JP2000064834A - エンジンの排気消音装置 - Google Patents

エンジンの排気消音装置

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JP2000064834A
JP2000064834A JP10234129A JP23412998A JP2000064834A JP 2000064834 A JP2000064834 A JP 2000064834A JP 10234129 A JP10234129 A JP 10234129A JP 23412998 A JP23412998 A JP 23412998A JP 2000064834 A JP2000064834 A JP 2000064834A
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JP
Japan
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silencer
exhaust
engine
exhaust pipe
length
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Pending
Application number
JP10234129A
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English (en)
Inventor
Hiroyasu Tateishi
博康 立石
Masato Iwata
正人 岩田
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Yutaka Giken Co Ltd
Original Assignee
Yutaka Giken Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気通路に第1及び第2サイレンサを直列に
介裝した,エンジンの排気消音装置において,第1及び
第2サイレンサを構造が簡単な単室膨張型に構成して
も,充分な消音性能を発揮し得るようにする。 【解決手段】 エンジンEの排気ポートに接続される一
連の排気通路2に単室膨張型の第1サイレンサ81 及び
第2サイレンサ82 を直列に介裝し,その際,排気通路
2の中央部に第1サイレンサ81 を配置すると共に,第
2サイレンサ82より下流の排気通路長さL2 を両サイ
レンサ81 ,82 間の排気通路長さL1 より長く設定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,エンジンの排気ポ
ートに接続される一連の排気通路に第1サイレンサと,
この第1サイレンサの下流側に位置する第2サイレンサ
とを直列に介裝した,エンジンの排気消音装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】かゝる排気消音装置は,例えば実公平5
−44501号公報に開示されているように,既に知ら
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来,かゝる排気消音
装置では,消音性能を高めるべく,少なくとも第1及び
第2サイレンサの何れか一方を多室膨張型,又は膨張室
と共鳴室の組合わせ型に構成している。しかし,多室膨
張型,又は膨張室と共鳴室の組合わせ型のサイレンサは
構造が複雑でコスト高となるを避けられないという欠点
がある。
【0004】本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたも
ので,第1及び第2サイレンサを構造が簡単な単室膨張
型に構成して,安価であり,しかも充分な消音性能を発
揮し得る,エンジンの排気消音装置を提供することを目
的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に,本発明は,エンジンの排気ポートに接続される一連
の排気通路に第1サイレンサと,この第1サイレンサの
下流側に位置する第2サイレンサとを直列に介裝した,
エンジンの排気消音装置において, 第1及び第2サイ
レンサを,シェルと,周壁に多数の消音孔を有してシェ
ルを軸方向に貫通するように配設される消音管とを備え
た単室膨張型にそれぞれ構成し,排気通路の中央部に第
1サイレンサを配置すると共に,第2サイレンサより下
流の排気通路長さL2 を両サイレンサ間の排気通路長さ
1 より長く設定したことを第1の特徴とする。
【0006】この第1の特徴によれば,第1及び第2サ
イレンサは共に構造が簡単な単室膨張型であるからコス
トの低減をもたらすことができる。
【0007】しかも,排気通路の中央部に第1サイレン
サを配置すると共に,第2サイレンサより下流の排気通
路長さL2 を両サイレンサ間の排気通路長さL1 より長
く設定したことから,排気騒音を低減させ,消音性能の
向上を図ることができる。
【0008】また本発明は,上記特徴に加えて,前記長
さL1 及びL2 の比を, L1 :L2 =1:1.5〜3.0 と設定したことを第2の特徴とする。
【0009】この第2の特徴によれば,排気騒音の低減
を的確に行うことができる。
【0010】さらに本発明は,第1又は第2の特徴に加
えて,第1サイレンサの膨張室を空室とする一方,第2
サイレンサの膨張室には吸音材を充填したことを第3の
特徴とする。
【0011】この第3の特徴によれば,第1サイレンサ
により低,中周波数の騒音を低減し,第2サイレンサに
より高周波数の騒音までも低減することができ,全体と
して幅広い周波数レンジの騒音を低減することができ
る。しかも第2サイレンサ内の圧力は,それより上流の
第1サイレンサ内の圧力より低下しているから,吸音材
が受ける圧力も比較的低く,その圧力による吸音材の飛
散を回避し,その耐久性を維持することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を,添付図面
に示す本発明の実施例に基づいて以下に説明する。
【0013】図1は本発明の排気消音装置を備えた,自
動車用エンジンの排気系の側面図,図2は上記排気消音
装置における第1サイレンサの一部縦断側面図(図1の
2−2線断面図),図3は図2の3−3線断面図,図4
は図3の4部拡大図,図5は図2の5部拡大図,図6は
上記排気消音装置における第2サイレンサの一部縦断側
面図(図1の6−6線断面図),図7はサイレンサの無
い排気管各部の内部音圧を測定した結果を示す線図,図
8は同一排気管におけるサイレンサの位置と排気騒音と
の関係を示す線図,図9は第1の消音性能テスト結果を
示す線図,図10は第2の消音テスト結果を示す線図で
ある。
【0014】先ず図1において,符号1は自動車用エン
ジンの排気系を示すもので,その排気通路2は,エンジ
ンE側から排気マニホールド3,先頭排気管4,中間排
気管5,後尾排気管6を順次連ねて構成され,排気マニ
ホールド3及び先頭排気管4の間に触媒コンバータ7
が,また先頭排気管4及び中間排気管5の間に第1サイ
レンサ81 が,さらに中間排気管5及び後尾排気管6の
間に第2サイレンサ82がそれぞれ介裝される。こうし
て,第1及び第2サイレンサ81 ,82 は,前者より後
者を下流側にして排気通路2に直列に介裝される。そし
て排気通路2において,少なくとも第1サイレンサ81
から後尾排気管6の下流端に至る区間2aは略直線状に
形成される。
【0015】こゝで,第1サイレンサ81 は,排気通路
2の中央部,即ちその全長の1/2の位置に配置され
る。この場合,第1サイレンサ81 の軸方向中央部を排
気通路2の中央部に一致させることが好ましいが,第1
サイレンサ81 の一部が排気通路2の中央部にかかって
いれば十分である。
【0016】また中間排気管5の長さ,即ち第1及び第
2サイレンサ81 ,82 間の排気通路長さをL1 ,後尾
排気管6の長さ,即ち第2サイレンサ82 の下流側排気
通路長さをL2 としたとき, L1 <L21 :L2 =1:1.5〜3.0 と設定される。
【0017】第1及び第2サイレンサ81 ,82 は,何
れも単室膨張型に構成されるもので,次にそれらの構成
について説明する。
【0018】図2ないし図5に示すように,第1サイレ
ンサ81 は,両端を閉じた円筒状のシェル10と,この
シェル10の軸心部を貫通するように配設されて,シェ
ル10の内周面との間に膨張室11を画成する消音管1
2とから構成される。またそのシェル10は,ステンレ
ス鋼板を円筒状に丸めて重合端部を溶接13により結合
した円筒状のシェル胴体10aと,このシェル胴体10
aの軸方向両端にかしめ結合される一対のシェル端板1
0b,10bとからなっており,消音管12は,両シェ
ル端板10b,10bの中心部を貫通した状態で両端を
両シェル端板10b,10bに溶接14により固着され
る。この消音管12の周壁には多数の孔音室15が穿設
されており,この孔音室15群を通して消音管12の内
部は前記膨張室11と連通される。この消音管12の一
端に先頭排気管4の下流端が溶接16により接続され,
その他端に中間排気管5の上流端が溶接17により接続
される。
【0019】図6において,第2サイレンサ82 は,上
記第1サイレンサ81 と同一のシェル胴体10a,両シ
ェル端板10b,10b及び消音管12を備えており,
第1サイレンサ81 と異なる点は,膨張室11にグラス
ウール等の吸音材18が充填されることのみである。そ
して,この第2サイレンサ82 の消音管12の一端に中
間排気管5の下流端が溶接19により接続され,その他
端に後尾排気管6の上流端が溶接20により接続され
る。
【0020】次に,この実施例の作用について説明す
る。
【0021】エンジンEから排気通路2に排出された排
ガスは,先ず排気マニホールド3を経て触媒コンバータ
7に移り,こゝで浄化されてから第1サイレンサ81
移る。第1サイレンサ81 に進入した排ガスは,消音管
12を通過する間に,その圧力が無数の孔音室15を通
して膨張室11に伝達して急激に膨張し,減衰すること
により,特に低,中周波数の騒音が低減される。
【0022】次に第1サイレンサ81 から第2サイレン
サ82 に移った排ガスは,第1サイレンサ81 の場合と
同様に圧力の膨張室11での膨張作用により騒音の低減
がなされる外,第2サイレンサ82 の膨張室11には吸
音材18が充填されているので,その吸音作用により高
周波数の騒音も低減される。しかも,第2サイレンサ8
2 内の圧力は,それより上流の第1サイレンサ81 内の
圧力より低くなっているから,吸音材18が受ける圧力
も比較的低く,したがってその圧力による吸音材18の
飛散を回避し,その耐久性を維持することができる。
【0023】その上,排気通路2の,第1サイレンサ8
1 から該通路2の下流端に至る区間2aが略直線状にな
っているから,流路抵抗が少なく,背圧の上昇を抑える
ことができ,エンジン出力の向上にも寄与し得る。
【0024】また第1サイレンサ81 を排気通路2の中
央部に配置したことにより,排気騒音の一層の低減がも
たらされるもので,その効果は次のようなテスト結果に
より確認された。
【0025】先ず,前記排気通路2と同長でサイレンサ
を全く持たない排気管をエンジンの排気ポートに接続し
て,該排気管の内部音圧を測定したところ,図7に示す
ように,内部音圧は,排気管の中央部でピーク値を示す
ことが分かった。
【0026】次に,異なる位置にサイレンサを介裝した
多数の排気管を用意し,各排気管をエンジンのエンジン
の排気ポートに接続して,各排気管の下流端における騒
音を測定したところ,図8に示すように,排気管の中央
部にサイレンサを介裝したときが,騒音レベルが最も低
いことが確認された。
【0027】こうしたことから,排気管の内部音圧の最
も高い部分,即ち排気管の中央部にサイレンサを配置す
ることが,排気騒音の低減の極めて効果的であることが
分かる。
【0028】さらに,後尾排気管6の長さL2 を中間排
気管5の長さL1 より長く設定したことにより,排気騒
音のより一層の低減がもたらされるもので,その効果は
次のようなテスト結果により確認された。
【0029】先ず第1のテストは,図9に示すように,
第1サイレンサ81 の後端から排気通路2の下流端まで
の排気通路長さL3 を一定とし,換言すれば中間排気管
5及び後尾排気管6の合計長さ(L1 +L2 )を一定と
して,中間排気管5の長さL 1 及び後尾排気管6の長さ
2 を変えることにより,第1サイレンサ81 の位置を
前後に変更していった場合の,エンジン運転時の排気騒
音レベルを測定したもので,その変化を図9の線図に示
す。この線図において,緩勾配の線Aと急勾配の線Bと
の交点Pは,中間排気管5の長さL1 と,後尾排気管6
の長さL2 とが等しくなった時点を示す。これから明ら
かなように,騒音レベルは,中間排気管5の長さL1
増加と後尾排気管6の長さL2 の減少に応じて増加する
が,特に点Pを越えた時点から騒音レベルの増加が著し
くなる。
【0030】第2のテストは,後尾排気管6の長さL2
を中間排気管5の長さL1 より長く設定した本発明の消
音装置の騒音レベルと,後尾排気管6の長さL2 を中間
排気管5の長さL1 より短く設定した比較例の騒音レベ
ルとを,エンジンの回転数に対応して測定し,比較した
もので,その結果を図10の線図に示す。この線図から
明らかなように,本発明の消音装置では,比較例に対し
て,エンジンの3000rpm以下の低,中回転数領域
で騒音の著しい低減を見ることができる。
【0031】こうしたことから,騒音レベルの低減を図
るために,後尾排気管6の長さL2を中間排気管5の長
さL1 より長く設定することが有効であることが分か
る。
【0032】また本発明の排気消音装置では,第1及び
第2サイレンサ81 ,82 が共に構造が簡単な単室膨張
型である上,それぞれの主要部品であるシェル胴体10
a及び及び消音管12の共通化が可能となり,これら部
品の多量生産により,各サイレンサ81 ,82 のコスト
を下げ得て,該消音装置を安価に提供することができ
る。
【0033】以上,本発明の実施例を詳述したが,本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことができる。
【0034】
【発明の効果】以上のように本発明の第1の特徴によれ
ば,エンジンの排気ポートに接続される一連の排気通路
に第1サイレンサと,この第1サイレンサの下流側に位
置する第2サイレンサとを直列に介裝した,エンジンの
排気消音装置において, 第1及び第2サイレンサを,
シェルと,周壁に多数の消音孔を有してシェルを軸方向
に貫通するように配設される消音管とを備えた単室膨張
型にそれぞれ構成し,排気通路の中央部に第1サイレン
サを配置すると共に,第2サイレンサより下流の排気通
路長さL2 を両サイレンサ間の排気通路長さL1 より長
く設定したので,構造簡単な単室膨張型の第1及び第2
サイレンサの採用と,これら第1及び第2サイレンサの
特定な配置とにより,コストと排気騒音の低減を同時に
図り,安価で消音性能の優れた排気消音装置を提供する
ことができる。
【0035】また本発明の第2の特徴によれば,前記長
さL1 及びL2 の比を, L1 :L2 =1:1.5〜3.0 と設定したので,排気騒音の低減を的確に行うことがで
きる。
【0036】さらに本発明の第3の特徴によれば,第1
サイレンサの膨張室を空室とする一方,第2サイレンサ
の膨張室には吸音材を充填したので,第1サイレンサに
より低,中周波数の騒音を低減し,第2サイレンサによ
り高周波数の騒音までも低減することができ,全体とし
て幅広い周波数レンジの騒音を低減することができる。
しかも第2サイレンサ内の圧力は,それより上流の第1
サイレンサ内の圧力より低下しているから,吸音材が受
ける圧力も比較的低く,その圧力による吸音材の飛散を
回避し,その耐久性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の排気消音装置を備えた,自動車用エン
ジンの排気系の側面図。
【図2】上記排気消音装置における第1サイレンサの一
部縦断側面図(図1の2−2線断面図)。
【図3】図2の3−3線断面図。
【図4】図3の4部拡大図。
【図5】図2の5部拡大図。
【図6】上記排気消音装置における第2サイレンサの一
部縦断側面図(図1の6−6線断面図)。
【図7】サイレンサの無い排気管各部の内部音圧を測定
した結果を示す線図。
【図8】同一排気管におけるサイレンサの位置と排気騒
音との関係を示す線図。
【図9】第1の消音性能テスト結果を示す線図。
【図10】第2の消音テスト結果を示す線図。
【符号の説明】
E・・・・・エンジン 2・・・・・排気通路 81 ・・・・第1サイレンサ 82 ・・・・第2サイレンサ 10・・・・シェル 11・・・・膨張室 12・・・・消音管 15・・・・消音孔 18・・・・吸音材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジン(E)の排気ポートに接続され
    る一連の排気通路(2)に第1サイレンサ(81 )と,
    この第1サイレンサ(81 )の下流側に位置する第2サ
    イレンサ(82 )とを直列に介裝した,エンジンの排気
    消音装置において,第1及び第2サイレンサ(81 ,8
    2 )を,シェル(10)と,周壁に多数の消音孔(1
    5)を有してシェル(10)を軸方向に貫通するように
    配設される消音管(12)とを備えた単室膨張型にそれ
    ぞれ構成し,排気通路(2)の中央部に第1サイレンサ
    (81 )を配置すると共に,第2サイレンサ(82 )よ
    り下流の排気通路長さL2 を両サイレンサ(81
    2 )間の排気通路長さL1 より長く設定したことを特
    徴とする,エンジンの排気消音装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のエンジンの排気消音装置
    において,前記長さL1 及びL2 の比を, L1 :L2 =1:1.5〜3.0 と設定したことを特徴とする,エンジンの排気消音装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載のエンジンの排気消
    音装置において,第1サイレンサ(81 )の膨張室(1
    1)を空室とする一方,第2サイレンサ(82 )の膨張
    室(11)には吸音材(18)を充填したことを特徴と
    する,エンジンの排気消音装置。
JP10234129A 1998-08-20 1998-08-20 エンジンの排気消音装置 Pending JP2000064834A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030050228A (ko) * 2001-12-18 2003-06-25 현대자동차주식회사 이중 머플러를 구비한 차량용 배기시스템

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KR20030050228A (ko) * 2001-12-18 2003-06-25 현대자동차주식회사 이중 머플러를 구비한 차량용 배기시스템

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040121