(57)【要約】【課題】排気システムの全長短縮、小型化、軽量化を図り、かつ断熱および防音対策が容易な構造を提供する。【解決手段】内燃機関の排気ポートに接続される排気管の後部を拡管し、その後部を縮管し、その後端を閉鎖して排気チャンバーを形成し、同排気チャンバーの拡管部からガス通路部材を分岐し、同ガス通路部材内に触媒を担持させ、同ガス通路部材と前記排気管の一部を外殻部材で覆い、同外殻部材と前記排気管の一部の外面との間を複数区画に仕切って消音器とし、同消音器内の一つの区画に前記ガス通路部材のガス排出端を開口した。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気ポートに接続される排気管の後部を拡管し、その後部を縮管し、その後端を閉鎖して排気チャンバーを形成し、
同排気チャンバーの拡管部からガス通路部材を分岐し、同ガス通路部材内に触媒を担持させ、
同ガス通路部材と前記排気管の一部を外殻部材で覆い、同外殻部材と前記排気管の一部の外面との間を複数区画に仕切って消音器とし、
同消音器内の一つの区画に前記ガス通路部材のガス排出端を開口したことを特徴とする２ストローク内燃機関の排気システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は２ストローク内燃機関の排気システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は排気ガス浄化用触媒が装着されている従来の排気システムに関する第１の例の縦断面図である。この例では、排気システムは、内燃機関の排気ポートに接続される排気管００１と消音器００７とからなり、排気管００１は排気管前部００２と排気チャンバー００３とに分かれ、排気チャンバー００３は拡管部００４と直管部００５と縮管部００６とから構成されている。消音器００７は排気チャンバー００３の後方に設けられている。触媒を担持した触媒担体は筒状の触媒容器００８に収納され、排気チャンバー００３内で、ガス温度が比較的高い拡管部００４に設置されている。上記触媒容器００８の前端面は開口し、後端面にはガス通路管００９が接続され、そのガス通路管００９は前記縮管部００６の末端部を貫通して消音器００７に通じている。触媒容器００８を通過して清浄化された後の排気ガスは、上記のガス通路管００９を経由して、消音器００７に送られる。消音器００７の内部は仕切り壁０１０、０１１によって中央の第１膨張室０１２、前部の第２膨張室０１３、後部の第３膨張室０１４に区画され、排気ガスは仕切り壁を貫通する第１連通管０１５、第２連通管０１６を通って各膨張室を経由する過程で消音され、テールパイプ０１７を経て外部へ排出される。
【０００３】
この構造の排気システムでは、触媒容器００８による排気チャンバー００３内の反射波の減衰が起こり、また、触媒の発熱に基づく排気チャンバー００３の等価管長の変化があるため、効率的な排気ガスの排出が行われにくいので、内燃機関の出力低下が避け難い。また、消音器００７が排気チャンバー００３の後方に接続されているので、排気システムの全長が長くなる。さらに、触媒の発熱の影響が排気チャンバー００３全体に及ぶので、排気チャンバー００３全体に断熱材を設ける必要があり、別体の消音器００７には防音材を設けるので、排気システムが全体的に大型化し、重量も増すという欠点があった。
【０００４】
図３は排気ガス浄化用触媒が装着されている従来の排気システムに関する第２の例の縦断面図である。この例も、排気システムは、排気管０２１と消音器０２７とからなり、排気管０２１は排気管前部０２２と排気チャンバー０２３とに分かれ、排気チャンバー０２３は拡管部０２４と直管部０２５と縮管部０２６とから構成されていることは先の例と同じであるが、縮管部０２６の末端が閉じていること、消音器０２７が排気チャンバー０２３の側部に設けられ、かつ若干前方へ移動させてあり、かつ、触媒担体を収納する触媒容器０２８、および触媒容器０２８と消音器０２７とを連通するガス通路管０２９は排気チャンバー０２３の外側方に配置されている点が異なっている。上記触媒容器０２８の前端面は排気チャンバの拡管部０２４から分岐した分岐管０３０に連なっている。上記触媒容器０２８と分岐管０３０とガス通路管０２９の一部は断熱シュラウド０３１によって覆われている。分岐管０３０から触媒容器０２８に流入し、そこで清浄化された排気ガスは、ガス通路管０２９を経由して消音器０２７に送られ、第１の従来例の場合と同様に、消音器０２７の内部の各膨張室を経由する過程で消音され、テールパイプ０３２から外部へ排出される。
【０００５】
この構造の排気システムでは、熱流は排気チャンバー０２３の前部だけに流れるので、管内ガス温度が低下し、音速が下がり、排気チャンバー０２３の長さを短縮でき、また、触媒を排気チャンバー０２３の外に設置するので、反射波が触媒容器０２８や触媒の発熱の影響を受けないので、出力低下が少ないという利点があるが、排気チャンバー０２３の外に設けた触媒容器０２８を覆うための断熱シュラウド０３１を設けたり、排気チャンバー０２３の、上記断熱シュラウド０３１で覆われていない部分に、透過音対策のため防音材を設ける必要があり。別体の消音器０２７の防音材も必要であるから、排気システムは大型化してしまい、前述の利点が帳消しされてしまう。
【０００６】
【解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の欠点を解消し、排気システムの全長のより一層の短縮、排気システム全体の小型化、軽量化を図り、かつ断熱および防音対策が容易な構造を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および効果】
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、内燃機関の排気ポートに接続される排気管の後部を拡管し、その後部を縮管し、その後端を閉鎖して排気チャンバーを形成し、同排気チャンバーの拡管部からガス通路部材を分岐し、同ガス通路部材内に触媒を担持させ、同ガス通路部材と前記排気管の一部を外殻部材で覆い、同外殻部材と前記排気管の一部の外面との間を複数区画に仕切って消音器とし、同消音器内の一つの区画に前記ガス通路部材のガス排出端を開口したことを特徴とする２ストローク内燃機関の排気システムに関するものである。
【０００８】
本発明はこのように、排気管の後部を拡管し、その後部を縮管し、その後端を閉鎖して排気チャンバーを形成してあるので、２ストローク内燃機関の排気ポートから排出された排気ガスが排気システムの上流端から流入すると、排気チャンバーの拡管部が開端、縮管部が閉端の働きをして、それぞれ負圧波、正圧波を発生し、排気効率および新気充填効率を高める。
【０００９】
流入した排気ガスは、排気チャンバーの拡管部から分岐するガス通路部材から流出し、その内部に担持されている触媒に接して浄化され、消音器の１区画へ排出される。消音器内に排出されたガスは、そこで複数の区画を経由して消音された後に外部に排出される。
【００１０】
本発明では、上記ガス通路部材と排気管の一部を外殻部材で覆い、同外殻部材と前記排気管の一部の外面との間の空間を消音器として利用し、消音器の外殻と排気管の一部による二重殻構造としているので、排気システムの全長を短縮することができる。消音器の外殻部材に断熱加工をすることによって、高温となる排気チャンバーと触媒担体部の断熱処理を一挙に行うことができるので、排気システム全体が小型化・軽量化される。断熱材には透過音防止効果もあるので、断熱処理された消音器の外殻部材には防音材を追加する必要がなく、二重の手間が掛からないので、断熱防音対策が容易である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の排気システムの一実施形態に関する縦断面図である。上記排気システムは、内燃機関の排気ポートに接続される排気管１と、同排気管１の外周部に設けられた消音器７とからなっている。排気管１は、排気管前部２と排気チャンバー３とからなっている。排気チャンバー３は前から順に拡管部４、直管部５、および縮管部６から構成され、縮管部６の後端は閉じている。
【００１２】
排気チャンバー３の拡管部４の外周には消音器７が形成されている。これは消音器外殻部材８で上記拡管部４を囲んで形成されたものである。消音器外殻部材８の内側でありかつ拡管部４の外側の空間が消音のための空間であり、第１仕切り壁９と第２仕切り壁１０とによって、３室に区切られている。中央が第１膨張室１１、前部が第２膨張室１２、後部が第３膨張室１３である。第１膨張室１１に筒状の触媒容器１４が設けられ、その一端面には、上記拡管部４から分岐した分岐管１５が連なり、その他端は第１膨張室１１内に開口している。
【００１３】
この消音器７内には、第１膨張室１１と第２膨張室１２をつなぐ第１連通管１６が、第１仕切り壁９を貫通して設けてある。第２膨張室１２と第３膨張室１３をつなぐ第２連通管１７が、第１仕切り壁９と第２仕切り壁１０を貫通して設けてある。第３膨張室１３と外部をつなぐテールパイプ１８が、消音器７の後部端板１９を貫通して設けてある。消音器外殻部材８には断熱加工が施してあり、消音器外殻部材８で覆われていない直管部５と縮管部６には防音加工が施してある。
【００１４】
本発明はこのように、排気管１の後部を拡管し、その後部を縮管し、その後端を閉鎖して排気チャンバー３を形成してあるので、２ストローク内燃機関の排気ポートから排出された排気ガスが排気システムの上流端２０から流入すると、排気チャンバー３の拡管部４が開端、縮管部６が閉端の働きをして、それぞれ負圧波、正圧波を発生し、排気効率および新気充填効率を高める。
【００１５】
排気チャンバー３に流入した排気ガスは、拡管部４から分岐する分岐管１５から流出し、分岐管１５に連なる触媒容器１４の内部に担持されている触媒に接して浄化され、消音器７の第１膨張室１１へ排出される。その後、第１連通管１６、第２連通管１７を介して第１膨張室１１、第２膨張室１２、第３膨張室１３を経由する過程で消音され、テールパイプ１８を経て外部に排出される。
【００１６】
以上に詳述したように、本実施形態では、拡管部４と消音器７とが一体となった二重殻構造となっているので、排気システムの全長が短縮されている。また、高温部は拡管部４と触媒容器１４であり、排気システムの軸線方向では同じ位置にあり、断熱処理は消音器外殻部材８に設けるだけで良いので、排気システム全体が小型化・軽量化されている。更に断熱材には透過音防止効果もあるので、上記の断熱処理された部分には防音材を追加する必要がなく、また、直管部５・縮管部６にはガス流が無く温度が上がらないので断熱処理不要であり、防音処理だけをすればよいので、排気システム全体として断熱・防音処理が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排気システムの一実施形態に関する縦断面図である。
【図２】従来の排気システムに関する第１の例の縦断面図である。
【図３】従来の排気システムに関する第２の例の縦断面図である。
【符号の説明】
１…排気管、２…排気管前部、３…排気チャンバー、４…拡管部、５…直管部、６…縮管部、７…消音器、８…消音器外殻部材、９…第１仕切り壁、１０…第２仕切り壁、１１…第１膨張室、１２…第２膨張室、１３…第３膨張室、１４…触媒容器、１５…分岐管、１６…第１連通管、１７…第２連通管、１８…テールパイプ、１９…後部端板、２０…上流端、
００１…排気管、００２…排気管前部、００３…排気チャンバー、００４…拡管部、００５…直管部、００６…縮管部、００７…消音器、００８…触媒容器、００９…ガス通路管、０１０…仕切り壁、０１１…仕切り壁、０１２…第１膨張室、０１３…第２膨張室、０１４…第３膨張室、０１５…第１連通管、０１６…第２連通管、０１７…テールパイプ、
０２１…排気管、０２２…排気管前部、０２３…排気チャンバー、０２４…拡管部、０２５…直管部、０２６…縮管部、０２７…消音器、０２８…触媒容器、０２９…ガス通路管、０３０…分岐管、０３１…断熱シュラウド、０３２…テールパイプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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