WO2016002951A1 - ビークルおよび単気筒4ストロークエンジンユニット - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a vehicle and a single cylinder four-stroke engine unit.
- Patent Document 1 there is a vehicle equipped with a single cylinder four-stroke engine unit (for example, Patent Document 1).
- the single-cylinder four-stroke engine unit includes an exhaust device.
- the exhaust device includes an exhaust pipe, a silencer, and a catalyst.
- the vehicle of Patent Document 1 includes a catalyst inside the silencer.
- a vehicle equipped with a single-cylinder four-stroke engine unit generates a lot of vertical vibration.
- a catalyst and a silencer are heavy. Accordingly, vertical vibration is applied to the catalyst and the silencer. Therefore, it is necessary to ensure durability against vibration of the exhaust device. Therefore, a support structure that firmly supports the catalyst and the silencer is required.
- the catalyst is arrange
- the single-cylinder four-stroke engine unit has a small cross-sectional area of the exhaust pipe perpendicular to the exhaust gas flow direction. Therefore, the single cylinder four-stroke engine unit has low rigidity of the exhaust pipe itself. Therefore, when the catalyst is disposed in the exhaust pipe upstream from the silencer, it is necessary to provide a support structure for supporting the catalyst separately from the support structure of the silencer. Further, the support structure for supporting the catalyst needs to have a high strength. If it does so, the support structure which supports a catalyst will become complicated.
- An object of the present invention is to provide a single-cylinder four-stroke engine capable of ensuring durability against vibration of an exhaust device and improving exhaust gas purification performance by a catalyst even if the support structure for supporting the catalyst is simplified. It is to provide a vehicle with a unit and a single cylinder four stroke engine unit.
- the inventors of the present application analyzed the exhaust system of a single cylinder four-stroke engine unit and found the following.
- the exhaust device of the single-cylinder four-stroke engine unit allows the exhaust gas discharged from the combustion chamber to pass through the exhaust pipe.
- the exhaust device of a multi-cylinder engine unit allows exhaust gases discharged from a plurality of combustion chambers to collectively pass through a collective exhaust pipe. Therefore, it has been found that the area of the cross section of the exhaust pipe of the single cylinder four-stroke engine unit is smaller than the area of the cross section of the collective exhaust pipe of the multiple cylinder engine unit.
- the cross section here is a cross section in a direction perpendicular to the flow direction of the exhaust gas.
- the inventors of the present application make it possible to ensure durability against vibration of the exhaust device and improve the exhaust gas purification performance by the catalyst while simplifying the support structure for supporting the catalyst by utilizing the features of the exhaust pipe.
- a relatively large space is formed between the cylinder portion or the crankcase portion and the exhaust pipe. Therefore, he came up with the idea of using the space to increase the thickness of the exhaust pipe. Thereby, the rigidity of the exhaust pipe can be increased. And the support rigidity which supports the enlarged catalyst can be ensured.
- the exhaust pipe is constituted by a multiple pipe instead of increasing the thickness of the exhaust pipe.
- the exhaust pipe is more rigid than the single pipe, rather than the single pipe.
- the support rigidity which supports the enlarged catalyst can be ensured. Therefore, it is possible to ensure durability against vibration of the exhaust device while simplifying the support structure for supporting the catalyst.
- the multiple pipe does not increase the thickness of the exhaust pipe with which the exhaust gas contacts, it is possible to suppress an increase in the heat capacity of the exhaust pipe.
- the catalyst can be enlarged, and the exhaust gas purification performance by the catalyst can be improved. Therefore, in a vehicle equipped with a single-cylinder four-stroke engine unit, even if the support structure for supporting the catalyst is simplified, it is possible to ensure durability against vibration of the exhaust device while maintaining the exhaust gas purification performance by the catalyst. it can.
- the vehicle according to the present invention is a vehicle on which a single-cylinder four-stroke engine unit is mounted.
- the single-cylinder four-stroke engine unit has a crankcase portion, one combustion chamber, and exhaust gas from the one combustion chamber.
- An engine main body having a cylinder portion formed with a flowing cylinder exhaust passage portion for a single combustion chamber; and a part of an exhaust device; at a downstream end of the cylinder exhaust passage portion for the single combustion chamber of the engine main body
- the exhaust silencer disposed in the exhaust pipe for the single combustion chamber and the exhaust path from the one combustion chamber to the discharge port most purified the exhaust gas discharged from the one combustion chamber, and the exhaust A single combustion chamber main catalyst constituting a part of the apparatus, wherein the engine main body has a downstream end of the single combustion chamber cylinder exhaust passage portion and an upstream end of the single combustion chamber silencer.
- the single combustion chamber silencer is supported by the vehicle body frame so as to be separated in the horizontal direction, and the upstream end of the silencer for the single combustion chamber is in the horizontal direction with the downstream end of the cylinder exhaust passage portion for the single combustion chamber.
- the single combustion chamber main catalyst is supported by the vehicle body frame of the vehicle or the engine body so as to be separated from the vehicle, and the downstream end of the main catalyst for the single combustion chamber is more exhaustive than the upstream end of the silencer for the single combustion chamber.
- At least a part from the downstream end of the cylinder exhaust passage portion to the upstream end of the single combustion chamber main catalyst is constituted by a multiple tube including an inner tube and one or more outer tubes covering the inner tube. It is characterized by that.
- a single cylinder four-stroke engine unit mounted on a vehicle of the present invention includes an engine body having a crankcase portion and a cylinder portion, a single combustion chamber exhaust pipe, a single combustion chamber silencer, and a single combustion chamber.
- Main catalyst At least a part of the single combustion chamber exhaust pipe is formed by a single combustion chamber exhaust pipe.
- the exhaust device includes a single combustion chamber exhaust pipe, a single combustion chamber silencer, and a single combustion chamber main catalyst.
- One combustion chamber is formed in the cylinder portion.
- the cylinder portion is formed with a single combustion chamber cylinder exhaust passage portion through which exhaust gas flows from one combustion chamber.
- the upstream end of the single combustion chamber exhaust pipe portion is connected to the downstream end of the single combustion chamber cylinder exhaust passage portion of the engine body.
- the downstream end of the single combustion chamber exhaust pipe is connected to the upstream end of the single combustion chamber silencer.
- the single combustion chamber silencer has a discharge port facing the atmosphere. And the silencer for single combustion chambers flows the exhaust gas which flowed in from the exhaust pipe for single combustion chambers to the discharge port.
- the single combustion chamber silencer reduces noise generated by exhaust gas.
- the main catalyst for the single combustion chamber is arranged in the exhaust pipe for the single combustion chamber.
- the main catalyst for a single combustion chamber purifies the exhaust gas discharged from one combustion chamber most in the exhaust path from one combustion chamber to the discharge port.
- the downstream end of the single combustion chamber main catalyst is disposed upstream of the upstream end of the single combustion chamber silencer in the exhaust gas flow direction.
- the upstream end of the single combustion chamber main catalyst is disposed downstream of the downstream end of the single combustion chamber cylinder exhaust passage portion in the exhaust gas flow direction. Therefore, the single combustion chamber main catalyst is not arranged in the single combustion chamber silencer. Therefore, the size of the single combustion chamber main catalyst is not limited by the size of the single combustion chamber silencer. For this reason, the main catalyst for a single combustion chamber can be enlarged, and the purification performance of exhaust gas by the main catalyst for a single combustion chamber can be improved.
- the engine body is supported by the vehicle body frame.
- the single combustion chamber silencer is supported by the vehicle body frame or the engine body of the vehicle.
- the upstream end of the single combustion chamber silencer and the downstream end of the single combustion chamber cylinder exhaust passage are disposed at positions separated in the horizontal direction.
- the single combustion chamber exhaust pipe is connected to the downstream end of the single combustion chamber cylinder exhaust passage and the upstream end of the single combustion chamber silencer.
- the single combustion chamber exhaust pipe portion from the downstream end of the single combustion chamber cylinder exhaust passage portion to the upstream end of the single combustion chamber main catalyst is constituted by multiple tubes.
- the multiple tube includes an inner tube and one or more outer tubes covering the inner tube.
- the rigidity of the single combustion chamber exhaust pipe portion can be increased when the single combustion chamber exhaust pipe portion is formed of multiple tubes, compared to the case where the single combustion chamber exhaust pipe portion is configured of a single pipe. Therefore, the single combustion chamber exhaust pipe section can ensure the rigidity to support the single combustion chamber main catalyst. As a result, durability against vibration of the exhaust device can be ensured.
- tube can suppress the fall of the temperature of the exhaust gas which flows in into the main catalyst for single combustion chambers.
- the exhaust gas purification performance of the single combustion chamber main catalyst can be improved.
- the temperature of the surface of the outer tube of the multiple tube can be kept low. Therefore, it is possible to reduce the clearance between the multiple tube and other parts around the multiple tube.
- an excessive heat protector for the multiple tube is not required. For this reason, the exhaust device itself can be simplified.
- the exhaust pipe section for the single combustion chamber has a catalyst arrangement passage portion in which the main catalyst for the single combustion chamber is arranged, and the exhaust gas flow direction of the exhaust gas in the catalyst arrangement passage portion is It is preferable that the area of the cross section orthogonal to the cross section is larger than the area of the cross section orthogonal to the flow direction of the exhaust gas in the inner pipe of the multiple pipe.
- the single combustion chamber exhaust pipe portion has the catalyst arrangement passage portion in which the single combustion chamber main catalyst is arranged. Further, the area of the cross section orthogonal to the flow direction of the exhaust gas in the catalyst arrangement passage portion is larger than the area of the cross section orthogonal to the flow direction of the exhaust gas in the inner pipe of the multiple pipe. Therefore, the purification performance is improved as compared with the case where the area of the cross section orthogonal to the exhaust gas flow direction of the catalyst arrangement passage portion is smaller than or equal to the area of the cross section orthogonal to the exhaust gas flow direction of the inner pipe of the multiple pipe. Can be achieved.
- the path length of the multiple pipe may be at least half of the path length from the downstream end of the single combustion chamber cylinder exhaust passage portion to the upstream end of the single combustion chamber main catalyst. preferable.
- the path length of the multiple pipe is more than half of the path length from the downstream end of the single combustion chamber cylinder exhaust passage portion to the upstream end of the single combustion chamber main catalyst. Therefore, it is possible to further suppress a decrease in the temperature of the exhaust gas flowing into the single combustion chamber main catalyst. Therefore, the exhaust gas purification performance of the single combustion chamber main catalyst can be further improved.
- the temperature of the surface of the outer tube of the multiple tube can be reliably kept low. Therefore, the clearance between the multiple tube and other parts around the multiple tube can be further reduced.
- an excessive heat protector for the multiple tube is not required. For this reason, the exhaust device itself can be further simplified.
- the crankcase portion includes a crankshaft extending in a left-right direction of the vehicle, and at least a part of the main catalyst for the single combustion chamber is located before and after the centerline of the crankshaft. It is preferably located in the front of the direction.
- the crankcase part includes a crankshaft extending in the left-right direction of the vehicle. At least a part of the single combustion chamber main catalyst is disposed forward of the center line of the crankshaft in the front-rear direction of the vehicle. Therefore, the path length from the downstream end of the single combustion chamber cylinder exhaust passage portion to the upstream end of the single combustion chamber main catalyst is shortened. Therefore, the single combustion chamber main catalyst is arranged at a position relatively close to the combustion chamber. Therefore, a decrease in the temperature of the exhaust gas flowing into the single combustion chamber main catalyst can be suppressed. Therefore, the exhaust gas purification performance of the single combustion chamber main catalyst can be further improved.
- the path length from the downstream end of the single combustion chamber cylinder exhaust passage portion to the upstream end of the single combustion chamber main catalyst is shortened.
- the support rigidity of the engine body can be utilized as the rigidity to support the single combustion chamber main catalyst.
- the path length of the multi-tube is shortened.
- the multiple tube has higher rigidity as the path length is shorter. Therefore, the rigidity of the multi-tube can also be used as the rigidity to support the single combustion chamber main catalyst. Therefore, even if the structure for supporting the single combustion chamber main catalyst is simplified, the vibration resistance of the exhaust device can be ensured.
- the crankcase portion includes a crankshaft extending in a left-right direction of the vehicle, and at least a part of the main catalyst for the single combustion chamber is a front-rear direction of the vehicle from a center line of the crankshaft. It is preferable to arrange
- the crankcase part includes a crankshaft extending in the left-right direction of the vehicle. At least a part of the single combustion chamber main catalyst is disposed behind the center line of the crankshaft in the front-rear direction of the vehicle. Therefore, the path length from the upstream end of the single combustion chamber silencer to the downstream end of the single combustion chamber main catalyst is shortened. Accordingly, the single combustion chamber main catalyst is disposed at a position relatively close to the single combustion chamber silencer. Thereby, the rigidity of the support structure which supports the silencer for single combustion chambers can be utilized for the rigidity which supports the main catalyst for single combustion chambers. Therefore, even if the structure for supporting the single combustion chamber main catalyst is simplified, the vibration resistance of the exhaust device can be secured.
- the rigidity which supports the main catalyst for single combustion chambers increases, the rigidity which supports the main catalyst for single combustion chambers of a multi-tube can be lowered. Therefore, the inner tube of the multiple tube can be made thinner. That is, the heat capacity of the multiple tube can be reduced. Therefore, the temperature reduction of the exhaust gas flowing into the single combustion chamber main catalyst can be suppressed. Thereby, the purification performance of the main catalyst exhaust gas for the single combustion chamber can be improved.
- the cylinder portion has a cylinder hole in which a piston is disposed, and at least a part of the single combustion chamber main catalyst is orthogonal to the center line of the cylinder hole and the crankshaft. It is preferable that the straight line perpendicular to the center line is located in front of the vehicle in the front-rear direction.
- the center line of the cylinder hole passes through the center line of the crankshaft and the combustion chamber. At least a part of the combustion chamber is located in front of the center line of the crankshaft. Therefore, the center line of the cylinder hole extends from the crankshaft in any of the upper direction, the front upper direction, and the front direction.
- a straight line perpendicular to the center line of the cylinder hole and perpendicular to the center line of the crankshaft is assumed to be a straight line L.
- the straight line L extends from the crankshaft in any of the forward, front lower and lower directions. At least a part of the single combustion chamber main catalyst is located in front of the straight line L when viewed from the left-right direction.
- the single combustion chamber main catalyst is arranged at a position relatively close to the combustion chamber. Therefore, a decrease in the temperature of the exhaust gas flowing into the single combustion chamber main catalyst can be suppressed. Therefore, the exhaust gas purification performance of the single combustion chamber main catalyst can be further improved. Further, the path length from the downstream end of the single combustion chamber cylinder exhaust passage portion to the upstream end of the single combustion chamber main catalyst is shortened. Thereby, the support rigidity of the engine body can be utilized as the rigidity to support the single combustion chamber main catalyst. Furthermore, the path length of the multi-tube becomes shorter. The multiple tube has higher rigidity as the path length is shorter. Therefore, the rigidity of the multi-tube can also be used as the rigidity to support the single combustion chamber main catalyst. Therefore, even if the structure for supporting the single combustion chamber main catalyst is simplified, the vibration resistance of the exhaust device can be ensured.
- the cylinder part has a cylinder hole in which a piston is arranged, and is arranged so that a center line of the cylinder hole extends in the vertical direction, and at least a part of the main catalyst for the single combustion chamber
- the center line of the cylinder hole is located in front of the vehicle in the front-rear direction.
- the center line of the cylinder hole extends in the vertical direction.
- the center line of the cylinder hole passes through the center line of the crankshaft.
- at least a part of the single combustion chamber main catalyst is located in front of the center line of the cylinder hole. Therefore, the single combustion chamber main catalyst is arranged at a position relatively close to the combustion chamber. Therefore, a decrease in the temperature of the exhaust gas flowing into the single combustion chamber main catalyst can be suppressed. Therefore, the exhaust gas purification performance of the single combustion chamber main catalyst can be further improved. Further, the path length from the downstream end of the single combustion chamber cylinder exhaust passage portion to the upstream end of the single combustion chamber main catalyst is shortened.
- the support rigidity of the engine body can be utilized as the rigidity to support the single combustion chamber main catalyst.
- the path length of the multi-tube becomes shorter.
- the multiple tube has higher rigidity as the path length is shorter. Therefore, the rigidity of the multi-tube can also be used as the rigidity to support the single combustion chamber main catalyst. Therefore, even if the structure for supporting the single combustion chamber main catalyst is simplified, the vibration resistance of the exhaust device can be ensured.
- the main catalyst for the single combustion chamber has a path length from the one combustion chamber to the upstream end of the single catalyst for the single combustion chamber, and the downstream end of the main catalyst for the single combustion chamber. It is preferable to be arranged at a position shorter than the path length from to the discharge port.
- the path length from one combustion chamber to the upstream end of the single catalyst for the single combustion chamber is shorter than the path length from the downstream end of the main catalyst for the single combustion chamber to the discharge port. Therefore, the single combustion chamber main catalyst can be arranged at a position closer to the combustion chamber. Therefore, a decrease in the temperature of the exhaust gas flowing into the single combustion chamber main catalyst can be suppressed. Therefore, the exhaust gas purification performance of the single combustion chamber main catalyst can be further improved. Further, the path length from the downstream end of the single combustion chamber cylinder exhaust passage portion to the upstream end of the single combustion chamber main catalyst is shortened. Thereby, the support rigidity of the engine body can be utilized as the rigidity to support the single combustion chamber main catalyst.
- the path length of the multi-tube becomes shorter.
- the multiple tube has higher rigidity as the path length is shorter. Therefore, the rigidity of the multi-tube can also be used as the rigidity to support the single combustion chamber main catalyst. Therefore, even if the structure for supporting the single combustion chamber main catalyst is simplified, the vibration resistance of the exhaust device can be ensured.
- the main catalyst for the single combustion chamber has a path length from the one combustion chamber to the upstream end of the single catalyst for the single combustion chamber, and the downstream end of the main catalyst for the single combustion chamber.
- exhaust pipe is preferably disposed at a position shorter than the path length.
- the path length from one combustion chamber to the upstream end of the single combustion chamber main catalyst is shorter than the path length from the downstream end of the single combustion chamber main catalyst to the downstream end of the exhaust pipe. Therefore, the main catalyst for a single combustion chamber is disposed at a position closer to the combustion chamber. Therefore, a decrease in the temperature of the exhaust gas flowing into the single combustion chamber main catalyst can be suppressed. Therefore, the exhaust gas purification performance of the single combustion chamber main catalyst can be further improved. Further, the path length from the downstream end of the single combustion chamber cylinder exhaust passage portion to the upstream end of the single combustion chamber main catalyst is shortened. Thereby, the support rigidity of the engine body can be utilized as the rigidity to support the single combustion chamber main catalyst.
- the path length of the multi-tube is shortened.
- the multiple tube has higher rigidity as the path length is shorter. Therefore, the rigidity of the multi-tube can also be used as the rigidity to support the single combustion chamber main catalyst. Therefore, even if the structure for supporting the single combustion chamber main catalyst is simplified, the vibration resistance of the exhaust device can be ensured.
- the single catalyst for the single combustion chamber has a single path length from the downstream end of the cylinder exhaust passage for the single combustion chamber to the upstream end of the single catalyst for the single combustion chamber. It is preferably arranged at a position shorter than the path length from the downstream end of the combustion chamber main catalyst to the downstream end of the single combustion chamber exhaust pipe.
- the path length from the downstream end of the single combustion chamber cylinder exhaust passage to the upstream end of the single combustion chamber main catalyst is from the downstream end of the single combustion chamber main catalyst to the single combustion chamber. It is shorter than the path length to the downstream end of the exhaust pipe. Therefore, the main catalyst for a single combustion chamber is disposed at a position closer to the combustion chamber. Therefore, a decrease in the temperature of the exhaust gas flowing into the single combustion chamber main catalyst can be suppressed. Therefore, the exhaust gas purification performance of the single combustion chamber main catalyst can be further improved. Further, the path length from the downstream end of the single combustion chamber cylinder exhaust passage portion to the upstream end of the single combustion chamber main catalyst is shortened.
- the support rigidity of the engine body can be utilized as the rigidity to support the single combustion chamber main catalyst.
- the path length of the multi-tube becomes shorter.
- the multiple tube has higher rigidity as the path length is shorter. Therefore, the rigidity of the multi-tube can also be used as the rigidity to support the single combustion chamber main catalyst. Therefore, even if the structure for supporting the single combustion chamber main catalyst is simplified, the vibration resistance of the exhaust device can be ensured.
- the single combustion chamber exhaust pipe portion has a catalyst arrangement passage portion in which the single combustion chamber main catalyst is arranged, and the single cylinder four-stroke engine unit has the catalyst arrangement passage. It is preferable to provide a catalyst protector that covers at least a part of the outer surface of the part.
- the single combustion chamber exhaust pipe portion has the catalyst arrangement passage portion in which the single combustion chamber main catalyst is arranged. Further, at least a part of the outer surface of the catalyst arrangement passage portion is covered with a catalyst protector. Therefore, it is possible to further suppress a decrease in the temperature of the exhaust gas flowing into the single combustion chamber main catalyst. Moreover, the catalyst arrangement passage part and the main catalyst for the single combustion chamber can be protected. Furthermore, an external appearance improves by providing a catalyst protector.
- the single-cylinder four-stroke engine unit has a flow direction of exhaust gas in the single-combustion-chamber cylinder exhaust passage section or the single-combustion-chamber exhaust pipe section rather than the single-combustion-chamber main catalyst. It is preferable to provide an upstream sub-catalyst for a single combustion chamber that is provided upstream of the exhaust gas and purifies exhaust gas.
- the upstream sub catalyst for the single combustion chamber is provided in the cylinder exhaust passage portion for the single combustion chamber or the exhaust pipe portion for the single combustion chamber.
- the single combustion chamber upstream sub-catalyst is provided upstream of the single combustion chamber main catalyst.
- the single combustion chamber upstream sub-catalyst purifies the exhaust gas. Therefore, in addition to the single combustion chamber main catalyst, the exhaust gas is purified by the single combustion chamber upstream sub-catalyst. Therefore, the exhaust gas purification performance of the single combustion chamber main catalyst can be further improved.
- the single-cylinder four-stroke engine unit is disposed in a flow direction of exhaust gas in the exhaust pipe portion for the single combustion chamber or in the silencer for the single combustion chamber more than the main catalyst for the single combustion chamber. It is preferable to provide a downstream sub catalyst for a single combustion chamber that is provided downstream and purifies exhaust gas.
- the single combustion chamber downstream sub-catalyst is provided in the single combustion chamber exhaust pipe or the single combustion chamber silencer.
- the single combustion chamber downstream sub-catalyst is provided downstream of the single combustion chamber main catalyst.
- the single combustion chamber downstream sub-catalyst purifies the exhaust gas. Therefore, in addition to the single combustion chamber main catalyst, the exhaust gas is purified by the single combustion chamber downstream sub-catalyst. Therefore, the exhaust gas purification performance of the single combustion chamber main catalyst can be further improved.
- the single-cylinder four-stroke engine unit has a flow direction of exhaust gas in the single-combustion-chamber cylinder exhaust passage section or the single-combustion-chamber exhaust pipe section rather than the single-combustion-chamber main catalyst. It is preferable to include an upstream oxygen detection member for a single combustion chamber that is disposed upstream of the exhaust gas and detects an oxygen concentration in the exhaust gas, and a control device that processes a signal of the upstream oxygen detection member for the single combustion chamber.
- the single-cylinder four-stroke engine unit includes a fuel supply device that supplies fuel to the one combustion chamber, and the control device outputs a signal of the upstream oxygen detection member for the single combustion chamber. Based on the above, it is preferable to control the amount of fuel supplied to the one combustion chamber by the combustion supply device.
- the single-cylinder four-stroke engine unit is located downstream of the single combustion chamber main catalyst in the exhaust gas flow direction in the single combustion chamber exhaust pipe section or the single combustion chamber silencer.
- a single combustion chamber downstream oxygen detection member that detects the oxygen concentration in the exhaust gas
- the control device includes a signal of the single combustion chamber upstream oxygen detection member and the single combustion chamber downstream oxygen detection member. It is preferable to process the signal of the detection member.
- the control device determines a purification capability of the single combustion chamber main catalyst based on a signal from the single combustion chamber downstream oxygen detection member, and It is preferable to provide notifying means for informing when the control device determines that the purification capacity has decreased to a predetermined level.
- the single-cylinder four-stroke engine unit includes a fuel supply device that supplies fuel to the one combustion chamber, and the control device is based on a signal from the downstream oxygen detection member for the single combustion chamber.
- the amount of fuel supplied to the one combustion chamber by the combustion supply device is preferably controlled.
- the single-cylinder four-stroke engine unit of the present invention is the single-cylinder four-stroke engine unit mounted on the vehicle, wherein a single exhaust gas flows from the crankcase portion, one combustion chamber, and the one combustion chamber.
- An engine main body having a cylinder portion formed with a cylinder exhaust passage portion for one combustion chamber, and a part of the exhaust device, and upstream of the downstream end of the cylinder exhaust passage portion for the single combustion chamber of the engine main body
- a single combustion chamber exhaust pipe forming at least a part of the single combustion chamber exhaust pipe to which the end is connected, and a discharge port facing the atmosphere, downstream of the single combustion chamber exhaust pipe
- a single combustion chamber main catalyst that constitutes a portion, and the engine main body has a downstream end of the single combustion chamber cylinder exhaust passage portion in a horizontal direction with an upstream end of the single combustion chamber silencer.
- the single combustion chamber silencer is supported by the vehicle body frame so as to be spaced apart from the downstream end of the single combustion chamber cylinder exhaust passage portion in a horizontal direction.
- the single combustion chamber main catalyst is supported by the vehicle body frame of the vehicle or the engine body so that the downstream end of the single combustion chamber silencer is more in the exhaust gas flow direction than the upstream end of the single combustion chamber silencer.
- At least a portion from the downstream end of the unit to the upstream end of the main catalyst for a single combustion chamber is formed of a multiple tube including an inner tube and one or more outer tubes covering the inner tube.
- the support structure for supporting the catalyst is simplified, durability against vibration of the exhaust device can be ensured, and the exhaust gas purification performance by the catalyst can be improved.
- FIG. 1 is a side view of a motorcycle according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a side view of the motorcycle of FIG. 1 with a vehicle body cover and the like removed.
- Fig. 3 is a bottom view of the motorcycle shown in Fig. 2.
- FIG. 2 is a control block diagram of the motorcycle of FIG. 1.
- FIG. 2 is a schematic diagram showing an engine body and an exhaust system of the motorcycle shown in FIG. 1.
- FIG. 2 is a partial cross-sectional view of an exhaust pipe portion applied to the motorcycle of FIG. 1.
- FIG. 6 is a side view of a motorcycle according to a first modification of the first embodiment.
- FIG. 8 is a schematic diagram showing an engine body and an exhaust system of the motorcycle shown in FIG. 7.
- FIG. 8 is a schematic diagram showing an engine body and an exhaust system of the motorcycle shown in FIG. 7.
- FIG. 6 is a side view of a motorcycle according to a second modification of the first embodiment.
- Fig. 10 is a bottom view of the motorcycle shown in Fig. 9. It is a schematic diagram which shows the engine main body and exhaust system of the modification 2 of FIG. It is a side view of the motorcycle of Embodiment 2 of the present invention.
- Fig. 13 is a bottom view of the motorcycle shown in Fig. 12.
- FIG. 13 is a side view of the motorcycle shown in FIG. 12 with a vehicle body cover and the like removed.
- Fig. 15 is a bottom view of the motorcycle shown in Fig. 14.
- Fig. 13 is a schematic diagram showing an engine body and an exhaust system of the motorcycle shown in Fig. 12. It is a side view of the motorcycle of Embodiment 3 of the present invention.
- FIG. 18 is a bottom view of the motorcycle shown in Fig. 17.
- FIG. 18 is a side view of the motorcycle shown in FIG. 17 with a vehicle body cover and the like removed.
- Fig. 20 is a bottom view of the motorcycle shown in Fig. 19.
- FIG. 18 is a schematic diagram showing an engine body and an exhaust system of the motorcycle of FIG. 17. It is a side view of the motorcycle of Embodiment 4 of the present invention.
- FIG. 23 is a bottom view of the motorcycle of FIG. 22.
- FIG. 23 is a side view of the motorcycle shown in FIG. 22 with a vehicle body cover and the like removed.
- Fig. 25 is a bottom view of the motorcycle shown in Fig. 24.
- FIG. 24 is a schematic diagram showing an engine body and an exhaust system of the motorcycle shown in FIG.
- FIG. 6 is a side view of a motorcycle according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a schematic diagram showing an engine body and an exhaust system of a motorcycle according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a partially enlarged view of a side view of a motorcycle according to another embodiment of the present invention.
- front, rear, left, and right mean front, rear, left, and right, respectively, as viewed from a motorcycle occupant. However, it is assumed that the motorcycle is placed on a horizontal ground.
- Reference numerals F, Re, L, and R attached to the drawings represent front, rear, left, and right, respectively.
- FIG. 1 is a side view of a motorcycle according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a side view of the motorcycle according to the first embodiment with a vehicle body cover and the like removed.
- FIG. 3 is a bottom view of the motorcycle according to the first embodiment with a vehicle body cover and the like removed.
- FIG. 5 is a schematic diagram showing an engine and an exhaust system of the motorcycle according to the first embodiment.
- the vehicle of the first embodiment is a so-called underbone type motorcycle 1.
- the motorcycle 1 includes a body frame 2.
- the vehicle body frame 2 includes a head pipe 3, a main frame 4, and a seat rail 5.
- the main frame 4 extends rearward and downward from the head pipe 3.
- the seat rail 5 extends rearward and upward from the middle part of the main frame 4.
- a steering shaft is rotatably inserted into the head pipe 3.
- a handle 7 (see FIG. 1) is provided on the upper portion of the steering shaft.
- a display device (not shown) is disposed in the vicinity of the handle 7. The display device displays vehicle speed, engine speed, various warnings, and the like.
- a pair of left and right front forks 6 are supported at the bottom of the steering shaft.
- An axle 8 a is fixed to the lower end portion of the front fork 6.
- a front wheel 8 is rotatably attached to the axle 8a.
- a fender 10 is provided above and behind the front wheel 8.
- a seat 9 (see FIG. 1) is supported on the seat rail 5.
- the seat rail 5 is connected to upper ends of a pair of left and right rear cushion units 13.
- the lower end portion of the rear cushion unit 13 is supported by the rear portions of the pair of left and right rear arms 14.
- the front portion of the rear arm 14 is connected to the vehicle body frame 2 via a pivot shaft 14a.
- the rear arm 14 can swing up and down around the pivot shaft 14a.
- a rear wheel 15 is supported at the rear portion of the rear arm 14.
- an engine body 20 is disposed below the main frame 4.
- the engine body 20 is supported by the body frame 2.
- An air cleaner 32 is disposed below the main frame 4 and above the engine body 20.
- the motorcycle 1 has a vehicle body cover 11 that covers the vehicle body frame 2 and the like.
- the vehicle body cover 11 includes a main cover 16 and a front cover 17.
- the front cover 17 is disposed in front of the head pipe 3.
- the main cover 16 is disposed behind the head pipe 3.
- the main cover 16 covers the main frame 4 and the seat rail 5.
- the main cover 16 and the front cover 17 cover the left and right sides of the front portion of the engine body 20.
- the front cover 17 covers the left and right sides of the air cleaner 32.
- the main frame 4 and the vehicle body cover 11 have a low portion between the seat 9 and the head pipe 3.
- the underbone type motorcycle 1 has a recess 12 formed behind the head pipe 3, ahead of the seat 9 and above the main frame 4 when viewed from the left-right direction of the vehicle.
- the recess 12 makes it easier for the occupant to straddle the vehicle body.
- the motorcycle 1 has a single-cylinder four-stroke engine unit 19.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 19 includes an engine body 20, an air cleaner 32, an intake pipe 33, an exhaust pipe 34, a silencer 35, a main catalyst 39 (single combustion chamber main catalyst), and upstream oxygen detection. And a member 37 (upstream oxygen detection member for a single combustion chamber).
- the exhaust pipe 34 has an exhaust pipe part (exhaust pipe part for a single combustion chamber) 42 that forms at least a part of the exhaust pipe 34.
- the main catalyst 39 is disposed in the exhaust pipe portion 42.
- the main catalyst 39 purifies the exhaust gas flowing through the exhaust pipe portion 42.
- the upstream oxygen detection member 37 is disposed upstream of the main catalyst 39 in the exhaust pipe portion 42.
- the upstream oxygen detection member 37 detects the oxygen concentration in the exhaust gas flowing through the exhaust pipe portion 42.
- the engine body 20 is a single-cylinder four-stroke engine. As shown in FIGS. 2 and 3, the engine main body 20 includes a crankcase portion 21 and a cylinder portion 22. The cylinder part 22 extends forward from the crankcase part 21.
- the crankcase portion 21 includes a crankcase body 23, a crankshaft 27 accommodated in the crankcase body 23, a transmission mechanism, and the like.
- the center line Cr1 of the crankshaft 27 is referred to as a crankshaft line Cr1.
- the crank axis Cr1 extends in the left-right direction.
- Lubricating oil is stored in the crankcase body 23. Such oil is conveyed by an oil pump (not shown) and circulates in the engine body 20.
- the cylinder part 22 has a cylinder body 24, a cylinder head 25, a head cover 26, and components housed therein. As shown in FIG. 2, the cylinder body 24 is connected to the front portion of the crankcase body 23. The cylinder head 25 is connected to the front part of the cylinder body 24. The head cover 26 is connected to the front part of the cylinder head 25.
- a cylinder hole 24 a is formed in the cylinder body 24.
- a piston 28 is accommodated in the cylinder hole 24a so as to be able to reciprocate.
- the piston 28 is connected to the crankshaft 27 via a connecting rod.
- the center line Cy1 of the cylinder hole 24a is referred to as a cylinder axis Cy1.
- the engine body 20 is arranged such that the cylinder axis Cy ⁇ b> 1 extends in the front-rear direction (horizontal direction). More specifically, the direction of the cylinder axis Cy1 from the crankcase portion 21 toward the cylinder portion 22 is front-upward.
- the inclination angle of the cylinder axis Cy1 with respect to the horizontal direction is not less than 0 degrees and not more than 45 degrees.
- one combustion chamber 29 is formed inside the cylinder portion 22.
- the combustion chamber 29 is formed by the inner surface of the cylinder hole 24 a of the cylinder body 24, the cylinder head 25, and the piston 28. That is, a part of the combustion chamber 29 is partitioned by the inner surface of the cylinder hole 24a.
- a tip end portion of a spark plug (not shown) is arranged in the combustion chamber 29.
- the spark plug ignites a mixed gas of fuel and air in the combustion chamber 29.
- the combustion chamber 29 is located in front of the crank axis Cr1. This is paraphrased as follows. A straight line passing through the crank axis Cr1 and extending in a direction parallel to the vertical direction is denoted by L1. When viewed from the left-right direction, the combustion chamber 29 is disposed in front of the straight line L1.
- the cylinder head 25 is formed with a cylinder intake passage portion 30 and a cylinder exhaust passage portion 31 (a cylinder exhaust passage portion for a single combustion chamber).
- the “passage part” is a structure that forms a space (path) through which gas or the like passes.
- an intake port 30 a and an exhaust port 31 a are formed in a wall portion that forms the combustion chamber 29.
- the cylinder intake passage portion 30 extends from the intake port 30 a to an intake port formed on the outer surface (upper surface) of the cylinder head 25.
- the cylinder exhaust passage 31 extends from the exhaust port 31 a to a discharge port formed on the outer surface (lower surface) of the cylinder head 25.
- Air supplied to the combustion chamber 29 passes through the cylinder intake passage portion 30.
- the exhaust gas discharged from the combustion chamber 29 passes through the cylinder exhaust passage portion 31.
- the cylinder intake passage 30 is provided with an intake valve V1.
- An exhaust valve V ⁇ b> 2 is disposed in the cylinder exhaust passage portion 31.
- the intake valve V ⁇ b> 1 and the exhaust valve V ⁇ b> 2 are operated by a valve operating mechanism (not shown) that is linked to the crankshaft 27.
- the intake port 30a is opened and closed by the movement of the intake valve V1.
- the exhaust port 31a is opened and closed by the movement of the exhaust valve V2.
- An intake pipe 33 is connected to an end (suction port) of the cylinder intake passage portion 30.
- An exhaust pipe 34 is connected to an end portion (discharge port) of the cylinder exhaust passage portion 31.
- the path length of the cylinder exhaust passage portion 31 is a1.
- an injector 48 (see FIG. 4) is arranged in the cylinder intake passage 30 or the intake pipe 33.
- the injector 48 is for supplying fuel to the combustion chamber 29. More specifically, the injector 48 injects fuel in the cylinder intake passage portion 30 or the intake pipe 33.
- the injector 48 may be disposed so as to inject fuel into the combustion chamber 29.
- a throttle valve (not shown) is disposed in the intake pipe 33.
- the intake pipe 33 extends upward from the upper surface of the cylinder head 25 when viewed from the left-right direction.
- the intake pipe 33 is connected to the air cleaner 32.
- the air cleaner 32 purifies the air supplied to the engine body 20. Air purified by passing through the air cleaner 32 is supplied to the engine body 20 through the intake pipe 33.
- the engine body 20 has a vehicle body frame 2 such that the downstream end 31b (see FIG. 5) of the cylinder exhaust passage portion 31 is positioned horizontally away from the upstream end 35a (see FIG. 5) of a silencer 35 described later. It is supported by.
- the upper part of the engine body 20 is attached to a bracket 4a provided on the main frame 4 with bolts 4b.
- the rear portion of the engine body 20 is also attached to another bracket provided on the vehicle body frame 2.
- FIG. 4 is a control block diagram of the motorcycle according to the first embodiment.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 19 includes an engine speed sensor 46a, a throttle opening sensor 46b (throttle position sensor), an engine temperature sensor 46c, an intake pressure sensor 46d, and an intake temperature sensor 46e.
- the engine rotation speed sensor 46a detects the rotation speed of the crankshaft 27, that is, the engine rotation speed.
- the throttle opening sensor 46b detects the opening of the throttle valve (hereinafter referred to as the throttle opening) by detecting the position of a throttle valve (not shown).
- the engine temperature sensor 46c detects the temperature of the engine body.
- the intake pressure sensor 46d detects the pressure (intake pressure) in the intake pipe 33.
- the intake air temperature sensor 46e detects the temperature of air in the intake pipe 33 (intake air temperature).
- the single-cylinder four-stroke engine unit 19 includes an electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit) 45 that controls the engine body 20.
- the electronic control unit 45 corresponds to the control device of the present invention.
- the electronic control unit 45 is connected to various sensors such as an engine speed sensor 46a, an engine temperature sensor 46c, a throttle opening sensor 46b, an intake pressure sensor 46d, an intake air temperature sensor 46e, and a vehicle speed sensor.
- the electronic control unit 45 is connected to an ignition coil 47, an injector 48, a fuel pump 49, a display device (not shown), and the like.
- the electronic control unit 45 includes a control unit 45a and an operation instruction unit 45b.
- the operation instructing unit 45b includes an ignition drive circuit 45c, an injector drive circuit 45d, and a pump drive circuit 45e.
- the ignition drive circuit 45c, the injector drive circuit 45d, and the pump drive circuit 45e drive the ignition coil 47, the injector 48, and the fuel pump 49, respectively, in response to a signal from the control unit 45a.
- the fuel pump 49 is connected to the injector 48 via a fuel hose.
- fuel in a fuel tank (not shown) is pumped to the injector 48.
- the control unit 45a is, for example, a microcomputer.
- the controller 45a controls the ignition drive circuit 45c, the injector drive circuit 45d, and the pump drive circuit 45e based on the signal from the upstream oxygen detection member 37, the signal from the engine rotation speed sensor 46a, and the like.
- the controller 45a controls the ignition timing by controlling the ignition drive circuit 45c.
- the controller 45a controls the fuel injection amount by controlling the injector drive circuit 45d and the pump drive circuit 45e.
- the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber 29 is preferably the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometry).
- the controller 45a increases or decreases the fuel injection amount as necessary.
- the controller 45a calculates the basic fuel injection amount based on signals from the engine speed sensor 46a, the throttle opening sensor 46b, the engine temperature sensor 46c, and the intake pressure sensor 46d. Specifically, the intake air amount is calculated using a map in which the intake air amount is associated with the throttle opening and the engine rotational speed, and a map in which the intake air amount is associated with the intake pressure and the engine rotational speed. Ask. Then, based on the intake air amount obtained from the map, the basic fuel injection amount that can achieve the target air-fuel ratio is determined. When the throttle opening is small, a map in which the intake air amount is associated with the intake pressure and the engine speed is used. On the other hand, when the throttle opening is large, a map in which the intake air amount is associated with the throttle opening and the engine speed is used.
- control unit 45a calculates a feedback correction value for correcting the basic fuel injection amount based on the signal from the upstream oxygen detection member 37. Specifically, first, based on the signal from the upstream oxygen detection member 37, it is determined whether the air-fuel mixture is lean or rich. Note that rich means that the fuel is excessive with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. Lean means a state where air is excessive with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. When determining that the air-fuel mixture is lean, the control unit 45a calculates a feedback correction value so that the next fuel injection amount increases. On the other hand, when determining that the air-fuel mixture is rich, the control unit 45a obtains a feedback correction value so that the next fuel injection amount is reduced.
- control unit 45a calculates a correction value for correcting the basic fuel injection amount based on the engine temperature, the outside air temperature, the outside air pressure, and the like. Furthermore, the control unit 45a calculates a correction value according to the transient characteristics during acceleration and deceleration.
- the control unit 45a calculates the fuel injection amount based on the basic fuel injection amount and a correction value such as a feedback correction value. Based on the fuel injection amount thus determined, the fuel pump 49 and the injector 48 are driven. Thus, the electronic control unit 45 processes the signal of the upstream oxygen detection member 37. The electronic control unit 45 performs combustion control based on the signal from the upstream oxygen detection member 37.
- upstream means upstream in the flow direction of exhaust gas.
- downstream means downstream in the flow direction of the exhaust gas.
- the path direction is the direction in which exhaust gas flows.
- the single cylinder four-stroke engine unit 19 includes the engine body 20, the exhaust pipe 34, the silencer 35, the main catalyst 39, and the upstream oxygen detection member 37.
- the exhaust pipe 34 has an exhaust pipe portion 42 that forms at least a part of the exhaust pipe 34.
- the exhaust pipe portion 42 is a portion of the exhaust pipe 34 that is exposed to the outside.
- the term “exposed” means that it is not in the cylinder exhaust passage 31 or the silencer 35.
- the single cylinder four-stroke engine unit includes an exhaust device 36.
- the exhaust device 36 includes an exhaust pipe 34, a silencer 35, and a main catalyst 39.
- the silencer 35 has a discharge port 35e facing the atmosphere.
- a path from the combustion chamber 29 to the discharge port 35e is an exhaust path 41 (see FIG. 5).
- the exhaust path 41 is formed by the cylinder exhaust passage portion 31, the exhaust pipe 34, and the silencer 35.
- the exhaust path 41 is a space through which exhaust gas passes.
- the upstream end of the exhaust pipe 34 is connected to the downstream end 31 b of the cylinder exhaust passage portion 31. That is, the upstream end of the exhaust pipe portion 42 is connected to the downstream end 31 b of the cylinder exhaust passage portion 31.
- the downstream end 31 b of the cylinder exhaust passage portion 31 corresponds to a discharge port of the cylinder exhaust passage portion 31.
- the upstream end of the exhaust pipe 34 may be inserted into the cylinder exhaust passage portion 31. Exhaust gas flows into the upstream end of the exhaust pipe 34.
- the downstream end of the exhaust pipe portion 42 is connected to the upstream end 35 a of the silencer 35.
- a catalyst unit 38 is provided in the middle of the exhaust pipe portion 42.
- a portion upstream of the catalyst unit 38 of the exhaust pipe portion 42 is referred to as an upstream exhaust pipe portion 34a.
- a portion downstream of the catalyst unit 38 of the exhaust pipe portion 42 is defined as a downstream exhaust pipe portion 34b.
- the exhaust pipe 34 (exhaust pipe portion 42) is drawn in a straight line for simplification, but the exhaust pipe 34 (exhaust pipe portion 42) is not straight.
- the exhaust pipe 34 is provided in the right part of the motorcycle 1. As shown in FIG. 2, a part of the exhaust pipe 34 is positioned below the crank axis Cr1.
- the exhaust pipe 34 has two bent portions. Of the two bent portions, the upstream bent portion is simply referred to as an upstream bent portion. Of the two bent portions, the downstream bent portion is simply referred to as a downstream bent portion.
- the upstream bent portion changes the flow direction of the exhaust gas from the direction extending in the vertical direction to the direction extending in the front-rear direction when viewed from the left-right direction. More specifically, the bent portion changes the flow direction of the exhaust gas from downward to rearward as viewed from the left-right direction.
- the downstream bent portion changes the flow direction of the exhaust gas from the rear upward direction to the rear direction when viewed from the left-right direction.
- a portion slightly downstream from the downstream bent portion is positioned below the crank axis Cr1.
- the downstream end of the main catalyst 39 is disposed upstream of the upstream end 35a of the silencer 35. In other words, the main catalyst 39 is not disposed inside the silencer 35. Further, the upstream end of the main catalyst 39 is disposed downstream of the downstream end (exhaust port) 31 b of the cylinder exhaust passage portion 31. In other words, the main catalyst 39 is not disposed in the cylinder exhaust passage portion 31. Details of the main catalyst 39 will be described later.
- the upstream end 35 a of the silencer 35 is connected to the downstream end of the exhaust pipe portion 42.
- the silencer 35 is configured to suppress pulsating waves of exhaust gas. Thereby, the silencer 35 can reduce the volume of the sound (exhaust sound) generated by the exhaust gas.
- a plurality of expansion chambers and a plurality of pipes communicating the expansion chambers are provided in the expansion chamber of the silencer 35.
- the downstream end of the exhaust pipe 34 is disposed in the expansion chamber of the silencer 35. Note that the downstream end of the exhaust pipe 34 may be connected to the upstream end 35 a of the silencer 35.
- a discharge port 35e facing the atmosphere is provided.
- the exhaust gas that has passed through the silencer 35 is discharged to the atmosphere from the discharge port 35e.
- the path length of the exhaust path from the downstream end of the exhaust pipe 34 to the discharge port 35e is defined as e1.
- the path length of the expansion chamber in the silencer 35 is the length of the path connecting the center of the expansion chamber inlet to the center of the expansion chamber outlet at the shortest distance.
- the exhaust gas that has passed through the silencer 35 is discharged to the atmosphere from the discharge port 35e.
- the discharge port 35e is located behind the crank axis Cr1.
- the discharge port 35e is located behind the crank axis Cr1.
- the upstream end 35a of the silencer 35 is arranged at a position away from the downstream end 31b of the cylinder exhaust passage portion 31 in the horizontal direction (vehicle longitudinal direction or vehicle lateral direction).
- the silencer 35 is supported by the vehicle body frame 2.
- the connection member 2 a is connected to the substantially center portion in the front-rear direction of the upper portion of the silencer 35.
- the silencer 35 is supported by the vehicle body frame 2 via the connection member 2a.
- the silencer 35 may be supported by the engine body 20.
- the exhaust pipe portion 42 includes at least a part from the downstream end 31b of the cylinder exhaust passage portion 31 to the upstream end of the main catalyst 39 as a multiple pipe 34c.
- the multiple tube is a configuration including one or more outer tubes covering the inner tube.
- the plurality of outer tubes are arranged so as to overlap in the thickness direction.
- the multiple tube 34c is a double tube. More specifically, as shown in FIG. 6, the multiple tube 34c includes an inner tube 34d and one outer tube 34e that covers the inner tube. In FIG. 6, the multiple tube 34c is configured such that the inner tube 34d and the outer tube 34e are in contact with each other only at both ends.
- the path length from the upstream end to the downstream end of the multiple tube 34c is defined as a path length h1.
- the path length from the downstream end 31b of the cylinder exhaust passage portion 31 to the upstream end of the main catalyst 39 is defined as a path length b1.
- the multiple tube 34c is configured such that the path length h1 is not less than half of the path length b1.
- the main catalyst 39 is disposed in the exhaust pipe part 42.
- the catalyst unit 38 includes a cylindrical casing 40 and a main catalyst 39.
- the upstream end of the casing 40 is connected to the upstream exhaust pipe portion 34a.
- the downstream end of the casing 40 is connected to the downstream exhaust pipe portion 34b.
- the casing 40 constitutes a part of the exhaust pipe portion 42.
- the main catalyst 39 is fixed inside the casing 40.
- the exhaust gas is purified by passing through the main catalyst 39. All exhaust gas discharged from the exhaust port 31 a of the combustion chamber 29 passes through the main catalyst 39.
- the main catalyst 39 purifies the exhaust gas discharged from the combustion chamber 29 most in the exhaust path 41.
- the main catalyst 39 is a so-called three-way catalyst.
- the three-way catalyst is removed by oxidizing or reducing three substances of hydrocarbon, carbon monoxide, and nitrogen oxide contained in the exhaust gas.
- the three-way catalyst is one type of redox catalyst.
- the main catalyst 39 has a base material and a catalytic material attached to the surface of the base material.
- the catalytic material has a support and a noble metal.
- the carrier is provided between the noble metal and the substrate.
- the carrier carries a noble metal. This noble metal purifies the exhaust gas. Examples of the noble metal include platinum, palladium, and rhodium that remove hydrocarbons, carbon monoxide, and nitrogen oxides, respectively.
- the main catalyst 39 has a porous structure.
- the porous structure refers to a structure in which a hole is formed in a cross section perpendicular to the path direction of the exhaust path 41.
- An example of the porous structure is a honeycomb structure.
- the main catalyst 39 has a plurality of holes sufficiently narrower than the path width of the upstream exhaust pipe portion 34a.
- the main catalyst 39 may be a metal base catalyst or a ceramic base catalyst.
- the metal base catalyst is a catalyst whose base is made of metal.
- the ceramic base catalyst is a catalyst whose base is made of ceramic.
- the base material of the metal base catalyst is formed, for example, by alternately stacking and winding metal corrugated plates and metal flat plates.
- the base material of the ceramic base catalyst is, for example, a honeycomb structure.
- the length of the main catalyst 39 in the path direction is c1.
- the maximum width in the direction perpendicular to the path direction of the main catalyst 39 is w1.
- the length c1 of the main catalyst 39 is longer than the maximum width w1 of the main catalyst 39.
- the cross-sectional shape orthogonal to the path direction of the main catalyst 39 is, for example, a circular shape.
- the cross-sectional shape may be a shape in which the horizontal length is longer than the vertical length.
- the casing 40 includes a catalyst arrangement passage portion 40b, an upstream passage portion 40a, and a downstream passage portion 40c.
- the main catalyst 39 is arranged in the catalyst arrangement passage portion 40b.
- the upstream end and the downstream end of the catalyst arrangement passage portion 40 b are at the same positions as the upstream end and the downstream end of the main catalyst 39, respectively.
- the area of the cross section perpendicular to the path direction of the catalyst arrangement passage portion 40b is substantially constant in the path direction.
- the upstream passage portion 40a is connected to the upstream end of the catalyst arrangement passage portion 40b.
- the downstream passage portion 40c is connected to the upstream end of the catalyst arrangement passage portion 40b.
- the upstream passage portion 40a is at least partially tapered.
- the tapered portion has an inner diameter that increases toward the downstream.
- the downstream passage portion 40c is at least partially tapered.
- the tapered portion has an inner diameter that decreases toward the downstream.
- the area of the cross section orthogonal to the path direction of the catalyst arrangement passage portion 40b is S1.
- the area of the cross section perpendicular to the path direction of the inner tube 34d of the multiple tube 34c is smaller than the area S1.
- the area of the cross section perpendicular to the path direction of at least a part of the downstream passage portion 40c is smaller than the area S1.
- at least a part of the downstream passage portion 40c includes the downstream end of the downstream passage portion 40c.
- the main catalyst 39 is disposed in front of the crank axis Cr1. That is, the main catalyst 39 is disposed in front of the straight line L1 when viewed from the left-right direction. As described above, the straight line L1 is a straight line that passes through the crank axis Cr1 and extends in a direction parallel to the vertical direction. Further, the main catalyst 39 is located in front (downward) of the cylinder axis Cy1 when viewed from the left-right direction.
- L2 be a straight line that is orthogonal to the cylinder axis Cy1 and orthogonal to the crank axis Cr1.
- the main catalyst 39 is located in front of the straight line L2.
- the path length from the upstream end of the exhaust pipe 34 to the upstream end of the main catalyst 39 is b1.
- the path length b ⁇ b> 1 is the path length of the passage portion including the upstream exhaust pipe portion 34 a and the upstream passage portion 40 a of the catalyst unit 38.
- the path length b 1 is a path length from the downstream end 31 b of the cylinder exhaust passage portion 31 to the upstream end of the main catalyst 39.
- the path length from the combustion chamber 29 to the upstream end of the main catalyst 39 is a1 + b1.
- the path length from the downstream end of the main catalyst 39 to the discharge port 35e is d1 + e1.
- the main catalyst 39 is disposed at a position where the path length a1 + b1 is shorter than the path length d1 + e1.
- the main catalyst 39 is disposed at a position where the path length a1 + b1 is shorter than the path length d1. Further, the main catalyst 39 is disposed at a position where the path length b1 is shorter than the path length d1.
- the upstream oxygen detection member 37 is disposed in the exhaust pipe 34.
- the upstream oxygen detection member 37 is disposed upstream of the main catalyst 39.
- the upstream oxygen detection member 37 is a sensor that detects the concentration of oxygen contained in the exhaust gas.
- the upstream oxygen detection member 37 may be an oxygen sensor that detects whether the oxygen concentration is higher or lower than a predetermined value. Further, the upstream oxygen detection member 37 may be a sensor (for example, an A / F sensor: Air Fuel ratio sensor) that outputs a detection signal representing the oxygen concentration in a plurality of steps or linearly.
- the upstream oxygen detection member 37 has one end (detection unit) disposed in the exhaust pipe 34 and the other end disposed outside the exhaust pipe 34. The detection unit of the upstream oxygen detection member 37 can detect the oxygen concentration when it is heated to a high temperature and activated. The detection result of the upstream oxygen detection member 37 is output to the electronic control unit 45.
- the configuration of the motorcycle 1 according to the first embodiment has been described above.
- the motorcycle 1 of the first embodiment has the following characteristics.
- the upstream end of the exhaust pipe portion 42 is connected to the downstream end 31 b of the cylinder exhaust passage portion 31.
- the upstream end of the silencer 35 is connected to the downstream end of the exhaust pipe portion 42.
- the silencer 35 has a discharge port 35e facing the atmosphere at the downstream end thereof.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 19 configured as described above has an exhaust path 41 from one combustion chamber 29 to the discharge port 35e.
- the exhaust passage 41 is formed by the cylinder exhaust passage portion 31, the exhaust pipe portion 42, and the silencer 35.
- the main catalyst 39 most purifies the exhaust gas discharged from the combustion chamber 29 in the exhaust passage 41.
- the main catalyst 39 is disposed in the exhaust pipe portion 42.
- the main catalyst 39 has a downstream end disposed upstream of the upstream end 35a of the silencer 35, and an upstream end disposed downstream of the downstream end 31b of the cylinder exhaust passage portion 31 in the exhaust gas flow direction. . Therefore, the main catalyst 39 is not arranged in the silencer 35. Therefore, the size of the main catalyst 39 is not limited by the size of the silencer 35. For this reason, the main catalyst 39 can be enlarged and the purification performance of the exhaust gas by the main catalyst 39 can be improved.
- the engine main body 20 is supported by the vehicle body frame 2 so that the downstream end 31b of the cylinder exhaust passage portion 31 is in a position separated from the upstream end 35a of the silencer 35 in the horizontal direction. Further, the silencer 35 is supported by the vehicle body frame 2 or the engine body 20 so that the upstream end 35a thereof is in a position separated from the downstream end 31b of the cylinder exhaust passage portion 31 in the horizontal direction.
- the exhaust pipe portion 42 is connected to the downstream end 31 b of the cylinder exhaust passage portion 31 and the upstream end 35 a of the silencer 35.
- the multiple tube 34c includes an inner tube 34d and an outer tube 34e that covers the inner tube 34d.
- the rigidity of the exhaust pipe part 42 can be increased when the exhaust pipe part 42 is configured with a multiple pipe structure than when the exhaust pipe part 42 is configured with a single pipe. Therefore, the exhaust pipe portion 42 can ensure rigidity for supporting the main catalyst 39. As a result, durability against vibration of the exhaust device 36 can be ensured. In addition, a decrease in the temperature of the exhaust gas flowing into the main catalyst 39 can be suppressed.
- the exhaust device 36 itself can be simplified. Therefore, it is possible to secure the durability against vibration of the exhaust device 36 while simplifying the structure for supporting the main catalyst 39 and to improve the exhaust gas purification performance by the main catalyst 39.
- the area of the cross section orthogonal to the flow direction of the exhaust gas in the inner pipe 34d of the multiple pipe 34c is smaller than the area S1.
- the area S1 is an area of a cross section orthogonal to the flow direction of the exhaust gas in the catalyst arrangement passage portion 40b. Therefore, compared with the case where the area S1 of the cross section orthogonal to the flow direction of the exhaust gas in the catalyst arrangement passage portion 40b is smaller than or the same as the area of the cross section orthogonal to the flow direction of the exhaust gas of the inner pipe 34d of the multiple pipe 34c, The purification performance can be improved.
- the path length h1 of the multiple pipe 34c is at least half of the path length h2 from the downstream end 31b of the cylinder exhaust passage portion 31 to the upstream end of the main catalyst 39. Accordingly, it is possible to further suppress a decrease in the temperature of the exhaust gas flowing into the main catalyst 39. Therefore, the exhaust gas purification performance of the main catalyst 39 can be further improved. In addition, the temperature of the surface of the outer tube 34e of the multiple tube 34c can be reliably kept low. Therefore, the clearance between the multiple tube 34c and other parts around the multiple tube 34c can be further reduced. Further, an excessive heat protector for the multiple tube 34c becomes unnecessary. For this reason, the exhaust device 36 itself can be further simplified.
- the main catalyst 39 is entirely located in front of the crank axis Cr1. Therefore, the main catalyst 39 is disposed at a position closer to the combustion chamber 29. Therefore, a decrease in the temperature of the exhaust gas flowing into the main catalyst 39 can be suppressed. Therefore, the exhaust gas purification performance of the main catalyst 39 can be further improved. Further, the path length from the downstream end 31 b of the cylinder exhaust passage portion 31 to the upstream end of the main catalyst 39 is shortened. Thereby, the support rigidity of the engine body 20 can be used as the rigidity to support the main catalyst 39. Furthermore, the path length of the multiple tube 34c is shortened. The multiple tube 34c has higher rigidity as the path length is shorter. Therefore, the rigidity of the multiple pipe 34c can be used as the rigidity for supporting the main catalyst 39. Therefore, even if the structure for supporting the main catalyst 39 is simplified, the vibration resistance of the exhaust device 36 can be ensured.
- the main catalyst 39 is entirely located in front of the straight line L2.
- the straight line L2 is a straight line that is orthogonal to the cylinder axis Cy1 and orthogonal to the crank axis Cr1. Therefore, the main catalyst 39 is disposed at a position relatively close to the combustion chamber 29. Therefore, a decrease in the temperature of the exhaust gas flowing into the main catalyst 39 can be suppressed. Therefore, the exhaust gas purification performance of the main catalyst 39 can be further improved. Further, the path length (b1) from the downstream end 31b of the cylinder exhaust passage portion 31 to the upstream end of the main catalyst 39 is shortened. Thereby, the support rigidity of the engine body 20 can be used as the rigidity to support the main catalyst 39.
- the path length (h1) of the multiple tube 34c is shortened.
- the multiple tube 34c has higher rigidity as the path length is shorter. Therefore, the rigidity of the multiple pipe 34c can be used as the rigidity for supporting the main catalyst 39. Therefore, even if the structure for supporting the main catalyst 39 is simplified, the vibration resistance of the exhaust device 36 can be ensured.
- the path length (a1 + b1) from the combustion chamber 29 to the upstream end of the main catalyst 39 is shorter than the path length (d1 + e1) from the downstream end of the main catalyst 39 to the discharge port 35e. Therefore, the main catalyst 39 can be disposed at a position closer to the combustion chamber 29. Therefore, a decrease in the temperature of the exhaust gas flowing into the main catalyst 39 can be suppressed. Therefore, the exhaust gas purification performance of the main catalyst 39 can be further improved. Further, the path length (b1) from the downstream end 31b of the cylinder exhaust passage portion 31 to the upstream end of the main catalyst 39 is shortened. Thereby, the support rigidity of the engine body 20 can be used as the rigidity to support the main catalyst 39.
- the path length (h1) of the multiple tube 34c is shortened.
- the multiple tube 34c has higher rigidity as the path length is shorter. Therefore, the rigidity of the multiple pipe 34c can be used as the rigidity for supporting the main catalyst 39. Therefore, even if the structure for supporting the main catalyst 39 is simplified, the vibration resistance of the exhaust device 36 can be ensured.
- the path length (a1 + b1) from the combustion chamber 29 to the upstream end of the main catalyst 39 is shorter than the path length (d1) from the downstream end of the main catalyst 39 to the downstream end of the exhaust pipe 34. Therefore, the main catalyst 39 is disposed at a position closer to the combustion chamber 29. Therefore, a decrease in the temperature of the exhaust gas flowing into the main catalyst 39 can be suppressed. Therefore, the exhaust gas purification performance of the main catalyst 39 can be further improved. Further, the path length (b1) from the downstream end 31b of the cylinder exhaust passage portion 31 to the upstream end of the main catalyst 39 is shortened. Thereby, the support rigidity of the engine body 20 can be used as the rigidity to support the main catalyst 39.
- the path length (h1) of the multiple tube 34c is shortened.
- the multiple tube 34c has higher rigidity as the path length is shorter. Therefore, the rigidity of the multiple pipe 34c can be used as the rigidity for supporting the main catalyst 39. Therefore, even if the structure for supporting the main catalyst 39 is simplified, the vibration resistance of the exhaust device 36 can be ensured.
- the path length (b1) from the downstream end 31b of the cylinder exhaust passage portion 31 to the upstream end of the main catalyst 39 is shorter than the path length (d1) from the downstream end of the main catalyst 39 to the downstream end of the exhaust pipe 34. Therefore, the main catalyst 39 is disposed at a position closer to the combustion chamber 29. Therefore, a decrease in the temperature of the exhaust gas flowing into the main catalyst 39 can be suppressed. Therefore, the exhaust gas purification performance of the main catalyst 39 can be further improved. Further, the support rigidity of the engine body 20 can be used as the rigidity for supporting the main catalyst 39. Furthermore, the path length (h1) of the multiple tube 34c is shortened. The multiple tube 34c has higher rigidity as the path length is shorter. Therefore, the rigidity of the multiple pipe 34c can be used as the rigidity for supporting the main catalyst 39. Therefore, even if the structure for supporting the main catalyst 39 is simplified, the vibration resistance of the exhaust device 36 can be ensured.
- FIG. 7 is a side view of the motorcycle according to the first modification of the first embodiment.
- FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an engine body and an exhaust system according to a first modification of the first embodiment.
- the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
- the upstream sub-catalyst 200 (upstream sub-catalyst for single combustion chamber), the main catalyst 39, and the upstream oxygen detection member 37 are disposed in the exhaust pipe portion 42 of the exhaust pipe 34.
- the arrangement positions of the exhaust pipe 34, the exhaust pipe section 42, the main catalyst 39, and the upstream oxygen detection member 37 are the same as those in the first embodiment.
- the arrangement position of the multiple tube 34c is the same as that of the first embodiment. That is, the multiple pipe 34c is configured such that the path length h1 is not less than half of the path length b1 regardless of the arrangement position of the upstream sub-catalyst 200.
- the path length h1 is a path length from the upstream end to the downstream end of the multiple tube 34c.
- the path length b ⁇ b> 1 is a path length from the downstream end 31 b of the cylinder exhaust passage portion 31 to the upstream end of the main catalyst 39.
- the upstream sub-catalyst 200 is provided upstream from the main catalyst 39.
- the upstream sub-catalyst 200 is provided in the upstream exhaust pipe part 34a (exhaust pipe part 42).
- the upstream sub-catalyst 200 is provided in a multiple pipe 34c configured in the upstream exhaust pipe section 34a.
- the upstream sub-catalyst 200 may be composed of only the catalyst material attached to the inner wall of the exhaust pipe portion 42. That is, the upstream sub-catalyst 200 may be composed of only the catalyst material attached to the inner wall of the inner tube 34d of the multiple tube 34c.
- the base material to which the catalyst material of the upstream sub-catalyst 200 is attached is the exhaust pipe portion 42 (the inner pipe 34d of the multiple pipe 34c).
- the upstream sub-catalyst 200 may have a base material disposed inside the exhaust pipe portion 42 (the inner pipe 34d of the multiple pipe 34c).
- the upstream sub-catalyst 200 includes a base material and a catalyst material.
- the base material of the upstream sub-catalyst 200 has a plate shape, for example.
- the shape of the cross section orthogonal to the path direction of the plate-like substrate may be S-shaped, circular, or C-shaped. Regardless of whether the upstream sub-catalyst 200 has a base material or not, the upstream sub-catalyst 200 does not have a porous structure.
- the main catalyst 39 most purifies the exhaust gas discharged from the combustion chamber 29 in the exhaust passage 41. That is, the main catalyst 39 purifies the exhaust gas discharged from the combustion chamber 29 in the exhaust path 41 more than the upstream sub catalyst 200. In other words, the upstream sub-catalyst 200 has a lower contribution to purify the exhaust gas than the main catalyst 39.
- the contribution of purification of the main catalyst 39 and the upstream sub-catalyst 200 can be measured by the following method.
- a catalyst disposed upstream is referred to as a front catalyst
- a catalyst disposed downstream is referred to as a rear catalyst.
- the upstream sub-catalyst 200 is a front catalyst
- the main catalyst 39 is a rear catalyst.
- the engine unit of the first modification is operated, and the concentration of harmful substances contained in the exhaust gas discharged from the discharge port 35e in the warm-up state is measured.
- the exhaust gas measurement method shall be in accordance with European regulations.
- the main catalyst 39 and the upstream sub-catalyst 200 are activated at a high temperature. Therefore, the main catalyst 39 and the upstream sub-catalyst 200 can sufficiently exhibit purification performance when in the warm-up state.
- the engine unit in this state is referred to as a measurement engine unit A.
- emitted from the discharge port 35e at the time of a warm-up state is measured.
- the front catalyst of this measurement engine unit A is removed, and only the base material of the front catalyst is arranged instead.
- the engine unit in this state is referred to as a measurement engine unit B.
- emitted from the discharge port 35e at the time of a warm-up state is measured.
- the upstream sub-catalyst 200 front catalyst
- the exhaust pipe portion 42 corresponds to the base material.
- the arrangement of only the base material of the upstream sub-catalyst 200 in place of the upstream sub-catalyst 200 is to prevent the catalyst material from adhering to the inner wall of the exhaust pipe portion 42.
- the measurement engine unit A has a front catalyst and does not have a rear catalyst.
- the measurement engine unit B does not have a front catalyst and a rear catalyst. Therefore, the degree of contribution of the purification of the front catalyst (upstream sub-catalyst 200) is calculated from the difference between the measurement result of the measurement engine unit A and the measurement result of the measurement engine unit B. Further, the contribution of the purification of the rear catalyst (main catalyst 39) is calculated from the difference between the measurement result of the measurement engine unit A and the measurement result of the engine unit of the first modification.
- the purification capacity of the upstream sub-catalyst 200 may be smaller or larger than the purification capacity of the main catalyst 39.
- the purification capacity of the upstream sub catalyst 200 is smaller than the purification capacity of the main catalyst 39.
- the exhaust gas purification rate when only the upstream sub catalyst 200 is provided is the purification of exhaust gas when only the main catalyst 39 is provided. That is less than the rate.
- the main catalyst 39 is disposed in front of the crank axis Cr1. Further, the main catalyst 39 is located in front of the straight line L2 when viewed from the left-right direction.
- the definition of the straight line L2 is the same as that in the first embodiment. That is, the straight line L2 is a straight line that is orthogonal to the cylinder axis Cy1 and orthogonal to the crank axis Cr1.
- an upstream sub-catalyst 200 is provided upstream of the main catalyst 39.
- the upstream sub catalyst 200 purifies the exhaust gas. Therefore, the exhaust gas is purified by the upstream sub catalyst 200 in addition to the main catalyst 39. Therefore, the exhaust gas purification performance by the catalyst can be further improved.
- FIG. 9 is a side view of the motorcycle according to the second modification of the first embodiment.
- FIG. 10 is a bottom view of the motorcycle according to the second modification of the first embodiment.
- FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an engine body and an exhaust system according to a second modification of the first embodiment.
- the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
- the main catalyst 39 is disposed in the exhaust pipe portion 342.
- the exhaust pipe part 342 is a part of the exhaust pipe 334.
- the exhaust pipe 334 (exhaust pipe portion 342) is drawn in a straight line for simplification, but the exhaust pipe 334 (exhaust pipe portion 342) is not straight.
- the upstream end and the downstream end of the exhaust pipe portion 342 are connected to the downstream end of the cylinder exhaust passage portion 31 (see FIG. 10) and the upstream end of the silencer 35, similarly to the exhaust pipe portion 42 of the first embodiment.
- the exhaust device 336 includes an exhaust pipe 334, a main catalyst 39, and a silencer 34, similarly to the exhaust device 36 of the first embodiment.
- a catalyst unit 38 is provided in the middle of the exhaust pipe portion 342.
- the casing 40 constitutes a part of the exhaust pipe portion 342.
- the downstream end of the casing 40 is connected to the upstream end of the silencer 35.
- the upstream portion of the exhaust pipe portion 342 from the catalyst unit 38 is referred to as an upstream exhaust pipe portion 334a.
- the downstream end of the main catalyst 39 is disposed upstream of the upstream end 35a of the silencer 35. In other words, the main catalyst 39 is not disposed inside the silencer 35.
- the upstream end of the main catalyst 39 is disposed downstream of the downstream end 31 b of the cylinder exhaust passage portion 31. In other words, the main catalyst 39 is not disposed in the cylinder exhaust passage portion 31.
- the main catalyst 39 is arranged behind the crank axis Cr1. That is, the main catalyst 39 is disposed behind the straight line L1 when viewed from the left-right direction. As described above, the straight line L1 is a straight line that passes through the crank axis Cr1 and extends in a direction parallel to the vertical direction. Further, the main catalyst 39 is located in front (downward) of the cylinder axis Cy1 when viewed from the left-right direction.
- a straight line orthogonal to the cylinder axis Cy1 and orthogonal to the crank axis Cr1 is L2.
- the main catalyst 39 is located behind the straight line L2 when viewed from the left-right direction.
- the path length from the upstream end of the exhaust pipe 334 to the upstream end of the main catalyst 39 is b11.
- the path length b11 is a path length of a passage portion including the upstream exhaust pipe portion 334a and the upstream passage portion 40a of the catalyst unit 38.
- the path length b 1 is a path length from the downstream end 31 b of the cylinder exhaust passage portion 31 to the upstream end of the main catalyst 39.
- the path length from the downstream end of the main catalyst 39 to the downstream end of the exhaust pipe 334 is d11.
- the path length from the combustion chamber 29 to the upstream end of the main catalyst 39 is a1 + b11.
- the path length from the downstream end of the main catalyst 39 to the discharge port 35e is d11 + e1.
- the main catalyst 39 of Modification 2 is arranged at a position where the path length a11 + b1 is shorter than the path length d11 + e1 as in the first embodiment.
- the main catalyst 39 of Modification 2 is disposed at a position where the path length a11 + b1 is longer than the path length d11.
- the main catalyst 39 of Modification 2 is disposed at a position where the path length b11 is longer than the path length d11.
- the exhaust pipe portion 342 includes at least a part of the multiple pipes from the downstream end 31 b of the cylinder exhaust passage portion 31 to the upstream end of the main catalyst 39. 334c.
- the multiple tube 334c is a double tube.
- the multiple tube 334c includes an inner tube 334d and an outer tube 334e that covers the inner tube, as in the first embodiment.
- the configuration of the multiple tube 334c is the same as that of the multiple tube 34c of the first embodiment, and the description thereof is omitted.
- the path length from the upstream end to the downstream end of the multiple pipe 334c is h11. Further, the path length from the downstream end 31b of the cylinder exhaust passage portion 31 to the upstream end of the main catalyst 39 is b11.
- the multiple tube 334c is configured such that the path length h11 is at least half of the path length b11.
- the downstream end of the main catalyst 39 is arranged behind the crank axis Cr1. Therefore, the path length (d11) from the upstream end 35a of the silencer 35 to the downstream end of the main catalyst 39 is shortened. Therefore, the main catalyst 39 is disposed at a position relatively close to the silencer 35. As a result, the rigidity of the support structure that supports the silencer 35 can be used as the rigidity that supports the main catalyst 39. Therefore, even if the structure for supporting the main catalyst 39 is simplified, the vibration resistance of the exhaust device 336 can be ensured. Further, since the rigidity for supporting the main catalyst 39 is increased, the rigidity for supporting the main catalyst 39 of the multiple pipe 334c can be lowered.
- the inner tube 334d of the multiple tube 334c can be made thinner. That is, the heat capacity of the multiple tube 334c can be reduced. Therefore, it is possible to suppress the temperature drop of the exhaust gas flowing into the main catalyst 39. Thereby, the purification performance of the exhaust gas by the main catalyst 39 can be improved.
- FIG. 12 is a side view of the motorcycle according to the second embodiment of the present invention.
- FIG. 13 is a bottom view of the motorcycle according to the second embodiment.
- FIG. 14 is a side view of the motorcycle according to the second embodiment with a body cover and the like removed.
- FIG. 15 is a bottom view of the motorcycle according to the second embodiment with a vehicle body cover and the like removed.
- FIG. 16 is a schematic diagram showing an engine and an exhaust system of the motorcycle according to the second embodiment.
- the vehicle according to the second embodiment is a so-called street type motorcycle 50.
- the motorcycle 50 includes a vehicle body frame 53.
- the vehicle body frame 53 includes a head pipe 53a, an upper main frame 53b, a lower main frame 53c, and a seat frame 53d.
- the upper main frame 53b extends rearward and downward from the head pipe 53a, and then curves downward and extends downward.
- the lower main frame 53c is located below the upper main frame 53b.
- the lower main frame 53c extends rearward and downward from the head pipe 53a.
- the seat frame 53d extends rearward from the middle part of the upper main frame 53b.
- a steering shaft is rotatably inserted into the head pipe 53a.
- a handle 55 is provided on the upper portion of the steering shaft.
- a display device (not shown) is disposed in the vicinity of the handle 55. The display device displays vehicle speed, engine speed, various warnings, and the like.
- the upper and lower ends of the steering shaft are connected to a pair of left and right front forks 56 via brackets.
- a front wheel 57 is rotatably supported at the lower end of the front fork 56.
- the front end of a pair of left and right rear arms 58 is swingably supported at the rear of the vehicle body frame 53.
- a rear wheel 59 is rotatably supported at the rear end portion of the rear arm 58.
- a fuel tank 51 (see FIG. 12) is supported on the upper main frame 53b.
- a seat 52 (see FIG. 12) is supported on the seat frame 53d.
- An engine body 61 is supported on the body frame 53.
- An air cleaner 73 (see FIG. 14) is supported on the body frame 53. As shown in FIG. 14, when viewed from the left-right direction, the upper portion of the engine body 61 is disposed between the upper main frame 53b and the lower main frame 53c. The air cleaner 73 is disposed behind the engine body 61.
- the motorcycle 50 has a vehicle body cover 54 that covers the vehicle body frame 53 and the like.
- the vehicle body cover 54 covers the upper portion of the engine body 61 and the air cleaner 73.
- the motorcycle 50 has a single cylinder four-stroke engine unit 60.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 60 includes an engine body 61, an air cleaner 73 (see FIG. 14), an intake pipe 74, an exhaust pipe 75, a silencer 76, a main catalyst 180 (a single combustion chamber main catalyst). ) And an upstream oxygen detection member 78 (upstream oxygen detection member for a single combustion chamber).
- the single-cylinder four-stroke engine unit 60 has an electronic control unit similar to the electronic control unit 45 of the first embodiment. The electronic control unit controls the engine body 61.
- the engine body 61 is a single-cylinder four-stroke engine. As shown in FIG. 14, the engine body 61 includes a crankcase part 62 and a cylinder part 63. The cylinder part 63 extends forward and upward from the crankcase part 62.
- the crankcase portion 62 includes a crankcase body 64, a crankshaft 68 accommodated in the crankcase body 64, a transmission mechanism, and the like.
- a center line (crank axis) Cr2 of the crankshaft 68 extends in the left-right direction.
- Lubricating oil is stored in the crankcase body 64. Such oil is conveyed by an oil pump (not shown) and circulates in the engine body 61.
- the cylinder part 63 has a cylinder body 65, a cylinder head 66, a head cover 67, and components housed therein. As shown in FIG. 14, the cylinder body 65 is connected to the upper part of the crankcase body 64. The cylinder head 66 is connected to the upper part of the cylinder body 65. The head cover 67 is connected to the upper part of the cylinder head 66.
- a cylinder hole 65 a is formed in the cylinder body 65.
- a piston 69 is accommodated in the cylinder hole 65a so as to be able to reciprocate.
- the piston 69 is connected to the crankshaft 68 via a connecting rod.
- the center line Cy2 of the cylinder hole 65a is referred to as a cylinder axis Cy2.
- the engine body 61 is arranged such that the cylinder axis Cy ⁇ b> 2 extends in the vertical direction. More specifically, the direction from the crankcase 62 to the cylinder 63 on the cylinder axis Cy2 is front-up.
- the inclination angle of the cylinder axis Cy2 with respect to the horizontal direction is not less than 45 degrees and not more than 90 degrees.
- one combustion chamber 70 is formed inside the cylinder portion 63.
- the combustion chamber 70 is formed by the inner surface of the cylinder hole 65 a of the cylinder body 65, the cylinder head 66, and the piston 69.
- the combustion chamber 70 is located in front of the crank axis Cr2. This is paraphrased as follows. A straight line passing through the crank axis Cr2 and extending in a direction parallel to the vertical direction is denoted by L3. When viewed from the left-right direction, the combustion chamber 70 is disposed in front of the straight line L3.
- the cylinder head 66 is formed with a cylinder intake passage portion 71 and a cylinder exhaust passage portion 72 (a single combustion chamber cylinder exhaust passage portion).
- an intake port 71 a and an exhaust port 72 a are formed in a wall portion that forms the combustion chamber 70.
- the cylinder intake passage portion 71 extends from the intake port 71a to an intake port formed on the outer surface (rear surface) of the cylinder head 66.
- the cylinder exhaust passage 72 extends from the exhaust port 72 a to a discharge port formed on the outer surface (front surface) of the cylinder head 66.
- Air supplied to the combustion chamber 70 passes through the cylinder intake passage portion 71.
- Exhaust gas discharged from the combustion chamber 70 passes through the cylinder exhaust passage portion 72.
- an intake valve V3 is disposed in the cylinder intake passage portion 71.
- An exhaust valve V ⁇ b> 4 is disposed in the cylinder exhaust passage portion 72.
- the intake port 71a is opened and closed by the movement of the intake valve V3.
- the exhaust port 72a is opened and closed by the movement of the exhaust valve V4.
- An intake pipe 74 is connected to an end portion (suction port) of the cylinder intake passage portion 71.
- An exhaust pipe 75 is connected to an end portion (discharge port) of the cylinder exhaust passage portion 72.
- An exhaust pipe 75 is connected to an end portion (discharge port) of the cylinder exhaust passage portion 72.
- the path length of the cylinder exhaust passage portion 72 is a2.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 60 includes an ignition plug, a valve mechanism, an injector, and a throttle valve, like the engine body 20 of the first embodiment.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 60 includes various sensors such as an engine rotation speed sensor and a throttle opening sensor as in the first embodiment.
- the engine main body 61 is supported by the vehicle body frame 53 so that the downstream end 72b (see FIG. 16) of the cylinder exhaust passage portion 72 is in a position separated from the upstream end 76a of the silencer 76 in the horizontal direction.
- the front part of the engine body 61 is supported by the lower main frame 53c via a bracket. Further, the rear upper part of the engine body 61 is supported by a frame portion extending downward from the upper main frame 53b.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 60 includes the engine body 61, the exhaust pipe 75, the silencer 76, the main catalyst 180, and the upstream oxygen detection member 78.
- the exhaust pipe 75 has an exhaust pipe portion 43 that forms at least a part of the exhaust pipe 75.
- the exhaust pipe portion 43 is a portion of the exhaust pipe 75 exposed to the outside.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 60 includes an exhaust device 77.
- the exhaust device 77 includes an exhaust pipe 75, a silencer 76, and a main catalyst 180.
- the silencer 76 has a discharge port 76e facing the atmosphere.
- a path from the combustion chamber 70 to the discharge port 76e is an exhaust path 182 (see FIG. 16).
- the exhaust passage 182 is formed by the cylinder exhaust passage portion 72, the exhaust pipe portion 43, and the silencer 76.
- the exhaust path 182 is a space through which exhaust gas passes.
- the upstream end of the exhaust pipe 75 is connected to the downstream end 72b of the cylinder exhaust passage portion 72. That is, the upstream end of the exhaust pipe portion 43 is connected to the downstream end 72 b of the cylinder exhaust passage portion 72.
- the downstream end 72 b of the cylinder exhaust passage portion 72 corresponds to a discharge port of the cylinder exhaust passage portion 72.
- the upstream end of the exhaust pipe 75 may be inserted into the cylinder exhaust passage portion 72 and disposed. Exhaust gas flows into the upstream end of the exhaust pipe 75.
- the downstream end of the exhaust pipe portion 43 is connected to the upstream end 76 a of the silencer 76.
- a catalyst unit 79 is provided in the middle of the exhaust pipe portion 43.
- a portion upstream of the catalyst unit 79 of the exhaust pipe portion 43 is referred to as an upstream exhaust pipe portion 75a.
- a portion of the exhaust pipe portion 43 downstream from the catalyst unit 79 is defined as a downstream exhaust pipe portion 75b.
- the exhaust pipe 75 (exhaust pipe portion 43) is drawn in a straight line for simplification, but the exhaust pipe 75 (exhaust pipe portion 43) is not straight.
- the exhaust pipe 75 has two bent portions. Of the two bent portions, the upstream bent portion is simply referred to as an upstream bent portion. Of the two bent portions, the downstream bent portion is simply referred to as a downstream bent portion.
- the upstream bent portion changes the flow direction of the exhaust gas from the direction extending in the front-rear direction to the direction extending in the vertical direction when viewed from the left-right direction. More specifically, the upstream bent portion changes the flow direction of the exhaust gas from the front downward direction to the rear downward direction as viewed from the left-right direction.
- the downstream bent portion changes the flow direction of the exhaust gas from the direction extending in the up-down direction to the direction extending in the front-rear direction when viewed from the left-right direction. More specifically, the downstream bent portion changes the flow direction of the exhaust gas from the rear downward direction to the rearward direction when viewed from the left-right direction.
- a portion downstream of the downstream bent portion is located below the crank axis Cr2.
- the downstream end of the main catalyst 180 is disposed upstream of the upstream end 76a of the silencer 76. In other words, the main catalyst 180 is not disposed inside the silencer 76.
- the upstream end of the main catalyst 180 is disposed downstream of the downstream end 72 b of the cylinder exhaust passage portion 72. In other words, the upstream end of the main catalyst 180 is not disposed in the cylinder exhaust passage portion 72.
- the upstream end 76 a of the silencer 76 is connected to the downstream end of the exhaust pipe portion 43.
- the silencer 76 is configured to suppress pulsating waves of exhaust gas. Thereby, the silencer 76 can reduce the volume of the sound (exhaust sound) generated by the exhaust gas.
- a plurality of expansion chambers and a plurality of pipes communicating the expansion chambers are provided in the silencer 76.
- the downstream end of the exhaust pipe 75 may be connected to the upstream end 76a of the silencer 76.
- a discharge port 76e facing the atmosphere is provided at the downstream end of the silencer 76.
- the path length of the exhaust path from the downstream end of the exhaust pipe 75 to the discharge port 76e is assumed to be e2.
- the exhaust gas that has passed through the silencer 76 is discharged to the atmosphere from the discharge port 76e.
- the discharge port 76e is located behind the crank axis Cr2.
- the silencer 76 is supported by the vehicle body frame 53 so that the upstream end 76a thereof is separated from the downstream end 72b of the cylinder exhaust passage portion 72 in the horizontal direction (vehicle longitudinal direction or vehicle lateral direction).
- a connection member 53e is connected to a substantially central portion in the left-right direction at the top of the silencer 76.
- the silencer 76 is supported by the vehicle body frame 53 through the connection member 53e. Note that the silencer 76 may be supported by the engine body 61.
- the multiple tube 75c is a double tube. Similar to the first embodiment, the multiple tube 75c includes an inner tube 75d and an outer tube 75e that covers the inner tube 75d.
- the configuration of the multiple tube 75c is the same as that of the multiple tube 34c of the first embodiment, and the description thereof is omitted.
- the path length from the upstream end to the downstream end of the multiple pipe 75c is h2.
- the path length from the downstream end 72b of the cylinder exhaust passage 72 to the upstream end of the main catalyst 39 is b2.
- the multiple tube 75c is configured such that the path length h2 is at least half of the path length b2.
- the main catalyst 180 is disposed in the exhaust pipe portion 43.
- the catalyst unit 79 includes a cylindrical casing 181 and a main catalyst 180.
- the upstream end of the casing 181 is connected to the upstream exhaust pipe portion 75a.
- the downstream end of the casing 181 is connected to the downstream exhaust pipe portion 75b.
- the casing 181 constitutes a part of the exhaust pipe portion 43.
- the main catalyst 180 is fixed inside the casing 181.
- the exhaust gas is purified by passing through the main catalyst 180. All exhaust gas discharged from the exhaust port 72a of the combustion chamber 70 passes through the main catalyst 180.
- the main catalyst 180 most purifies the exhaust gas discharged from the combustion chamber 70 in the exhaust path 182.
- the material of the main catalyst 180 is the same as that of the main catalyst 39 of the first embodiment.
- the main catalyst 180 has a porous structure.
- the main catalyst 180 has a plurality of holes sufficiently narrower than the path width of the upstream exhaust pipe portion 75a.
- the length of the main catalyst 180 in the path direction is c2.
- the maximum width in the direction perpendicular to the path direction of the main catalyst 180 is defined as w2.
- the length c2 of the main catalyst 180 is longer than the maximum width w2 of the main catalyst 180.
- the casing 181 has a catalyst arrangement passage portion 181b, an upstream passage portion 181a, and a downstream passage portion 181c.
- the main catalyst 180 is arranged in the catalyst arrangement passage portion 181b. In the path direction, the upstream end and the downstream end of the catalyst arrangement passage portion 181b are at the same positions as the upstream end and the downstream end of the main catalyst 180, respectively.
- the area of the cross section orthogonal to the path direction of the catalyst arrangement passage portion 181b is substantially constant.
- the upstream passage portion 181a is connected to the upstream end of the catalyst arrangement passage portion 181b.
- the downstream passage portion 181c is connected to the upstream end of the catalyst arrangement passage portion 181b.
- the upstream passage 181a is at least partially tapered.
- the tapered portion has an inner diameter that increases toward the downstream.
- the downstream passage portion 181c is at least partially tapered.
- the tapered portion has an inner diameter that decreases toward the downstream.
- S2 be the area of a cross section perpendicular to the path direction of the catalyst arrangement passage portion 181b.
- the area of the cross section orthogonal to the path direction of the inner tube 75d of the multiple tube 75c is smaller than the area S2.
- the area of the cross section perpendicular to the path direction of at least a part of the downstream passage portion 181c is smaller than the area S2.
- the downstream end of the downstream passage portion 181c is included in at least a part of the downstream passage portion 181c.
- the main catalyst 180 is disposed in front of the crank axis Cr2. That is, the main catalyst 180 is disposed in front of the straight line L3 when viewed from the left-right direction.
- the straight line L3 is a straight line that passes through the crank axis Cr2 and extends in a direction parallel to the vertical direction. Further, the main catalyst 180 is located in front of the cylinder axis Cy2 when viewed from the left-right direction.
- the path length from the upstream end of the exhaust pipe 75 to the upstream end of the main catalyst 180 is b2.
- the path length b ⁇ b> 2 is the path length of the passage portion including the upstream exhaust pipe portion 75 a and the upstream passage portion 181 a of the catalyst unit 79.
- the path length b ⁇ b> 2 is a path length from the downstream end 72 b of the cylinder exhaust passage portion 72 to the upstream end of the main catalyst 180.
- the path length from the downstream end of the main catalyst 180 to the downstream end of the exhaust pipe 75 is d2.
- the path length from the combustion chamber 70 to the upstream end of the main catalyst 180 is a2 + b2.
- the path length from the downstream end of the main catalyst 180 to the discharge port 76e is d2 + e2.
- the main catalyst 180 is disposed at a position where the path length a2 + b2 is shorter than the path length d2 + e2. Further, the main catalyst 180 is disposed at a position where the path length a2 + b2 is shorter than the path length d2. Further, the main catalyst 180 is disposed at a position where the path length b2 is shorter than the path length d2.
- a straight line orthogonal to the cylinder axis Cy2 and orthogonal to the crank axis Cr2 is L4.
- the main catalyst 180 is located in front of the straight line L4.
- the upstream oxygen detection member 78 is disposed in the exhaust pipe 75.
- the upstream oxygen detection member 78 is disposed upstream of the main catalyst 180.
- the upstream oxygen detection member 78 is a sensor that detects the concentration of oxygen contained in the exhaust gas.
- the structure of the upstream oxygen detection member 78 is the same as that of the upstream oxygen detection member of the first embodiment.
- the main catalyst 180 is disposed in the exhaust pipe portion 43.
- the downstream end of the main catalyst 180 is disposed upstream of the upstream end 76 a of the silencer 76.
- the upstream end of the main catalyst 180 is arranged downstream of the downstream end 72 b of the cylinder exhaust passage portion 72.
- it has the same arrangement relationship as the motorcycle 1 of the first embodiment.
- positioning relationship as Embodiment 1 there exists an effect similar to the effect described in Embodiment 1.
- the cylinder axis Cy2 extends in the vertical direction.
- the cylinder axis Cy2 passes through the crank axis Cr2.
- the main catalyst 180 is located in front of the cylinder axis Cy2 when viewed from the left-right direction. Therefore, the main catalyst 180 can be disposed at a position closer to the combustion chamber 70. Therefore, it is possible to suppress the temperature from falling before the exhaust gas discharged from the combustion chamber 70 flows into the main catalyst 180. That is, a decrease in the temperature of the exhaust gas flowing into the main catalyst 180 can be suppressed. Therefore, the exhaust gas purification performance by the main catalyst 180 can be further improved. Further, the path length from the downstream end 72b of the cylinder exhaust passage portion 72 to the upstream end of the main catalyst 180 is shortened.
- the support rigidity of the engine body 61 can be used as the rigidity to support the main catalyst 180. Furthermore, the path length of the multiple tube 75c is shortened. The multiple tube 75c has higher rigidity as the path length is shorter. Therefore, the rigidity of the multiple pipe 75c can be used as the rigidity for supporting the main catalyst 180. Therefore, even if the structure for supporting the main catalyst 180 is simplified, the vibration resistance of the exhaust device 77 can be ensured.
- the configuration of the exhaust system of the first modification described above can be applied to the motorcycle 50 of the second embodiment. In this case, the same operation as that of the first modification can be obtained.
- FIG. 17 is a side view of the motorcycle according to the third embodiment of the present invention.
- FIG. 18 is a bottom view of the motorcycle according to the third embodiment.
- FIG. 19 is a side view of the motorcycle according to the third embodiment with the vehicle body cover and the like removed.
- FIG. 20 is a bottom view of the motorcycle according to the third embodiment with a body cover and the like removed.
- FIG. 21 is a schematic diagram showing an engine and an exhaust system of the motorcycle of the third embodiment.
- the vehicle of the third embodiment is a so-called scooter type motorcycle 80.
- the motorcycle 80 includes a body frame 81.
- the vehicle body frame 81 includes a head pipe 81a, a main frame 81b, a pair of left and right side frames 81c, a pair of left and right rear frames 81d, and a pair of left and right seat frames 81e.
- the main frame 81b extends rearward and downward from the head pipe 81a.
- the pair of left and right side frames 81c extend substantially horizontally rearward from the lower end of the main frame 81b.
- the pair of left and right rear frames 81d extend rearward and upward from the rear end portion of the side frame 81c.
- the pair of left and right seat frames 81e extend substantially horizontally from the rear end of the rear frame 81d to the rear.
- a steering shaft is rotatably inserted into the head pipe 81a.
- a handle 82 is provided on the upper portion of the steering shaft.
- a display device (not shown) is disposed in the vicinity of the handle 82. The display device displays vehicle speed, engine speed, various warnings, and the like.
- a pair of left and right front forks 83 are supported at the bottom of the steering shaft.
- a front wheel 84 is rotatably supported at the lower end of the front fork 83.
- a footrest plate 85 (see FIG. 17) is attached to the pair of left and right side frames 81c.
- the footrest plate 85 is a place where an occupant sitting on a seat 86 described later places his / her foot.
- a seat 86 (see FIG. 17) is supported on the seat frame 81e.
- the seat 86 extends from the middle part to the rear end part of the body frame 81 in the vehicle front-rear direction.
- a space G1 (see FIG. 19) is formed below the sheet 86.
- a storage box (not shown) is disposed in the space G1.
- the storage box is formed in a box shape with an open top.
- the sheet 86 also has a function as a lid for opening and closing the opening on the upper surface of the storage box.
- the storage box is disposed between the left and right seat frames 81e. The storage box is supported by the rear frame 81d and the seat frame 81e.
- the motorcycle 80 has a vehicle body cover 87 that covers the vehicle body frame 81 and the like.
- the vehicle body cover 87 includes a front cover 87a, a leg shield 87b, a main cover 87c, and an under cover 87d.
- the front cover 87a is disposed in front of the head pipe 81a.
- the leg shield 87b is disposed behind the head pipe 81a.
- the front cover 87a and the leg shield 87b cover the head pipe 81a and the main frame 81b.
- the main cover 87c has a form that rises upward from the rear portion of the footrest plate 85.
- the main cover 87c covers substantially the entire storage box.
- the under cover 87d is disposed below the front cover 87a, the leg shield 87b, and the main cover 87c.
- the under cover 87d covers the front upper part of the engine main body 94 to be described later from both the front and the left and right.
- a unit swing type single-cylinder four-stroke engine unit 93 is attached to the body frame 81.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 93 has an engine body 94 and a power transmission unit 95 (see FIGS. 18 and 20).
- the power transmission unit 95 is connected to the rear part of the engine body 94.
- the power transmission unit 95 is disposed on the left side of the engine body 94.
- the power transmission unit 95 houses a transmission.
- the power transmission unit 95 supports the rear wheel 88 to be rotatable.
- the engine main body 94 and the power transmission unit 95 are swingable with respect to the vehicle body frame 81 integrally.
- a right link member 90 ⁇ / b> R and a left link member 90 ⁇ / b> L are connected to the left and right ends of the lower portion of the engine body 94.
- the right link member 90R and the left link member 90L extend forward from the engine body 94.
- the distal ends of the right link member 90R and the left link member 90L are connected to the vehicle body frame 81 via a pivot shaft 89 so as to be rotatable.
- the right link member 90R and the left link member 90L are rotatably connected to the engine body 94 via pivot shafts 91 (see FIG. 19), respectively.
- FIG. 18 shows a display in which a right link member 90R and a shroud 96, which will be described later, of the engine body 94 are partially removed.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 93 includes an engine main body 94, a power transmission unit 95, an air cleaner (not shown), an intake pipe 110 (see FIG. 21), an exhaust pipe 111, a silencer 112, a main A catalyst 116 (a single combustion chamber main catalyst) and an upstream oxygen detection member 114 (a single combustion chamber upstream oxygen detection member) are provided.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 93 includes an electronic control unit similar to the electronic control unit 45 of the first embodiment. The electronic control unit controls the engine body 94.
- the engine body 94 is a single cylinder four-stroke engine.
- the engine body 94 is a forced air-cooled engine.
- the engine main body 94 includes a shroud 96, a fan 97, a crankcase part 98, and a cylinder part 99.
- the cylinder part 99 extends forward from the crankcase part 98.
- the shroud 96 covers the rear part of the cylinder part 99 over the entire circumference. Specifically, the shroud 96 covers the entire cylinder body 101 and the entire cylinder head 102, which will be described later, over the entire circumference. However, the periphery of the exhaust pipe 111 connected to the cylinder head 102 is not covered. The shroud 96 covers the right side portion of the crankcase portion 98.
- the fan 97 is disposed between the shroud 96 and the crankcase part 98.
- An inlet for taking in air is formed in a portion of the shroud 96 facing the fan 97.
- the fan 97 generates an air flow for cooling the engine main body 94. More specifically, air is introduced into the shroud 96 by the rotation of the fan 97. When this air flow strikes the engine body 94, the crankcase portion 98 and the cylinder portion 99 are cooled.
- the crankcase portion 98 includes a crankcase body 100, a crankshaft 104 accommodated in the crankcase body 100, and the like.
- a center line (crank axis) Cr3 of the crankshaft 104 extends in the left-right direction.
- a fan 97 is connected to the right end portion of the crankshaft 104 so as to be integrally rotatable. The fan 97 is driven by the rotation of the crankshaft 104.
- Lubricating oil is stored in the crankcase body 100. Such oil is conveyed by an oil pump (not shown) and circulates in the engine body 94.
- the cylinder part 99 includes a cylinder body 101, a cylinder head 102, a head cover 103, and components housed therein. As shown in FIG. 18, the cylinder body 101 is connected to the front portion of the crankcase body 100. The cylinder head 102 is connected to the front portion of the cylinder body 101. The head cover 103 is connected to the front part of the cylinder head 102.
- the cylinder body 101 is formed with a cylinder hole 101a.
- a piston 105 is accommodated in the cylinder hole 101a so as to be capable of reciprocating.
- the piston 105 is connected to the crankshaft 104 via a connecting rod.
- the center line Cy3 of the cylinder hole 101a is referred to as a cylinder axis Cy3.
- the engine body 94 is arranged such that the cylinder axis Cy ⁇ b> 3 extends in the front-rear direction. More specifically, the direction from the crankcase portion 98 to the cylinder portion 99 on the cylinder axis Cy3 is forward-upward.
- the inclination angle of the cylinder axis Cy3 with respect to the horizontal direction is not less than 0 degrees and not more than 45 degrees.
- one combustion chamber 106 is formed inside the cylinder portion 99.
- the combustion chamber 106 is formed by the inner surface of the cylinder hole 101 a of the cylinder body 101, the cylinder head 102, and the piston 105.
- the combustion chamber 106 is located in front of the crank axis Cr3. This is paraphrased as follows. A straight line passing through the crank axis Cr3 and extending in a direction parallel to the vertical direction is denoted as L5. When viewed from the left-right direction, the combustion chamber 106 is disposed in front of the straight line L5.
- the cylinder head 102 is formed with a cylinder intake passage portion 107 and a cylinder exhaust passage portion 108 (a single combustion chamber cylinder exhaust passage portion).
- an intake port 107a and an exhaust port 108a are formed in a wall portion forming the combustion chamber 106.
- the cylinder intake passage 107 extends from the intake port 107a to an intake port formed on the outer surface (upper surface) of the cylinder head 102.
- the cylinder exhaust passage portion 108 extends from the exhaust port 108 a to a discharge port formed on the outer surface (lower surface) of the cylinder head 102.
- Air supplied to the combustion chamber 106 passes through the cylinder intake passage 107.
- the exhaust gas discharged from the combustion chamber 106 passes through the cylinder exhaust passage portion 108.
- the cylinder intake passage 107 is provided with an intake valve V5.
- An exhaust valve V6 is disposed in the cylinder exhaust passage portion.
- the intake port 107a is opened and closed by the movement of the intake valve V5.
- the exhaust port 108a is opened and closed by the movement of the exhaust valve V6.
- An intake pipe 110 is connected to an end portion (suction port) of the cylinder intake passage portion 107.
- An exhaust pipe 111 is connected to an end (exhaust port) of the cylinder exhaust passage portion 108.
- the path length of the cylinder exhaust passage 108 is a3.
- FIG. 18 shows a display in which the right link member 90R and the shroud 96 are partially removed. Thereby, the connection part of the lower surface of the cylinder head 102 and the exhaust pipe 111 is made visible.
- FIGS. 18 and 20 when viewed from below, the upstream end of the exhaust pipe 111 is located between the right link member 90R and the left link member 90L.
- the exhaust pipe 111 passes above the right link member 90R and the left link member 90L when viewed from the left-right direction. Therefore, the exhaust pipe 111 does not pass between the right link member 90R and the left link member 90L.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 93 includes an ignition plug, a valve mechanism, an injector, and a throttle valve, like the engine body 20 of the first embodiment.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 93 includes various sensors such as an engine rotation speed sensor and a throttle opening sensor as in the first embodiment.
- the engine main body 94 is supported by the vehicle body frame 81 so that the downstream end 108b of the cylinder exhaust passage portion 108 is in a position separated from the upstream end 112a of the silencer 112 in the horizontal direction. As described above, the engine body 94 is supported on the vehicle body frame 81 via the right link member 90R and the left link member 90L.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 93 includes the engine body 94, the exhaust pipe 111, the silencer 112, the main catalyst 116, and the upstream oxygen detection member 114.
- the exhaust pipe 111 has an exhaust pipe portion 119 that forms at least a part of the exhaust pipe 111.
- the exhaust pipe part 119 is a part of the exhaust pipe 111 exposed to the outside.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 93 includes an exhaust device 113.
- the exhaust device 113 includes an exhaust pipe 111, a silencer 112, and a main catalyst 116.
- the silencer 112 has a discharge port 112e facing the atmosphere.
- a path from the combustion chamber 106 to the discharge port 112e is an exhaust path 118 (see FIG. 21).
- the exhaust path 118 is formed by the exhaust pipe portion 119, the silencer 112, and the cylinder exhaust passage portion 108.
- the exhaust path 118 is a space through which exhaust gas passes.
- the upstream end of the exhaust pipe 111 is connected to the downstream end 108 b of the cylinder exhaust passage portion 108. That is, the upstream end of the exhaust pipe portion 119 is connected to the downstream end 108 b of the cylinder exhaust passage portion 108.
- the downstream end 108 b of the cylinder exhaust passage portion 108 corresponds to a discharge port of the cylinder exhaust passage portion 108.
- the upstream end of the exhaust pipe 111 may be inserted into the cylinder exhaust passage portion 108. Exhaust gas flows into the upstream end of the exhaust pipe 111.
- the downstream end of the exhaust pipe portion 119 is connected to the upstream end 112 a of the silencer 112.
- a catalyst unit 115 is provided in the middle of the exhaust pipe portion 119.
- a portion of the exhaust pipe portion 119 upstream from the catalyst unit 115 is referred to as an upstream exhaust pipe portion 111a.
- a portion of the exhaust pipe portion 119 downstream from the catalyst unit 115 is referred to as a downstream exhaust pipe portion 111b.
- the exhaust pipe 111 (exhaust pipe portion 119) is drawn in a straight line for simplification, but the exhaust pipe 111 (exhaust pipe portion 119) is not straight.
- the exhaust pipe 111 is provided in the right part of the motorcycle 80. As shown in FIG. 19, a part of the exhaust pipe 111 is located below the crank axis Cr3.
- the exhaust pipe 111 has two bent portions. Of the two bent portions, the upstream bent portion is simply referred to as an upstream bent portion. Of the two bent portions, the downstream bent portion is simply referred to as a downstream bent portion.
- the upstream bent portion changes the flow direction of the exhaust gas from downward to rearward downward when viewed from the left-right direction.
- the downstream bent portion changes the flow direction of the exhaust gas from the rear downward direction to the rear upward direction as seen from the left-right direction.
- a portion downstream of the downstream bent portion is located below the crank axis Cr3.
- the downstream end of the main catalyst 116 is disposed upstream of the upstream end 112a of the silencer 112. In other words, the main catalyst 116 is not disposed inside the silencer 112.
- the upstream end of the main catalyst 116 is disposed downstream of the downstream end 108 b of the cylinder exhaust passage portion 108. In other words, the main catalyst 116 is not disposed in the cylinder exhaust passage portion 108.
- the upstream end 112 a of the silencer 112 is connected to the exhaust pipe portion 119.
- the silencer 112 is configured to suppress pulsating waves of exhaust gas. Thereby, the silencer 112 can reduce the volume of the sound (exhaust sound) generated by the exhaust gas.
- a plurality of expansion chambers and a plurality of pipes communicating the expansion chambers are provided in the silencer 1112.
- the downstream end of the exhaust pipe 111 may be connected to the upstream end 112a of the silencer 112.
- a discharge port 112e facing the atmosphere is provided.
- the path length of the exhaust path from the downstream end of the exhaust pipe 111 to the discharge port 112e is assumed to be e3.
- the exhaust gas that has passed through the silencer 112 is released from the discharge port 112e to the atmosphere.
- the discharge port 112e is located behind the crank axis Cr3.
- the upstream end 112a of the silencer 112 is arranged at a position away from the downstream end 108b of the cylinder exhaust passage portion 108 in the horizontal direction (vehicle longitudinal direction or vehicle lateral direction).
- the silencer 112 is supported by the engine body 94.
- a connection member 112 c is connected to the upper part of the silencer 112.
- the silencer 112 is supported by the engine body 94 through the connection member 112c.
- the exhaust pipe portion 119 includes at least a part from the downstream end 108b of the cylinder exhaust passage portion 108 to the upstream end of the main catalyst 116 by a multiple pipe 111c.
- the multiple tube 111c is a double tube. Similar to the first embodiment, the multiple tube 111c includes an inner tube 111d and an outer tube 111e that covers the inner tube. The configuration of the multiple tube 111c is the same as that of the multiple tube 34c of the first embodiment, and the description thereof is omitted.
- the path length from the upstream end to the downstream end of the multiple pipe 111c is h3.
- the path length from the downstream end 108b of the cylinder exhaust passage 108 to the upstream end of the main catalyst 116 is a path length b3.
- the multiple tube 34c is configured such that the path length h3 is at least half of the path length b3.
- the main catalyst 116 is disposed in the exhaust pipe portion 119.
- the catalyst unit 115 includes a cylindrical casing 117 and a main catalyst 116.
- the upstream end of the casing 117 is connected to the upstream exhaust pipe portion 111a.
- the downstream end of the casing 117 is connected to the downstream exhaust pipe portion 111b.
- the casing 117 constitutes a part of the exhaust pipe portion 119.
- the main catalyst 116 is fixed inside the casing 117.
- the exhaust gas is purified by passing through the main catalyst 116. All exhaust gas discharged from the exhaust port 108a of the combustion chamber 106 passes through the main catalyst 116.
- the main catalyst 116 most purifies the exhaust gas discharged from the combustion chamber 106 in the exhaust path 118.
- the material of the main catalyst 116 is the same as that of the main catalyst 39 of the first embodiment.
- the main catalyst 116 has a porous structure.
- the main catalyst 116 has a plurality of holes sufficiently narrower than the path width of the upstream exhaust pipe portion 111a.
- the length of the main catalyst 116 in the path direction is c3.
- the length c3 of the main catalyst 116 is longer than the maximum width w3 of the main catalyst 116.
- the casing 117 has a catalyst arrangement passage portion 117b, an upstream passage portion 117a, and a downstream passage portion 117c.
- the main catalyst 116 is arranged in the catalyst arrangement passage portion 117b.
- the upstream end and the downstream end of the catalyst arrangement passage portion 117b are at the same positions as the upstream end and the downstream end of the main catalyst 116, respectively.
- the area of the cross section perpendicular to the path direction of the catalyst arrangement passage portion 117b is substantially constant.
- the upstream passage portion 117a is connected to the upstream end of the catalyst arrangement passage portion 117b.
- the downstream passage portion 117c is connected to the upstream end of the catalyst arrangement passage portion 117b.
- the upstream passage 117a is at least partially tapered.
- the tapered portion has an inner diameter that increases toward the downstream.
- At least a part of the downstream passage portion 117c is formed in a tapered shape.
- the tapered portion has an inner diameter that decreases toward the downstream.
- the area of the cross section orthogonal to the path direction of the catalyst arrangement passage portion 117b is S3.
- the area of the cross section perpendicular to the path direction of the inner tube 111d of the multiple tube 111c is smaller than the area S3.
- the area of the cross section perpendicular to the path direction of at least a part of the downstream passage portion 117c is smaller than the area S3.
- at least a part of the downstream passage portion 117c includes the downstream end of the downstream passage portion 117c.
- a part of the main catalyst 116 is disposed in front of the crank axis Cr3. That is, the main catalyst 116 is disposed in front of the straight line L5 when viewed from the left-right direction.
- the straight line L5 is a straight line that passes through the crank axis Cr3 and extends in a direction parallel to the vertical direction.
- the main catalyst 116 is located in front (downward) of the cylinder axis Cy3 when viewed from the left-right direction.
- a straight line orthogonal to the cylinder axis Cy3 and orthogonal to the crank axis Cr3 is denoted as L6.
- the main catalyst 116 is located in front of the straight line L6 when viewed from the left-right direction.
- the path length from the upstream end of the exhaust pipe 111 to the upstream end of the main catalyst 116 is b3.
- the path length b ⁇ b> 3 is the path length of the passage portion including the upstream exhaust pipe portion 111 a and the upstream passage portion 117 a of the catalyst unit 115.
- the path length b3 is the path length from the downstream end 108b of the cylinder exhaust passage portion 108 to the upstream end of the main catalyst 116.
- the path length from the downstream end of the main catalyst 116 to the downstream end of the exhaust pipe 111 is d3.
- the path length from the combustion chamber 106 to the upstream end of the main catalyst 116 is a3 + b3.
- the path length from the downstream end of the main catalyst 116 to the discharge port 112e is d3 + e3.
- the main catalyst 116 is disposed at a position where the path length a3 + b3 is shorter than the path length d3 + e3. Further, the main catalyst 116 is disposed at a position where the path length a3 + b3 is shorter than the path length d3. Further, the main catalyst 116 is disposed at a position where the path length b3 is shorter than the path length d3.
- the upstream oxygen detection member 114 is disposed in the exhaust pipe 111.
- the upstream oxygen detection member 114 is disposed upstream of the main catalyst 116.
- the upstream oxygen detection member 114 is a sensor that detects the concentration of oxygen contained in the exhaust gas.
- the structure of the upstream oxygen detection member 114 is the same as that of the upstream oxygen detection member of the first embodiment.
- the main catalyst 116 is disposed in the exhaust pipe portion 119.
- the downstream end of the main catalyst 116 is disposed upstream of the upstream end 112 a of the silencer 112. Further, the upstream end of the main catalyst 116 is disposed downstream of the downstream end 108 b of the cylinder exhaust passage portion 108.
- it has the same arrangement relationship as the motorcycle 1 of the first embodiment. About the same arrangement
- the configuration of the exhaust system of the first modification described above can be applied. In this case, the same operation as that of Modification 1 is obtained.
- FIG. 22 is a side view of the motorcycle according to the fourth embodiment of the present invention.
- FIG. 23 is a bottom view of the motorcycle according to the fourth embodiment.
- FIG. 24 is a side view of the motorcycle according to the fourth embodiment with a body cover and the like removed.
- FIG. 25 is a bottom view of the motorcycle according to the fourth embodiment with a vehicle body cover and the like removed.
- FIG. 26 is a schematic diagram showing an engine and an exhaust system of the motorcycle of the fourth embodiment.
- the vehicle of the fourth embodiment is a so-called sports scooter type motorcycle 120.
- the motorcycle 120 has a body frame 121.
- the vehicle body frame 121 includes a head pipe 121a, a main frame 121b, a right seat rail 122R, a left seat rail 122L, a pair of left and right under frames 121c, and a cross member 121d (see FIG. 25).
- the main frame 121b extends rearward and downward from the head pipe 121a.
- the under frame 121c extends rearward and downward from a middle portion of the main frame 121b, and then curves rearward and extends substantially horizontally rearward.
- the cross member 121d is connected to the left and right under frames 121c.
- the cross member 121d extends in the left-right direction.
- the left seat rail 122L extends rearward and upward from a midway portion of the main frame 121b.
- the right seat rail 122R is connected to the right end of the cross member 121d.
- the right seat rail 122R extends upward from the cross member 121d and then curves backward.
- the rear portion of the right seat rail 122R extends substantially parallel to the left seat rail 122L.
- a steering shaft is rotatably inserted into the head pipe 121a.
- a handle 123 is provided on the upper portion of the steering shaft.
- a display device (not shown) is disposed in the vicinity of the handle 123. The display device displays vehicle speed, engine speed, various warnings, and the like.
- a pair of left and right front forks 124 are supported at the bottom of the steering shaft.
- a front wheel 125 is rotatably supported at the lower end of the front fork 124.
- a seat 126 (see FIG. 22) is supported on the left and right seat rails 122L and 122R.
- the motorcycle 120 has a vehicle body cover 127 that covers the vehicle body frame 121 and the like.
- the vehicle body cover 127 includes a front cowl 127a, a main cover 127b, and an under cover 127c.
- the front cowl 127a covers the head pipe 121a and the upper part of the main frame 121b.
- the lower part of the main frame 121b is covered with a main cover 127b and an under cover 127c.
- the main cover 127b covers the right seat rail 122R and the left seat rail 122L.
- the under cover 127c covers the under frame 121c and the cross member 121d.
- the main cover 127b covers a front portion of an engine main body 133, which will be described later, and an air cleaner 147 (see FIG. 24).
- the air cleaner 147 is disposed in front of the engine body 133.
- a unit swing type single cylinder four-stroke engine unit 132 is attached to the body frame 121.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 132 includes an engine main body 133 and a power transmission unit 134 (see FIGS. 23 and 25).
- the power transmission unit 134 is connected to the rear part of the engine body 133.
- the power transmission unit 134 is disposed on the left side of the engine body 133.
- the power transmission unit 134 accommodates a transmission.
- the power transmission unit 134 rotatably supports the rear wheel 128.
- the engine main body 133 and the power transmission unit 134 can swing integrally with the vehicle body frame 121.
- a right link member 130 ⁇ / b> R and a left link member 130 ⁇ / b> L are connected to the left and right ends of the lower portion of the engine body 133.
- the right link member 130R and the left link member 130L extend forward from the engine body 133.
- the respective distal end portions of the right link member 130R and the left link member 130L are rotatably connected to the vehicle body frame 121 (under frame 121c) via a pivot shaft 129.
- the right link member 130R and the left link member 130L are rotatably connected to the engine main body 133 via pivot shafts 129, respectively.
- the single cylinder four-stroke engine unit 132 is a water-cooled engine.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 132 includes an engine body 133, a water cooling device 135, a power transmission unit 134, an air cleaner 147 (see FIGS. 24 and 25), an intake pipe 148 (see FIG. 24), An exhaust pipe 149, a silencer 150, a main catalyst 154 (a single combustion chamber main catalyst), and an upstream oxygen detection member 152 (a single combustion chamber upstream oxygen detection member) are provided.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 132 has an electronic control unit similar to the electronic control unit 45 of the first embodiment. The electronic control unit controls the engine body 133.
- the water cooling device 135 includes a radiator (not shown), a water pump (not shown), a fan (not shown), and a cover portion 135a.
- the fan is disposed on the right of the rear part of the engine main body 133.
- the radiator is arranged on the right side of the fan.
- the cover part 135a covers the radiator from the right side. Furthermore, the cover part 135a covers the radiator and the fan from above and below and from the front and rear.
- the engine main body 133 is a single cylinder four-stroke engine. As shown in FIG. 24, the engine main body 133 includes a crankcase portion 136 and a cylinder portion 137. The cylinder part 137 extends forward from the crankcase part 136.
- the crankcase part 136 includes a crankcase main body 138, a crankshaft 142 accommodated in the crankcase main body 138, and the like.
- a center line (crank axis) Cr4 of the crankshaft 142 extends in the left-right direction.
- Lubricating oil is stored in the crankcase body 138. Such oil is conveyed by an oil pump (not shown) and circulates in the engine main body 133.
- the fan of the water cooling device 135 is connected to the right end portion of the crankshaft 142 so as to be integrally rotatable.
- the fan is driven by the rotation of the crankshaft 142.
- the fan generates an air flow for cooling the engine main body 133. More specifically, air is sucked into the cover part 135a by the rotation of the fan.
- the cooling water is cooled by heat exchange between the sucked air and the cooling water of the radiator. Then, the engine body 133 is cooled by the cooled cooling water.
- the cylinder part 137 includes a cylinder body 139, a cylinder head 140, a head cover 141, and components housed therein. As shown in FIGS. 24 and 25, the cylinder body 139 is connected to the front portion of the crankcase body 138. The cylinder head 140 is connected to the front portion of the cylinder body 139. As shown in FIG. 24, the head cover 141 is connected to the front portion of the cylinder head 140.
- the cylinder body 139 has a cylinder hole 139a.
- a piston 143 is accommodated in the cylinder hole 139a so as to be able to reciprocate.
- the piston 143 is connected to the crankshaft 142 via a connecting rod.
- the center line Cy4 of the cylinder hole 139a is referred to as a cylinder axis Cy4.
- the engine body 133 is arranged such that the cylinder axis Cy4 extends in the front-rear direction. More specifically, the direction of the cylinder axis Cy4 from the crankcase part 136 toward the cylinder part 137 is front-upward.
- the inclination angle of the cylinder axis Cy4 with respect to the horizontal direction is not less than 0 degrees and not more than 45 degrees.
- one combustion chamber 144 is formed inside the cylinder portion 137.
- the combustion chamber 144 is formed by the inner surface of the cylinder hole 139a of the cylinder body 139, the cylinder head 140, and the piston 143.
- the combustion chamber 144 is located in front of the crank axis Cr4. This is paraphrased as follows. A straight line passing through the crank axis Cr4 and extending in a direction parallel to the vertical direction is denoted as L7. When viewed from the left-right direction, the combustion chamber 144 is disposed in front of the straight line L7.
- the cylinder head 140 is formed with a cylinder intake passage portion 145 and a cylinder exhaust passage portion 146 (a cylinder exhaust passage portion for a single combustion chamber).
- an intake port 145a and an exhaust port 146a are formed in a wall portion forming the combustion chamber 144.
- the cylinder intake passage portion 145 extends from the intake port 145 a to an intake port formed on the outer surface (upper surface) of the cylinder head 140.
- the cylinder exhaust passage portion 146 extends from the exhaust port 146a to a discharge port formed on the outer surface (lower surface) of the cylinder head 140.
- the air supplied to the combustion chamber 144 passes through the cylinder intake passage portion 145. Exhaust gas discharged from the combustion chamber 144 passes through the cylinder exhaust passage 146.
- An intake valve V7 is disposed in the cylinder intake passage portion 145.
- An exhaust valve V8 is disposed in the cylinder exhaust passage portion 146.
- the intake port 145a is opened and closed by the movement of the intake valve V7.
- the exhaust port 146a is opened and closed by the movement of the exhaust valve V8.
- An intake pipe 148 is connected to an end portion (suction port) of the cylinder intake passage portion 145.
- An exhaust pipe 149 is connected to an end portion (discharge port) of the cylinder exhaust passage portion 146.
- the path length of the cylinder exhaust passage 146 is a4.
- the exhaust pipe 149 is connected to the lower surface of the cylinder head 140.
- the upstream end of the exhaust pipe 149 is located between the right link member 130R and the left link member 130L.
- a part of the exhaust pipe 149 overlaps with the right link member 130R and the left link member 130L. Therefore, the exhaust pipe 149 passes between the right link member 130R and the left link member 130L.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 132 includes an ignition plug, a valve mechanism, an injector, and a throttle valve, as in the first embodiment.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 132 includes various sensors such as an engine rotation speed sensor and a throttle opening sensor as in the first embodiment.
- the engine body 133 is supported by the vehicle body frame 121 so that the downstream end 146b (see FIG. 26) of the cylinder exhaust passage portion 146 is positioned horizontally away from the upstream end 150a (see FIG. 26) of the silencer 150. Has been. As described above, the engine body 133 is supported by the vehicle body frame 121 via the right link member 130R and the left link member 130L.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 132 includes the engine body 133, the exhaust pipe 149, the silencer 150, the main catalyst 154, and the upstream oxygen detection member 152.
- the exhaust pipe 149 has an exhaust pipe portion 157 that forms at least a part of the exhaust pipe 149.
- the exhaust pipe portion 157 is a portion of the exhaust pipe 149 exposed to the outside.
- the single-cylinder four-stroke engine unit 132 includes an exhaust device 151.
- the exhaust device 151 includes an exhaust pipe 149, a silencer 150, and a main catalyst 154.
- the silencer 150 has a discharge port 150e facing the atmosphere.
- a path from the combustion chamber 144 to the discharge port 150e is an exhaust path 156 (see FIG. 21).
- the exhaust passage 156 is formed by the exhaust pipe 149, the silencer 150, and the cylinder exhaust passage portion 146.
- the exhaust path 156 is a space through which exhaust gas passes.
- the upstream end of the exhaust pipe 149 is connected to the downstream end 146b of the cylinder exhaust passage portion 146. That is, the upstream end of the exhaust pipe portion 157 is connected to the downstream end 146 b of the cylinder exhaust passage portion 146.
- the downstream end 146 b of the cylinder exhaust passage portion 146 corresponds to the discharge port of the cylinder exhaust passage portion 146.
- the upstream end of the exhaust pipe 149 may be inserted into the cylinder exhaust passage portion 146. Exhaust gas flows into the upstream end of the exhaust pipe 149.
- the downstream end of the exhaust pipe portion 157 is connected to the silencer 150.
- a catalyst unit 153 is provided in the middle of the exhaust pipe portion 157.
- a portion upstream of the catalyst unit 153 of the exhaust pipe portion 157 is referred to as an upstream exhaust pipe portion 149a.
- a portion of the exhaust pipe portion 157 downstream from the catalyst unit 153 is referred to as a downstream exhaust pipe portion 149b.
- the exhaust pipe 149 (exhaust pipe portion 157) is drawn in a straight line for simplification, but the exhaust pipe 149 (exhaust pipe portion 157) is not straight.
- the exhaust pipe 149 has two bent portions. Of the two bent portions, the upstream bent portion is simply referred to as an upstream bent portion. Of the two bent portions, the downstream bent portion is simply referred to as a downstream bent portion.
- the upstream bent portion changes the flow direction of the exhaust gas from the direction extending in the vertical direction to the direction extending in the front-rear direction when viewed from the left-right direction.
- the upstream bent portion changes the flow direction of the exhaust gas from downward to rearward downward when viewed from the left-right direction.
- the downstream bent portion changes the flow direction of the exhaust gas from the rear downward direction to the rear direction when viewed from the left-right direction.
- a portion downstream of the downstream bent portion is located below the crank axis Cr4.
- the downstream end of the main catalyst 154 is disposed upstream of the upstream end 150a of the silencer 150. In other words, the main catalyst 154 is not disposed inside the silencer 150.
- the upstream end of the main catalyst 154 is disposed downstream of the downstream end 146b of the cylinder exhaust passage portion 146. In other words, the main catalyst 154 is not disposed in the cylinder exhaust passage portion 146.
- the upstream end 150 a of the silencer 150 is connected to the downstream end of the exhaust pipe portion 157.
- the silencer 150 is configured to suppress pulsating waves of exhaust gas. Thereby, the silencer 150 can reduce the volume of the sound (exhaust sound) generated by the exhaust gas.
- a plurality of expansion chambers and a plurality of pipes communicating the expansion chambers are provided in the silencer 150.
- the downstream end of the exhaust pipe 149 is disposed in the expansion chamber of the silencer 150.
- the downstream end of the exhaust pipe 149 may be connected to the upstream end 150a of the silencer 150.
- a discharge port 150e facing the atmosphere is provided.
- the upstream end 150a of the silencer 150 is disposed at a position away from the downstream end 146b of the cylinder exhaust passage portion 146 in the horizontal direction (vehicle longitudinal direction or vehicle lateral direction).
- the silencer 150 is supported by the engine body 133.
- the silencer 150 is supported by the engine main body 133 via the connection member 150c.
- the exhaust pipe portion 157 includes at least a part from the downstream end 146b of the cylinder exhaust passage portion 146 to the upstream end of the main catalyst 154 as a multiple tube 149c.
- the multiple tube 149c is a double tube. Similar to the first embodiment, the multiple tube 149c includes an inner tube 149d and an outer tube 149e covering the inner tube.
- the configuration of the multiple tube 149c is the same as that of the multiple tube 34c of the first embodiment, and a description thereof is omitted.
- the path length from the upstream end to the downstream end of the multiple tube 149c is h4.
- the path length from the downstream end 146b of the cylinder exhaust passage portion 146 to the upstream end of the main catalyst 154 is b4.
- the multiple tube 149c is configured such that the path length h4 is at least half of the path length b4.
- the main catalyst 154 is disposed in the exhaust pipe portion 157.
- the catalyst unit 153 includes a cylindrical casing 155 and a catalyst unit 153.
- the upstream end of the casing 155 is connected to the upstream exhaust pipe portion 149a.
- the downstream end of the casing 155 is connected to the downstream exhaust pipe portion 149b.
- the casing 155 constitutes a part of the exhaust pipe portion 157.
- the main catalyst 154 is fixed inside the casing 155.
- the exhaust gas is purified by passing through the main catalyst 154. All exhaust gas discharged from the exhaust port 146a of the combustion chamber 144 passes through the main catalyst 154.
- the main catalyst 154 purifies the exhaust gas discharged from the combustion chamber 144 most in the exhaust path 156.
- the material of the main catalyst 154 is the same as that of the main catalyst 39 of the first embodiment.
- the main catalyst 154 has a porous structure.
- the main catalyst 154 has a plurality of holes sufficiently narrower than the path width of the upstream exhaust pipe portion 149a.
- the length of the main catalyst 154 in the path direction is c4.
- the length c4 of the main catalyst 154 is longer than the maximum width w4 of the main catalyst 154.
- the casing 155 has a catalyst arrangement passage portion 155b, an upstream passage portion 155a, and a downstream passage portion 155c.
- the main catalyst 154 is arranged in the catalyst arrangement passage portion 155b.
- the upstream end and the downstream end of the catalyst arrangement passage portion 155b are at the same positions as the upstream end and the downstream end of the main catalyst 154, respectively.
- the area of the cross section perpendicular to the path direction of the catalyst arrangement passage portion 155b is substantially constant.
- the upstream passage portion 155a is connected to the upstream end of the catalyst arrangement passage portion 155b.
- the downstream passage portion 155c is connected to the upstream end of the catalyst arrangement passage portion 155b.
- the upstream passage portion 155a is at least partially tapered.
- the tapered portion has an inner diameter that increases toward the downstream.
- the downstream passage portion 155c is at least partially tapered.
- the tapered portion has an inner diameter that decreases toward the downstream.
- the area of the cross section orthogonal to the path direction of the catalyst arrangement passage portion 155b is S4.
- the area of the cross section orthogonal to the path direction of the inner tube 149d of the multiple tube 149c is smaller than the area S4.
- the area of the cross section perpendicular to the path direction of at least a part of the downstream passage portion 155c is smaller than the area S4.
- At least a part of the downstream passage portion 155c here includes the downstream end of the downstream passage portion 155c.
- the main catalyst 154 is disposed in front of the crank axis Cr4. That is, the main catalyst 154 is disposed in front of the straight line L7 when viewed from the left-right direction.
- the straight line L7 is a straight line that passes through the crank axis Cr4 and extends in a direction parallel to the vertical direction.
- the main catalyst 154 is located in front (downward) of the cylinder axis Cy4 when viewed from the left-right direction.
- a straight line orthogonal to the cylinder axis Cy4 and orthogonal to the crank axis Cr4 is denoted as L8.
- the main catalyst 154 is located in front of the straight line L8.
- the path length from the upstream end of the exhaust pipe 149 to the upstream end of the main catalyst 154 is b4.
- the path length b ⁇ b> 4 is the path length of the passage portion including the upstream exhaust pipe portion 149 a and the upstream passage portion 155 a of the catalyst unit 153.
- the path length b4 is a path length from the downstream end 146b of the cylinder exhaust passage portion 146 to the upstream end of the main catalyst 154.
- the path length from the downstream end of the main catalyst 154 to the downstream end of the exhaust pipe 149 is d4.
- the path length from the combustion chamber 144 to the upstream end of the main catalyst 154 is a4 + b4.
- the path length from the downstream end of the main catalyst 154 to the discharge port 150e is d4 + e4.
- the main catalyst 154 is disposed at a position where the path length a4 + b4 is shorter than the path length d4 + e4.
- the main catalyst 154 is disposed at a position where the path length a4 + b4 is shorter than the path length d4. Furthermore, the main catalyst 154 is disposed at a position where the path length b4 is shorter than the path length d4.
- the upstream oxygen detection member 152 is disposed in the exhaust pipe 149.
- the upstream oxygen detection member 152 is disposed upstream of the main catalyst 154.
- the upstream oxygen detection member 152 is a sensor that detects the oxygen concentration contained in the exhaust gas.
- the structure of the upstream oxygen detection member 152 is the same as that of the upstream oxygen detection member of the first embodiment.
- the main catalyst 154 is disposed in the exhaust pipe portion 157.
- the downstream end of the main catalyst 154 is disposed upstream of the upstream end 150 a of the silencer 150.
- the upstream end of the main catalyst 180 is disposed downstream of the downstream end 108 b of the cylinder exhaust passage portion 108.
- it has the same arrangement relationship as the motorcycle 1 of the first embodiment.
- positioning relationship as Embodiment 1 there exists an effect similar to the effect described in Embodiment 1.
- the configuration of the exhaust system of the first modification described above can be applied, and the same action as in the first modification can be obtained.
- the casings 40, 181, 117, and 155 of the catalyst units 38, 79, 115, and 153 and the upstream exhaust pipe portions 34a, 75a, 111a, and 149a are joined after being formed separately.
- the casings 40, 181, 117, and 155 of the catalyst units 38, 79, 115, and 153 and the upstream exhaust pipe portions 34a, 75a, 111a, and 149a may be integrally formed.
- the casings 40, 181, 117, and 155 of the catalyst units 38, 79, 115, and 153 and the downstream exhaust pipe portions 34b, 75b, 111b, and 149b are joined after being formed separately.
- the casings 40, 181, 117, and 155 of the catalyst units 38, 79, 115, and 153 and the downstream exhaust pipe portions 34b, 75b, 111b, and 149b may be integrally formed.
- the shape of the exhaust pipe 34 (exhaust pipe portion 42) of the first embodiment is not limited to the shape shown in FIGS.
- the internal structure of the silencer 35 is not limited to the structure shown in the schematic diagram of FIG. The same applies to the exhaust pipes 75, 111, 149 and the silencers 76, 112, 150 of the second to fourth embodiments.
- the main catalysts 39, 180, 116, 154 and the silencers 35, 76, 112, 150 are arranged to the right of the center in the left-right direction of the motorcycle 1, 50, 80, 120. .
- the main catalyst and the silencer may be arranged on the left side of the motorcycle in the left-right direction center.
- the center in the left-right direction of the motorcycle is a position of a straight line passing through the center in the left-right direction of the front wheel and the center in the left-right direction of the rear wheel as viewed from the top and bottom.
- the exhaust pipes 34, 75, 111, and 149 are partially located below the crank axes Cr1 to Cr4. However, a part of the exhaust pipe part (single combustion chamber exhaust pipe part) may be located above the crank axis.
- the multiple tubes (double tubes) 34c, 75c, 111c, and 149c are in contact with the inner tubes 34d, 75d, 111d, and 149d, and the outer tubes 34e, 75e, 111e, and 149e are in contact with each other only at both ends. is doing.
- the inner tube and the outer tube may be in contact with each other at both ends.
- the inner tube and the outer tube may be in contact with each other at the bent portion.
- the contact area is preferably smaller than the non-contact area.
- the inner tube and the outer tube may be in contact with each other.
- the upstream oxygen detection member is preferably arranged in the middle of the multiple tube or downstream of the multiple tube.
- at least a part of the downstream exhaust pipe portions 34b, 75b, 111b, 149b may be a multiple pipe.
- the main catalysts 39, 180, 116, and 154 are three-way catalysts.
- the main catalyst for a single combustion chamber of the present invention may not be a three-way catalyst.
- the main catalyst for the single combustion chamber may be a catalyst that removes any one or two of hydrocarbon, carbon monoxide, and nitrogen oxide.
- the main catalyst for the single combustion chamber may not be a redox catalyst.
- the main catalyst may be an oxidation catalyst or a reduction catalyst that removes harmful substances only by either oxidation or reduction.
- An example of a reduction catalyst is a catalyst that removes nitrogen oxides by a reduction reaction. This modification may be applied to the upstream sub-catalyst 200.
- the main catalyst 39 has a length c1 in the path direction larger than the maximum width w1.
- the length in the path direction may be shorter than the maximum width in the direction perpendicular to the path direction.
- the main catalyst for a single combustion chamber of the present invention is configured to purify the exhaust gas most in the exhaust path.
- the exhaust path here is a path from the combustion chamber to the discharge port facing the atmosphere.
- the main catalyst for a single combustion chamber of the present invention may have a configuration in which a plurality of pieces of catalyst are arranged close to each other. Each piece has a substrate and a catalytic material.
- proximity means a state in which the distance between pieces is shorter than the length of each piece in the path direction.
- the composition of the multi-piece substrate may be one type or plural types.
- the precious metal of the catalyst material of the multi-piece catalyst may be one kind or plural kinds.
- the composition of the support of the catalyst substance may be one type or a plurality of types. This modification may be applied to the upstream sub-catalyst 200.
- the upstream sub-catalyst 200 does not have a porous structure.
- the upstream sub-catalyst 200 may have a porous structure.
- the arrangement positions of the main catalysts 39, 180, 116, 154 are not limited to the positions shown in the drawings. However, the downstream ends of the main catalysts 39, 180, 116, 154 are arranged upstream of the upstream ends 35a, 76a, 112a, 150a of the silencers 35, 76, 112, 150 in the exhaust gas flow direction. Further, the upstream ends of the main catalysts 39, 180, 116, and 154 are disposed downstream of the downstream ends 31b, 72b, 108b, and 146b of the cylinder exhaust passage portions 31, 72, 108, and 146 in the exhaust gas flow direction.
- a specific example of changing the arrangement position of the main catalyst will be described.
- the main catalysts 39, 180, 116, and 154 are all disposed in front of the crank axes Cr1 to Cr4. However, at least a part of the main catalyst may be disposed in front of the crank axes Cr1 to Cr4. Further, at least a part of the main catalyst may be disposed behind the crank axes Cr1 to Cr4. For example, as shown in FIG. 27, only a part of the main catalyst 180 may be disposed in front of the crank axis Cr2. The main catalyst 180 in FIG. 27 is disposed in the exhaust pipe 375.
- the main catalysts 39, 180, 116, and 154 of Embodiments 1 to 4 are disposed in front of the straight lines L2, L4, L6, and L8 as viewed from the left-right direction. However, at least a part of the main catalyst may be disposed in front of the straight lines L2, L4, L6, and L8 when viewed from the left-right direction. Further, at least a part of the main catalyst may be disposed behind the straight lines L2, L4, L6, and L8 when viewed from the left-right direction.
- the main catalyst 180 of the second embodiment is disposed in front of the cylinder axis Cy2 as viewed from the left-right direction. However, a part of the main catalyst 180 may be disposed behind the cylinder axis Cy2 when viewed from the left-right direction.
- the cylinder axis Cy2 of the second embodiment extends in the vertical direction.
- the upstream sub-catalyst 200 of Modification 1 of the above embodiment is provided upstream of the main catalyst 39.
- the upstream sub-catalyst 200 is provided in the upstream exhaust pipe portion 34a.
- the arrangement position of the upstream sub catalyst (upstream sub catalyst for the single combustion chamber) provided upstream from the main catalyst 39 is not limited to the upstream exhaust pipe portion 34a.
- the upstream sub-catalyst may be provided in the cylinder exhaust passage portion 31. Further, the upstream sub-catalyst may be provided in the upstream passage portion 40 a of the catalyst unit 38. This modification may be applied to the second to fourth embodiments.
- a downstream sub-catalyst (downstream sub-catalyst for a single combustion chamber) may be provided downstream of the main catalyst.
- the downstream sub-catalyst may have the same configuration as the upstream sub-catalyst 200 of Modification 1 of the above embodiment. Further, the downstream sub-catalyst may have a porous structure.
- the downstream sub catalyst 400 may be provided in the exhaust pipe 34. Further, the downstream sub-catalyst may be provided in the silencer 35. Further, the downstream sub-catalyst may be provided downstream from the downstream end of the exhaust pipe 34.
- the downstream sub-catalyst may be provided in the cylinder exhaust passage portion. These modifications may be applied to the second to fourth embodiments. Further, when the downstream sub catalyst is provided, the upstream sub catalyst 200 may be provided upstream of the main catalyst.
- the following effects can be obtained by providing the downstream sub-catalyst downstream of the main catalyst.
- the exhaust gas is purified by the downstream sub-catalyst in addition to the main catalyst. Therefore, the exhaust gas purification performance by the catalyst can be further improved.
- the main catalyst When the downstream sub-catalyst is provided downstream of the main catalyst, the main catalyst most purifies the exhaust gas discharged from the combustion chamber in the exhaust path.
- the contributions of purification of the main catalyst and the downstream sub-catalyst can be measured by the measurement method described in the first modification.
- the “front catalyst” is the main catalyst
- the “rear catalyst” is the “downstream sub-catalyst”.
- the purification capacity of the downstream sub-catalyst may be smaller or larger than the purification capacity of the main catalyst. That is, the exhaust gas purification rate when only the downstream sub-catalyst is provided may be smaller or larger than the exhaust gas purification rate when only the main catalyst is provided.
- the main catalyst deteriorates faster than the downstream sub-catalyst. Therefore, when the cumulative travel distance becomes long, the magnitude relationship between the contributions of purification of the main catalyst and the downstream sub-catalyst may be reversed.
- the main catalyst for a single combustion chamber of the present invention purifies the exhaust gas discharged from the combustion chamber most in the exhaust path. This is a state before the reverse phenomenon as described above occurs. That is, the cumulative travel distance has not reached a predetermined distance (for example, 1000 km).
- the number of catalysts provided in the single cylinder four-stroke engine unit may be one or plural.
- the catalyst that most purifies the exhaust gas discharged from the combustion chamber in the exhaust path corresponds to the main catalyst for a single combustion chamber of the present invention.
- this one catalyst is the main catalyst for a single combustion chamber of the present invention.
- An upstream sub catalyst and a downstream sub catalyst may be provided upstream and downstream of the main catalyst.
- Two or more upstream sub-catalysts may be provided upstream of the main catalyst.
- Two or more downstream sub-catalysts may be provided downstream of the main catalyst.
- the motorcycles 1, 50, 80, 120 are provided with the upstream oxygen detection members 37, 78, 114, 152.
- the motorcycles 1, 50, 80, 120 may not include the upstream oxygen detection members 37, 78, 114, 152.
- the arrangement positions of the upstream oxygen detection members 37, 78, 114, 152 are not limited to the positions shown in the drawings. However, the upstream oxygen detection members 37, 78, 114, and 152 are disposed upstream of the main catalysts 39, 180, 116, and 154. Further, the number of upstream oxygen detection members provided upstream of the main catalyst may be two or more.
- a specific modification example of the arrangement position of the upstream oxygen detection member will be described.
- the upstream oxygen detection members 37, 78, 114, and 152 are disposed in the exhaust pipe portions 42, 43, 119, and 157, respectively.
- the upstream oxygen detection member may be disposed in the cylinder exhaust passage portions 31, 72, 108, and 146 of the cylinder portions 22, 63, 99, and 137.
- the upstream oxygen detection member 37 of Modification 1 is disposed upstream of the upstream sub-catalyst 200, as in FIG. However, when the upstream sub-catalyst 200 is provided upstream of the main catalyst 39, the arrangement position of the upstream oxygen detection member 37 may be the following position.
- the upstream oxygen detection member 37 may be provided downstream of the upstream sub-catalyst 200.
- two upstream oxygen detection members 37A and 37B may be provided upstream and downstream of the upstream sub-catalyst 200.
- the upstream oxygen detection member 37A is provided upstream of the upstream sub-catalyst 200.
- the upstream oxygen detection member 37 ⁇ / b> B is provided downstream from the upstream sub-catalyst 200 and upstream from the main catalyst 39.
- At least one downstream oxygen detection member may be provided downstream of the main catalyst.
- the specific configuration of the downstream oxygen detection member is the same as that of the upstream oxygen detection member 37 of the first embodiment.
- the downstream oxygen detection member 437 may be provided in the exhaust pipe portion.
- the downstream oxygen detection member may be provided in the silencer 35.
- the downstream oxygen detection member may be provided downstream of the exhaust pipe portion 42 of the exhaust pipe 34. Further, the downstream oxygen detection member may be provided so as to detect exhaust gas downstream from the downstream end of the exhaust pipe 34.
- the downstream oxygen detection member 437 may be disposed at any of the following two positions.
- the downstream oxygen detection member 437 may be provided downstream from the main catalyst 39 and upstream from the downstream sub-catalyst 400.
- the downstream oxygen detection member 437 may be provided downstream of the downstream sub-catalyst 400.
- downstream oxygen detection members may be provided upstream and downstream of the downstream sub-catalyst 400, respectively.
- the electronic control unit processes the signal of the downstream oxygen detection member.
- the electronic control unit may determine the purification capacity of the main catalyst based on the signal from the downstream oxygen detection member.
- the electronic control unit may determine the purification capacity of the main catalyst based on signals from the upstream oxygen detection member and the downstream oxygen detection member.
- the electronic control unit may perform combustion control based on signals from the upstream oxygen detection member and the downstream oxygen detection member.
- the fuel injection amount is controlled so that the mixed gas repeats rich and lean for a certain period (several seconds).
- the delay of the change of the signal of the downstream oxygen detection member with respect to the change of the fuel injection amount is detected.
- a signal is sent from the electronic control unit to the display device.
- a warning light (not shown) of the display device is turned on. Thereby, it is possible to prompt the passenger to replace the main catalyst.
- the deterioration of the main catalyst can be detected by using the signal of the downstream oxygen detection member disposed downstream of the main catalyst. For this reason, it is possible to notify before the deterioration of the main catalyst reaches a predetermined level, and to promote the replacement of the main catalyst. Thereby, the initial performance regarding the exhaust purification of the vehicle can be maintained for a longer period.
- the purification capability of the main catalyst may be determined by comparing the change in the signal of the upstream oxygen detection member and the change in the signal of the downstream oxygen detection member.
- the degree of deterioration of the main catalyst can be detected with higher accuracy. Therefore, the replacement of the main catalyst for the single combustion chamber can be promoted at a more appropriate timing as compared with the case where the deterioration of the main catalyst is determined using only the signal of the downstream oxygen detection member. Therefore, it is possible to use one main catalyst for a longer period while maintaining the initial performance related to the exhaust gas purification performance of the vehicle.
- the basic fuel injection amount is corrected based on the signal from the upstream oxygen detection member 37 and fuel is injected from the injector 48.
- the exhaust gas generated by the combustion of the fuel is detected by the downstream oxygen detection member.
- the fuel injection amount is corrected based on the signal from the downstream oxygen detection member.
- the actual purification status by the main catalyst can be grasped by using the signals of the two oxygen detection members arranged upstream and downstream of the main catalyst. Therefore, when the fuel control is performed based on the signals of the two oxygen detection members, the accuracy of the fuel control can be improved. As a result, the progress of the deterioration of the main catalyst can be delayed, so that the initial performance relating to the exhaust purification of the vehicle can be maintained for a longer period.
- the ignition timing and the fuel injection amount are controlled based on the signal from the upstream oxygen detection member 37.
- This configuration is the same for the second to fourth embodiments.
- the control process based on the signal from the upstream oxygen detection member 37 is not particularly limited, and may be only one of the ignition timing and the fuel injection amount. Further, the control process based on the signal from the upstream oxygen detection member 37 may include a control process other than the above.
- the upstream oxygen detection members 37, 78, 114, and 152 may incorporate a heater.
- the detection units of the upstream oxygen detection members 37, 78, 114, and 152 can detect the oxygen concentration when they are heated to a high temperature and activated. Therefore, when the upstream oxygen detection members 37, 78, 114, and 152 have a built-in heater, the start of oxygen detection can be accelerated by heating the detection unit with the heater simultaneously with the start of operation.
- this modification may be applied to the downstream oxygen detection member.
- At least a part of the outer surface of the catalyst arrangement passage portion 40b may be covered with a catalyst protector 600.
- the catalyst protector 600 is formed in a substantially cylindrical shape.
- the catalyst protector 600 By using the catalyst protector 600, the catalyst arrangement passage portion 40b and the main catalyst 39 can be protected. Furthermore, by providing the catalyst protector 600, the appearance is improved. This modification may be applied to the second to fourth embodiments.
- the single-cylinder four-stroke engine unit of the present invention may include a secondary air supply mechanism that supplies air to the exhaust path.
- a known configuration is adopted as a specific configuration of the secondary air supply mechanism.
- the secondary air supply mechanism may be configured to forcibly supply air to the exhaust path using an air pump. Further, the secondary air supply mechanism may be configured to draw air into the exhaust path by the negative pressure of the exhaust path.
- the secondary air supply mechanism includes a reed valve that opens and closes in response to pressure pulsation caused by exhaust gas.
- the upstream oxygen detection member may be disposed upstream or downstream of the position where air flows.
- an injector is used to supply fuel to the combustion chambers 29, 70, 106, and 144.
- the fuel supply device that supplies fuel to the combustion chamber is not limited to the injector.
- a fuel supply device that supplies fuel to the combustion chamber by negative pressure may be provided.
- only one exhaust port 31a, 72a, 108a, 146a is provided for one combustion chamber 29, 70, 106, 144.
- a plurality of exhaust ports may be provided for one combustion chamber.
- the case where a variable valve mechanism is provided corresponds to this modification.
- the exhaust paths extending from the plurality of exhaust ports gather upstream from the main catalyst.
- the exhaust paths extending from the plurality of exhaust ports are preferably gathered at the cylinder portion.
- the combustion chamber of the present invention may have a configuration having a main combustion chamber and a sub-combustion chamber connected to the main combustion chamber.
- one combustion chamber is formed by the main combustion chamber and the sub-combustion chamber.
- the combustion chambers 29, 70, 106, and 144 are entirely located in front of the crank axes Cr1, Cr2, Cr3, and Cr4. However, it is only necessary that at least a part of the combustion chamber of the present invention is located in front of the crank axis. That is, a part of the combustion chamber may be located behind the crank axis. This modification can be realized when the cylinder axis extends in the vertical direction.
- the crankcase bodies 23, 64, 100, and 138 and the cylinder bodies 24, 65, 101, and 139 are separate bodies.
- the crankcase body and the cylinder body may be integrally formed.
- the cylinder bodies 24, 65, 101, 139, the cylinder heads 25, 66, 102, 140, and the head covers 26, 67, 103, 141 are separate bodies.
- any two or three of the cylinder body, the cylinder head, and the head cover may be integrally formed.
- a motorcycle is exemplified as a vehicle including a single cylinder four-stroke engine unit.
- the vehicle of the present invention may be any vehicle as long as the vehicle moves with the power of the single-cylinder four-stroke engine unit.
- the vehicle of the present invention may be a straddle-type vehicle other than a motorcycle.
- Saddle-type vehicles refer to all vehicles that ride in a state in which an occupant straddles a saddle.
- the saddle riding type vehicle includes a motorcycle, a tricycle, a four-wheel buggy (ATV: All Terrain Vehicle), a water bike, a snowmobile, and the like.
- the vehicle of the present invention may not be a straddle type vehicle. Further, the vehicle of the present invention may be one that the driver does not get on. Further, the vehicle of the present invention may be capable of traveling without a person. In these cases, the forward direction of the vehicle is the forward direction of the vehicle.
- the single-cylinder four-stroke engine units 93 and 132 of Embodiments 3 and 4 are unit swing types.
- the engine bodies 94 and 133 are installed so as to be swingable with respect to the vehicle body frames 81 and 121. Therefore, the positions of the crank axes Cr3 and Cr4 with respect to the main catalysts 116 and 154 change depending on the traveling state.
- the fact that the main catalyst is located in front of the crankshaft means that the main catalyst is located in front of the crankshaft when the engine body is at any position within the movable range.
- Other positional relationships may be realized in any one of the movable ranges of the engine body.
- the upstream end of the main catalyst means the end of the main catalyst that has the shortest path length from the combustion chamber.
- the downstream end of the main catalyst means the end where the path length from the combustion chamber is the longest in the main catalyst. Similar definitions apply to upstream and downstream ends of elements other than the main catalyst.
- the passage means a wall body or the like that surrounds the route to form the route, and the route means a space through which the object passes.
- the exhaust path means a space through which exhaust passes.
- the length of the exhaust path refers to the length of the line in the middle of the exhaust path.
- the route direction means the direction of the route passing through the middle of the exhaust route and the direction in which the exhaust gas flows.
- the expression of the area of a cross section perpendicular to the path direction of the passage portion is used.
- path part is used.
- the area of the cross section of the passage portion here may be the area of the inner peripheral surface of the passage portion or the area of the outer peripheral surface of the passage portion.
- a member or a straight line extends in the A direction does not indicate only a case where the member or the straight line is arranged in parallel with the A direction.
- the member or straight line extending in the A direction includes the case where the member or straight line is inclined within a range of ⁇ 45 ° with respect to the A direction.
- the A direction does not indicate a specific direction.
- the A direction can be replaced with a horizontal direction or a front-rear direction.
- crankcase bodies 23, 64, 100, and 138 in the present specification correspond to the crankcase portions 18, 61, 95, and 135 in the specification of the basic application of the present application, respectively.
- the cylinder bodies 24, 65, 101, and 139 in the present specification correspond to the cylinder portions 24, 62, 96, and 136 in the specification of the basic application described above, respectively.
- the engine main bodies 20, 61, 94, 133 in the present specification correspond to the engines 20, 60, 93, 131 in the specification of the basic application described above, respectively.
- the cylinder exhaust passage portion 31 of the present specification corresponds to a passage portion that forms the exhaust gas passage P2 in the specification of the basic application described above.
- the present invention is any implementation including equivalent elements, modifications, deletions, combinations (eg, combinations of features across various embodiments), improvements, and / or changes that may be recognized by one of ordinary skill in the art based on the disclosure herein. It includes forms. Claim limitations should be construed broadly based on the terms used in the claims. Claim limitations should not be limited to the embodiments described herein or in the process of this application. Such an embodiment should be construed as non-exclusive. For example, in the present specification, the terms “preferably” and “good” are non-exclusive, and “preferably but not limited to” or “good but not limited thereto”. It means "not.”
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Abstract
触媒を支持する支持構造を簡素化しても、排気装置の振動に対する耐久性を確保することができ、触媒による排ガスの浄化性能の向上ができるビークルおよび単気筒4ストロークエンジンユニットを提供することを目的とする。 排気装置36は、単一燃焼室用排気管34と、単一燃焼室用消音器35と、単一燃焼室用メイン触媒39とを備える。単一燃焼室用メイン触媒39は、単一燃焼室用排気管34の少なくとも一部に形成される単一燃焼室用排気管部42内に配置される。単一燃焼室用メイン触媒39の下流端は、単一燃焼室用消音器35の上流端35aより上流に配置される。単一燃焼室用メイン触媒39の上流端は、単一燃焼室用シリンダ排気通路部31の下流端31bより下流に配置される。単一燃焼室用排気管部42は、単一燃焼室用メイン触媒39の上流端から単一燃焼室用シリンダ排気通路部31の下流端31bまでの少なくとも一部が、多重管34cで構成される。
Description
本発明は、ビークルおよび単気筒4ストロークエンジンユニットに関する。
従来、単気筒4ストロークエンジンユニットが搭載されたビークルがある(例えば、特許文献1)。また、単気筒4ストロークエンジンユニットは、排気装置を備える。排気装置は、排気管と、消音器と、触媒とを含む。特許文献1のビークルは、触媒を消音器の内部に備えている。
ここで、単気筒4ストロークエンジンユニットが搭載されたビークルは、上下方向の振動が多く発生する。一方、触媒や消音器は、重量物である。従って、触媒や消音器に、上下方向の振動が加わる。そのため、排気装置の振動に対する耐久性を確保しなければならない。そこで、触媒や消音器を強固に支持する支持構造が必要となる。特許文献1において、触媒は、消音器の内部に配置されている。また、消音器は、車体フレームに支持されている。特許文献1のビークルは、消音器の支持構造を利用して、触媒を支持している。このようにして、特許文献1のビークルは、排気装置の振動に対する耐久性が確保されている。
また、触媒による排ガスの浄化性能を向上させることが望まれている。そこで、触媒を大型化させることが考えられる。一方、特許文献1のビークルは、消音器自体が既に大型である。そのため、消音器を元来の大きさよりも大きくすることは困難である。そこで、触媒を、消音器の内部ではなく、消音器より上流の排気管に配置することが考えられる。
ところが、単気筒4ストロークエンジンユニットは、排ガスの流れ方向に直交する排気管の断面の面積が小さい。従って、単気筒4ストロークエンジンユニットは、排気管自体の剛性が低い。そこで、触媒を消音器から上流の排気管に配置する場合、消音器の支持構造とは別に、触媒を支持する支持構造を新たに設ける必要がある。また、触媒を支持する支持構造は、強度の高いものにする必要がある。そうすると、触媒を支持する支持構造が複雑になる。
本発明の目的は、触媒を支持する支持構造を簡素化しても、排気装置の振動に対する耐久性を確保することができ、且つ、触媒による排ガスの浄化性能の向上ができる、単気筒4ストロークエンジンユニットを備えたビークル、および単気筒4ストロークエンジンユニットを提供することである。
本願発明者らが、単気筒4ストロークエンジンユニットの排気装置を分析したところ、次のことが判明した。単気筒4ストロークエンジンユニットの排気装置は、燃焼室から排出された排ガスを、排気管に通過させる。一方、複数気筒エンジンユニットの排気装置は、複数の燃焼室からそれぞれ排出された排ガスを、集合排気管にまとめて通過させる。そのため、単気筒4ストロークエンジンユニットの排気管の断面の面積は、複数気筒エンジンユニットの集合排気管の断面の面積と比較して小さいことがわかった。ここでの断面とは、排ガスの流れ方向に直交する方向の断面のことである。
本願発明者らは、この排気管の特徴を活かすことで、触媒を支持する支持構造を簡素化しつつ、排気装置の振動に対する耐久性を確保でき、且つ、触媒による排ガスの浄化性能を向上できることを見出した。即ち、単気筒4ストロークエンジンユニットの排気装置では、シリンダ部またはクランクケース部と排気管の間に、比較的大きな空間が形成される。そこで、その空間を利用して、排気管の厚さを厚くすることを思い付いた。それにより、排気管の剛性を高めることができる。そして、大型化した触媒を支持する支持剛性を確保することができる。
ところが、排気管の厚さを厚くすると、排気管の熱容量が大きくなる。そのため、排気管を通って触媒に流入する排ガスの温度が低下してしまう。それにより、触媒による排ガスの浄化性能が低下しまうことがわかった。そこで、本願発明者らは、排気管の厚さを厚くするのではなく、排気管を多重管で構成することを考えついた。排気管は、単管で構成するより、多重管で構成する方が、剛性が高まる。そして、大型化した触媒を支持する支持剛性を確保することができる。よって、触媒を支持する支持構造を簡素化しつつ、排気装置の振動に対する耐久性を確保することができる。また、多重管は、排ガスが接触する排気管の厚さを厚くしないので、排気管の熱容量が大きくなることを抑制できる。それにより、触媒による排ガスの浄化性能が低下することを防止できる。そのため、触媒を大型化して、触媒による排ガスの浄化性能を向上できる。
したがって、単気筒4ストロークエンジンユニットが搭載されたビークルにおいて、触媒を支持する支持構造を簡素化しても、触媒による排ガスの浄化性能を維持しつつ、排気装置の振動に対する耐久性を確保することができる。
したがって、単気筒4ストロークエンジンユニットが搭載されたビークルにおいて、触媒を支持する支持構造を簡素化しても、触媒による排ガスの浄化性能を維持しつつ、排気装置の振動に対する耐久性を確保することができる。
本発明のビークルは、単気筒4ストロークエンジンユニットが搭載されたビークルであって、前記単気筒4ストロークエンジンユニットは、クランクケース部、および、1つの燃焼室と、前記1つの燃焼室から排ガスが流れる単一燃焼室用シリンダ排気通路部とが形成されたシリンダ部を有するエンジン本体と、排気装置の一部を構成し、前記エンジン本体の前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端にその上流端が接続される単一燃焼室用排気管部を少なくとも一部に形成する単一燃焼室用排気管と、大気に面する放出口を有し、前記単一燃焼室用排気管部の下流端に接続されて、前記単一燃焼室用排気管の下流端から流入した排ガスを前記放出口まで流し、排ガスにより生じる音を低減し、前記排気装置の一部を構成する単一燃焼室用消音器と、前記単一燃焼室用排気管部内に配置され、前記1つの燃焼室から前記放出口までの排気経路において、前記1つの燃焼室から排出された排ガスを最も浄化し、前記排気装置の一部を構成する単一燃焼室用メイン触媒と、を備え、前記エンジン本体は、前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端が前記単一燃焼室用消音器の上流端と水平方向に離れた位置になるように前記ビークルの車体フレームに支持され、前記単一燃焼室用消音器は、その上流端が前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端と水平方向に離れた位置になるように、前記ビークルの車体フレームまたは前記エンジン本体に支持され、前記単一燃焼室用メイン触媒は、その下流端が前記単一燃焼室用消音器の上流端よりも排ガスの流れ方向の上流に配置され、且つ、その上流端が前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端よりも排ガスの流れ方向の下流に配置され、前記単一燃焼室用排気管部は、前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端から前記単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの少なくとも一部が、内管と前記内管を覆う1つ以上の外管とを備えた多重管で構成されることを特徴とする。
本発明のビークルに搭載された単気筒4ストロークエンジンユニットは、クランクケース部およびシリンダ部を有するエンジン本体と、単一燃焼室用排気管と、単一燃焼室用消音器と、単一燃焼室用メイン触媒とを備える。単一燃焼室用排気管の少なくとも一部は、単一燃焼室用排気管部で形成される。排気装置は、単一燃焼室用排気管と、単一燃焼室用消音器と、単一燃焼室用メイン触媒とを含む。シリンダ部には、1つの燃焼室が形成されている。さらに、シリンダ部には、1つの燃焼室から排ガスが流れる単一燃焼室用シリンダ排気通路部が形成されている。単一燃焼室用排気管部の上流端は、エンジン本体の単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端に接続される。単一燃焼室用排気管部の下流端は、単一燃焼室用消音器の上流端に接続される。また、単一燃焼室用消音器は、大気に面する放出口が形成される。そして、単一燃焼室用消音器は、単一燃焼室用排気管から流入した排ガスを放出口まで流す。また、単一燃焼室用消音器は、排ガスにより生じる音を低減する。
単一燃焼室用メイン触媒は、単一燃焼室用排気管部内に配置される。単一燃焼室用メイン触媒は、1つの燃焼室から放出口までの排気経路において、1つの燃焼室から排出された排ガスを最も浄化する。単一燃焼室用メイン触媒の下流端は、単一燃焼室用消音器の上流端よりも排ガスの流れ方向の上流に配置される。単一燃焼室用メイン触媒の上流端は、単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端よりも排ガスの流れ方向の下流に配置される。従って、単一燃焼室用メイン触媒は、単一燃焼室用消音器内に配置されていない。よって、単一燃焼室用メイン触媒の大きさは、単一燃焼室用消音器の大きさによる制限を受けない。このため、単一燃焼室用メイン触媒を大型化して、単一燃焼室用メイン触媒による排ガスの浄化性能の向上を図ることができる。
エンジン本体は、ビークルの車体フレームに支持される。また、単一燃焼室用消音器は、ビークルの車体フレームまたはエンジン本体に支持される。単一燃焼室用消音器の上流端と、単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端とは、水平方向に離れた位置に配置される。そして、単一燃焼室用排気管部は、単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端と単一燃焼室用消音器の上流端とに接続される。
一方、単一燃焼室用排気管部は、単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端から単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの少なくとも一部が、多重管で構成される。多重管は、内管と内管を覆う1つ以上の外管とを備える。単一燃焼室用排気管部を単管で構成した場合より、単一燃焼室用排気管部を多重管で構成した方が、単一燃焼室用排気管部の剛性を高めることができる。そのため、単一燃焼室用排気管部は、単一燃焼室用メイン触媒を支持する剛性を確保することができる。その結果、排気装置の振動に対する耐久性を確保することができる。また、多重管は、単一燃焼室用メイン触媒に流入する排ガスの温度の低下を抑制できる。そのため、単一燃焼室用メイン触媒による排ガスの浄化性能を向上させることができる。また、多重管の外管の表面の温度を、低く保つことができる。よって、多重管と、多重管周辺の他の部品とのクリアランスを小さくすることが可能である。また、多重管に対する過大な熱プロテクターが不要となる。このため、排気装置自体を簡素化することができる。
したがって、単一燃焼室用メイン触媒を支持する構造を簡素化しつつ、排気装置の振動に対する耐久性を確保でき、且つ、触媒による排ガスの浄化性能を向上できる。
本発明のビークルにおいて、前記単一燃焼室用排気管部は、前記単一燃焼室用メイン触媒が配置される触媒配置通路部を有しており、前記触媒配置通路部の排ガスの流れ方向に直交する断面の面積は、前記多重管の前記内管の排ガスの流れ方向に直交する断面の面積よりも大きいことが好ましい。
この構成によると、単一燃焼室用排気管部は、単一燃焼室用メイン触媒が配置される触媒配置通路部を有している。また、触媒配置通路部の排ガスの流れ方向に直交する断面の面積は、多重管の内管の排ガスの流れ方向に直交する断面の面積よりも大きい。従って、触媒配置通路部の排ガスの流れ方向に直交する断面の面積が、多重管の内管の排ガスの流れ方向に直交する断面の面積より小さい場合又は同じ場合と比較して、浄化性能の向上を図ることができる。
本発明のビークルにおいて、前記多重管の経路長は、前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端から前記単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの経路長の半分以上であることが好ましい。
この構成によると、多重管の経路長が、単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端から単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの経路長の半分以上である。従って、単一燃焼室用メイン触媒に流入する排ガスの温度の低下をより抑制できる。そのため、単一燃焼室用メイン触媒による排ガスの浄化性能をより向上できる。また、多重管の外管の表面の温度を、確実に、低く保つことができる。よって、多重管と、多重管周辺の他の部品とのクリアランスをより小さくすることが可能である。また、多重管に対する過大な熱プロテクターが不要となる。このため、排気装置自体をより簡素化することができる。
本発明のビークルにおいて、前記クランクケース部は、前記ビークルの左右方向に延びるクランク軸を含み、前記単一燃焼室用メイン触媒の少なくとも一部は、前記クランク軸の中心線よりも前記ビークルの前後方向の前方に位置することが好ましい。
この構成によると、クランクケース部は、ビークルの左右方向に延びるクランク軸を含む。そして、単一燃焼室用メイン触媒の少なくとも一部は、クランク軸の中心線よりビークルの前後方向の前方に配置されている。そのため、単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端から単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの経路長が短くなる。したがって、単一燃焼室用メイン触媒は燃焼室に比較的近い位置に配置される。よって、単一燃焼室用メイン触媒に流入する排ガスの温度の低下を抑制できる。そのため、単一燃焼室用メイン触媒による排ガスの浄化性能をより向上できる。また、単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端から単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの経路長が短くなる。これにより、単一燃焼室用メイン触媒を支持する剛性に、エンジン本体の支持剛性を利用することができる。更に、多重管の経路長が短くなる。多重管は経路長が短いほど剛性が高くなる。そのため、単一燃焼室用メイン触媒を支持する剛性に、多重管の剛性も利用することができる。従って、単一燃焼室用メイン触媒を支持する構造を簡素化しても、排気装置の耐振性が確保できる。
本発明のビークルにおいて、前記クランクケース部は、前記ビークルの左右方向に延びるクランク軸を含み、前記単一燃焼室用メイン触媒の少なくとも一部は、前記クランク軸の中心線より前記ビークルの前後方向の後方に配置されることが好ましい。
この構成によると、クランクケース部は、ビークルの左右方向に延びるクランク軸を含む。そして、単一燃焼室用メイン触媒の少なくとも一部は、クランク軸の中心線よりビークルの前後方向の後方に配置されている。そのため、単一燃焼室用消音器の上流端から単一燃焼室用メイン触媒の下流端までの経路長が短くなる。したがって、単一燃焼室用メイン触媒が単一燃焼室用消音器に比較的近い位置に配置される。これにより、単一燃焼室用メイン触媒を支持する剛性に、単一燃焼室用消音器を支持する支持構造の剛性を利用することができる。よって、単一燃焼室用メイン触媒を支持する構造を簡素化しても、排気装置の耐振性が確保できる。また、単一燃焼室用メイン触媒を支持する剛性が高まるため、多重管の単一燃焼室用メイン触媒を支持する剛性を下げることができる。したがって、多重管の内管をより薄くすることができる。即ち、多重管の熱容量を小さくすることができる。そのため、単一燃焼室用メイン触媒に流入する排ガスの温度低下を、抑制することができる。これにより、単一燃焼室用メイン触媒排ガスの浄化性能の向上を図ることができる。
本発明のビークルにおいて、前記シリンダ部は、ピストンが配置されるシリンダ孔を有し、前記単一燃焼室用メイン触媒の少なくとも一部が、前記シリンダ孔の中心線に直交し且つ前記クランク軸の中心線に直交する直線の、前記ビークルの前後方向の前方に位置することが好ましい。
シリンダ孔の中心線は、クランク軸の中心線と燃焼室を通る。燃焼室の少なくとも一部は、クランク軸の中心線より前方に位置する。そのため、シリンダ孔の中心線は、クランク軸から上方、前上方、前方のいずれかの方向に延びる。ここで、シリンダ孔の中心線に直交し且つクランク軸の中心線に直交する直線を、仮に直線Lとする。直線Lは、クランク軸から前方、前下方、下方のいずれかの方向に延びる。左右方向から見て、単一燃焼室用メイン触媒の少なくとも一部は、直線Lの前方に位置する。したがって、単一燃焼室用メイン触媒は燃焼室に比較的近い位置に配置される。よって、単一燃焼室用メイン触媒に流入する排ガスの温度の低下を抑制できる。そのため、単一燃焼室用メイン触媒による排ガスの浄化性能をより向上できる。また、単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端から単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの経路長が短くなる。これにより、単一燃焼室用メイン触媒を支持する剛性に、エンジン本体の支持剛性を利用することができる。更に、多重管の経路長が短くなる。多重管は経路長が短いほど剛性が高くなる。そのため、単一燃焼室用メイン触媒を支持する剛性に、多重管の剛性も利用することができる。従って、単一燃焼室用メイン触媒を支持する構造を簡素化しても、排気装置の耐振性が確保できる。
本発明のビークルにおいて、前記シリンダ部は、ピストンが配置されるシリンダ孔を有し、前記シリンダ孔の中心線が上下方向に延びるように配置され、前記単一燃焼室用メイン触媒の少なくとも一部が、前記シリンダ孔の中心線の、前記ビークルの前後方向の前方に位置することが好ましい。
この構成によると、シリンダ孔の中心線は、上下方向に延びている。シリンダ孔の中心線は、クランク軸の中心線を通る。また、左右方向から見て、単一燃焼室用メイン触媒の少なくとも一部は、シリンダ孔の中心線の前方に位置する。したがって、単一燃焼室用メイン触媒は燃焼室に比較的近い位置に配置される。よって、単一燃焼室用メイン触媒に流入する排ガスの温度の低下を抑制できる。そのため、単一燃焼室用メイン触媒による排ガスの浄化性能をより向上できる。また、単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端から単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの経路長が短くなる。これにより、単一燃焼室用メイン触媒を支持する剛性に、エンジン本体の支持剛性を利用することができる。更に、多重管の経路長が短くなる。多重管は経路長が短いほど剛性が高くなる。そのため、単一燃焼室用メイン触媒を支持する剛性に、多重管の剛性も利用することができる。従って、単一燃焼室用メイン触媒を支持する構造を簡素化しても、排気装置の耐振性が確保できる。
本発明のビークルにおいて、前記単一燃焼室用メイン触媒は、前記1つの燃焼室から前記単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの経路長が、前記単一燃焼室用メイン触媒の下流端から前記放出口までの経路長よりも短くなる位置に配置されることが好ましい。
この構成によると、1つの燃焼室から単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの経路長は、単一燃焼室用メイン触媒の下流端から放出口までの経路長よりも短い。したがって、単一燃焼室用メイン触媒を、燃焼室により近い位置に配置することができる。よって、単一燃焼室用メイン触媒に流入する排ガスの温度の低下を抑制できる。そのため、単一燃焼室用メイン触媒による排ガスの浄化性能をより向上できる。また、単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端から単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの経路長が短くなる。これにより、単一燃焼室用メイン触媒を支持する剛性に、エンジン本体の支持剛性を利用することができる。更に、多重管の経路長が短くなる。多重管は経路長が短いほど剛性が高くなる。そのため、単一燃焼室用メイン触媒を支持する剛性に、多重管の剛性も利用することができる。従って、単一燃焼室用メイン触媒を支持する構造を簡素化しても、排気装置の耐振性が確保できる。
本発明のビークルにおいて、前記単一燃焼室用メイン触媒は、前記1つの燃焼室から前記単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの経路長が、前記単一燃焼室用メイン触媒の下流端から前記単一燃焼室用排気管の下流端までの経路長よりも短くなる位置に配置されることが好ましい。
この構成によると、1つの燃焼室から単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの経路長は、単一燃焼室用メイン触媒の下流端から排気管の下流端までの経路長よりも短い。したがって、単一燃焼室用メイン触媒は、燃焼室により近い位置に配置される。よって、単一燃焼室用メイン触媒に流入する排ガスの温度の低下を抑制できる。そのため、単一燃焼室用メイン触媒による排ガスの浄化性能をより向上できる。また、単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端から単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの経路長が短くなる。これにより、単一燃焼室用メイン触媒を支持する剛性に、エンジン本体の支持剛性を利用することができる。更に、多重管の経路長が短くなる。多重管は経路長が短いほど剛性が高くなる。そのため、単一燃焼室用メイン触媒を支持する剛性に、多重管の剛性も利用することができる。従って、単一燃焼室用メイン触媒を支持する構造を簡素化しても、排気装置の耐振性が確保できる。
本発明のビークルにおいて、前記単一燃焼室用メイン触媒は、前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端から前記単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの経路長が、前記単一燃焼室用メイン触媒の下流端から前記単一燃焼室用排気管の下流端までの経路長よりも短くなる位置に配置されることが好ましい。
この構成によると、単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端から単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの経路長は、単一燃焼室用メイン触媒の下流端から単一燃焼室用排気管の下流端までの経路長よりも短い。したがって、単一燃焼室用メイン触媒は、燃焼室により近い位置に配置される。よって、単一燃焼室用メイン触媒に流入する排ガスの温度の低下を抑制できる。そのため、単一燃焼室用メイン触媒による排ガスの浄化性能をより向上できる。また、単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端から単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの経路長が短くなる。これにより、単一燃焼室用メイン触媒を支持する剛性に、エンジン本体の支持剛性を利用することができる。更に、多重管の経路長が短くなる。多重管は経路長が短いほど剛性が高くなる。そのため、単一燃焼室用メイン触媒を支持する剛性に、多重管の剛性も利用することができる。従って、単一燃焼室用メイン触媒を支持する構造を簡素化しても、排気装置の耐振性が確保できる。
本発明のビークルにおいて、前記単一燃焼室用排気管部は、前記単一燃焼室用メイン触媒が配置される触媒配置通路部を有し、前記単気筒4ストロークエンジンユニットは、前記触媒配置通路部の外面の少なくとも一部を覆う触媒プロテクターを備えることが好ましい。
この構成によると、単一燃焼室用排気管部は、単一燃焼室用メイン触媒が配置される触媒配置通路部を有する。また、触媒配置通路部の外面の少なくとも一部は、触媒プロテクターで覆われる。従って、単一燃焼室用メイン触媒に流入する排ガスの温度の低下をより抑制できる。また、触媒配置通路部および単一燃焼室用メイン触媒を保護できる。さらに、触媒プロテクターを設けることで、外観が向上する。
本発明のビークルにおいて、前記単気筒4ストロークエンジンユニットは、前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部内または前記単一燃焼室用排気管部内において前記単一燃焼室用メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の上流に設けられ、排ガスを浄化する単一燃焼室用上流サブ触媒を備えることが好ましい。
この構成によると、単一燃焼室用シリンダ排気通路部内または単一燃焼室用排気管部内に、単一燃焼室用上流サブ触媒が設けられる。単一燃焼室用上流サブ触媒は、単一燃焼室用メイン触媒よりも上流に設けられる。単一燃焼室用上流サブ触媒は、排ガスを浄化する。そのため、排ガスは、単一燃焼室用メイン触媒に加えて、単一燃焼室用上流サブ触媒で浄化される。したがって、単一燃焼室用メイン触媒による排ガスの浄化性能をより向上させることができる。
本発明のビークルにおいて、前記単気筒4ストロークエンジンユニットは、前記単一燃焼室用排気管部または前記単一燃焼室用消音器内において前記単一燃焼室用メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の下流に設けられ、排ガスを浄化する単一燃焼室用下流サブ触媒を備えることが好ましい。
この構成によると、単一燃焼室用排気管部または単一燃焼室用消音器内に、単一燃焼室用下流サブ触媒が設けられる。単一燃焼室用下流サブ触媒は、単一燃焼室用メイン触媒よりも下流に設けられる。単一燃焼室用下流サブ触媒は、排ガスを浄化する。そのため、排ガスは、単一燃焼室用メイン触媒に加えて、単一燃焼室用下流サブ触媒で浄化される。したがって、単一燃焼室用メイン触媒による排ガスの浄化性能をより向上させることができる。
本発明のビークルにおいて、前記単気筒4ストロークエンジンユニットは、前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部または前記単一燃焼室用排気管部において前記単一燃焼室用メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の上流に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する単一燃焼室用上流酸素検出部材と、前記単一燃焼室用上流酸素検出部材の信号を処理する制御装置と、を備えることが好ましい。
本発明のビークルにおいて、前記単気筒4ストロークエンジンユニットは、前記1つの燃焼室に燃料を供給する燃料供給装置を備え、前記制御装置は、前記単一燃焼室用上流酸素検出部材の信号の信号に基づいて、前記燃焼供給装置により前記1つの燃焼室に供給される燃料の量を制御することが好ましい。
本発明のビークルにおいて、前記単気筒4ストロークエンジンユニットは、前記単一燃焼室用排気管部または前記単一燃焼室用消音器において前記単一燃焼室用メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の下流に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する単一燃焼室用下流酸素検出部材を備え、前記制御装置は、前記単一燃焼室用上流酸素検出部材の信号と前記単一燃焼室用下流酸素検出部材の信号を処理することが好ましい。
本発明のビークルにおいて、前記制御装置は、前記単一燃焼室用下流酸素検出部材の信号に基づいて前記単一燃焼室用メイン触媒の浄化能力を判定し、前記単一燃焼室用メイン触媒の浄化能力が所定のレベルまで低下したと前記制御装置によって判定されたときに報知を行う報知手段を備えることが好ましい。
本発明のビークルにおいて、前記単気筒4ストロークエンジンユニットは、前記1つの燃焼室に燃料を供給する燃料供給装置を備え、前記制御装置は、前記単一燃焼室用下流酸素検出部材の信号に基づいて、前記燃焼供給装置により前記1つの燃焼室に供給される燃料の量を制御することが好ましい。
本発明の単気筒4ストロークエンジンユニットは、前記ビークルに搭載された前記単気筒4ストロークエンジンユニットであって、クランクケース部、および、1つの燃焼室と、前記1つの燃焼室から排ガスが流れる単一燃焼室用シリンダ排気通路部とが形成されたシリンダ部を有するエンジン本体と、排気装置の一部を構成し、前記エンジン本体の前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端にその上流端が接続される単一燃焼室用排気管部を少なくとも一部に形成する単一燃焼室用排気管と、大気に面する放出口を有し、前記単一燃焼室用排気管部の下流端に接続されて、前記単一燃焼室用排気管の下流端から流入した排ガスを前記放出口まで流し、排ガスにより生じる音を低減し、前記排気装置の一部を構成する単一燃焼室用消音器と、前記単一燃焼室用排気管部内に配置され、前記1つの燃焼室から前記放出口までの排気経路において、前記1つの燃焼室から排出された排ガスを最も浄化し、前記排気装置の一部を構成する単一燃焼室用メイン触媒と、を備え、前記エンジン本体は、前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端が前記単一燃焼室用消音器の上流端と水平方向に離れた位置になるように前記ビークルの車体フレームに支持され、前記単一燃焼室用消音器は、その上流端が前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端と水平方向に離れた位置になるように、前記ビークルの車体フレームまたは前記エンジン本体に支持され、前記単一燃焼室用メイン触媒は、その下流端が前記単一燃焼室用消音器の上流端よりも排ガスの流れ方向の上流に配置され、且つ、その上流端が前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端よりも排ガスの流れ方向の下流に配置され、前記単一燃焼室用排気管部は、前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端から前記単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの少なくとも一部が、内管と前記内管を覆う1つ以上の外管とを備えた多重管で構成されることを特徴とする。
この構成によると、上述した本発明のビークルと同様の効果が得られる。
本発明によれば、触媒を支持する支持構造を簡素化しても、排気装置の振動に対する耐久性を確保することができ、且つ、触媒による排ガスの浄化性能の向上ができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明のビークルを自動二輪車に適用した例について説明する。以下の説明において、前、後、左、右は、それぞれ自動二輪車の乗員から見た前、後、左、右を意味するものとする。但し、自動二輪車は、水平な地面に配置されたものとする。各図面に付した符号F、Re、L、Rは、それぞれ前、後、左、右を表す。
(実施形態1)
[全体構成]
図1は、本発明の実施形態1の自動二輪車の側面図である。図2は、実施形態1の自動二輪車の車体カバー等を外した状態の側面図である。図3は、実施形態1の自動二輪車の車体カバー等を外した状態の底面図である。図5は、実施形態1の自動二輪車のエンジンと排気系を示す模式図である。
[全体構成]
図1は、本発明の実施形態1の自動二輪車の側面図である。図2は、実施形態1の自動二輪車の車体カバー等を外した状態の側面図である。図3は、実施形態1の自動二輪車の車体カバー等を外した状態の底面図である。図5は、実施形態1の自動二輪車のエンジンと排気系を示す模式図である。
実施形態1のビークルは、いわゆるアンダーボーン型の自動二輪車1である。図2に示すように、自動二輪車1は、車体フレーム2を備えている。車体フレーム2は、ヘッドパイプ3と、メインフレーム4と、シートレール5とを備えている。メインフレーム4は、ヘッドパイプ3から後下向きに延びている。シートレール5は、メインフレーム4の中途部から後上向きに延びている。
ヘッドパイプ3にはステアリングシャフトが回転可能に挿入されている。ステアリングシャフトの上部には、ハンドル7(図1を参照)が設けられている。ハンドル7の近傍には、表示装置(図示せず)が配置されている。表示装置には、車速、エンジン回転速度、各種の警告などが表示される。
ステアリングシャフトの下部には、左右一対のフロントフォーク6が支持されている。フロントフォーク6の下端部には、車軸8aが固定されている。この車軸8aには、前輪8が回転可能に取り付けられている。前輪8の上方および後方にはフェンダ10が設けられている。
シートレール5には、シート9(図1を参照)が支持されている。図2に示すように、シートレール5には、左右一対のリアクッションユニット13の上端部が連結されている。リアクッションユニット13の下端部は、左右一対のリアアーム14の後部に支持されている。リアアーム14の前部は、ピボット軸14aを介して車体フレーム2に連結されている。リアアーム14は、ピボット軸14aを中心として上下に揺動可能である。リアアーム14の後部には、後輪15が支持されている。
図2に示すように、メインフレーム4の下方には、エンジン本体20が配置されている。エンジン本体20は、車体フレーム2に支持されている。メインフレーム4の下方で且つエンジン本体20の上方には、エアクリーナ32が配置されている。
図1に示すように、自動二輪車1は、車体フレーム2等を覆う車体カバー11を有する。車体カバー11は、メインカバー16と、フロントカバー17とを有する。フロントカバー17は、ヘッドパイプ3の前方に配置される。メインカバー16は、ヘッドパイプ3の後方に配置される。メインカバー16は、メインフレーム4とシートレール5を覆っている。メインカバー16とフロントカバー17は、エンジン本体20の前部の左方および右方を覆っている。フロントカバー17は、エアクリーナ32の左方および右方を覆っている。
メインフレーム4および車体カバー11は、シート9とヘッドパイプ3との間の部分が低くなっている。これにより、アンダーボーン型の自動二輪車1は、車両左右方向から見て、ヘッドパイプ3の後方かつシート9の前方かつメインフレーム4の上方に、凹部12が形成されている。この凹部12によって、乗員は車体を跨ぎやすくなっている。
自動二輪車1は、単気筒4ストロークエンジンユニット19を有している。単気筒4ストロークエンジンユニット19は、エンジン本体20と、エアクリーナ32と、吸気管33と、排気管34と、消音器35と、メイン触媒39(単一燃焼室用メイン触媒)と、上流酸素検出部材37(単一燃焼室用上流酸素検出部材)とを備えている。詳細は後述するが、排気管34は、排気管34の少なくとも一部を形成する排気管部(単一燃焼室用排気管部)42を有する。メイン触媒39は、排気管部42内に配置されている。メイン触媒39は、排気管部42を流れる排ガスを浄化する。上流酸素検出部材37は、排気管部42のメイン触媒39より上流に配置されている。上流酸素検出部材37は、排気管部42を流れる排ガス中の酸素濃度を検出する。
エンジン本体20は、単気筒の4ストロークエンジンである。図2および図3に示すように、エンジン本体20は、クランクケース部21と、シリンダ部22とを備えている。シリンダ部22は、クランクケース部21から前方に延びている。
クランクケース部21は、クランクケース本体23と、クランクケース本体23に収容されたクランク軸27および変速機構等を有する。以下、クランク軸27の中心線Cr1を、クランク軸線Cr1と称する。クランク軸線Cr1は、左右方向に延びている。クランクケース本体23内には潤滑用のオイルが貯蔵されている。かかるオイルはオイルポンプ(図示せず)によって搬送され、エンジン本体20内を循環している。
シリンダ部22は、シリンダボディ24と、シリンダヘッド25と、ヘッドカバー26と、これらの内部に収容された部品とを有する。図2に示すように、シリンダボディ24は、クランクケース本体23の前部に接続されている。シリンダヘッド25は、シリンダボディ24の前部に接続されている。ヘッドカバー26は、シリンダヘッド25の前部に接続されている。
図5に示すように、シリンダボディ24には、シリンダ孔24aが形成されている。シリンダ孔24a内には、ピストン28が往復移動可能に収容されている。ピストン28はコンロッドを介してクランク軸27に連結されている。以下、シリンダ孔24aの中心線Cy1を、シリンダ軸線Cy1と称する。図2に示すように、エンジン本体20は、シリンダ軸線Cy1が、前後方向(水平方向)に延びるように配置されている。より詳細には、シリンダ軸線Cy1のクランクケース部21からシリンダ部22に向かう方向は、前上向きである。シリンダ軸線Cy1の水平方向に対する傾斜角度は、0度以上45度以下である。
図5に示すように、シリンダ部22の内部には、1つの燃焼室29が形成されている。燃焼室29は、シリンダボディ24のシリンダ孔24aの内面と、シリンダヘッド25と、ピストン28とによって形成されている。つまり、燃焼室29の一部は、シリンダ孔24aの内面によって区画されている。燃焼室29には、点火プラグ(図示せず)の先端部が配置されている。点火プラグは、燃焼室29内で燃料と空気との混合ガスに点火する。図2に示すように、燃焼室29は、クランク軸線Cr1よりも前方に位置する。これは、以下のように言い換えられる。クランク軸線Cr1を通り、上下方向と平行な方向に延びる直線をL1とする。左右方向から見て、燃焼室29は直線L1の前方に配置されている。
図5に示すように、シリンダヘッド25には、シリンダ吸気通路部30と、シリンダ排気通路部31(単一燃焼室用シリンダ排気通路部)が形成されている。本明細書において、「通路部」とは、ガスなどが通過する空間(経路)を形成する構造物のことである。シリンダヘッド25において、燃焼室29を形成する壁部には、吸気ポート30aおよび排気ポート31aが形成されている。シリンダ吸気通路部30は、吸気ポート30aからシリンダヘッド25の外面(上面)に形成された吸入口まで延びている。シリンダ排気通路部31は、排気ポート31aからシリンダヘッド25の外面(下面)に形成された排出口まで延びている。燃焼室29に供給される空気は、シリンダ吸気通路部30内を通過する。燃焼室29から排出される排ガスは、シリンダ排気通路部31を通過する。
シリンダ吸気通路部30には吸気弁V1が配置されている。シリンダ排気通路部31には排気弁V2が配置されている。吸気弁V1および排気弁V2は、クランク軸27と連動する動弁機構(図示せず)によって作動する。吸気ポート30aは、吸気弁V1の運動により開閉される。排気ポート31aは、排気弁V2の運動により開閉される。シリンダ吸気通路部30の端部(吸入口)には吸気管33が接続されている。シリンダ排気通路部31の端部(排出口)には排気管34が接続されている。シリンダ排気通路部31の経路長をa1とする。
シリンダ吸気通路部30または吸気管33には、インジェクタ48(図4を参照)が配置されている。インジェクタ48は、燃焼室29に燃料を供給するためのものである。より具体的には、インジェクタ48は、シリンダ吸気通路部30または吸気管33内で燃料を噴射する。なお、インジェクタ48は、燃焼室29内に燃料を噴射するように配置されていてもよい。また、吸気管33内には、スロットルバルブ(図示せず)が配置されている。
図2に示すように、左右方向から見て、吸気管33は、シリンダヘッド25の上面から上方に延びている。吸気管33は、エアクリーナ32に接続されている。エアクリーナ32は、エンジン本体20に供給される空気を浄化する。エアクリーナ32を通過することによって浄化された空気が、吸気管33を通じてエンジン本体20に供給される。
エンジン本体20は、シリンダ排気通路部31の下流端31b(図5参照)が、後述する消音器35の上流端35a(図5参照)と水平方向に離れた位置になるように、車体フレーム2に支持されている。エンジン本体20の上部は、メインフレーム4に設けられたブラケット4aに対して、ボルト4bによって取り付けられている。また、エンジン本体20の後部も、車体フレーム2に設けられた他のブラケットに取り付けられている。
排気系の構成の詳細は後述する。
次に、単気筒4ストロークエンジンユニット19の制御について説明する。図4は、実施形態1の自動二輪車の制御ブロック図である。
単気筒4ストロークエンジンユニット19は、図4に示すように、エンジン回転速度センサ46a、スロットル開度センサ46b(スロットルポジションセンサ)、エンジン温度センサ46c、吸気圧センサ46d、吸気温センサ46eを有する。エンジン回転速度センサ46aは、クランク軸27の回転速度、即ち、エンジン回転速度を検出する。スロットル開度センサ46bは、スロットルバルブ(図示せず)の位置を検出することにより、スロットルバルブの開度(以下、スロットル開度という)を検出する。エンジン温度センサ46cは、エンジン本体の温度を検出する。吸気圧センサ46dは、吸気管33内の圧力(吸気圧)を検出する。吸気温センサ46eは、吸気管33内の空気の温度(吸気温)を検出する。
単気筒4ストロークエンジンユニット19は、エンジン本体20の制御を行う電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)45を備えている。電子制御ユニット45は、本発明の制御装置に相当する。電子制御ユニット45は、エンジン回転速度センサ46a、エンジン温度センサ46c、スロットル開度センサ46b、吸気圧センサ46d、吸気温センサ46e、車速センサ等の各種センサと接続されている。また、電子制御ユニット45は、イグニッションコイル47、インジェクタ48、燃料ポンプ49、表示装置(図示せず)等と接続されている。電子制御ユニット45は、制御部45aと、作動指示部45bとを有する。作動指示部45bは、イグニッション駆動回路45cと、インジェクタ駆動回路45dと、ポンプ駆動回路45eとを備えている。
イグニッション駆動回路45c、インジェクタ駆動回路45d、および、ポンプ駆動回路45eは、制御部45aからの信号を受けて、イグニッションコイル47、インジェクタ48、燃料ポンプ49をそれぞれ駆動する。イグニッションコイル47が駆動されると、点火プラグで火花放電が生じて混合ガスが点火される。燃料ポンプ49は、燃料ホースを介してインジェクタ48に接続されている。燃料ポンプ49が駆動されると、燃料タンク(図示せず)内の燃料がインジェクタ48へ圧送される。
制御部45aは、例えばマイクロコンピュータである。制御部45aは、上流酸素検出部材37の信号、エンジン回転速度センサ46a等の信号に基づいて、イグニッション駆動回路45c、インジェクタ駆動回路45d、および、ポンプ駆動回路45eを制御する。制御部45aは、イグニッション駆動回路45cを制御することで、点火のタイミングを制御する。制御部45aは、インジェクタ駆動回路45dおよびポンプ駆動回路45eを制御することで、燃料噴射量を制御する。
燃焼効率と、メイン触媒39の浄化効率を高めるには、燃焼室29内の混合気の空燃比は、理論空燃比(ストイキオメトリ)であることが好ましい。制御部45aは、必要に応じて、燃料噴射量を増減させる。
以下、制御部45aによる燃料噴射量の制御(燃焼制御)の一例について説明する。
制御部45aは、まず、エンジン回転速度センサ46a、スロットル開度センサ46b、エンジン温度センサ46c、吸気圧センサ46dの信号に基づいて、基本燃料噴射量を算出する。具体的には、スロットル開度およびエンジン回転速度に対して吸入空気量を対応付けたマップと、吸気圧およびエンジン回転速度に対して吸入空気量を対応付けたマップを用いて、吸入空気量を求める。そして、マップから求められた吸入空気量に基づいて、目標空燃比を達成できる基本燃料噴射量を決定する。スロットル開度が小さい場合には、吸気圧およびエンジン回転速度に対して吸入空気量を対応付けたマップを使用する。一方、スロットル開度が大きい場合には、スロットル開度およびエンジン回転速度に対して吸入空気量を対応付けたマップを使用する。
制御部45aは、まず、エンジン回転速度センサ46a、スロットル開度センサ46b、エンジン温度センサ46c、吸気圧センサ46dの信号に基づいて、基本燃料噴射量を算出する。具体的には、スロットル開度およびエンジン回転速度に対して吸入空気量を対応付けたマップと、吸気圧およびエンジン回転速度に対して吸入空気量を対応付けたマップを用いて、吸入空気量を求める。そして、マップから求められた吸入空気量に基づいて、目標空燃比を達成できる基本燃料噴射量を決定する。スロットル開度が小さい場合には、吸気圧およびエンジン回転速度に対して吸入空気量を対応付けたマップを使用する。一方、スロットル開度が大きい場合には、スロットル開度およびエンジン回転速度に対して吸入空気量を対応付けたマップを使用する。
また、制御部45aは、上流酸素検出部材37の信号に基づいて、基本燃料噴射量を補正するためのフィードバック補正値を算出する。具体的には、まず、上流酸素検出部材37の信号に基づいて、混合気がリーンであるかリッチであるかを判定する。なお、リッチとは、理論空燃比に対して燃料が過剰な状態をいう。リーンとは、理論空燃比に対して空気が過剰な状態をいう。制御部45aは、混合気がリーンであると判定すると、次回の燃料噴射量が増えるようにフィードバック補正値を算出する。一方、制御部45aは、混合気がリッチであると判定すると、次回の燃料噴射量が減るようにフィードバック補正値を求める。
また、制御部45aは、エンジン温度、外気温度、外気圧等に基づいて、基本燃料噴射量を補正するための補正値を算出する。さらに、制御部45aは、加速及び減速時の過渡特性に応じた補正値を算出する。
制御部45aは、基本燃料噴射量と、フィードバック補正値などの補正値に基づいて、燃料噴射量を算出する。こうして求められた燃料噴射量に基づいて、燃料ポンプ49およびインジェクタ48が駆動される。このように、電子制御ユニット45は、上流酸素検出部材37の信号を処理する。また、電子制御ユニット45は、上流酸素検出部材37の信号に基づいて、燃焼制御を行う。
[排気系の構成]
以下、実施形態1の自動二輪車1の排気系について説明する。本明細書の排気系の説明において、上流とは、排ガスの流れ方向の上流のことである。また、下流とは、排ガスの流れ方向の下流のことである。また、本明細書の排気系の説明において、経路方向とは、排ガスの流れる方向のことである。
以下、実施形態1の自動二輪車1の排気系について説明する。本明細書の排気系の説明において、上流とは、排ガスの流れ方向の上流のことである。また、下流とは、排ガスの流れ方向の下流のことである。また、本明細書の排気系の説明において、経路方向とは、排ガスの流れる方向のことである。
上述したように、単気筒4ストロークエンジンユニット19は、エンジン本体20と、排気管34と、消音器35と、メイン触媒39と、上流酸素検出部材37とを備えている。排気管34は、排気管34の少なくとも一部を形成する排気管部42を有する。排気管部42は、排気管34のうち外部に露出している部分である。ここでの外部に露出するとは、シリンダ排気通路部31内または消音器35内にないという意味である。また、単気筒4ストロークエンジンユニットは、排気装置36を備える。排気装置36は、排気管34と、消音器35と、メイン触媒39とを含む。消音器35は、大気に面する放出口35eを有する。燃焼室29から放出口35eに至る経路を、排気経路41(図5を参照)とする。排気経路41は、シリンダ排気通路部31と排気管34と消音器35とによって形成される。排気経路41は、排ガスが通過する空間である。
図5に示すように、排気管34の上流端は、シリンダ排気通路部31の下流端31bに接続される。即ち、排気管部42の上流端は、シリンダ排気通路部31の下流端31bに接続される。ここで、シリンダ排気通路部31の下流端31bは、シリンダ排気通路部31の排出口に相当する。尚、排気管34の上流端は、シリンダ排気通路部31の中に挿入されて配置されても良い。排気管34の上流端には、排ガスが流入する。排気管部42の下流端は、消音器35の上流端35aに接続される。排気管部42の途中には、触媒ユニット38が設けられている。排気管部42の触媒ユニット38より上流の部分を、上流排気管部34aとする。排気管部42の触媒ユニット38より下流の部分を下流排気管部34bとする。なお、図5では、簡略化のために排気管34(排気管部42)を一直線状に描いているが、排気管34(排気管部42)は一直線状ではない。
図3に示すように、排気管34は、自動二輪車1の右部に設けられている。図2に示すように、排気管34の一部は、クランク軸線Cr1の下方に位置する。排気管34は、2つの屈曲部を有する。2つの屈曲部のうち上流の屈曲部を、単に、上流の屈曲部という。2つの屈曲部のうち下流の屈曲部を、単に、下流の屈曲部という。上流の屈曲部は、左右方向から見て、排ガスの流れ方向を、上下方向に延びる方向から前後方向に延びる方向に変化させる。より具体的には、屈曲部は、左右方向から見て、排ガスの流れ方向を、下向きから後上向きに変化させる。下流の屈曲部は、左右方向から見て、排ガスの流れ方向を、後上向きから後向きに変化させる。下流の屈曲部より若干下流の部分が、クランク軸線Cr1の下方に位置する。
メイン触媒39の下流端は、消音器35の上流端35aよりも上流に配置されている。言い換えると、メイン触媒39は、消音器35の内部に配置されていない。また、メイン触媒39の上流端は、シリンダ排気通路部31の下流端(排出口)31bよりも下流に配置されている。言い換えると、メイン触媒39は、シリンダ排気通路部31内に配置されていない。メイン触媒39の詳細については後述する。
消音器35には、排気管34の下流端から排出された排ガスが流入する。消音器35の上流端35aは、排気管部42の下流端に接続されている。消音器35は、排ガスの脈動波を抑制するように構成されている。それにより、消音器35は、排ガスによって生じる音(排気音)の音量を低減できる。消音器35内には、複数の膨張室と、膨張室同士を連通する複数のパイプが設けられている。排気管34の下流端は、消音器35の膨張室内に配置されている。尚、排気管34の下流端は、消音器35の上流端35aに接続されても良い。消音器35の下流端には、大気に面する放出口35eが設けられている。消音器35を通過した排ガスは、放出口35eから大気へ放出される。図5に示すように、排気管34の下流端から放出口35eに至る排気経路の経路長をe1とする。なお、消音器35内の膨張室の経路長は、膨張室の流入口の真ん中から膨張室の流出口の真ん中を最短で結んだ経路の長さである。消音器35を通過した排ガスは、放出口35eから大気へ放出される。図2に示すように、放出口35eは、クランク軸線Cr1よりも後方に位置する。図2に示すように、放出口35eは、クランク軸線Cr1よりも後方に位置する。
消音器35の上流端35aは、シリンダ排気通路部31の下流端31bと水平方向(車両前後方向または車両左右方向)に離れた位置に配置される。消音器35は、車体フレーム2に支持される。具体的には、消音器35の上部の前後方向略中央部には、接続部材2aが接続される。消音器35は、接続部材2aを介して車体フレーム2に支持されている。なお、消音器35は、エンジン本体20に支持されていてもよい。
図5に示すように、排気管部42は、シリンダ排気通路部31の下流端31bからメイン触媒39の上流端までの少なくとも一部が、多重管34cで構成されている。多重管とは、内管を覆う1つ以上の外管を含む構成である。尚、外管が複数の場合、複数の外管は、厚み方向に重なって配置される。図5では、多重管34cは二重管である。より詳細には、図6に示すように、多重管34cは、内管34dと、内管を覆う1つの外管34eとを含む。図6では、多重管34cは、内管34dと外管34eが、両端部のみ互いに接触するように構成される。
図5に示すように、多重管34cの上流端から下流端までの経路長を経路長h1とする。また、シリンダ排気通路部31の下流端31bからメイン触媒39の上流端までの経路長を経路長b1とする。多重管34cは、経路長h1が経路長b1の半分以上となるように構成される。
メイン触媒39は、排気管部42内に配置されている。触媒ユニット38は、筒状のケーシング40と、メイン触媒39とを有する。ケーシング40の上流端は、上流排気管部34aに接続される。ケーシング40の下流端は、下流排気管部34bに接続されている。ケーシング40は、排気管部42の一部を構成する。メイン触媒39は、ケーシング40の内部に固定されている。排ガスは、メイン触媒39を通過することで浄化される。メイン触媒39には、燃焼室29の排気ポート31aから排出された全ての排ガスが通過する。メイン触媒39は、排気経路41において、燃焼室29から排出された排ガスを最も浄化する。
メイン触媒39は、いわゆる三元触媒である。三元触媒とは、排ガスに含まれる炭化水素、一酸化炭素、および窒素酸化物の3物質を酸化または還元することで除去する。三元触媒は、酸化還元触媒の1種である。メイン触媒39は、基材と、この基材の表面に付着された触媒物質とを有する。触媒物質は、担体と貴金属を有する。担体は、貴金属と基材の間に設けられる。担体は貴金属を担持する。この貴金属が、排ガスを浄化する。貴金属としては、例えば、炭化水素、一酸化炭素、および窒素酸化物をそれぞれ除去する、プラチナ、パラジウム、ロジウムなどが挙げられる。
メイン触媒39は、多孔構造を有している。多孔構造とは、排気経路41の経路方向に垂直な断面に多孔が形成されている構造を言う。多孔構造の一例は、ハニカム構造である。メイン触媒39には、上流排気管部34aの経路幅より十分に細い複数の孔が形成されている。
メイン触媒39は、メタル基材触媒であっても、セラミック基材触媒であってもよい。メタル基材触媒とは、基材が金属製の触媒である。セラミック基材触媒とは、基材がセラミック製の触媒である。メタル基材触媒の基材は、例えば、金属製の波板と金属製の平板を交互に重ねて巻回することで形成される。セラミック基材触媒の基材は、例えば、ハニカム構造体である。
図5に示すように、メイン触媒39の経路方向の長さをc1とする。メイン触媒39の経路方向に垂直な方向の最大幅をw1とする。メイン触媒39の長さc1は、メイン触媒39の最大幅w1より長い。メイン触媒39の経路方向に直交する断面形状は、例えば円形状である。断面形状は、上下方向長さよりも左右方向長さが長い形状であってもよい。
図5に示すように、ケーシング40は、触媒配置通路部40bと、上流通路部40aと、下流通路部40cとを有する。触媒配置通路部40bには、メイン触媒39が配置される。経路方向において、触媒配置通路部40bの上流端および下流端は、メイン触媒39の上流端および下流端とそれぞれ同じ位置である。触媒配置通路部40bの経路方向に直交する断面の面積は、経路方向においてほぼ一定である。上流通路部40aは、触媒配置通路部40bの上流端に接続されている。下流通路部40cは、触媒配置通路部40bの上流端に接続されている。
上流通路部40aは、少なくとも一部が、テーパー状に形成されている。このテーパー部は、下流に向かって内径が大きくなっている。下流通路部40cは、少なくとも一部が、テーパー状に形成されている。このテーパー部は、下流に向かって内径が小さくなっている。触媒配置通路部40bの経路方向に直交する断面の面積をS1とする。多重管34cの内管34dの経路方向に直交する断面の面積は、面積S1よりも小さい。下流通路部40cの少なくとも一部の経路方向に直交する断面の面積は面積S1よりも小さい。ここでの下流通路部40cの少なくとも一部には、下流通路部40cの下流端が含まれる。
図2および図3に示すように、メイン触媒39は、クランク軸線Cr1よりも前方に配置されている。つまり、左右方向から見て、メイン触媒39は、直線L1の前方に配置されている。上述したように、直線L1は、クランク軸線Cr1を通り、上下方向と平行な方向に延びる直線である。また、左右方向から見て、メイン触媒39は、シリンダ軸線Cy1の前方(下方)に位置する。
図2に示すように、シリンダ軸線Cy1に直交し且つクランク軸線Cr1に直交する直線をL2とする。左右方向から見て、メイン触媒39は、直線L2の前方に位置する。
図5に示すように、排気管34の上流端からメイン触媒39の上流端までの経路長をb1とする。経路長b1は、上流排気管部34aと触媒ユニット38の上流通路部40aからなる通路部の経路長である。言い換えると、経路長b1は、シリンダ排気通路部31の下流端31bからメイン触媒39の上流端までの経路長である。燃焼室29からメイン触媒39の上流端までの経路長は、a1+b1である。メイン触媒39の下流端から放出口35eまでの経路長は、d1+e1である。
メイン触媒39は、経路長a1+b1が、経路長d1+e1よりも短くなる位置に配置される。また、メイン触媒39は、経路長a1+b1が、経路長d1よりも短くなる位置に配置される。さらに、メイン触媒39は、経路長b1が、経路長d1よりも短くなる位置に配置される。
上流酸素検出部材37は、排気管34に配置されている。上流酸素検出部材37は、メイン触媒39よりも上流に配置される。上流酸素検出部材37は、排ガスに含まれる酸素濃度を検出するセンサである。上流酸素検出部材37は、酸素濃度が所定値より高いか低いかを検出する酸素センサであってもよい。また、上流酸素検出部材37は、酸素濃度を複数段階またはリニアに表わす検出信号を出力するセンサ(例えばA/Fセンサ: Air Fuel ratio sensor)であってもよい。上流酸素検出部材37は、一端部(検出部)が排気管34内に配置され、他端部が排気管34の外に配置される。上流酸素検出部材37の検出部は、高温に加熱されて活性化状態となったときに、酸素濃度を検出できる。上流酸素検出部材37の検出結果は、電子制御ユニット45に出力される。
以上、実施形態1の自動二輪車1の構成について説明した。実施形態1の自動二輪車1は以下の特徴を有する。
排気管部42の上流端は、シリンダ排気通路部31の下流端31bに接続される。また、消音器35の上流端は、排気管部42の下流端に接続される。そして、消音器35は、その下流端に大気に面する放出口35eが形成される。このように構成された単気筒4ストロークエンジンユニット19は、1つの燃焼室29から放出口35eに至る排気経路41を有する。排気経路41は、シリンダ排気通路部31と排気管部42と消音器35とによって形成される。
排気管部42の上流端は、シリンダ排気通路部31の下流端31bに接続される。また、消音器35の上流端は、排気管部42の下流端に接続される。そして、消音器35は、その下流端に大気に面する放出口35eが形成される。このように構成された単気筒4ストロークエンジンユニット19は、1つの燃焼室29から放出口35eに至る排気経路41を有する。排気経路41は、シリンダ排気通路部31と排気管部42と消音器35とによって形成される。
メイン触媒39は、排気経路41において、燃焼室29から排出された排ガスを最も浄化する。メイン触媒39は、排気管部42内に配置される。メイン触媒39は、その下流端が消音器35の上流端35aよりも上流に配置され、且つ、その上流端がシリンダ排気通路部31の下流端31bよりも排ガスの流れ方向の下流に配置される。したがって、メイン触媒39は、消音器35内に配置されていない。よって、メイン触媒39の大きさは、消音器35の大きさによる制限を受けない。このため、メイン触媒39を大型化して、メイン触媒39による排ガスの浄化性能の向上を図ることができる。
エンジン本体20は、シリンダ排気通路部31の下流端31bが消音器35の上流端35aと水平方向に離れた位置になるように車体フレーム2に支持される。また、消音器35は、その上流端35aがシリンダ排気通路部31の下流端31bと水平方向に離れた位置になるように、車体フレーム2またはエンジン本体20に支持される。そして、排気管部42は、シリンダ排気通路部31の下流端31bと消音器35の上流端35aとに接続される。
一方、排気管部42は、メイン触媒39の上流端より排ガスの流れ方向の上流から、シリンダ排気通路部31の下流端31bまでの少なくとも一部が、多重管34cで構成される。多重管34cは、内管34dと内管34dを覆う外管34eとを備える。排気管部42を単管で構成した場合より、排気管部42を多重管構造で構成した場合の方が、排気管部42の剛性を高めることができる。そのため、排気管部42は、メイン触媒39を支持する剛性を確保することができる。その結果、排気装置36の振動に対する耐久性を確保することができる。また、メイン触媒39に流入する排ガスの温度の低下を抑制できる。そのため、メイン触媒39による排ガスの浄化性能が低下することを防止することができる。また、多重管34cの外管の表面の温度を、低く保つことができる。よって、多重管34cと、多重管34c周辺の他の部品とのクリアランスを小さくすることが可能である。また、多重管34cに対する過大な熱プロテクターが不要となる。このため、排気装置36自体を簡素化することができる。よって、メイン触媒39を支持する構造を簡素化しつつ、排気装置36の振動に対する耐久性を確保でき、且つ、メイン触媒39による排ガスの浄化性能を向上できる。
多重管34cの内管34dの排ガスの流れ方向に直交する断面の面積は、面積S1よりも小さい。面積S1は、触媒配置通路部40bの排ガスの流れ方向に直交する断面の面積である。したがって、触媒配置通路部40bの排ガスの流れ方向に直交する断面の面積S1が、多重管34cの内管34dの排ガスの流れ方向に直交する断面の面積より小さい場合又は同じ場合と比較して、浄化性能の向上を図ることができる。
多重管34cの経路長h1は、シリンダ排気通路部31の下流端31bからメイン触媒39の上流端までの経路長h2の半分以上である。従って、メイン触媒39に流入する排ガスの温度の低下をより抑制できる。そのため、メイン触媒39による排ガスの浄化性能をより向上できる。また、多重管34cの外管34eの表面の温度を、確実に、低く保つことができる。よって、多重管34cと、多重管34c周辺の他の部品とのクリアランスをより小さくすることが可能である。また、多重管34cに対する過大な熱プロテクターが不要となる。このため、排気装置36自体をより簡素化することができる。
メイン触媒39は、全部が、クランク軸線Cr1よりも前方に位置している。したがって、メイン触媒39は、燃焼室29により近い位置に配置される。
よって、メイン触媒39に流入する排ガスの温度の低下を抑制できる。そのため、メイン触媒39による排ガスの浄化性能をより向上できる。また、シリンダ排気通路部31の下流端31bからメイン触媒39の上流端までの経路長が短くなる。これにより、メイン触媒39を支持する剛性に、エンジン本体20の支持剛性を利用することができる。更に、多重管34cの経路長が短くなる。多重管34cは経路長が短いほど剛性が高くなる。そのため、メイン触媒39を支持する剛性に、多重管34cの剛性も利用することができる。従って、メイン触媒39を支持する構造を簡素化しても、排気装置36の耐振性が確保できる。
よって、メイン触媒39に流入する排ガスの温度の低下を抑制できる。そのため、メイン触媒39による排ガスの浄化性能をより向上できる。また、シリンダ排気通路部31の下流端31bからメイン触媒39の上流端までの経路長が短くなる。これにより、メイン触媒39を支持する剛性に、エンジン本体20の支持剛性を利用することができる。更に、多重管34cの経路長が短くなる。多重管34cは経路長が短いほど剛性が高くなる。そのため、メイン触媒39を支持する剛性に、多重管34cの剛性も利用することができる。従って、メイン触媒39を支持する構造を簡素化しても、排気装置36の耐振性が確保できる。
左右方向から見て、メイン触媒39は、全部が、直線L2の前方に位置する。なお、直線L2は、シリンダ軸線Cy1に直交し且つクランク軸線Cr1に直交する直線である。したがって、メイン触媒39は燃焼室29に比較的近い位置に配置される。
よって、メイン触媒39に流入する排ガスの温度の低下を抑制できる。そのため、メイン触媒39による排ガスの浄化性能をより向上できる。また、シリンダ排気通路部31の下流端31bからメイン触媒39の上流端までの経路長(b1)が短くなる。これにより、メイン触媒39を支持する剛性に、エンジン本体20の支持剛性を利用することができる。更に、多重管34cの経路長(h1)が短くなる。多重管34cは経路長が短いほど剛性が高くなる。そのため、メイン触媒39を支持する剛性に、多重管34cの剛性も利用することができる。従って、メイン触媒39を支持する構造を簡素化しても、排気装置36の耐振性が確保できる。
よって、メイン触媒39に流入する排ガスの温度の低下を抑制できる。そのため、メイン触媒39による排ガスの浄化性能をより向上できる。また、シリンダ排気通路部31の下流端31bからメイン触媒39の上流端までの経路長(b1)が短くなる。これにより、メイン触媒39を支持する剛性に、エンジン本体20の支持剛性を利用することができる。更に、多重管34cの経路長(h1)が短くなる。多重管34cは経路長が短いほど剛性が高くなる。そのため、メイン触媒39を支持する剛性に、多重管34cの剛性も利用することができる。従って、メイン触媒39を支持する構造を簡素化しても、排気装置36の耐振性が確保できる。
燃焼室29からメイン触媒39の上流端までの経路長(a1+b1)は、メイン触媒39の下流端から放出口35eまでの経路長(d1+e1)よりも短い。したがって、メイン触媒39を、燃焼室29により近い位置に配置することができる。そのため、メイン触媒39に流入する排ガスの温度の低下を抑制できる。そのため、メイン触媒39による排ガスの浄化性能をより向上できる。また、シリンダ排気通路部31の下流端31bからメイン触媒39の上流端までの経路長(b1)が短くなる。これにより、メイン触媒39を支持する剛性に、エンジン本体20の支持剛性を利用することができる。更に、多重管34cの経路長(h1)が短くなる。多重管34cは経路長が短いほど剛性が高くなる。そのため、メイン触媒39を支持する剛性に、多重管34cの剛性も利用することができる。従って、メイン触媒39を支持する構造を簡素化しても、排気装置36の耐振性が確保できる。
燃焼室29からメイン触媒39の上流端までの経路長(a1+b1)は、メイン触媒39の下流端から排気管34の下流端までの経路長(d1)よりも短い。したがって、メイン触媒39は、燃焼室29により近い位置に配置される。そのため、メイン触媒39に流入する排ガスの温度の低下を抑制できる。そのため、メイン触媒39による排ガスの浄化性能をより向上できる。また、シリンダ排気通路部31の下流端31bからメイン触媒39の上流端までの経路長(b1)が短くなる。これにより、メイン触媒39を支持する剛性に、エンジン本体20の支持剛性を利用することができる。更に、多重管34cの経路長(h1)が短くなる。多重管34cは経路長が短いほど剛性が高くなる。そのため、メイン触媒39を支持する剛性に、多重管34cの剛性も利用することができる。従って、メイン触媒39を支持する構造を簡素化しても、排気装置36の耐振性が確保できる。
シリンダ排気通路部31の下流端31bからメイン触媒39の上流端までの経路長(b1)は、メイン触媒39の下流端から排気管34の下流端までの経路長(d1)よりも短い。したがって、メイン触媒39は、燃焼室29により近い位置に配置される。そのため、メイン触媒39に流入する排ガスの温度の低下を抑制できる。そのため、メイン触媒39による排ガスの浄化性能をより向上できる。また、メイン触媒39を支持する剛性に、エンジン本体20の支持剛性を利用することができる。更に、多重管34cの経路長(h1)が短くなる。多重管34cは経路長が短いほど剛性が高くなる。そのため、メイン触媒39を支持する剛性に、多重管34cの剛性も利用することができる。従って、メイン触媒39を支持する構造を簡素化しても、排気装置36の耐振性が確保できる。
(実施形態1の変形例1)
図7は、実施形態1の変形例1の自動二輪車の側面図である。図8は、実施形態1の変形例1のエンジン本体および排気系を示す模式図である。変形例1において、実施形態1と同一の構成要素については、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
図7は、実施形態1の変形例1の自動二輪車の側面図である。図8は、実施形態1の変形例1のエンジン本体および排気系を示す模式図である。変形例1において、実施形態1と同一の構成要素については、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
図7および図8に示すように、上流サブ触媒200(単一燃焼室用上流サブ触媒)とメイン触媒39と上流酸素検出部材37は、排気管34の排気管部42に配置されている。排気管34、排気管部42、メイン触媒39、上流酸素検出部材37の配置位置は実施形態1と同じである。また、多重管34cの配置位置も実施形態1と同じである。即ち、多重管34cは、上流サブ触媒200の配置位置にかかわらず、経路長h1が経路長b1の半分以上となるように構成される。経路長h1は、多重管34cの上流端から下流端までの経路長である。また、経路長b1は、シリンダ排気通路部31の下流端31bからメイン触媒39の上流端までの経路長である。
上流サブ触媒200は、メイン触媒39より上流に設けられている。上流サブ触媒200は、上流排気管部34a(排気管部42)に設けられている。図8において、上流サブ触媒200は、上流排気管部34aに構成された多重管34cに設けられている。
上流サブ触媒200は、排気管部42の内壁に付着された触媒物質だけで構成されていてもよい。即ち、上流サブ触媒200は、多重管34cの内管34dの内壁に付着された触媒物質だけで構成されていてもよい。この場合、上流サブ触媒200の触媒物質が付着される基材は、排気管部42(多重管34cの内管34d)である。また、上流サブ触媒200は、排気管部42(多重管34cの内管34d)の内側に配置される基材を有していてもよい。この場合、上流サブ触媒200は、基材と触媒物質で構成される。上流サブ触媒200の基材は、例えば、板状である。板状の基材の経路方向に直交する断面の形状は、S字状であっても、円形状であっても、C字状であってもよい。上流サブ触媒200が基材を有する場合と有さない場合のいずれにおいても、上流サブ触媒200は多孔構造を有さない。
メイン触媒39は、排気経路41において、燃焼室29から排出された排ガスを最も浄化する。つまり、メイン触媒39は、排気経路41において、燃焼室29から排出された排ガスを上流サブ触媒200よりも浄化する。言い換えると、上流サブ触媒200は、メイン触媒39に比べて、排ガスを浄化する寄与度が低い。
メイン触媒39と上流サブ触媒200のそれぞれの浄化の寄与度は、以下の方法で測定できる。測定方法の設明において、メイン触媒39と上流サブ触媒200のうち、上流に配置される触媒をフロント触媒と称し、下流に配置される触媒をリア触媒と称する。変形例1では、上流サブ触媒200がフロント触媒であって、メイン触媒39がリア触媒である。
変形例1のエンジンユニットを運転して、暖機状態のときに放出口35eから排出された排ガスに含まれる有害物質の濃度を測定する。排ガスの測定方法は、欧州規制に従った測定方法とする。暖機状態では、メイン触媒39と上流サブ触媒200は、高温となって活性化される。そのため、メイン触媒39と上流サブ触媒200は、暖機状態のときに、浄化性能を十分に発揮できる。
次に、試験で用いたエンジンユニットのリア触媒を取り外して、その代わりにリア触媒の基材のみを配置する。この状態のエンジンユニットを、測定用エンジンユニットAとする。そして、同様に、暖機状態のときに放出口35eから排出された排ガスに含まれる有害物質の濃度を測定する。
また、この測定用エンジンユニットAのフロント触媒を取り外して、その代わりにフロント触媒の基材のみを配置する。この状態のエンジンユニットを、測定用エンジンユニットBとする。そして、同様に、暖機状態のときに放出口35eから排出された排ガスに含まれる有害物質の濃度を測定する。なお、上流サブ触媒200(フロント触媒)が排気管部42の内壁に触媒物質を直接付着させた構成の場合、排気管部42が基材に相当する。このような上流サブ触媒200の代わりに、上流サブ触媒200の基材のみを配置するとは、排気管部42の内壁に触媒物質を付着させないことである。
測定用エンジンユニットAは、フロント触媒を有し、リア触媒を有しない。測定用エンジンユニットBは、フロント触媒とリア触媒を有しない。そのため、測定用エンジンユニットAの測定結果と、測定用エンジンユニットBの測定結果の差から、フロント触媒(上流サブ触媒200)の浄化の寄与度が算出される。また、測定用エンジンユニットAの測定結果と、変形例1のエンジンユニットの測定結果の差から、リア触媒(メイン触媒39)の浄化の寄与度が算出される。
上流サブ触媒200の浄化能力は、メイン触媒39の浄化能力より小さくても大きくてもよい。なお、上流サブ触媒200の浄化能力が、メイン触媒39の浄化能力より小さいとは、上流サブ触媒200だけを設けた場合の排ガスの浄化率が、メイン触媒39だけを設けた場合の排ガスの浄化率より小さいことをいう。
図7に示すように、メイン触媒39は、クランク軸線Cr1よりも前方に配置されている。また、左右方向から見て、メイン触媒39は、直線L2の前方に位置する。なお、直線L2の定義は実施形態1と同じである。つまり、直線L2は、シリンダ軸線Cy1に直交し且つクランク軸線Cr1に直交する直線である。
変形例1では、メイン触媒39の上流に上流サブ触媒200が設けられる。上流サブ触媒200は、排ガスを浄化する。そのため、排ガスは、メイン触媒39に加えて、上流サブ触媒200で浄化される。したがって、触媒による排ガスの浄化性能をより向上させることができる。
(実施形態1の変形例2)
図9は、実施形態1の変形例2の自動二輪車の側面図である。図10は、実施形態1の変形例2の自動二輪車の底面図である。図11は、実施形態1の変形例2のエンジン本体および排気系を示す模式図である。変形例2において、実施形態1と同一の構成要素については、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
図9は、実施形態1の変形例2の自動二輪車の側面図である。図10は、実施形態1の変形例2の自動二輪車の底面図である。図11は、実施形態1の変形例2のエンジン本体および排気系を示す模式図である。変形例2において、実施形態1と同一の構成要素については、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
図9及び図10に示すように、メイン触媒39は、排気管部342内に配置されている。排気管部342は、排気管334の一部である。なお、図10では、簡略化のために排気管334(排気管部342)を一直線状に描いているが、排気管334(排気管部342)は一直線状ではない。排気管部342の上流端と下流端とは、実施形態1の排気管部42と同様に、シリンダ排気通路部31(図10を参照)の下流端と消音器35の上流端に接続されている。また、排気装置336は、実施形態1の排気装置36と同様に、排気管334と、メイン触媒39と、消音器34とを含む。排気管部342の途中には、触媒ユニット38が設けられている。ケーシング40は、排気管部342の一部を構成する。ケーシング40の下流端は、消音器35の上流端に接続されている。図10に示すように、排気管部342の触媒ユニット38より上流の部分を、上流排気管部334aとする。
図9および図10に示すように、メイン触媒39の下流端は、消音器35の上流端35aよりも上流に配置されている。言い換えると、メイン触媒39は、消音器35の内部に配置されていない。また、メイン触媒39の上流端は、シリンダ排気通路部31の下流端31bよりも下流に配置されている。言い換えると、メイン触媒39は、シリンダ排気通路部31内に配置されていない。
図9及び図10に示すように、メイン触媒39は、クランク軸線Cr1よりも後方に配置されている。つまり、左右方向から見て、メイン触媒39は、直線L1の後方に配置されている。上述したように、直線L1は、クランク軸線Cr1を通り、上下方向と平行な方向に延びる直線である。また、左右方向から見て、メイン触媒39は、シリンダ軸線Cy1の前方(下方)に位置する。
図9に示すように、シリンダ軸線Cy1に直交し且つクランク軸線Cr1に直交する直線をL2とする。左右方向から見て、メイン触媒39は、直線L2の後方に位置する。
図11に示すように、排気管334の上流端からメイン触媒39の上流端までの経路長をb11とする。経路長b11は、上流排気管部334aと触媒ユニット38の上流通路部40aからなる通路部の経路長である。言い換えると、経路長b1は、シリンダ排気通路部31の下流端31bからメイン触媒39の上流端までの経路長である。また、メイン触媒39の下流端から排気管334の下流端までの経路長をd11とする。燃焼室29からメイン触媒39の上流端までの経路長は、a1+b11である。メイン触媒39の下流端から放出口35eまでの経路長は、d11+e1である。
変形例2のメイン触媒39は、実施形態1と同じく、経路長a11+b1が、経路長d11+e1よりも短くなる位置に配置される。また、変形例2のメイン触媒39は、実施形態1と異なり、経路長a11+b1が、経路長d11よりも長くなる位置に配置される。さらに、変形例2のメイン触媒39は、実施形態1と異なり、経路長b11が、経路長d11よりも長くなる位置に配置される。
図11に示すように、排気管部342は、実施形態1の排気管部42と同様に、シリンダ排気通路部31の下流端31bからメイン触媒39の上流端までの少なくとも一部が、多重管334cで構成されている。多重管334cは二重管である。図11に示すように、多重管334cは、実施形態1と同様に、内管334dと、内管を覆う外管334eとを含む。多重管334cの構成は、実施形態1の多重管34cと同様であり、その説明を省略する。
多重管334cの上流端から下流端までの経路長をh11とする。また、シリンダ排気通路部31の下流端31bからメイン触媒39の上流端までの経路長は、b11である。多重管334cは、経路長h11が経路長b11の半分以上となるように構成される。
変形例2では、メイン触媒39は、その下流端が、クランク軸線Cr1よりも後方に配置されている。そのため、消音器35の上流端35aからメイン触媒39の下流端までの経路長(d11)が短くなる。したがって、メイン触媒39が消音器35に比較的近い位置に配置される。これにより、メイン触媒39を支持する剛性に、消音器35を支持する支持構造の剛性を利用することができる。よって、メイン触媒39を支持する構造を簡素化しても、排気装置336の耐振性が確保できる。また、メイン触媒39を支持する剛性が高まるため、多重管334cのメイン触媒39を支持する剛性を下げることができる。したがって、多重管334cの内管334dをより薄くすることができる。即ち、多重管334cの熱容量を小さくすることができる。そのため、メイン触媒39に流入する排ガスの温度低下を、抑制することができる。これにより、メイン触媒39による排ガスの浄化性能を向上することができる。
(実施形態2)
図12は、本発明の実施形態2の自動二輪車の側面図である。図13は、実施形態2の自動二輪車の底面図である。図14は、実施形態2の自動二輪車の車体カバー等を外した状態の側面図である。図15は、実施形態2の自動二輪車の車体カバー等を外した状態の底面図である。図16は、実施形態2の自動二輪車のエンジンと排気系を示す模式図である。
図12は、本発明の実施形態2の自動二輪車の側面図である。図13は、実施形態2の自動二輪車の底面図である。図14は、実施形態2の自動二輪車の車体カバー等を外した状態の側面図である。図15は、実施形態2の自動二輪車の車体カバー等を外した状態の底面図である。図16は、実施形態2の自動二輪車のエンジンと排気系を示す模式図である。
実施形態2のビークルは、いわゆるストリート型の自動二輪車50である。図14に示すように、自動二輪車50は、車体フレーム53を備えている。車体フレーム53は、ヘッドパイプ53aと、上メインフレーム53bと、下メインフレーム53cと、シートフレーム53dとを有する。上メインフレーム53bは、ヘッドパイプ53aから後下向きに延びた後、下方に湾曲して下向きに延びている。下メインフレーム53cは、上メインフレーム53bの下方に位置する。下メインフレーム53cは、ヘッドパイプ53aから後下向きに延びている。シートフレーム53dは、上メインフレーム53bの中途部から後方に延びている。
ヘッドパイプ53aにはステアリングシャフトが回転自在に挿入されている。ステアリングシャフトの上部にはハンドル55が設けられている。ハンドル55の近傍には、表示装置(図示せず)が配置されている。表示装置には、車速、エンジン回転速度、各種の警告などが表示される。
ステアリングシャフトの上下両端部は、ブラケットを介して、左右一対のフロントフォーク56に連結されている。フロントフォーク56の下端部には、前輪57が回転自在に支持されている。
車体フレーム53の後部には、左右一対のリアアーム58の前端部が揺動自在に支持されている。リアアーム58の後端部には後輪59が回転自在に支持されている。
上メインフレーム53bには、燃料タンク51(図12を参照)が支持されている。また、シートフレーム53dには、シート52(図12を参照)が支持されている。車体フレーム53には、エンジン本体61が支持されている。車体フレーム53には、エアクリーナ73(図14を参照)が支持されている。図14に示すように、左右方向から見て、エンジン本体61の上部は、上メインフレーム53bと下メインフレーム53cの間に配置されている。エアクリーナ73は、エンジン本体61の後方に配置されている。
図12に示すように、自動二輪車50は、車体フレーム53等を覆う車体カバー54を有する。車体カバー54は、エンジン本体61の上部とエアクリーナ73を覆っている。
自動二輪車50は、単気筒4ストロークエンジンユニット60を有している。単気筒4ストロークエンジンユニット60は、エンジン本体61と、エアクリーナ73(図14を参照)と、吸気管74と、排気管75と、消音器76と、メイン触媒180(単一燃焼室用メイン触媒)と、上流酸素検出部材78(単一燃焼室用上流酸素検出部材)を備えている。また、単気筒4ストロークエンジンユニット60は、実施形態1の電子制御ユニット45と同様の電子制御ユニットを有する。電子制御ユニットは、エンジン本体61を制御する。
エンジン本体61は、単気筒の4ストロークエンジンである。図14に示すように、エンジン本体61は、クランクケース部62と、シリンダ部63とを備えている。シリンダ部63は、クランクケース部62から前上向きに延びている。
クランクケース部62は、クランクケース本体64と、クランクケース本体64に収容されたクランク軸68および変速機構等を有する。クランク軸68の中心線(クランク軸線)Cr2は、左右方向に延びている。クランクケース本体64内には潤滑用のオイルが貯蔵されている。かかるオイルはオイルポンプ(図示せず)によって搬送され、エンジン本体61内を循環している。
シリンダ部63は、シリンダボディ65と、シリンダヘッド66と、ヘッドカバー67と、これらの内部に収容された部品とを有する。図14に示すように、シリンダボディ65は、クランクケース本体64の上部に接続されている。シリンダヘッド66は、シリンダボディ65の上部に接続されている。ヘッドカバー67は、シリンダヘッド66の上部に接続されている。
図16に示すように、シリンダボディ65には、シリンダ孔65aが形成されている。シリンダ孔65a内には、ピストン69が往復移動可能に収容されている。ピストン69はコンロッドを介してクランク軸68に連結されている。以下、シリンダ孔65aの中心線Cy2を、シリンダ軸線Cy2と称する。図14に示すように、エンジン本体61は、シリンダ軸線Cy2が、上下方向に延びるように配置されている。より詳細には、シリンダ軸線Cy2のクランクケース部62からシリンダ部63に向かう方向は、前上向きである。シリンダ軸線Cy2の水平方向に対する傾斜角度は、45度以上90度以下である。
図16に示すように、シリンダ部63の内部には、1つの燃焼室70が形成されている。燃焼室70は、シリンダボディ65のシリンダ孔65aの内面と、シリンダヘッド66と、ピストン69とによって形成されている。図14に示すように、燃焼室70は、クランク軸線Cr2よりも前方に位置する。これは、以下のように言い換えられる。クランク軸線Cr2を通り、上下方向と平行な方向に延びる直線をL3とする。左右方向から見て、燃焼室70は直線L3の前方に配置されている。
図16に示すように、シリンダヘッド66には、シリンダ吸気通路部71と、シリンダ排気通路部72(単一燃焼室用シリンダ排気通路部)が形成されている。シリンダヘッド66において、燃焼室70を形成する壁部には、吸気ポート71aおよび排気ポート72aが形成されている。シリンダ吸気通路部71は、吸気ポート71aからシリンダヘッド66の外面(後面)に形成された吸入口まで延びている。シリンダ排気通路部72は、排気ポート72aからシリンダヘッド66の外面(前面)に形成された排出口まで延びている。燃焼室70に供給される空気は、シリンダ吸気通路部71内を通過する。燃焼室70から排出される排ガスは、シリンダ排気通路部72を通過する。
シリンダ吸気通路部71には吸気弁V3が配置されている。シリンダ排気通路部72には排気弁V4が配置されている。吸気ポート71aは、吸気弁V3の運動により開閉される。排気ポート72aは、排気弁V4の運動により開閉される。シリンダ吸気通路部71の端部(吸入口)には吸気管74が接続されている。シリンダ排気通路部72の端部(排出口)には排気管75が接続されている。シリンダ排気通路部72の端部(排出口)には排気管75が接続されている。シリンダ排気通路部72の経路長をa2とする。
単気筒4ストロークエンジンユニット60は、実施形態1のエンジン本体20と同様に、点火プラグ、動弁機構、インジェクタ、スロットルバルブを備えている。また、単気筒4ストロークエンジンユニット60は、実施形態1と同様に、エンジン回転速度センサ、スロットル開度センサ等の各種センサを備えている。
エンジン本体61は、シリンダ排気通路部72の下流端72b(図16参照)が、消音器76の上流端76aと水平方向に離れた位置になるように、車体フレーム53に支持されている。エンジン本体61の前部は、ブラケットを介して下メインフレーム53cに支持されている。また、エンジン本体61の後上部は、上メインフレーム53bから下方に延びるフレーム部に支持されている。
上述したように、単気筒4ストロークエンジンユニット60は、エンジン本体61と、排気管75と、消音器76と、メイン触媒180と、上流酸素検出部材78とを備えている。排気管75は、排気管75の少なくとも一部を形成する排気管部43を有する。排気管部43は、排気管75のうち外部に露出している部分である。また、単気筒4ストロークエンジンユニット60は、排気装置77を備える。排気装置77は、排気管75と、消音器76と、メイン触媒180とによって、構成される。消音器76は、大気に面する放出口76eを有する。燃焼室70から放出口76eに至る経路を、排気経路182(図16を参照)とする。排気経路182は、シリンダ排気通路部72と排気管部43と消音器76とによって形成される。排気経路182は、排ガスが通過する空間である。
図16に示すように、排気管75の上流端は、シリンダ排気通路部72の下流端72bに接続される。即ち、排気管部43の上流端は、シリンダ排気通路部72の下流端72bに接続される。ここで、シリンダ排気通路部72の下流端72bは、シリンダ排気通路部72の排出口に相当する。尚、排気管75の上流端は、シリンダ排気通路部72の中に挿入されて配置されても良い。排気管75の上流端には、排ガスが流入する。排気管部43の下流端は、消音器76の上流端76aに接続される。排気管部43の途中には、触媒ユニット79が設けられている。排気管部43の触媒ユニット79より上流の部分を、上流排気管部75aとする。排気管部43の触媒ユニット79より下流の部分を下流排気管部75bとする。なお、図16では、簡略化のために排気管75(排気管部43)を一直線状に描いているが、排気管75(排気管部43)は一直線状ではない。
図13および図15に示すように、排気管75の大部分は、自動二輪車50の右部に設けられている。図14に示すように、排気管75の一部は、クランク軸線Cr2の下方に位置する。排気管75は、2つの屈曲部を有する。2つの屈曲部のうち上流の屈曲部を、単に、上流の屈曲部という。2つの屈曲部のうち下流の屈曲部を、単に、下流の屈曲部という。上流の屈曲部は、左右方向から見て、排ガスの流れ方向を、前後方向に延びる方向から上下方向に延びる方向に変化させる。より具体的には、上流の屈曲部は、左右方向から見て、排ガスの流れ方向を、前下向きから後下向きに変化させる。下流の屈曲部は、左右方向から見て、排ガスの流れ方向を、上下方向に延びる方向から前後方向に延びる方向に変化させる。より具体的には、下流の屈曲部は、左右方向から見て、排ガスの流れ方向を、後下向きから後向きに変化させる。下流の屈曲部より下流の部分が、クランク軸線Cr2の下方に位置する。
メイン触媒180の下流端は、消音器76の上流端76aよりも上流に配置されている。言い換えると、メイン触媒180は、消音器76の内部に配置されていない。また、メイン触媒180の上流端は、シリンダ排気通路部72の下流端72bよりも下流に配置されている。言い換えると、メイン触媒180の上流端は、シリンダ排気通路部72内に配置されていない。
消音器76には、排気管75の下流端から排出された排ガスが流入する。消音器76の上流端76aは、排気管部43の下流端に接続されている。消音器76は、排ガスの脈動波を抑制するように構成されている。それにより、消音器76は、排ガスによって生じる音(排気音)の音量を低減できる。消音器76内には、複数の膨張室と、膨張室同士を連通する複数のパイプが設けられている。排気管75の下流端は、消音器76の膨張室内に配置されている。尚、排気管75の下流端は、消音器76の上流端76aに接続されても良い。消音器76の下流端には、大気に面する放出口76eが設けられている。図12に示すように、排気管75の下流端から放出口76eに至る排気経路の経路長をe2とする。消音器76を通過した排ガスは、放出口76eから大気へ放出される。図14に示すように、放出口76eは、クランク軸線Cr2よりも後方に位置する。
消音器76は、その上流端76aが、シリンダ排気通路部72の下流端72bと水平方向(車両前後方向または車両左右方向)に離れた位置になるように、車体フレーム53に支持される。消音器76の上部の左右方向略中央部には、接続部材53eが接続されている。消音器76は、この接続部材53eを介して車体フレーム53に支持されている。なお、消音器76は、エンジン本体61に支持されていてもよい。
図16に示すように、排気管部43は、シリンダ排気通路部72の下流端72bからメイン触媒180の上流端までの少なくとも一部が、多重管75cで構成されている。図16では、多重管75cは二重管である。多重管75cは、実施形態1と同様に、内管75dと、内管75dを覆う外管75eとを含む。多重管75cの構成は、実施形態1の多重管34cと同様であり、その説明を省略する。
多重管75cの上流端から下流端までの経路長をh2とする。また、シリンダ排気通路部72の下流端72bからメイン触媒39の上流端までの経路長はb2である。多重管75cは、経路長h2が経路長b2の半分以上となるように構成される。
メイン触媒180は、排気管部43内に配置されている。触媒ユニット79は、筒状のケーシング181と、メイン触媒180とを有する。ケーシング181の上流端は、上流排気管部75aに接続されている。ケーシング181の下流端は、下流排気管部75bに接続されている。ケーシング181は、排気管部43の一部を構成する。メイン触媒180は、ケーシング181の内部に固定されている。排ガスは、メイン触媒180を通過することで浄化される。メイン触媒180には、燃焼室70の排気ポート72aから排出された全ての排ガスが通過する。メイン触媒180は、排気経路182において、燃焼室70から排出された排ガスを最も浄化する。
メイン触媒180の材質は、実施形態1のメイン触媒39と同様である。メイン触媒180は、多孔構造を有している。メイン触媒180には、上流排気管部75aの経路幅より十分に細い複数の孔が形成されている。図16に示すように、メイン触媒180の経路方向の長さをc2とする。メイン触媒180の経路方向に垂直な方向の最大幅をw2とする。メイン触媒180の長さc2は、メイン触媒180の最大幅w2より長い。
図16に示すように、ケーシング181は、触媒配置通路部181bと、上流通路部181aと、下流通路部181cとを有する。触媒配置通路部181bには、メイン触媒180が配置される。経路方向において、触媒配置通路部181bの上流端および下流端は、メイン触媒180の上流端および下流端とそれぞれ同じ位置である。触媒配置通路部181bの経路方向に直交する断面の面積はほぼ一定である。上流通路部181aは、触媒配置通路部181bの上流端に接続されている。下流通路部181cは、触媒配置通路部181bの上流端に接続されている。
上流通路部181aは、少なくとも一部が、テーパー状に形成されている。このテーパー部は、下流に向かって内径が大きくなっている。下流通路部181cは、少なくとも一部が、テーパー状に形成されている。このテーパー部は、下流に向かって内径が小さくなっている。触媒配置通路部181bの経路方向に直交する断面の面積をS2とする。多重管75cの内管75dの経路方向に直交する断面の面積は、面積S2よりも小さい。下流通路部181cの少なくとも一部の経路方向に直交する断面の面積は面積S2よりも小さい。ここでの下流通路部181cの少なくとも一部には、下流通路部181cの下流端が含まれる。
図14に示すように、メイン触媒180は、クランク軸線Cr2よりも前方に配置されている。つまり、左右方向から見て、メイン触媒180は、直線L3の前方に配置されている。上述したように、直線L3は、クランク軸線Cr2を通り、上下方向と平行な方向に延びる直線である。また、左右方向から見て、メイン触媒180は、シリンダ軸線Cy2の前方に位置する。
図16に示すように、排気管75の上流端からメイン触媒180の上流端までの経路長をb2とする。経路長b2は、上流排気管部75aと触媒ユニット79の上流通路部181aからなる通路部の経路長である。言い換えると、経路長b2は、シリンダ排気通路部72の下流端72bからメイン触媒180の上流端までの経路長である。また、メイン触媒180の下流端から排気管75の下流端までの経路長をd2とする。燃焼室70からメイン触媒180の上流端までの経路長は、a2+b2である。メイン触媒180の下流端から放出口76eまでの経路長は、d2+e2である。
メイン触媒180は、経路長a2+b2が、経路長d2+e2よりも短くなる位置に配置される。また、メイン触媒180は、経路長a2+b2が、経路長d2よりも短くなる位置に配置される。さらに、メイン触媒180は、経路長b2が、経路長d2よりも短くなる位置に配置される。
図14に示すように、シリンダ軸線Cy2に直交し且つクランク軸線Cr2に直交する直線をL4とする。左右方向から見て、メイン触媒180は、直線L4の前方に位置する。
上流酸素検出部材78は、排気管75に配置されている。上流酸素検出部材78は、メイン触媒180よりも上流に配置される。上流酸素検出部材78は、排ガスに含まれる酸素濃度を検出するセンサである。上流酸素検出部材78の構造は、実施形態1の上流酸素検出部材と同様である。
以上説明したように、実施形態2の自動二輪車50は、メイン触媒180が、排気管部43内に配置される。そして、メイン触媒180の下流端が、消音器76の上流端76aより上流に配置される。また、メイン触媒180の上流端が、シリンダ排気通路部72の下流端72bより下流に配置される。それ以外にも実施形態1の自動二輪車1と同様の配置関係を有する。実施形態1と同様の配置関係については、実施形態1で述べた効果と同様の効果を奏する。
実施形態2において、シリンダ軸線Cy2は、上下方向に延びている。シリンダ軸線Cy2は、クランク軸線Cr2を通る。また、左右方向から見て、メイン触媒180は、シリンダ軸線Cy2の前方に位置する。したがって、メイン触媒180を、燃焼室70により近い位置に配置することができる。よって、燃焼室70から排出された排ガスがメイン触媒180に流入するまでに温度が低下するのを抑制できる。つまり、メイン触媒180に流入する排ガスの温度の低下を抑制できる。そのため、メイン触媒180による排ガスの浄化性能をより向上できる。また、シリンダ排気通路部72の下流端72bからメイン触媒180の上流端までの経路長が短くなる。これにより、メイン触媒180を支持する剛性に、エンジン本体61の支持剛性を利用することができる。更に、多重管75cの経路長が短くなる。多重管75cは経路長が短いほど剛性が高くなる。そのため、メイン触媒180を支持する剛性に、多重管75cの剛性も利用することができる。従って、メイン触媒180を支持する構造を簡素化しても、排気装置77の耐振性が確保できる。
また、実施形態2の自動二輪車50においても、上述した変形例1の排気系の構成を適用することが可能である。この場合、変形例1と同様の作用が得られる。
(実施形態3)
図17は、本発明の実施形態3の自動二輪車の側面図である。図18は、実施形態3の自動二輪車の底面図である。図19は、実施形態3の自動二輪車の車体カバー等を外した状態の側面図である。図20は、実施形態3の自動二輪車の車体カバー等を外した状態の底面図である。図21は、実施形態3の自動二輪車のエンジンと排気系を示す模式図である。
図17は、本発明の実施形態3の自動二輪車の側面図である。図18は、実施形態3の自動二輪車の底面図である。図19は、実施形態3の自動二輪車の車体カバー等を外した状態の側面図である。図20は、実施形態3の自動二輪車の車体カバー等を外した状態の底面図である。図21は、実施形態3の自動二輪車のエンジンと排気系を示す模式図である。
実施形態3のビークルは、いわゆるスクータ型の自動二輪車80である。図19に示すように、自動二輪車80は、車体フレーム81を備えている。車体フレーム81は、ヘッドパイプ81aと、メインフレーム81bと、左右一対のサイドフレーム81cと、左右一対のリアフレーム81dと、左右一対のシートフレーム81eとを備えている。メインフレーム81bは、ヘッドパイプ81aから後下向きに延びている。左右一対のサイドフレーム81cは、メインフレーム81bの下端部から後方へ略水平に延びている。左右一対のリアフレーム81dは、サイドフレーム81cの後端部から後上向き延びている。左右一対のシートフレーム81eは、リアフレーム81dの後端部から後方へ略水平に延びている。
ヘッドパイプ81aには、ステアリングシャフトが回転自在に挿入されている。ステアリングシャフトの上部にはハンドル82が設けられている。ハンドル82の近傍には、表示装置(図示せず)が配置されている。表示装置には、車速、エンジン回転速度、各種の警告などが表示される。
ステアリングシャフトの下部には、左右一対のフロントフォーク83が支持されている。フロントフォーク83の下端部には前輪84が回転自在に支持されている。
左右一対のサイドフレーム81cには足載せ板85(図17を参照)が取り付けられている。この足載せ板85は、後述するシート86に着座した乗員が足を置く場所である。
シートフレーム81eには、シート86(図17を参照)が支持されている。シート86は、車両前後方向において車体フレーム81の中間部から後端部にかけて延びている。
シート86の下方には、空間G1(図19を参照)が形成されている。この空間G1には収納ボックス(図示せず)が配置されている。収納ボックスは、上部が開放された箱型に形成されている。シート86は、収納ボックスの上面の開口を開閉するための蓋としての機能を兼ね備えている。収納ボックスは、左右両シートフレーム81eの間に配置される。収納ボックスは、リアフレーム81dおよびシートフレーム81eに支持される。
図17に示すように、自動二輪車80は、車体フレーム81等を覆う車体カバー87を有する。車体カバー87は、フロントカバー87aと、レッグシールド87bと、メインカバー87cと、アンダーカバー87dを有する。フロントカバー87aは、ヘッドパイプ81aの前方に配置される。レッグシールド87bは、ヘッドパイプ81aの後方に配置される。フロントカバー87aとレッグシールド87bは、ヘッドパイプ81aとメインフレーム81bを覆っている。メインカバー87cは、足載せ板85の後部から上方に立ち上がった形態である。メインカバー87cは、収納ボックスの略全体を覆っている。アンダーカバー87dは、フロントカバー87a、レッグシールド87b、およびメインカバー87cの下方に配置される。アンダーカバー87dは、後述するエンジン本体94の前上部を、前方および左右両方から覆っている。
車体フレーム81には、ユニットスイングタイプの単気筒4ストロークエンジンユニット93が取り付けられている。単気筒4ストロークエンジンユニット93は、エンジン本体94と、動力伝達部95(図18および図20参照)を有する。動力伝達部95は、エンジン本体94の後部に接続されている。動力伝達部95は、エンジン本体94の左方に配置されている。動力伝達部95には変速機が収容されている。動力伝達部95は、後輪88を回転可能に支持している。
エンジン本体94と動力伝達部95は、一体的に、車体フレーム81に対して揺動可能となっている。具体的には、図19および図20に示すように、エンジン本体94の下部の左右両端部には、右リンク部材90Rと左リンク部材90Lが接続されている。右リンク部材90Rと左リンク部材90Lは、エンジン本体94から前方に延びている。右リンク部材90Rと左リンク部材90Lのそれぞれの先端部は、ピボット軸89を介して車体フレーム81に回動可能に接続されている。また、右リンク部材90Rと左リンク部材90Lは、それぞれピボット軸91(図19を参照)を介してエンジン本体94に回動可能に接続されている。なお、図18は、右リンク部材90Rおよびエンジン本体94の後述するシュラウド96などを部分的に除いた表示となっている。
単気筒4ストロークエンジンユニット93は、エンジン本体94と、動力伝達部95と、エアクリーナ(図示せず)と、吸気管110(図21を参照)と、排気管111と、消音器112と、メイン触媒116(単一燃焼室用メイン触媒)と、上流酸素検出部材114(単一燃焼室用上流酸素検出部材)とを備えている。また、単気筒4ストロークエンジンユニット93は、実施形態1の電子制御ユニット45と同様の電子制御ユニットを有する。電子制御ユニットは、エンジン本体94を制御する。
エンジン本体94は、単気筒4ストロークエンジンである。エンジン本体94は、強制空冷式のエンジンである。エンジン本体94は、シュラウド96と、ファン97と、クランクケース部98と、シリンダ部99とを備えている。
シリンダ部99は、クランクケース部98から前方に延びている。シュラウド96は、シリンダ部99の後部を全周にわたって覆っている。詳細には、シュラウド96は、後述するシリンダボディ101全体とシリンダヘッド102全体を全周にわたって覆っている。但し、シリンダヘッド102に接続される排気管111の周囲は覆われていない。シュラウド96は、クランクケース部98の右側部分を覆っている。
ファン97は、シュラウド96とクランクケース部98との間に配置されている。シュラウド96のファン97と対向する部分には、空気を取り入れるための流入口が形成されている。ファン97は、エンジン本体94を冷却するための空気流を発生させる。より具体的には、ファン97の回転により、シュラウド96内に空気が導入される。この空気流がエンジン本体94に当たることでクランクケース部98およびシリンダ部99が冷却される。
クランクケース部98は、クランクケース本体100と、クランクケース本体100に収容されたクランク軸104等を有する。クランク軸104の中心線(クランク軸線)Cr3は、左右方向に延びている。クランク軸104の右端部には、ファン97が一体に回転可能に連結されている。ファン97は、クランク軸104の回転によって駆動される。クランクケース本体100内には潤滑用のオイルが貯蔵されている。かかるオイルはオイルポンプ(図示せず)によって搬送され、エンジン本体94内を循環している。
シリンダ部99は、シリンダボディ101と、シリンダヘッド102と、ヘッドカバー103と、これらの内部に収容された部品とを有する。図18に示すように、シリンダボディ101は、クランクケース本体100の前部に接続されている。シリンダヘッド102は、シリンダボディ101の前部に接続されている。ヘッドカバー103は、シリンダヘッド102の前部に接続されている。
図21に示すように、シリンダボディ101には、シリンダ孔101aが形成されている。シリンダ孔101a内には、ピストン105が往復移動可能に収容されている。ピストン105はコンロッドを介してクランク軸104に連結されている。以下、シリンダ孔101aの中心線Cy3を、シリンダ軸線Cy3と称する。図19に示すように、エンジン本体94は、シリンダ軸線Cy3が、前後方向に延びるように配置されている。より詳細には、シリンダ軸線Cy3のクランクケース部98からシリンダ部99に向かう方向は、前上向きである。シリンダ軸線Cy3の水平方向に対する傾斜角度は、0度以上45度以下である。
図21に示すように、シリンダ部99の内部には、1つの燃焼室106が形成されている。燃焼室106は、シリンダボディ101のシリンダ孔101aの内面と、シリンダヘッド102と、ピストン105とによって形成されている。図19に示すように、燃焼室106は、クランク軸線Cr3よりも前方に位置する。これは、以下のように言い換えられる。クランク軸線Cr3を通り、上下方向と平行な方向に延びる直線をL5とする。左右方向から見て、燃焼室106は直線L5の前方に配置されている。
図21に示すように、シリンダヘッド102には、シリンダ吸気通路部107と、シリンダ排気通路部108(単一燃焼室用シリンダ排気通路部)が形成されている。シリンダヘッド102において、燃焼室106を形成する壁部には、吸気ポート107aおよび排気ポート108aが形成されている。シリンダ吸気通路部107は、吸気ポート107aからシリンダヘッド102の外面(上面)に形成された吸入口まで延びている。シリンダ排気通路部108は、排気ポート108aからシリンダヘッド102の外面(下面)に形成された排出口まで延びている。燃焼室106に供給される空気は、シリンダ吸気通路部107内を通過する。燃焼室106から排出される排ガスは、シリンダ排気通路部108を通過する。
シリンダ吸気通路部107には吸気弁V5が配置されている。シリンダ排気通路部108には排気弁V6が配置されている。吸気ポート107aは、吸気弁V5の運動により開閉される。排気ポート108aは、排気弁V6の運動により開閉される。シリンダ吸気通路部107の端部(吸入口)には吸気管110が接続されている。シリンダ排気通路部108の端部(排出口)には排気管111が接続されている。シリンダ排気通路部108の経路長をa3とする。
上述したように、図18は、右リンク部材90Rおよびシュラウド96などを部分的に除いた表示となっている。これにより、シリンダヘッド102の下面と排気管111との接続部を見えるようにしている。図18および図20に示すように、下方から見て、排気管111の上流端部は、右リンク部材90Rと左リンク部材90Lの間に位置している。しかし、図19に示すように、左右方向から見て、排気管111は、右リンク部材90Rおよび左リンク部材90Lの上方を通っている。したがって、排気管111は、右リンク部材90Rと左リンク部材90Lの間を通っていない。
単気筒4ストロークエンジンユニット93は、実施形態1のエンジン本体20と同様に、点火プラグ、動弁機構、インジェクタ、スロットルバルブを備えている。また、単気筒4ストロークエンジンユニット93は、実施形態1と同様に、エンジン回転速度センサ、スロットル開度センサ等の各種センサを備えている。
エンジン本体94は、シリンダ排気通路部108の下流端108bが、消音器112の上流端112aと水平方向に離れた位置になるように、車体フレーム81に支持されている。上述したように、エンジン本体94は、右リンク部材90Rと左リンク部材90Lを介して、車体フレーム81に支持されている。
上述したように、単気筒4ストロークエンジンユニット93は、エンジン本体94と、排気管111と、消音器112と、メイン触媒116と、上流酸素検出部材114とを備えている。排気管111は、排気管111の少なくとも一部を形成する排気管部119を有する。排気管部119は、排気管111のうち外部に露出している部分である。また、単気筒4ストロークエンジンユニット93は、排気装置113を備える。排気装置113は、排気管111と、消音器112と、メイン触媒116とを含む。消音器112は、大気に面する放出口112eを有する。燃焼室106から放出口112eに至る経路を、排気経路118(図21を参照)とする。排気経路118は、排気管部119と消音器112とシリンダ排気通路部108とによって形成される。排気経路118は、排ガスが通過する空間である。
図21に示すように、排気管111の上流端は、シリンダ排気通路部108の下流端108bに接続される。即ち、排気管部119の上流端は、シリンダ排気通路部108の下流端108bに接続される。ここで、シリンダ排気通路部108の下流端108bは、シリンダ排気通路部108の排出口に相当する。尚、排気管111の上流端は、シリンダ排気通路部108の中に挿入されて配置されても良い。排気管111の上流端には、排ガスが流入する。排気管部119の下流端は、消音器112の上流端112aに接続される。排気管部119の途中には、触媒ユニット115が設けられている。排気管部119の触媒ユニット115より上流の部分を、上流排気管部111aとする。排気管部119の触媒ユニット115より下流の部分を下流排気管部111bとする。なお、図21では、簡略化のために排気管111(排気管部119)を一直線状に描いているが、排気管111(排気管部119)は一直線状ではない。
図18に示すように、排気管111は、自動二輪車80の右部に設けられている。図19に示すように、排気管111の一部は、クランク軸線Cr3の下方に位置する。排気管111は、2つの屈曲部を有する。2つの屈曲部のうち上流の屈曲部を、単に、上流の屈曲部という。2つの屈曲部のうち下流の屈曲部を、単に、下流の屈曲部という。上流の屈曲部は、左右方向から見て、排ガスの流れ方向を、下向きから後下向きに変化させる。下流の屈曲部は、左右方向から見て、排ガスの流れ方向を、後下向きから後上向きに変化させる。下流の屈曲部より下流の部分が、クランク軸線Cr3の下方に位置する。
メイン触媒116の下流端は、消音器112の上流端112aよりも上流に配置されている。言い換えると、メイン触媒116は、消音器112の内部に配置されていない。また、メイン触媒116の上流端は、シリンダ排気通路部108の下流端108bよりも下流に配置されている。言い換えると、メイン触媒116は、シリンダ排気通路部108内に配置されていない。
消音器112には、排気管111の下流端から排出された排ガスが流入する。消音器112の上流端112aは、排気管部119に接続されている。消音器112は、排ガスの脈動波を抑制するように構成されている。それにより、消音器112は、排ガスによって生じる音(排気音)の音量を低減できる。消音器112内には、複数の膨張室と、膨張室同士を連通する複数のパイプが設けられている。排気管111の下流端は、消音器112の膨張室内に配置されている。尚、排気管111の下流端は、消音器112の上流端112aに接続されても良い。消音器112の下流端には、大気に面する放出口112eが設けられている。図21に示すように、排気管111の下流端から放出口112eに至る排気経路の経路長をe3とする。消音器112を通過した排ガスは、放出口112eから大気へ放出される。図19に示すように、放出口112eは、クランク軸線Cr3よりも後方に位置する。
消音器112の上流端112aは、シリンダ排気通路部108の下流端108bと水平方向(車両前後方向または車両左右方向)に離れた位置に配置される。消音器112は、エンジン本体94に支持される。消音器112の上部には、接続部材112cが接続されている。消音器112は、この接続部材112cを介してエンジン本体94に支持されている。
図21に示すように、排気管部119は、シリンダ排気通路部108の下流端108bからメイン触媒116の上流端までの少なくとも一部が、多重管111cで構成されている。図21では、多重管111cは二重管である。多重管111cは、実施形態1と同様に、内管111dと、内管を覆う外管111eとを含む。多重管111cの構成は、実施形態1の多重管34cと同様であり、その説明を省略する。
多重管111cの上流端から下流端までの経路長をh3とする。また、シリンダ排気通路部108の下流端108bからメイン触媒116の上流端までの経路長は、経路長b3である。多重管34cは、経路長h3が経路長b3の半分以上となるように構成される。
メイン触媒116は、排気管部119内に配置されている。触媒ユニット115は、筒状のケーシング117と、メイン触媒116とを有する。ケーシング117の上流端は、上流排気管部111aに接続されている。ケーシング117の下流端は、下流排気管部111bに接続されている。ケーシング117は、排気管部119の一部を構成する。メイン触媒116は、ケーシング117の内部に固定されている。排ガスは、メイン触媒116を通過することで浄化される。メイン触媒116には、燃焼室106の排気ポート108aから排出された全ての排ガスが通過する。メイン触媒116は、排気経路118において、燃焼室106から排出された排ガスを最も浄化する。
メイン触媒116の材質は、実施形態1のメイン触媒39と同様である。メイン触媒116は、多孔構造を有している。メイン触媒116には、上流排気管部111aの経路幅より十分に細い複数の孔が形成されている。図21に示すように、メイン触媒116の経路方向の長さをc3とする。メイン触媒116の経路方向に垂直な方向の最大幅をw3とする。メイン触媒116の長さc3は、メイン触媒116の最大幅w3より長い。
図21に示すように、ケーシング117は、触媒配置通路部117bと、上流通路部117aと、下流通路部117cとを有する。触媒配置通路部117bには、メイン触媒116が配置される。経路方向において、触媒配置通路部117bの上流端および下流端は、メイン触媒116の上流端および下流端とそれぞれ同じ位置である。触媒配置通路部117bの経路方向に直交する断面の面積はほぼ一定である。上流通路部117aは、触媒配置通路部117bの上流端に接続されている。下流通路部117cは、触媒配置通路部117bの上流端に接続されている。
上流通路部117aは、少なくとも一部が、テーパー状に形成されている。このテーパー部は、下流に向かって内径が大きくなっている。下流通路部117cは、少なくとも一部が、テーパー状に形成されている。このテーパー部は、下流に向かって内径が小さくなっている。触媒配置通路部117bの経路方向に直交する断面の面積をS3とする。多重管111cの内管111dの経路方向に直交する断面の面積は、面積S3よりも小さい。下流通路部117cの少なくとも一部の経路方向に直交する断面の面積は面積S3よりも小さい。ここでの下流通路部117cの少なくとも一部には、下流通路部117cの下流端が含まれる。
図19に示すように、メイン触媒116の一部は、クランク軸線Cr3よりも前方に配置されている。つまり、左右方向から見て、メイン触媒116は、直線L5の前方に配置されている。上述したように、直線L5は、クランク軸線Cr3を通り、上下方向と平行な方向に延びる直線である。また、左右方向から見て、メイン触媒116は、シリンダ軸線Cy3の前方(下方)に位置する。
図19に示すように、シリンダ軸線Cy3に直交し且つクランク軸線Cr3に直交する直線をL6とする。左右方向から見て、メイン触媒116は、直線L6の前方に位置する。
図21に示すように、排気管111の上流端からメイン触媒116の上流端までの経路長をb3とする。経路長b3は、上流排気管部111aと触媒ユニット115の上流通路部117aからなる通路部の経路長である。言い換えると、経路長b3は、シリンダ排気通路部108の下流端108bからメイン触媒116の上流端までの経路長である。また、メイン触媒116の下流端から排気管111の下流端までの経路長をd3とする。燃焼室106からメイン触媒116の上流端までの経路長は、a3+b3である。メイン触媒116の下流端から放出口112eまでの経路長は、d3+e3である。
メイン触媒116は、経路長a3+b3が、経路長d3+e3よりも短くなる位置に配置される。また、メイン触媒116は、経路長a3+b3が、経路長d3よりも短くなる位置に配置される。さらに、メイン触媒116は、経路長b3が、経路長d3よりも短くなる位置に配置される。
上流酸素検出部材114は、排気管111に配置されている。上流酸素検出部材114は、メイン触媒116よりも上流に配置される。上流酸素検出部材114は、排ガスに含まれる酸素濃度を検出するセンサである。上流酸素検出部材114の構造は、実施形態1の上流酸素検出部材と同様である。
以上説明したように、実施形態3の自動二輪車80は、メイン触媒116が、排気管部119内に配置される。そして、メイン触媒116の下流端が、消音器112の上流端112aより上流に配置される。また、メイン触媒116の上流端が、シリンダ排気通路部108の下流端108bより下流に配置される。それ以外にも実施形態1の自動二輪車1と同様の配置関係を有する。実施形態1と同様の配置関係については、実施形態1で述べた効果と同様の効果を奏する。
また、実施形態3の自動二輪車80においても、上述した変形例1の排気系の構成を適用することが可能である。この場合、変形例1と同様の作用が得られる。
(実施形態4)
図22は、本発明の実施形態4の自動二輪車の側面図である。図23は、実施形態4の自動二輪車の底面図である。図24は、実施形態4の自動二輪車の車体カバー等を外した状態の側面図である。図25は、実施形態4の自動二輪車の車体カバー等を外した状態の底面図である。図26は、実施形態4の自動二輪車のエンジンと排気系を示す模式図である。
図22は、本発明の実施形態4の自動二輪車の側面図である。図23は、実施形態4の自動二輪車の底面図である。図24は、実施形態4の自動二輪車の車体カバー等を外した状態の側面図である。図25は、実施形態4の自動二輪車の車体カバー等を外した状態の底面図である。図26は、実施形態4の自動二輪車のエンジンと排気系を示す模式図である。
実施形態4のビークルは、いわゆるスポーツスクータ型の自動二輪車120である。図24に示すように、自動二輪車120は、車体フレーム121を有する。車体フレーム121は、ヘッドパイプ121aと、メインフレーム121bと、右シートレール122Rと、左シートレール122Lと、左右一対のアンダーフレーム121cと、クロスメンバ121d(図25を参照)を有する。メインフレーム121bは、ヘッドパイプ121aから後下向きに延びている。アンダーフレーム121cは、メインフレーム121bの中途部から後下向きに延びた後、後方に湾曲して後向きに略水平に延びている。図25に示すように、クロスメンバ121dは、左右のアンダーフレーム121cに連結されている。クロスメンバ121dは、左右方向に延びている。図24に示すように、左シートレール122Lは、メインフレーム121bの中途部から後上向きに延びている。図25に示すように、右シートレール122Rは、クロスメンバ121dの右端部に接続されている。図24に示すように、右シートレール122Rは、クロスメンバ121dから上向きに延びた後、後方に湾曲している。右シートレール122Rの後部は、左シートレール122Lと略平行に延びている。
ヘッドパイプ121aには、ステアリングシャフトが回転自在に挿入されている。ステアリングシャフトの上部にはハンドル123が設けられている。ハンドル123の近傍には、表示装置(図示せず)が配置されている。表示装置には、車速、エンジン回転速度、各種の警告などが表示される。
ステアリングシャフトの下部には、左右一対のフロントフォーク124が支持されている。フロントフォーク124の下端部には、前輪125が回転自在に支持されている。
左右のシートレール122L、122Rには、シート126(図22を参照)が支持されている。
図22に示すように、自動二輪車120は、車体フレーム121等を覆う車体カバー127を有する。車体カバー127は、フロントカウル127aと、メインカバー127bと、アンダーカバー127cとを有する。フロントカウル127aは、ヘッドパイプ121aと、メインフレーム121bの上部を覆っている。メインフレーム121bの下部は、メインカバー127bとアンダーカバー127cによって覆われている。メインカバー127bは、右シートレール122Rと、左シートレール122Lを覆っている。アンダーカバー127cは、アンダーフレーム121cと、クロスメンバ121dを覆っている。メインカバー127bは、後述するエンジン本体133の前部と、エアクリーナ147(図24を参照)を覆っている。エアクリーナ147は、エンジン本体133の前方に配置されている。
車体フレーム121には、ユニットスイングタイプの単気筒4ストロークエンジンユニット132が取り付けられている。単気筒4ストロークエンジンユニット132は、エンジン本体133と、動力伝達部134(図23および図25を参照)を有する。動力伝達部134は、エンジン本体133の後部に接続されている。動力伝達部134は、エンジン本体133の左方に配置されている。動力伝達部134には変速機が収容されている。動力伝達部134は、後輪128を回転可能に支持している。
エンジン本体133と動力伝達部134は、一体的に、車体フレーム121に対して揺動可能となっている。具体的には、図24および図25に示すように、エンジン本体133の下部の左右両端部には、右リンク部材130Rと左リンク部材130Lが接続されている。右リンク部材130Rと左リンク部材130Lは、エンジン本体133から前方に延びている。右リンク部材130Rと左リンク部材130Lのそれぞれの先端部は、ピボット軸129を介して車体フレーム121(アンダーフレーム121c)に回動可能に接続されている。また、右リンク部材130Rと左リンク部材130Lは、それぞれピボット軸129を介してエンジン本体133に回動可能に接続されている。
単気筒4ストロークエンジンユニット132は、水冷式のエンジンである。単気筒4ストロークエンジンユニット132は、エンジン本体133と、水冷却装置135と、動力伝達部134と、エアクリーナ147(図24および図25を参照)と、吸気管148(図24を参照)と、排気管149と、消音器150と、メイン触媒154(単一燃焼室用メイン触媒)と、上流酸素検出部材152(単一燃焼室用上流酸素検出部材)とを備えている。また、単気筒4ストロークエンジンユニット132は、実施形態1の電子制御ユニット45と同様の電子制御ユニットを有する。電子制御ユニットは、エンジン本体133を制御する。
水冷却装置135は、ラジエータ(図示せず)と、水ポンプ(図示せず)と、ファン(図示せず)と、カバー部135aとを有する。ファンは、エンジン本体133の後部の右に配置される。ラジエータは、ファンの右方に配置される。カバー部135aは、ラジエータを右方から覆う。さらに、カバー部135aは、ラジエータとファンを上下および前後から覆う。
エンジン本体133は、単気筒4ストロークエンジンである。図24に示すように、エンジン本体133は、クランクケース部136と、シリンダ部137とを備えている。シリンダ部137は、クランクケース部136から前方に延びている。
クランクケース部136は、クランクケース本体138と、クランクケース本体138に収容されたクランク軸142等を有する。クランク軸142の中心線(クランク軸線)Cr4は、左右方向に延びている。クランクケース本体138内には潤滑用のオイルが貯蔵されている。かかるオイルはオイルポンプ(図示せず)によって搬送され、エンジン本体133内を循環している。
クランク軸142の右端部には、水冷却装置135のファンが一体に回転可能に連結されている。ファンは、クランク軸142の回転によって駆動される。ファンは、エンジン本体133を冷却するための空気流を発生させる。より具体的には、ファンの回転により、カバー部135a内に空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気とラジエータの冷却水とが熱交換することで、冷却水が冷却される。そして、冷却された冷却水によってエンジン本体133が冷却される。
シリンダ部137は、シリンダボディ139と、シリンダヘッド140と、ヘッドカバー141と、これらの内部に収容された部品とを有する。図24および図25に示すように、シリンダボディ139は、クランクケース本体138の前部に接続されている。シリンダヘッド140は、シリンダボディ139の前部に接続されている。図24に示すように、ヘッドカバー141は、シリンダヘッド140の前部に接続されている。
図26に示すように、シリンダボディ139には、シリンダ孔139aが形成されている。シリンダ孔139a内には、ピストン143が往復移動可能に収容されている。ピストン143はコンロッドを介してクランク軸142に連結されている。以下、シリンダ孔139aの中心線Cy4を、シリンダ軸線Cy4と称する。図24に示すように、エンジン本体133は、シリンダ軸線Cy4が、前後方向に延びるように配置されている。より詳細には、シリンダ軸線Cy4のクランクケース部136からシリンダ部137に向かう方向は、前上向きである。シリンダ軸線Cy4の水平方向に対する傾斜角度は、0度以上45度以下である。
図26に示すように、シリンダ部137の内部には、1つの燃焼室144が形成されている。燃焼室144は、シリンダボディ139のシリンダ孔139aの内面と、シリンダヘッド140と、ピストン143とによって形成されている。図24に示すように、燃焼室144は、クランク軸線Cr4よりも前方に位置する。これは、以下のように言い換えられる。クランク軸線Cr4を通り、上下方向と平行な方向に延びる直線をL7とする。左右方向から見て、燃焼室144は直線L7の前方に配置されている。
図26に示すように、シリンダヘッド140には、シリンダ吸気通路部145と、シリンダ排気通路部146(単一燃焼室用シリンダ排気通路部)が形成されている。シリンダヘッド140において、燃焼室144を形成する壁部には、吸気ポート145aおよび排気ポート146aが形成されている。シリンダ吸気通路部145は、吸気ポート145aからシリンダヘッド140の外面(上面)に形成された吸入口まで延びている。シリンダ排気通路部146は、排気ポート146aからシリンダヘッド140の外面(下面)に形成された排出口まで延びている。燃焼室144に供給される空気は、シリンダ吸気通路部145内を通過する。燃焼室144から排出される排ガスは、シリンダ排気通路部146を通過する。
シリンダ吸気通路部145には吸気弁V7が配置されている。シリンダ排気通路部146には排気弁V8が配置されている。吸気ポート145aは、吸気弁V7の運動により開閉される。排気ポート146aは、排気弁V8の運動により開閉される。シリンダ吸気通路部145の端部(吸入口)には吸気管148が接続されている。シリンダ排気通路部146の端部(排出口)には排気管149が接続されている。シリンダ排気通路部146の経路長をa4とする。
図25に示すように、排気管149は、シリンダヘッド140の下面に接続されている。下方から見て、排気管149の上流端部は、右リンク部材130Rと左リンク部材130Lの間に位置している。さらに、図24に示すように、左右方向から見て、排気管149の一部は、右リンク部材130Rおよび左リンク部材130Lと重なっている。したがって、排気管149は、右リンク部材130Rおよび左リンク部材130Lの間を通っている。
単気筒4ストロークエンジンユニット132は、実施形態1と同様に、点火プラグ、動弁機構、インジェクタ、スロットルバルブを備えている。また、単気筒4ストロークエンジンユニット132は、実施形態1と同様に、エンジン回転速度センサ、スロットル開度センサ等の各種センサを備えている。
エンジン本体133は、シリンダ排気通路部146の下流端146b(図26参照)が、消音器150の上流端150a(図26参照)と水平方向に離れた位置になるように、車体フレーム121に支持されている。上述したように、エンジン本体133は、右リンク部材130Rと左リンク部材130Lを介して車体フレーム121に支持されている。
上述したように、単気筒4ストロークエンジンユニット132は、エンジン本体133と、排気管149と、消音器150と、メイン触媒154と、上流酸素検出部材152とを備えている。排気管149は、排気管149の少なくとも一部を形成する排気管部157を有する。排気管部157は、排気管149のうち外部に露出している部分である。また、単気筒4ストロークエンジンユニット132は、排気装置151を備える。排気装置151は、排気管149と、消音器150と、メイン触媒154とを含む。消音器150は、大気に面する放出口150eを有する。燃焼室144から放出口150eに至る経路を、排気経路156(図21を参照)とする。排気経路156は、排気管149と消音器150とシリンダ排気通路部146とによって形成される。排気経路156は、排ガスが通過する空間である。
図26に示すように、排気管149の上流端は、シリンダ排気通路部146の下流端146bに接続される。即ち、排気管部157の上流端は、シリンダ排気通路部146の下流端146bに接続される。ここで、シリンダ排気通路部146の下流端146bは、シリンダ排気通路部146の排出口に相当する。尚、排気管149の上流端は、シリンダ排気通路部146の中に挿入されて配置されても良い。排気管149の上流端には、排ガスが流入する。排気管部157の下流端は、消音器150に接続される。排気管部157の途中には、触媒ユニット153が設けられている。排気管部157の触媒ユニット153より上流の部分を、上流排気管部149aとする。排気管部157の触媒ユニット153より下流の部分を下流排気管部149bとする。なお、図26では、簡略化のために排気管149(排気管部157)を一直線状に描いているが、排気管149(排気管部157)は一直線状ではない。
図23および図25に示すように、排気管149の大部分は、自動二輪車120の右部に設けられている。排気管149の上流端は、自動二輪車120の左右方向の略中央部に位置している。図24に示すように、排気管149の一部は、クランク軸線Cr4の下方に位置する。排気管149は、2つの屈曲部を有する。2つの屈曲部のうち上流の屈曲部を、単に、上流の屈曲部という。2つの屈曲部のうち下流の屈曲部を、単に、下流の屈曲部という。上流の屈曲部は、左右方向から見て、排ガスの流れ方向を、上下方向に延びる方向から前後方向に延びる方向に変化させる。より具体的には、上流の屈曲部は、左右方向から見て、排ガスの流れ方向を、下向きから後下向きに変化させる。下流の屈曲部は、左右方向から見て、排ガスの流れ方向を、後下向きから後向きに変化させる。下流の屈曲部より下流の部分が、クランク軸線Cr4の下方に位置する。
メイン触媒154の下流端は、消音器150の上流端150aよりも上流に配置されている。言い換えると、メイン触媒154は、消音器150の内部に配置されていない。また、メイン触媒154の上流端は、シリンダ排気通路部146の下流端146bよりも下流に配置されている。言い換えると、メイン触媒154は、シリンダ排気通路部146内に配置されていない。
消音器150には、排気管149の下流端から排出された排ガスが流入する。消音器150の上流端150aは、排気管部157の下流端に接続されている。消音器150は、排ガスの脈動波を抑制するように構成されている。それにより、消音器150は、排ガスによって生じる音(排気音)の音量を低減できる。消音器150内には、複数の膨張室と、膨張室同士を連通する複数のパイプが設けられている。排気管149の下流端は、消音器150の膨張室内に配置されている。尚、排気管149の下流端は、消音器150の上流端150aに接続されても良い。消音器150の下流端には、大気に面する放出口150eが設けられている。図26に示すように、排気管149の下流端から放出口150eに至る排気経路の経路長をe4とする。消音器150を通過した排ガスは、放出口150eから大気へ放出される。図24に示すように、放出口150eは、クランク軸線Cr4よりも後方に位置する。
消音器150の上流端150aは、シリンダ排気通路部146の下流端146bと水平方向(車両前後方向または車両左右方向)に離れた位置に配置される。消音器150は、エンジン本体133に支持される。消音器150は、接続部材150cを介してエンジン本体133に支持されている。
図26に示すように、排気管部157は、シリンダ排気通路部146の下流端146bからメイン触媒154の上流端までの少なくとも一部が、多重管149cで構成されている。図26では、多重管149cは二重管である。多重管149cは、実施形態1と同様に、内管149dと、内管を覆う外管149eとを含む。多重管149cの構成は、実施形態1の多重管34cと同様であり、その説明を省略する。
多重管149cの上流端から下流端までの経路長をh4とする。また、シリンダ排気通路部146の下流端146bからメイン触媒154の上流端までの経路長はb4である。多重管149cは、経路長h4が経路長b4の半分以上となるように構成される。
メイン触媒154は、排気管部157内に配置されている。触媒ユニット153は、筒状のケーシング155と、触媒ユニット153とを有する。ケーシング155の上流端は、上流排気管部149aに接続されている。ケーシング155の下流端は、下流排気管部149bに接続されている。ケーシング155は、排気管部157の一部を構成する。メイン触媒154は、ケーシング155の内部に固定されている。排ガスは、メイン触媒154を通過することで浄化される。メイン触媒154には、燃焼室144の排気ポート146aから排出された全ての排ガスが通過する。メイン触媒154は、排気経路156において、燃焼室144から排出された排ガスを最も浄化する。
メイン触媒154の材質は、実施形態1のメイン触媒39と同様である。メイン触媒154は、多孔構造を有している。メイン触媒154には、上流排気管部149aの経路幅より十分に細い複数の孔が形成されている。図26に示すように、メイン触媒154の経路方向の長さをc4とする。メイン触媒154の経路方向に垂直な方向の最大幅をw4とする。メイン触媒154の長さc4は、メイン触媒154の最大幅w4より長い。
図26に示すように、ケーシング155は、触媒配置通路部155bと、上流通路部155aと、下流通路部155cとを有する。触媒配置通路部155bには、メイン触媒154が配置される。経路方向において、触媒配置通路部155bの上流端および下流端は、メイン触媒154の上流端および下流端とそれぞれ同じ位置である。触媒配置通路部155bの経路方向に直交する断面の面積はほぼ一定である。上流通路部155aは、触媒配置通路部155bの上流端に接続されている。下流通路部155cは、触媒配置通路部155bの上流端に接続されている。
上流通路部155aは、少なくとも一部が、テーパー状に形成されている。このテーパー部は、下流に向かって内径が大きくなっている。下流通路部155cは、少なくとも一部が、テーパー状に形成されている。このテーパー部は、下流に向かって内径が小さくなっている。触媒配置通路部155bの経路方向に直交する断面の面積をS4とする。多重管149cの内管149dの経路方向に直交する断面の面積は、面積S4よりも小さい。下流通路部155cの少なくとも一部の経路方向に直交する断面の面積は面積S4よりも小さい。ここでの下流通路部155cの少なくとも一部には、下流通路部155cの下流端が含まれる。
図24に示すように、メイン触媒154は、クランク軸線Cr4よりも前方に配置されている。つまり、左右方向から見て、メイン触媒154は、直線L7の前方に配置されている。上述したように、直線L7は、クランク軸線Cr4を通り、上下方向と平行な方向に延びる直線である。また、左右方向から見て、メイン触媒154は、シリンダ軸線Cy4の前方(下方)に位置する。
図24に示すように、シリンダ軸線Cy4に直交し且つクランク軸線Cr4に直交する直線をL8とする。左右方向から見て、メイン触媒154は、直線L8の前方に位置する。
図26に示すように、排気管149の上流端からメイン触媒154の上流端までの経路長をb4とする。経路長b4は、上流排気管部149aと触媒ユニット153の上流通路部155aからなる通路部の経路長である。言い換えると、経路長b4は、シリンダ排気通路部146の下流端146bからメイン触媒154の上流端までの経路長である。また、メイン触媒154の下流端から排気管149の下流端までの経路長をd4とする。燃焼室144からメイン触媒154の上流端までの経路長は、a4+b4である。メイン触媒154の下流端から放出口150eまでの経路長は、d4+e4である。
メイン触媒154は、経路長a4+b4が、経路長d4+e4よりも短くなる位置に配置される。また、メイン触媒154は、経路長a4+b4が、経路長d4よりも短くなる位置に配置される。さらに、メイン触媒154は、経路長b4が、経路長d4よりも短くなる位置に配置される。
上流酸素検出部材152は、排気管149に配置されている。上流酸素検出部材152は、メイン触媒154よりも上流に配置される。上流酸素検出部材152は、排ガスに含まれる酸素濃度を検出するセンサである。上流酸素検出部材152の構造は、実施形態1の上流酸素検出部材と同様である。
以上説明したように、実施形態4の自動二輪車120は、メイン触媒154が、排気管部157内に配置される。そして、メイン触媒154の下流端が、消音器150の上流端150aより上流に配置される。また、メイン触媒180の上流端が、シリンダ排気通路部108の下流端108bより下流に配置される。それ以外にも実施形態1の自動二輪車1と同様の配置関係を有する。実施形態1と同様の配置関係については、実施形態1で述べた効果と同様の効果を奏する。
また、実施形態4の自動二輪車120においても、上述した変形例1の排気系の構成を適用することが可能であり、変形例1と同様の作用が得られる。
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。また、後述する変更例は適宜組み合わせて実施することができる。
上記実施形態1~4において、触媒ユニット38、79、115、153のケーシング40、181、117、155と、上流排気管部34a、75a、111a、149aとは、別々に形成された後に接合されている。しかし、触媒ユニット38、79、115、153のケーシング40、181、117、155と、上流排気管部34a、75a、111a、149aとは、一体成形されていてもよい。
上記実施形態1~4において、触媒ユニット38、79、115、153のケーシング40、181、117、155と、下流排気管部34b、75b、111b、149bとは、別々に形成された後に接合されている。しかし、触媒ユニット38、79、115、153のケーシング40、181、117、155と、下流排気管部34b、75b、111b、149bとは、一体成形されていてもよい。
上記実施形態1の排気管34(排気管部42)の形状は、図1~図3に示した形状に限定されない。また、消音器35の内部構造は、図5の模式図に示す構造に限定されない。上記実施形態2~4の排気管75、111、149および消音器76、112、150についても同様である。
上記実施形態1~4において、メイン触媒39、180、116、154及び消音器35、76、112、150は、自動二輪車1、50、80、120の左右方向中央より右方に配置されている。しかし、メイン触媒及び消音器は、自動二輪車の左右方向中央より左方に配置されていてもよい。なお、自動二輪車の左右方向中央とは、上下方向から見て、前輪の左右方向中央と後輪の左右方向中央を通る直線の位置である。
上記実施形態1~4において、排気管34、75、111、149は、その一部が、クランク軸線Cr1~Cr4の下方に位置している。しかし、排気管部(単一燃焼室用排気管部)は、その一部が、クランク軸線の上方に位置していてもよい。
上記実施形態1~4において、多重管(二重管)34c、75c、111c、149cは、内管34d、75d、111d、149dと外管34e、75e、111e、149eは、両端部のみ互いに接触している。しかし、内管と外管は、両端部以外の部分で接触していてもよい。例えば、屈曲部において、内管と外管が接触していてもよい。接触している面積は、接触していない面積より小さいことが好ましい。また、内管と外管は全体的に接触していてもよい。また、上流酸素検出部材は多重管の途中もしくは多重管より下流に配置することが好ましい。また、下流排気管部34b、75b、111b、149bの少なくとも一部が、多重管となっていてもよい。
上記実施形態1~4において、メイン触媒39、180、116、154は、三元触媒である。しかし、本発明の単一燃焼室用メイン触媒は、三元触媒でなくてもよい。単一燃焼室用メイン触媒は、炭化水素、一酸化炭素、および窒素酸化物のいずれか1つまたは2つを除去する触媒であってもよい。また、単一燃焼室用メイン触媒は、酸化還元触媒でなくてもよい。メイン触媒は、酸化または還元のいずれか一方だけで有害物質を除去する酸化触媒または還元触媒であってもよい。還元触媒の一例として、窒素酸化物を還元反応によって除去する触媒がある。この変形例は、上流サブ触媒200に適用してもよい。
上記実施形態1において、メイン触媒39は、経路方向の長さc1が、最大幅w1よりも大きい。上記実施形態2~4のメイン触媒180、116、154についても同様である。しかし、本発明の単一燃焼室用メイン触媒は、経路方向の長さが、経路方向に垂直な方向の最大幅より短くてもよい。但し、本発明の単一燃焼室用メイン触媒は、排気経路において、排ガスを最も浄化するように構成される。ここでの排気経路とは、燃焼室から、大気に面する放出口に至る経路である。
本発明の単一燃焼室用メイン触媒は、複数ピースの触媒が近接して配置された構成としてもよい。各ピースは、基材と触媒物質を有する。ここで、近接とは、各ピースの経路方向の長さよりも、ピース同士の離間距離が短い状態のことである。複数ピースの基材の組成は、一種類でも、複数種類でもよい。複数ピースの触媒の触媒物質の貴金属は、一種類でも、複数種類でもよい。触媒物質の担体の組成は、一種類でも、複数種類でもよい。この変形例は、上流サブ触媒200に適用してもよい。
上記実施形態1の変形例1では、上流サブ触媒200は、多孔構造を有しない。しかし、上流サブ触媒200は、多孔構造を有していてもよい。
メイン触媒39、180、116、154の配置位置は、各図に示された位置に限定されない。但し、メイン触媒39、180、116、154の下流端は、消音器35、76、112、150の上流端35a、76a、112a、150aよりも排ガスの流れ方向の上流に配置される。また、メイン触媒39、180、116、154の上流端は、シリンダ排気通路部31、72、108、146の下流端31b、72b、108b、146bよりも排ガスの流れ方向の下流に配置される。以下、メイン触媒の配置位置の具体的な変更例を説明する。
上記実施形態1~4において、メイン触媒39、180、116、154は、全体が、クランク軸線Cr1~Cr4よりも前方に配置されている。しかし、メイン触媒は、少なくとも一部が、クランク軸線Cr1~Cr4よりも前方に配置されてもよい。また、メイン触媒の少なくとも一部は、クランク軸線Cr1~Cr4よりも後方に配置されてもよい。例えば図27に示すように、メイン触媒180の一部だけが、クランク軸線Cr2よりも前方に配置されていてもよい。図27のメイン触媒180は排気管375に配置されている。
上記実施形態1~4のメイン触媒39、180、116、154は、左右方向から見て、全体が直線L2、L4、L6、L8の前方に配置されている。しかし、左右方向から見て、メイン触媒の少なくとも一部が、直線L2、L4、L6、L8の前方に配置されていてもよい。また、左右方向から見て、メイン触媒の少なくとも一部が、直線L2、L4、L6、L8の後方に配置されていてもよい。
上記実施形態2のメイン触媒180は、左右方向から見て、全体がシリンダ軸線Cy2の前方に配置されている。しかし、メイン触媒180の一部が、左右方向から見て、シリンダ軸線Cy2の後方に配置されていてもよい。上記実施形態2のシリンダ軸線Cy2は、上下方向に延びている。
上記実施形態の変形例1の上流サブ触媒200は、メイン触媒39より上流に設けられている。具体的には、上流サブ触媒200は、上流排気管部34aに設けられている。しかし、メイン触媒39より上流に設けられる上流サブ触媒(単一燃焼室用上流サブ触媒)の配置位置は、上流排気管部34aに限定されない。上流サブ触媒は、シリンダ排気通路部31に設けられていてもよい。また、上流サブ触媒は、触媒ユニット38の上流通路部40aに設けられていてもよい。この変形例は、上記実施形態2~4に適用してもよい。
メイン触媒の下流に、下流サブ触媒(単一燃焼室用下流サブ触媒)が設けられていてもよい。下流サブ触媒は、上記実施形態の変形例1の上流サブ触媒200と同様の構成であってもよい。また、また、下流サブ触媒は、多孔構造であってもよい。例えば図28(d)および図28(e)に示すように、排気管34に、下流サブ触媒400が設けられていてもよい。また、下流サブ触媒は、消音器35内に設けられてもよい。また、下流サブ触媒は、排気管34の下流端より下流に設けられてもよい。また、メイン触媒がシリンダ排気通路部に設けられる場合、下流サブ触媒はシリンダ排気通路部に設けられてもよい。これら変形例は、上記実施形態2~4に適用してもよい。また、下流サブ触媒を設ける場合、メイン触媒の上流に上流サブ触媒200を設けてもよい。
メイン触媒の下流に下流サブ触媒を設けることにより、以下の効果が得られる。排ガスは、メイン触媒に加えて、下流サブ触媒で浄化される。したがって、触媒による排ガスの浄化性能をより向上させることができる。
メイン触媒の下流に下流サブ触媒が設けられる場合、メイン触媒は、排気経路において、燃焼室から排出された排ガスを最も浄化する。メイン触媒と下流サブ触媒のそれぞれの浄化の寄与度は、変形例1で述べた測定方法で測定できる。変形例1で述べた測定方法における「フロント触媒」をメイン触媒とし、「リア触媒」を「下流サブ触媒」とする。
メイン触媒の下流に下流サブ触媒が設けられる場合、下流サブ触媒の浄化能力は、メイン触媒の浄化能力より小さくても大きくてもよい。つまり、下流サブ触媒だけを設けた場合の排ガスの浄化率は、メイン触媒だけを設けた場合の排ガスの浄化率より小さくても大きくてもよい。
メイン触媒の下流に下流サブ触媒が設けられる場合、メイン触媒は下流サブ触媒よりも劣化の進行が速い。そのため、累積走行距離が長くなると、メイン触媒と下流サブ触媒の浄化の寄与度の大小関係が逆転する場合がある。本発明の単一燃焼室用メイン触媒は、排気経路において、燃焼室から排出された排ガスを最も浄化する。これは、上述したような逆転現象が生じる前の状態のことである。つまり、累積走行距離が所定距離(例えば1000km)に到達していない状態のことである。
本発明において、単気筒4ストロークエンジンユニットに設けられる触媒の数は、1つであっても複数であってもよい。触媒が複数の場合には、排気経路において、燃焼室から排出された排ガスを最も浄化する触媒が、本発明の単一燃焼室用メイン触媒に相当する。触媒が1つの場合は、この1つの触媒が、本発明の単一燃焼室用メイン触媒である。メイン触媒の上流と下流に上流サブ触媒と下流サブ触媒を設けてもよい。メイン触媒より上流に2つ以上の上流サブ触媒を設けてもよい。また、メイン触媒より下流に2つ以上の下流サブ触媒を設けてもよい。
上記実施形態1~4において、自動二輪車1、50、80、120は、上流酸素検出部材37、78、114、152を備えている。しかし、自動二輪車1、50、80、120は、上流酸素検出部材37、78、114、152を備えていなくてもよい。
上流酸素検出部材37、78、114、152(単一燃焼室用上流酸素検出部材)の配置位置は、各図に示された位置に限定されない。但し、上流酸素検出部材37、78、114、152は、メイン触媒39、180、116、154より上流に配置される。また、メイン触媒の上流に設けられる上流酸素検出部材の数は、2つ以上であってもよい。以下、上流酸素検出部材の配置位置の具体的な変更例を説明する。
上記実施形態1~4において、上流酸素検出部材37、78、114、152は、排気管部42、43、119、157に配置されている。しかし、上流酸素検出部材は、シリンダ部22、63、99、137のシリンダ排気通路部31、72、108、146に配置されてもよい。
上記変形例1の上流酸素検出部材37は、図28(b)と同様に、上流サブ触媒200より上流に配置されている。しかし、メイン触媒39の上流に上流サブ触媒200を設けた場合、上流酸素検出部材37の配置位置は、以下の位置であってもよい。例えば図28(a)に示すように、上流酸素検出部材37は、上流サブ触媒200より下流に設けられてもよい。また、例えば図28(c)に示すように、上流サブ触媒200の上流と下流に2つの上流酸素検出部材37A、37Bを設けてもよい。上流酸素検出部材37Aは、上流サブ触媒200の上流に設けられる。上流酸素検出部材37Bは、上流サブ触媒200より下流でメイン触媒39より上流に設けられる。
メイン触媒の下流に、少なくとも1つの下流酸素検出部材(単一燃焼室用下流酸素検出部材)が設けられていてもよい。下流酸素検出部材の具体的な構成は、上記実施形態1の上流酸素検出部材37と同様である。例えば図28(a)、図28(b)、図28(d)、図28(e)に示すように、下流酸素検出部材437は、排気管部42に設けられていてもよい。また、下流酸素検出部材は、消音器35に設けられていてもよい。下流酸素検出部材は、排気管34の排気管部42より下流に設けられていてもよい。また、下流酸素検出部材は、排気管34の下流端より下流の排ガスを検出対象とするように設けられていてもよい。
メイン触媒39の下流に下流サブ触媒400を設けた場合、下流酸素検出部材437の配置位置は、以下の2つの位置のいずれであってもよい。例えば図28(d)に示すように、下流酸素検出部材437は、メイン触媒39より下流で下流サブ触媒400より上流に設けられてもよい。また、例えば図28(e)に示すように、下流酸素検出部材437は、下流サブ触媒400より下流に設けられてもよい。また、下流サブ触媒400の上流と下流にそれぞれ下流酸素検出部材を設けてもよい。
メイン触媒より下流に下流酸素検出部材が設けられる場合、電子制御ユニット(制御装置)は、下流酸素検出部材の信号を処理する。電子制御ユニット(制御装置)は、下流酸素検出部材の信号に基づいて、メイン触媒の浄化能力を判定してもよい。また、電子制御ユニット(制御装置)は、上流酸素検出部材と下流酸素検出部材の信号に基づいて、メイン触媒の浄化能力を判定してもよい。また、電子制御ユニット(制御装置)は、上流酸素検出部材と下流酸素検出部材の信号に基づいて、燃焼制御を行ってもよい。
下流酸素検出部材の信号に基づいてメイン触媒の浄化能力を判定する具体的な方法の一例を説明する。まず、一定期間(数秒間)、混合ガスがリッチとリーンを繰り返すように燃料噴射量を制御する。そして、燃料噴射量の変化に対する、下流酸素検出部材の信号の変化の遅れを検出する。下流酸素検出部材の信号の変化の遅れが大きい場合に、メイン触媒の浄化能力が所定のレベルより低下したと判定する。この場合、電子制御ユニットから表示装置に信号が送られる。そして、表示装置の警告灯(図示せず)が点灯される。これにより、乗員にメイン触媒の交換を促すことができる。
このように、メイン触媒の下流に配置された下流酸素検出部材の信号を用いることで、メイン触媒の劣化を検知できる。そのため、メイン触媒の劣化が所定のレベルに達する前に報知して、メイン触媒の交換を促すことができる。それにより、ビークルの排気浄化に関する初期性能をより長期間維持することができる。
上流酸素検出部材と下流酸素検出部材の信号に基づいてメイン触媒の浄化能力を判定する具体的な方法の一例を説明する。例えば、上流酸素検出部材の信号の変化と下流酸素検出部材の信号の変化を比較して、メイン触媒の浄化能力を判定してもよい。メイン触媒の上流と下流に配置された2つの酸素検出部材の信号を使うことで、メイン触媒の劣化の程度をより精度よく検出できる。そのため、下流酸素検出部材の信号だけを使ってメイン触媒の劣化を判定する場合に比べて、より適切なタイミングで単一燃焼室用メイン触媒の交換を促すことができる。よって、車両の排気浄化性能に関する初期性能を維持しつつ、1つのメイン触媒をより長期間使用することが可能となる。
上流酸素検出部材と下流酸素検出部材の信号に基づいて燃焼制御を行う具体的な方法の一例を説明する。まず、上記実施形態1と同様に、上流酸素検出部材37の信号に基づいて基本燃料噴射量を補正して、インジェクタ48から燃料を噴射させる。この燃料の燃焼によって発生する排ガスを下流酸素検出部材で検知する。そして、下流酸素検出部材の信号に基づいて燃料噴射量を補正する。これにより、目標空燃比に対する混合ガスの空燃比のずれをより低減できる。
メイン触媒の上流と下流に配置された2つの酸素検出部材の信号を用いることで、メイン触媒による実際の浄化の状況を把握できる。そのため、2つの酸素検出部材の信号に基づいて、燃料制御を行った場合には、燃料制御の精度を向上できる。それにより、メイン触媒の劣化の進行を遅らせることができるため、ビークルの排気浄化に関する初期性能をより長期間維持することができる。
上記実施形態1では、上流酸素検出部材37の信号に基づいて、点火タイミングおよび燃料噴射量を制御する。この構成は、上記実施形態2~4についても同様である。しかし、上流酸素検出部材37の信号に基づく制御処理は、特に制限されるものではなく、点火タイミングおよび燃料噴射量のうちの一方のみであってもよい。また、上流酸素検出部材37の信号に基づく制御処理は、上記以外の制御処理を含んでいてもよい。
上流酸素検出部材37、78、114、152は、ヒータを内蔵していてもよい。上流酸素検出部材37、78、114、152の検出部は、高温に加熱されて活性化状態となったときに、酸素濃度を検知できる。そのため、上流酸素検出部材37、78、114、152がヒータを内蔵していると、運転開始と同時にヒータにより検出部を加熱することで、酸素検出の開始を早めることができる。メイン触媒より下流に下流酸素検出部材を設ける場合、下流酸素検出部材にこの変形例を適用してもよい。
例えば図29に示すように、触媒配置通路部40bの外面の少なくとも一部は、触媒プロテクター600で覆われていてもよい。触媒プロテクター600は、略円筒状に形成されている。触媒プロテクター600を用いることで、触媒配置通路部40bおよびメイン触媒39を保護できる。さらに、触媒プロテクター600を設けることで、外観が向上する。この変形例は、上記実施形態2~4に適用してもよい。
上記実施形態1~4において、エンジン駆動時に排気経路41、182、118、156を流れるガスは、燃焼室29、70、106、144から排出された排ガスだけである。しかし、本発明の単気筒4ストロークエンジンユニットは、排気経路に空気を供給する二次空気供給機構を備えていてもよい。二次空気供給機構の具体的な構成は、公知の構成が採用される。二次空気供給機構は、エアポンプによって強制的に排気経路に空気を供給する構成であってもよい。また、二次空気供給機構は、排気経路の負圧によって空気を排気経路に引き込む構成であってもよい。この場合、二次空気供給機構は、排ガスによる圧力脈動に応じて開閉するリード弁を備える。二次空気供給機構を設ける場合、上流酸素検出部材の配置位置は、空気が流入する位置よりも上流に設けても下流に設けてもよい。
上記実施形態1~4において、燃焼室29、70、106、144に燃料を供給するために、インジェクタが用いられている。燃焼室に燃料を供給する燃料供給装置は、インジェクタに限らない。例えば、負圧により燃焼室に燃料を供給する燃料供給装置を設けてもよい。
上記実施形態1~4において、1つの燃焼室29、70、106、144に対して、排気ポート31a、72a、108a、146aは1つだけ設けられている。しかし、1つの燃焼室に対して複数の排気ポートが設けられていてもよい。例えば、可変バルブ機構を備える場合がこの変形例に該当する。ただし、複数の排気ポートから延びる排気経路は、メイン触媒よりも上流で集合する。複数の排気ポートから延びる排気経路は、シリンダ部において集合することが好ましい。
本発明の燃焼室は、主燃焼室と、主燃焼室につながる副燃焼室とを有する構成であってもよい。この場合、主燃焼室と副燃焼室とによって、1つの燃焼室が形成される。
上記実施形態1~4において、燃焼室29、70、106、144は、全体が、クランク軸線Cr1、Cr2、Cr3、Cr4より前方に位置している。しかし、本発明の燃焼室は、少なくとも一部が、クランク軸線より前方に位置していればよい。つまり、燃焼室の一部が、クランク軸線より後方に位置していてもよい。この変形例は、シリンダ軸線が上下方向に延びる場合に実現可能である。
上記実施形態1~4において、クランクケース本体23、64、100、138と、シリンダボディ24、65、101、139とは、別体である。しかし、クランクケース本体とシリンダボディとは、一体成形されていてもよい。また、上記実施形態1~4において、シリンダボディ24、65、101、139と、シリンダヘッド25、66、102、140と、ヘッドカバー26、67、103、141とは、別体である。しかし、シリンダボディと、シリンダヘッドと、ヘッドカバーのいずれか2つまたは3つが一体成形されていてもよい。
上記実施形態1~4では、単気筒4ストロークエンジンユニットを備えたビークルとして、自動二輪車を例示した。しかし、本発明のビークルは、単気筒4ストロークエンジンユニットの動力で移動するビークルであれば、どのようなビークルであってもよい。本発明のビークルは、自動二輪車以外の鞍乗型車両であってもよい。鞍乗型車両とは、乗員が鞍にまたがるような状態で乗車する車両全般を指す。鞍乗型車両には、自動二輪車、三輪車、四輪バギー(ATV:All Terrain Vehicle(全地形型車両))、水上バイク、スノーモービル等が含まれる。本発明のビークルは、鞍乗型車両でなくてもよい。また、本発明のビークルは、運転者が乗車しないものであってもよい。また、本発明のビークルは、人を乗せずに走行可能なものであってもよい。これらの場合、ビークルの前方向とは、ビークルの前進方向のことである。
上記実施形態3、4の単気筒4ストロークエンジンユニット93、132は、ユニットスイングタイプである。エンジン本体94、133は車体フレーム81、121に対して揺動可能に設置されている。そのため、走行状況によって、メイン触媒116、154に対するクランク軸線Cr3、Cr4の位置は変化する。本明細書および本発明において、メイン触媒がクランク軸線の前方に位置するとは、エンジン本体が可動範囲内のいずれかの位置のときにメイン触媒がクランク軸の前方に位置することをいう。これ以外の位置関係についても、エンジン本体の可動範囲内のいずれかにおいて実現すればよい。
本明細書および本発明において、メイン触媒の上流端とは、メイン触媒において燃焼室からの経路長が最も短くなる端を意味する。メイン触媒の下流端とは、メイン触媒において燃焼室からの経路長が最も長くなる端を意味する。メイン触媒以外の要素の上流端および下流端についても同様の定義が適用される。
本明細書および本発明において、通路部とは、経路を囲んで経路を形成する壁体等を意味し、経路とは対象が通過する空間を意味する。なお、排気経路とは、排気が通過する空間を意味する。
本明細書および本発明において、排気経路の経路長とは、排気経路の真ん中のラインの経路長を言う。
本明細書において、経路方向とは、排気経路の真ん中を通る経路の方向で、且つ、排ガスが流れる方向を意味する。
本明細書において、通路部の経路方向に直交する断面の面積という表現が用いられている。また、本明細書および本発明において、通路部の排ガスの流れる方向に直交する断面の面積という表現が用いられている。ここでの通路部の断面の面積は、通路部の内周面の面積であってもよく、通路部の外周面の面積であってもよい。
また、本明細書および本発明において、部材または直線がA方向に延びるとは、部材または直線がA方向と平行に配置されている場合だけを示すのではない。部材または直線がA方向に延びるとは、部材または直線が、A方向に対して±45°の範囲で傾斜している場合を含む。なお、A方向は、特定の方向を指すものではない。A方向を、水平方向や前後方向に置き換えることができる。
本明細書のクランクケース本体23、64、100、138は、本願の基礎出願の明細書中のクランクケース部18、61、95、135にそれぞれ相当する。本明細書のシリンダボディ24、65、101、139は、上述の基礎出願の明細書中のシリンダ部24、62、96、136にそれぞれ相当する。本明細書のエンジン本体20、61、94、133は、上述の基礎出願の明細書中のエンジン20、60、93、131にそれぞれ相当する。本明細書のシリンダ排気通路部31は、上述の基礎出願の明細書中の排ガスの通路P2を形成する通路部に相当する。
本発明は、本明細書の開示に基づいて当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ(例えば、各種実施形態に跨る特徴の組み合わせ)、改良および/または変更を含むあらゆる実施形態をも包含する。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきである。クレームの限定事項は、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施形態に限定されるべきではない。そのような実施形態は非排他的であると解釈されるべきである。例えば、本明細書において、「好ましくは」や「よい」という用語は非排他的なものであって、「好ましいがこれに限定されるものではない」や「よいがこれに限定されるものではない」ということを意味するものである。
1、50、80、120 自動二輪車(ビークル)
2、53、81、121 車体フレーム
19、60、93、132 単気筒4ストロークエンジンユニット
20、61、94、133 エンジン本体
21、62、98、136 クランクケース部
22、63、99、137 シリンダ部
24a、65a、101a、139a シリンダ孔
27、68、104、142 クランク軸
28、69、105、143 ピストン
29、70、106、144 燃焼室
31、72、108、146 シリンダ排気通路部(単一燃焼室用シリンダ排気通路部)
31b、108b、146b 下流端
34、75、111、149、334、375 排気管(単一燃焼室用排気管)
34c、75c、111c、149c 二重管(多重管)
34d、75d、111d、149d 内管
34e、75e、111e、149e 外管
35、76、112、150 消音器
35a、112a、150a 上流端
35e、76e、112e、150e 放出口
36、77、113、151 排気装置
37、78、114、152 上流酸素検出部材(単一燃焼室用上流酸素検出部材)
38、79、115、153 触媒ユニット
39、116、154、180 メイン触媒(単一燃焼室用メイン触媒)
40a、117a、155a、181a 上流通路部
40b、117b、155b、181b 触媒配置通路部
40c、117c、155c、181c 下流通路部
41、118、156、182 排気経路
42、43、119、157 排気管部(単一燃焼室用排気管部)
200 上流サブ触媒(単一燃焼室用上流サブ触媒)
400 下流サブ触媒(単一燃焼室用下流サブ触媒)
437 下流酸素検出部材(単一燃焼室用下流酸素検出部材)
600 触媒プロテクター
Cr1、Cr2、Cr3、Cr4 クランク軸線(クランク軸の中心線)
Cy1、Cy2、Cy3、Cy4 シリンダ軸線(シリンダ孔の中心線)
L2、L4、L6、L8 クランク軸線とシリンダ軸線に直交する直線
2、53、81、121 車体フレーム
19、60、93、132 単気筒4ストロークエンジンユニット
20、61、94、133 エンジン本体
21、62、98、136 クランクケース部
22、63、99、137 シリンダ部
24a、65a、101a、139a シリンダ孔
27、68、104、142 クランク軸
28、69、105、143 ピストン
29、70、106、144 燃焼室
31、72、108、146 シリンダ排気通路部(単一燃焼室用シリンダ排気通路部)
31b、108b、146b 下流端
34、75、111、149、334、375 排気管(単一燃焼室用排気管)
34c、75c、111c、149c 二重管(多重管)
34d、75d、111d、149d 内管
34e、75e、111e、149e 外管
35、76、112、150 消音器
35a、112a、150a 上流端
35e、76e、112e、150e 放出口
36、77、113、151 排気装置
37、78、114、152 上流酸素検出部材(単一燃焼室用上流酸素検出部材)
38、79、115、153 触媒ユニット
39、116、154、180 メイン触媒(単一燃焼室用メイン触媒)
40a、117a、155a、181a 上流通路部
40b、117b、155b、181b 触媒配置通路部
40c、117c、155c、181c 下流通路部
41、118、156、182 排気経路
42、43、119、157 排気管部(単一燃焼室用排気管部)
200 上流サブ触媒(単一燃焼室用上流サブ触媒)
400 下流サブ触媒(単一燃焼室用下流サブ触媒)
437 下流酸素検出部材(単一燃焼室用下流酸素検出部材)
600 触媒プロテクター
Cr1、Cr2、Cr3、Cr4 クランク軸線(クランク軸の中心線)
Cy1、Cy2、Cy3、Cy4 シリンダ軸線(シリンダ孔の中心線)
L2、L4、L6、L8 クランク軸線とシリンダ軸線に直交する直線
Claims (19)
- 単気筒4ストロークエンジンユニットが搭載されたビークルであって、
前記単気筒4ストロークエンジンユニットは、
クランクケース部、および、1つの燃焼室と、前記1つの燃焼室から排ガスが流れる単一燃焼室用シリンダ排気通路部とが形成されたシリンダ部を有するエンジン本体と、
排気装置の一部を構成し、前記エンジン本体の前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端にその上流端が接続される単一燃焼室用排気管部を少なくとも一部に形成する単一燃焼室用排気管と、
大気に面する放出口を有し、前記単一燃焼室用排気管部の下流端に接続されて、前記単一燃焼室用排気管の下流端から流入した排ガスを前記放出口まで流し、排ガスにより生じる音を低減し、前記排気装置の一部を構成する単一燃焼室用消音器と、
前記単一燃焼室用排気管部内に配置され、前記1つの燃焼室から前記放出口までの排気経路において、前記1つの燃焼室から排出された排ガスを最も浄化し、前記排気装置の一部を構成する単一燃焼室用メイン触媒と、を備え、
前記エンジン本体は、前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端が前記単一燃焼室用消音器の上流端と水平方向に離れた位置になるように前記ビークルの車体フレームに支持され、
前記単一燃焼室用消音器は、その上流端が前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端と水平方向に離れた位置になるように、前記ビークルの車体フレームまたは前記エンジン本体に支持され、
前記単一燃焼室用メイン触媒は、その下流端が前記単一燃焼室用消音器の上流端よりも排ガスの流れ方向の上流に配置され、且つ、その上流端が前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端よりも排ガスの流れ方向の下流に配置され、前記単一燃焼室用排気管部は、前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端から前記単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの少なくとも一部が、内管と前記内管を覆う1つ以上の外管とを備えた多重管で構成されることを特徴とするビークル。 - 前記単一燃焼室用排気管部は、前記単一燃焼室用メイン触媒が配置される触媒配置通路部を有しており、
前記触媒配置通路部の排ガスの流れ方向に直交する断面の面積は、前記多重管の前記内管の排ガスの流れ方向に直交する断面の面積よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載のビークル。 - 前記多重管の経路長は、前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端から前記単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの経路長の半分以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のビークル。
- 前記クランクケース部は、前記ビークルの左右方向に延びるクランク軸を含み、
前記単一燃焼室用メイン触媒の少なくとも一部は、前記クランク軸の中心線よりも前記ビークルの前後方向の前方に位置することを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のビークル。 - 前記クランクケース部は、前記ビークルの左右方向に延びるクランク軸を含み、
前記単一燃焼室用メイン触媒の少なくとも一部は、前記クランク軸の中心線より前記ビークルの前後方向の後方に配置されることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のビークル。 - 前記シリンダ部は、ピストンが配置されるシリンダ孔を有し、
前記単一燃焼室用メイン触媒の少なくとも一部が、前記シリンダ孔の中心線に直交し且つ前記クランク軸の中心線に直交する直線の、前記ビークルの前後方向の前方に位置することを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載のビークル。 - 前記シリンダ部は、ピストンが配置されるシリンダ孔を有し、前記シリンダ孔の中心線が上下方向に延びるように配置され、
前記単一燃焼室用メイン触媒の少なくとも一部が、前記シリンダ孔の中心線の、前記ビークルの前後方向の前方に位置することを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載のビークル。 - 前記単一燃焼室用メイン触媒は、前記1つの燃焼室から前記単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの経路長が、前記単一燃焼室用メイン触媒の下流端から前記放出口までの経路長よりも短くなる位置に配置されることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載のビークル。
- 前記単一燃焼室用メイン触媒は、前記1つの燃焼室から前記単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの経路長が、前記単一燃焼室用メイン触媒の下流端から前記単一燃焼室用排気管の下流端までの経路長よりも短くなる位置に配置されることを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載のビークル。
- 前記単一燃焼室用メイン触媒は、前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端から前記単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの経路長が、前記単一燃焼室用メイン触媒の下流端から前記単一燃焼室用排気管の下流端までの経路長よりも短くなる位置に配置されることを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載のビークル。
- 前記単一燃焼室用排気管部は、前記単一燃焼室用メイン触媒が配置される触媒配置通路部を有し、
前記単気筒4ストロークエンジンユニットは、
前記触媒配置通路部の外面の少なくとも一部を覆う触媒プロテクターを備えることを特徴とする請求項1~10のいずれか1項に記載のビークル。 - 前記単気筒4ストロークエンジンユニットは、前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部内または前記単一燃焼室用排気管部内において前記単一燃焼室用メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の上流に設けられ、排ガスを浄化する単一燃焼室用上流サブ触媒を備えることを特徴とする請求項1~11のいずれか1項に記載のビークル。
- 前記単気筒4ストロークエンジンユニットは、前記単一燃焼室用排気管部または前記単一燃焼室用消音器内において前記単一燃焼室用メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の下流に設けられ、排ガスを浄化する単一燃焼室用下流サブ触媒を備えることを特徴とする請求項1~12のいずれかに1項に記載のビークル。
- 前記単気筒4ストロークエンジンユニットは、前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部または前記単一燃焼室用排気管において前記単一燃焼室用メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の上流に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する単一燃焼室用上流酸素検出部材と、
前記単一燃焼室用上流酸素検出部材の信号を処理する制御装置と、を備えることを特徴とする請求項1~13のいずれか1項に記載のビークル。 - 前記単気筒4ストロークエンジンユニットは、前記1つの燃焼室に燃料を供給する燃料供給装置を備え、
前記制御装置は、前記単一燃焼室用上流酸素検出部材の信号の信号に基づいて、前記燃焼供給装置により前記1つの燃焼室に供給される燃料の量を制御することを特徴とする請求項14に記載のビークル。 - 前記単気筒4ストロークエンジンユニットは、前記単一燃焼室用排気管部または前記単一燃焼室用消音器において前記単一燃焼室用メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の下流に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する単一燃焼室用下流酸素検出部材を備え、
前記単一燃焼室用下流酸素検出部材の信号を処理する制御装置と、を備えることを特徴とする請求項1~15のいずれかに1項に記載のビークル。 - 前記制御装置は、前記単一燃焼室用下流酸素検出部材の信号に基づいて前記単一燃焼室用メイン触媒の浄化能力を判定し、
前記単一燃焼室用メイン触媒の浄化能力が所定のレベルまで低下したと前記制御装置によって判定されたときに報知を行う報知手段を備えることを特徴とする請求項16に記載の鞍乗型車両。 - 前記単気筒4ストロークエンジンユニットは、前記1つの燃焼室に燃料を供給する燃料供給装置を備え、
前記制御装置は、前記単一燃焼室用下流酸素検出部材の信号に基づいて、前記燃焼供給装置により前記1つの燃焼室に供給される燃料の量を制御することを特徴とする請求項16または17に記載のビークル。 - 請求項1に記載の前記ビークルに搭載された前記単気筒4ストロークエンジンユニットであって、
クランクケース部、および、1つの燃焼室と、前記1つの燃焼室から排ガスが流れる単一燃焼室用シリンダ排気通路部とが形成されたシリンダ部を有するエンジン本体と、
排気装置の一部を構成し、前記エンジン本体の前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端にその上流端が接続される単一燃焼室用排気管部を少なくとも一部に形成する単一燃焼室用排気管と、
大気に面する放出口を有し、前記単一燃焼室用排気管部の下流端に接続されて、前記単一燃焼室用排気管の下流端から流入した排ガスを前記放出口まで流し、排ガスにより生じる音を低減し、前記排気装置の一部を構成する単一燃焼室用消音器と、
前記単一燃焼室用排気管部内に配置され、前記1つの燃焼室から前記放出口までの排気経路において、前記1つの燃焼室から排出された排ガスを最も浄化し、前記排気装置の一部を構成する単一燃焼室用メイン触媒と、を備え、
前記エンジン本体は、前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端が前記単一燃焼室用消音器の上流端と水平方向に離れた位置になるように前記ビークルの車体フレームに支持され、
前記単一燃焼室用消音器は、その上流端が前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端と水平方向に離れた位置になるように、前記ビークルの車体フレームまたは前記エンジン本体に支持され、
前記単一燃焼室用メイン触媒は、その下流端が前記単一燃焼室用消音器の上流端よりも排ガスの流れ方向の上流に配置され、且つ、その上流端が前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端よりも排ガスの流れ方向の下流に配置され、前記単一燃焼室用排気管部は、前記単一燃焼室用シリンダ排気通路部の下流端から前記単一燃焼室用メイン触媒の上流端までの少なくとも一部が、内管と前記内管を覆う1つ以上の外管とを備えた多重管で構成されることを特徴とする単気筒4ストロークエンジンユニット。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 15815302 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 15815302 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |