JP2729947B2 - 排気制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は自動二輪車等に搭載される多気筒エンジンの
排気管に設けられる排気制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に多気筒エンジンでは、各気筒から導かれる複数
の排気管を集合して排気消音器に接続した排気装置が用
いられる。このものにおいて、各排気管内に生じる排気
圧の脈動を利用することにより、エンジンの吸気効率、
ひいてはエンジンの出力を向上できることが知られてい
る。そして通常、自動二輪車では高回転域での出力向上
が図られ、それに合せて排気管の固有振動数などが設定
されている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、高回転域での出力向上を図った場合、低中
速域において排気の脈動による負の効果が大きくなり、
出力の谷の部分が生じる欠点がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、低
中速域において出力の谷の部分が生じることがなく、高
中低速域の全域に亘って出力向上が連れる排気制御装置
を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 請求項１の発明は、多気筒エンジンの各気筒から導か
れる複数の排気管を集合して排気消音器に接続したもの
において、前記排気管を互いに並列に配置するととも
に、これらの排気管に対して軸心を交差させて１つの円
筒状の弁ケーシングを連結し、この弁ケーシングの外周
部に、前記排気管の排気通路を連通する連通孔を複数種
類それぞれ連通排気通路数を異ならせて設けるととも
に、前記弁ケーシングの内周部に、前記連通孔の選択的
開閉機能および前排気通路の通路断面積の拡縮機能を有
する円柱状もしくは円弧板状の弁体を軸心周りに回動可
能に設けたことを特徴とする。

また、請求項２の発明は、弁ケーシングが、各排気管
に接続される並列な上流側排気管部と、上下および左右
に隣接配置され排気管集合部分に導かれる下流側排気管
部とを一体に有することを特徴とする。

（作用） 請求項１の発明において、エンジンの高回転域では、
弁体により排気通路の通路断面積を拡大させるととも
に、その弁体により排気管の排気通路を互いに連通させ
る。これにより、排気系が高い固有振動数を有するもの
として、排気の干渉を有効的に利用して出力向上が図れ
るとともに、排気量の増大に対処できる。

また、エンジンの中回転域では、弁体により排気通路
の通路断面積をやや拡大した状態とするとともに、その
弁体により少数の排気管の排気通路を互いに連通させ
る。これにより、排気系がやや高い固有振動数を有する
ものとなる。

さらに、エンジンの低回転域では、弁体により排気通
路の通路断面積を縮小状態にするとともに、その弁体に
より排気管の排気通路同士を非連通状態とする。これに
より、排気系が低い固有振動数を有するものとし、排気
の脈動による負の効果を減少させて出力向上が図れる。

しかも、弁体を１つの円柱状または円弧板状とするこ
とにより、構成が簡単となり、かつ制御も容易に行なえ
るようになる。

また、請求項２の発明において、弁ケーシングを、各
排気管に接続される並列な上流側排気管部と、上下およ
び左右に隣接配置され排気管集合部分に導かれる下流側
排気管部とを一体に有する構成としたことにより、排気
管の管長の選択の自由度が増大するとともに、構成が簡
単となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図〜第12図を参照して
説明する。

第３図は本発明に係る排気制御装置を設けた自動二輪
車の外観を示し、第１図、第２図および第４図〜第８図
はその排気制御装置の構成を示し、第９図〜第12図は作
用を示している。

第３図に示すように、この実施例では自動二輪車１に
搭載される４気筒エンジン２の各気筒から導かれる複数
の排気管３を集合チャンバ４で集合し、排気消音器５に
接続している。

このものにおいて、排気管３を左右に並列に配置し、
その並列配置部分に排気管３の一部を構成する弁ケーシ
ング６を連結している。この弁ケーシング６は第１図お
よび第２図に示すように、円柱状の弁ケーシング本体6a
と、この弁ケーシング本体6aの側面部から軸直角方向に
沿い互いに並列に突出した上流側排気管部6bと、この上
流側排気管部6bの反対側に位置して弁ケーシング本体6a
の側面部から上下および左右に隣接した配置で突出した
下流側排気管6cとを一体に有する構成としている。そし
て、各上流側排気管部6bが各排気管６にそれぞれ連結さ
れ、また各下流側排気管6cが集合チャンバ４に連結さ
れ、これにより、弁ケーシング本体6aが各排気管３に対
して軸心を交差させて取り付けてある。さらに、弁ケー
シング本体6aの外周部には、排気管３の排気通路3a,3b,
3c,3dを通過する複数種類の通気孔7a,7bを設けている。
第１の連通孔7aは中間配置の２つの排気通路3b,3cを連
通し、第２の連通孔7bは全部の排気通路3a,3b,3c,3dを
連通するものとしている。

一方、弁ケーシング６の内周部には、弁孔12a,12bを
有する円弧板状の弁体８を軸心周りに回動可能に設け、
これにより連通孔7a,7bを選択的に開閉可能とするとと
もに、排気通路3a,3b,3c,3dの通路断面積を拡縮できる
ようにしている。なお、弁体８は回動操作用の軸９に一
体的に取り付け、軸９は弁ケーシング６に軸受10等を介
して支持し、軸端部に設けたプーリ等の駆動部11によっ
て回動するようにしている。

エンジンの低回転域では、第９図に示すように、軸９
が駆動部11により所定角度開度され、弁体８が各排気通
路3a,3b,3c,3dに突出した状態となり、各排気通路3a,3
b,3c,3dが絞られる。このとき、連通孔7a,7bは弁体８に
よって塞がれた状態となり、各排気通路3a,3b,3c,3d同
士は非連通状態となる。これにより、排気系が低い固有
振動数を有するものとなり、排気脈動による負の効果が
減少し、エンジン出力の向上が図れる。

また、エンジンの中回転域では、軸９が反時計方向に
回動し、第10図に示すように、弁体８が各排気通路3a,3
b,3c,3dから少し退出した状態になるとともに、弁体８
の弁孔12aにより第１の連通孔7aが開となり、２つの各
排気通路3a,3b,3c,3dが互いに連通する状態となる。こ
れにより、排気系がやや高い固有振動数を有するものと
なる。

エンジンの高回転域では、第11図に示すように、弁体
８がさらに反時計方向に回動し、各排気通路3a,3b,3c,3
dが略完全に退出して通路断面積が拡大した状態になる
とともに、弁体８の弁孔12bにより第２の連通孔7bが開
となり、全ての排気通路3a,3b,3c,3dが連通した状態と
なる。これにより、排気系が高い固有振動数を有するも
のとなり、排気の干渉を有効的に利用され、出力向上が
図れるとともに、排気量の増大に対処できるようにな
る。

このような実施例の構成によると、弁体８の動作によ
り、エンジンの高回転域から低回転域までに亘って最適
な排気通路長さおよび通路断面積が得られるようにな
り、第12図に曲線Ａで示すように、低、中、高各回転タ
イプの出力特性a,b,cの合成的特性が得られ、出力の谷
の部分を除去することができるとともに、エンジン回転
数または負荷に応じて排気管３の排気通路断面積、連通
状態、連通部分の容積が可変となり、運転状態に応じた
最適な排気状態が得られるようになる。

また、弁体８を円弧板状とすることにより、構成が簡
単となり、かつ制御も容易行なえるようになる。

しかも、弁ケーシング６を、各排気管３に接続される
並列な上流側排気管6bと、上下および左右に隣接配置さ
れた集合チャンバ４に導かれる下流側排気管6cとを一体
に有する構成としたことにより、排気管３の管長の選択
の自由度が増大するととも、構成が簡単となる。

第13図および第14図は本発明の他の実施例を示してい
る。この実施例では、弁ケーシング６の下流側排気管6c
後端部の隣接壁部分に切欠13を形成し、これにより下流
側排気管部6c後端部で各排気通路3a,3b,3c,3dを相互に
連通している。これにより、排気管集合チャンバの形成
が容易に行なえる。

なお、前記実施例では、弁体８を円弧板状としたが、
円柱状として実施することも可能である。

また、排気管本数、弁体による排気管連通本数等につ
いては、必ずしも前記実施例のものに限らず、種々変更
可能なことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上のように請求項１の発明に係る排気制御装置によ
れば、エンジンの低中速域において出力の谷の部分が生
じることがなく、高中低速域の全域に亘って出力を向上
できるとともに、構成の簡単化および制御の容易化が図
れる等の効果が奏される。

また、請求項２の発明によれば、排気管の管長の選択
の自由度が増大できる等の効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る排気制御装置の一実施例を一部省
略して示す側面図、第２図は一部を断面にして示す第１
図の平面図、第３図は同実施例に係る排気制御装置を搭
載した自動二輪車の側面図、第４図は第１図のIV−IV線
断面図、第５図は第１図のＶ−Ｖ線断面図、第６図は弁
体の構成を示す正面図、第７図は第６図の左側面図、第
８図は同右側面図、第９図は低回転域における第６図の
IX−IX線断面図、第10図は中回転域における作用を示す
第９図に対応する断面図、第11図は高回転域における作
用を示す第６図のXI−XI線断面図、第12図は作用を示す
特性断面図、第13図は本発明の他の実施例を示す部分断
面図、第14図は第13図のXIV−XIV線断面図である。 ２……エンジン、３……排気管、3a,3b,3c,3d……排気
通路、５……排気消音器、６……弁ケーシング、８……
弁体。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多気筒エンジンの各気筒から導かれる複数
   の排気管を集合して排気消音器に接続したものにおい
   て、前記排気管を互いに並列に配置するとともに、これ
   らの排気管に対して軸心を交差させて１つの円筒状の弁
   ケーシングを連結し、この弁ケーシングの外周部に、前
   記排気管の排気通路を連通する連通孔を複数種類それぞ
   れ連通排気通路数を異ならせて設けるとともに、前記弁
   ケーシングの内周部に、前記連通孔の選択的開閉機能お
   よび前排気通路の通路断面積の拡縮機能を有する円柱状
   もしくは円弧板状の弁体を軸心周りに回動可能に設けた
   ことを特徴とする排気制御装置。
2. 【請求項２】弁ケーシングは、各排気管に接続される並
   列な上流側排気管部と、上下および左右に隣接配置され
   排気管集合部分に導かれる下流側排気管部とを一体に有
   する請求項１記載の排気制御装置。