JP2012225221A - Muffler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関(以下「エンジン」という)の吸気系に設けられる消音装置に関する。 The present invention relates to a muffler provided in an intake system of an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”).
従来、出力の向上、実用回転域でのトルクの向上、あるいは燃費の向上等を目的として、過給機を備えるエンジンが公知である。また、過給機とエンジンとの間には過給による騒音を抑制する消音装置が設けられている。
特許文献1では、消音装置は、金属網等の多孔材から形成される内壁、ステンレス等の金属から形成される外壁、および、内壁と外壁との間に内蔵された繊維等の吸音材から構成され、過給により発生する脈動を吸収し外部への放射音を抑制している。
2. Description of the Related Art Conventionally, an engine equipped with a supercharger is known for the purpose of improving output, improving torque in a practical rotation range, or improving fuel efficiency. A silencer that suppresses noise caused by supercharging is provided between the supercharger and the engine.
In
しかしながら、内壁に多数の孔が存在することにより、内壁表面の空気流れが乱れることで通気抵抗が発生する。このため、吸気の流量が低下し、過給効果が低減される。また、内壁の孔にオイルやデポ等の異物が付着すると、空気の流れが阻害されるとともに、消音効果が低減される。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、通気抵抗が小さく、消音効果の高い消音装置を提供することを目的とする。
However, the presence of a large number of holes in the inner wall causes air flow resistance on the inner wall surface, thereby generating ventilation resistance. For this reason, the flow rate of intake air is reduced, and the supercharging effect is reduced. Further, when foreign matter such as oil or depot adheres to the hole in the inner wall, the air flow is inhibited and the silencing effect is reduced.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a silencer that has a low ventilation resistance and a high silencing effect.
請求項1に係る発明によると、消音装置は、エンジンへの吸気を過給するコンプレッサホイールによる過給時の騒音を抑制する。消音装置は、内筒部、外筒部、第1環状部、第2環状部、および、連通管を備える。内筒部は、エンジンへの吸気が流れる吸気通路のうち、コンプレッサホイールとエンジンとの間の一部を形成する。外筒部は、内筒部の径外側に設けられ、内筒部の外径より大きい内径を有する。第1環状部は、内筒部の一方の端部と外筒部の一方の端部との間の環状の開口を塞ぐ。第2環状部は、内筒部の他方の端部と外筒部の他方の端部との間の環状の開口を塞ぐことで、内筒部と外筒部と第1環状部との間に筒状空間を形成する。連通管は、筒状空間と、吸気通路のうちコンプレッサホイールのエンジン側の端面を含む第1仮想平面に対しエンジンとは反対側とを連通する連通路を形成する。
According to the invention which concerns on
本発明では、コンプレッサホイールの回転により、吸気通路のうちコンプレッサホイールのエンジン側の端面を含む第1仮想平面に対しエンジンとは反対側に負圧が発生する。これにより、筒状空間内の空気は、連通路を経由して吸気通路に吸引される。このため、筒状空間は、空気が吸出されることで真空状態に近づき、真空度が高まっていく。よって、内筒部の振動が外筒部へ伝わることを抑制することができ、コンプレッサホイールにより過給された吸気の脈動による騒音が外部に放出することを抑制することができる。また、内筒部の内壁には穴などが形成されていないため、従来の消音装置に比べ、空気の流れの乱れを抑制することで通気抵抗を小さくし、異物の付着を抑制することで消音効果を高めることができる。 In the present invention, due to the rotation of the compressor wheel, a negative pressure is generated on the opposite side of the engine from the first virtual plane including the end surface on the engine side of the compressor wheel in the intake passage. Thereby, the air in the cylindrical space is sucked into the intake passage via the communication passage. For this reason, the cylindrical space approaches a vacuum state by sucking out air, and the degree of vacuum increases. Therefore, it can suppress that the vibration of an inner cylinder part is transmitted to an outer cylinder part, and can suppress that the noise by the pulsation of the intake air supercharged by the compressor wheel is discharge | released outside. In addition, since there are no holes or the like formed in the inner wall of the inner cylinder part, the air flow resistance is reduced by suppressing the turbulence of the air flow compared to the conventional silencer, and the silencer is suppressed by suppressing the adhesion of foreign matter. The effect can be enhanced.
請求項2に係る発明によると、消音装置は、連通路に設けられる逆止弁をさらに備える。逆止弁は、筒状空間から吸気通路への空気の流れを許容し、吸気通路から筒状空間への空気の流れを抑制する逆止弁をさらに備える。
これにより、筒状空間への空気の逆流を抑制し、筒状空間の真空度を維持することができる。よって、消音装置の消音効果を高めることができる。
According to the invention which concerns on
Thereby, the backflow of the air to cylindrical space can be suppressed and the vacuum degree of cylindrical space can be maintained. Therefore, the silencing effect of the silencing device can be enhanced.
請求項3に係る発明によると、連通管は、連通路の筒状空間とは反対側の端部が、吸気通路のうち、コンプレッサホイールのエンジン側とは反対側の端面を含む第2仮想平面と第1仮想平面との間に接続するよう設けられている。
これにより、連通路の筒状空間とは反対側の端部は、負圧源であるコンプレッサホイールの近傍に位置しているため、連通路の筒状空間とは反対側の負圧を高めることができる。このため、筒状空間内の空気を吸引する力を高めることができ、筒状空間の真空度を高めることができる。
According to the invention of claim 3, the communication pipe includes a second imaginary plane in which an end portion of the communication passage on the side opposite to the cylindrical space includes an end surface of the intake passage opposite to the engine side of the compressor wheel. And a first virtual plane.
As a result, the end of the communication path opposite to the cylindrical space is positioned in the vicinity of the compressor wheel that is the negative pressure source, so that the negative pressure on the opposite side of the communication path from the cylindrical space is increased. Can do. For this reason, the force which attracts | sucks the air in cylindrical space can be raised, and the vacuum degree of cylindrical space can be raised.
請求項4に係る発明によると、外筒部は、径方向に突出する環状の補強部を有する。
これにより、筒状空間の圧力と外筒部の径方向外側の圧力との差圧による外筒部の変形を抑制することができる。
According to the invention which concerns on Claim 4, an outer cylinder part has a cyclic | annular reinforcement part which protrudes to radial direction.
Thereby, the deformation | transformation of the outer cylinder part by the differential pressure of the pressure of a cylindrical space and the pressure of the radial direction outer side of an outer cylinder part can be suppressed.
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による吸気装置を車両のエンジンシステムに適用した例を図1に示す。図1に示すように、エンジンシステム1は、吸気管10、エンジン30、排気管40、過給機50、および、消音装置60を備える。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 shows an example in which the intake device according to the first embodiment of the present invention is applied to an engine system of a vehicle. As shown in FIG. 1, the
吸気管10は、内側に吸気通路11が形成されている。吸気管10の一方の端部には、吸気口12が形成されている。吸気管10の吸気口12側には、エアフィルター13が設けられている。エアフィルター13は、吸気中の異物を捕集する。また、吸気管10の他方の端部は、エンジン30に接続されている。また、吸気通路11のエンジン30側には、スロットルバルブ14が設けられている。スロットルバルブ14は、吸気通路11を開閉することにより、エンジン30に供給される吸気の量を調節可能である。
An
エンジン30は、吸気ポート33、排気ポート34、および、内部に燃焼室31が形成されている四つの気筒32を有する。燃焼室31は、吸気ポート33内の通路を経由して吸気管10内の吸気通路11と連通する。また、燃焼室31は、排気ポート34内の通路を経由して、後述する排気管40内の排気通路41と連通する。
The
排気管40は、エンジン30の排気ポート34に接続している。排気管40の排気ポート34側の端部は四つに分岐し、それぞれが排気ポート34に接続している。排気管40の排気ポート34とは反対側の端部には、排気口42が形成されている。排気管40は、内側に排気通路41を形成している。
The
過給機50は、吸気管10と排気管40との間に設けられている。過給機50は、タービンホイール52、コンプレッサホイール51およびシャフト53を有している。タービンホイール52は、排気通路41のエンジン30と排気口42との間に回転可能に設けられている。一方、コンプレッサホイール51は、吸気通路11のエアフィルター13とスロットルバルブ14との間に回転可能に設けられている。シャフト53は、タービンホイール52とコンプレッサホイール51とを連結している。排気通路41を排気が流れると、タービンホイール52が回転する。これにより、コンプレッサホイール51が回転する。コンプレッサホイール51が回転すると、吸気は、コンプレッサホイール51により圧縮されてエンジン30に供給される。つまり、過給機50は、吸気をエンジン30に過給するターボチャージャである。なお、コンプレッサホイール51により過給された吸気は、脈動による騒音を発生する。
The
消音装置60は、コンプレッサホイール51により過給された吸気の騒音を抑制するために、吸気管10のコンプレッサホイール51とエンジン30との間に設けられる。
消音装置60は、内筒部61、外筒部62、第1環状部63、第2環状部64、連通管65、および、逆止弁66を備え、筒状に形成されている。
The
The
内筒部61は、略円筒状であり、吸気通路11のうちコンプレッサホイール51とエンジン30との間の一部を形成する。また、内筒部61の内壁は滑らかに形成されている。
外筒部62は、内筒部61の径外側に設けられ、略円筒状に形成されている。ここで、外筒部62は、内径が内筒部61の外径より大きくなるよう形成されている(図2参照)。
つまり、内筒部61の外壁と外筒部62の内壁とは、所定の間隔を有する。
The
The
That is, the outer wall of the
第1環状部63は、環状に形成され、内筒部61および外筒部62のエンジン30側の端部に形成されている環状の開口を塞いでいる。
第2環状部64は、環状に形成され、内筒部61および外筒部62のコンプレッサホイール51側の端部の開口を塞いでいる。これにより、内筒部61と外筒部62と第1環状部63と第2環状部64との間には、略円筒状の筒状空間67が形成されている。
The first
The second
連通管65は、一端が消音装置60の第2環状部64に接続し、他端が吸気管10のコンプレッサホイール51と吸気口12との間に接続する。連通管65の内部には、連通路650が形成されている。連通路650は、筒状空間67、および、吸気通路11のコンプレッサホイール51と吸気口12との間を連通する。ここで、連通管65の消音装置60側の開口を吸入口651とし、連通管65の吸気管10側の開口を排出口652とする。
One end of the
本実施形態の場合、図1に示すように、排出口652は、吸気通路11のうち、コンプレッサホイール51のエンジン30側の端面511を含む第1仮想平面S1と、コンプレッサホイール51の吸気口12側の端面512を含む第2仮想平面S2との間に位置している。
In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
逆止弁66は、連通管65に設けられ、ストッパ部661、付勢部材662、弁体663、および、弁座664を有する。ストッパ部661は連通管65内に固定され、弁座664は連通管65内においてストッパ部661よりも吸入口651側に固定されている。弁体663は、弁座664に当接可能に、弁座664とストッパ部661との間に設けられている。付勢部材662は、弁体663とストッパ部661との間に設けられ、弁体663を弁座664側に付勢する。ここで、弁体663が弁座664に当接している状態を「閉弁状態」といい、弁体663と弁座664とが離間している状態を「開弁状態」という。これにより、逆止弁66は、吸入口651から排出口652への空気の流れを許容し、排出口652から吸入口651への空気の流れを抑制する。
The
続いて、本実施形態の消音装置60の作動について説明する。
本実施形態では、コンプレッサホイール51の回転により、吸気通路11のうちコンプレッサホイール51と吸気口12との間に負圧が発生する。特に、吸気通路11のうち、第1仮想平面S1と第2仮想平面S2との間の負圧は高くなる。ここで、吸気通路11のうち第1仮想平面S1と第2仮想平面S2との間の圧力、および、逆止弁66の付勢部材662の付勢力の合力が、筒状空間67内の圧力より小さくなる場合、逆止弁66は開弁状態になる。このとき、筒状空間67内の空気は、負圧により吸気通路11内に吸入される。これにより、筒状空間67は、空気密度が低減し、真空に近付いていく。
Subsequently, the operation of the
In the present embodiment, the rotation of the
また、筒状空間67内の圧力が、吸気通路11のうち第1仮想平面S1と第2仮想平面S2との間の圧力、および、逆止弁66の付勢部材662の付勢力の合力より小さくなる場合、逆止弁66は閉弁状態になる。このとき、筒状空間67と吸気通路11との間の空気の流れが遮断され、吸気通路11から筒状空間67への空気の流れが抑制される。
The pressure in the
本実施形態では、吸気通路11のうちコンプレッサホイール51とエンジン30との間に、筒状空間67を有する消音装置60が設けられている。また、筒状空間67は、連通路650により、吸気通路11のうちコンプレッサホイール51と吸気口12との間に接続している。このため、コンプレッサホイール51の回転により、吸気通路11のうちコンプレッサホイール51と吸気口12との間に負圧が発生すると、筒状空間67内の空気は吸気通路11に吸引される。筒状空間67は、空気が吸出されることで真空状態に近づき、真空度が高まる。これにより、内筒部61の振動が外筒部62へ伝わることを抑制することができ、コンプレッサホイール51により過給された吸気の脈動による騒音が外部に放出することを抑制することができる。また、内筒部61の内壁は滑らかに形成されているため、従来の消音装置に比べ、空気の流れの乱れを抑制することで通気抵抗を小さくし、異物の付着を抑制することで消音効果を高めることができる。
In the present embodiment, a
また、本実施形態では、連通路650に逆止弁66が設けられている。これにより、筒状空間67への空気の逆流を抑制し、筒状空間67の真空度を維持することができる。よって、消音装置60の消音効果を高めることができる。
In the present embodiment, a
さらにまた、本実施形態では、連通管65の排出口652は、吸気通路11のうち第1第1仮想平面S1と第2第2仮想平面S2との間に開口されている。これにより、排出口652は、負圧源であるコンプレッサホイール51の近傍に開口される。このため、排出口652近傍の負圧を高めることができる。よって、筒状空間67内の空気を吸引する力を高めることができ、筒状空間67の真空度を高めることができる。
Furthermore, in the present embodiment, the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態による消音装置を図4に示す。なお、第1実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図4に示すように、本実施形態の消音装置70は、外筒部62の外壁に径外方向に突出する環状の補強部71を有する。
これにより、本実施形態では、筒状空間67の圧力と外筒部62の径方向外側の圧力との差圧による外筒部62の変形を抑制することができる。
(Second Embodiment)
A silencer according to a second embodiment of the present invention is shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part substantially the same as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 4, the
Thereby, in this embodiment, the deformation | transformation of the
(他の実施形態)
上記実施形態では、連通路に逆止弁が設けられている。これに対し他の実施形態では、逆止弁を設けない構成としても良い。
上記実施形態では、連通管は、連通路の筒状空間とは反対側の端部が、吸気通路のうち、コンプレッサホイールの内燃機関側の端面と内燃機関側とは反対側の端面との間に接続されている。これに対し、他の実施形態では、連通管は、連通路の筒状空間とは反対側の端部が、吸気通路のうち、コンプレッサホイールの内燃機関側とは反対側の端面と吸気口との間に接続する構成としても良い。
上記実施形態では、補強部は外筒部の外壁から径外方向に突出して形成されている。これに対し、他の実施形態では、補強部は外筒部の内壁から径内方向に突出して形成する構成としても良い。
このように、本発明は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
(Other embodiments)
In the above embodiment, a check valve is provided in the communication path. On the other hand, in other embodiment, it is good also as a structure which does not provide a check valve.
In the above embodiment, the communication pipe has an end portion on the opposite side to the cylindrical space of the communication passage between the end surface on the internal combustion engine side of the compressor wheel and the end surface on the opposite side to the internal combustion engine side in the intake passage. It is connected to the. On the other hand, in another embodiment, the communication pipe has an end portion on the opposite side to the cylindrical space of the communication passage, an end surface on the opposite side to the internal combustion engine side of the compressor wheel in the intake passage, and an intake port. It is good also as a structure connected between.
In the said embodiment, the reinforcement part protrudes in the radial direction from the outer wall of an outer cylinder part, and is formed. On the other hand, in another embodiment, the reinforcing portion may be formed so as to protrude radially inward from the inner wall of the outer cylinder portion.
Thus, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.
11・・・吸気通路
30・・・エンジン
51・・・コンプレッサホイール
60、70・・・消音装置
61・・・内筒部
62・・・外筒部
63・・・第1環状部
64・・・第2環状部
65・・・連通管
66・・・逆止弁
67・・・筒状空間
71・・・補強部
S1・・・第1仮想平面
S2・・・第2仮想平面
650・・・連通路
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記内燃機関への吸気が流れる吸気通路のうち、前記コンプレッサホイールと前記内燃機関との間の一部を形成する内筒部と、
前記内筒部の径外側に設けられ、前記内筒部の外径より大きい内径を有する外筒部と、
前記内筒部の一方の端部と前記外筒部の一方の端部との間の環状の開口を塞ぐ第1環状部と、
前記内筒部の他方の端部と前記外筒部の他方の端部との間の環状の開口を塞ぐことで、前記内筒部と前記外筒部と前記第1環状部との間に筒状空間を形成する第2環状部と、
前記筒状空間と、前記吸気通路のうち前記コンプレッサホイールの前記内燃機関側の端面を含む第1仮想平面に対し前記内燃機関とは反対側とを連通する連通路を形成する連通管と、
を備えることを特徴とする消音装置。 A silencer that suppresses noise during supercharging by a compressor wheel that supercharges intake air to the internal combustion engine,
Of the intake passage through which intake air to the internal combustion engine flows, an inner cylinder part that forms a part between the compressor wheel and the internal combustion engine;
An outer cylindrical portion provided on the outer diameter side of the inner cylindrical portion, and having an inner diameter larger than the outer diameter of the inner cylindrical portion;
A first annular portion that closes an annular opening between one end of the inner tubular portion and one end of the outer tubular portion;
By closing the annular opening between the other end of the inner cylinder and the other end of the outer cylinder, the gap between the inner cylinder, the outer cylinder, and the first annular part A second annular portion forming a cylindrical space;
A communication pipe that forms a communication path that connects the cylindrical space and a first virtual plane including an end face of the compressor wheel on the internal combustion engine side of the intake passage to the opposite side of the internal combustion engine;
A silencing device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011092334A JP2012225221A (en) | 2011-04-18 | 2011-04-18 | Muffler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011092334A JP2012225221A (en) | 2011-04-18 | 2011-04-18 | Muffler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2012225221A true JP2012225221A (en) | 2012-11-15 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011092334A Withdrawn JP2012225221A (en) | 2011-04-18 | 2011-04-18 | Muffler |
Country Status (1)
Country | Link |
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2011
- 2011-04-18 JP JP2011092334A patent/JP2012225221A/en not_active Withdrawn
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