JPH03286122A - 2サイクルエンジンの排気浄化装置 - Google Patents

2サイクルエンジンの排気浄化装置

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JPH03286122A
JPH03286122A JP2088772A JP8877290A JPH03286122A JP H03286122 A JPH03286122 A JP H03286122A JP 2088772 A JP2088772 A JP 2088772A JP 8877290 A JP8877290 A JP 8877290A JP H03286122 A JPH03286122 A JP H03286122A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 り粟上夏且里公立 本発明は排気管中に設けた触媒体コンバータにより排気
を浄化する2サイクルエンジンの排気浄化装置に関する
k来狡徨 エンジン(内燃機関)においては、排気を触媒物質の作
用によって浄化するために、排気管途中に触媒コンバー
タを設けることが行われている。
例えば特開平1−249915号公報には、排気管の上
流部分にセラミックファイバーを織ったセラミンククロ
スに貴金属触媒を担持させたクロス触媒体を設け、下流
部分にモノリス型のセラミック系からなるセラミック触
媒体を設けて、これらの触媒体により機関出力を低下さ
せることなく排気を効率よく浄化しようとしたものが示
されている。また、特開平1−236949号公報には
、上記モノリス型触媒体の触媒担持体として、帯状の平
板と波板とを重ね合せこれを円柱状に巻き締めて軸方向
に複数の蜂の巣状の通路をm或したハニカム状多チヤン
ネル部材が開示されている。
” しようと るテ ところで、2サイクルエンジンにおいては、吸気行程と
排気行程が完全に分かれていないため、排気中に未燃の
炭化水素等が存在し易く、この影響で、前記特開平1−
24991.5号におけるように排気管中にクロス触媒
体とセラミック触媒体を配しただけでは、充分な排気浄
化効果が得られない。
またセラミック触媒体は、セラミックという材質上触媒
担体自体が大型化してしまうため、2サイクルエンジン
の尾管端等に取付けるためには強固なステーを設けたり
尾管自体の強度を高めたりする必要があった。
”° るための  および 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
本発明による2サイクルエンジンの排気浄化装置におい
ては、排気管のエンジン排気口直後位置に2次空気導入
口を設け、該2次空気導入口の直後下流部にクロス触媒
体を配設するとともに、後方の膨張室内に突出する尾管
端部にメタル触媒体を配設する。
本発明によれば排気管内の排気中に2次空気導入口を通
じて空気が導入されるので、未燃物質が多く排気中に存
在していても、エンジンの出力を低下させることなくク
ロス触媒体とメタル触媒体により排気が効率よく浄化さ
れる。また触媒体の取付けを特に強固にする必要がなく
、簡単、軽量な排気装置を提供できる。
裏施拠 第1図は本発明による排気浄化装置を有する2サイクル
エンジンを搭載した自動二輪車の要部側面図、第2図は
同要部平面図である。1はへ・ンドパイプ、2は該ヘッ
ドバイブ1から斜下向きに後方へ延びる左右1対のメイ
ンフレームである。メインフレーム2の後端部からリヤ
フォーク3が上下に傾動自在に後方へ延び、該リヤフォ
ーク3の後端に後輪4が軸支されてし、)る。メインフ
レーム2の中間部から後方へ延出するシートレール5上
にシート6が取付けられ、その前方に燃料タンク7が搭
載されている。60は前輪、61はラジェータ、62は
バックステー、63はリヤクツションで、車体はカウル
64、シートカウル65等のカバ一部材で覆われている
メインフレーム2の前部から垂下するステ一部材8とメ
インフレーム2の後部下端との間にエンジン9が取付け
られている。後輪4は該エンジン9によりトライブチエ
ン66を介して駆動される。
エンジン9は2サイクルエンジンで、クランク室に通じ
る吸気口10に吸気管11、気化器12を経て、潤滑油
を添加した混合気が供給される。吸気管11の上流側は
エアクリーナ13心こ接続されており、エアクリーナ1
3により浄化された空気が吸気管11に導かれる。14
はエンジン9のシリンダ15に設けられた排気口で、排
気管16の前端がこの排気口14に接続されている。
排気管16は排気口14から前方へ下向きに延出した後
、後方へ弯曲してエンジン9の下側を通過し、後部にお
いて後輪4の右側へ出てマフラ17に接続している。排
気管16前部の前記弯曲した部分に第1の触媒コンバー
タ18が設けられている。この触媒コンバータ18自体
はクロス触媒体を有する従来公知のものであり、第7図
および第8図にその一例を示す。19は排気管16の外
管で、第8図に示すように2つ割りにした各半部を突き
合わせて構成されている。この外管19の内壁面に沿わ
せてクロス触媒体20が設けられている。クロス触媒体
20は多数の穴21を明けたパンチングプレート22か
ら成る円筒体の外周に、触媒物質を担持させた有体(ク
ロス)を螺旋状に巻き付けて構成されており、このクロ
ス触媒体20を外管19の膨出部19aにパンチングプ
レート22の内径が排気管16の内径と同径をなすよう
にして取付けである。本実施例においては、このクロス
触媒体20は補助触媒であり、その下流に設けられるメ
タル触媒体26が主触媒となり、クロス触媒体20はメ
タル触媒体26の上流で排気と反応しメタル触媒体26
における排気の温度を高める役割りを持つ。
排気管16はエンジン9の下側後部においてに径し膨張
室23を形成している。そして膨張室23の縮径した後
端23aから尾管24が室内に入り込み軸心に沿って前
方へ延びており、その前端に第2の触媒コンバータ25
が設けられている。第3図は触媒コンバータ25および
尾管24の縦断面図、第4図は触媒コンバータ25部分
における排気管16の横断面図である。この触媒コンバ
ータ25はメタル触媒体26を備えている。メタル触媒
体26の担体は、軸方向に複数の蜂の巣状の通路を形成
したフェライト系ステンレス計装のハニカム状多チヤン
ネル部材により構成されており、前述のように帯状の平
板と波板とを重ね合わせて円柱状に巻き締めることによ
り形成してもよい。この担体の表面に、Alto3の密
着性を向上させるための表面処理(ウィスカー処理)を
行った後に、Altosをコーティング(ウォシュコー
ト)し、白金、ロジウム、レアアースメタル、セシウム
等の貴金属触媒を担持させである。メタル触媒体26の
外周に2つ割りにした外管27が被嵌され、メタル触媒
体26の外面に耐熱弾性材28を介して支持されている
耐熱弾性材28は波形の細いステンレス鋼線材を網目状
に固めた所謂SUSコルゲートメツシュから威り、良好
な耐熱性と弾性とを有している。
触媒コンバータ25を包囲する膨張室23の管壁29も
第4図に示すように互いに衝合する上下2つの管壁部分
から威り、各管壁部分の内壁面にそれぞれ沿わせて半円
筒状の添え板30が取付けられている。そしてこの添え
板30と管壁29との間に前記耐熱弾性材28と同様な
耐熱弾性材31が介挿されている。下側の添え板30の
内面に径方向内方へ突出するステ一部片32が溶着され
ており、該ステ一部片32の内端に前記触媒コンバータ
25の外管27が溶着されている。従ってメタル触媒体
26は耐熱弾性材28、外管27、ステ一部片32、添
え板30、耐熱弾性材31を介して膨張室23の管壁2
9に弾性的に支持され、排気管16の振動がメタル触媒
体26に伝わるのを防止されている。
本実施例においては尾管24は触媒コンバータ25から
膨張室23の後端23aまで連続した一体をなしている
が、第5図に示すようにこの尾管24を前部尾管24a
と後部尾管24bとに分割し、後部尾管24bを前部尾
管24aに摺動可能に軽圧入して、両者の熱膨張、収縮
運動を自由にし熱応力の発生を防止するようにしてもよ
い。第6図は画部分24a。
24bの摺動部Aの構造をさらに詳細に示した図面で、
同図に示すように前部尾管24aと後部尾管24bとの
間にガスケット33が介挿されており、該ガスケット3
3が後部尾管24bに設けられたL字状部材34によっ
て位置決めされている。
第1図および第2図に示すように、排気管16の前端部
には、エンジン排気口14の直後(排気口から100 
mm程度の所)、触媒コンバータ18の直前位置に2次
空気導入口35が設けられており、該2次空気導入口3
5は2次空気供給管36を介してエアクリーナ13のク
リーンサイドに連通している。2次空気供給管36には
一方弁としてリード弁37が設けられている。リード弁
37は第2図に示すようにメインフレーム2の内側面に
ステー37aを介して取付けられている。そしてこのリ
ード弁37が排気管16内の負圧によって開くことによ
りエアクリーナ13から2次空気が排気管16内の排気
中に導入されて、触媒コンバータ1B、 25による排
気浄化効果を高める。基本的には、該2次空気は主触媒
コンバータ25の酸化作用を促進するためのものであり
、導入された2次空気と排気が良好に混合するには成る
程度の距離が必要であるので、2次空気導入口は主触媒
コンバータ25より300 mm以上の上流に設けられ
ることが望ましい。本実施例においては2次空気導入口
35はさらに補助触媒コンバータ18の上流に設けられ
ていので、−層効果が大きい。
以下、2次空気導入系統の詳細を第9図の説明用略図に
より説明する。38は前記エンジン9のクランクケース
、39はピストンで、シリンダ孔15aに掃気開口40
および排気開口41が開口している。
排気開口41の上縁部分は軸42のまわりに回動する排
気弁43によって部分的に開閉されるようになっており
、エンジン回転速度の早い高出力時には排気弁43を図
に点線で示すように上昇させて排気間口41を全開状態
にし、ピストン39による排気開口41の開放時期を早
めるとともに閉止時期を遅らす。
排気弁43の作動は排気弁作動モータ44によって制♀
卸される。すなわち前記軸42に固定されたプーリ45
と排気弁作動モータ44の出力軸に固定されたプーリ4
6との間に2本のケーブル47が接続されており、プー
リ46が回動するとケーブル47、ブーIJ45および
軸42を介して排気弁43が回動する。排気弁作動モー
タ44はエンジン9の回転速度に応して回転して排気弁
43を前記のように作動させる。
2次空気供給管36に設けられた前記リード弁37はリ
ード37aと該リードにより開閉される弁口37bとを
有し、排気管16内が負圧になるとり一ド37aが排気
管16側に引寄せられて弁口37bを開く。
しかしリード37aによる弁口37bの閉鎖は必ずしも
完全ではないので、排気圧力が高くなる高出力運転時に
は、排気圧力上昇時に排気がリード弁37を通ってエア
クリーナ13側に逆流する恐れがある。
そこで2次空気供給管36にはり一ド弁37の上流側に
さらに2次空気制御弁48が設けられている。
この2次空気制御弁48はスプリング49によって弁口
50を開く方向に付勢された弁体51を有し、該弁体5
1がケーブル52により前記排気弁作動モータ44のプ
ーリ46に接続されている。従って、高出力運転に際し
て排気弁作動モータ44がケーブル47を介して排気弁
43を排気開口41の全開位置に引き上げると、これと
同時にケーブル52を介して弁体51がスプリング49
に抗して引き上げられ弁口50を完全に閉止する。この
ようにして高出力運転時における2次空気供給管36内
への排気の逆流が阻止される。しかも2次空気制御弁4
8の駆動、制御は排気弁作動モータ44を利用して行わ
れ、他に特別の駆動、制御装置を必要としないので、コ
ストを下げることができる。
発」茂畳九果 本発明による2サイクルエンジンの排気浄化装置は、排
気管のエンジン排気口直後位置に2次空気導入口を設け
、該2次空気導入口の直後下流部にクロス触媒体を配設
するとともに、後方の膨張室内に突出する尾管端部にメ
タル触媒体を配設して構成されているので、排気管内の
排気中に2次空気導入口を通して空気を導入することに
より、未燃!P!l質等が多く排気中に存在していても
、エンジンの出力を低下させることなくクロス触媒体と
メタル触媒体により排気を効率よく浄化することができ
、また触媒体の取付けを特に強固にする必要がなく、簡
単、軽量な排気装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による排気浄化装置を有する2サイクル
エンジンを搭載した自動二輪車の要部側面図、第2図は
同要部平面図、第3図は同排気浄化装置のメタル触媒体
およびこれを支持する尾管の縦断面図、第4図は第1図
のIV−■線に沿う断面図、第5図は尾管の他の実施例
を示す第3図と同様な縦断面図、第6図はその一部の詳
細図、第7図はクロス触媒体の縦断面図、第8図はその
横断面図、第9図は2次空気導入系統を説明するための
略図である。 1・・・ヘッドパイプ、2・・・メインフレーム、3・
・・リヤフォーク、4・・・後輪、5・・・シートレー
ル、6・・・シート、7・・・燃料タンク、8・・・ス
テ一部材、9・・・エンジン、10・・・吸気口、11
・・・吸気管、12・・・気化器、13・・・エアクリ
ーナ、14・・・排気口、15・・・シリンダ、16・
・・排気管、17・・・マフラ、18・・・触媒コンバ
ータ、19・・・外管、20・・・クロス触媒体、21
・・・穴、22・・・パンチングプレート、23・・・
膨張室、24・・・尾管、25・・・触媒コンバータ、
26・・・メタル触媒体、27・・・外管、28・・・
耐熱弾性材、29・・・管壁、30・・・添え板、31
・・・耐熱弾性材、32・・・ステ一部片、33・・・
ガスケット、34・・・L字状部材、35・・・2次空
気導入口、36・・・2次空気供給管、37・・・リー
ド弁、38・・・クランクケース、39・・・ピストン
、40・・・掃気開口、41・・・排気開口、42・・
・軸、43・・・排気弁、44・・・排気弁作動モータ
、45゜46・・・プーリ、47・・・ケーブル、48
・・・2次空気制御弁、49・−・スプリング、50・
・・弁口、51・・・弁体、52・・・ケーブル、60
・・・前輪、61・・・ラジェータ、62・・・ハック
ステー、63・・・リヤクツション、64・−・カウル
、65・・・シートカウル、66・・・トライブチエン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 排気管のエンジン排気口直後位置に2次空気導入口を設
    け、該2次空気導入口の直後下流部にクロス触媒体を配
    設するとともに、後方の膨張室内に突出する尾管端部に
    メタル触媒体を配設して成る2サイクルエンジンの排気
    浄化装置。
JP2088772A 1990-04-03 1990-04-03 2サイクルエンジンの排気浄化装置 Expired - Fee Related JP2576909B2 (ja)

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