JP2017072087A - Exhaust structure for exhaust muffler - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust structure for an exhaust muffler capable of achieving workable effect by enhancing exhaust efficiency, and capable of coping with types of an internal combustion engine and types of a car.SOLUTION: A tail pipe 10 is attached to an exhaust side end of an exhaust muffler. A fin 11 is radially arranged in the tail pipe 10. The fin 11 discharges exhaust gas in the tail pipe 10 while swirling the exhaust gas. Dimple-like recesses 10A are formed on a part of or entire surface of an exhaust gas contact surface in the tail pipe 10.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、排気マフラーの排気側端部に装着する排気構造に係り、パワーやトルクなどのエンジン性能を高めると共に、内燃機関の種類や車種に対応した使用ができる排気マフラーの排気構造に関するものである。   The present invention relates to an exhaust structure that is attached to an exhaust side end of an exhaust muffler, and relates to an exhaust structure of an exhaust muffler that can be used in accordance with the type and type of an internal combustion engine while improving engine performance such as power and torque. is there.

従来、物体の表面にディンプル(くぼみ)を形成することにより、マグヌス効果と称する低い速度で乱流が発生する(物体の臨界レイノルズ数を下げる)効果や、抗力を抑える効果などが知られている。このようなディンプルの効果は、主にゴルフボールの飛距離を伸ばす効果として実用的に用いられている。   Conventionally, by forming dimples (dents) on the surface of an object, the effect of generating turbulent flow (lowering the critical Reynolds number of the object), called the Magnus effect, and the effect of suppressing drag are known. . Such dimple effect is practically used mainly as an effect of extending the flight distance of the golf ball.

一方、内燃機関の排気構造にディンプル状の凹凸を採用することで、内燃機関のパワーアップや燃費効率の向上、あるいは排気騒音の低減を図る排気構造が提案されている(特許文献1乃至3参照)。   On the other hand, by adopting dimple-like irregularities in the exhaust structure of the internal combustion engine, there has been proposed an exhaust structure that improves the power of the internal combustion engine, improves fuel efficiency, or reduces exhaust noise (see Patent Documents 1 to 3). ).

特許文献1に記載された自動車エンジン用の排気管には、排気管の内壁面に複数の突起を形成した構成が記載されている。この突起を形成するには、パイプの外側面に鋼球を衝突させてパイプ外周面にディンプル状の凹部を形成し、この凹部が排気管の内壁面で複数の突起となるものである。引用文献1では、この突起により、排気ガスの流速が早まり、排気管内の背圧が低下し、エンジン出力及び燃費が向上するというものである。   The exhaust pipe for an automobile engine described in Patent Document 1 describes a configuration in which a plurality of protrusions are formed on the inner wall surface of the exhaust pipe. In order to form this protrusion, a steel ball collides with the outer surface of the pipe to form a dimple-shaped recess on the outer peripheral surface of the pipe, and this recess becomes a plurality of protrusions on the inner wall surface of the exhaust pipe. In the cited document 1, this projection increases the flow rate of the exhaust gas, reduces the back pressure in the exhaust pipe, and improves the engine output and fuel consumption.

また、特許文献2に記載されたエンジンの排気装置には、排気ガス流通管の内壁面に多数の小凹凸を設けた構成が記載されている。この小凹凸は、ディンプル状の凹部と丘状隆起にて形成された凸部とを組み合わせたものである。そして、排気ガス流通管にこの小凹凸を形成すると、排気ガスの流通抵抗が小さくなり、エンジンの背圧が低下し、エンジン出力及び燃費に好影響を与えるというものである。   Further, the engine exhaust device described in Patent Document 2 describes a configuration in which a large number of small irregularities are provided on the inner wall surface of an exhaust gas circulation pipe. This small unevenness is a combination of a dimple-like concave portion and a convex portion formed by a hill-like ridge. If this small unevenness is formed in the exhaust gas flow pipe, the exhaust gas flow resistance is reduced, the back pressure of the engine is lowered, and the engine output and fuel consumption are favorably affected.

更に、特許文献3に記載されている内燃機関の排気系構造には、排気管の内面にエンボス加工によるディンプル状の凹部を形成した排気系構造が示されている。この排気管の内側面に形成した凹部によって排気騒音の音波と排気管内側面との壁面摩擦が増大し、排気管内においても吸音されることになり排気管内部での排気騒音の低減が可能になるというものである。   Further, the exhaust system structure of the internal combustion engine described in Patent Document 3 shows an exhaust system structure in which a dimple-like recess is formed on the inner surface of the exhaust pipe by embossing. The concave portion formed on the inner surface of the exhaust pipe increases the wall noise between the sound wave of the exhaust noise and the inner surface of the exhaust pipe, and the sound is also absorbed in the exhaust pipe, thereby reducing the exhaust noise inside the exhaust pipe. That's it.

一方、当出願人は、特許文献4に記載の如く、排気マフラーにおける排気管の排気側端部に装着して、排気効率の向上を図ることで、出力ロスを低減し、消音性能も向上するマフラーカッター(以下、テールパイプと称する)の特許を取得している。このテールパイプは、排ガスが直線的に通過する中央流通路と、中央筒を囲繞する複数のフィンを配して排ガスが螺旋状に旋回しながら通過する外周流通路とを設けたものである。   On the other hand, as described in Patent Document 4, the applicant attaches to the exhaust side end portion of the exhaust pipe of the exhaust muffler to improve the exhaust efficiency, thereby reducing the output loss and improving the silencing performance. Muffler cutter (hereinafter referred to as tail pipe) patent. This tail pipe is provided with a central flow passage through which exhaust gas passes linearly and an outer peripheral flow passage through which exhaust gas passes while spirally turning by arranging a plurality of fins surrounding the central cylinder.

外周流通路のフィンを通過する排ガスは、略螺旋状に旋回しながら排出されるため、遠心力が作用し、中央流通路部分の圧力が外周流通路部分の圧力より低いものとなる。したがって、テールパイプ内に送給される排ガスは、フィンを配した外周流通路と中央流通路とによって高速度に且つスムーズに排出される。この結果、排気効率が向上し、エンジンの出力ロスを低減する。   Since the exhaust gas passing through the fins of the outer peripheral flow passage is discharged while turning in a substantially spiral shape, centrifugal force acts, and the pressure in the central flow passage portion becomes lower than the pressure in the outer peripheral flow passage portion. Therefore, the exhaust gas fed into the tail pipe is smoothly discharged at a high speed by the outer peripheral flow passage and the central flow passage provided with fins. As a result, exhaust efficiency is improved and engine output loss is reduced.

実開昭63‐110618号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-110618 実開平1‐174514号公報Japanese Utility Model Publication No. 1-174514 特開平11‐324667号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-324667 特許第4174789号公報Japanese Patent No. 4174789

特許文献1乃至3に記載の排気構造では、排気管の内側面に形成した凹凸によりエンジンの背圧が低下するというもので、この結果、エンジン出力及び燃費に好影響を与え、また、凹部の抵抗が排気管内部での排気騒音の低減が可能になるというものであった。   In the exhaust structures described in Patent Documents 1 to 3, the back pressure of the engine decreases due to the unevenness formed on the inner surface of the exhaust pipe. As a result, the engine output and fuel consumption are favorably affected, and The resistance is that the exhaust noise inside the exhaust pipe can be reduced.

ところが、特許文献1乃至3に記載の排気構造において、凹凸を形成する位置は、いずれもマフラー(消音器)の前後に位置する排気管内部に配置されるものである。当出願人の実験では、このような位置にディンプル状の凹部を形成すると、排気管の長さはもとより、マフラー(消音器)の構造の変化や排出量の違いによっても排気効率が大きく異なるために、安定した有効な効果は得られないことが判明している。この結果、特許文献1乃至3に記載の排気構造で主張しているエンジン出力等の効果は試験上の効果に限られ、実際の車両に装着して得られるような実効性のある効果は得られていない。   However, in the exhaust structures described in Patent Documents 1 to 3, all the positions where the irregularities are formed are arranged inside the exhaust pipe located before and after the muffler (silencer). In the experiment conducted by the present applicant, when a dimple-shaped recess is formed at such a position, the exhaust efficiency varies greatly depending not only on the length of the exhaust pipe but also on the structure of the muffler (silencer) and the difference in the exhaust amount. In addition, it has been found that a stable and effective effect cannot be obtained. As a result, the effects of the engine output, etc. claimed in the exhaust structures described in Patent Documents 1 to 3 are limited to the effects on the test, and the effective effects that can be obtained by mounting on an actual vehicle are obtained. It is not done.

しかも、現在の車両は、レシプロエンジンやディーゼルエンジンに加えてハイブリットエンジンなどの普及に伴い、内燃機関の形態やマフラー(消音器)の構造なども急速に様変わりしているので、エンジン出力等の実効性のある効果は各種の内燃機関やマフラー(消音器)の構造などに共通して効果が得られるものが期待されている。   Moreover, with the spread of reciprocating engines and diesel engines, as well as hybrid engines, the current vehicle is rapidly changing the form of the internal combustion engine and the structure of the muffler (silencer). It is expected that effective effects can be obtained in common with various internal combustion engines and muffler (silencer) structures.

一方、特許文献4に記載の排気構造では、テールパイプ内に設けられている複数のフィンを配した外周流通路と外周流通路に囲まれた中央流通路とによって、排ガスを高速度に且つスムーズに排出することができる。しかも、テールパイプは、排気構造において内燃機関やマフラー(消音器)などから最も離れた排気管の排気側端部に装着する構成であるから、各種の車両用マフラーに装着可能になっている。   On the other hand, in the exhaust structure described in Patent Document 4, the exhaust gas is made high-speed and smooth by the outer peripheral flow passage provided with a plurality of fins provided in the tail pipe and the central flow passage surrounded by the outer peripheral flow passage. Can be discharged. In addition, since the tail pipe is configured to be mounted on the exhaust side end of the exhaust pipe farthest from the internal combustion engine and the muffler (silencer) in the exhaust structure, it can be mounted on various vehicle mufflers.

このテールパイプの構造はエンジン性能を向上させることが証明されており、当該特許製品は現在もロングセラー製品として製造・販売され、実際の車両に装着して得られる実効性が認められている。   This tailpipe structure has been proven to improve engine performance, and the patented product is still manufactured and sold as a long-selling product, and the effectiveness obtained by mounting it on an actual vehicle is recognized.

そこで当発明者は、排気側端部に設置されるテールパイプの構造を改良することでパワーやトルクなどのエンジン性能を更に高め、実際の車両に装着して得られるこれまで以上の実効性が得られると共に、レシプロエンジンやディーゼルエンジン、ハイブリットエンジン等の内燃機関の種類や車種に対応することができる排気マフラーの排気構造の提供を目的とするものである。   Therefore, the present inventor further improved the engine performance such as power and torque by improving the structure of the tail pipe installed at the exhaust side end portion, and has a more effective than ever obtained by mounting it on an actual vehicle. An object of the present invention is to provide an exhaust structure of an exhaust muffler that can be obtained and can be adapted to the types and types of internal combustion engines such as reciprocating engines, diesel engines, and hybrid engines.

上述の目的を達成すべく本発明における第1の手段は、車両用排気マフラーの排気構造において、排気マフラーの排気側端部に装着するテールパイプ10を設け、該テールパイプ10内の排ガスを旋回しながら排出するように設けられた複数のフィン11をテールパイプ10内に放射状に配置すると共に、テールパイプ10内の排気ガス接触面の一部又は全面にディンプル状の凹部10Aを形成したことにある。   In order to achieve the above-mentioned object, the first means in the present invention is a vehicle exhaust muffler exhaust structure in which a tail pipe 10 attached to an exhaust side end of the exhaust muffler is provided, and the exhaust gas in the tail pipe 10 is swirled. In addition, a plurality of fins 11 provided so as to be discharged are arranged radially in the tail pipe 10, and a dimple-like recess 10A is formed on a part or the entire surface of the exhaust gas contact surface in the tail pipe 10. is there.

第2の手段において、前記テールパイプ10は、排ガスが直線的に通過する中央流通路P1と、該中央流通路P1を囲繞する複数のフィン11を配して排ガスが螺旋状に旋回しながら通過する外周流通路P2とが設けられ、前記凹部10Aは、少なくとも該フィン11の片面又は両面に形成されたものである。   In the second means, the tail pipe 10 has a central flow passage P1 through which the exhaust gas passes linearly and a plurality of fins 11 surrounding the central flow passage P1 so that the exhaust gas passes in a spiral manner. And the recessed portion 10A is formed on at least one side or both sides of the fin 11.

第3の手段において、前記テールパイプ10は、排気方向に至る径が同一の円筒形、又は排気方向に至る径が拡大するテーパー形、又は排気方向に至る径が窄む逆テーパー形に形成されたものである。   In the third means, the tail pipe 10 is formed in a cylindrical shape having the same diameter in the exhaust direction, a tapered shape in which the diameter in the exhaust direction is enlarged, or a reverse tapered shape in which the diameter in the exhaust direction is narrowed. It is a thing.

本発明の請求項1によると、排気マフラーの排気側端部に装着するテールパイプ10の排気ガス接触面にディンプル状の凹部10Aを形成したことにより、従来の排気管内部に凹凸を形成した排気構造では得られなかった実効性のあるパワー値及びトルク値に高めることができた。また、排気効率の向上に伴って燃費効率も向上する。   According to the first aspect of the present invention, the dimple-shaped recess 10A is formed on the exhaust gas contact surface of the tail pipe 10 attached to the exhaust side end of the exhaust muffler, so that the conventional exhaust pipe has irregularities formed therein. The effective power value and torque value that could not be obtained with the structure could be increased. Further, the fuel efficiency is improved with the improvement of the exhaust efficiency.

しかも、車両用マフラーの排気側端部にテールパイプ10を装着することで実効性のある効果が得られるので、既に使用されている排気マフラーとの組み合わせが容易である。この結果、レシプロエンジンやハイブリットエンジン等の内燃機関の種類や車種等に応じて使用されている各種の排気マフラーに使用することができる。   In addition, since an effective effect can be obtained by attaching the tail pipe 10 to the exhaust side end portion of the vehicle muffler, it is easy to combine with the exhaust muffler already used. As a result, it can be used for various exhaust mufflers used in accordance with the type of internal combustion engine such as a reciprocating engine or a hybrid engine, the vehicle type, and the like.

請求項2によると、テールパイプ10は、排ガスが直線的に通過する中央流通路P1と、該中央流通路P1を囲繞する複数のフィン11を配して排ガスが螺旋状に旋回しながら通過する外周流通路P2とが設けられ、前記凹部10Aは、少なくとも該フィン11の片面又は両面に形成されているので、排気ガスは、フィン11を配した中央流通路P1と外周流通路P2とによって極めて効率良く排出される。この結果、エンジン性能を高め出力ロスを低減する。   According to the second aspect, the tail pipe 10 is provided with the central flow passage P1 through which the exhaust gas passes linearly and the plurality of fins 11 surrounding the central flow passage P1, and the exhaust gas passes while turning spirally. Since the recess 10A is formed on at least one surface or both surfaces of the fin 11, the exhaust gas is extremely separated by the central flow passage P1 in which the fin 11 is arranged and the outer flow passage P2. Efficiently discharged. As a result, engine performance is increased and output loss is reduced.

更に、ディンプル状の凹部10Aを形成したフィン11により向上したパワー値及びトルク値は、凹部10Aを形成していない従来のフィン11を設けたテールパイプ10に比べても明らかに上昇しており、実際の車両に装着して得られるこれまで以上のパワー値及びトルク値になっている。   Furthermore, the power value and torque value improved by the fins 11 having the dimple-like recesses 10A are clearly increased as compared to the tail pipe 10 having the conventional fins 11 having no recesses 10A. The power value and torque value are higher than ever obtained by mounting on an actual vehicle.

請求項3の如く、テールパイプ10の筒体12を、排気方向に至る径が同一の円筒形、又は排気方向に至る径が拡大するテーパー形、又は排気方向に至る径が窄む逆テーパー形に形成することで、これらを選択して内燃機関の種類に対応する他、排気量の違いや車両のボディーのサイズなどにも対応したテールパイプ10を構成することができる。   The cylindrical body 12 of the tail pipe 10 as in claim 3 has a cylindrical shape having the same diameter in the exhaust direction, a tapered shape in which the diameter in the exhaust direction is increased, or a reverse tapered shape in which the diameter in the exhaust direction is narrowed. Thus, the tail pipe 10 corresponding to the type of the internal combustion engine and the difference in the displacement or the size of the vehicle body can be configured.

このように本発明によると、排気ガスの排気効率を高め、実際の車両に装着してこれまで以上の実効性が得られると共に、レシプロエンジンやハイブリットエンジン等の内燃機関の種類や車種、排気量等に対応することができるなどといった当初の目的を達成した。   As described above, according to the present invention, exhaust gas exhaust efficiency can be improved, and it can be mounted on an actual vehicle to achieve more effectiveness than ever, and the type, vehicle type, and displacement of an internal combustion engine such as a reciprocating engine or a hybrid engine. The initial objectives such as being able to cope with the above were achieved.

本発明の使用状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the use condition of this invention. 本発明のテールパイプの一実施例を示す側断面図である。It is side sectional drawing which shows one Example of the tail pipe of this invention. 本発明のテールパイプの一実施例を示す平断面図である。It is a plane sectional view showing one example of the tail pipe of the present invention. 本発明のテールパイプの一実施例を示す正面図である。It is a front view which shows one Example of the tail pipe of this invention. 本発明の凹部を示し、(イ)はフィンを構成する部材に形成した側面図、(ロ)は調整筒の内側面に形成した要部断面図である。The recessed part of this invention is shown, (A) is the side view formed in the member which comprises a fin, (B) is principal part sectional drawing formed in the inner surface of an adjustment cylinder. (イ)乃至(ハ)は本発明のテールパイプの例を示した側断面図である。(A) thru | or (c) are the sectional side views which showed the example of the tail pipe of this invention. 市販されている一般マフラーのチャンバー部分を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the chamber part of the general muffler marketed.

本発明の基本構成は、車両用排気マフラーの排気側端部に装着するテールパイプ10の排出ガス接触面にディンプル状の凹部10Aを形成することで、実際の車両に装着して得られるこれまで以上のパワー値及びトルク値を引き出すものである。   The basic configuration of the present invention is obtained by mounting a dimple-like recess 10A on an exhaust gas contact surface of a tail pipe 10 to be mounted on an exhaust side end of a vehicle exhaust muffler so that it can be mounted on an actual vehicle. The above power value and torque value are extracted.

車両用排気マフラーは、一般に排気管1に沿ってチャンバー20(消音器)を備えたもので、本発明では、この排気管1の排気側端部にテールパイプ10を装着する(図1参照)。   An exhaust muffler for a vehicle generally includes a chamber 20 (a silencer) along the exhaust pipe 1, and in the present invention, a tail pipe 10 is attached to an exhaust side end of the exhaust pipe 1 (see FIG. 1). .

テールパイプ10の構成は、テールパイプ10内に複数のフィン11を配置したものである。図示のテールパイプ10は、筒体12の内部に複数のフィン11が排気ガスの排出方向を向いた放射状に配設されたものである(図4参照)。このフィン11によって筒体12の中心部に排気ガスが通過する中央流通路P1と、排ガスが螺旋状に旋回しながら通過する外周流通路P2とが設けられている。   The configuration of the tail pipe 10 is such that a plurality of fins 11 are arranged in the tail pipe 10. The illustrated tail pipe 10 is configured such that a plurality of fins 11 are radially arranged in a cylindrical body 12 in the exhaust gas discharge direction (see FIG. 4). The fin 11 provides a central flow passage P1 through which exhaust gas passes through the center of the cylindrical body 12, and an outer peripheral flow passage P2 through which exhaust gas passes while spirally turning.

このような構成のテールパイプ10の排気ガス接触面に多数のディンプル状の凹部10Aを形成する。この凹部10Aは、少なくとも該フィン11の片面又は両面に形成する。すなわち、フィン11の数や角度等に応じて、排気ガスが接触するフィン11の面が異なる場合がある。その場合、フィン11に形成する凹部10Aの位置も変更する。   A large number of dimple-like recesses 10A are formed on the exhaust gas contact surface of the tail pipe 10 having such a configuration. The recess 10A is formed on at least one side or both sides of the fin 11. That is, the surface of the fin 11 with which the exhaust gas contacts may be different depending on the number and angle of the fins 11. In that case, the position of the recess 10A formed in the fin 11 is also changed.

図示のフィン11は、筒体12の内側面に形成した切欠に複数の突起を差し込んで固定するように構成している(図5(イ)参照)。また、このフィン11は、筒体12と一体に形成しても良い。このフィン11に形成する凹部10Aは、フィン11の片面側が凹むように形成するもので、フィン11の両面に凹部10Aを形成する場合は、フィン11の厚みを利用して両面が凹むように形成する。   The illustrated fin 11 is configured such that a plurality of protrusions are inserted into a notch formed on the inner surface of the cylindrical body 12 and fixed (see FIG. 5A). Further, the fin 11 may be formed integrally with the cylindrical body 12. The concave portion 10A formed on the fin 11 is formed so that one side of the fin 11 is recessed. When the concave portion 10A is formed on both surfaces of the fin 11, the both sides are recessed using the thickness of the fin 11. To do.

また、フィン11にディンプル状の凹部10Aを形成する他、筒体12の内部に凹部10Aを形成しても良い。この場合、内燃機関の種類や車種に応じ、筒体12の排気ガス接触面の一部又は全面に凹部10Aを形成する。   In addition to forming the dimple-shaped recess 10 </ b> A in the fin 11, the recess 10 </ b> A may be formed inside the cylindrical body 12. In this case, the concave portion 10A is formed on a part or the whole of the exhaust gas contact surface of the cylindrical body 12 according to the type of the internal combustion engine and the vehicle type.

図示の筒体12は、車両のボディサイズや排気量等に応じて各種のタイプが用意されている(図6参照)。同図(イ)は排気方向に至る径が拡大するテーパー形のタイプを示し、同図(ロ)は排気方向に至る径が同一の円筒形のタイプを示し、同図(ハ)は排気方向に至る径が窄む逆テーパー形のタイプを示している。これらの筒体12のタイプからテールパイプ10を選択することで、車両のボディサイズや排気量、あるいは内燃機関の種類や車両の形態等に適応させることができる。また、筒体12のタイプは図示例に限定されず、更に変更が加わっても良いものである。   Various types of cylindrical body 12 shown in the drawing are prepared in accordance with the vehicle body size, displacement, etc. (see FIG. 6). This figure (a) shows a taper type with an increasing diameter in the exhaust direction, (b) shows a cylindrical type with the same diameter in the exhaust direction, and (c) shows the exhaust direction. The reverse taper type in which the diameter to reach is narrowed is shown. By selecting the tail pipe 10 from the types of these cylinders 12, it is possible to adapt to the body size and displacement of the vehicle, the type of internal combustion engine, the form of the vehicle, and the like. Further, the type of the cylindrical body 12 is not limited to the illustrated example, and may be further changed.

図2に示す筒体12は、外筒体12Aと内筒体12Bとの二重構造を成している。また、内筒体12Bの一実施例として、調整筒12Baの排出側に、排出筒12Bbを連結した内筒体12Bを構成している(図3参照)。   The cylinder 12 shown in FIG. 2 has a double structure of an outer cylinder 12A and an inner cylinder 12B. Further, as an example of the inner cylinder 12B, an inner cylinder 12B in which a discharge cylinder 12Bb is connected to the discharge side of the adjustment cylinder 12Ba is configured (see FIG. 3).

一方の調整筒12Baは、内部にフィン11を配している(図3、図4参照)。この調整筒12Baは、排気方向に至る径が同一の円筒形、又は排気方向に至る径が拡大するテーパー形状、又は排気方向に至る径が窄む逆テーパー形状に形成されたものから適宜選択するものである。図示例の調整筒12Baは、排気方向に至る径が窄む逆テーパー形状に形成されている(図2、図3参照)。   One adjusting cylinder 12Ba has fins 11 disposed therein (see FIGS. 3 and 4). The adjustment cylinder 12Ba is appropriately selected from a cylindrical shape having the same diameter in the exhaust direction, a tapered shape in which the diameter in the exhaust direction is enlarged, or a reverse taper shape in which the diameter in the exhaust direction is narrowed. Is. The adjustment cylinder 12Ba in the illustrated example is formed in a reverse taper shape whose diameter in the exhaust direction is narrowed (see FIGS. 2 and 3).

このような内筒体12Bにも凹部10Aを形成することができる。この凹部10Aの位置は、内筒体12B内部の一部又は全体から選択することができる。図示例では内筒体12Bの調整筒12Ba全体に凹部10Aを形成している(図3参照)。この他、調整筒12Baのフィン11の周囲に限定したり、あるいは、筒体12の排出筒12Bbにまで凹部10Aを形成したりすることも可能である。   The concave portion 10A can also be formed in such an inner cylindrical body 12B. The position of the recess 10A can be selected from a part or the whole of the inner cylinder 12B. In the illustrated example, the recess 10A is formed in the entire adjustment cylinder 12Ba of the inner cylinder 12B (see FIG. 3). In addition, it is possible to limit the periphery of the fin 11 of the adjustment cylinder 12Ba, or to form the recess 10A up to the discharge cylinder 12Bb of the cylinder 12.

更に、調整筒12Baの内側面に形成する凹部10Aは、調整筒12Baの内側面側から押圧して形成しているが(図5(ロ)参照)、この形成手段に限定されるものではなく、他の形成手段にて凹部10Aを形成することも可能である。   Further, the recess 10A formed on the inner surface of the adjustment cylinder 12Ba is formed by pressing from the inner surface side of the adjustment cylinder 12Ba (see FIG. 5B), but is not limited to this forming means. It is also possible to form the recess 10A by other forming means.

他方の排出筒12Bbは、図示の排出筒12Bbは、排気方向に至る径が拡大するテーパー形状を成している。また、図示例では排出筒12Bbに凹部10Aを形成していないが、この排出筒12Bbにも凹部10Aを形成することができる。   The other discharge cylinder 12Bb has a tapered shape in which the diameter of the discharge cylinder 12Bb is increased in the exhaust direction. In the illustrated example, the recess 10A is not formed in the discharge cylinder 12Bb, but the recess 10A can also be formed in the discharge cylinder 12Bb.

尚、筒体12の構成は、図示例に限られるものではない。例えば、排出筒12Bbを省略して調整筒12Baのみを内筒体12Bとする他、2重構造ではない筒体12を構成することも可能である。   In addition, the structure of the cylinder 12 is not restricted to the example of illustration. For example, the discharge cylinder 12Bb may be omitted and only the adjustment cylinder 12Ba may be used as the inner cylinder 12B, and the cylinder 12 that is not a double structure may be configured.

本発明のテールパイプ10によると、排気ガスは次のように排出される。排気ガスがテールパイプ10内に入ると、外周流通路P2側に入った排ガスは、螺旋状に旋回しながら通過する(図4参照)。このとき、排ガスには遠心力と慣性が作用して、テールパイプ10の内側面に圧縮されつつ排出される。すると、中央流通路P1を通過する排気ガスの圧力(気圧)は、外周流通路P2側の圧力(気圧)より低いもの(負圧)となる。   According to the tail pipe 10 of the present invention, the exhaust gas is discharged as follows. When the exhaust gas enters the tail pipe 10, the exhaust gas that has entered the peripheral flow passage P2 side passes while spirally turning (see FIG. 4). At this time, centrifugal force and inertia act on the exhaust gas, and the exhaust gas is discharged while being compressed on the inner surface of the tail pipe 10. Then, the pressure (atmospheric pressure) of the exhaust gas passing through the central flow passage P1 is lower (negative pressure) than the pressure (atmospheric pressure) on the outer peripheral flow passage P2 side.

このため、エンジンから連続してテールパイプ10内に送給される後続排ガスを、外周流通路P2内に強力に吸込むようになる。また、中央流通路P1を通過してテールパイプ10外に排出された排ガスは、遠心力と慣性によって、外部に螺旋状に広がりながら回転して拡散し、この排ガスに囲まれている中央部分の圧力(気圧)が低くなる。すると、中央流通路P1を経てテールパイプ10外に排出された排ガスは、加速度が付き糸を引くように後方にスムーズに排出されるようになる。この結果、エンジンから連続してテールパイプ10内に送給される後続排ガスを、スムーズに排出できるようになり、排気効率を高めるものである。   For this reason, the subsequent exhaust gas continuously fed from the engine into the tail pipe 10 is strongly sucked into the outer peripheral flow passage P2. Further, the exhaust gas discharged from the tail pipe 10 through the central flow passage P1 rotates and diffuses while spirally spreading outside due to the centrifugal force and inertia, and the central portion surrounded by the exhaust gas is diffused. Pressure (atmospheric pressure) decreases. Then, the exhaust gas discharged to the outside of the tail pipe 10 through the central flow passage P1 is smoothly discharged rearward so as to pull the yarn with acceleration. As a result, the subsequent exhaust gas continuously fed from the engine into the tail pipe 10 can be discharged smoothly, and the exhaust efficiency is increased.

Figure 2017072087
表1は、テスト車両(トヨタ社製プリウス)の純正マフラーと、各種比較マフラーとから得られたパワーデータ及びトルクデータの比較を示している。比較マフラーは、グラスウールを使用した市販品の排気マフラーの排気側端部にテールパイプを装着したものである(図7参照)。すなわち、市販品の排気マフラーは、カバー体21内に内部排気管22を設けたチャンバー20を備えたものである。そして、各マフラーから得られたパワーデータ及びトルクデータを示している。尚、これらの測定器として、シャーシダイナモ(ボッシュ(登録商標)FLA206)を使用した。
Figure 2017072087
Table 1 shows a comparison of power data and torque data obtained from a genuine muffler of a test vehicle (Toyota Prius) and various comparison mufflers. The comparative muffler has a tail pipe attached to the exhaust side end of a commercially available exhaust muffler using glass wool (see FIG. 7). That is, a commercially available exhaust muffler includes a chamber 20 in which an internal exhaust pipe 22 is provided in a cover body 21. And the power data and torque data which were obtained from each muffler are shown. As these measuring instruments, chassis dynamo (Bosch (registered trademark) FLA206) was used.

表1の各符号は次のマフラーを示している。
符号(1)は純正マフラーを示す。
符号(2)はフィン11が無いテールパイプ10を装着した市販マフラーを示す。
符号(3)はフィン11が有るテールパイプ10を装着した市販マフラーを示す。
符号(4)は市販マフラーに、本発明のテールパイプ10(フィン11にディンプル状の凹部10Aが有る)を装着したマフラーを示す。
また、(丸1)、(丸2)、(丸3)はいずれも各マフラーのデータを示し、白抜き丸数字はトルクデータを示し、丸数字はパワーデータを示している。
Each code | symbol of Table 1 has shown the following muffler.
Reference numeral (1) denotes a genuine muffler.
The code | symbol (2) shows the commercial muffler equipped with the tail pipe 10 without the fin 11.
The code | symbol (3) shows the commercial muffler which attached the tail pipe 10 with the fin 11. FIG.
The code | symbol (4) shows the muffler which mounted | worn with the tail pipe 10 (The dimple-shaped recessed part 10A has in the fin 11) of this invention to the commercial muffler.
(Circle 1), (Circle 2), and (Circle 3) all indicate data of each muffler, white circle numbers indicate torque data, and circle numbers indicate power data.

表1で明らかなように、本発明テールパイプを装着したマフラー(4)のパワー値(丸4)及びトルク値(白抜き丸4)は、純正マフラー(1)と比較して極めて高い優位性が認められる。
更に、本発明(4)のパワー及びトルクは、従来のディンプル無しのフィン11を備えたテールパイプ付き排気マフラー(3)のパワー及びトルクよりも明らかに高い有効性が認められている。
As is clear from Table 1, the power value (circle 4) and torque value (open circle 4) of the muffler (4) equipped with the tail pipe of the present invention are extremely superior compared to the genuine muffler (1). Is recognized.
Furthermore, the power and torque of the present invention (4) are clearly more effective than the power and torque of the exhaust pipe muffler with tailpipe (3) provided with the conventional fin 11 without dimples.

Figure 2017072087
表2は、表1の具体的数値を示している。すなわち、本発明テールパイプ使用時のパワーデータ(丸4)は144.8psとなり、純正マフラー使用時のパワーの134.9psに比べて+9.9psものパワーの向上が認められた。一方、トルクデータでも、純正マフラー(白抜き丸1)が25.5kg/mであるのに対し、本発明(白抜き丸4)では、26.6kg/mとなり、+1.1 kg/mといった向上が認められた。
Figure 2017072087
Table 2 shows specific numerical values of Table 1. In other words, the power data (circle 4) when using the tail pipe of the present invention was 144.8 ps, and an improvement in power of +9.9 ps was recognized compared to the power of 134.9 ps when using a genuine muffler. On the other hand, in the torque data, the genuine muffler (open circle 1) is 25.5 kg / m, but in the present invention (open circle 4), it is 26.6 kg / m, which is an improvement of +1.1 kg / m. Admitted.

このように、テールパイプ10内の排気ガス接触面に凹部10Aを形成することで、パワー値及びトルク値が向上する効果は実験によって明らかにされているが、この理由を学術的に検証するまでに多くの時間を要すると思われる。しかしながら、排気ガスがフィン11の周囲を螺旋状に旋回しながら通過する条件の下で、通過する際の排気ガスの通過速度と凹部10Aによって生じる気流の変化との相乗効果がこれらの効果を誘引する極めて重要な要因になっていると考えられる。   As described above, the effect of improving the power value and the torque value by forming the concave portion 10A on the exhaust gas contact surface in the tail pipe 10 has been clarified by experiments, but until this reason is scientifically verified. It will take a lot of time. However, the synergistic effect of the exhaust gas passage speed and the change in the airflow generated by the recess 10A under the condition that the exhaust gas passes while spirally swirling around the fins 11 induces these effects. This is considered to be an extremely important factor.

尚、本発明の各構成は図示例に限定されるものではなく、例えば、本発明のテールパイプ10や形状や構成の他、フィン11及び筒体12の形状や構成、あるいは凹部10Aの配置位置などは、本発明の要旨を変更しない範囲で任意に変更することが可能である。   Each configuration of the present invention is not limited to the illustrated example. For example, in addition to the tail pipe 10 and the shape and configuration of the present invention, the shape and configuration of the fin 11 and the cylindrical body 12, or the arrangement position of the recess 10A These can be arbitrarily changed without changing the gist of the present invention.

1 排気管
10 テールパイプ
10A 凹部
11 フィン
12 筒体
12A 外筒体
12B 内筒体
12Ba 調整筒
12Bb 排出筒
13 整流筒体
20 チャンバー
21 カバー体
22 内部排気管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust pipe 10 Tail pipe 10A Recess 11 Fin 12 Cylinder 12A Outer cylinder 12B Inner cylinder 12Ba Adjustment cylinder 12Bb Discharge cylinder 13 Rectification cylinder 20 Chamber 21 Cover body 22 Internal exhaust pipe

上述の目的を達成すべく本発明における第1の手段は、排気マフラーの排気側端部に装着するテールパイプ10を設け、該テールパイプ10内の排ガスを旋回しながら排出するように設けられた複数のフィン11をテールパイプ10内に放射状に配置すると共に、テールパイプ10内の排気ガス接触面の一部又は全面にディンプル状の凹部10Aを形成した車両用排気マフラーの排気構造において、前記テールパイプ10は、排ガスが直線的に通過する中央流通路P1と、該中央流通路P1を囲繞する複数のフィン11を配して排ガスが螺旋状に旋回しながら通過する外周流通路P2とが設けられ、前記凹部10Aは、少なくとも該フィン11の片面又は両面に形成され、前記テールパイプ10は、排気方向に至る径が同一の円筒形、又は排気方向に至る径が拡大するテーパー形、又は排気方向に至る径が窄む逆テーパー形に形成されたことにある。 In order to achieve the above-mentioned object, the first means in the present invention is provided with a tail pipe 10 attached to an exhaust side end of an exhaust muffler, and exhaust gas in the tail pipe 10 is exhausted while turning. In the exhaust structure of a vehicle exhaust muffler in which a plurality of fins 11 are arranged radially in the tail pipe 10 and a dimple-shaped recess 10A is formed on a part or the entire surface of the exhaust gas contact surface in the tail pipe 10, The pipe 10 is provided with a central flow passage P1 through which exhaust gas passes linearly and an outer peripheral flow passage P2 through which a plurality of fins 11 surrounding the central flow passage P1 are arranged and the exhaust gas passes while spirally turning. The recess 10A is formed on at least one side or both sides of the fin 11, and the tail pipe 10 has a cylindrical shape with the same diameter in the exhaust direction, or a discharge. Taper shape expanding the diameter leading in the direction, or that the diameter leading to the exhaust direction is formed in an inverted tapered shape Subomu.

また、テールパイプ10は、排ガスが直線的に通過する中央流通路P1と、該中央流通路P1を囲繞する複数のフィン11を配して排ガスが螺旋状に旋回しながら通過する外周流通路P2とが設けられ、前記凹部10Aは、少なくとも該フィン11の片面又は両面に形成されているので、排気ガスは、フィン11を配した中央流通路P1と外周流通路P2とによって極めて効率良く排出される。この結果、エンジン性能を高め出力ロスを低減する。 The tail pipe 10 includes a central flow passage P1 through which exhaust gas passes linearly and a plurality of fins 11 surrounding the central flow passage P1, and an outer peripheral flow passage P2 through which exhaust gas passes while spirally turning. And the recess 10A is formed on at least one side or both sides of the fin 11, so that the exhaust gas is discharged very efficiently by the central flow passage P1 and the outer peripheral flow passage P2 in which the fin 11 is disposed. The As a result, engine performance is increased and output loss is reduced.

そして、テールパイプ10の筒体12を、排気方向に至る径が同一の円筒形、又は排気方向に至る径が拡大するテーパー形、又は排気方向に至る径が窄む逆テーパー形に形成することで、これらを選択して内燃機関の種類に対応する他、排気量の違いや車両のボディーのサイズなどにも対応したテールパイプ10を構成することができる。 Then, the cylindrical body 12 of the tail pipe 10, the diameter leading to an exhaust direction identical cylindrical or tapered form that the diameter leading to the exhaust direction is enlarged, or diameter leading to the exhaust direction can be formed in an inverted tapered shape Subomu Thus, in addition to selecting these to correspond to the type of the internal combustion engine, it is possible to configure the tail pipe 10 corresponding to the difference in the displacement or the size of the vehicle body.

Claims (3)

車両用排気マフラーの排気構造において、排気マフラーの排気側端部に装着するテールパイプを設け、該テールパイプの内の排ガスを旋回しながら排出するように設けられた複数のフィンをテールパイプ内に放射状に配置すると共に、テールパイプ内の排気ガス接触面の一部又は全面にディンプル状の凹部を形成したことを特徴とする排気マフラーの排気構造。   In the exhaust structure of an exhaust muffler for a vehicle, a tail pipe to be attached to the exhaust side end of the exhaust muffler is provided, and a plurality of fins provided so as to exhaust the exhaust gas in the tail pipe while turning are disposed in the tail pipe. An exhaust muffler exhaust structure, wherein the exhaust muffler is arranged radially and has a dimple-like recess formed in a part or the entire exhaust gas contact surface in the tail pipe. 前記テールパイプは、排ガスが直線的に通過する中央流通路と、該中央流通路を囲繞する複数のフィンを配して排ガスが螺旋状に旋回しながら通過する外周流通路とが設けられ、前記凹部は、少なくとも該フィンの片面又は両面に形成された請求項1記載の排気マフラーの排気構造。   The tail pipe is provided with a central flow passage through which exhaust gas passes linearly and an outer peripheral flow passage through which exhaust gas passes spirally by arranging a plurality of fins surrounding the central flow passage, The exhaust structure of an exhaust muffler according to claim 1, wherein the recess is formed on at least one side or both sides of the fin. 前記テールパイプは、排気方向に至る径が同一の円筒形、又は排気方向に至る径が拡大するテーパー形、又は排気方向に至る径が窄む逆テーパー形に形成された請求項1記載の排気マフラーの排気構造。   2. The exhaust according to claim 1, wherein the tail pipe is formed in a cylindrical shape having the same diameter in the exhaust direction, a tapered shape in which a diameter in the exhaust direction is enlarged, or a reverse taper shape in which a diameter in the exhaust direction is narrowed. Exhaust structure of muffler.
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