TWM615779U - 重型機車排氣管內裝式消音觸媒管及具該管的排氣管 - Google Patents

Abstract

一種重型機車排氣管內裝式消音觸媒管，包括：一平行上述排氣管方向的環繞壁，具有一內側、一外側和小於上述排氣管的口徑，其中上述環繞壁的一端被向上述內側方向軋製形成軸對稱於上述排氣管中軸的一徑向漸縮部和垂直於上述排氣管方向的一封閉部，供封閉上述環繞壁的一端，上述徑向漸縮部垂直上述排氣管中軸的截面沿靠近上述封閉部端徑向地逐漸縮減，且上述徑向漸縮部具有複數貫穿上述環繞壁內側和上述環繞壁外側的孔洞；及一設置於上述環繞壁內側遠離上述封閉部端的觸媒接觸件，表面依附有觸媒，供使上述廢氣完全燃燒並降低上述噪音。

Description

重型機車排氣管內裝式消音觸媒管及具該管的排氣管

一種觸媒轉換器，尤其是一種同時具有環保和降噪功能的觸媒轉換器，並可以直接放入標準口徑的排氣管使用。

在環保意識抬頭的現代，人們越來越重視汽機車排出的廢氣和噪音汙染，不希望自己的生活品質被犧牲，因此因應這個需求政府訂定的法規也愈趨嚴格，尤其在汽機車排氣管這個主要的廢氣和噪音源，更是檢驗的重點項目。排氣管連接汽缸的排氣孔，是引擎運轉產生廢氣的出口，同時廢氣會在排氣管中流竄、共鳴等等，產生極大的噪音，因此為了控制噪音大小以及降低有害的廢氣汙染，排氣管是最後一道防線。

由於引擎運轉仰賴活塞的往復作動，產生的廢氣會形成疏密波，也就是一團團密度較高和低的交錯分布氣團，一旦波長恰好在人類聽覺範圍，就會構成噪音；且當氣團受到排氣管限制，使得排氣管中的廢氣呈現不同壓力的分布，這個壓力會回頭影響活塞運作。上述現象被稱之為回壓，假如氣團間距適當，中間的負壓會自然吸引下一個氣團，使得排氣順暢，讓引擎能夠全力運作。當回壓不足時，氣團之間間距較遠，使得前方氣團無法吸引後方氣團，造成排氣不順，就是表示排氣管太通暢了；當回壓過高，氣團之間間距較近，使得前方氣團阻礙後方氣團前進，就會妨 礙引擎轉速上升，也就是排氣管堵塞的情況。通常來說，回壓過低會影響低轉速，也就是汽機車起步，而回壓過高則會使得引擎轉速受限，讓汽機車馬力降低。

排氣管一般分為前段、中段和尾段，其中前段直接連接汽缸的排氣孔；中段通常有用來使廢氣完全燃燒的觸媒轉換器；而尾段則多半同時具有排氣和消音的功能，是包覆消音棉的部分，也是排氣管最顯眼的部分。由於整條排氣管實質上仍是一條連續的管子，對前段、中段或尾段任何一段的修改其實都會影響到整體的效能和產生的噪音，如何設計排氣管各段的結構都不能忽略對其他段的影響。

前段提到的觸媒轉換器，是藉由鉑、銠和鈀等貴金屬作為觸媒，催化有害廢氣，例如碳氫化合物、一氧化碳和氮氧化物等有害物質完全燃燒，讓排出的廢氣中對人體有害的成分降低，同時降低對環境的污染。觸媒轉換器裝設在廢氣必經的排氣管中，就能確保大部分廢氣都經過觸媒轉換器過濾，而為了增加接觸面積，觸媒轉換器的結構也通常呈現網狀。然而，觸媒轉換器不可避免地會阻礙氣流，使廢氣排放不順，造成回壓，因此觸媒轉換器的結構和擺放的位置等等，都會回頭影響引擎轉速和馬力。

車廠為了符合法規對於廢氣和噪音的管制，通常會在排氣管設計上增加阻礙氣流的結構以及使用觸媒轉換器，使得回壓增加，犧牲部分馬力。將一般原廠排氣管拆開後可以發現，如圖7所示，原廠常常會在排氣管7中尾段採用具有複數隔板71的複雜構造，搭配大量的消音棉，迫使廢氣8在中尾段來回往返，以降低噪音分貝。當然，上述構造顯然會產生顯著 的回壓，使得機車達不到引擎原本可能有的馬力。對於車主來說，例如常見的重型機車改裝，為了追求機車性能的提升，改裝往往從最容易替換的排氣管下手，尤其是將排氣管尾段的氣流阻礙降低，以追求速度提升、產生悅耳的聲浪以及展現帥氣的外觀。然而，由於改裝車仍然需要符合法規要求，如何在盡量不限制馬力的狀況下最有效率地處理廢氣和降低噪音，就是本案要解決的問題。

本創作一目的在提供一種重型機車排氣管內裝式消音觸媒管，同時具有環保和降噪功能。

本創作的另一目的在提供一種重型機車排氣管內裝式消音觸媒管，可以直接放入口徑適合的排氣管使用，使安裝簡單方便，提升使用友善度。

本創作的再一目的在提供一種重型機車排氣管內裝式消音觸媒管，藉由簡單的結構設計，使得排氣管不會產生過多回壓造成引擎馬力降低，同時增高產品良率和產品可靠度以及大幅降低成本。

本創作的又一目的在提供一種重型機車排氣管內裝式消音觸媒管，取代排氣管中段的複雜設計，減少排氣管長度，讓排氣管尾段可以在符合法規的同時，有更多改裝的彈性。

本創作的又另一目的在提供一種具有重型機車排氣管內裝式消音觸媒管的排氣管，提供透過改裝排氣管提升馬力的更有效率的替代方案。

為達上述目的，本新型揭露一種重型機車排氣管內裝式消音觸媒管，包括：一平行上述排氣管方向的環繞壁，具有一內側、一外側和小於上述排氣管的口徑，其中上述環繞壁的一端被向上述內側方向軋製形成軸對稱於上述排氣管中軸的一徑向漸縮部和垂直於上述排氣管方向的一封閉部，供封閉上述環繞壁的一端，上述徑向漸縮部垂直上述排氣管中軸的截面沿靠近上述封閉部端徑向地逐漸縮減，且上述徑向漸縮部具有複數貫穿上述環繞壁內側和上述環繞壁外側的孔洞；及一設置於上述環繞壁內側遠離上述封閉部端的觸媒接觸件，表面依附有觸媒，供使上述廢氣完全燃燒並降低上述噪音。

藉由上述設計，在符合法規減少廢氣和噪音的同時，利用簡單可靠的結構提供更有效率的排氣管內裝觸媒轉換器，取代原廠排氣管中尾段複雜且有礙於引擎馬力提升的部分，讓引擎能夠發揮真正的實力。

1、1’:環繞壁

10:口徑

11:徑向漸縮部

111:孔洞

12:封閉部

13:阻擋片

2:觸媒接觸件

3’:排氣管尾段

4’:排氣管前段

6、7:排氣管

71:隔板

8:廢氣

圖1為一本創作的內裝式消音觸媒管之第一較佳實施例的立體示意圖。

圖2為一本創作的內裝式消音觸媒管之第一較佳實施例的側視剖面示意圖。

圖3為一本創作的內裝式消音觸媒管之第一較佳實施例的俯視示意圖。

圖4為一本創作的內裝式消音觸媒管之第一較佳實施例的仰視示意圖。

圖5為一本創作的具有重型機車排氣管內裝式消音觸媒管的排氣管之第二較佳實施例的組裝示意圖。

圖6為一本創作的具有重型機車排氣管內裝式消音觸媒管的排氣管之第二較佳實施例的並排示意圖。

圖7為一種習知技術的示意圖，原廠排氣管尾段隔板結構和廢氣流向。

有關本創作之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚呈現；此外，在各實施例中，相同之元件將以相似之標號表示。

本創作重型機車排氣管內裝式消音觸媒管之第一較佳實施例，請一併參照圖1~4，由平行一排氣管6的一環繞壁1環繞而成，供放置在上述排氣管6內，以處理汽缸所排放的廢氣和噪音，因此上述環繞壁1的口徑10小於上述排氣管6。上述環繞壁1具有一內側和一外側，其中上述環繞壁1的一端被向上述內側方向軋製形成軸對稱於上述排氣管6中軸的一徑向漸縮部11和垂直於上述排氣管6方向的一封閉部12。上述徑向漸縮部11垂直上述排氣管6中軸的截面因此沿著靠近上述封閉部12端徑向地逐漸縮減，直到上述封閉部12封閉住上述環繞壁1一端的開口，並且上述徑向漸縮部11具有多個貫穿上述環繞壁1內側和上述環繞壁1外側的孔洞111，也就是說上述封閉部12同時垂直於氣流在上述排氣管6中流動的方向，能迫使氣流穿過側邊的上述孔洞111，使上述徑向漸縮部11和上述封閉部12相互搭配具有破壞上述廢氣波形和阻擋上述噪音的功能。

上述環繞壁1外側更包括有一阻擋片13，在此例釋為環繞上述環繞壁1的片狀結構，能夠抵住上述排氣管6內側，使得上述環繞壁1不會在上述排氣管6內任意滑動。當然，上述阻擋片13並不限於片狀，也可以是例如環繞上述環繞壁1的複數個凸起，抑或同樣具有固定作用的結構。

而上述環繞壁1遠離上述封閉部12的一端則有一觸媒接觸件2，設置於上述環繞壁1內側，在本例中例釋為陶瓷纖維網狀結構，如圖4所示。上述觸媒接觸件2表面依附有例如鉑、銠和鈀等貴金屬作為觸媒，催化上述廢氣中有害的成分，例如碳氫化合物、一氧化碳和氮氧化物等有害物質完全燃燒，降低上述廢氣排出後對人體和環境的危害。同時，上述觸媒接觸件2的網狀結構除了也有助於破壞上述廢氣波形和阻擋上述噪音。

請一併參閱圖5和6，本創作具有重型機車排氣管內裝式消音觸媒管的排氣管的第二較佳實施例，其中與前一較佳實施例相同部分於此不再贅述，相似的元件也使用相似名稱與標號，僅就差異部分提出說明。本例是將第一較佳實施例中所述的內裝式消音觸媒管應用到整條排氣管，其中一排氣管前段4’連接上述汽缸；一排氣管尾段3’，例釋為半直通管，則連接上述排氣管前段4’，並具有一排氣出口以排出廢氣和輔助降低噪音。在本例中，如圖6所示，將上述內裝式消音觸媒管的環繞壁1’、上述排氣管尾段3’和上述排氣管前段4’並排陳列，上述排氣管前段4’和上述排氣管尾段3’具有相互搭配的口徑，能夠直接相互接合，但是這樣的結合缺乏足夠的廢氣處理和降噪功能，很難符合法規要求。

此時只要將上述環繞壁1’口徑適合的上述內裝式消音觸媒管如圖5所示直接插入上述排氣管前段4’和上述排氣管尾段3’之間，就能取代排氣管中段部分功能，簡單又方便。此時上述環繞壁1’的結構和所搭配設置的觸媒接觸件，不但能促使上述廢氣完全燃燒，並且破壞上述廢氣波形以降低上述噪音，更能提供足夠的回壓讓引擎在低速運轉時能夠順利起 步，卻不會像原廠具有複雜隔板和彎曲管線的排氣管一樣產生過多回壓，因此本創作能夠在符合法規的同時解放引擎應有的馬力，讓引擎不論在低速或高速運轉時皆較為順利。實際測試結果可以發現，將原廠排氣管以本創作的上述具有重型機車排氣管內裝式消音觸媒管的排氣管替代後，噪音分貝數由113降至僅86~90分貝，符合法規要求，可見本創作簡單的結構卻能發揮極大的效能。

綜上所述，本創作利用簡單的結構，垂直於排氣管和氣流方向的封閉部和徑向漸縮部上的孔洞，搭配觸媒接觸件就能以最有效率的方式，讓經過的廢氣完全燃燒、降低噪音污染，同時又能提供適當的回壓，讓引擎不論是低速或高速皆能良好地運轉。也就是說，本創作取代了原廠排氣管所需的複雜管線和隔板設計，除了節省成本，更在增加馬力的同時，讓車體更加輕量化，連安裝方式都簡便到無需專業人士協助，有效達成了本創作之上述目的。

惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，不能以此限定本創作實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及新型說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

1:環繞壁

11:徑向漸縮部

111:孔洞

12:封閉部

13:阻擋片

2:觸媒接觸件

Claims (7)

1. 一種具有重型機車排氣管內裝式消音觸媒管的排氣管，供排放及處理一重型機車的汽缸所排放的廢氣和噪音，包括：一排氣管前段，供連接上述汽缸；一連接上述排氣管前段的排氣管尾段，具有一排氣出口，供排出上述廢氣和輔助降低上述噪音；及一安裝於上述排氣管前段和/或上述排氣管尾段內遠離上述排氣出口端，介於上述排氣管前段和上述排氣管尾段之間的重型機車排氣管內裝式消音觸媒管，包括：一平行上述排氣管方向的環繞壁，具有一內側、一外側和小於上述排氣管的口徑，其中上述環繞壁的一端被向上述內側方向軋製形成軸對稱於上述排氣管中軸的一徑向漸縮部和垂直於上述排氣管方向的一封閉部，供封閉上述環繞壁的一端，上述徑向漸縮部垂直上述排氣管中軸的截面沿靠近上述封閉部端徑向地逐漸縮減，且上述徑向漸縮部具有複數貫穿上述環繞壁內側和上述環繞壁外側的孔洞；及一設置於上述環繞壁內側遠離上述封閉部端的觸媒接觸件，表面依附有觸媒，供使上述廢氣完全燃燒並降低上述噪音。
2. 一種重型機車排氣管內裝式消音觸媒管，供放置於一排氣管內處理一重型機車的汽缸所排放的廢氣和噪音，包括：一平行上述排氣管方向的環繞壁，具有一內側、一外側和小於上述排氣管的口徑，其中上述環繞壁的一端被向上述內側方向軋製形成軸對稱於上述排氣管中軸的一徑向漸縮部和垂直於上述排氣管方向的一封閉部，供封閉上述環繞壁的一端，上述徑向漸縮部垂直上述排氣管中軸的截面沿靠近上述封閉部端徑向地逐漸縮減，且上述徑向漸縮部具有複數貫穿上述環繞壁內側和上述環繞壁外側的孔洞；及

   一設置於上述環繞壁內側遠離上述封閉部端的觸媒接觸件，表面依附有觸媒，供使上述廢氣完全燃燒並降低上述噪音。
3. 如請求項2所述的重型機車排氣管內裝式消音觸媒管，其中上述環繞壁更包括一阻擋片，供抵住上述排氣管內側，使得上述內裝式消音觸媒管不會在上述排氣管內任意滑動。
4. 如請求項3所述的重型機車排氣管內裝式消音觸媒管，其中上述阻擋片是環繞上述環繞壁的片狀結構。
5. 如請求項3所述的重型機車排氣管內裝式消音觸媒管，其中上述阻擋片是環繞上述環繞壁的複數凸起。
6. 如請求項2所述的重型機車排氣管內裝式消音觸媒管，其中上述觸媒接觸件是複數層結構。
7. 如請求項2或6所述的重型機車排氣管內裝式消音觸媒管，其中上述觸媒接觸件是陶瓷纖維網狀結構。

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