KR0150187B1

KR0150187B1 - 엔진의 배기장치

Info

Publication number: KR0150187B1
Application number: KR1019940009951A
Authority: KR
Inventors: 아키오 마쓰모토
Original assignee: 토다 마사오; 스즈키 가부시키가이샤
Priority date: 1993-08-17
Filing date: 1994-05-06
Publication date: 1998-10-01
Also published as: JP3252548B2; CN1078304C; JPH0754646A; CN1102687A; ITRM940423A1; IT1272309B; KR950006205A; ITRM940423A0

Abstract

엔진의 배기포트(21)에 연결된 배기파이프(23)와 배기파이프의 하류측에 연결된 배기머플러(24)와를 포함하는 엔진배기포트가 구비된 엔진의 배기장치이다. 배기파이프는 촉매성분을 직접담지할 수 있는 재료로 만들어진 촉매담지부분(28)과 이 촉매담지부분의 적어도 일단에 연결된 적어도 하나의 강관부분(29)(30)과를 포함하며, 상기 촉매담지부분은 내주면에 촉매층(28a)이 형성된 직관상으로 형성되고, 강관부분은 촉매담지부분의 일단부에 연결되고 엔진의 배기포트에 연결하기 위한 만곡부를 갖거나, 촉매담지부분의 또다른 일단부에 연결되고 배기머플러에 연결하기 위한 만곡부를 갖거나 또는 두 강관부분이 촉매담지부분의 양단부에 연결되고 엔진의 배기포트 및 배기머플러에 각각 연결하기 위한 만곡부를 갖는다. 강관부분은 촉매담지부분(28)의 일단이 삽입되어 연결되기 위한 확개단부(33,34)를 갖는다. 촉매담지부분은 SUS430계의 스테인레스 스티일로 형성된다.

Description

엔진의 배기장치

제1도는 본 발명에 따른 배기장치가 적용된 스쿠터형 자동 이륜차의 우측면도이다.

제2도는 엔진 및 배기장치의 우측면도이다.

제3도는 본 발명의 일 실시예를 도시하는, 배기파이프의 우측면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 이륜자동차 2 : 차체프레임

3 : 전륜 4 : 프론트 포크(front fork)

7 : 좌석 12 : 링크

13 : 파워유니트 14 : 엔진

15 : 트랜스미션 케이스 16 : 후륜

17 : 쇽업서버 19 : 실린더 조립체

21 : 배기포트 22 : 배기장치

23 : 배기파이프 24 : 배기머플러

28 : 촉매담지부분 28a : 촉매층

29,30 : 강관부분 29a,30a :단차부

33,34 : 삽입부

본 발명은 배기 파이프의 내주면에 촉매층이 형성된, 엔진의 배기장치에 관한 것이다. 자동이륜차 등의 엔진에 사용되는 배기장치는, 예컨대 상류측에서 엔진의 배기포트에 연결된 배기파이프와 이 배기파이프의 하류측에 접속되는 배기머플러와를 구비하여 구성되어 있다. 이러한 배기장치의 내부에는 흔히 촉매수단이 설치되는 경우가 많은데 이 촉매수단은 배기온도가 높은 배기파이프 내에 설치된다.

일반적인 촉매수단으로서는 배기파이프의 내주면에 촉매성분을 포함한 용액을 도포한 후 이것을 불에 구어 촉매층을 소성(燒成)한 것이 있다. 강제 (鋼製) 배기파이프의 경우에는 촉매반응에 의해 고열이 발생하고 이로 인해 내열성이 낮은 철은 산화되기 때문에 그 내주면에 촉매층을 직접 담지(擔持)시키는 것이 불가능하였다. 그 대응책으로서, 우선, 배기파이프의 내주면에 알루미늄이나 세라믹계의 촉매담지성분을 용사(溶射)하여 촉매담지층을 형성하고 그 위에 촉매성분을 포함한 용액을 도포한 후 이를 구어냄으로써 촉매층을 소성하고 있다.

그런데 이러한 촉매담지층을 형성함에 있어서는 상당한 작업을 요하기 때문에 배기파이프를 촉매성분을 직접담지할 수 있는 SUS430계(系)의 스테인레스 스틸로 재조함으로써 촉매담지층 형성을 생략하는 방법이 있다. (SUS : 일본공업규격(JIS)에 따른 스테인레스 스틸의 일종).

그러나 이러한 방법에 있어서도 SUS430계의 스테인레스 스틸은 고가이고 작업성이 나쁘기 때문에 대체로 복잡한 곡선 구조로 된 배기파이프를 제조하는데에는 적합하지 못한다.

전술한 방법에 있어서 촉매층을 형성하는 방법은 대개 배기파이프의 휨가공이 끝난 후에 행함으로써 휨가공시 촉매층이 박리되는 것을 막을 수 있지만 휨가공이 끝난 배기파이프는 형상이 복잡하고 전체적으로 크기가 크며 복잡한 형상 혹은 구조로 되어 있어서 촉매성분을 도포하고 이를 소성하는데에 작업성이 떨어진다. 이러한 작업성의 저하는 한 번에 다수의 배기파이프에 촉매층을 형성하는 것을 어렵게 만들어 결국 배기파이프의 생산성이 저하된다.

또한, 이러한 방법에서는 배기파이프 내주면의 전 길이에 걸쳐 촉매층이 형성되기 때문에 촉매층의 면적이 필요이상으로 되는 경우가 있고 그 결과 배기파이프가 과열하는 등의 폐해가 발생할 염려가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서 배기파이프 만곡부의 휨가공성을 희생하지 아니하고도 배기파이프의 내주면에 적당한 면적으로 용이하게 촉매층을 형성할 수 있음으로써 배기파이프의 생산성이 양호한 엔진의 배기장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 이러한 목적 및 다른 목적들은 엔진의 배기포트에 연결된 배기파이프와 이 배기파이프의 하류측에 접속되는 머플러와를 구비하여 구성된 엔진의 배기장치에 있어서, 상기 배기파이프에, 촉매성분을 직접 담지할 수 있는 재료로 되는 촉매담지부분과 이 촉매담지부분의 적어도 일측의 단부에 연결된 강재제의 강관부분을 설치하고, 상기 촉매담지부분을 직관상(直觀像)으로 형성하여 그 내주면에 촉매층을 형성함과 아울러 상기 강관부분이 연결하기 쉬운 만곡부를 갖는 것을 특징으로 하는 엔진의 배기장치를 제공함으로써 달성된다.

바람직한 실시예에 있어서 강관부분은 촉매담지부분의 일단에 연결되고, 엔진의 배기 포트에 연결하기 위한 만곡부를 구비하고 있거나, 혹은 촉매담지부분의 또다른 일단에 연결되고 배기 머플러에 연결하기 위한 만곡부를 가지거나, 혹은 강관의 두 부분이 촉매담지부분의 양단에 연결되고 엔진의 배기포트 및 배기머플러에 각각 연결하기 위한 곡선부를 갖는다.

또 상기 강관부분의 단부를 확대하여 삽입부를 형성하고 이 삽입부에 상기 촉매담지부분의 단부를 접속함으로써 강관부분과 촉매담지부분을 접속한다. 촉매담지부분은 SUS430계의 스테인레스 스틸로 형성된다.

전술한 바와 같이 본 발명의 배기시스템에 따라 촉매성분을 직접 담지할 수 있는 재료로 만들어진 촉매담지부분이 배기파이프에 구비되고, 또한 직관상으로 형성됨으로써 촉매성분을 도포하고 소성함에 있어서 그 작업성이 현저하게 좋아지며 촉매층이 보다 쉽게 형성될 수 있다.

또한 배기파이프의 만곡된 부분이 작업성이 좋은 강재로 만들어지기 때문에 배기파이프의 만곡진 부분이 벤딩(bending)가공에 의해 쉽게 형성된다. 또한 촉매단지부분이 그 벤딩공정이 생략되어 직관상으로 형성되기 때문에 촉매담지부분이 쉽게 제조되며, 예컨대 가공성이 나쁜 재료를 촉매담지부분에 사용하여도 촉매담지부분의 제조가 극히 용이하다. 따라서 배기파이프의 생산성이 대폭 향상된다. 또한 촉매담지 부분의 길이를 임의로 선택함으로써 촉매층의 면적을 최적으로 할 수 있고 동시에 고가인 재료 및 촉매성분의 사용량을 필요최소한으로 억제하여 코스트 절감을 도모할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 엔진의 배기장치에 따라 강관부분의 단부를 확개하여 삽입부를 형성하고 이 삽입부에 상기 촉매담지부분의 단부를 접속함으로써 강관부분과 촉매담지부분을 접속한 것이기 때문에 촉매담지부분이 가공성이 나쁜 재료로 형성되어도 촉매담지부분의 단부에 확개가공 등을 실시할 필요가 없다. 따라서 촉매담지부분의 가공개소가 일층 줄어들어 배기 파이프의 제조를 극히 용이하게 할 수 있다.

본 발명의 본질 및 상기 외의 특징들은 첩부도면에 따른 다음 설명으로부터 보다 분명해질 것이다.

이하 본 발명의 일 실시예를 도면에 기초하여 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 배기장치가 적용된 스쿠터형 이륜자동차의 우측면도이다. 이 이륜자동차(1)는 언더본(under bone)타입의 차체프레임(2)을 구비하고 있고, 이 차체의 전두부(전두부)에 전륜(3)을 지지하는 프론트 포크(front fork)(4)가 핸들바(5)와 함께 좌우회동자재로 피봇지지되어 있다.

차체프레임(2)의 후방부의 내측은 헬멧 등을 수납할 수 있는 물품수납실(6)로 되고 그 상부에 개폐자재로 재치되는 뚜껑을 갖는 시트(7)가 형성되어 있다. 차체프레임(2)은 시트(7)와 핸들바(5) 사이가 하방으로 크게 만입되어 있고 이 부분에 운전자의 발을 올려놓는 발판(8)이 형성되어 있다. 차체프레임(2)의 주위는 합성수지제의 프레임카바(9)에 의해 전면적으로 덮혀 있다.

차체프레임(2)의 하부에 차폭방향으로 가설되어 있는 피봇축(11)에는 링크(12)를 개재하여 파워유니트(13)가 상하요동자재로 연결되어 있다.

이 파워유니트(13)는 엔진(14)과 동력전달케이스(15)가 일체화된 일반적인 구성의 것으로서, 상기 동력전달케이스(15)의 후부에 후륜(16)이 피봇자재로 지지되어 동력전달케이스(15)에 내장된 도시하지 않은 동력전달장치에 의해 엔진(14)의 동력이 후륜(16)에 전달된다. 또한 파워유니트(13)의 후부와 차체프레임(2)의 후부와의 사이에는 쇽업서버(Shock absorber)(17)가 연결되어 있다.

실린더 조립체(19)가 엔진(14)의 크랭크케이스(18)의 전면으로부터 전방으로 향하여 거의 수평으로 연장되어 있고, 상기 실린더 조립체(19)의 하면에는 배기포트(21)가 설치되며, 이 배기포트(21)에 배기장치(22)가 접속된다.

제2도는 엔진(14) 및 상기 배기장치(22)의 우측면도이다. 제1도 및 제2도에 도시된 바와 같이, 이 배기장치(22)는 배기파이프(23)와 이 배기파이프(23)의 하류측에 접속되는 배기머플러(24)와를 구비하여 구성되어 있고 상기 배기머플러(24)의 최후부에는 배기관(25)이 설치되어 있다.

배기머플러(24)의 상부에는 머플러 브라켓(26)이 설치되는데 이 머플러 브라켓(26)은 볼트(27)등으로 크랭크케이스(18)에 고정된다. 또한 배기머플러(24)의 내부에는 예컨대 복수의 팽창실이 배설되어 그 내부에 소음부재(消音부재)등이 내장되어 있다.

제3도는 본 발명의 일실시예에 따른 배기장치(22)의 확대도를 도시하고 있다. 배기파이프(23)에는 촉매성분을 직접 담지할 수 있는 재료, 예컨대 SUS430계의 스테인레스 스티일로 된 촉매담지부분(28)의 전후에 연결된 강재제의 강관부분(29)(30)이 설치되어 있다.

상기 촉매담지부분(28)은 배기파이프(23)의 직관상으로 형성되고 그 내주면에 촉매층(28a)이 형성되어 있다. 이 촉매층(28a)은 촉매담지부분(28)의 내주면에 촉매성분을 포함하는 용액을 직접도포하고 이것을 소성함으로써 형성된다.

한편, 상기 강관부분(29)(30)은 만곡부를 이루어 일단부들에 배기포트(21)와 배기머플러(24)가 각각 접속된다. 강관부분(29)의 일 타단부에, 배기포트(21)에 삽입되는 베이스(31)와 고정용의 플랜지(32)가 설치되어 있다.

강관부분(29)(30)의 단부는 확개되어 삽입부(33)(34)가 형성되며 이 삽입부(33)(34)에 촉매담지부분(28)의 양단부가 삽입된다. 이것에 의해 강관부분(29)(30)과 촉매담지부분(28)의 접속이 이루어진다. 이 접속부는 용접등에 의해 고정된다.

조립된 상태에 있어서, 촉매담지부분(28)의 말단부는 강관부분(29)(30)의 단차부(29a)(30a)에 지지되어, 강관부(29)(30)의 내주면과 촉매담지부분(28)의 내주면은 전술한 실시예에서와 같이 서로 평활하게 만드는 것이 바람직하지만 강관부(29)(30)의 단부의 직경을 촉매담지부분(28)내에 삽입될 수 있도록 줄일 수도 있고 또는 강관부의 내경을 촉매담지부분(28)의 외경과 실질적으로 동일하도록 만들 수도 있다.

이상과 같이 구성된 배기장치에 의하면 촉매성분을 직접 담지할 수 있는 재료인 촉매담지부분이 배기파이프에 설치되고 이 촉매담지부분(28)이 직관상으로 형성됨으로써 촉매성분의 도포공정과 소성공정시에 있어서 작업성이 비약적으로 향상하고 촉매층의 형성이 용이해진다.

또한 본 실시예에 따르면 배기파이프(23)의 만곡부가 가공성이 좋은 강제로 제조된 강관부(29)(30)로 형성되기 때문에 배기파이프(23)의 만곡부의 휨가공성이 좋다. 또한 촉매담지부분(28)이 직관상으로 형성됨으로써 휨가공의 필요가 없기 때문에 본 실시예와 같이 촉매담지부분(28)이 가공성이 나쁜 SUS430계의 스테인레스 스틸재로 제조되는 경우에도 그 제조가 극히 용이하다.

결국, 배기파이프(23)의 생산성이 크게 높아짐으로써 촉매담지부분(28)의 길이를 임의로 선택할 수 있어서 촉매층의 면적을 최적으로 할 수 있으며, 동시에, 고가인 재료, 예컨대 SUS430 및 촉매성분의 사용량을 필요 최소한으로 결정함으로써 코스트 절감을 도모할 수 있다.

또한 강관부분(29)(30)의 단부를 확개하여 삽입부(33)(34)를 형성하고 이 삽입부(33)(34)에 촉매담지부분(28)의 단부를 접속함으로써 강관부분(29)(30)과 촉매담지부분(28)을 접속하였기 때문에 촉매담지부분(28)이 가공성이 나쁜 재료로 형성되어도 촉매담지부분(28)의 단부에 확개가공 등을 실시할 필요가 없다. 따라서 촉매담지부분(28)의 가공개소가 일층 줄어들고 배기파이프(23)의 제조를 더욱 용이하게 할 수 있다.

상기 실시예에 있어서 강관부분(29)(30)이 촉매담지부분(28)의 양단에 설치되어 있지만, 예컨대 촉매담지부분(28)의 상류측의 강관부분(29) 만을 남기고 촉매담지부분(28)의 하류측을 직접 배기머플러(24)에 접속하는 구조로 하여도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 엔진의 배기장치는 촉매성분을 직접 담지 가능한 재료로 되는 촉매담지부분이 배기 파이프에 설치되고 상기 촉매담지부분을 직관상으로 형성함으로써 촉매성분의 도포 및 소성시의 가공성이 좋은 강재로 만들어진 강관부분으로 형성되기 때문에 배기 파이프의 만곡진 부분이 휨가공에 의해 쉽게 성형될 수 있으며 또한 촉매담지부분은 휨가공 공정이 생략되어 직관상으로 형성되기 때문에 설혹 가공성이 나쁜 재료를 촉매담지부분으로 사용하여도 촉매담지부분의 제조가 극히 용이하다.

따라서 배기 파이프의 생산성이 대폭으로 향상되며 촉매담지부분의 길이를 임의로 선택하여 촉매층의 면적을 최적인 것으로 할 수 있음과 동시에 고가의 재료와 촉매성분의 사용량을 필요최소량으로 설정할 수 있어서 코스트 절감에 크게 기여할 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 엔진의 배기장치는 상기 강관부분의 단부를 확개하여 삽입부를 형성하고 이 삽입부에 상기 촉매담지부분의 단부를 접속함으로써 강관부분과 촉매담지부분을 접속한 것을 특징으로 하기 때문에 촉매담지부분이 비록 가공성이 나쁜 재료로 형성되어도 촉매담지 부분의 단부에 확개 가공 등을 실시할 필요가 없다. 따라서 촉매담지부분의 가공개소가 일층 줄어들고 배기파이프의 제조를 더욱 용이하게 할 수 있다.

Claims

촉매성분을 직접 담지할 수 있는 재료로 만든 촉매담지부분(28)및 이 촉매담지부분(28)이 연결되는 강관부분(29)(30)으로 이루어져 엔진배기포트에 연결되는 배기파이프와 이 배기파이프의 하류측에 접속되는 배기머플러를 구비하여 구성되는 엔진의 배기장치에 있어서, 상기 촉매담지부분(28)은 내주면상에 촉매층(28a)이 형성된 직관상으로 형성되고, 상기 강관부분(30)은 촉매담지부분(28)의 일단부가 끼워지는 확개단부(34) 및 배기머플러(24)에 연결하기 위한 연결용 만곡부를 갖는 것을 특징으로 하는 엔진의 배기장치.
제1항에 있어서, 상기 강관부분(29)은 촉매담지부분(28)의 일단에 연결되는 확개단부(33) 및 엔진(14)의 배기포트(21)에 연결하기 위한 만곡부를 갖는 것을 특징으로 하는 엔진의 배기장치
제1항에 있어서, 촉매담지부분(28)은 SUS430계의 스테인레스 스틸로 형성된 것을 특징으로 하는 엔진의 배기장치.