JP2016023574A - Exhaust pipe for saddle-riding type vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動二輪車等の鞍乗型車両に用いられる鞍乗型車両用排気管に関する。 The present invention relates to a straddle-type vehicle exhaust pipe used in a straddle-type vehicle such as a motorcycle.
自動二輪車等の鞍乗型車両は、エンジンと、エンジンに接続された排気管と、排気方向下流側において排気管に接続された排気マフラとを備えている(例えば、下記の特許文献1を参照)。エンジンにおいて燃焼によって発生する排気ガスは、エンジンの排気ポートから流出し、排気管内を流通し、排気マフラへ向かう。排気管には、排気ガスを効率よく流通させる機能が求められる。 A straddle-type vehicle such as a motorcycle includes an engine, an exhaust pipe connected to the engine, and an exhaust muffler connected to the exhaust pipe on the downstream side in the exhaust direction (see, for example, Patent Document 1 below) ). Exhaust gas generated by combustion in the engine flows out from the exhaust port of the engine, circulates in the exhaust pipe, and travels to the exhaust muffler. The exhaust pipe is required to have a function of efficiently circulating the exhaust gas.
しかしながら、排気管内では、排気圧力の反射波が発生し、これが、吸排気バルブオープンがラップするタイミングでエンジンの燃焼室に対して正圧で働いた場合には、燃焼室内の圧力に干渉して吸気効率を低下させる。その結果、特定の回転数でトルク低下が発生し、走行フィーリングの悪化や燃費の低下を招くことがある。 However, in the exhaust pipe, a reflected wave of the exhaust pressure is generated, and if this works at a positive pressure with respect to the combustion chamber of the engine at the timing when the intake / exhaust valve open wraps, it interferes with the pressure in the combustion chamber. Reduce intake efficiency. As a result, a torque decrease occurs at a specific rotational speed, which may cause a deterioration in driving feeling and a decrease in fuel consumption.
上記特許文献1には、排気管の外部にチャンバを設け、チャンバに連通する通路を排気管に設け、排気ガスを排気管からチャンバ内へ流通させることができる排気装置が記載されている。この排気装置によれば、排気ガスをチャンバへ流通させることにより、排気圧力の反射波を抑制ないし制御し、上述したような反射波のエンジン動作への影響を抑えることができるものと考えられる。 Patent Document 1 describes an exhaust device that can provide a chamber outside the exhaust pipe, provide a passage communicating with the chamber in the exhaust pipe, and allow exhaust gas to flow from the exhaust pipe into the chamber. According to this exhaust system, it is considered that the exhaust gas is allowed to flow through the chamber, thereby suppressing or controlling the reflected wave of the exhaust pressure and suppressing the influence of the reflected wave on the engine operation as described above.
ところが、鞍乗型車両において、一定の容積を有するチャンバを排気管の外部に設けるスペースを確保することは困難であり、また、チャンバを排気管の外部に取り付けることにより、部品点数および重量が増加するという問題がある。 However, in a saddle-ride type vehicle, it is difficult to secure a space for providing a chamber having a constant volume outside the exhaust pipe, and the number of parts and weight increase by attaching the chamber to the outside of the exhaust pipe. There is a problem of doing.
また、上記特許文献1に記載された排気装置では、チャンバを排気管にその外側から直接取り付ける構造を採用し、チャンバを設けるスペースを効率よく確保しているが、この構造を採用した結果、排気管のレイアウトが制限されるという問題がある。 Further, the exhaust device described in Patent Document 1 employs a structure in which the chamber is directly attached to the exhaust pipe from the outside thereof, and efficiently secures a space for providing the chamber. There is a problem that the layout of the tube is limited.
本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、配置スペースを増やすことなく、または、排気管のレイアウトの自由度を損なうことなく、排気圧力の反射波を抑制ないし制御することができる鞍乗型車両用排気管を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, for example, and an object of the present invention is to provide a reflected wave of the exhaust pressure without increasing the arrangement space or without impairing the flexibility of the exhaust pipe layout. An object of the present invention is to provide a straddle-type vehicle exhaust pipe that can be suppressed or controlled.
上記課題を解決するために、本発明の第1の鞍乗型車両用排気管は、鞍乗型車両におけるエンジンと排気マフラとの間を接続する鞍乗型車両用排気管であって、当該排気管の少なくとも一部の内部にはチャンバ構造が設けられ、前記チャンバ構造は、内筒部と、前記内筒部の外周側に設けられた外筒部と、前記内筒部と前記外筒部との間に形成されたチャンバ空間と、前記内筒部に形成され、前記内筒部内と前記チャンバ空間内とを連通する連通孔とを備えていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a first saddle-riding vehicle exhaust pipe of the present invention is a straddle-type vehicle exhaust pipe that connects an engine and an exhaust muffler in the saddle-riding vehicle, A chamber structure is provided in at least a part of the exhaust pipe, and the chamber structure includes an inner cylinder part, an outer cylinder part provided on an outer peripheral side of the inner cylinder part, the inner cylinder part, and the outer cylinder. A chamber space formed between the inner cylinder portion and a communication hole formed in the inner cylinder portion and communicating between the inner cylinder portion and the chamber space.
チャンバ空間に排気ガスの一部を流入させることにより、排気圧力の増減を吸収し、排気圧力の反射波を抑制ないし制御することができる。また、排気管を二重筒構造とし、両筒部間にチャンバ空間を形成することで、チャンバ構造を排気管の内部に持たせることができる。これにより、配置スペース、部品点数および重量の増加を招くことなく、または、排気管のレイアウトの自由度を損ねることなく、排気圧力の反射波の抑制ないし制御を実現することができる。 By causing a part of the exhaust gas to flow into the chamber space, it is possible to absorb the increase and decrease of the exhaust pressure and suppress or control the reflected wave of the exhaust pressure. Further, the exhaust pipe has a double cylinder structure, and a chamber space is formed between the two cylinder portions, whereby the chamber structure can be provided inside the exhaust pipe. Thereby, suppression or control of the reflected wave of the exhaust pressure can be realized without increasing the arrangement space, the number of parts and the weight, or without impairing the flexibility of the exhaust pipe layout.
また、本発明の第2の鞍乗型車両用排気管は、上述した本発明の第1の鞍乗型車両用排気管において、当該排気管は、直列に接続された複数の排気マフラのうち排気方向において最も上流側に配置された排気マフラと前記エンジンとの間を接続するものである。 The second saddle type vehicle exhaust pipe of the present invention is the above-described first saddle type vehicle exhaust pipe of the present invention, wherein the exhaust pipe is a plurality of exhaust mufflers connected in series. The exhaust muffler arranged on the most upstream side in the exhaust direction is connected to the engine.
これにより、チャンバ構造をエンジンに接近させることができ、排気圧力の増減を吸収し易くすることができる。 Thereby, the chamber structure can be brought close to the engine, and the increase and decrease of the exhaust pressure can be easily absorbed.
また、本発明の第3の鞍乗型車両用排気管は、上述した本発明の第1または第2の鞍乗型車両用排気管において、前記連通孔は、前記内筒部の周方向に間隔を置いて複数形成されていることを特徴とする。 The third saddle type vehicle exhaust pipe according to the present invention is the above-described first or second saddle type vehicle exhaust pipe according to the present invention, wherein the communication hole extends in a circumferential direction of the inner cylinder portion. It is characterized in that a plurality are formed at intervals.
このように、複数の連通孔を形成し、また、これらの連通孔を周方向に間隔を置いて配置することにより、排気ガスが連通孔を通過する際に発生する騒音を抑制することができる。 Thus, by forming a plurality of communication holes and arranging these communication holes at intervals in the circumferential direction, noise generated when exhaust gas passes through the communication holes can be suppressed. .
また、本発明の第4の鞍乗型車両用排気管は、上述した本発明の第1ないし第3のいずれかの鞍乗型車両用排気管において、前記連通孔は前記内筒部の伸長方向中間よりも前記エンジンに近い部分に配置されていることを特徴とする。 According to a fourth saddle-type vehicle exhaust pipe of the present invention, in any one of the first to third saddle-type vehicle exhaust pipes of the present invention described above, the communication hole is an extension of the inner cylinder portion. It is arranged in a portion closer to the engine than the middle in the direction.
このように、連通孔をエンジンに接近させることで、排気圧力の増減を吸収し易くすることができる。 Thus, by making the communication hole approach the engine, it is possible to easily absorb the increase and decrease in the exhaust pressure.
本発明によれば、配置スペースを増やすことなく、または、排気管のレイアウトの自由度を損なうことなく、排気圧力の反射波を抑制ないし制御することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress or control the reflected wave of the exhaust pressure without increasing the arrangement space or without impairing the flexibility of the exhaust pipe layout.
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は鞍乗型車両の具体例としての自動二輪車を示している。図1において、自動二輪車1は、車体フレーム2を備え、車体フレーム2にはエンジン3が搭載されている。また、車体フレーム2の前側にはステアリングシャフト4が設けられ、ステアリングシャフト4の下側にはフロントフォーク5を介して前輪6が懸架され、ステアリングシャフト4の上側にはハンドル7が取り付けられている。また、車体フレーム2の後ろ側にはスイングアーム8が設けられ、スイングアーム8の後部には後輪9が取り付けられている。また、主に車体フレーム2の下側には排気装置11が設けられている。
FIG. 1 shows a motorcycle as a specific example of a saddle-ride type vehicle. In FIG. 1, a motorcycle 1 includes a
図2または図3は排気装置11を示している。図2において、排気装置11は、排気管口元12、本発明の実施形態である第1の排気管13、第1の排気マフラ14、第2の排気管15、および第2の排気マフラ16を備えている。第1の排気管13の一端側は、排気管口元12を介してエンジン3の排気ポートに接続され、第1の排気管13の他端側は第1の排気マフラ14の流入口に接続されている。また、第2の排気管15の一端側は第1の排気マフラ14の流出口に接続され、第2の排気管15の他端側は第2の排気マフラ16の流入口に接続されている。
FIG. 2 or 3 shows the
また、排気装置11において、排気管13、15および排気マフラ14、16のレイアウトは次のように設定されている。すなわち、図3に示すように、第1の排気管13は、エンジン3の排気ポートから自動二輪車1の前側に向かって突出し、直ちに下方に湾曲した後、車体フレーム2の下側に向かって直線状に伸び、続いて、後方に緩やかに湾曲した後、エンジン3の後方であって車体フレーム2の下側に配置された第1の排気マフラ14の流入口に至る。また、第2の排気管15は、第1の排気マフラ14の流出口から自動二輪車1の右側に向かって突出した後、直ちに後方に湾曲し、自動二輪車1の後部右側の下部に配置された第2の排気マフラ16の流入口に至る。
In the
図4は第1の排気管13の一部に形成されたチャンバ構造の縦断面を示している。図5は図4中の矢示V−V方向から見た当該チャンバ構造の横断面を示している。図6はチャンバ構造により排気圧力の反射波を抑制する作用を示している。
FIG. 4 shows a longitudinal section of a chamber structure formed in a part of the
排気装置11において直列に配置された複数の排気マフラ14、16のうち、排気方向において最も上流側に配置された第1の排気マフラ14とエンジン3との間を接続する第1の排気管13の一部の内部には、チャンバ構造21が形成されている。また、チャンバ構造21は、第1の排気管13の伸長方向中間よりもエンジン3に近い部分に形成されている。具体的には、第1の排気管13はエンジン3の排気ポートから突出して直ちに湾曲した後、下方に直線状に伸びているが、この第1の排気管13において直線状に下方に伸びている部分、(図2または図3中において二点鎖線で囲った部分)にチャンバ構造21が形成されている。
Of the plurality of
図4に示すように、チャンバ構造21は、筒状の内筒部22と、内筒部22の外周側に設けられた筒状の外筒部23と、内筒部22と外筒部23との間に形成されたチャンバ空間24と、内筒部22に形成され、内筒部22内とチャンバ空間24内とを連通する複数の連通孔25とを備えている。
As shown in FIG. 4, the
内筒部22および外筒部23は、鉄、ステンレス、チタン等、自動二輪車の排気管に一般的に用いられる材料により形成されている。また、内筒部22と外筒部23とは同心状に配置され、外筒部23の内径は内筒部22の外径よりも大きい。これにより、内筒部22と外筒部23との間には環状のチャンバ空間24が形成されている。また、内筒部22と外筒部23は、第1の排気管13においてチャンバ構造21が配置された領域の長さ方向両端部26、27においてそれぞれ結合している。これにより、チャンバ空間24は、連通孔25を除き、閉ざされた空間となっている。内筒部22の内径は例えばおよそ20mmないし30mmであり、内筒部22と外筒部23との間の径方向における離間距離、すなわちチャンバ空間24の幅寸法は例えばおよそ5mmないし10mmである。
The
また、各連通孔25は内筒部22の伸長方向中間よりもエンジン3に近い部分に配置されている。言い換えると、各連通孔25は、第1の排気管13においてチャンバ構造21が配置された領域の長さ方向中間よりもエンジン3に近い部分に配置されている。また、それぞれの連通孔25は、内筒部22の伸長方向においてエンジン3に近い1つの箇所に、内筒部22の周方向に並設されている。図5に示すように、それぞれの連通孔25は、内筒部22の周方向に所定の間隔を置いて配置され、具体的には、内筒部22の周方向において等間隔に放射状に配置されている。本実施形態においては、例えば4個の連通孔25が90度間隔に配置されている。また、各連通孔25の径寸法は例えばおよそ4mmないし6mmである。
Further, each
このような構成を有するチャンバ構造において、チャンバ空間24により、排気圧力の増減を吸収することによって、排気圧力の反射波を抑制することができる。すなわち、図6に示すように、エンジン3から排気された排気ガスはその大部分が内筒部22内を排気方向に流通する。一方、排気圧力の反射波のために、内筒部22内を流れる排気ガスの一部が排気方向と逆方向に流れると、この逆方向の排気ガスの一部は、各連通孔25を通ってチャンバ空間24内に流入する。これにより、排気方向とは逆方向の排気圧力が減少し、排気圧力の反射波が抑制される。なお、チャンバ空間24内の圧力よりも内筒部22内の圧力が低くなったときには、チャンバ空間24内の排気ガスが各連通孔25を通って内筒部22内へ戻る。
In the chamber structure having such a configuration, the reflected wave of the exhaust pressure can be suppressed by absorbing the increase and decrease of the exhaust pressure by the
以上説明した通り、本発明の実施形態である第1の排気管13によれば、内筒部22および外筒部23からなる二重筒構造を有し、両筒部間に、連通孔25を介して内筒部22内と連通するチャンバ空間24が画成されたチャンバ構造21を当該排気管13の一部の内部に形成する構成としたから、排気圧力の反射波を抑制ないし制御する機能を、配置スペースを増加させることなく自動二輪車1に付与することができる。
As described above, according to the
また、本発明の実施形態の第1の排気管13によれば、排気圧力の反射波を抑制ないし制御する機能を、部品点数および自動二輪車1の重量の増加を招くことなく、自動二輪車1に付与することができる。すなわち、自動二輪車の中には、現時点において、すでに二重筒構造を有する排気管を採用しているものがある。このような自動二輪車の場合には、現在採用している二重筒構造の排気管の内筒に連通孔を形成する等の小規模な設計変更を加えるだけで、当該排気管にチャンバ構造21を形成することができる。したがって、新たな部品を追加せずにチャンバ構造21を当該排気管に形成することができる。そして、チャンバ構造21を形成するに当たり新しい部品を追加しないので、自動二輪車の重量は増加しない。
Further, according to the
また、本発明の実施形態の第1の排気管13によれば、当該排気管13の内部にチャンバ空間24を作り込むことができるので、チャンバ部分が自動二輪車1に搭載された他の部品や装置と干渉することを防止でき、これにより、当該排気管13のレイアウトの自由度を確保することができる。
Further, according to the
また、第1の排気管13によれば、内筒部22と外筒部23との間にチャンバ空間24を形成する構成であるので、チャンバ空間24の容積の調整や、チャンバ空間の配置の選択が容易である。例えば、チャンバ空間24を第1の排気管13に沿って長く形成すれば、容積を大きくすることができ、短く形成すれば容積を小さくすることができる。これにより、排気圧力の反射波を容易に制御することが可能になる。
Further, according to the
また、第1の排気管13によれば、チャンバ空間24が内筒部22を包囲しているので、排気温度が下がりにくくなり、冷機始動時における触媒の昇温を助長することができる。
Further, according to the
また、本発明の実施形態によれば、排気方向において最も上流側に配置された第1の排気マフラ14とエンジン3との間を接続する第1の排気管13の一部にチャンバ構造21を形成すること、または、第1の排気管13の伸長方向中間よりもエンジン3に近い部分にチャンバ構造21を形成することにより、排気圧力の増減を吸収し易くすることができ、これにより、排気圧力の反射波を抑制する効果を高めることができる。また、チャンバ構造21において、各連通孔25を内筒部22の伸長方向中間よりもエンジン3に近い部分に配置することにより、排気圧力の増減をさらに吸収し易くすることができ、排気圧力の反射波の抑制効果を一層高めることができる。
In addition, according to the embodiment of the present invention, the
また、チャンバ構造21において、内筒部22に連通孔25を複数形成することにより、排気ガスが連通孔25を通るときに発生する異音を抑制することができる。また、複数の連通孔25を放射状に配置することにより、排気圧力の増減の吸収効果および異音の抑制効果を高めることができる。
Further, in the
なお、上述した実施形態では、チャンバ構造21において、内筒部22に、その伸長方向の1箇所に4個の連通孔25を放射状に配置する場合を例にあげたが、連通孔の個数および配置はこれに限定されない。内筒部22に連通孔を1個ないし3個、または5個以上設けてもよい。また、連通孔を内筒部22の伸長方向の2箇所以上に設けてもよい。また、連通孔を内筒部22の全周に亘って放射状に配置せず、内筒部22の周方向の一部にのみ配置してもよい。
In the above-described embodiment, in the
また、上述した実施形態では、第1の排気管13のうち、下方に直線状に伸びている部分にチャンバ構造21を配置する場合を例にあげたが、チャンバ構造21を第1の排気管13の他の箇所に配置してもよい。また、チャンバ構造を第1の排気管13の全長に亘って形成してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the
また、上述した実施形態では、エンジン3と第1の排気マフラ14との間に1本の第1の排気管13が設けられている場合を例にあげたが、本発明は、エンジンと排気マフラとの間に複数の排気管が並設されている自動二輪車にも適用することができ、この場合には、これら排気管のそれぞれにチャンバ構造を設けてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where one
また、本発明の排気装置または排気管は、自動二輪車に限らず、自動三輪車、バギー車等の自動四輪車等、他の鞍乗型車両にも適用することができる。 Further, the exhaust device or the exhaust pipe of the present invention can be applied not only to a motorcycle but also to other straddle-type vehicles such as an automatic tricycle, an automatic four-wheel vehicle such as a buggy.
また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う鞍乗型車両用排気管もまた本発明の技術思想に含まれる。 The present invention can be modified as appropriate without departing from the spirit or concept of the invention which can be read from the claims and the entire specification, and the exhaust pipe for a straddle-type vehicle with such a modification is also described in this document. It is included in the technical idea of the invention.
1 自動二輪車(鞍乗型車両)
3 エンジン
11 排気装置
12 排気管口元
13、15 排気管
14、16 排気マフラ
21 チャンバ構造
22 内筒部
23 外筒部
24 チャンバ空間
25 連通孔
26、27 両端部
1 Motorcycle (saddle-ride type vehicle)
3
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