TW201923215A - 用於二衝程引擎及對應之機動車輛之排氣系統 - Google Patents

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Abstract

一種用於二衝程引擎(2)之排氣系統(1)包括：主排氣管(3)，具有可連接至引擎(2)之出口之第一端(3A)，用以接收引擎(2)之排出氣體；第一催化劑(4)，設置於第一端(3A)之下游，用以施行引擎(2)之排出氣體之初始轉換；第二催化劑(6)，設置於第一催化劑(4)之下游，用以施行引擎(2)之排出氣體之進一步轉換；第一空氣注入管(7)，連接至主排氣管(3)之第一部位(25)，設置於第一催化劑(4)之下游及第二催化劑(6)之上游；以及消音器(8)，用以消音並排出由催化劑(4、6)轉換後之排出氣體，第一空氣注入管(7)包括第一止回閥(12B)，配置以在主排氣管(3)之第一部位(25)內之壓力小於周圍壓力時，允許空氣氣流朝向主排氣管(3)且不朝反向回流。

Description

用於二衝程引擎及對應之機動車輛之排氣系統
本發明係有關於一種排氣系統之技術領域，特別係有關於一種用於二或三輪車輛或機器腳踏車(mopeds)之消音器(mufflers)。
一般已知的為將定量的空氣引入至內燃機(internal combustion engine)排出廢氣之排氣管(exhaust pipe)，以在進入催化劑(catalyst)之前增加含氧量，此含氧量的增加改善了催化劑中從引擎排出之未燃燒(un-burned)物質的催化(catalysis)。
這種類型的設置特別適用於摩托車的引擎中。
由於環境法規(environmental regulations)採用了日益嚴格的排放參數，前述解決方案並不適於本目的，且不符合歐盟四期(Euro IV)及歐盟五期(Euro V)之排放標準。
事實上，在二衝程引擎中，在催化劑上游及引擎排放下游的空氣單次注入是不足以適當的方式催化汙染產物(polluting products)，例如一氧化碳(CO)、未燃燒的氫(HC)、一氧化氮(NOx)和微粒物質。
因此，有效降低大氣中汙染元素(polluting element)的百分比以符合二衝程引擎在歐盟四期後之抗污染法規之問題係特別有感的。
在習知技術中，也有完全或部分主動(active)之排氣系統的一些範例。
專利EP1970547為完全主動系統的範例，在此專利中，主排氣管之輔助空氣噴射通道之閥門的開口為電子控制的，以維持引擎下游的空氣/燃料的化學計量(stoichiometric)比。類似的文獻，但是有關於汽車的，在專利DE19816276中所揭示。
專利EP1970546為部分主動系統的範例，在此專利中，調節主排氣管中輔助空氣噴射之閥是被動的，但排氣管具有感測器，用以量測輔助進氣口下游排氣之含氧量，藉以調整作為此功能之進入引擎期間之燃料流量及噴射量。
除非使用電子控制迴路，這兩種用於四衝程引擎之已知系統不能確保其操作，此系統可能因排氣管中氧氣水平讀取感測器的結垢(fouling)而隨時間惡化。
上述習知技術的缺點可透過本發明第一個目的而解決，亦即藉由用於二衝程引擎(two-stroke engine)的排氣系統，更好的是完全被動型，，此系統包括： - 主排氣管，具有可連接至引擎之出口之第一端，以接收引擎之排出氣體； - 第一催化劑，設置於第一端之下游，以施行引擎之排出氣體之初始轉換； - 第二催化劑，設置於第一催化劑之下游，以施行引擎之排出氣體之最終轉換； - 第一輔助空氣注入管，連接至主排氣管之第一部位，此第一部位設置於第一催化劑之下游及第二催化劑之上游； - 消音器，配置以消音並排出由催化劑所轉換後之排出氣體； 第一空氣注入管配置以在主排氣管之第一部位在既定壓力條件下允許在主排氣管注入空氣。
「上游」及「下游」等用語是指排氣系統中排放氣體之正常流動方向。
「完全被動」一詞是指沒有主動控制的排氣系統，亦即供應至主排氣管內之空氣量的控制，此控制為存在於在輔助空氣注入下游之排氣管之任何部位中之空氣-燃料比(air-to-fuel ratio)的函數。
第一催化劑使得二衝程引擎之排放氣體之第一催化階段為可施行的。
第二催化劑使得二衝程引擎之排放氣體之最終催化階段為可施行的。相對於由第一催化劑所施行之催化，在第二催化劑達到之催化溫度可更高，以允許完全之催化。
第一催化劑用於快速升高進入第二催化劑之排放氣體的溫度。
主排氣管將二衝程引擎之出口流體連接至消音器之管路。
第一空氣注入管可將周圍空氣引入主排氣管中，且特別是引入第二催化劑上游之區域中。此解決方案可增加第二催化劑中之含氧量，藉以改善由第一催化劑預催化(pre-catalyzed)之排放氣體的催化作用。
本系統可同樣包括第二空氣注入管，以將周圍空氣引入主排氣管中，且特別是引入第一催化劑上游之區域中。此解決方案可增加第一催化劑中之含氧量，藉以改善從引擎排出之排放氣體的催化作用。
周圍空氣經由相對於主排氣管連接之末端之另一末端被抽往第一空氣注入管。以相同的方式，周圍空氣經由相對於主排氣管連接之末端之另一末端被抽往第二空氣注入管。
特別的是，第一、第二空氣注入管自主排氣管橫向延伸。此設置為特別地簡易且有製造成本效益。
周圍空氣由抽吸壓力而被吸入空氣注入管，此抽吸壓力是在空氣注入管所連接之主排氣管之部分循環地產生。當第一及/或第二空氣注入管之部分之壓力小於大氣壓力時，空氣從外側被抽吸入主排氣管。
第一及第二空氣注入管之平均截面積小於主排氣管之平均截面積。此三管之平均端面(port)之差異使得可以最佳地調整需要進入主排氣管之空氣之體積流量(volumetric flow rate)。
更好的是，第二催化劑可設置於消音器中，以最佳化整體系統尺寸。上述第一催化劑可替代為沿主排氣管設置，於消音器及引擎之間的中間位置，藉以相對於車輛最佳化整體系統尺寸。
第二催化劑可設置於主排氣管之第二端，也就是相對於連接至二衝程引擎之末端。特別的是，第二催化劑可被連接至主排氣管發散錐形部下游。
如此可增加氣體壓力，進而有助於排放氣體橫穿(crossing)第二催化劑。更進一步，透過增加截面積之優勢，可安裝更大尺寸之第二催化劑，且因此可具有更大之催化面積及較低的損失(losses)。
或者，第二催化劑的出口可連接至主排氣管之另一部分。
相對於主排氣管之第一及第二空氣注入管之末端可連接至個別的過濾器，以防止汙染物或雜質接觸及損害催化劑。上述過濾器可容置於共同過濾箱中，以最佳化尺寸並有助於裝配/拆卸。
在單一空氣注入管位於第一及第二催化劑之間的例子中，具有以個別過濾箱容納的一個過濾器。
上述第一及第二空氣注入管可包括個別之止回閥，更好的為被動式止回閥，配置及設置容許空氣自過濾器及主排氣管流入，並避免以相反方向流動。
由於自引擎排出之排放氣體的流動為脈波的(pulsing)，發生於主排氣管中的階段(phase)，具有主排氣管中壓力大於周圍壓力(ambient pressure)階段及管中壓力小於周圍壓力階段。此等止回閥在主排氣管之第一及/或第二部位過壓(overpressure)階段的期間，避免排放氣體自空氣注入管排出。上述止回閥為不可控閥(uncontrolled valve)，即機械制動，且因此沒有機電操作。因此，上述止回閥不是作為主排氣管中的氧氣量的函數而控制，而是根據其內部之壓力而控制。相反的，在主排氣管之第一、第二部位之抽吸壓力階段，空氣將從外側被吸入。
上述排氣系統可更包括第三上游催化劑，設置於第一端之下游及第一空氣注入管之上游。
上述第三上游催化劑是設置於第一催化劑之上游，且緊接在引擎出口之後，使得可以點燃(ignite)第一催化劑。當二衝程引擎發動時，由於引擎轉速較低，初始排放氣體的溫度是低的。第三上游催化劑或第一催化劑在分別總共具有三或二個催化劑之版本下，是用以將初始排放氣體的溫度快速升高到下游催化劑之催化點燃臨界值(catalysis ignition threshold)(即所謂的點燃(light-off))。
基於上述原因且為了促進下游催化劑之每一者的點燃，第一催化劑或第三上游催化劑可設置為鄰近於主排氣管之第一端。
本系統可更包括第三下游催化劑，設置於第二催化劑下游並位於消音器中。此第三下游催化劑透過催化從第二催化劑排出之氣體，使得可以更進一步降低汙染物的含量。
本系統可更包括第三替代下游催化劑，設置於第二催化劑下游並位於主排氣管之膨脹區域。此額外的催化劑使得可以進一步排出從第二催化劑排出之氣體，進而改善降低汙染物。
在本例中，消音器可位於主排氣管之膨脹區域下游，以改進排氣系統的效率。
在本例中，第一空氣注入管連接至過濾器且包括止回閥，此止回閥配置及設置成允許空氣氣流從過濾器往主排氣管且不會回流，具有與上述討論相同之優點。
上述第一及/或第二空氣注入管是配置以允許當在主排氣管之第一及/或第二部位之壓力小於大氣壓力時，空氣會注入主排氣管，從而適應二衝程引擎之循環特性。
系統之催化劑可以為相同類型，以達最佳製造成本。特別的是，催化劑可以為三效之類型，以分解各種類型之廢氣汙染物。
本發明之第二個目的為機動車輛，更好的為摩托車，更優的為機車，裝配有依據本發明之第一目的之排氣系統。此排氣系統可連接至前述車輛之二衝程引擎之輸送(delivery)。
上述及其他優點可從下文通過非限制性範例所給出之較佳實施例之描述及參考圖示而明顯易懂。
以下將參考圖式說明本發明之一或多個實施例，圖式中同樣的元件符號表示相同或類似的元件。圖式並不一定依比例繪製。另外，以下實施方式不應視為限制本發明本身。本發明之範圍由申請專利範圍所界定。以下描述之解決方案的技術細節、結構或特徵可依任何方式相互組合。
第1、2、3和4圖係顯示大體上設計用於具有二衝程引擎(two-stroke engine)之摩托車之排氣系統(exhaust system)。
第6和7圖係顯示大體上設計用於具二衝程引擎之摩托車之排氣系統。
如第1或6圖顯示用於二衝程引擎之排氣系統(exhaust system)1包括第一催化劑(first catalyst)4及第二催化劑(second catalyst)6。第一空氣注入管(first air injection pipe)7連接至主排氣管(main exhaust pipe)3之第一部位(first portion)，此第一空氣注入管7配置於第一催化劑4的下游(downstream)及第二催化劑6的上游(upstream)，以增加進入第二催化劑6之含氧量(oxygen content)。
當在主排氣管3之第一部位25之排放氣體(exhaust gasses)的壓力小於周遭壓力(ambient pressure)時，空氣經由第一空氣注入管7被抽吸(aspirate)。
上述第一部位25是主排氣管3的一部份，第一空氣注入管7連接至此第一部位25。
活塞式引擎(piston engine)2基於其典型之往復運動(reciprocating movement)在輸送中產生壓力脈衝(pressure pulses)。引擎2的輸送的下游(即主排氣管3內側)的壓力具有震盪模式(oscillatory pattern)，具有主排氣管3中壓力大於大氣壓力(atmospheric pressure)階段及主排氣管3中壓力小於大氣壓力階段。二衝程引擎產生的壓力波(pressure wave)以聲速(speed of sound)在主排氣管3中傳播(propagate)。當壓力波在消音器(muffler)中膨脹時，其作為抽吸壓力波(suction pressure wave)在排氣管中反彈。當抽吸壓力波經過第一部位25時，抽吸壓力(suction pressure)產生於第一空氣注入管7內。因此，連同第一空氣注入管7提供之第一止回閥(first check valve)12B開啟，使得額外的空氣從外側進入第一空氣注入管7，即朝向主排氣管3。當壓力波經過主排氣管3之第一部位25時，相同之第一止回閥12B防止空氣朝反方向回流，即自主排氣管3朝向外側。
依此方式，在主排氣管3之中循環產生之引擎2之排放氣體的過壓(overpressure)不會到達過濾器(filter)10B。第一止回閥12B可配置於過濾器10B及第一空氣注入管7和主排氣管3之連接區域之間的任何中間位置。
當由引擎2之排放氣體之壓力的震盪模式所引起之抽吸壓力在主排氣管3中產生時，第一空氣注入管7可自外側抽吸空氣。因此而注入主排氣管3之空氣相對於引擎2之排放氣體富含氧氣，且連同排放氣體進入第二催化劑6。
發生在第一催化劑4內排放氣體之未燃燒物質(unburned substances)之第一次催化在第一催化劑4之出口達到第一溫度(first temperature)T’。
第一催化劑4可位於離連接二衝程引擎之第一端(first end)3A大約5公分處，以查看其最大溫度。
如第2圖所示之第二實施例中，排氣系統1具有額外的第二空氣注入管(second air injection pipe)5，同樣具有第二止回閥(second check valve)12A，其更佳的為被動止回閥(passive check valve)12A，以及過濾器(filter)10A。
同樣地在本實施例中，當抽吸壓力存在於此部位26時，空氣經由過濾器10A而進入且經過第二止回閥12A，其更佳的為被動止回閥12A，以進入主排氣管3，且特別是進入其部位(portion)26。第二被動止回閥12A之操作及類型可完全類似於上述之第一止回閥12B。
當由引擎2之排放氣體之壓力的震盪模式所引起之抽吸壓力在主排氣管3中產生時，第二空氣注入管5可自外側抽吸空氣。因此而注入主排氣管3之空氣相對於引擎2之排放氣體富含氧氣，其進入第一催化劑4並可有助於排放氣體的催化。
當主排氣管3之第二部位26之壓力小於大氣壓力時，空氣被抽吸入主排氣管3。
由於在第二部位26的含氧量增加，第一催化劑4的催化更有效率且在第一催化劑4之出口可達到高於前述之第一溫度T’之第二溫度(second temperature)T’’。
第二空氣注入管5、個別的第二止回閥12A及個別的過濾器10A是結構上類似於第一空氣注入管7之等效元件的。
特別的是，如第2和5圖所示，過濾器10A、10B可配置於共同過濾箱(filter box)11中。過濾箱11透過隔板(partition)18分隔成二個隔室(compartment)28A、28B，隔室28A、28B容置個別的過濾器10A、10B。此分隔為必須的，以防止當主排氣管3之二部位2526之一者較另一者具有較高之抽吸壓力，排放氣體僅由或主要由一空氣注入管而非二空氣注入管所抽吸。更進一步，由於抽吸壓力波以聲速移動，止回閥12A、12B之開啟幾乎是同時發生，因此，過濾箱11之分隔成二隔室28A、28B為必須的，以避免空氣注入管5、7內空氣進風口(intake)之差異。
過濾箱11還具有二開口(opening)29A、29B，用以使外側周圍與過濾器10A、10B流體連通。過濾箱11可直接連接至摩托車之框架(frame)。二開口29A、29B是彼此相間隔，且代表朝向二隔室28A、28B外側之個別的開口。
二開口29A、29B是彼此相間隔的，空氣注入管5、7之間的空氣減損現象進一步地降低。
在第3圖所示之第三實施例中，在第一端3A的下游及第二空氣注入管5的上游，系統1可包括第三上游催化劑(third upstream catalyst)13。
催化劑13可配置於鄰近於第一端3A，較好的是從第一端3A小於7公分，更優的是從第一端3A小於5公分，以最大化其加熱。第三實施例與第二實施例不同之處僅在於此第三上游催化劑13的存在。
在本實施例之排氣系統1中，第三上游催化劑13由於其靠近二衝程引擎2之特性，而快速地過熱(superheats)。基於此原因，從第三上游催化劑13排出的排放氣體夠溫暖足以點燃(ignite)第一催化劑4，亦即使其達到觸發溫度臨界值(triggering temperature threshold)。
由於第二空氣注入管5所供應之空氣，從第一催化劑4排出之較高的溫度伴隨著高含氧量，使其在第一催化劑4之出口可達到第三溫度(third temperature)T’’’，此第三溫度T’’’高於前述之第二溫度T’’。依此方式之下，於二衝程引擎2中燃燒所產生之排放氣體之未燃燒及有害物質明顯地減少，且符合歐盟四期及歐盟五期標準之要求。
由於在主排氣管之第一部位25的溫度非常的高且暴露於與潛在易燃流體直接接觸，故與主排氣管3同軸地設置有保護殼(protective shield)30。此保護殼30配置以覆蓋主排氣管3之至少第一部位25。或者，如第2、3和4圖所示，保護殼30從消音器(muffler)8延伸至第一催化劑4，包含後者之部分或全部。在如第4圖所示之實施例中，保護殼30也覆蓋了第二催化劑6。此保護殼30可完全環繞主排氣管3之部分或具有開口(opening)，以允許冷卻空氣經過。
如第4圖所示之第四實施例中，排氣系統具有第二催化劑6，設置於第一空氣注入管7的下游，且在更下游處，設置有第三下游催化劑(third downstream catalyst)27於主排氣管3之末端3B，位於發散錐形部(diverging conical portion)9的基部。發散錐形部9將於以下描述。
本實施例類似於第二實施例，不同之處在於第二催化劑是沿主排氣管設置在消音器及第三下游催化劑之前，而非將第二催化劑設置在主排氣管之末端部之消音器之內。本實施例允許對第一、第二催化劑供應更多的氧氣，進而改善整體催化過程。
在前四個實施例之排氣系統1可包括凸緣(flange)14A，以此凸緣(flange) 14A連接靠近二衝程引擎2輸送端配置之對應凸緣(flange)14B。
在第1、2和3圖所示之前三個實施例中，第二催化劑6是配置於消音器8內。特別的是，第二催化劑6是配置於相對於主排氣管3之第一端3A之一端3B。
主排氣管3之第二端3B可具有發散錐形外型，以增加排放氣體進入第二催化劑6之壓力，並允許以較大橫切面裝設催化劑。
被第二催化劑6催化之排放氣體進入消音器8之連續之膨脹腔室(expansion chamber)19中，其是透過橫跨分隔板(separation baffle)20之通道(channel)21而彼此流體連通。通道之最下游可包含排氣終端(exhaust terminal)22。上述腔室19是用於使排放氣體靜音，因為氣體從排氣終端22排出之前是在一腔室及另一腔室之間反彈(bounce)。
更詳細地如2、3、4和5圖所示，第二空氣注入管5及第一空氣注入管7從主排氣管3橫向地延伸，以允許將過濾箱11容置於車輛的區域中，其中空氣是較乾淨的，且沒有接觸雨水或車輛車輪濺起之水的風險。
如第5圖所示，在具有後本體(rear body)16及鞍部(saddle)17之隔室(compartment)(圖上未顯示)之摩托車(motorcycle)15的例子中，過濾箱11可位於本體16內，更好的是在鞍部17之下。
第二空氣注入管5及第一空氣注入管7具有平均截面或端面小於主排氣管3之剖面或端面。空氣注入管5及空氣注入管7其中之一或兩者與主排氣管3之間截面積的比率小於1。空氣注入管5及空氣注入管7的截面被選擇以調整進入個別催化劑4、6之體積空氣流量比率，藉以優化系統效率。
第二空氣注入管5及第一空氣注入管7可包括二段部(portion)(圖上未顯示)，第一金屬段部(metal portion)焊接到主排氣管3，以及第二橡膠段部(rubber portion)將第一金屬段部連接至過濾箱11或至止回閥12A、12B。
第一催化劑4沿著主排氣管3設置，主排氣管3可具有較其平均橫截面較大直徑之部分，第一催化劑4可設置在主排氣管3之較大截面部分。
排氣系統1是整體式的(monolithic type)，也就是主排氣管3、第一催化劑4、至少一部分之第一空氣注入管7、第二催化劑6、至少一部分之第二空氣注入管5及消音器8是以不可分離(indissoluble)的方式連接彼此。此連接的形式可避免消音器8的內部構件損壞(tampering)。
如第6圖所示，在第五實施例中之排氣系統，系統1包括第二催化劑6設置於主排氣管3之膨脹區域(expansion zone)24的上游。消音器8同樣設置於膨脹區域24的下游，排氣終端22最終存在於其下游。
除了主排氣管3之部分設置於第二催化劑6之下游以外，排氣系統1等同於如第1圖所示之第一實施例。基於此原因，如第1圖所示解決方案之實施方式同樣適用於第五實施例。
同樣地在本實施例中，第一催化劑4允許第二催化劑6的點燃，且有助於排氣系統整體之催化過程。當部位25之壓力小於大氣壓力時，藉由空氣在主排氣管3中透過過濾器10B、第一止回閥12B及第一空氣注入管7的抽吸，在第二催化劑6入口的含氧量將增加。
在第7圖所示之第六實施例中，排氣系統1包括第三替代下游催化劑(third alternative downstream catalyst)23，設置於主排氣管3之膨脹區域24。
特別的是，主排氣管3之膨脹區域24具有發散錐形分區(diverging conical sub-zone)，緊接著下游是圓柱形分區(cylindrical sub-zone)，及接著下游是聚合錐形分區(converging conical sub-zone)。為了簡化結構起見，第三替代下游催化劑23更好的是設置於上述圓柱形分區中。在膨脹區域24之此部分，主排氣管3之直徑為最大，以允許裝設較大尺寸之催化劑，因此更有效率。
第六實施例與第五實施例不同之處僅在於第三替代下游催化劑23的存在，因此，描述細節是相同的。
在第六實施例中額外的區別元件可為第三空氣注入管(third air injection pipe)(圖上未顯示)，位於第二催化劑6之下游及膨脹區域24之上游，連接至主排氣管3。此額外之空氣注入管可更增加進入第三替代下游催化劑23之含氧量。
上述各實施例之催化劑更好的是為三效(three-way)型，催化劑之截面積從引擎2到排氣末端22而增加。
排氣系統之管3、5及7較好的是由不銹鋼(stainless steel)所製成。
第5圖顯示依據第一實施例之排氣系統1裝設於摩托車15上。依據任何實施例之排氣系統可被本領域中具有通常知識者輕易地適用於及裝設於如第3圖所示之摩托車上或機車上。
本發明特別有益於二衝程引擎，因為其相對於四衝程引擎(four-stroke engine)在排放氣體中具有高含量之未燃燒物質。
然而，相同之解決方案亦可應用於四衝程引擎。
最後，於此描述之本發明的目的之實施例被描繪在圖式及描述於上文中，對於本領域中具有通常知識者來說顯而易見的是，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾；此外，所有之細節皆可用等效元件所替換。實務上，數量可視技術需求而變化。因此，所揭露之本發明之目的需以申請專利範圍之最廣泛解釋允以界定，以包括任何可能之修改、取代或省略。本發明實施例之元件、結構及器械可互相以不同方式組合。
1‧‧‧排氣系統
2‧‧‧引擎
3‧‧‧主排氣管
3A‧‧‧第一端
3B‧‧‧第二端
4‧‧‧第一催化劑
5‧‧‧第二空氣注入管
6‧‧‧第二催化劑
7‧‧‧第一空氣注入管
8‧‧‧消音器
9‧‧‧發散錐形部
10A‧‧‧過濾器
10B‧‧‧過濾器
11‧‧‧過濾箱
12A‧‧‧第二止回閥
12B‧‧‧第一止回閥
13‧‧‧第三上游催化劑
14A‧‧‧凸緣
14B‧‧‧對應凸緣
15‧‧‧摩托車
16‧‧‧後本體
17‧‧‧鞍部
18‧‧‧隔板
19‧‧‧膨脹腔室
20‧‧‧分隔板
21‧‧‧通道
22‧‧‧排氣終端
23‧‧‧第三替代下游催化劑
24‧‧‧膨脹區域
25‧‧‧第一部位
26‧‧‧第二部位
27‧‧‧第三下游催化劑
28A‧‧‧28B‧‧‧隔室
29A‧‧‧29B‧‧‧開口
30‧‧‧保護殼
T’‧‧‧第一溫度
T’’‧‧‧第二溫度
T’’’‧‧‧第三溫度
為使本發明之實施例及與其相關的個別的優點能更明顯易懂，將配合下列之描繪與所附圖式進行詳細說明。 第1圖係繪示依據本發明第一實施例之排氣系統的示意圖； 第2圖係繪示依據本發明第二實施例之排氣系統的示意圖； 第3圖係繪示依據本發明第三實施例之排氣系統的示意圖； 第4圖係繪示依據本發明第四實施例之排氣系統的示意圖； 第5圖係繪示包括依據本發明第二實施例之包括排氣系統之車輛的示意圖； 第6圖係繪示依據本發明第五實施例之排氣系統的示意圖；及 第7圖係繪示依據本發明第六實施例之排氣系統的示意圖。

Claims (15)

  1. 一種排氣系統(1)，用於二衝程引擎(2)，包括： 一主排氣管(3)，具有連接至一引擎(2)之出口之一第一端(3A)，以接收該引擎(2)之排出氣體； 一第一催化劑(4)，設置於該第一端(3A)之下游，用以施行該引擎(2)之排出氣體之一初始轉換； 一第二催化劑(6)，設置於該第一催化劑(4)之下游，用以施行該引擎(2)之排出氣體之一進一步轉換； 一第一空氣注入管(7)，連接至該主排氣管(3)之一第一部位(25)，設置於該第一催化劑(4)之下游及該第二催化劑(6)之上游； 一消音器(8)，用以消音，並排出被該第一催化劑(4)及該第二催化劑(6)轉換後之排出氣體； 該第一空氣注入管(7)包括一第一止回閥(12B)，配置以在該主排氣管(3)之該第一部位(25)之壓力小於周圍壓力時，允許一空氣氣流朝向該主排氣管(3)且不朝反向回流。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之排氣系統(1)，更包括一第二空氣注入管(5)，連接至該主排氣管(3)之一第二部位(26)，設置於該第一端(3A)之下游及該第一催化劑(4)之上游，該第二空氣注入管(5)包括一第二止回閥(12A)，配置以在該主排氣管(3)之該第二部位(26)之壓力小於周圍壓力時，允許一空氣氣流朝向該主排氣管(3)且不朝反向回流。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之排氣系統(1)，其中該第一止回閥(12B)及該第二止回閥(12A)為被動型止回閥。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之排氣系統(1)，其中該第二催化劑(6)設置於該消音器(8)內，且該第一催化劑(4)係沿該主排氣管(3)設置。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之排氣系統(1)，其中該第二催化劑(6)設置於該主排氣管(3)之一第二端(3B)，位於該主排氣管(3)之一發散錐形部(9)之下游。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之排氣系統(1)，其中該第一及第二空氣注入管(5、7)相對於該主排氣管(3)之該等端連接至容納於一共同過濾箱(11)中之個別的複數個過濾器(10A、10B)。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之排氣系統(1)，其中該共同過濾箱(11)由一隔板(18)分隔成二隔室(28A、28B)，以避免其間的一液體連通，該隔室之每一者(28A、28B)適於容納個別的一過濾器(10A、10B)。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之排氣系統(1)，更包括一第三上游催化劑(13)，設置於該第一催化劑(4)之上游及該第一端(3A)之下游。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之排氣系統(1)，其中該第三上游催化劑(13)設置接近於該第一端(3A)，且特別是距離該第一端(3A)小於7公分。
  10. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之排氣系統(1)，更包括一第三下游催化劑(27)，設置於該第二催化劑(6)之下游，且在該消音器(8)內，該第二催化劑(6)沿該主排氣管(3)設置於該消音器(8)之上游。
  11. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之排氣系統(1)，更包括一第三替代下游催化劑(23)，設置於該第二催化劑(6)之下游，且位於該主排氣管(3)之一膨脹區域(24)中。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之排氣系統(1)，其中該消音器(8)設置於該主排氣管(3)之該膨脹區域(24)之下游。
  13. 如申請專利範圍第1至12項中任一項所述之排氣系統(1)，其中該等催化劑(4、6、13、23、27)為相同類型，更佳地為三效類型。
  14. 如申請專利範圍第1至13項中任一項所述之排氣系統(1)，更包括一保護殼，同軸地設置於該主排氣管(3)，且配置以覆蓋該主排氣管(3)之至少該第一部位(25)。
  15. 一種機動車輛，包括如申請專利範圍第1至14項中任一項所述之排氣系統(1)，連接至一二衝程引擎(2)之出口。
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