BRPI0902022A2 - motocicleta - Google Patents

Abstract

MOTOCICLETA. Um cano de escapamento no qual um gás de escapamento proveniente de um motor de cilindro único flui é fornecido com um catalisador de três vias, O cano de escapamento inclui um primeiro cano inserido em um silencioso e um segundo cano se estendendo para o lado a jusante do primeiro cano dentro do silencioso. Uma porção estreita tendo um diâmetro interno menor do que esse de uma porção cilíndrica do primeiro cano é provida em uma abertura na extremidade a jusante do primeiro cano. A porção estreita é inserida em uma abertura na extremidade a montante do segundo cano. Uma primeira câmara de expansão que envolve integralmente a periferia externa e a abertura na extremidade a jusante do segundo cano é formada dentro do silencioso. Uma pluralidade de furos é formada em uma maneira distribuída em uma região, exceto uma região a jusante, de uma superfície periférica do segundo cano. O comprimento na direção axial da região a jusante não é menor do que 1/3 vezes o diâmetro interno do segundo cano.

Description

"MOTOCICLETA"

Esse pedido reivindica a prioridade do Pedido de Patente Japonês No. 2008-174408, depositado em 3 de julho de 2008.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

1. Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a motocicletas incluindo dispositivos deescapamento.

2. Descrição da Técnica Antecedente

Até o momento, vários silenciosos foram desenvolvidos a fim de reduzir os sons deescapamento causados pelas descargas dos gases de escapamento de motores deautomóveis (ver JP-B-60-37287, por exemplo).

O silencioso revelado em JP-B-60-37287 tem um cano perfurado e um cilindroexterno. O cano perfurado é inserido no cilindro externo. Uma câmara ressonante é formadaentre a superfície periférica externa do cano perfurado e a superfície periférica interna docilindro externo. Uma câmara de expansão é formada no lado a jusante da câmararessonante dentro do cilindro externo. A câmara ressonante e a câmara de expansão sãoseparadas por uma placa de divisão. O espaço interno do cano perfurado se comunica coma câmara ressonante através de furos do cano perfurado. Além do mais, uma extremidade ajusante do cano perfurado é aberta dentro da câmara de expansão.

A extremidade no lado a jusante do cano de escapamento é estreitada para baixo,para formar uma porção de diâmetro pequeno. A extremidade do cano de escapamento émontada no cano perfurado. O gás de escapamento descarregado do cano de escapamentoé introduzido na câmara de expansão através do cano perfurado, e é também introduzido naatmosfera através do cano de descarga. Nesse momento, o som de escapamento éreduzido pela função da câmara ressonante e da câmara de expansão.

Enquanto isso, silenciosos são também providos em motocicletas. Os silenciososusados nas motocicletas precisam reduzir os sons do escapamento causados pelasdescargas dos gases de escapamento em alta pressão e alta temperatura. Além do mais, asvelocidades rotacionais dos motores das motocicletas elevam-se para não menos do que8000 rpm. Portanto, os silenciosos usados nas motocicletas precisam apresentardesempenhos de motor desejados ajustando os fluxos dos gases de escapamentodescarregados dos motores.

No caso de motores de múltiplos cilindros, uma pluralidade de canos deescapamento se comunica, de modo que a flutuação da pressão em cada um dos canos deescapamento é absorvida pelo outro cano de escapamento. Portanto, a flutuação dapressão em cada um dos canos de escapamento é relativamente pequena. Em contraste,no caso de motores de cilindro único, a flutuação na pressão em um cano de escapamentoé grande.

Em anos recentes, motocicletas, nas quais os sistemas de escapamento sãofornecidos com catalisadores a fim de limpar os gases de escapamento, também foramdesenvolvidas. Nesse caso, as temperaturas dos gases de escapamento elevam-se peloscatalisadores. Isso induz as velocidades do som a aumentarem, fazendo com que oscomponentes de alta freqüência dos sons de escapamento aumentem. Como um resultado,sons de escapamento metálicos incluindo os componentes de alta freqüência sãoproduzidos quando os catalisadores são utilizados para sistemas de escapamento nosmotores de cilindro único.

Além do mais, silenciosos que são mais finos e mais curtos do que esses nasmotocicletas são necessários por causa das limitações de espaço nas motocicletas.

Quando as estruturas dos silenciosos para motocicletas são utilizadas para asmotocicletas tendo os catalisadores, é impossível reduzir suficientemente os componentesde alta freqüência dos sons de escapamento sem aumentar os tamanhos dos silenciosos.

Particularmente em motocicletas incluindo os motores de cilindro único, é desejadoque os desempenhos de saída dos motores sejam suficientemente apresentados porsilenciosos de tamanho pequeno enquanto pequenos sons de escapamento que sãosincronizados com a combustão dos motores são obtidos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Um objetivo da presente invenção é proporcionar uma motocicleta na qual odesempenho de saída de um motor é suficientemente apresentado enquanto oscomponentes de alta freqüência do som do escapamento são suficientemente reduzidos.

(1) De acordo com um aspecto da presente invenção, uma motocicleta inclui umchassi de veículo, um motor de cilindro único fornecido no chassi do veículo, um cano deescapamento no qual um gás de escapamento do motor flui, um catalisador fornecido nocano de escapamento e um silencioso que descarrega o gás do escapamento fluindo parafora do cano de escapamento para o exterior, no qual o cano de escapamento inclui umprimeiro cano tendo uma abertura na extremidade a jusante inserida no silencioso, e umsegundo cano tendo uma abertura na extremidade a montante e uma abertura naextremidade a jusante e se estendendo para o lado a jusante do primeiro cano dentro dosilencioso, uma porção estreita tendo um diâmetro interno menor do que esse do primeirocano é provida na abertura da extremidade a jusante do primeiro cano e é inserida naabertura da extremidade a montante do segundo cano, uma primeira câmara de expansãoque envolve integralmente a periferia externa e a abertura na extremidade a jusante dosegundo cano é formada dentro do silencioso e uma pluralidade de furos é formada em umamaneira distribuída em uma região, exceto uma região em uma extremidade a jusante, deuma superfície periférica do segundo cano e o comprimento na direção axial da região naextremidade a jusante não é menor do que 1/3 vezes o diâmetro interno do segundo cano.

Na motocicleta, o gás do escapamento do motor de cilindro único provido no chassido veículo flui para dentro do cano do escapamento. Nesse momento, o gás doescapamento é limpo pelo catalisador enquanto entrando em um estado de altatemperatura. Isso induz a velocidade do som a aumentar, causando o aumento doscomponentes de alta freqüência do som do escapamento.

O gás do escapamento em alta temperatura sai para dentro da primeira câmara deexpansão no silencioso via o primeiro cano e o segundo cano no cano do escapamento.Nesse momento, o gás do escapamento é extrusado para dentro do segundo canoenquanto sendo comprimido pela porção estreita do primeiro cano, de modo que a pressãodo gás do escapamento (pressão do gás do escapamento) aumenta. Isso impede que umgás misturado não queimado saia em um período de sobreposição do motor. Isso resulta emmelhoras nos torques gerados pelo motor em uma área de baixa velocidade e uma área demédia velocidade.

Nesse caso, uma parte do gás do escapamento dentro do segundo cano expandefluindo para fora para dentro da primeira câmara de expansão através dos furos. Além domais, o gás do escapamento restante dentro do segundo cano expande fluido para dentroda primeira câmara de expansão proveniente da abertura da extremidade a jusante. Nessecaso, a primeira câmara de expansão envolve integral e continuamente a periferia externa ea abertura da extremidade a jusante do segundo cano.

A pluralidade de furos é formada na região, exceto a região na extremidade ajusante, da superfície periférica do segundo cano. O comprimento na direção axial da regiãona extremidade a jusante é ajustada para não menos do que 1/3 vezes o diâmetro internodo segundo cano. Assim, a flutuação da pressão do gás do escapamento fluido para fora dosegundo cano através dos furos e a flutuação da pressão do gás do escapamento fluindopara fora da abertura da extremidade a jusante do segundo cano, respectivamente, têmcomponentes de alta freqüência de fases diferentes. Portanto, os componentes de altafreqüência de fases diferentes são cancelados por cada outro. Como um resultado, oscomponentes de alta freqüência do som do escapamento são reduzidos.

Além do mais, o gás de escapamento comprimido pela porção estreita do primeirocano expande etapa por etapa no segundo cano e na primeira câmara de expansão. Issocausa uma onda de pressão que pode ser gerada pela expansão rápida do gás deescapamento a ser aliviado. Isso resulta na inibição da produção do som causado pela ondade pressão.

Além do mais, a primeira câmara de expansão envolve integralmente a periferiaexterna e a abertura na extremidade a jusante do segundo cano dentro do silencioso.Portanto, é possível garantir que o volume da primeira câmara de expansão servindo comoo mesmo espaço de pressão seja suficientemente grande. Como um resultado, é possívelreduzir suficientemente os componentes de alta freqüência do som do escapamento semaumentar o comprimento e a área da seção transversal do silencioso.

Esses resultados mostram que o desempenho de saída do motor de cilindro único ésuficientemente apresentado enquanto os componentes de alta freqüência do som doescapamento são suficientemente reduzidos.

(2) O segundo cano pode ser unido no primeiro cano em uma posição no lado amontante da porção estreita.

Nesse caso, o segundo cano é fixado com segurança no primeiro cano em umestado em balanço sem usar um elemento de sustentação. Isso evita que a vibração e obalanço do segundo cano sejam gerados. Isso resulta na prevenção da produção de umsom devido à vibração ou o balanço do segundo cano.

(3) A porção estreita pode incluir uma porção cônica tendo um diâmetro interno quediminui gradualmente. Nesse caso, é possível evitar a produção de um ruído de fluxo devidoao distúrbio do fluxo do gás de escapamento.

(4) Uma segunda câmara de expansão pode ser também formada no lado a jusanteda primeira câmara de expansão dentro do silencioso, a primeira câmara de expansão e asegunda câmara de expansão podem ser separadas por uma placa de divisão, e um canode conexão pode ser provido para penetrar a placa de divisão.

Nesse caso, o gás de escapamento comprimido pela porção estreita do primeirocano expande etapa por etapa no segundo cano, na primeira câmara de expansão e nasegunda câmara de expansão. Isso causa uma onda de pressão que pode ser gerada pelarápida expansão do gás de escapamento a ser efetivamente aliviado. Isso resulta eminibição suficiente da produção de um som devido à onda de pressão.

(5) O volume da primeira câmara de expansão pode ser maior do que o volume dasegunda câmara de expansão. Nesse caso, a primeira câmara de expansão envolveintegralmente a periferia externa e a abertura da extremidade a jusante do segundo cano.Assim, é possível fazer o volume da primeira câmara de expansão maior do que o volumeda segunda câmara de expansão sem aumentar o comprimento e o diâmetro do silencioso.

Portanto, os componentes de alta freqüência do som do escapamento podem serefetivamente reduzidos na primeira câmara de expansão.

(6) No cano de escapamento, uma parte do primeiro cano pode ser mantida nosilencioso, e o segundo cano pode não ser mantido no silencioso.

Nesse caso, nenhum elemento de sustentação existe no lado da periferia externado segundo cano, de modo que o fluxo do gás de escapamento fluindo para fora dapluralidade de furos do segundo cano não é perturbado. Isso pode impedir a produção deum ruído de fluxo devido ao distúrbio do fluxo do gás do escapamento.De acordo com a presente invenção, o desempenho de saída do motor ésuficientemente aplicado enquanto os componentes de alta freqüência do som doescapamento são suficientemente reduzidos.

Outros aspectos, elementos, características e vantagens da presente invenção setornarão mais evidentes a partir da descrição seguinte das modalidades da presenteinvenção com referência aos desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 é uma vista lateral de uma motocicleta de acordo com uma modalidadeda presente invenção,

A figura 2 é uma vista em perspectiva da aparência de um dispositivo deescapamento quando visto a partir de cima,

A figura 3 é uma vista em perspectiva da aparência de um dispositivo deescapamento quando visto a partir do lado,

A figura 4 é uma vista da seção transversal tomada ao longo da linha IV - IV de umsilencioso mostrado na figura 2,

A figura 5 é uma vista de corte ampliada de um cano de escapamento mostrado nafigura 4,

A figura 6 é uma vista da seção transversal de um silencioso em um exemplocomparativo 1,

figura 7 é um diagrama mostrando os resultados respectivos da medição daspropriedades de amortecimento de um silencioso em um exemplo inventivo e o silencioso noexemplo comparativo 1 e

A figura 8 é uma vista da seção transversal de um silencioso em um exemplocomparativo 2.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

Com referência aos desenhos, modalidades da presente invenção serão descritasenquanto se referindo aos desenhos.

Na descrição seguinte, o lado a montante e o lado a jusante serão definidos com ofluxo de um gás de escapamento usado como uma base.

(1) Configuração da motocicleta

A figura 1 é uma vista lateral de uma motocicleta de acordo com uma modalidadeda presente invenção.

Uma motocicleta 100 mostrada na figura 1 inclui um chassi de veículo 80 compostode uma armação de chassi de veículo e uma cobertura de armação. Um cano frontal (nãomostrado) é proporcionado na frente do chassi do veículo 80 e um guidão 81 é fornecido emuma extremidade superior do cano frontal. Uma forquilha frontal 82 é presa em umaextremidade inferior do cano frontal. Nesse estado, a forquilha frontal 82 é giratória dentrode uma faixa de ângulo predeterminada com o eixo geométrico do cano frontal usado comoo seu centro. Uma roda frontal 83 é suportada de maneira giratória em uma extremidadeinferior da forquilha frontal 82. Uma roda traseira 84 é suportada de maneira giratória natraseira do chassi do veículo 80. Um motor de cilindro único 50 é fornecido no centro dochassi do veículo 80. A roda traseira 84 é girada por uma força rotativa do motor 50.

Um dispositivo de escapamento 10 que introduz um gás de escapamento noexterior é conectado em uma cabeça de cilindro 51 do motor 50. O dispositivo deescapamento 10 inclui um cano de escapamento 20 e um silencioso (silenciador) 30. O canode escapamento 20 se estende para trás da cabeça de cilindro 51 do motor 50. O silencioso30 se estende para o lado da roda traseira 84 a partir de uma extremidade a jusante do canode escapamento 20.

(2) Configuração do dispositivo de escapamento 10

A figura 2 é uma vista em perspectiva da aparência do dispositivo de escapamentoquando visto a partir de cima. A figura 3 é uma vista em perspectiva da aparência dodispositivo de escapamento 10 quando visto a partir do lado.

Um conector do orifício de escapamento 22 é fornecido em uma extremidade amontante do cano de escapamento 20. Uma abertura no lado a montante do cano deescapamento 20 é conectada em um orifício de escapamento da cabeça de cilindro 51 domotor 50 mostrado na figura 1 pelo conector do orifício de escapamento 22. A extremidade ajusante 24 do cano de escapamento 20 é inserida em uma extremidade a montante (umaentrada) do silencioso 30. A periferia externa na extremidade a montante do silencioso 30 épresa por um elemento de montagem 26, de modo que o silencioso 30 fica fixado no canode escapamento 20.

A extremidade a jusante 24 do cano de escapamento 20 é conectada em umaextremidade a montante de um cano de escapamento 40 dentro do silencioso 30. Umcatalisador de três vias 90 é fornecido dentro do cano de escapamento 40. Observe que ocano de escapamento 20 e o cano de escapamento 40 podem ser integralmente formados.Alternativamente, o cano de escapamento 20 e o cano de escapamento 40 podem serconectados um no outro através de um outro elemento. As coberturas 31a e 31b são presasem uma superfície periférica externa do silencioso 30.

Um gás de escapamento gerado pela combustão de uma mistura de ar-combustível dentro do motor 50 mostrado na figura 1 é alimentado para dentro do silencioso 30 através do cano de escapamento 20. O gás de escapamento é descarregado para aatmosfera através do silencioso 30. Assim, uma trajetória de escapamento do motor 5035 inclui o orifício de escapamento da cabeça de cilindro 51, o cano de escapamento 20 e osilencioso 30 na ordem do lado a montante para o lado a jusante.

O silencioso 30 tem uma função de abafamento de som para reduzir o som doescapamento antes de descarregar o gás de escapamento para a atmosfera. Na presentemodalidade, o interior do silencioso 30 tem uma estrutura de um tipo de expansão emmúltiplos estágios descrita posteriormente. Isto é, o interior do silencioso 30 é dividido emuma pluralidade de câmaras de expansão, de modo que o gás de escapamento expandepassando através da pluralidade de câmaras de expansão. Isso induz o gás deescapamento a ser despressurizado.

(3) Estrutura interna do silencioso 30

A estrutura interna do silencioso 30 será então descrita enquanto se referindo àfigura 4. A figura 4 é uma vista da seção transversal tomada ao longo da linha IV - IV dosilencioso 30 mostrado na figura 2. A figura 5 é uma vista de corte ampliada do cano deescapamento 40 mostrado na figura 4.

Como mostrado na figura 4, o silencioso 30 inclui uma cabeça cônica 32, um corpocilíndrico oco 34 e uma cauda em formato de tigela 37. A cabeça 32 é montada em umaabertura no lado a montante do corpo 34. A cauda 37 é montada em uma abertura no lado ajusante do corpo 34.

Placas de divisão 36 e 38 são dispostas com espaçamento predeterminado naordem do lado a montante em posições perto de uma extremidade a jusante do corpo 34.Assim* um espaço interno do silencioso 30 é dividido em uma primeira câmara de expansão70, uma segunda câmara de expansão 72 e uma terceira câmara de expansão 74. Aprimeira câmara de expansão 70, a segunda câmara de expansão 72 e a terceira câmara deexpansão 74 se alinham na ordem do lado a montante para o lado a jusante na direçãolongitudinal do silencioso 30.

Um cano de conexão 62 penetra na placa de divisão 36, um cano de conexão 64penetra na placa de divisão 38 e um cano traseiro 66 penetra na cauda 37.

O cano de escapamento 40 é inserido na cabeça 32. Uma porção a jusante do canode escapamento 40 se estende para dentro da primeira câmara de expansão 70. O gás deescapamento é introduzido na primeira câmara de expansão 70 através do cano deescapamento 40.

O cano de escapamento 40 inclui um primeiro cano 42 no lado a montante e umsegundo cano cilíndrico 44 no lado a jusante. O primeiro cano 42 tem uma porção cilíndrica46 no lado a montante e uma porção estreita 47 no lado a jusante. A porção estreita 47 temuma porção cônica 48a e uma porção de diâmetro pequeno 48b. A porção de diâmetropequeno 48b tem um diâmetro externo e um diâmetro interno respectivamente menores doque o diâmetro externo e o diâmetro interno da porção cilíndrica 46. O diâmetro externo e odiâmetro interno da porção cônica 48a diminuem gradualmente de um diâmetro externo eum diâmetro interno que são os mesmos que esses da porção cilíndrica 46 para umdiâmetro externo e um diâmetro interno que são os mesmos que a porção de diâmetropequeno 48b. Assim, a área da seção transversal de uma trajetória de fluxo da porçãoestreita 47 diminui gradualmente do lado a montante para o lado a jusante.

O diâmetro interno R2 do segundo cano 44 é igual ao diâmetro externo da porçãocilíndrica 46 do primeiro cano 42. A porção estreita 47 do primeiro cano 42 é inserida emuma abertura na extremidade a montante do primeiro cano 42, tal que uma extremidade amontante do segundo cano 44 fica sobreposta com a porção cilíndrica 46 em uma posiçãono lado a montante da porção estreita 47 do primeiro cano 42. Nesse estado, uma superfícieperiférica externa da porção cilíndrica 46 do primeiro cano 42 e uma superfície periféricainterna do segundo cano 44 são soldadas, de modo que o segundo cano 44 fica unido na porção cilíndrica 46. Assim, o segundo cano 44 é mantido no primeiro cano 42 em umestado em balanço. Além do mais, um vão livre cilíndrico é formado entre a superfícieperiférica interna do segundo cano 44 e a porção estreita 47. A porção cônica 48a é abertadentro do segundo cano 44.

O primeiro cano 42 é preso em uma superfície interna da cabeça 32 através de umesteio de sustentação 35, de modo a ficar posicionado no centro da cabeça 32 e do corpo 34.

O diâmetro interno RO da porção de diâmetro pequeno 48b da porção estreita 47 émenor do que o diâmetro interno R1 da porção cilíndrica 46 (R0<R1). O diâmetro interno R2do segundo cano 44 é maior do que o diâmetro interno RO da porção de diâmetro pequeno48b da porção estreita 47 e é menor do que o diâmetro interno R3 da primeira câmara deexpansão 70 (R0<R2<R3). Isso possibilita uma flutuação de pressão criada pela rápidaexpansão do gás do escapamento fluindo para fora do primeiro cano 42 para dentro daprimeira câmara de expansão 70 para ser aliviado.

Nesse caso, é preferível que o diâmetro interno R2 do segundo cano 44 não fiquemuito perto do diâmetro interno R3 da câmara de expansão 70 e não fique muito perto dodiâmetro interno RO da porção de diâmetro pequeno 48b. Isso possibilita que uma onda depressão causada pela rápida expansão do gás de escapamento seja suficientementealiviada pelo segundo cano 44.

É preferível que o diâmetro interno R2 do segundo cano 44 seja aproximadamenteigual ao diâmetro interno R1 da porção cilíndrica 46 do primeiro cano 42. Na presentemodalidade, o diâmetro interno R2 do segundo cano 44 é igual ao diâmetro externo daporção cilíndrica 46 do primeiro cano 42. Portanto, o diâmetro interno R2 do segundo cano44 é aproximadamente igual ao diâmetro interno R1 da porção cilíndrica 46 do primeiro cano42. Isso possibilita que a onda de pressão seja efetivamente aliviada.

Observe que o comprimento L de uma abertura na extremidade a jusante 49 daporção estreita 47 para uma abertura na extremidade a jusante 43 do segundo cano 44 nãoé particularmente limitada e é determinada tal que um componente de baixa freqüência dosom de escapamento não desaparece e a resistência do segundo cano 44 mantida em umestado em balanço é garantida.

Como mostrado na figura 5, o segundo cano 44 inclui uma região a montante RUonde uma pluralidade de furos 45 é produzida e uma região a jusante RD onde nenhum furoé substancialmente produzido na ordem para o lado a jusante. A pluralidade de furos 45 éigualmente espaçada na região a montante RU. A pluralidade de furos 45 é de furos deperfurar, por exemplo. A pluralidade de furos 45 penetra o segundo cano 44 a partir da suasuperfície periférica externa para sua superfície periférica interna. Na presente modalidade,a forma de cada um dos furos 45 é circular.

A região a jusante RD tem um comprimento D para o lado a montante a partir daabertura da extremidade a jusante 43 do segundo cano 44. O comprimento D da região ajusante RD não é menor do que 1/3 vezes o diâmetro interno R2 do segundo cano 44.

A região a jusante RD pode ser fornecida com um ou mais furos de modo a ter umarazão de abertura que não é maior do que um terço da razão de abertura da região amontante RU. A razão de abertura da região a montante RU significa a razão da soma dasáreas abertas da pluralidade de furos 45 em relação à área da região a montante RU. Arazão de abertura da região a jusante RD significa a razão da soma das áreas abertas doum ou mais furos em relação à área da região a jusante RD. Nesse caso, o um ou maisfuros produzidos na região a jusante RD dificilmente afetam o efeito de redução doscomponentes de alta freqüência, descrito posteriormente. Portanto, o fato que a região ajusante RD é produzida com o um ou mais furos de modo a ter a razão de abertura que nãoé maior do que um terço da razão de abertura da região a montante RU significa quenenhum furo é substancialmente produzido na região a jusante RD.

Embora a razão da soma das áreas abertas da pluralidade de furos 45 em relaçãoà área da seção transversal da trajetória de fluxo do segundo cano 44 (a seguir citado comouma razão de área da pluralidade de furos 45) não seja particularmente limitada, é preferívelque a razão de área da pluralidade de furos 45 não seja menor do que 0,5, nem maior doque 2,0, por exemplo, aproximadamente 1,0.

Observe que o diâmetro interno de cada um dos furos 45 e o espaçamento entre osfuros 45 (a distância entre os centros dos furos adjacentes 45) podem ser ajustados comonecessário tal que o efeito de redução de som acima mencionado pode sersatisfatoriamente atingido. Nesse caso, o diâmetro interno de cada um dos furos 45 e oespaçamento entre os furos 45 podem ser selecionados de modo a eficientemente obter oefeito de redução do som enquanto restringindo a perda de pressão.

(4) Operação do dispositivo de escapamento 10

A operação do dispositivo de escapamento 10 de acordo com a presentemodalidade será a seguir descrita.Um gás de escapamento do orifício de escapamento do motor 50 mostrado nafigura 1 é introduzido no cano de escapamento 40 através do cano de escapamento 20mostrado nas figuras 2 e 3. Nesse momento, o gás de escapamento é limpo pelo catalisadorde três vias 90 enquanto entrando em um estado de alta temperatura. Isso induz o aumentoda velocidade do som, causando o aumento dos componentes de alta freqüência do som doescapamento.

O gás de escapamento em alta temperatura flui para dentro da primeira câmara deexpansão 70 no silencioso 30 via o primeiro cano 42 e o segundo cano 44 no cano deescapamento 40. Nesse momento, o gás de escapamento é extrusado para dentro dosegundo cano 44 enquanto sendo comprimido pela porção estreita 47 do primeiro cano 42,de modo que a pressão do gás de escapamento (pressão do gás de escapamento)aumenta. Isso impede que um gás misturado não queimado saia em um período desobreposição (um período durante o qual ambas uma válvula de sucção e uma válvula deescapamento estão abertas) do motor 50. Isso resulta em melhoras nos torques geradospelo motor 50 em uma área de baixa velocidade e uma área de média velocidade.

O gás de escapamento comprimido pela porção estreita 47 expande fluindo paradentro do segundo cano 44. Como mostrado na figura 5, um gás de escapamento E1 que éuma parte do gás de escapamento dentro do segundo cano 44 expande fluindo para dentroda primeira câmara de expansão 70 através dos furos 45. Além do mais, o gás deescapamento restante E2 expande fluindo para dentro da primeira câmara de expansão 70a partir da abertura da extremidade a jusante 43 do segundo cano 44. Nesse caso, aprimeira câmara de expansão 70 envolve integral e continuamente a periferia externa e aabertura na extremidade a jusante 43 do segundo cano 44.

Os furos 45 são formados na região a montante RU, exceto na região a jusante RD,como descrito acima. Portanto, a flutuação de pressão do gás de escapamento E1 fluindopara fora do segundo cano 44 através dos furos 45 e a flutuação de pressão do gás deescapamento E2 fluindo para fora da abertura na extremidade a jusante 43 do segundocano 44, respectivamente, têm componentes de alta freqüência de fases diferentes. Assim,os componentes de alta freqüência da flutuação de pressão do gás de escapamento E1 e oscomponentes de alta freqüência da flutuação de pressão do gás de escapamento E2 sãocancelados um pelo outro dentro do mesmo espaço de pressão. Os resultados dasconsiderações dadas pelos inventores da presente invenção mostram que os componentesde alta freqüência são efetivamente cancelados um pelo outro quando o comprimento L daregião a jusante RD não é menor do que 1/3 vezes o diâmetro interno R2 do segundo cano44. Isso induz a redução dos componentes de alta freqüência do som do escapamento.Além do mais, o gás de escapamento comprimido pela porção estreita 47 doprimeiro cano 42 expande etapa por etapa no segundo cano 44 e na primeira câmara deexpansão 70. Isso faz com que uma onda de pressão que pode ser gerada pela rápidaexpansão do gás de escapamento seja aliviada. Isso resulta na inibição da produção de umsom devido à onda de pressão (particularmente um som metálico incluindo os componentesde alta freqüência).

O gás de escapamento dentro da primeira câmara de expansão 70 expande fluindopara dentro da segunda câmara de expansão 72 através do cano de conexão 62. O gás deescapamento dentro da segunda câmara de expansão 72 expande fluindo para dentro daterceira câmara de expansão 74 através do cano de conexão 64. O gás de escapamentodentro da terceira câmara de expansão 74 é descarregado para o exterior através do canotraseiro 66 e é liberado para a atmosfera.

Se a distância entre a abertura na extremidade a jusante 43 do segundo cano 44 ea abertura na extremidade a montante do cano de conexão 62 é muito pequena, o efeito deabafamento do som é reduzido. Se a distância entre a abertura na extremidade a jusante 43do segundo cano 44 e a placa de divisão 36 é muito pequena, o torque gerado pelo motor50 é reduzido. Portanto, o comprimento D da região a jusante região a jusante RD,preferivelmente, não é mais do que três vezes e mais preferivelmente não mais do que duasvezes o diâmetro interno R2 do segundo cano 44.

(5) Efeitos da modalidade preferida

Na motocicleta 100 de acordo com a presente modalidade, o gás de escapamentointroduzido no cano de escapamento 40 a partir do motor de cilindro único 50 através docano de escapamento 20 é comprimido pela porção estreita 47 do primeiro cano 42. Issoimpede que o gás misturado não queimado saia do motor 50. Isso resulta em melhoras nostorques gerados pelo motor 50 na área de baixa velocidade e de média velocidade.

Além do mais, o gás de escapamento comprimido pela porção estreita 47 doprimeiro cano 42 expande etapa por etapa no segundo cano 44, na primeira câmara deexpansão 70, na segunda câmara de expansão 72 e na terceira câmara de expansão 74, demodo que a pressão do gás de escapamento diminui para a pressão atmosférica etapa poretapa. Isso induz a redução do som do escapamento.

Nesse caso, o gás de escapamento E1 dentro do segundo cano 44 flui para dentroda primeira câmara de expansão 70 através dos furos 45, e o gás de escapamento restanteE2 flui para dentro da primeira câmara de expansão 70 proveniente da abertura naextremidade a jusante 43. Assim, os componentes de alta freqüência da flutuação depressão do gás de escapamento E1 e os componentes de alta freqüência da flutuação depressão do gás de escapamento E2 são cancelados um pelo outro dentro da primeiracâmara de expansão 70 servindo como o mesmo espaço de pressão. Isso faz com que oscomponentes de alta freqüência da flutuação de pressão aumentada pelo catalisador de trêsvias 90 sejam reduzidos. Portanto, os componentes de alta freqüência do som doescapamento são suficientemente reduzidos. Como um resultado, é possível obter um somde escapamento baixo intermitente que é sincronizado com a combustão do motor decilindro único 50 enquanto impedindo que o som metálico incluindo os componentes de altafreqüência seja produzido.

Além do mais, o segundo cano 44 é fixado no primeiro cano 42 em um estado embalanço na sua extremidade a montante. Assim, nenhum elemento de sustentação existe nolado da periferia externa do segundo cano 44, e a primeira câmara de expansão 70 envolveintegral e continuamente a superfície periférica externa e a abertura na extremidade ajusante 43 do segundo cano 44. Portanto, é possível garantir que o volume da primeiracâmara de expansão 70 servindo como o mesmo espaço de pressão seja suficientementegrande. Como um resultado, é possível reduzir suficientemente os componentes de altafreqüência do som de escapamento sem aumentar o comprimento e o diâmetro dosilencioso 30. Além do mais, isso pode impedir a produção de um ruído de fluxo devido aodistúrbio do fluxo do gás de escapamento.

Desde que o segundo cano 44 é conectado no primeiro cano 42 em uma posiçãono lado a montante da porção estreita 47, o segundo cano 44 é fixado de maneira estável nasuperfície periférica externa do primeiro cano 42 com alta resistência. Isso evita que avibração e o balanço do segundo cano 44 sejam produzidos. Isso resulta na prevenção daprodução de um som tendo uma freqüência natural da vibração ou do balanço do segundocano 44 e um som contínuo causado pela vibração ou o balanço do segundo cano 44.

(6) Outras Modalidades

Embora a porção estreita 47 tenha a porção cônica 48a e a porção de diâmetropequeno 48b na modalidade acima mencionada, a porção estreita 47 pode ter uma estruturade degrau a menos que o fluxo do gás do escapamento seja perturbado. Em um tal caso, apressão do escapamento é também aumentada pela porção estreita 47.

Embora a forma da pluralidade de furos 45 seja circular na modalidade acimamencionada, a presente invenção não é limitada à mesma. Por exemplo, a forma dapluralidade de furos 45 pode ser elíptica ou poligonal.

Além do mais, embora a pluralidade de furos 45 seja igualmente espaçada naregião a montante RU, exceto na região a jusante RD, a pluralidade de furos 45 pode seraleatoriamente disposta.

Embora o primeiro cano 42 e o segundo cano 44 tenham, respectivamente, seçõestransversais circulares na modalidade acima mencionada, a presente invenção não élimitada às mesmas. Por exemplo, o primeiro cano 42 e o segundo cano 44 podem ter,respectivamente, seções transversais elípticas. Nesse caso, o comprimento do eixogeométrico longo de uma elipse é tomado como um diâmetro interno. Portanto, ocomprimento D da região a jusante RD do segundo cano 44 é ajustado para não menos doque 1/3 vezes o comprimento do eixo geométrico longo da elipse e preferivelmente não maisdo que três vezes e mais preferivelmente não mais do que duas vezes o diâmetro interno R2do segundo cano 44. Além do mais, o primeiro cano 42 e o segundo cano 44 podem ter,respectivamente, seções transversais poligonais. Nesse caso, o comprimento da linhadiagonal mais longa de um polígono é tomado como um diâmetro interno. Portanto, ocomprimento D da região a jusante RD do segundo cano 44 é ajustado para não menos doque 1/3 vezes o comprimento da linha diagonal mais longa do polígono e preferivelmentenão mais do que três vezes e mais preferivelmente não mais do que duas vezes o diâmetrointerno R2 do segundo cano 44.

Embora o catalisador de três vias 90 seja usado na modalidade acima mencionada,a presente invenção não é limitada ao mesmo. O catalisador de três vias 90 pode sersubstituído por um catalisador de oxidação ou um catalisador de redução, por exemplo.

(7) Exemplos

Os efeitos de respectivamente reduzir os componentes de alta freqüência dos sonsde escapamento por silenciosos em um exemplo inventivo e exemplos comparativos 1 e 2foram examinados. No exemplo inventivo, o silencioso 30 mostrado na figura 4 foi usado.

A figura 6 é uma vista da seção transversal do silencioso no exemplo comparativo1. O silencioso 30a mostrado na figura 6 difere do silencioso 30 mostrado na figura 4 emque o silencioso 30a mostrado na figura 6 não tem o segundo cano 44. A configuração das outras porções do silencioso 30a mostrado na figura 6 é a mesma que a configuração dosilencioso 30 mostrado na figura 4.

No silencioso 30 no exemplo inventivo e no silencioso 30a no exemplo comparativo1, o diâmetro interno RO da porção estreita 47 é 16,1 mm, e o diâmetro interno R1 doprimeiro cano 42 é 23,6 mm. Além do mais, o diâmetro interno e o comprimento do cano deconexão 62 são, respectivamente, 28,6 mm e 50 mm, o diâmetro interno e o comprimentodo cano de conexão 64 são, respectivamente, 22,2 mm e 50 mm, e o diâmetro interno e ocomprimento do cano traseiro 66 são, respectivamente, 22,2 mm e 30 mm.

No silencioso 30 no exemplo inventivo, o diâmetro interno R2 do segundo cano 44 é27,4 mm, o diâmetro interno dos furos 45 é 5 mm, e o afastamento entre os furos 45 é 7,5mm. O diâmetro dos furos 45 é 5 mm, e o comprimento L da abertura na extremidade ajusante 49 da porção estreita 47 para a abertura na extremidade a jusante 43 do segundocano 44 é 42 mm. O comprimento D da região a jusante RD é 9,5 mm.

As propriedades de amortecimento respectivas dos sons de escapamento pelosilencioso 30 no exemplo inventivo e o silencioso 30a no exemplo comparativo 1 forammedidas.

A figura 7 é um diagrama mostrado os resultados respectivos da medição daspropriedades de amortecimento do silencioso 30 no exemplo inventivo e do silencioso 30ano exemplo comparativo 1. Na figura 7, o eixo geométrico horizontal representa umafreqüência (Hz) e o eixo geométrico vertical representa um nível de pressão sonora (dB). Namesma freqüência, quanto mais baixo é o nível de pressão sonora, mais baixo é um valor deruído.

Na figura 7, as propriedades de amortecimento do silencioso 30 no exemploinventivo são indicadas por uma linha sólida grossa L0 e as propriedades de amortecimentodo silencioso 30a no exemplo comparativo 1 são indicadas por uma linha sólida fina L1.

Nas regiões indicadas pelas setas B1 e B2, os níveis de pressão sonora doscomponentes de alta freqüência no silencioso 30 no exemplo inventivo foram feitossuficientemente menores do que os seus níveis de pressão sonora no silencioso 30a noexemplo comparativo 1. As propriedades de amortecimento respectivas de um componentede baixa freqüência de menos do que 2000 Hz no silencioso 30 no exemplo inventivo e nosilencioso 30a no exemplo comparativo 1 foram substancialmente iguais.

Assim, o uso do silencioso 30 no exemplo inventivo fez com que os níveis de pressão sonora dos componentes de alta freqüência de não menos do que 2000 Hz fossemsuficientemente reduzidos. Portanto, foi verificado que o uso do silencioso 30 no exemploinventivo poderia inibir a produção de um som de escapamento metálico incluindo oscomponentes de alta freqüência.

A figura 8 é uma vista da seção transversal do silencioso no exemplo comparativo2. O silencioso 30b mostrado na figura 8 difere do silencioso 30 mostrado na figura 4 nospontos seguintes. No silencioso 30b mostrado na figura 8, a pluralidade de furos 45 éigualmente formada no conjunto do segundo cano 44. A configuração das outras porções dosilencioso 30a mostrado na figura 8 é a mesma que a configuração do silencioso 30mostrado na figura 4.

Os sons de escapamento nos casos onde o silencioso 30 no exemplo inventivo e osilencioso 30a no exemplo comparativo 2 foram usados foram comparados. O uso dosilencioso 30 no exemplo inventivo inibiu suficientemente a produção de um som metálicoincluindo os componentes de alta freqüência. Por outro lado, o uso do silencioso 30b noexemplo comparativo 2 causou a produção de um som metálico incluindo os componentesde alta freqüência.

Os resultados mostraram que a formação da pluralidade de furos 45 na região amontante RU, exceto na região a jusante RD, poderia inibir a produção do som metálicoincluindo os componentes de alta freqüência.

(8) Correspondências entre elementos constituintes nas reivindicações e partes nas modalidades

Nos parágrafos seguintes, exemplos não limitadores de correspondências entrevários elementos recitados nas reivindicações abaixo e esses descritos acima com relaçãoàs várias modalidades da presente invenção são explicados.

Nas modalidades descritas acima, o chassi do veículo 80 é um exemplo de umchassi de veículo, o motor 50 é um exemplo de um motor, os canos de escapamento 20 e40 são exemplos de um cano de escapamento, o catalisador de três vias 90 é um exemplode um catalisador, o silencioso 30 é um exemplo de um silencioso, o primeiro cano 42 é umexemplo de um primeiro cano, o segundo cano 44 é um exemplo de um segundo cano, aporção estreita 47 é um exemplo de uma porção estreita, a primeira câmara de expansão 70é um exemplo de uma primeira câmara de expansão e os furos 45 são um exemplo de umfuro.

Além do mais, a segunda câmara de expansão 72 é um exemplo de uma segundacâmara de expansão, a placa de divisão 36 é um exemplo de uma placa de divisão, o canode conexão 36 é um exemplo de um cano de conexão e a porção cônica 48a é um exemplode uma porção cônica.

Como cada um dos vários elementos recitados nas reivindicações, vários outroselementos tendo configurações ou funções descritas nas reivindicações podem também serusados.

Embora modalidades da presente invenção tenham sido descritas acima, é para serentendido que variações e modificações serão evidentes para aqueles versados na técnicasem se afastar do escopo e do espírito da presente invenção. O escopo da presenteinvenção, portanto, é para ser determinado.

Claims (6)

1. Motocicleta, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende:um chassi de veículo,um motor de cilindro único fornecido no chassi do veículo,um cano de escapamento no qual um gás de escapamento do motor flui,um catalisador fornecido no cano de escapamento eum silencioso que descarrega o gás do escapamento fluindo para fora do cano deescapamento para o exterior,no qual o cano de escapamento inclui:um primeiro cano tendo uma abertura na extremidade a jusante inserida nosilencioso, eum segundo cano tendo uma abertura na extremidade a montante e uma aberturana extremidade a jusante e se estendendo para o lado a jusante do primeiro cano dentro dosilencioso,uma porção estreita tendo um diâmetro interno menor do que esse do primeiro canoé provida na abertura da extremidade a jusante do primeiro cano e é inserida na abertura daextremidade a montante do segundo cano,uma primeira câmara de expansão que envolve integralmente a periferia externa ea abertura na extremidade a jusante do segundo cano é formada dentro do silencioso euma pluralidade de furos é formada em uma maneira distribuída em uma região,exceto uma região em uma extremidade a jusante, de uma superfície periférica do segundocano e o comprimento na direção axial da região na extremidade a jusante não é menor doque 1/3 vezes o diâmetro interno do segundo cano.

2. Motocicleta, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato deque o segundo cano é unido no primeiro cano em uma posição no lado a montante daporção estreita.

3. Motocicleta, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fatode que a porção estreita inclui uma porção cônica tendo um diâmetro interno que diminuigradualmente.

4. Motocicleta, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3,CARACTERIZADA pelo fato de que uma segunda câmara de expansão é também formadano lado a jusante da primeira câmara de expansão dentro do silencioso, a primeira câmarade expansão e a segunda câmara de expansão são separadas por uma placa de divisão, eum cano de conexão é provido para penetrar a placa de divisão.

5. Motocicleta, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato deque o volume da primeira câmara de expansão é maior do que o volume da segundacâmara de expansão.

6. Motocicleta, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5,CARACTERIZADA pelo fato de que, no cano de escapamento, uma parte do primeiro canoé mantida no silencioso, e o segundo cano não é mantido no silencioso.