に、直管12内の緩衝材15及び内筒18も前記セパレ
ータ10の後半部とほぼ同じ程度の長さまでしか形成さ
れていない。
【0016】直管12の後端部には図1に示すようにフ
ランジ21が一体的に形成されており、ジョイント管5
と排気マフラー6を結合する際には、ジョイント管後端
部5aを排気マフラー6内に前方から差し込み、ボルト
23によりフランジ21をマフラー前面に締着するよう
になっている。また、排気マフラー6内に挿入されたジ
ョイント管後端部5aは、後方に行くにしたがい拡張す
るラッパ形になっており、排気マフラー6内に配置され
たメイン触媒部8に向いて開口している。
【0017】図6〜図8は、それぞれ図1の集合管3の
VI−VI,VII−VII,VIII−VIII断面図であり 図6に示
すように集合管3の前端縁は、各排気管2を差し込むこ
とができるように4つの円筒形排気通路30を有してお
り、中間部にくると、図7に示すように上側の排気通路
同士と下側の排気通路同士がそれぞれ合流することによ
り、上下2つのピーナツ形排気通路31が形成され、さ
らに後端までくると、図8に示すように、上下の排気通
路31は半円形に変形し、これら上下の半円径通路31
が、それぞれジョイント管5(図1)内の上下の排気通
路に連通している。
【0018】作用を説明する。図1において、エンジン
1の4つの排気口から各排気管2に排出された排気は、
集合管3で集合し、ジョイント管5を通って排気マフラ
ー6へと流れる。ジョイント管5内を通過する際には、
触媒兼セパレータ10の上下両面に接触しながらこれら
に沿って後方へと流れることにより、排気の一部は浄化
される。セパレータ自体は排気通路の流通断面積を狭め
ておらず、かつ、排気の流れを邪魔することもないの
で、出力低下が生じない。しかも、触媒の反応熱により
排気温度を上昇させて、排気マフラー6内へと送り込む
ことができる。
【0019】温度上昇した排気が図1の排気マフラー6
内でメイン触媒部8と接触することにより、メイン触媒
部8の活性化が促進され、浄化機能が向上する。また、
ジョイント管5の後端部5aがラッパ形となっているこ
とにより、メイン触媒部8の略全域に排気を流すことが
でき、メイン触媒部8の浄化機能を有効に利用すること
ができる。
【0020】なお、図1において、曲管11はその両側
に溶接ビームが残っているが、この曲管11はカウリン
グ13により覆われているため、外部から上記溶接ビー
ムが見えることはない。一方、直管12はカウリング1
3よりはみ出して外部から見える状態であるが、パイプ
材を利用しているので、外観を損なうことはない。
【0021】
【その他の実施の形態】
(1)図1のジョイント管5は、前側の曲管11と後側
の直管12とから構成されているが、勿論1本の曲状あ
るいは直状パイプから構成することもできる。
【0022】(2)排気マフラー6内に触媒部8を配置
せずに、ジョイント管5内の触媒兼セパレータ10のみ
を触媒部として備える構造とすることもできる。
【0023】(3)図1は、4本の排気管2を1つの排
気マフラー6に集合する排気装置であるが、このような
排気装置に限定されることはなく、例えば3本の排気管
を1つの排気マフラーに集合する排気装置あるいは2本
の排気管を1つの排気マフラーに集合する排気装置でも
適用することはできる。また、カウリング無しの場合に
も適用できる。
【0024】(4)白金等の触媒材は、セパレータ10
の全長に亙って全面担持してもよく、また、エンジンの
性能等に合わせて後半のみあるいは前半のみ又は各所部
分的に担持してもよい。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本願請求項1記載の
発明によると、 (1)ジョイント管5内に配置されている既存のセパレ
ータ10に、白金及びロジウムの触媒材を担持すること
により、触媒部としても利用しているので、触媒部配置
用の新たな保持部材を必要とすることはなく、部品点数
の節約及びスペースの節約になる。
【0026】(2)ジョイント管5内の既存のセパレー
タ10を触媒に兼用しているので、触媒を設けることに
よってジョイント管内の排気通路の流通面積を狭めるこ
ともなく、出力低下を防ぐことができる。
【0027】(3)請求項2記載の発明のように、触媒
兼セパレータ10の下流側にメインの触媒部を配置する
構造であると、エンジンの排気口から排出されてジョイ
ント管5に至る長い排気経路で排気温度が低下していて
も、上記触媒兼セパレータ10で一部浄化し、かつ、加
熱して、下流側のメイン触媒部8へと排気を送り込むこ
とになり、排気マフラー6内のメイン触媒部8での触媒
の活性化が促進され、浄化作用が向上する。特に、低負
荷運転の場合には元々排気温度が低くなっているが、こ
のような場合における排気温度上昇によるメイン触媒部
の活性化効果は、一層顕著になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本願発明を適用した自動二輪車用4気筒エン
ジンの排気装置の側面図である。
【図2】 図1の矢印II部分の透視拡大図である。
【図3】 図1のIII−III断面図である。
【図4】 図1のIV−IV断面図である。
【図5】 図1のV−V断面図である。
【図6】 図1のVI−VI断面図である。
【図7】 図1のVII−VII断面図である。
【図8】 図1のVIII−VIII断面図である。
【図9】 従来例の側面図である。
【符号の説明】
2 排気管 3 集合管 5 ジョイント管 6 排気マフラー 8 メイン触媒部 10 触媒兼セパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F01N 7/08 F01N 7/08 Z

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの各排気口から延びる複数の排
    気管を、集合管及びジョイント管を介して排気マフラー
    に集合する排気装置において、ジョイント管には、該ジ
    ョイント管内を複数の排気通路に分割する板状セパレー
    タを設け、該板状パレータに触媒材を担持していること
    を特徴とする排気装置の触媒装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の排気装置の触媒装置にお
    いて、セパレータよりも下流側にメイン触媒部を設け、
    前記ジョイント管内の触媒兼セパレータを、予加熱用触
    媒部としていることを特徴とする排気装置の触媒装置。
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