JPH1030434A - 車両用エンジンの排気系における二次エア加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両用エンジンの排気系において、簡単な構
造で二次エアを加熱してマフラ部内の温度低下を防ぎ、
しかも二次エアの導入通路の形成と同時にマフラカバー
を形成する。 【解決手段】 エンジン１２の排気口に接続したエキパ
イ部１４と、エキパイ部１４に連通すると共に内部に触
媒２２を有するマフラ部１６とを備え、エキパイ部１４
に二次エアを導入するようにした自動二輪車の排気系に
おいて、二次エアを導入する導入パイプ２４を排気口付
近にてエキパイ部１４の外表面に添わせて設け、これに
よりエキパイ部１４の熱によって二次エアを導入パイプ
２４内で加熱した後にエキパイ部１４内に吸入させて、
マフラ部１６内の温度低下を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用エンジンの
排気系における二次エア加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動二輪車の排気系における二次エア導
入装置の従来例を図７に示す。この自動二輪車には、ス
テアリングヘッドパイプａから車両後方に向けてメイン
フレームｂおよびダウンチューブｃが設けられており、
車両側面視でこのメインフレームｂとダウンチューブｃ
との間には２サイクルエンジンｄが搭載されている。こ
のエンジンｄ前面の排気口には、排気マフラｅが接続さ
れており、排気マフラｅは、排気口側のエキパイ部ｆ
と、このエキパイ部ｆの後端から車両下部において後方
に向けて延びると共に内部に触媒（図示略）を備えたマ
フラ部ｇとから主に構成される。なお、この図７におい
て、符号ｈはラジエータ、ｉはクラッチケーブル、ｊは
ワイヤハーネスである。

【０００３】二次エア導入装置は、エキパイ部ｆに二次
エアを供給するものであり、二次エア用エアクリーナｋ
から外気を取り入れて浄化した後、ホースｍ、リードバ
ルブｎおよびホースｐを順次通過させてエキパイ部ｆに
設けた導入パイプｑから導入する。二次エア用エアクリ
ーナｋ、ホースｍ、リードバルブｎおよびホースｐは、
前記ヘッドパイプａ近傍からエキパイ部ｆまでダウンチ
ューブｃに沿って配設される。リードバルブｎを経てエ
キパイ部ｆに導入された二次エアは、前記マフラ部ｇに
導かれて触媒の反応を促す。なお、この触媒の反応によ
る熱害防止を図るため、必要に応じてマフラ部ｇの外側
にマフラカバーを設ける。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の二次エア導
入装置においては、常温のエアが二次エア用エアクリー
ナｋから取り入れられ、その後特に加熱されることなく
エキパイ部ｆに導入されることから、マフラ部ｇ内の温
度が二次エアの導入に伴って低下する恐れがある。その
ため、高温下で触媒を反応させることができる二次エア
加熱装置が要望されている。

【０００５】なお、実開昭５８−１５４８１４号公報に
は、排気マニホールドをカバーで覆うと共に該カバーの
外面に外面板を設け、カバーと外面板とで画成される二
次エア通路に二次エアを通過させて加熱するようにした
装置が開示されているが、この二次エア加熱装置は、構
造が複雑であり自動二輪車等の小型車両にはあまり適さ
ない。

【０００６】本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、簡単な構造で二次エアを加熱してマ
フラ部内の温度低下を防ぎ、しかも二次エアの導入通路
の形成と同時にマフラカバーも形成することができる、
車両用エンジンの排気系における二次エア加熱装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、次のような構成を有する。すなわち、請求
項１の発明は、エンジンの排気口に接続したエキパイ部
と、該エキパイ部に連通すると共に内部に触媒を有する
マフラ部とを備え、前記エキパイ部に二次エアを導入す
るようにした車両用エンジンの排気系において、二次エ
アを前記エキパイ部へ導入する導入通路を、前記排気口
付近における前記エキパイ部の外表面に添わせて設けた
ことを特徴とする車両用エンジンの排気系における二次
エア加熱装置である。

【０００８】請求項２の発明は、前記触媒の外側に位置
するマフラ部の周壁を二重構造に形成し、該二重構造の
内側空間を前記導入通路と連通するマフラ側導入通路と
し、該マフラ側導入通路を通過した二次エアを前記導入
通路へ導くようにしたことを特徴とする請求項１記載の
車両用エンジンの排気系における二次エア加熱装置であ
る。

【０００９】請求項１の発明によれば、二次エアの導入
通路を、排気口付近でエキパイ部の外表面に添って設け
たので、二次エアは、高温になるエキパイ部によって導
入通路内で加熱された後にエキパイ部内に吸入される。
このため、二次エアの導入によるマフラ部内の温度低下
を防止することができ、よって高温下で触媒を反応させ
ることが可能となる。

【００１０】また、請求項２の発明によれば、導入通路
を通る前に前記二重構造の内側空間を通過させることに
よって、二次エアをより効果的に加熱することができ
る。しかもこの場合は、内側空間で二次エアがマフラ部
内の熱を吸収するため、二重構造外側の壁が触媒の熱害
防止用のマフラカバーとして機能する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。本実施形態は、本発明の二次エア加
熱装置を自動二輪車に適用したものである。この自動二
輪車は、図１に示すように、ヘッドパイプ２と、このヘ
ッドパイプ２から後下方に延びるメインフレーム４およ
びダウンチューブ６と、前輪８と後輪１０との間で前記
メインフレーム４およびダウンチューブ６により支持さ
れたエンジン１２とを備える。エンジン１２は、２サイ
クルエンジンであり、シリンダ１２ａとクランクケース
１２ｂとから主に構成される。このシリンダ１２ａ前面
の排気口１２ａ１（図２参照）には、エキパイ部１４、
マフラ部（いわゆるエクスパンジョンチャンバ）１６お
よびセカンドマフラ部１８からなる排気マフラ２０の前
端が接続されている。

【００１２】エキパイ部１４は、その中心軸線がシリン
ダ１２ａ前面の排気口１２ａ１から前方へ延びながら下
側かつ後方に湾曲するよう略Ｃ字状に曲げ加工され、そ
の横断面形状が下流側に行くに従って徐々に太くなるテ
ーパ形状を呈する。前記マフラ部１６は、エキパイ部１
４の後端から車両側面視でエンジン１２下側にて車両後
方に向けて後輪１０上部まで延在している。マフラ部１
６中央部を構成する大径の胴部１６ｂには、前後方向に
沿って円筒状の触媒２２がステー２２ａ（図５参照）を
介して取り付けられている。マフラ部１６の後端部を構
成する小径のテールパイプ部１６ａには、排気系後端部
となるセカンドマフラ部１８が連結される。

【００１３】このように構成された排気系では、触媒２
２に供給される二次エアをエキパイ部１４から導入する
ようにしており、本実施形態の二次エア加熱装置におい
ては、二次エアをエキパイ部１４へ導入する導入通路を
前記排気口１２ａ１付近におけるエキパイ部１４の外表
面に添わせて設けてある。

【００１４】すなわち、前記導入通路を形成する導入パ
イプ２４は、図２に示すように、略Ｃ字状のエキパイ部
１４の曲げ半径に合わせて略円弧状に形成され、エキパ
イ部１４の後側（クランクケース１２ｂ側）の外表面に
固着される。導入パイプ２４の導入口２４ａは、マフラ
部１６の前端部において上側に向けて突出している。ま
た、エキパイ部１４と連通する導入パイプ２４の接続部
２４ｂは、前記排気口１２ａ１に接続されるエキパイ部
１４のフランジ１４ａ近傍に位置している。この接続部
２４ｂは、エキパイ部１４に直接的あるいは連結部品を
介して間接的に接続される。

【００１５】図３に示すように、導入パイプ２４の接合
面２４ｃをエキパイ部１４の外表面と略同じ曲率の曲面
に形成するなどして両者の接合状態を面接触とすれば、
接触面積を広く確保して伝熱効率を上げることができ
る。また、横断面円形の導入パイプ２４をエキパイ部１
４に溶接したり、導入パイプ２４をエキパイ部１４に一
体形成してもよく、エキパイ部１４の外表面における導
入パイプ２４の形成については特に制約はない。

【００１６】そして、図１に示すように、二次エア用エ
アクリーナ２５ａ、ホース２５ｂ、リードバルブ（ある
いはポンプ）２５ｃおよびホース２５ｄが、従来の二次
エア導入装置と同様にダウンチューブ６の前部に沿って
配設されており、ホース２５ｄの下端部は、前記導入パ
イプ２４の導入口２４ａに接続される。なお、二次エア
の消音効果を得るために、例えばホース２５ｂにレゾネ
ータを介在させてもよい。

【００１７】以上の構成を有する本実施形態の二次エア
加熱装置によれば、二次エアの導入パイプ２４を、高温
部となる排気口１２ａ１近傍のエキパイ部１４の曲げ部
外表面に添って設けたので、二次エアは、二次エア用エ
アクリーナ２５ａ、ホース２５ｂ、リードバルブ２５ｃ
およびホース２５ｄを介して導入パイプ２４内に吸入さ
れると共にこの導入パイプ２４内で加熱された後にエキ
パイ部１４内に吸入される。このため、二次エアの導入
によるマフラ部１６内の温度低下を防止することがで
き、よって触媒２２を高温下で反応させることができ
る。また、本実施形態では、導入パイプ２４を走行風が
当たりにくいクランクケース１２ｂ側（エキパイ部１４
の裏側）に配置したので、二次エアに対する冷却作用が
ほとんどなく二次エアを常温から高温に確実に加熱する
ことができる。なお、触媒２２が最も効率よく反応する
温度は２５０℃〜３００℃程度、エキパイ部１４の曲げ
部の表面温度は３００℃〜４００℃程度であり、導入パ
イプ２４を通過した二次エアの温度は、１５０℃〜２５
０℃程度になると予想される。

【００１８】続いて、前記実施形態の二次エア加熱装置
に、さらにマフラ側導入通路を付加した他の実施形態に
ついて説明する。図４に示す他の実施形態において、触
媒２２の外側に位置するマフラ部１６の周壁は、内側の
壁となる胴部１６ｂと、この胴部１６ｂの外側に同心状
に嵌合した円筒状の外側の壁１６ｃとによって二重管構
造となっており、胴部１６ｂと外側の壁１６ｃとの間に
は、マフラ側導入通路２６となる円環状の内側空間Ｓが
形成される。この内側空間Ｓは、外側の壁１６ｃの前後
両端縁を胴部１６ｂの外周面に折り返しかつ溶接するな
どして略閉塞している。導入パイプ２４の後端は、その
ままマフラ部１６の外表面に添って形成され、前記内側
空間Ｓの前上端に連通する。一方、内側空間Ｓの後下端
には、後方に向けて導入口２８が突設され、この導入口
２８には、前記ホース２５ｄの下端部が接続される。

【００１９】このように構成される他の実施形態によれ
ば、二次エア用エアクリーナ２５ａ等を通過した二次エ
アを二重管構造の内側空間Ｓ（マフラ側導入通路２６）
および導入パイプ２４を順次通過させることによって、
二次エアをより効果的に加熱することができる。しかも
この場合は、マフラ部１６の周壁が二重構造であるた
め、内側空間Ｓを通過する二次エアがマフラ部１６内部
の熱を奪う。このため、二重構造外側の壁１６ｃには熱
が伝わりにくく、この外側の壁１６ｃが熱害防止用のマ
フラカバーとして機能する。よって、マフラ側導入通路
２６の形成と同時にマフラカバーを形成することができ
る。

【００２０】さらに、図６に示す他の実施形態の変形例
のように、二次エアを内側空間Ｓの前後両端で交互に折
り返して蛇行させながら、内側空間Ｓ内をより長い導入
経路で通過させる蛇行通路３０を複数の仕切壁３２によ
って形成してもよい。この場合は、二次エアの経路が長
く複雑になることから、二次エア系の消音効果および伝
熱効果を高めることができる。

【００２１】なお、本実施形態は本発明の好適な実施の
態様であり、本発明の技術的範囲は本実施形態に限定さ
れない。例えば、前記他の実施形態およびその変形例で
は、マフラ部１６の周壁を二重構造としたが、セカンド
マフラ部１８に触媒を内蔵した場合は、セカンドマフラ
部１８の周壁を二重構造とし、その内側空間をマフラ側
導入通路にすることができる。また、本発明に係るマフ
ラ側導入通路は必ずしも円環状に形成する必要はなく、
マフラ部の所定の周壁を部分的に二重構造とし、これに
より形成される例えば円弧状の内側空間をマフラ側導入
通路としても本発明の技術範囲に含まれる。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明の通り、本発明によれば、車
両用エンジンの排気系において、簡単な構造で二次エア
を加熱し、マフラ部内の温度低下を防ぐことができる。
また、二次エアのマフラ側導入通路の形成と同時にマフ
ラカバーを形成することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る自動二輪車の側面図である。

【図２】本実施形態に係るエキパイ部周辺の構造の側面
図である。

【図３】図２におけるIII−III断面図である。

【図４】他の実施形態に係るエキパイ部およびマフラ部
の側面図である。

【図５】図４におけるV−V断面図である。

【図６】他の実施形態に係る二重構造の変形例を示す断
面図である。

【図７】従来の二次エア導入装置に係るエンジン周辺の
構造を示す側面図である。

【符号の説明】

１２ エンジン １２ａ１ 排気口 １４ エキパイ部 １６ マフラ部 １６ｂ 胴部（内側の壁） １６ｃ 外側の壁 ２２ 触媒 ２４ 導入パイプ（導入通路に相当） ２６ マフラ側導入通路 Ｓ 内側空間

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの排気口に接続したエキパイ部
   と、該エキパイ部に連通すると共に内部に触媒を有する
   マフラ部とを備え、前記エキパイ部に二次エアを導入す
   るようにした車両用エンジンの排気系において、 二次エアを前記エキパイ部へ導入する導入通路を、前記
   排気口付近における前記エキパイ部の外表面に添わせて
   設けたことを特徴とする車両用エンジンの排気系におけ
   る二次エア加熱装置。
2. 【請求項２】 前記触媒の外側に位置するマフラ部の周
   壁を二重構造に形成し、該二重構造の内側空間を前記導
   入通路と連通するマフラ側導入通路とし、該マフラ側導
   入通路を通過した二次エアを前記導入通路へ導くように
   したことを特徴とする請求項１記載の車両用エンジンの
   排気系における二次エア加熱装置。