ITTO980029A1 - Dispositivo di scarico con catalizzatore - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Dispositivo di scarico con catalizzatore"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di scarico che porta un catalizzatore in una marmitta.

La pubblicazione di Brevetto giapponese non esaminata n.JP-A-6-10.658 descrive un dispositivo di scarico in cui una marmitta è collegata ad un tubo di scarico che si estende da un motore, un condotto diffusore una cui prima estremità è collegata in modo da comunicare con il tubo di scarico ed il cui diametro è allargato in una forma divergente in una direzione di uscita del gas di scarico, è disposto nella marmitta, ed un dispositivo catalizzatore è montato in relazione di inserimento su un punto di collegamento che collega il tubo di scarico ed il condotto diffusore .

La pubblicazione di Modello di Utilità giapponese non esaminato n. JU-A-4-27.108 descrive un dispositivo di scarico in cui un organo cilindrico comprendente un catalizzatore è collegato in serie con una estremità posteriore di un condotto diffusore disposto in una marmitta.

La pubblicazione di Brevetto giapponese non esaminato n. JP-A-54-118 .912 descrive un dispositivo di scarico in cui un organo cilindrico formato da un catalizzatore a tessuto è collegato in serie con un lato di monte di un tubo di scarico inserito in una marmitta .

Inoltre, la pubblicazione di Modello di Utilità giapponese non esaminato n.JU-A-2-87 .922 descrive un dispositivo di scarico in cui una porzione di estremità posteriore di un condotto diffusore collegato ad una porzione di estremità posteriore di un tubo di scarico estendentesi da un motore, sporge in una marmitta, l'interno della marmitta è suddiviso in tre camere comunicanti l'una con l'altra attraverso tubi di comunicazione, ed un catalizzatore è portato su rispettive facce periferiche interne del tubo di scarico, del condotto diffusore e di una piastra esterna della marmitta e su un totale di superfici dei tubi di comunicazione, di un tubo di uscita e di pareti di partizione.

Quando il dispositivo catalizzatore separato è disposto in serie con il condotto diffusore come nella pubblicazione di Brevetto giapponese non esaminato n. JP-A-6-10 .658, nella pubblicazione di Modello di Utilità giapponese non esaminato n. JU-A-4-27 .108, e nella pubblicazione di Brevetto giapponese non esaminato n. JP-A-54-118 .912, la dimensione totale degli organi inseriti nella marmitta è allungata e di conseguenza la marmitta è soggetta ad allungarsi, ed inoltre tale dispositivo catalizzatore è normalmente realizzato in una forma a nido d'ape e perciò il peso è aumentato e di conseguenza diventa difficile una realizzazione compatta dell'assieme del dispositivo di scarico.

Inoltre, nel caso di una marmitta per un veicolo di piccole dimensioni come uno scooter o simile, la lunghezza della marmitta è soggetta ad essere limitata, e perciò non è facile disporre un dispositivo catalizzatore in modo da poter assicurare l'area superficiale necessaria per ottenere un livello di depurazione predeterminato ed è richiesto un progetto difficile .

Inoltre, benché l'efficienza di depurazione sia favorita dalla disposizione di un dispositivo catalizzatore in serie con un sistema di scarico di un tubo di scarico o di un condotto diffusore, una influenza sulla pulsazione dello scarico è soggetta a verificarsi, e di conseguenza è richiesto un progetto difficile in modo che la potenza sviluppata da un motore non sia ridotta.

Inoltre, quando il dispositivo catalizzatore è realizzato in una forma a nido d'ape, il peso è aumentato e di conseguenza una porzione per il fissaggio del condotto diffusore diventa di grandi dimensioni, in particolare è difficile supportare il dispositivo catalizzatore a sbalzo ed è soggetta a verificarsi una influenza sulla pulsazione del gas di scarico e perciò è richiesto un progetto difficile, in modo da non ridurre la potenza sviluppata da un motore .

Inoltre, benché il cilindro catalizzatore poroso sia utilizzato nella pubblicazione di Brevetto giapponese non esaminato n. JP-A-54-118 .912, in questo esempio, il gas di scarico dopo espansione è depurato raccogliendolo all'interno del cilindro catalizzatore, e perciò l'efficienza di depurazione è ridotta, e, come risultato, il cilindro catalizzatore diventa di grandi dimensioni ed il costo aumenta.

Nello stesso tempo, quando non è previsto un dispositivo catalizzatore separato ed il catalizzatore è portato direttamente sulle facce periferiche interne del tubo di scarico e del condotto diffusore e simili, come nella pubblicazione di Modello di Utilità giapponese non esaminato n.JU-A-2-87.922, lo scarico può essere depurato senza produrre un'influenza sulla lunghezza della marmitta e sulla pulsazione del gas di scarico.

Tuttavia, secondo l'esempio, il gas di scarico che esce dal condotto diffusore è portato in contatto con il catalizzatore portato dai tubi di comunicazione e simili sul lato di valle mentre la temperatura di scarico si riduce gradualmente, e di conseguenza l'efficienza di depurazione tende a ridursi mentre il gas di scarico procede verso il lato di valle, e, come risultato, il catalizzatore deve essere contenuto in un ampio campo per ottenere un livello di depurazione predeterminato, e di conseguenza il costo aumenta in misura corrispondente.

Allo scopo di risolvere il problema precedentemente descritto, secondo la presente invenzione, si realizza un dispositivo di scarico con catalizzatore comprendente un tubo di scarico estendentesi da un motore, una marmitta collegata al tubo di scarico, una porzione di inserimento del tubo di scarico che è disposta nella marmitta ed una cui estremità è collegata in modo da comunicare con il tubo di scarico, ed un catalizzatore supportato all'interno della marmitta, in cui la porzione di inserimento del tubo di scarico costituisce un condotto diffusore un cui diametro si allarga in una forma divergente in una direzione di scorrimento dei gas di scarico, un cilindro catalizzatore che è realizzato mediante sagomatura di un materiale poroso in una forma cilindrica ed una cui superficie porta il catalizzatore è inserito nel, e supportato dal condotto diffusore in posizione sostanzialmente concentrica.

In questo caso, una porzione di estremità del cilindro catalizzatore sul lato di uscita del gas di scarico può essere fatta sporgere nella·direzione di uscita del gas di scarico in misura maggiore di una porzione di estremità del condotto diffusore sul lato di uscita del gas di scarico.

Inoltre, il cilindro catalizzatore può essere supportato dal lato interno del condotto diffusore mediante un organo di supporto ed è possibile formare un percorso di flusso del gas di scarico tra il cilindro catalizzatore ed il condotto diffusore.

Inoltre, il catalizzatore può essere supportato almeno su porzioni delle due facce periferiche interna ed esterna del condotto diffusore.

Inoltre, in un dispositivo di scarico con catalizzatore comprendente un tubo di scarico estendene si da un motore, una marmitta collegata al tubo di scarico, ed una porzione di inserimento del tubo di scarico che è disposta nella marmitta ed una cui estremità è in comunicazione con il tubo di scarico, ed un catalizzatore supportato all'interno della marmitta, in cui il gas di scarico che esce dalla porzione di inserimento del tubo di scarico è scaricato all'esterno della marmitta dopo essere stato fatto espandere in una regione che circonda la porzione di inserimento del tubo di scarico in una camera di espansione disposta in corrispondenza di una porzione interna della marmitta ed il gas di scarico è depurato dal catalizzatore, in cui il catalizzatore può essere supportato almeno su porzioni delle due facce periferiche interna ed esterna della porzione di inserimento del tubo di scarico.

In questo caso, una zona di supporto del catalizzatore sulle due facce periferiche interna ed esterna della porzione di inserimento del gas di scarico, può comprendere una porzione vicino ad una porzione di estremità della porzione di inserimento del tubo di scarico sul lato di ingresso del gas di scarico ed una porzione vicino ad una sua porzione di estremità sul lato di uscita del gas di scarico.

Il cilindro catalizzatore poroso è disposto concentricamente in modo da inserirsi nel lato interno del condotto diffusore disposto nella marmitta e perciò l'influenza sulla lunghezza della marmitta è trascurabile rispetto a quella dell'esempio tradizionale in cui il dispositivo catalizzatore separato è disposto in serie, ed inoltre il peso è limitato ed il supporto è facilitato poiché esso è realizzato in una semplice forma cilindrica, e di conseguenza è possibile ottenere una formazione compatta dell'assieme del dispositivo di scarico.

In questo caso, il cilindro catalizzatore depura il gas di scarico prima dell'espansione nel condotto diffusore, e perciò l'efficienza di depurazione è elevata, ed inoltre il cilindro catalizzatore può essere relativamente prolungato in misura sostanzialmente pari alla lunghezza del condotto diffusore, e di conseguenza è possibile assicurare facilmente l'area superficiale necessaria per ottenere un livello di depurazione predeterminato.

Inoltre, il condotto diffusore è realizzato con una forma divergente, e di conseguenza la pressione interna del gas di scarico che scorre in corrispondenza di una sua porzione interna si riduce gradualmente verso una porzione di estremità del condotto diffusore sul lato dell'uscita del gas di scarico, e perciò il gas di scarico nel cilindro catalizzatore esce facilmente all'esterno attraverso perforazioni ricavate sulla porzione periferica esterna e l'efficienza di depurazione è così anche favorita.

Di conseguenza, anche nel caso in cui la lunghezza è soggetta ad essere limitata, come in una marmitta per un piccolo veicolo del tipo scooter o simile, è possibile disporre un catalizzatore avente un'area superficiale sufficiente e un progetto relativo ad esso è semplificato.

Inoltre, quando la porzione di estremità del cilindro catalizzatore sul lato di uscita del gas di scarico è fatta sporgere nella direzione di uscita del gas di scarico in misura maggiore della porzione di estremità del condotto diffusore sul lato di uscita del gas di scarico, il gas di scarico nel cilindro catalizzatore può facilmente uscire all'esterno dalla porzione sporgente utilizzando il flusso di espansione del gas di scarico che proviene dal condotto diffusore, e perciò l'efficienza di depurazione è ulteriormente favorita.

Inoltre, quando il percorso di flusso del gas di scarico è assicurato tra il cilindro catalizzatore ed il condotto diffusore, è difficile che si verifichi una influenza sulla pulsazione dello scarico ed è facilitato un progetto per impedire la riduzione della potenza sviluppata da un motore.

Inoltre, quando il catalizzatore è supportato almeno su porzioni delle due facce periferiche interna ed esterna del condotto diffusore, in primo luogo, il gas di scarico che passa attraverso l'interno del condotto diffusore è portato in contatto e fatto reagire chimicamente con il catalizzatore sul lato della faccia periferica interna, per cui il catalizzatore sul lato della faccia periferica esterna è riscaldato dal calore di reazione.

Quindi, quando il gas di scarico che esce dal condotto diffusore e si espande, è portato in contatto con il catalizzatore sul lato della faccia periferica esterna, la reazione chimica è accelerata dal catalizzatore sul lato della faccia periferica esterna riscaldato dal calore di reazione del catalizzatore sul lato della faccia periferica interna, e, come risultato, l'efficienza di depurazione del gas di scarico dopo l'uscita dal condotto diffusore è aumentata malgrado una diminuzione graduale della temperatura di scarico.

Inoltre, quando il catalizzatore è supportato almeno su porzioni delle due facce periferiche interna ed esterna della porzione di inserimento del tubo di scarico che è disposto nella marmitta ed una cui estremità è in comunicazione con il tubo di scarico all'esterno della marmitta, analogamente alla discussione precedente, la temperatura del catalizzatore sul lato della faccia periferica esterna è elevata utilizzando il calore di reazione generato portando il gas di scarico che passa attraverso l'interno della porzione di inserimento del tubo di scarico a temperatura relativamente elevata con il catalizzatore sul lato della faccia periferica interna e, di conseguenza, il gas di scarico che esce dalla porzione di inserimento del tubo di scarico e si espande può essere depurato in-modo efficiente sul lato della faccia periferica esterna della porzione di inserimento del tubo di scarico.

Di conseguenza, il catalizzatore può essere supportato in un campo relativamente stretto ed il costo può essere ridotto in misura corrispondente.

Inoltre, in questo caso, quando un campo di supporto del catalizzatore comprende una porzione vicino ad una porzione di estremità della porzione di inserimento del tubo di scarico sul lato di ingresso del gas di scarico ed una porzione vicino ad una sua porzione di estremità sul lato di uscita del gas di scarico, in primo luogo, in corrispondenza della porzione vicino alla porzione di estremità sul lato di ingresso del gas di scarico, il gas di scarico avente la massima temperatura nella porzione di inserimento del tubo di scarico è depurato in modo efficiente essendo portato in contatto con il catalizzatore sul lato della faccia periferica interna e questa porzione è intensamente riscaldata.

Quindi, in corrispondenza della porzione vicino alla porzione di estremità sul lato di uscita del gas di scarico, il gas di scarico che mantiene una temperatura relativamente elevata a causa del calore di reazione in corrispondenza della porzione vicino alla porzione di estremità sul lato di ingresso del gas di scarico, è depurato in modo efficiente essendo portato in contatto con il catalizzatore sul lato della faccia periferica interna, ed inoltre questa porzione è anche riscaldata dal calore di reazione.

Di conseguenza, il gas di scarico che esce dalla porzione di estremità sul lato di ingresso del gas di scarico ad una temperatura relativamente elevata e si espande è dapprima depurato in modo efficiente essendo portato in contatto con il catalizzatore sul lato della faccia periferica esterna che è disposto sulla faccia periferica esterna della porzione vicino alla porzione di estremità sul lato di uscita del gas di scarico, e che è riscaldato dal lato interno, sul lato della faccia periferica esterna della porzione di inserimento del tubo di scarico, ed è nuovamente riscaldato dal calore di reazione in corrispondenza di questa porzione ed è portato in contatto con il catalizzatore sul lato della faccia periferica esterna vicino alla porzione di estremità sul lato di ingresso del gas di scarico.

In questo momento, il catalizzatore sul lato della faccia periferica esterna di questa porzione è riscaldato ad una temperatura notevolmente elevata dal lato interno come precedentemente descritto, e, di conseguenza, il gas di scarico che mantiene la temperatura relativamente elevata è depurato in modo efficiente anche in corrispondenza di questa porzione.

Di conseguenza, il gas di scarico dopo essere uscito dalla porzione interna del tubo di scarico può essere mantenuto a temperature elevate per un periodo di tempo relativamente lungo, ed inoltre può essere depurato in una regione relativamente grande della faccia periferica esterna della porzione interna del tubo di scarico.

Sarà fornita una spiegazione di una forma di attuazione della presente invenzione con riferimento ai disegni seguenti.

La figura 1 rappresenta una vista in sezione complessiva nella direzione longitudinale di una porzione di marmitta;

la figura 2 rappresenta una vista complessiva di un dispositivo di scarico che utilizza la marmitta,· la figura 3 rappresenta una vista in sezione ingrandita lungo una linea 3-3 della figura 1;

la figura 4 rappresenta una vista in sezione ingrandita lungo una linea 4-4 della figura 1,-la figura 5 rappresenta una vista parzialmente interrotta di un aspetto di un cilindro catalizzatore ; e

la figura 6 rappresenta una vista in sezione ingrandita lungo una linea 6-6 della figura 5.

Nella figura 2, una porzione di estremità del lato di valle di un tubo di scarico 1, una cui porzione di estremità sul lato di monte è collegata ad una luce di scarico di un motore, non illustrato, è collegata al lato di monte di una marmitta 2. Il numero di riferimento 3 indica un sostegno per il fissaggio ad una scocca di un veicolo.

Inoltre, nella spiegazione seguente, la porzione di estremità sul lato di valle del tubo di scarico 1 è indicata come porzione di estremità posteriore, una porzione della marmitta 2 collegata ad essa è indicata come porzione anteriore ed un lato opposto ad essa nella direzione longitudinale è indicato come porzione posteriore. Inoltre, con riferimento a porzioni di estremità nella direzione longitudinale di un primo ed un secondo condotto diffusore e di un cilindro catalizzatore, menzionati in seguito, il lato di monte del gas di scarico che scorre all'interno di ciascuno di essi è indicato come porzione di estremità anteriore, ed un lato opposto ad esso è indicato come porzione di estremità posteriore.

Come è evidente dalla figura 1, l'interno della marmitta 2 è suddiviso in una prima camera di espansione 6, una seconda camera di espansione 7, ed una terza camera di espansione 8, in successione dal lato anteriore, mediante pareti di partizione 4 e 5. Un condotto diffusore in una forma divergente che penetra nella prima camera di espansione 6 attraverso la terza camera di espansione 8, è disposto nella direzione antero-posteriore all'interno della marmitta 2.

Condotti diffusori che penetrano nella prima camera di espansione 6 attraverso la terza camera di espansione 8 ed aventi una forma divergente sono disposti nella direzione antero-posteriore all'interno della marmitta.

I condotti diffusori corrispondono alla porzione di inserimento del tubo di scarico secondo la presente invenzione, e sono costituiti da un primo condotto diffusore 10 e da un secondo condotto diffusore 11 l'uno sul prolungamento dell'altro.

La porzione di estremità anteriore del primo condotto diffusore 10 penetra in un cappuccio anteriore 12 dove è collegata alla porzione di estremità posteriore del tubo di scarico 1 e la sua porzione di estremità posteriore è collegata alla porzione di estremità anteriore del secondo condotto diffusore 11 nella seconda camera di espansione 7.

Un cilindro catalizzatore 13 è disposto nel secondo condotto diffusore 11 in posizione sostanzialmente concentrica e le rispettive porzioni di estremità posteriore del secondo condotto diffusore 11 e del cilindro catalizzatore 13 sboccano in vicinanza di un cappuccio di estremità 14 nella terza camera di espansione 8.

La terza camera di espansione 8 e la prima camera di espansione 6 comunicano l'una con l'altra attraverso un tubo di comunicazione 15 e la prima camera di espansione 6.e la seconda camera di espansione 7 comunicano l'una con l'altra attraverso un tubo di comunicazione 16 (vedere figura 3).

Inoltre, la seconda camera di espansione 7 è messa in comunicazione con l'atmosfera attraverso un condotto di uscita 17, la cui porzione di estremità sporge all'esterno penetrando nel cappuccio di estremità 14, ed una porzione di estremità del condotto di uscita 17 che sbocca all'interno della seconda camera di espansione 7 costituisce una luce di scarico esterno 18 .

Il numero di riferimento 20 indica un cilindro esterno della marmitta 2 in una forma cilindrica e un materiale fonoassorbente 21 è supportato da un cilindro interno 22 costituito da metallo punzonato sul lato interno del cilindro esterno in corrispondenza di una sua porzione situata nella terza camera di espansione 8.

Inoltre, un silenziatore 23 è anche fissato alla periferia esterna del secondo condotto diffusore il, un materiale fonoassorbente 24 è montato in relazione di inserimento sul lato interno ed un certo numero di piccole perforazioni 25 sono formate sulla faccia di parete del secondo diffusore 11 in questa porzione.

Piastre interne 26 e 27 realizzate in metallo punzonato sono disposte sui rispettivi lati interni del cappuccio anteriore 12 e del cappuccio di estremità 14 ed i materiali fonoassorbenti 28 e 29 sono supportati rispettivamente tra il cappuccio anteriore 12 e la piastra interna 26 e tra il cappuccio di estremità 14 e la piastra interna 27.

Il gas di scarico che è entrato dal tubo di scarico 1, procede dal primo condotto diffusore 10 nel secondo condotto diffusore il e si espande uscendo dalle rispettive porzioni di estremità posteriore del secondo condotto diffusore 11 e del cilindro catalizzatore 13 nella terza camera di espansione 8.

Successivamente, il gas di scarico che passa attraverso il tubo di comunicazione 15, entra nella prima camera di espansione 6' e si espande, passa anche attraverso il tubo di comunicazione 16 e si espande nuovamente nella seconda camera di espansione e successivamente è scaricato nell'atmosfera passando attraverso il condotto di uscita 17 dalla luce di scarico esterno 18.

Come illustrato nelle figure da 4 a 6, supporti 30 sono fissati alla periferia esterna della porzione di estremità anteriore del cilindro catalizzatore 13 mediante saldatura di porzioni 31, e porzioni di appoggio 32 formate in corrispondenza di loro porzioni sono supportate.in un modo a sbalzo essendo portate in contatto con la faccia periferica interna della porzione di estremità anteriore del secondo condotto diffusore 11.

Si forma un percorso di flusso 33 che costituisce un gioco sufficientemente grande tra il cilindro catalizzatore 13 ed il secondo condotto diffusore 11, ed un catalizzatore 34 è supportato sulle rispettive facce periferiche interna ed esterna del secondo condotto diffusore il e del cilindro catalizzatore 13 .

Il cilindro catalizzatore 13 è prodotto per sagomatura di un metallo punzonato in una forma cilindrica e saldatura di sue porzioni di estremità nella direzione periferica per formare un certo numero di piccole perforazioni 35 e supporta il catalizzatore 34 attraverso un rivestimento ceramico nella sua regione circostante ed è possibile adottare composizioni e procedimenti comunemente noti per il catalizzatore 34 e per il suo procedimento di supporto.

Il supporto 30 è provvisto di una porzione di fissaggio 36, di porzioni piegate 37, e delle porzioni di appoggio 32, e la porzione di fissaggio 36 è una porzione fissata al cilindro catalizzatore 13 mediante la porzione saldata 31 lungo la periferia esterna della porzione di estremità anteriore del cilindro catalizzatore 13.

Le porzioni piegate 37 sono porzioni formate per piegatura delle due porzioni di estremità delle porzioni di fissaggio 36 nella direzione periferica del cilindro catalizzatore 13 sul lato esterno nella direzione radiale del cilindro catalizzatore 13.

La porzione di appoggio 32 è una porzione formata mediante ulteriore piegatura dell'estremità anteriore della porzione piegata 37 in modo da dirigerla lungo la faccia periferica interna della porzione anteriore del secondo condotto diffusore il, ed ha una forma convergente con la stessa inclinazione della faccia periferica interna del secondo condotto diffusore 11.

Di conseguenza,quando il cilindro catalizzatore 13 è inserito nel secondo condotto diffusore 11 dal lato della porzione di estremità posteriore, le porzioni di appoggio 32 sono portate in stretto contatto con la faccia periferica interna della porzione anteriore del secondo condotto diffusore il dalla conicità corrispondente.

In questo caso, un intervallo di una dimensione "d" è mantenuto tra la porzione di fissaggio 36 e la porzione di appoggio 32 mediante la porzione piegata 37, e perciò il gioco avente la dimensione "d" o maggiore di questa dimensione è formato tra il cilin-dro catalizzatore 13 e la faccia periferica interna del secondo condotto diffusore 11 e la porzione di gioco costituisce il percorso di flusso 33 precedentemente descritto (figura 4).

Inoltre, benché non sia chiaramente illustrato nei disegni, la porzione di appoggio 32 è supportata in un modo a sbalzo sulla faccia periferica interna della porzione anteriore del secondo condotto diffusore 11 eseguendo una saldatura.

Eseguendo la saldatura in corrispondenza di questa porzione, dopo la saldatura delle porzioni di appoggio 32, il silenziatore 23 è saldato sulla faccia periferica esterna del secondo condotto diffusore 11 inserendolo dal lato della porzione di piccolo diametro .

La porzione di estremità posteriore del cilindro catalizzatore 13 sporge dalla porzione di estremità posteriore del secondo condotto diffusore 11 in misura considerevole verso il lato di valle come indicato da una dimensione D (figura 1).

Inoltre, il catalizzatore 34 è analogamente supportato sulle facce periferiche interna ed esterna del secondo condotto diffusore 11, sulla faccia periferica interna del primo condotto diffusore 10 nella prima camera di espansione 6, e sulla sua faccia periferica esterna nella prima camera di espansione 6 .

Tuttavia, in corrispondenza di una porzione della faccia periferica esterna del primo condotto diffusore 10 che penetra nella parete di partizione 4, il catalizzatore non è supportato mediante precedente mascheratura della porzione con un nastro di mascheratura in modo da assicurare la saldabilità rispetto alla parete di partizione 4.

Inoltre, il numero di riferimento 38 nella figura 1 indica una porzione di estremità del primo condotto diffusore 1 sul lato di ingresso del gas di scarico ed il numero ci riferimento 39 indica una porzione di estremità del secondo condotto diffusore Il sul lato di uscita del gas di scarico. Inoltre, il numero di riferimento I3a indica una porzione di estremità del cilindro catalizzatore 13 sul lato di uscita del gas di,scarico.

Nel seguito sarà fornita una spiegazione del funzionamento della forma di attuazione.Nella figura 1, il gas di scarico che è entrato nel primo condotto diffusore 10 dal tubo di scarico 1, è portato in contatto con il catalizzatore 34 supportato sulla faccia periferica interna nella condizione di massima temperatura ed è depurato in modo efficiente ed il primo condotto diffusore 10 è riscaldato dal lato interno dal gas di scarico a temperature elevate e dal calore di reazione.

Successivamente, il gas di scarico che è entrato nel secondo condotto diffusore 11, è diviso procedendo lungo il percorso di flusso 33 formato tra il secondo condotto diffusore 11 ed il cilindro catalizzatore 13, e procedendo nel cilindro catalizzatore 13.

Il gas di scarico che procede all'interno del percorso di flusso 33 è portato in contatto con il catalizzatore 34 sulla faccia periferica interna del secondo condotto diffusore 11 e sulla faccia periferica esterna del cilindro catalizzatore 13 in una condizione di mantenimento di una temperatura relativamente alta poiché è stato riscaldato nel primo condotto diffusore 10 in modo da accelerare l'ossidazione, ed il gas di scarico è ulteriormente depurato.

Inoltre, il gas di scarico che procede nel cilindro catalizzatore 13 è depurato dal catalizzatore 34 sulla faccia periferica interna del cilindro catalizzatore 13 e sue porzioni passano gradualmente all'esterno attraverso le piccole perforazioni 35 del cilindro catalizzatore 13, in cui il gas di scarico è depurato essendo portato in contatto con il catalizzatore 34 accelerando la reazione chimica.

In questo momento, poiché il secondo condotto diffusore 11 ha una forma divergente, la pressione interna del gas di scarico che scorre internamente è gradualmente ridotta verso la porzione di estremità posteriore ed il gas di scarico nel cilindro catalizzatore 13 esce facilmente all'esterno attraverso le piccole perforazioni 35 in modo da favorire l'efficienza di depurazione.

Inoltre, poiché il cilindro catalizzatore 13 sporge dal secondo condotto diffusore 11 sul lato di valle della dimensione D, il gas di scarico che passa attraverso il cilindro catalizzatore 13 è facilmente assorbito all'esterno in corrispondenza della porzione sporgente attraverso le piccole perforazioni 35 utilizzando il flusso di espansione del gas di scarico che si espande dopo essere uscito dalla porzione di estremità posteriore del secondo condotto diffusore 11, e perciò l'efficienza di depurazione è ulteriormente favorita.

Inoltre, la faccia periferica interna del secondo condotto diffusore li e la superficie del cilindro catalizzatore 13 sono riscaldate dal calore di reazione che accompagna la reazione chimica sul catalizzatore 34 supportato e la loro temperatura è elevata ed il gas di scarico che è passato attraverso il secondo condotto diffusore il ed il cilindro catalizzatore 13 è anche riscaldato.

Di conseguenza, quando il gas di scarico, che è passato attraverso il secondo condotto diffusore 11 ed il cilindro catalizzatore 13,·si espande nella terza camera di reazione 8 e procede verso la prima camera di espansione 6 riducendo gradualmente la temperatura di scarico, il gas di scarico è portato in contatto con la superficie esterna del secondo condotto diffusore 11 ed è ulteriormente depurato dal catalizzatore 34 supportato su questa superficie.

In questo momento, il gas di scarico nonché il secondo condotto diffusore il ed il cilindro catalizzatore 13 sono rispettivamente riscaldati, e perciò l'efficienza di depurazione è favorita.

Quando il gas di scarico, che è stato depurato in questo modo nella terza camera di espansione 8, entra nella prima camera di espansione 6 ed è portato in contatto con il catalizzatore 34 supportato sulla superficie esterna del primo condotto diffusore 10.

In questo momento, la temperatura del primo condotto diffusore 10 è sufficientemente elevata poiché questo condotto è riscaldato dal lato interno, ed inoltre il gas di scarico che entra dalla terza camera di espansione 8 è anch'esso riscaldato dal calore di reazione del secondo condotto diffusore 11 e del cilindro catalizzatore 13 e si mantiene una temperatura relativamente elevata malgrado sia trascorso un periodo di tempo relativamente lungo dall'uscita dal secondo condotto diffusore.

Perciò, anche nella prima camera di espansione 6 in vicinanza della luce di scarico esterno 18, il gas di scarico è portato in contatto con il catalizzatore 34 supportato sulla superficie esterna del primo condotto diffusore 10 ed è infine depurato in modo efficiente ed in misura sufficiente per essere scaricato all'esterno.

Di conseguenza, il gas di scarico che entra dal tubo di scarico 1 è depurato nella marmitta 2 con una elevata efficienza di depurazione e di conseguenza una regione di supporto diretto del catalizzatore 34 diversa dal cilindro catalizzatore 13 è resa sufficiente dal primo condotto diffusore 10 e dal secondo condotto diffusore 11, e rispetto al caso in cui il catalizzatore è supportato dalle pareti di partizione 4 e 5 nonché dai tubi di comunicazione 15 e 16 e dal condotto di uscita 17 e simili, la superficie del catalizzatore può essere notevolmente ridotta ed il costo può essere ridotto in misura corrispondente.

Inoltre, con riferimento al cilindro catalizzatore 13, il cilindro catalizzatore poroso 13 è disposto concentricamente inserendosi nel secondo condotto diffusore 11, e perciò, rispetto al dispositivo tradizionale in cui il cilindro catalizzatore 13 è disposto in serie, l'influenza prodotta sulla lunghezza della marmitta 2 è trascurabile, il peso è ridotto ed il catalizzatore 13 può essere supportato dal condotto diffusore 11 in un modo a sbalzo e di conseguenza è facilitata una realizzazione compatta dell'assieme del dispositivo di scarico.

In questo caso, il cilindro catalizzatore 13 depura il gas di scarico prima dell'espansione nel primo condotto diffusore 11, e perciò l'efficienza di depurazione è elevata, il cilindro catalizzatore 13 può essere realizzato relativamente lungo in misura sostanzialmente uguale alla lunghezza del primo condotto diffusore il, e perciò è possibile assicurare facilmente l'area superficiale necessaria per ottenere un livello di depurazione predeterminato.

Inoltre, anche nel caso in cui la lunghezza è soggetta ad essere limitata, come in una marmitta per un veicolo di piccole dimensioni del tipo scooter o simile, è facilmente possibile disporre un catalizzatore avente un'area superficiale sufficiente, ed un progetto di tale catalizzatore è semplificato.

Inoltre, un dispositivo catalizzatore separato non è disposto in serie con il tubo di scarico 1 ed i condotti diffusori (10, 11) ed inoltre il percorso di flusso 33 del gas di scarico può essere assicurato tra il cilindro catalizzatore 13 ed il secondo condotto diffusore il ed è difficile che si verifichi un'influenza con riferimento alla pulsazione dello scarico, e di conseguenza l'efficienza di depurazione può essere favorita senza ridurre la potenza sviluppata da un motore e un progetto di tale dispositivo è facilitato.

Incidentalmente, la presente invenzione può essere modificata in diversi modi, e ad esempio una molteplicità di cilindri catalizzatori aventi diametri differenti possono anche essere disposti in modo da inserirsi concentricamente nel secondo condotto diffusore il.

Inoltre, il catalizzatore 34 supportato sulle facce periferiche interna ed esterna dei condotti diffusori (10, 11) può essere omesso o limitato a loro porzioni.

Viceversa, quando è possibile assicurare un'area superficiale sufficiente di catalizzatore, una struttura in cui il catalizzatore 34 è supportato direttamente soltanto sulle facce periferiche interna ed esterna dei condotti diffusori (10, 11) può essere realizzata omettendo il cilindro catalizzatore 13.

In questo caso, il catalizzatore può anche essere supportato in una regione comprendente almeno porzioni dei condotti diffusori (10, 11) rispettivamente vicine al lato di ingresso ed al lato di uscita .

Inoltre, la regione può essere costituita da una porzione del tubo di scarico 1 estendentesi all'interno della marmitta 2, al posto dei condotti diffusori (10, 11).

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di scarico con catalizzatore comprendente un tubo di scarico estendentesi da un motore, una marmitta collegata al tubo di scarico, una porzione di inserimento del tubo di scarico che è disposta nella marmitta ed una cui estremità è collegata in modo da comunicare con il tubo di scarico suddetto, ed un catalizzatore supportato all'interno della marmitta; in cui la porzione di inserimento suddetta del tubo di scarico costituisce un condotto diffusore un cui diametro si allarga in una forma divergente in una direzione di uscita del gas di scarico; e in cui un cilindro catalizzatore, che è realizzato mediante sagomatura di un materiale poroso in una forma cilindrica ed una cui superficie supporta il catalizzatore, è inserito nel, e supportato dal condotto diffusore in posizione sostanzialmente concentrica .
2. 2. Dispositivo di scarico con catalizzatore secondo la rivendicazione 1, in cui una porzione di estremità del cilindro catalizzatore su un lato di uscita del gas di scarico sporge nella direzione di uscita del gas di scarico in misura maggiore di una porzione di estremità del condotto diffusore sul lato di uscita del gas di scarico..
3. 3. Dispositivo di scarico con catalizzatore secondo la rivendicazione 1 oppure 2, in cui il cilindro catalizzatore suddetto è supportato su un lato interno del condotto diffusore da un organo di supporto ed un percorso di flusso del gas di carico è formato tra il cilindro catalizzatore ed il condotto diffusore.
4. 4. Dispositivo di scarico con catalizzatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui il catalizzatore suddetto è supportato almeno su porzioni delle due facce periferiche interna ed esterna del condotto diffusore.
5. 5. Dispositivo di scarico con catalizzatore comprendente un tubo di scarico estendentesi da un motore, una marmitta collegata al tubo di scarico, una porzione di inserimento del tubo di scarico che è disposta nella marmitta ed una cui estremità è in comunicazione con il tubo di scarico suddetto, ed un catalizzatore supportato all'interno della marmitta, in cui un gas di scarico che esce dalla porzione di inserimento del tubo di scarico è scaricato all'esterno della marmitta dopo espansione in una regione che circonda la porzione di inserimento suddetta del tubo di scarico in una camera di espansione prevista in corrispondenza di una porzione interna della marmitta ed il gas di.scarico è depurato dal catalizzatore; in cui il catalizzatore è supportato almeno da porzioni delle due facce periferiche interne ed esterna della porzione di inserimento suddetta del tubo di scarico.
6. 6. Dispositivo di scarico con catalizzatore secondo la rivendicazione 5, in cui una regione di supporto del catalizzatore suddetto sulle due facce periferiche interna ed esterna della porzione di inserimento suddetta del tubo di scarico comprende una porzione vicino ad una porzione di estremità della porzione di inserimento del tubo di scarico su un lato di ingresso del gas di scarico ed una porzione vicino ad una sua porzione di estremità su un lato di uscita del gas di scarico.