TWI384120B - 機車用四衝程引擎之排氣系統 - Google Patents

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TWI384120B
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exhaust pipe
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Kanemitsu Suzuki
Osamu Takii
Toru Izumi
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Yamaha Motor Co Ltd
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Description

機車用四衝程引擎之排氣系統
本發明係關於四衝程引擎之排氣系統，其中共鳴器用於改良引擎之輸出。
為了藉由催化轉化器(下文中簡單地稱為"催化器")淨化引擎之排氣，需要加熱催化器直至所謂的活性溫度。
對於在引擎啟動之後立即由催化器對排氣之淨化，在引擎之排氣口附近提供催化器使得催化器之溫度儘可能快地上升至活性溫度為有效的。
專利文件1揭示一種用於四衝程引擎之排氣系統，其中催化器配置在如上所述之引擎附近。專利文件1中所揭示之排氣系統為用於機車之排氣系統。其包括：排氣管，其自四衝程引擎之排氣口延伸至車輛之後部；消聲器，其連接至排氣管之後端；及催化器，其被提供於排氣管之中部。
其間，引擎之排氣管以引擎之輸出係藉由使用歸因於排氣管中之排氣壓力波之傳播所產生的排氣脈動來改良之方式建構。在此種情況下，排氣管之長度在低速至中速操作中對引擎之輸出具有較大影響。此係因為自排氣管中之引擎排氣口向下傳播的壓力波(下文中簡單地稱為"正壓力波")在排氣管之下游開口端處反射，且作為負壓力波返回至排氣口，且此返回之時序根據排氣管之長度而改變。因此，排氣管之長度被設定為用於每一引擎之最佳長度。
[專利文件1] JP－A－Sho 53－118619
在專利文件1中催化器被提供於引擎之排氣口附近，且藉此在相對高溫下之排氣氣流入催化器中。因此，催化器之溫度可在引擎啟動之後的短時期內上升至活性溫度。
然而，在此習知排氣系統中，自排氣管中之排氣口向下傳播的正壓力波在到達排氣管之下游端之前在催化器上反射，且作為反射波(正壓力波)返回。因此，在排氣系統中，排氣管之下游端的實質位置為催化器之位置，且因此排氣管之實質長度變短。
若排氣管之實質長度如在此種情況下變短，則反射波在不適當的時序處返回至排氣口。因此，在專利文件1中所揭示之排氣系統中，儘管可快速進行催化器之加熱，但存在引擎之輸出在低速至中速操作中降低的問題。
本發明經製造以解決上述問題，且其目標為提供一種用於四衝程引擎之排氣系統，該排氣系統以促進催化器暖機的方式來改良具有排氣管中提供有催化器之引擎的輸出。
為了達成以上目標，本發明提供一種用於四衝程引擎的排氣系統，其具有被提供於排氣管中之催化器，其中共鳴器連接至排氣管。
如請求項2之本發明提供如請求項1之用於四衝程引擎的 排氣系統，其中共鳴器配置在催化器的下游。
如請求項3之本發明提供如請求項1之用於四衝程引擎的排氣系統，其中共鳴器配置在催化器的上游。
如請求項4之本發明提供如請求項1之用於四衝程引擎的排氣系統，其中兩個催化器彼此相距一距離而配置在沿一排氣氣流配置之上游及下游。
如請求項5之本發明提供如請求項4之用於四衝程引擎的排氣系統，其中催化器配置在共鳴器的上游及下游。
如請求項6之本發明提供如請求項1之用於四衝程引擎的排氣系統，其中用於引入新鮮空氣之二次空氣通路連接至排氣管。
如請求項7之本發明提供如請求項6之用於四衝程引擎的排氣系統，其中二次空氣通路連接至共鳴器之上游的排氣管之一部位。
如請求項8之本發明提供如請求項7之用於四衝程引擎的排氣系統，其中二次空氣通路連接至在催化器與共鳴器之間的排氣管之一部位。
如請求項9之本發明提供如請求項1之用於四衝程引擎的排氣系統，其中提供有兩個催化器且一用於引入新鮮空氣之二次空氣通路連接至排氣管。
如請求項10之本發明提供如請求項9之用於四衝程引擎的排氣系統，其中二次空氣通路連接至共鳴器之上游的排氣管之一部位。
如請求項11之本發明提供如請求項10之用於四衝程引擎 的排氣系統，其中兩個催化器中之一者配置在共鳴器及二次空氣通路所連接之排氣管之一部位的上游，且另一催化器配置在共鳴器及二次空氣通路所連接之排氣管之該部分的下游。
根據本發明，朝向排氣管中之引擎排氣口傳播的反射波及負壓力波可由共鳴器減小於規定轉數範圍中。因此，提供催化器之排氣管的實質長度會因為共鳴器而變得更長。
因此，本發明可提供一種用於四衝程引擎之排氣系統，其相容地實現催化器在引擎啟動之後的短時期內加熱至活性溫度，且在低速至中速操作中改良引擎之輸出。
如請求項2之本發明，自排氣管之下游端朝向引擎返回的負壓力波可由共鳴器減小。
如請求項3之本發明，在催化器上反射之反射波可由共鳴器減小。
如請求項4之本發明，排氣可由兩個催化器充分淨化。因此，本發明可提供一種用於引擎之排氣系統，其可在引擎啟動之後立即充分地淨化排氣。
如請求項5之本發明，反射波及負壓力波可由兩個催化器之間的共鳴器減小。
如請求項6之本發明，在催化器處之氧化反應由二次空氣促進，因此改良排氣之淨化效率。
當排氣平滑流入排氣管中時，二次空氣更容易被牽引至排氣管中。另一方面，當排氣穿過共鳴器時，排氣之通量 可受共鳴器干擾。如請求項7之本發明，二次空氣通路連接至排氣之通量不受共鳴器干擾之排氣管的一部位(換言之，排氣平滑流動之排氣管的一部位)，且因此二次空氣可被有效地牽引至排氣管中。
如請求項8之本發明，被牽引至排氣管中之二次空氣可由朝向排氣管中之引擎行進之負壓力波發送至定位在上游的催化器。因此，根據本發明，促進在定位於二次空氣通路所連接之部分的上游之催化器處的氧化反應。
如請求項9之本發明，排氣可由兩個催化器充分淨化。又，在催化器處之氧化反應由二次空氣促進，且藉此在每一催化器處之排氣的淨化效率可得以改良。
因此，根據本發明，可更有效地淨化排氣。
當排氣平滑流入排氣管中時，二次空氣更容易被牽引至排氣管中。另一方面，當排氣穿過共鳴器時，排氣之通量可受共鳴器干擾。如請求項10之本發明，二次空氣通路連接至排氣之通量不受共鳴器干擾之排氣管的一部位(換言之，排氣平滑流動之排氣管的一部位)，且因此二次空氣可被有效地牽引至排氣管中。因此，根據本發明，排氣可由兩個催化器充分淨化，且充分的二次空氣可被供應。因此，可更充分且有效地淨化排氣。
如請求項11之本發明，不必要的排氣脈動可由兩個催化器之間的共鳴器消除，且二次空氣可被充分供應至兩個催化器之間的一部分。因此，可更充分且有效地淨化排氣，同時改良引擎之輸出。
下文中，將參看圖1至圖7詳細描述根據本發明之四衝程引擎之排氣系統的一實施例。此處，描述將由本發明應用於機車之排氣系統的情況構成。
圖1為展示根據本發明之四衝程引擎之排氣系統的側視圖，且圖2為其平面圖。圖3為如自車輛右側觀測之共鳴器的側視圖。圖4為沿圖3中之線IV－IV所截取的橫截面圖。圖5為共鳴器之垂直橫截面圖，且亦為沿圖4中之線V－V所截取的橫截面圖。圖6為展示根據本發明的四衝程引擎之排氣系統之構造的圖式。圖7為展示引擎轉數、輸出與扭矩之間的關係之曲線圖。
在此等圖中，參考數字1指示根據此實施例之機車的排氣系統。如圖6中所示，排氣系統經建構有：排氣管4，其上游端連接至引擎2之排氣口3；上游催化器5及下游催化器6，其彼此相距一距離而提供於沿排氣管4中之排氣氣流之上游及下游；消聲器7，其連接至排氣管4之下游端；共鳴器8，其連接至排氣管4之中部，等等。根據此實施例之排氣系統1以下文所述之消聲器7定位於車輛右側之方式形成。
引擎2為四衝程引擎，且以氣缸12定位於曲柄箱11上之方式在車體框架(未圖示)上載運。排氣口3被提供於氣缸12之前面。具有節流閥13及空氣清潔器14之入口系統15連接於氣缸12之後部。用於引擎2之燃料由注入器(未圖示)注入至入口通路中。引擎2之燃料供應系統不限於使用注入器 之系統，但可為使用汽化器之設備。
如圖1及圖2中所示，排氣管4以三個管21至23及催化器套管24及25焊接在一起之方式形成。特定言之，排氣管4經建構有：第一管21，其用於將來自引擎2之排氣口3的排氣引入至上游催化器5之套管24中；第二管22，其用於將下游催化器6之套管24及套管25連通地連接在一起；及第三管23，其自下游催化器6之下游端向後延伸。第二管22之下游端、下游催化器6之套管25及第三管23容納於消聲器7內部。
第一管21自排氣口3延伸至引擎2前面之曲柄箱11下面的一部分，且其下端在曲柄箱11下面的一部分處彎曲至朝向車輛後部之點。焊接至第一管21之下游端的套管24定位於曲柄箱11之下面。
套管24經建構以垂直分成兩部分。上半部分24a及下半部分24b保留上游催化器5。根據此實施例之套管24及上游催化器5配置在曲柄箱11下面，且因此以垂直厚度小於水平寬度以使最小離地間隙更大的方式形成。
陶瓷載體載運催化金屬之一般催化器用作上游催化器5。
用於將二次空氣牽引至排氣通路中之二次空氣引入管26連接至套管24中之上游催化器5的附近。二次空氣引入管26焊接至套管24的指向車輛左側之側部以突出至車輛左側，且以其末端指向車輛前面之方式彎曲。
如圖6中所示，二次空氣引入管26之末端經由空氣軟管 27及簧片閥28連接至空氣清潔器14。當排氣管4之內部在負壓下時，簧片閥28打開，使得二次空氣(新鮮空氣)自空氣清潔器14牽引至排氣管4中。又，如圖2中所示，二次空氣引入管26之末端由拉線29保留在套管24中。
如圖1中所示，第二管22以其下游端指向車輛後上方之方式在長度方向上於其中部彎曲。以下所述之共鳴器8安裝於曲線下游部附近的下部上。又，用於安裝O2 感應器(未圖示)之固定件30被提供於共鳴器8所安裝之第二管22之部分的下游之上部。
焊接至第二管22之下游端的下游催化器6之套管24藉由經形成以在直徑方向上分裂之兩半部分保留下游催化器6。與上游催化器5相同種類的催化器被用作下游催化器6。
第三管23之下游端穿過消聲器7之隔板31，且焊接至隔板31。
消聲器7為所謂的反轉型消聲器，且以隔板31界定正面膨脹室32及背面膨脹室33且膨脹室使排氣聲音衰減的方式建構。
如圖3至圖5中所示，共鳴器8經建構有：連通管41，其一端焊接至第二管22；及共鳴器主體42，其焊接至連通管41之另一端。連通管41以另一端指向車輛後上方之方式彎曲。
如圖5中所示，共鳴器主體42經建構有：圓柱形部分42a；第一蓋體42b，其用於阻擋圓柱形部分42a之一端， 連通通路41之另一端穿過該第一蓋體42b；及第二蓋體42c，其用於阻擋圓柱形部分42a之另一端。共鳴器主體42經形成以在內部具有一空間。如圖1及圖2中所示，根據此實施例之共鳴器8以共鳴器主體42沿第二管22平行延伸之方式安裝於第二管22上。共鳴器主體42及第二管22由在車輛左側及方側上之連接構件43及44連接在一起。
當引擎2之轉數為低速及中速操作範圍中之規定轉數時，共鳴器主體42經建構以減小排氣管4中之排氣脈動。
根據此實施例之共鳴器8定位於上游催化器5與下游催化器6之間，且藉此可減小定位於兩催化器5與6之間的第二管22中之負壓力波及反射波(正壓力波)。
隨著自第一管21中之引擎2的排氣口3向下傳播之正壓力波穿過上游催化器5以進入第二管22，負壓力波產生。隨著在第二管22中向下傳播之正壓力波在下游催化器6上反射，反射波產生。
因此，根據此實施例之引擎2的排氣系統1，朝向排氣管4中之引擎2之排氣口3傳播的負壓力波及反射波可由共鳴器8減小。因此，排氣管4之歸因於上游催化器5之配置而較小的實質長度可由共鳴器8增大。
結果，以此實施例，在相對高溫下排氣氣流入上游催化器5中，且藉此上游催化器5在緊接引擎2啟動之後的短時期內被加熱直至活性溫度。並且，可改良在低速至中速操作中之引擎2的輸出。
如圖7中所示，在包括根據此實施例之排氣系統1的引擎 2中，輸出及扭矩上升至低速及中速操作範圍中之規定轉數，且所謂的扭矩降可被移除。在圖7中，實線指示在使用根據此實施例之排氣系統1的情況下輸出及扭矩之變化，且虛線指示在自根據此實施例之排氣系統1移除共鳴器8的情況下輸出及扭矩之變化。如可自圖7理解，若安裝共鳴器8，則當引擎轉數在轉數(A)與轉數(B)之間時輸出及扭矩變高。
在根據此實施例之引擎2的排氣系統1中，排氣系統1具有兩個催化器，且因此兩個催化器在引擎啟動之後立即充分淨化排氣。
在根據此實施例之引擎2的排氣系統1中，二次空氣引入管26安裝於排氣管4上，使得新鮮空氣自二次空氣引入管26中之二次空氣通路牽引至排氣通路中。因此，促進在下游催化器6處之氧化反應，且藉此改良在下游催化器6處之排氣的淨化速率。
根據此實施例之二次空氣引入管26連接至共鳴器8上游之排氣管4的一部分。當排氣平滑流入排氣管4中時，二次空氣更容易被牽引至排氣管4中。另一方面，當排氣穿過共鳴器8時，共鳴器8可能干擾排氣氣流。亦即，根據此實施例，二次空氣引入管26連接至排氣之通量不受共鳴器8干擾之排氣管4的一部分(換言之，排氣平滑流動之排氣管4的一部分)，且因此二次空氣可被有效地牽引至排氣管4中。在上游催化器5之下游側上流動之排氣與在上游催化器5之上游側上流動的排氣相比尤其更快地流動，且因此 根據此實施例，更多二次空氣可被牽引至排氣管4中。
在根據此實施例之引擎2的排氣系統1中，二次空氣引入管26連接至上游催化器5與共鳴器8之間的排氣管4之一部分。因此，被牽引至排氣管4中之二次空氣可由朝向排氣管4中之引擎2行進之負壓力波發送至上游催化器5。因此，根據此實施例，促進定位於二次空氣引入管26所連接之部分的上游之上游催化器5處的氧化反應，使得可更有效地淨化排氣。
如上所述，在根據此實施例之排氣系統1中，兩催化器5及6中之一者(上游催化器5)配置在共鳴器8及二次空氣引入管所連接之排氣管4之部分的上游，且另一催化器(下游催化器6)又配置在共鳴器8及二次空氣引入管所連接之排氣管4之該部分的下游。因此，根據此實施例，不必要的排氣脈動由兩催化器5與6之間的共鳴器8消除，且二次空氣被充分供應至兩催化器5與6之間的一部分。因此，可更充分且有效地淨化排氣，同時改良引擎2之輸出。
可如圖8至圖11中所示而建構根據本發明之四衝程引擎的排氣系統。
圖8至圖11展示其他實施例之構造。在此等圖中，相同參考數字及符號將用於與圖1至圖7中所述之構件相同或等效的構件，且將不進行詳細描述。
在圖8所示之排氣管4中，用於覆蓋第二管22之外部氣缸51焊接至上游催化器5與下游催化器6之間的一部分，且此部分具有雙管結構。在此實施例中，共鳴器8係使用具有 環形橫截面之空間52來建構，該空間52形成於外部氣缸51與第二管22之間。在共鳴器8與排氣通路之間的連通開口53定位於二次空氣引入管26所連接之排氣管4之部分的下游。亦即，圖8中所示之排氣系統1實際上具有與圖1至圖7中所示之排氣系統1相同的構造。若如圖8中所示形成共鳴器8，則可獲得與圖1至圖7中所示之實施例相同的效應。
在圖9所示之引擎2的排氣系統1中，共鳴器8連接至上游催化器5上游的排氣管4之一部分。根據此實施例，共鳴器8可減小歸因於已自引擎2之排氣口3向下行進之正壓力波在上游催化器5上之反射的反射波，且藉此可由於共鳴器8而使排氣管4之實質長度更長。因此，亦可以此實施例獲得與圖1至圖7中所示之排氣系統1相同的效應。
在圖10所示之引擎2的排氣系統1中，一催化器61提供於排氣管4之中部，且共鳴器8連接至催化器61下游之排氣管4的一部分。與圖1至圖7所示實施例中描述之上游催化器5及下游催化器6相同種類的催化器被用作催化器61。又，二次空氣引入管26連接至排氣管4之上游端或引擎2之排氣口3，使得二次空氣被牽引至催化器61上游的排氣通路中。
在此實施例中共鳴器8配置在催化器61之下游，且藉此自排氣管4之下游端朝向引擎2返回之負壓力波可由共鳴器8減小。因此，由於共鳴器8可使排氣管4之實質長度更長。此外，二次空氣引入管26連接至共鳴器8不干擾排氣氣流的部分，且藉此二次空氣可被有效地牽引至排氣通路 中。
因此，亦可以此實施例獲得與圖1至圖7中所示之排氣系統1相同的效應。
在圖11所示之引擎2的排氣系統1中，一催化器61提供於排氣管4之中部，且共鳴器8連接至催化器61上游之排氣管4的一部分。與圖1至圖7所示實施例中描述之上游催化器5及下游催化器6相同種類的催化器被用作催化器61。又，二次空氣引入管26連接至排氣管4之上游端或引擎2之排氣口3，使得二次空氣被牽引至催化器61上游的排氣通路中。
在此實施例中共鳴器8配置在催化器61之上游，且藉此在催化器61上反射之反射波可由共鳴器8減小。因此，由於共鳴器8可使排氣管4之實質長度更長。此外，二次空氣引入管26連接至共鳴器8不干擾排氣氣流的部分，且藉此二次空氣可被有效地牽引至排氣通路中。因此，亦可以此實施例獲得與圖1至圖7中所示之排氣系統1相同的效應。
1‧‧‧排氣系統
2‧‧‧引擎
3‧‧‧排氣口
4‧‧‧排氣管
5‧‧‧上游催化器
6‧‧‧下游催化器
7‧‧‧消聲器
8‧‧‧共鳴器
11‧‧‧曲柄箱
12‧‧‧氣缸
13‧‧‧節流閥
14‧‧‧空氣清潔器
15‧‧‧入口系統
21‧‧‧第一管
22‧‧‧第二管
23‧‧‧第三管
24‧‧‧套管
24a‧‧‧上半部分
24b‧‧‧下半部分
25‧‧‧套管
26‧‧‧二次空氣引入管
27‧‧‧空氣軟管
28‧‧‧簧片閥
29‧‧‧拉線
30‧‧‧固定件
31‧‧‧隔板
32‧‧‧正面膨脹室
33‧‧‧背面膨脹室
41‧‧‧連通管/連通通路
42‧‧‧共鳴器主體
42a‧‧‧圓柱形部分
42b‧‧‧第一蓋體
42c‧‧‧第二蓋體
43‧‧‧連接構件
44‧‧‧連接構件
51‧‧‧外部氣缸
52‧‧‧空間
53‧‧‧連通開口
61‧‧‧催化器
圖1為展示根據本發明之四衝程引擎之排氣系統的側視圖。
圖2為根據本發明之四衝程引擎之排氣系統的平面圖。
圖3為如自車輛右側觀測之共鳴器的側視圖。
圖4為沿圖3中之線IV－IV所截取的橫截面圖。
圖5為共鳴器之垂直橫截面圖。
圖6為展示根據本發明的四衝程引擎之排氣系統之構造 的圖式。
圖7為展示引擎轉數、輸出與扭矩之間的關係之曲線圖。
圖8為展示另一實施例之構造的視圖。
圖9為展示另一實施例之構造的視圖。
圖10為展示另一實施例之構造的視圖。
圖11為展示另一實施例之構造的視圖。
4‧‧‧排氣管
5‧‧‧上游催化器
6‧‧‧下游催化器
7‧‧‧消聲器
8‧‧‧共鳴器
21‧‧‧第一管
22‧‧‧第二管
23‧‧‧第三管
24‧‧‧套管
24a‧‧‧上半部分
24b‧‧‧下半部分
25‧‧‧套管
26‧‧‧二次空氣引入管
29‧‧‧拉線
30‧‧‧固定件
31‧‧‧隔板
32‧‧‧正面膨脹室
33‧‧‧背面膨脹室
41‧‧‧連通管/連通通路
42‧‧‧共鳴器主體
43‧‧‧連接構件
44‧‧‧連接構件

Claims (8)

  1. 一種機車用四衝程引擎之排氣系統，其具有至少一設置於一排氣管中之催化器，其中一共鳴器連接至該排氣管；上述排氣管包含有第一管，其經過引擎前方並延伸至曲柄箱的下方，且其彎曲成為使下游側端部於曲柄箱下方處指向車輛之後方；上述催化器形成為垂直方向之厚度薄於水平方向，且設置在位於曲柄箱下方之該第一管；且上述排氣管更包含有第二管，其位於上述第一管之下游，且其彎曲成為使下游側端部指向車輛之後上方；上述共鳴器係安裝於該彎曲部分之下游側附近的下部。
  2. 如請求項1之機車用四衝程引擎之排氣系統，其中上述催化器配置在該共鳴器之上游及下游。
  3. 如請求項1之機車用四衝程引擎之排氣系統，其中一用於引入新鮮空氣之二次空氣通路連接至該排氣管。
  4. 如請求項3之機車用四衝程引擎之排氣系統，其中該二次空氣通路連接至位於該共鳴器上游之該排氣管的一部位。
  5. 如請求項4之機車用四衝程引擎之排氣系統，其中該二次空氣通路連接至位於該催化器與該共鳴器之間的該排氣管之一部位。
  6. 如請求項1之機車用四衝程引擎之排氣系統， 其中設置有兩個催化器且一用於引入新鮮空氣之二次空氣通路連接至該排氣管。
  7. 如請求項6之機車用四衝程引擎之排氣系統，其中該二次空氣通路連接至位於該共鳴器上游之該排氣管的一部位。
  8. 如請求項7之機車用四衝程引擎之排氣系統，其中該兩個催化器中之一者配置在該共鳴器及該二次空氣通路所連接之該排氣管之部位的上游，且另一催化器配置在該共鳴器及該二次空氣通路所連接之該排氣管之部分的下游。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9732645B2 (en) * 2009-06-05 2017-08-15 Tony S. Colette IC power plant and method of operation
CN102661185A (zh) * 2012-05-09 2012-09-12 隆鑫通用动力股份有限公司 低噪声消声器总成及其摩托车
JP2014105617A (ja) * 2012-11-27 2014-06-09 Yamaha Motor Co Ltd マフラーおよび鞍乗型車両
DE102013217385A1 (de) * 2013-09-02 2015-03-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Motorrad und Motorrad-Hinterradschwinge mit integriertem Resonator
FR3026433B1 (fr) * 2014-09-26 2016-12-09 Renault Sa Volume acoustique pour une ligne d'echappement d'un vehicule automobile
JP6793098B2 (ja) * 2017-07-26 2020-12-02 本田技研工業株式会社 排気装置および鞍乗り型車両
CZ201880A3 (cs) * 2018-02-19 2019-11-13 Martin Ĺ ula Výfukový rezonátor dvoudobého motoru s katalyzátorem výfukových plynů
US20190292955A1 (en) * 2018-03-20 2019-09-26 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Method of providing a leak free acoustic volume for a vehicle frame member
DE102018204903B4 (de) * 2018-03-29 2020-10-08 Vitesco Technologies GmbH Vorrichtung zur Nachbehandlung von Abgasen
CN112867850A (zh) * 2018-10-01 2021-05-28 Tvs电机股份有限公司 用于三轮车辆的排放系统
CN109540527B (zh) * 2018-10-30 2021-01-08 中国北方发动机研究所(天津) 一种进排气压力波模拟装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4628689A (en) * 1983-08-18 1986-12-16 Charles Jourdan Internal combustion engine exhaust system
US6789385B2 (en) * 2001-02-13 2004-09-14 Ricardo Uk Limited System for supplying secondary air in the exhaust system of an internal combustion engine
JP2005023915A (ja) * 2003-07-04 2005-01-27 Calsonic Kansei Corp 排気装置
EP1722079A1 (en) * 2004-02-24 2006-11-15 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifying device for engine

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2344714A2 (fr) 1976-03-19 1977-10-14 Plessy Fernand Perfectionnements aux dispositifs silencieux pour moteur
JPS53118619A (en) * 1977-03-24 1978-10-17 Honda Motor Co Ltd Catalyzer convertor for purifying exhaust of cars
JPS58202320A (ja) * 1982-05-08 1983-11-25 Honda Motor Co Ltd ２サイクルエンジン用排気装置
JPS6248913A (ja) * 1985-08-26 1987-03-03 Honda Motor Co Ltd 排気装置
JPH0559927A (ja) * 1991-08-30 1993-03-09 Toyota Motor Corp 騒音低減装置
DE4203507A1 (de) * 1992-02-07 1993-08-12 Fichtel & Sachs Ag Auspuffsystem fuer zweitakt-verbrennungsmotoren
JP2000084365A (ja) * 1998-09-10 2000-03-28 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
FR2827908B1 (fr) 2001-07-26 2004-02-13 Peugeot Motocycles Sa Systeme de purification des gaz d'echappement d'un moteur thermique a deux temps, notamment pour vehicule a deux roues
JP2004036440A (ja) * 2002-07-02 2004-02-05 Yamaha Motor Co Ltd エンジンの排ガス浄化装置
JP2004301019A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Denso Corp 触媒コンバータシステム
ES2371023T3 (es) * 2003-06-19 2011-12-26 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Motor de cuatro tiempos.
CN2649785Y (zh) * 2003-11-10 2004-10-20 重庆宗申技术开发研究有限公司 一种摩托车排气管

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4628689A (en) * 1983-08-18 1986-12-16 Charles Jourdan Internal combustion engine exhaust system
US6789385B2 (en) * 2001-02-13 2004-09-14 Ricardo Uk Limited System for supplying secondary air in the exhaust system of an internal combustion engine
JP2005023915A (ja) * 2003-07-04 2005-01-27 Calsonic Kansei Corp 排気装置
EP1722079A1 (en) * 2004-02-24 2006-11-15 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifying device for engine

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Publication number Publication date
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