JPH0454212A - 2サイクルエンジンの2次空気導入装置 - Google Patents

2サイクルエンジンの2次空気導入装置

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JPH0454212A
JPH0454212A JP16272790A JP16272790A JPH0454212A JP H0454212 A JPH0454212 A JP H0454212A JP 16272790 A JP16272790 A JP 16272790A JP 16272790 A JP16272790 A JP 16272790A JP H0454212 A JPH0454212 A JP H0454212A
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pipe
exhaust pipe
engine
supply pipe
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Mitsuo Kusa
光男 草
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two

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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

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】 皮!上少剋朋分国 本発明は、2サイクルエンジンにおいて排気を浄化する
ために排気管中に2次空気を導入する装置に関する。
■来且王 このような2次空気導入装置を備えたエンジンの排気装
置が実開昭60−95116号公報に開示されているが
、この排気装置は、エンジンの排気口から100 wn
から300閣のところに大気へ通じる2次空気の導入口
を開口させ、その導入口に連なる2次空気通路にエンジ
ン方向へ向かう気流のみ許容する逆止弁を設けてなり、
前記2次空気通路の長さを少くとも300■とし、該2
次空気通路の排気管から逆止弁に至る間は断面積を略−
様に形成しである。
”°しよ゛と る しかし2次空気通路を経て排気管内に流入する2次空気
の流量は、エンジンの排気量に猿って左右されるので、
該排気量を考慮しなければ最適の2次空気導入装置は得
られない。
るための   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、
本発明においては、2サイクルエンジンの排気管中に2
次空気を導入する装置で、排気管に設けた2次空気導入
口に2次空気供給管を接続し、該2次空気供給管に排気
管方向へ向かう気流のみを許容する逆止弁を設けてなる
装置において、2次空気供給管の逆止弁から2次空気導
入口までの長さf(m)を、エンジン排気量をx(cc
)とした時に、次式 %式%) であられされる範囲内に選定するとともに、該2次空気
供給管の断面積を排気管の断面積の10ないし20%と
し、かつ2次空気導入口をエンジンのシリンダ壁から2
00閣以内の排気管部分のほぼ上半部に設ける。
2次空気供給管の長さ、断面積および2次空気導入口の
位置を上記のように選定することにより、2次空気が効
率よく排気管中に導入され、排気浄化に寄与する。
1旌■ 第1図は本発明による2次空気導入装置を有する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である
。1はヘッドパイプ、2は該ヘッドパイプ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の後端部からりャフォーク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
が軸支されている。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。
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
られており、後輪4はこのエンジン9によりトライブチ
エン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に
接続されている。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クロス触媒体から成
る補助触媒コンバータ18が設けられている。排気管1
6はエンジン9の下側後部において拡径し膨張室23を
形成しいる。そして膨張室23の縮径した後端23aか
らテールパイプ24が室内に入り込み軸心に沿って前方
へ延びており、その前端にメタル触媒体からなる主触媒
コンバータ25が設けられている。前記補助触媒コンバ
ータ18はこの主触媒コンバータ25の上流で排気と反
応し主触媒コンバータ25における排気の温度を高める
第2図(ロ)は主触媒コンバータ25の触媒担持体26
の横断面図である。この触媒担持体26はフェライト系
ステンレス鋼の波板27をコア28のまわりに螺旋状に
巻き重ねることにより形成されているが、波板27は同
図(a)に示すように一端部から他端部へ向って波形の
ピッチが次第に変化しており、この波板27をピッチの
小さい方の端部を内側にして外側へ巻き重ねて行くこと
により、図(b)のように隣り合う層の山と山とが衝接
し、全体として剛なハニカム状多チヤンネル部材を構成
する。そしてこの多チヤンネル部材に白金、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
る。
排気管16の前端部にはさらに、本発明による2次空気
導入装置が接続されている。すなわち、エンジン排気口
14の直後、補助触媒コンバータ18の直前位置に2次
空気導入口19が設けられており、該2次空気導入口1
9は2次空気供給管20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20には逆止弁としてリードバルブ21
が設けられている。リードバルブ21はメインフレーム
2の内側面にステ一部材を介して取付けられている。そ
してこのリードバルブ21が排気管16内の負圧によっ
て開くことによりエアクリ−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18.
25による排気浄化効果を高める。リードバルブ21は
エアクリーナ13側から排気管16側へ向かう流れのみ
を許容し、排気管16側からエアクリーナ13側へ向か
う流れは阻止する。
第3図は本発明による2次空気導入装置をスクータ型自
動二輪車に適用した他の実施例を示す側面図である。3
0はシートで、その前方に低いフロア部31を隔ててス
テアリングヘッド32が立上っている。33は前輪、3
4は後輪である。後輪34はスイングユニット35を介
して車体フレーム36に上下に揺動可能に懸架されてい
る。スイングユニット35の前部には2サイクルエンジ
ン37が一体に設けられている。シート30の下方、エ
ンジン37の上方は周囲をボディカバー38で覆われて
おり、内部にヘルメット等を収納するための収納ボック
ス39が車体フレーム36に固定して設けられている。
エンジン37の吸気口40には吸気管41、気化器42
およびエアクリーナ43から成る吸気系が接続され、排
気口44には排気管45、マフラ46、サイレンサ47
およびテールパイプ48から成る排気系が接続されてい
る。この排気系は車体の右側すなわち後輪34に関しス
イングユニット35とは反対側に配設されている。排気
管45の前部の弯曲部分に前記実施例と同様なりロス触
媒体から成る補助触媒コンバータ49が設けられている
が、本実施例においては排気管45の後部がマフラ46
内に延出しており、その後端にメタル触媒体から成る主
触媒コンバータ50が取付けられている。
排気管45前端部の排気口44と補助触媒コンバータ4
9との間に2次空気導入口51が設けられ、これに金属
管から成る2次空気供給管52が接続されており、その
他端はリードバルブ53に接続されている。これらの2
次空気導入口51.2次空気供給管52、リードバルブ
53は第1図の実施例における2次空気導入口19.2
次空気供給管20、リードバルブ21と全く同様に構成
されている。ただし本実施例においてはリードバルブ5
3は、エンジン37のシリンダ部を覆って設けられた強
制冷却用のファンシュラウド54に一体に設けられてい
る。そしてこのリードバルブ53にゴムホース等から成
る上流側の2次空気供給管55が接続され、収納ボック
ス39の外側に沿って上方へ延び、2次空気用のエアク
リーナ56に接続されている。エアクリーナ56は空気
吸入口57を介して収納ボックス39の内部に連通して
いる。従って排気管45には収納ボックス39内の空気
がエアクリーナ56.2次空気供給管55、リードバル
ブ53.2次空気供給管52および2次空気導入口51
を通じて2次空気として供給される。
ところで、第1図および第3図の各実施例において、2
次空気供給管20.52の長さ、断面積および2次空気
導入口19.51の位置は次のように設定されている。
まず、2次空気供給管20.52のリードバルブ21゜
53から2次空気導入口19.51までの長さ!(第4
図参照)(閣)は、エンジン9.37の排気量をX(c
c)とした時に、次式 %式%) であられされる範囲内の値に選定されている。これは次
のような理由による。
第5図は、前記と同様な2次空気導入装置を備えた排気
量50cc、90ccおよび150 ccの各エンジン
について、2次空気供給管の前記長さiを種々に変えて
、それぞれのエンジンに適した運転条件で、排気管への
2次空気流量Q (1/ sec )を測定した結果を
示す。同図から、2次空気流量Qは、2次空気供給管の
長さ2とエンジンの排気管Xとに依存すること、および
各排気量についてそれぞれQが最大になる最適の管長1
.が存在し、1.は排気量50ccのエンジンについて
は約200閣、排気量150 ccのエンジンについて
は約500鵬であることが分る。しかして最適管長10
とエンジン排気量Xとの関係を直角座標で示すと、第6
図のように1−3x+5なる直線aで示される。従って
本発明においてはこの値に±7.5%の許容量を含めて
2次空気供給管の長さを前記のように選定した。
第6図において直線すはj! = (3x+50)  
(1+0゜075)なる上限値、直#ICはI!−(3
x+50)  (1−0,075)なる下限値を示し、
前記各実施例における2次空気供給管20.52の長さ
lは直JibとCの間に納まるように選定されている。
次に、前記各実施例においては、2次空気供給管20.
52の断面積SAを排気管16.45の断面積Sアの1
0ないし20%としである。第7図は前記各エンジンに
ついて断面積比SA/Sl:を種々に変えて2次空気流
量Qを測定した結果を示す。同図から分るように、いず
れの排気量においても断面積比SA/Stが10ないし
20%の時に2次空気流量Qが大きく、断面積比がこの
範囲を越えると流量Qは低下する。従って2次空気供給
管20.52の断面積SAを上記のように選定すること
により2次空気を効率よく排気管16.45に導入する
ことができる。
さらに、前記各実施例においては、2次空気導入口19
.51をエンジン9,370シリンダ壁58(第4図参
照、同図において59はシリンダ、60は排気ボートで
ある。)から200 mr以内の排気管部分のほぼ上半
部に設ける。第8図は同じく排気量50ccのエンジン
と排気量150 ccのエンジンについてシリンダ壁5
8から2次空気導入口までの長さしを種々に変えて2次
空気流量Qを測定した結果を示す。
同図から分るように長さしが200 am以上になると
流量Qが減少する。従って上記実施例においては長さし
を200閣以内として充分な2次空気流量を確保してい
る。また2次空気導入口19.51は排気管16.45
のほぼ上半部に設けられているので、オイル等が排気管
16.45から2次空気供給管20.52内に逆流する
ことがない。
光所■苅! 以上の通り、本発明においては、2サイクルエンジンの
排気管中に2次空気を導入する装置で、排気管に設けた
2次空気導入口に2次空気供給管を接続し、該2次空気
供給管に排気管方向へ向かう気流のみを許容する逆止弁
を設けてなる装置において、2次空気供給管の逆止弁か
ら2次空気導入口までの長さf(mm)を、エンジン排
気量をx(cc)とした時に、次式 %式%) であられされる範囲内に選定するとともに、該2次空気
供給管の断面積を排気管の断面積の10ないし20%と
し、かつ2次空気導入口をエンジンのシリンダ壁から2
0011II1以内の排気管部分のほぼ上半部に設けた
ので、2次空気が効率よく排気管中に導入されて、良好
な排気浄化作用が得られ、また、オイル等が排気管から
2次空気供給管内に逆流することがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による2次空気導入装置を有する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
図は同自動二輪車の排気系に設けられている触媒担持体
を示す断面図、第3図は本発明の他の実施例を示すスク
ータ型自動二輪車の側面図、第4図は本発明による2次
空気導入装置の要部を示す略図、第5図は2次空気供給
管の長さと2次空気流量との関係を示す線図、第6図は
エンジン排気量と2次空気流量との関係を示す線図、第
7図は2次空気供給管と排気管の断面積比に対する2次
空気流量の関係を示す線図、第8図は2次空気導入口位
置と2次空気流量との関係を示す線図である。 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・・・補助触媒コ
ンバータ、19・・・2次空気導入口、20・・・2次
空気供給管、21・・・リードバルブ、 23・・・膨張室、24・・・テールパイプ、25・・
・主触媒コンバータ、26・・・触媒担持体、27・・
・波板、28・・・コア、30・・・シート、31・・
・フロア部、32・・・ステアリングヘッド、33・・
・前輪、34・・・後輪、35・・・スイングユニット
、36・・・車体フレーム、37・・・エンジン、38
・・・ボディカバー、39・・・収納ボックス、40・
・・吸気口、41・・・吸気管、42・・・気化器、4
3・・・エアクリーナ、44・・・排気口、45・・・
排気管、46・・・マフラ、47・・・サイレンサ、4
8・・・テールパイプ、49・・・補助触媒コンバータ
、50・・・主触媒コンバータ、51・・・2次空気導
入口、52・・・2次空気供給管、53・・・リードバ
ルブ、54・・・ファンシュラウド、55・・・2次空
気供給管、56−・・エアクリーナ、57・・・空気唆
入口、58・・・シリンダ壁、59・・・シリンダ、6
0・・・排気ボート。 第 図 第8図 シリンダ壁面から導入口までの長さし

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 2サイクルエンジンの排気管中に2次空気を導入する装
    置で、排気管に設けた2次空気導入口に2次空気供給管
    を接続し、該2次空気供給管に排気管方向へ向かう気流
    のみを許容する逆止弁を設けてなる装置において、2次
    空気供給管の逆止弁から2次空気導入口までの長さl(
    mm)を、エンジン排気量をx(cc)とした時に、次
    式l=(3x+50)(1±0.075) であらわされる範囲内に選定するとともに、該2次空気
    供給管の断面積を排気管の断面積の10ないし20%と
    し、かつ2次空気導入口をエンジンのシリンダ壁から2
    00mm以内の排気管部分のほぼ上半部に設けたことを
    特徴とする2サイクルエンジンの2次空気導入装置。
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