JP2003214133A - Automobile exhaust muffler having dual tube structure - Google Patents

Automobile exhaust muffler having dual tube structure

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JP2003214133A
JP2003214133A JP2002011627A JP2002011627A JP2003214133A JP 2003214133 A JP2003214133 A JP 2003214133A JP 2002011627 A JP2002011627 A JP 2002011627A JP 2002011627 A JP2002011627 A JP 2002011627A JP 2003214133 A JP2003214133 A JP 2003214133A
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Japan
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tube
tail tube
frequency
resonance
exhaust
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JP2002011627A
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Japanese (ja)
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Tatsuya Miyake
達也 三宅
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automobile exhaust muffler having dual tube structure suitable for a driver preferring, for example, a sport type vehicle by emphasizing low exhaust noise during acceleration. <P>SOLUTION: A ratio of a section area S1 of an outer tail tube to a tube length L1 thereof is set such that a resonance frequency of Helmholtz resonance generated at an outer tail tube 36 approximately coincides with a frequency in the idle vibration region of an engine, and a ratio of a cross area S2 to a tube length 2 of the inner tail tube is set such that a resonance frequency of Hlemholtz resonance occurring to an inner tail tube 38 approximately coincides with a frequency in a middle rotation area where an engine is rotated at 1000-2000 rpm. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、2本のテールチュ
ーブを備えたデュアルチューブ構造の自動車用排気消音
装置の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in an exhaust muffler for a vehicle having a dual tube structure having two tail tubes.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のデュアルチューブ構造の自動車用
排気消音装置として、例えば特開平09-242525号公報に
記載の技術が知られている。この公報で記載されている
排気消音装置は、図5に示すように、マフラーシェル1
の内部を端板5,6で仕切ることにより、デッドスペー
ス室2及び容積室4と、これらデッドスペース室2及び
容積室4の間に位置する拡張室3との3つの消音室が形
成されている。
2. Description of the Related Art As a conventional exhaust muffler for a vehicle having a dual tube structure, for example, a technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 09-242525 is known. The exhaust muffler described in this publication has a muffler shell 1 as shown in FIG.
By partitioning the inside of the chamber with the end plates 5 and 6, three sound deadening chambers, that is, the dead space chamber 2 and the volume chamber 4, and the expansion chamber 3 located between the dead space chamber 2 and the volume chamber 4, are formed. There is.

【0003】拡張室3には、インレットチューブ7を介
して排気が導入されるようになっている。この拡張室3
は、首管10を介して容積室4と連通すると共に、第1
のテールチューブ8により大気とも連通するようになっ
ている。デッドスペース室2は、第2のテールチューブ
13により大気と連通する一方、容積室4とは拡張室3
を貫通するパスチューブ11を介して互いに連通するよ
うになっている。端板5には、パスチューブ11のデッ
ドスペース室2への開口を開閉する排圧感応バルブ12
が設けられ、デッドスペース室2には、排圧感応バルブ
12の開閉に伴い選択的に排気が導入されるようになっ
ている。
Exhaust gas is introduced into the expansion chamber 3 through an inlet tube 7. This expansion room 3
Communicates with the volume chamber 4 via the neck pipe 10 and
The tail tube 8 also communicates with the atmosphere. The dead space chamber 2 communicates with the atmosphere via the second tail tube 13, while the dead space chamber 2 is different from the volume chamber 4 in the expansion chamber 3
They are communicated with each other via a pass tube 11 penetrating through. The end plate 5 has a pressure relief valve 12 for opening and closing the opening of the pass tube 11 to the dead space chamber 2.
Is provided, and exhaust gas is selectively introduced into the dead space chamber 2 when the exhaust pressure sensitive valve 12 is opened and closed.

【0004】排圧感応バルブ12は、エンジン回転数の
低い領域など排気圧力が低いときは図示しないスプリン
グのバネ力により閉弁しており、この状態においては、
拡張室3と首管10とを介してのみ連通する容積室4が
共鳴要素として機能し、低周波の排気騒音を効果的に低
減するようになっている。一方、エンジン回転数の上昇
に伴い排気圧力が所定値を越えると、排圧感応バルブ1
2が開弁し、拡張室3に導入された排気ガスの一部が、
第1のテールチューブ8を介して大気に排出されるとと
もに、残りの排気ガスは、容積室4からパスチューブ1
1を経由してデッドスペース室2に導入され、さらに第
2のテールチューブ13を介して大気に排出される。こ
れにより容積室4が共鳴要素から拡張要素に変化し、高
周波の排気騒音を低減すると共に、排気圧力損失の増加
を抑え、エンジン出力の向上に寄与する。
The exhaust pressure sensitive valve 12 is closed by the spring force of a spring (not shown) when the exhaust pressure is low, such as in a region where the engine speed is low. In this state,
The volume chamber 4 that communicates only with the expansion chamber 3 and the neck 10 functions as a resonance element, and effectively reduces low-frequency exhaust noise. On the other hand, when the exhaust pressure exceeds a predetermined value as the engine speed increases, the exhaust pressure sensitive valve 1
2 opens, and part of the exhaust gas introduced into the expansion chamber 3
The remaining exhaust gas is discharged from the volumetric chamber 4 to the pass tube 1 while being discharged to the atmosphere through the first tail tube 8.
1 is introduced into the dead space chamber 2 and further discharged to the atmosphere via the second tail tube 13. As a result, the volume chamber 4 changes from a resonance element to an expansion element, which reduces high-frequency exhaust noise, suppresses an increase in exhaust pressure loss, and contributes to an improvement in engine output.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図5のデュ
アルチューブ構造の排気消音装置を搭載した車両は、エ
ンジン回転数をアイドル振動領域から1000〜2000rpm付
近の中回転域まで上昇させる加速時に、低音(低周波)
の排気音が出にくく、例えばスポーツタイプの車両のよ
うに低音の排気音が発生するのを好む運転者にとってス
ポーティな感覚を与えにくい。
By the way, the vehicle equipped with the dual tube structure exhaust silencer of FIG. 5 has a low-pitched sound at the time of acceleration in which the engine speed is increased from the idle vibration range to the middle rotation range of about 1000 to 2000 rpm. (Low-frequency)
It is difficult to give a sporty feeling to a driver who likes to generate a low-pitched exhaust sound, such as a sports type vehicle.

【0006】すなわち、図5の装置は、デュアルチュー
ブを構成する第1及び第2のテールチューブ8,13の
トータル断面積を増大させることで、エンジン回転数の
上昇により増大する排気ガスを効率よく排出することが
できるが、マフラーシェル1内に配置した他の管(イン
レットチューブ7、首管10、パスチューブ11)との
レイアウトの制約により、第1及び第2のテールチュー
ブ8,13の各々の断面積を小さく設定している。この
ように、断面積の小さい第1及び第2のテールチューブ
8,13は、図6の(a)で示すチューブのように高周
波の排気音が出てしまい、低音の排気音を好む運転者に
とって、満足のいかないデュアルチューブ構造の排気消
音装置であった。低音(低周波)の排気音を出すには、
図6の(b)で示すように大口径のテールチューブ14
が適しているが、マフラーシェル内のレイアウトの制約
がクリアできない現段階では、低音の排気音を強調させ
ることが可能なデュアルチューブ構造の自動車用排気消
音装置が開発されていない。
That is, the device of FIG. 5 increases the total cross-sectional area of the first and second tail tubes 8 and 13 forming the dual tube, so that the exhaust gas which increases due to the increase of the engine speed can be efficiently supplied. Although it can be discharged, each of the first and second tail tubes 8 and 13 can be discharged due to layout restrictions with other tubes (inlet tube 7, neck tube 10, pass tube 11) arranged in the muffler shell 1. The cross-sectional area of is set small. As described above, the first and second tail tubes 8 and 13 having a small cross-sectional area generate high-frequency exhaust noise like the tubes shown in FIG. 6A, and a driver who prefers low-pitched exhaust noise. It was an unsatisfactory dual-tube structure exhaust silencer. To make low-pitched (low-frequency) exhaust noise,
As shown in FIG. 6B, the large-diameter tail tube 14
Is suitable, but at the present stage where the constraints of the layout inside the muffler shell cannot be cleared, a dual-tube structure vehicle exhaust silencer capable of emphasizing low-pitched exhaust noise has not been developed.

【0007】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、加速時に低音の排気音を強調させることで、例え
ばスポーツタイプの車両を好む運転者に好適なデュアル
チューブ構造の自動車用排気消音装置を提供することを
目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and by emphasizing a low-pitched exhaust sound at the time of acceleration, for example, a dual-tube structure automotive exhaust silencer suitable for a driver who likes a sports type vehicle. Is intended to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
デュアルチューブ構造の自動車用排気騒音装置は、マフ
ラーシェル内に形成した特定の消音室内に、二重管構造
のアウターテールチューブ及びインナーテールチューブ
の両者の一端開口部が開口し、それらチューブの他端開
口部が大気に開口しているとともに、前記アウターテー
ルチューブの断面積及び管長の比と、前記インナーテー
ルチューブの断面積及び管長の比とが異なる値となるよ
うに前記アウターテールチューブ及びインナーテールチ
ューブの形状を決定することで、2種類の周波数の音に
共鳴するヘルムホルツ共鳴が発生する構造とした。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an exhaust noise device for a vehicle having a dual tube structure, wherein an outer tail tube and an inner tube having a double tube structure are provided in a specific muffler chamber formed in a muffler shell. Both end openings of the tail tubes are open, and the other end openings of the tubes are open to the atmosphere, and the ratio of the cross-sectional area and the pipe length of the outer tail tube to the cross-sectional area and the pipe length of the inner tail tube. By determining the shapes of the outer tail tube and the inner tail tube so that the ratio of the two becomes different, a Helmholtz resonance that resonates with sounds of two types of frequencies is generated.

【0009】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載のデュアルチューブ構造の自動車用排気騒音装置にお
いて、前記アウターテールチューブで発生するヘルムホ
ルツ共鳴の共鳴周波数が、エンジンのアイドル振動領域
のときの周波数と略一致するように前記アウターテール
チューブの断面積及び管長の比を設定し、前記インナー
テールチューブで発生するヘルムホルツ共鳴の共鳴周波
数が、エンジンが1000〜2000rpmで回転している中回
転域のときの周波数と略一致するように前記インナーテ
ールチューブの断面積及び管長の比を設定した。
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle exhaust noise device having the dual tube structure according to the first aspect, when the resonance frequency of the Helmholtz resonance generated in the outer tail tube is in the engine idle vibration region. The cross-sectional area of the outer tail tube and the ratio of the tube length are set to substantially match the frequency of, and the resonance frequency of the Helmholtz resonance generated in the inner tail tube is in the middle rotation range where the engine is rotating at 1000 to 2000 rpm. The ratio of the cross-sectional area and the tube length of the inner tail tube was set so as to substantially match the frequency at the time.

【0010】また、請求項3記載の発明は、請求項1又
は2記載のデュアルチューブ構造の自動車用排気騒音装
置において、前記アウターテールチューブを、前記イン
ナーテールチューブと比較して管長が長い部材とした。
さらに、請求項4記載の発明は、請求項1乃至3の何れ
かに記載のデュアルチューブ構造の自動車用排気騒音装
置において、前記インナーテールチューブは、それらの
両端部の外周において周方向に所定間隔をあけた位置に
連結した複数の支持脚を介して前記アウターテールチュ
ーブの内周面に固定されている。
According to a third aspect of the present invention, in the exhaust noise device for a vehicle having a dual tube structure according to the first or second aspect, the outer tail tube is a member having a longer pipe length than the inner tail tube. did.
Further, the invention according to claim 4 is the exhaust noise device for a vehicle having a dual tube structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the inner tail tubes are circumferentially spaced at predetermined intervals on the outer circumferences of both ends thereof. It is fixed to the inner peripheral surface of the outer tail tube through a plurality of support legs connected to the open position.

【0011】[0011]

【発明の効果】請求項1記載の発明によると、二重管構
造のアウターテールチューブ及びインナーテールチュー
ブを採用したことで、マフラーシェル内の他の配管との
レイアウトの制約を改善しつつ、2種類の周波数の音に
共鳴するヘルムホルツ共鳴が発生することで特定の排気
音を強調させることができる。
According to the first aspect of the present invention, by adopting the outer tail tube and the inner tail tube having the double pipe structure, the layout constraint with other pipes in the muffler shell is improved, and 2 A specific exhaust sound can be emphasized by generating Helmholtz resonance that resonates with sounds of different frequencies.

【0012】また、請求項2記載の発明によると、アイ
ドル振動領域において、アウターテールチューブがアイ
ドル振動領域の周波数に共鳴するヘルムホルツ共鳴を発
生するので低音の排気音が強調され、加速していき中回
転域となると、インナーテールチューブが中回転域の周
波数に共鳴するヘルムホルツ共鳴を発生するので低音の
排気音が持続した状態となる。したがって、アイドル振
動領域から加速して中回転域になっても低音の排気音が
強調した状態となるので、低音の排気音を好む運転者に
は満足のいく排気音となり、十分にスポーティ感を与え
ることができる。
According to the second aspect of the present invention, in the idle vibration region, the outer tail tube generates Helmholtz resonance that resonates with the frequency of the idle vibration region, so that the low-pitched exhaust sound is emphasized and the acceleration is in progress. In the rotation range, the inner tail tube generates Helmholtz resonance which resonates at a frequency in the middle rotation range, so that a low-pitched exhaust sound is maintained. Therefore, the low-pitched exhaust sound is emphasized even when the engine is accelerated from the idle vibration area to the middle rotation area, so that the driver who likes the low-pitched exhaust sound is satisfied with the exhaust sound and has a sufficiently sporty feeling. Can be given.

【0013】また、請求項3記載の発明によると、アウ
ターテールチューブの管長が長ことで、アイドル振動領
域の低周波数に共鳴するヘルムホルツ共鳴が発生する。
これにより、低音の排気音を好む運転者には、心地よい
低音の響きを与えることができる。さらに、請求項4記
載の発明によると、インナーテールチューブは、両端部
の外周において周方向に複数配置した支持脚によってア
ウターテールチューブに確実に固定されているので、イ
ンナーテールチューブの内部流路と、インナーテールチ
ューブの外周及びアウターテールチューブの内周との間
の流路を流れる排気ガスを、乱流等の乱れを発生させず
に一定の流速で移動させることができる。このため、イ
ンナーテールチューブ及びアウターテールチューブの共
鳴周波数を常に安定して設定し、所定のレベルのヘルム
ホルツ共鳴を確実に発生させることができる。
According to the third aspect of the present invention, the length of the outer tail tube is long, so that Helmholtz resonance that resonates at a low frequency in the idle vibration region is generated.
As a result, a driver who likes a low-pitched exhaust sound can be given a comfortable low-pitched sound. Further, according to the invention of claim 4, since the inner tail tube is securely fixed to the outer tail tube by a plurality of support legs arranged in the circumferential direction at the outer circumferences of both end portions, the inner tail tube is connected to the inner flow path of the inner tail tube. The exhaust gas flowing in the flow path between the outer circumference of the inner tail tube and the inner circumference of the outer tail tube can be moved at a constant flow velocity without causing turbulence such as turbulence. Therefore, the resonance frequencies of the inner tail tube and the outer tail tube can always be set stably, and the Helmholtz resonance of a predetermined level can be reliably generated.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】次に、本発明のデュアルチューブ
構造の自動車用排気消音装置に係る1実施形態について
図面を参照しながら説明する。図1に示す自動車用排気
消音装置は、円筒形状のマフラーシェル20の内部を端
板22,24で仕切ることにより、第1マフラー室2
6、第2マフラー室28及び第3マフラー室30の3つ
の消音室が形成されているとともに、インレットチュー
ブ32、パスチューブ34と、二重管構造としたアウタ
ーテールチューブ36及びインナーテールチューブ38
が配置されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, an embodiment of an automobile exhaust muffler having a dual tube structure of the present invention will be described with reference to the drawings. In the exhaust muffler for an automobile shown in FIG. 1, the inside of the cylindrical muffler shell 20 is partitioned by the end plates 22 and 24, so that the first muffler chamber 2
6, the second muffler chamber 28 and the third muffler chamber 30 are formed with three muffling chambers, and the inlet tube 32, the pass tube 34, the outer tail tube 36 and the inner tail tube 38 having a double tube structure are formed.
Are arranged.

【0015】インレットチューブ32は、マフラーシェ
ル20の外部から第1マフラー室26及び第2マフラー
室28を通過して配置されており、一端開口部32aが
第3マフラー室30で開口し、マフラーシェル20の外
側で開口している他端開口部32bに、排気ガス供給チ
ューブ(図示せず)が接続している。また、インレット
チューブ32の第1マフラー室26を通過している部分
に、複数の小孔32cが形成されている。
The inlet tube 32 is arranged so as to pass from the outside of the muffler shell 20 through the first muffler chamber 26 and the second muffler chamber 28, and an opening 32a at one end thereof opens in the third muffler chamber 30 to form a muffler shell. An exhaust gas supply tube (not shown) is connected to the other end opening 32b that is open outside 20. A plurality of small holes 32c are formed in the portion of the inlet tube 32 that passes through the first muffler chamber 26.

【0016】パスチューブ34は、第2マフラー室28
を通過して配置されており、第1マフラー室26及び第
3マフラー室30において一端開口部34a及び他端開
口部34bが開口している。また、第2マフラー室28
を通過している部分に、複数の小孔34cが形成されて
いる。アウターテールチューブ36は大口径のチューブ
であり、第2マフラー室28及び第3マフラー室30を
通過して外部まで延びて配置されており、一端開口部3
6aが第1マフラー室26で開口し、他端開口部36b
が大気中で開口している。
The pass tube 34 is provided in the second muffler chamber 28.
The first muffler chamber 26 and the third muffler chamber 30 are open at one end opening 34a and the other end opening 34b. Also, the second muffler chamber 28
A plurality of small holes 34c are formed in the portion passing through. The outer tail tube 36 is a large-diameter tube, is arranged to extend to the outside through the second muffler chamber 28 and the third muffler chamber 30, and the one end opening 3
6a opens in the first muffler chamber 26, and the other end opening 36b
Is open in the atmosphere.

【0017】インナーテールチューブ38は、アウター
テールチューブ36より短尺で小口径のチューブであ
り、アウターテールチューブ36内部に同軸に配置され
ており、一端開口部38aが第1マフラー室26で開口
し、他端開口部38bがアウターテールチューブ36内
で開口している。インナーテールチューブ38は、両端
部38a、38bの外周とアウターテールチューブ36
の内周との間に配置した支持脚40によってアウターテ
ールチューブ36内に固定されている。具体的には、図
2に示すように、両端部38a、38bのそれぞれの外
周において周方向に所定間隔をあけて配置した3箇所の
支持脚40によってインナーテールチューブ38がアウ
ターテールチューブ36に固定されている。
The inner tail tube 38 is a tube having a shorter diameter and a smaller diameter than the outer tail tube 36, and is coaxially arranged inside the outer tail tube 36. One end opening 38a opens in the first muffler chamber 26, The other end opening 38 b opens inside the outer tail tube 36. The inner tail tube 38 includes the outer peripheries of both ends 38a and 38b and the outer tail tube 36.
It is fixed in the outer tail tube 36 by a support leg 40 arranged between the inner periphery of the outer tail tube 36 and the inner periphery of the outer leg tube. Specifically, as shown in FIG. 2, the inner tail tube 38 is fixed to the outer tail tube 36 by three support legs 40 arranged at predetermined intervals in the circumferential direction on the outer peripheries of both ends 38a, 38b. Has been done.

【0018】そして、排気ガス供給チューブからインレ
ットチューブ32内に供給されてきた排気ガスは、その
一部が一端開口部32aから第3マフラー室30に流
れ、その残りが小孔32cを通過して第1マフラー室2
6に流れ込む。また、第3マフラー室30からパスーチ
ューブ34に流れ込んだ排気ガスは、その一部が他端開
口部34bから第1マフラー室26に流れ、その残りが
小孔34cを通過して第2マフラー室28に流れ込む。
そして、第1マフラー室26の排気ガスは、インナーテ
ールチューブ38の内部を通過して大気に流れるととも
に、インナーテールチューブ38の外周とアウターテー
ルチューブ36との間に画成された流路を通過して大気
に流れていく。
The exhaust gas supplied from the exhaust gas supply tube into the inlet tube 32 partially flows from the one end opening 32a into the third muffler chamber 30, and the rest passes through the small hole 32c. First muffler room 2
Pour into 6. Further, the exhaust gas flowing from the third muffler chamber 30 into the pass-tube 34 partially flows into the first muffler chamber 26 from the other end opening 34b, and the rest passes through the small holes 34c and then into the second muffler chamber. Flows into 28.
Then, the exhaust gas in the first muffler chamber 26 passes through the inside of the inner tail tube 38 and flows into the atmosphere, and also passes through the flow path defined between the outer periphery of the inner tail tube 38 and the outer tail tube 36. Then it flows into the atmosphere.

【0019】ここで、アウターテールチューブ36及び
インナーテールチューブ38の両者は、一端開口部36
a、38aが容積室(第1マフラー室26)に連通して
いるので、所定の周波数の音に共鳴するヘルムホルツ共
鳴が発生する。本実施形態では、このヘルムホルツ共鳴
を、アウターテールチューブ36及びインナーテールチ
ューブ38のそれぞれの共鳴周波数fで発生するように
している。
Here, both the outer tail tube 36 and the inner tail tube 38 have one end opening 36.
Since a and 38a communicate with the volume chamber (first muffler chamber 26), Helmholtz resonance that resonates with a sound of a predetermined frequency is generated. In this embodiment, the Helmholtz resonance is generated at the resonance frequency f of each of the outer tail tube 36 and the inner tail tube 38.

【0020】すなわち、共鳴周波数fは、図3のモデル
図で示すように、音速をC(331m/秒)、容積室の
体積をV、テールチューブの管長をL、テールチューブ
の断面積をSとすると、
That is, the resonance frequency f is, as shown in the model diagram of FIG. 3, the sound velocity C (331 m / sec), the volume of the volume chamber V, the tube length of the tail tube L, and the cross-sectional area of the tail tube S. Then,

【0021】[0021]

【数1】 [Equation 1]

【0022】で表される。本実施形態では、共通の容積
室(第1マフラー室26)に連通しているアウターテー
ルチューブ36及びインナーテールチューブ38のそれ
ぞれのチューブの管長に対する断面積の比を適宜設定す
ることで、2種類の周波数の音に共鳴するヘルムホルツ
共鳴が発生するように、2つの共鳴周波数f1,f2を
設定している。
It is represented by In the present embodiment, two types can be set by appropriately setting the ratio of the cross-sectional area to the tube length of each of the outer tail tube 36 and the inner tail tube 38 communicating with the common volume chamber (first muffler chamber 26). The two resonance frequencies f1 and f2 are set so that the Helmholtz resonance that resonates with the sound of the frequency is generated.

【0023】すなわち、インナーテールチューブ38の
共鳴周波数f1は、この共鳴周波数を決定する容積室の
体積Vとしての第1マフラー室26の容積が一定なの
で、インナーテールチューブ38の管長L2と、インナ
ーテールチューブ38の断面積S2とで決定されるが、
その共鳴周波数f1は、エンジン回転数が1000〜2000rp
m付近の中回転域の周波数と略一致するように、断面積
S2及び管長L2の比を設定している。
That is, the resonance frequency f1 of the inner tail tube 38 is constant because the volume of the first muffler chamber 26, which is the volume V of the volume chamber that determines the resonance frequency, is constant. Although it is determined by the cross-sectional area S2 of the tube 38,
The resonance frequency f1 is 1000 to 2000rp for the engine speed.
The ratio of the cross-sectional area S2 and the pipe length L2 is set so as to substantially match the frequency in the middle rotation range near m.

【0024】また、アウターテールチューブ36の共鳴
周波数f2は、容積室の体積Vが第1マフラー室26の
容積で一定なので、アウターテールチューブ36の管長
L1と、アウターテールチューブ36の断面積S1とで
決定されるが、その共鳴周波数f2が、エンジン回転数
がアイドル振動領域のときの周波数と略一致するよう
に、断面積S1及び管長L1の比を設定している。
The resonance frequency f2 of the outer tail tube 36 is equal to the pipe length L1 of the outer tail tube 36 and the cross-sectional area S1 of the outer tail tube 36 because the volume V of the volume chamber is constant with the volume of the first muffler chamber 26. However, the ratio of the cross-sectional area S1 and the pipe length L1 is set so that the resonance frequency f2 thereof substantially matches the frequency when the engine speed is in the idle vibration region.

【0025】なお、第1マフラー室26の体積V、アウ
ターテールチューブ36の管長L1及び断面積S1、イ
ンナーテールチューブ38の管長L2及び断面積S2で
決定されるインナーテールチューブ38の共鳴周波数f
1、アウターテールチューブ36の共鳴周波数f2の具
体的な数値の一例を、表1、表2に示す。
The resonance frequency f of the inner tail tube 38 is determined by the volume V of the first muffler chamber 26, the tube length L1 and cross section S1 of the outer tail tube 36, and the tube length L2 and cross section S2 of the inner tail tube 38.
1 and Table 2 show examples of specific numerical values of the resonance frequency f2 of the outer tail tube 36.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】[0027]

【表2】 [Table 2]

【0028】また、図4に示すものは、インナーテール
チューブ38の共鳴周波数f1をエンジン回転数が1000
〜2000rpm付近の中回転域の周波数と略一致する周波数
とし、アウターテールチューブ36の共鳴周波数f2を
アイドル振動領域のときの周波数と略一致する周波数と
した本実施形態の装置の音圧レベルの実測値(実線)を
示した特性図である。なお、本実施形態との比較とし
て、共鳴周波数をアイドル振動領域のみに設定した第1
比較例(一点鎖線)と、共鳴周波数を中回転域(1000〜
2000rpm)のみに設定した第2比較例(破線)とを示
す。
Further, in the structure shown in FIG. 4, the resonance frequency f1 of the inner tail tube 38 is set to 1000 rpm.
Measurement of the sound pressure level of the apparatus according to the present embodiment, in which the frequency that substantially coincides with the frequency in the middle rotation range around 2,000 rpm and the resonance frequency f2 of the outer tail tube 36 that substantially coincides with the frequency in the idle vibration region It is a characteristic view showing a value (solid line). For comparison with the present embodiment, the first embodiment in which the resonance frequency is set only in the idle vibration region
Comparative example (dashed line) and resonance frequency in the middle rotation range (1000 ~
The second comparative example (broken line) set only to 2000 rpm) is shown.

【0029】この図で示すように、第1比較例は、アイ
ドル振動領域では低音の排気音を強調することができる
が、加速していくと中回転域では低音の排気音が発生せ
ず、スポーツタイプの車両を好む運転者には満足のいか
ない排気音である。また、第2比較例は、中回転域では
低音の排気音を強調することができるが、アイドル振動
領域では低音の排気音が発生せず、やはりスポーツタイ
プの車両を好む運転者には満足のいかない排気音となっ
てしまう。
As shown in this figure, in the first comparative example, the low-pitched exhaust noise can be emphasized in the idle vibration region, but as the vehicle accelerates, the low-pitched exhaust noise is not generated, The exhaust noise is not satisfactory for drivers who prefer sports type vehicles. In addition, the second comparative example can emphasize low-pitched exhaust noise in the middle revolution range, but does not generate low-pitched exhaust noise in the idle vibration region, which is also satisfactory for a driver who prefers a sports type vehicle. The exhaust sound will be unnecessary.

【0030】これに対して、本実施形態では、アイドル
振動領域において、アウターテールチューブ36がアイ
ドル振動領域の周波数に共鳴するヘルムホルツ共鳴を発
生するので低音の排気音が強調され、加速していき中回
転域となると、インナーテールチューブ38が中回転域
の周波数に共鳴するヘルムホルツ共鳴を発生するので低
音の排気音が持続した状態となる。したがって、アイド
ル振動領域から加速して中回転域になっても低音の排気
音が強調した状態となるので、低音の排気音を好む運転
者には満足のいく排気音となり、十分にスポーティ感を
与えることができる。
On the other hand, in the present embodiment, in the idle vibration region, the outer tail tube 36 generates Helmholtz resonance that resonates with the frequency of the idle vibration region, so that the low-pitched exhaust sound is emphasized and accelerates. In the rotation range, the inner tail tube 38 generates Helmholtz resonance that resonates at a frequency in the middle rotation range, so that a low exhaust sound is maintained. Therefore, the low-pitched exhaust sound is emphasized even when the engine is accelerated from the idle vibration area to the middle rotation area, so that the driver who likes the low-pitched exhaust sound is satisfied with the exhaust sound and has a sufficiently sporty feeling. Can be given.

【0031】また、二重管構造のアウターテールチュー
ブ36及びインナーテールチューブ38を使用すること
で、マフラーシェル20内の他の配管(インレットチュ
ーブ32、パスチューブ34)とのレイアウトの制約を
クリアしつつ、低音の排気音を強調させることができ
る。また、前述した(1)式の共鳴周波数fを示す式か
ら明らかなように、テールチューブの管長Lを大きな値
に設定すると、低い値の共鳴周波数が決定される。この
ことから、アウターテールチューブ36の管長L1を長
くしたことで、アイドル振動領域の低周波数に共鳴する
ヘルムホルツ共鳴が発生するので、運転者に心地よい低
音の響きを与えることができる。
Further, by using the outer tail tube 36 and the inner tail tube 38 having the double pipe structure, the layout constraint with other pipes (inlet tube 32, pass tube 34) in the muffler shell 20 is cleared. At the same time, the low-pitched exhaust sound can be emphasized. Further, as is clear from the above-described formula (1) indicating the resonance frequency f, when the pipe length L of the tail tube is set to a large value, a low resonance frequency is determined. From this, by increasing the tube length L1 of the outer tail tube 36, Helmholtz resonance that resonates at a low frequency in the idle vibration region occurs, so that a comfortable low-tone sound can be given to the driver.

【0032】さらに、インナーテールチューブ38は、
両端部38a、38bの外周において周方向に所定間隔
をあけて配置した3箇所の支持脚40によってアウター
テールチューブ36に確実に固定されているので、イン
ナーテールチューブ38の内部流路と、インナーテール
チューブ38の外周及びアウターテールチューブ36の
内周との間の流路を流れる排気ガスを、乱流等の乱れを
発生させずに一定の流速で移動させることができる。こ
れにより、インナーテールチューブ38の共鳴周波数f
1及びアウターテールチューブ36の共鳴周波数f2を
常に安定して設定し、アイドル振動領域のヘルムホルツ
共鳴と中回転域のヘルムホルツ共鳴を確実に発生させる
ことができる。
Further, the inner tail tube 38 is
Since it is securely fixed to the outer tail tube 36 by the three support legs 40 arranged at predetermined intervals in the circumferential direction on the outer peripheries of the both end portions 38a and 38b, the inner flow path of the inner tail tube 38 and the inner tail tube 38 are The exhaust gas flowing through the flow path between the outer circumference of the tube 38 and the inner circumference of the outer tail tube 36 can be moved at a constant flow velocity without causing turbulence such as turbulence. Thereby, the resonance frequency f of the inner tail tube 38
1 and the resonance frequency f2 of the outer tail tube 36 can always be set stably, and the Helmholtz resonance in the idle vibration region and the Helmholtz resonance in the middle rotation region can be reliably generated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る自動車用排気消音装置の内部構造
を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an internal structure of an automobile exhaust muffler according to the present invention.

【図2】自動車用排気消音装置の二重管構造のアウター
テールチューブ及びインナーテールチューブの構造を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a structure of an outer tail tube and an inner tail tube of a double pipe structure of an exhaust muffler for an automobile.

【図3】ヘルムホルツ共鳴を説明するためのモデル図で
ある。
FIG. 3 is a model diagram for explaining Helmholtz resonance.

【図4】本発明の自動車用排気消音装置の排気音の音圧
レベルを示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the sound pressure level of the exhaust sound of the automobile exhaust muffler of the present invention.

【図5】従来の自動車用排気消音装置の内部構造を示す
断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the internal structure of a conventional vehicle exhaust silencer.

【図6】断面積の小さなチューブの排気音の特性と断面
積の大きなチューブの排気音の特性を示すモデル図であ
る。
FIG. 6 is a model diagram showing characteristics of exhaust noise of a tube having a small cross section and characteristics of exhaust sound of a tube having a large cross section.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 マフラーシェル 26 第1マフラー室(消音室) 28 第2マフラー室 30 第3マフラー室 36 アウターテールチューブ 36a 一端開口部 36b 他端開口部 38 インナーテールチューブ 38a 一端開口部 38b 他端開口部 40 支持脚 f1 インナーテールチューブの共鳴周波数 f2 アウターテールチューブの共鳴周波数 L1 アウターテールチューブの管長 L2 インナーテールチューブ管長 S1 アウターテールチューブの断面積 S2 インナーテールチューブの断面積 V 第1マフラー室の体積 20 muffler shell 26 1st muffler room (silence room) 28 Second muffler room 30 3rd muffler room 36 Outer tail tube 36a One end opening 36b Opening on the other end 38 Inner tail tube 38a One end opening 38b Opening on the other end 40 support legs f1 Inner tail tube resonance frequency f2 Resonant frequency of outer tail tube L1 outer tail tube length L2 inner tail tube pipe length Cross section of S1 outer tail tube S2 Inner tail tube cross-sectional area V Volume of the first muffler chamber

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マフラーシェル内に形成した特定の消音
室内に、二重管構造のアウターテールチューブ及びイン
ナーテールチューブの両者の一端開口部が開口し、それ
らチューブの他端開口部が大気に開口しているととも
に、前記アウターテールチューブの断面積及び管長の比
と、前記インナーテールチューブの断面積及び管長の比
とが異なる値となるように前記アウターテールチューブ
及びインナーテールチューブの形状を決定することで、
2種類の周波数の音に共鳴するヘルムホルツ共鳴が発生
する構造としたことを特徴とするデュアルチューブ構造
の自動車用排気騒音装置。
1. A specific muffler chamber formed in a muffler shell has one end opening of both the outer tail tube and the inner tail tube having a double pipe structure, and the other end opening of the tubes opens to the atmosphere. In addition, the shapes of the outer tail tube and the inner tail tube are determined such that the ratio of the cross-sectional area and the tube length of the outer tail tube and the ratio of the cross-sectional area and the tube length of the inner tail tube have different values. By that,
An exhaust noise device for a vehicle having a dual tube structure, which is configured to generate Helmholtz resonance that resonates with sounds of two kinds of frequencies.
【請求項2】 前記アウターテールチューブで発生する
ヘルムホルツ共鳴の共鳴周波数が、エンジンのアイドル
振動領域のときの周波数と略一致するように前記アウタ
ーテールチューブの断面積及び管長の比を設定し、前記
インナーテールチューブで発生するヘルムホルツ共鳴の
共鳴周波数が、エンジンが1000〜2000rpmで回転して
いる中回転域のときの周波数と略一致するように前記イ
ンナーテールチューブの断面積及び管長の比を設定した
ことを特徴とする請求項1記載のデュアルチューブ構造
の自動車用排気騒音装置。
2. The ratio of the cross-sectional area and the pipe length of the outer tail tube is set so that the resonance frequency of the Helmholtz resonance generated in the outer tail tube substantially matches the frequency in the idle vibration region of the engine. The resonance frequency of the Helmholtz resonance generated in the inner tail tube is set so that the cross-sectional area and the length of the inner tail tube are set so that the resonance frequency of the Helmholtz resonance is substantially equal to the frequency when the engine is rotating at 1000 to 2000 rpm. The exhaust noise device for a vehicle having a dual-tube structure according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記アウターテールチューブは、前記イ
ンナーテールチューブと比較して管長が長い部材とした
ことを特徴とする請求項1又は2記載のデュアルチュー
ブ構造の自動車用排気騒音装置。
3. The exhaust noise device for a vehicle having a dual tube structure according to claim 1, wherein the outer tail tube is a member having a longer tube length than the inner tail tube.
【請求項4】 前記インナーテールチューブは、それら
の両端部の外周において周方向に所定間隔をあけた位置
に連結した複数の支持脚を介して前記アウターテールチ
ューブの内周面に固定されていることを特徴とする請求
項1乃至3の何れかに記載のデュアルチューブ構造の自
動車用排気騒音装置。
4. The inner tail tube is fixed to the inner peripheral surface of the outer tail tube via a plurality of support legs connected to the outer circumferences of both ends of the inner tail tube at positions at predetermined intervals in the circumferential direction. An exhaust noise device for an automobile having a dual tube structure according to any one of claims 1 to 3, wherein
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005240621A (en) * 2004-02-25 2005-09-08 Honda Motor Co Ltd Muffler
JP2013181531A (en) * 2012-02-29 2013-09-12 Hyundai Motor Co Ltd Vehicle muffler provided with dual exhaust gas discharge pipe

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