JP3143914B2

JP3143914B2 - 自動車の排気管

Info

Publication number: JP3143914B2
Application number: JP02246734A
Authority: JP
Inventors: 毅吉川
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 1990-09-17
Filing date: 1990-09-17
Publication date: 2001-03-07
Anticipated expiration: 2016-03-07
Also published as: JPH04124421A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は自動車の排気管に係り、特に排気の集合部
位における通路断面積の変化を少なくし、排気損失を減
少させて機関出力を向上させるとともに、排気流の乱れ
等をなくして放射音の発生を低減し得る自動車の排気管
に関する。

［従来の技術］自動車においては、内燃機関からの排気を外部に排出
するために、マフラあるいは触媒装置を備えた排気管を
設けている。

排気管構造としては、第11図に示すものがある。即
ち、第11図に示す如く、内燃機関（図示せず）側に連結
する第１、第２前部排気管102−１、102−２と、この第
１、第２前部排気管102−１、102−２の下流側に連結す
る集合部排気管104と、この集合部排気管104の下流側に
連結する後部排気管106とが設けられている。

集合部排気管104は、２枚の板状部材を対向して配設
することにより構成され、第１、第２前部排気管102−
１、102−２を挿入して溶接によって連結される第１、
第２集合部分岐管壁108−１、108−２と、この第１、第
２集合部分岐管壁108−１、108−２の下流側を集合して
後部排気管106に挿入され溶接によって連結される集合
部主管壁110とからなる。

第１、第２前部排気管102−１、102−２は、第12図に
示す如く、径d₁、d₁の第１、第２前部排気通路112−
１、112−２を形成するものである。従って、第１、第
２前部排気通路112−１、112−２は、径d₁、d₁による通
路断面積s₁、s₁を有している。

集合部排気管104においては、第１、第２前部排気管1
02−１、102−２の下流側を挿入する第１、第２集合部
分岐管壁108−１、108−２によって第１、第２集合部分
岐排気通路114−１、114−２が形成されているととも
に、少許下流側の集合空間でこれ等第１、第２集合部分
岐排気通路目114−１、114−２を結合した通路断面積s₂
が形成され（第13図参照）、この集合空間よりも下流側
に径d₃による通路断面積s₃を有する集合部主排気通路11
6が形成されている（第14図参照）。

この第11図における排気管の通路断面積においては、 2s₁＜s₂、s₂＞s₃、2s₁＞s₃ の関係がある。

また、吸気管構造としては、第15図に示す如く、集合
部排気管を二分割せず一体に構成したものがある。この
集合部排気管122においては、第１、第２集合部分岐壁
部124−１、124−２によって形成される第１、第２集合
部分岐排気通路126−１、126−２が、第16図に示す如
く、径d₄、d₄で通路断面積s₄、s₄に形成されているとと
もに、集合部主管壁128においては、第17図に示す如
く、第１、第２集合分岐排気通路126−１、126−２が半
円形による通路断面積s₅、s₅に夫々形成されている。こ
の集合部主管壁126に連結する後部排気管130は、径d₅で
通路断面積s₆を有する後部排気通路132を形成している
（第15図参照）。

この第15図における排気管においては、 s₄＞s₅、s₅＜s₆、s₄＜s₆ の関係がある。

更に、排気管の集合部の構造としては、例えば、実開
昭58−90317号公報に開示さている。この公報に記載の
ものは、上述管と中間管を、上流管に行くに従って次第
に径大となるように一体的に溶接接続するとともに、中
間管と末端管とを、中間管から末端管に行くに従い次第
に径大となるように一体的に溶接接続したものである。

［発明が解決しようとする問題点］ところで、従来の集合部排気管においては、上流側に
前部排気管を連結するとともに下流側に後部排気管を連
結する機能を果している。また、湾曲する部分なので、
加工性（成形性）を良くすることを考慮していた。

しかし、集合部排気管によって形成される集合部排気
通路は、通路断面積が上流側と下流側とでは異なるため
に、つまり、排気の集合部分が性能上必要容積以上に大
きかったり、通路断面積の変化が大きく、排気損失が多
くなって機関出力が低下するとともに、排気流に乱れが
生じて放射音が増加するという不都合があった。

［発明の目的］そこでこの発明の目的は、上述の不都合を除去すべ
く、前部排気管に接続する集合部排気管を特異な形状に
形成して、排気損失を減少させて機関出力を向上すると
ともに、排気流の乱れを防止して放射音を減少させ得る
自動車の排気管を実現するにある。

［問題点を解決するための手段］この目的を達成するためにこの発明は、前部排気通路
を形成する前部排気管を２本並設し、前記前部排気通路
の下流側に連通する集合部分岐排気通路を形成する２本
の集合部分岐管壁と前記集合部分岐排気通路の下流側を
夫々集合する集合部主排気通路を形成する集合部主管壁
とからなる集合部排気管を設け、前記集合部主排気通路
の下流側に連通する後部排気通路を形成する後部排気管
を設けた自動車の排気管において、前記集合部分岐管壁
の上流側端から下流側の合流部位までの間で前記各集合
部分岐排気通路間の距離を漸次小さく形成するとともに
前記角集合部分岐排気通路の隣合う方向の通路径を漸次
小さくし且つ前記各集合部分岐排気通路の隣合う方向と
は直交する方向の通路径を漸次大きくして前記各集合部
分岐排気通路の通路断面積を前記各前部排気通路の通路
断面積と略同一に形成し、前記集合部主排気通路の直径
を前記合流部位直前の前記各集合部分岐排気通路の隣合
う方向の通路径の和よりも小さくし且つ前記各集合部分
岐排気通路の隣合う方向とは直交する方向の通路径と略
同一に形成したことを特徴する。

［作用］この発明の構成によれば、各前部排気通路と各集合部
分岐排気通路との各通路断面積が略同一に形成されてい
るとともに、各集合部分岐排気通路の総通路断面積が集
合部主排気通路の通路断面積に近づいているので、排気
流に乱れが生ずることがなく、また、集合部分岐排気通
路から集合部主排気通路への排気流が滑らかに集合する
ので、排気損出（背圧）が減少し、機関出力を向上させ
ることができ、また、集合部排気管の絞り加工部分が広
範囲にわたっているので、断面係数が大きくなって剛性
を向上させ、更に、このように、排気流に乱れを生じさ
せることなく且つ剛性を向上させることにより、放射音
の発生を低減することができる。

［実施例］以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体
的に説明する。

第１〜10図は、この発明の実施例を示すものである。
図において、２は内燃機関（図示せず）に連結される排
気管構造である。この排気管構造２は、第１、第２前部
排気管４−１、４−２と、集合部排気管６と、後部排気
管８と、マフラ10（あるいは触媒装置）とからなる。

第１、第２前部排気管４−１、４−２は、第１、第２
前部排気通路12−１、12−２を形成し、上流側の端部が
取付フランジ14によって一体的に保持されている。

集合部排気管６は、上側集合部材16−１と下側集合部
材16−２とが対向して配設して構成され、第１、第２前
部排気管４−１、４−２の下流側の端部を挿入する第
１、第２集合部分岐管壁18−１、18−２と、この第１、
第２集合部分岐管壁18−１、18−２に連設される集合部
主管壁20とからなる。

前記上側集合部材16−１と下側集合部材16−２とは、
両側の上、下端接合部22−１、22−２と中央の上、下中
央接合部24−１、24−２とが溶接等で接続されることに
よって、一体的に結合される。

第１、第２集合部分岐管壁18−１、18−２は、前記第
１、第２前部排気通路12−１、12−２に連通する第１、
第２集合部分岐排気通路26−１、26−２を形成するもの
である。

また、集合部主管壁20は、第１、第２の集合部分岐管
壁18−１、18−２の下流側に一体的に形成され、前記第
１、第２集合部分岐排気通路26−１、26−２を集合させ
る集合部主排気通路28を形成し、下流側端部が後部排気
管８に挿入されるものである。

前記第１、第２前部排気管４−１、４−２は、第２図
に示す如く、径D₁、D₁の第１、第２前部排気通路12−
１、12−２を形成している。従って、第１、第２前部排
気通路12−１、12−２は、径D₁、D₁による通路断面積S
1、S2を有している。

前記第１前部排気通路12−１の中心O₁と第２前部排気
通路12−２の通信O₂の間は、距離l₁だけ離間している。

また、集合部排気管６においては、第１、第２集合部
分岐壁18−１、18−２の上流側端30から下流側の合流部
位までの長さＬにおいて第１、第２集合部分岐排気通路
26−１、26−２の下流側の通路断面積S2、S2を第１、第
２前部排気通路12−１、12−２の通路断面積S1、S1と略
同一に形成する。即ち、第３図に示す如く、第１集合部
分岐排気通路26−１の中心O₃と第２集合部分岐排気通路
26−２の中心O₄間の距離をl₂とし、第１集合部分岐排気
通路26−１の第１外側端26−1eと第２集合部分岐排気通
路26−２の第２外側端26−2e間の距離を前記第１前部排
気通路12−１の中心O₁と第２前部排気通路12−２の中心
O₂と同じl₁とし、第１集合部分岐排気通路26−１を長軸
半径x₁と短軸半径x₂とによる長円に形成するとともに、
第２集合部分岐通路26−２を長軸半径x₂と短軸半径x₂と
による長円に形成する。従って、第１、３、８図に示す
如く、第１、第２集合部分岐管壁18−１、18−２の上流
側端30、30から下流側の集合部主排気通路28の上流端部
位の合流部位までの間で第１、第２集合部分岐排気通路
26−１、26−２間の距離が漸次小さく形成されるととも
に、第１、第２集合部分岐排気通路26−１、26−２の隣
合う方向（横方向）の通路径が漸次小さく且つ第１、第
２各集合部分岐排気通路26−１、26−２の隣合う方向と
は直交する方向（縦方向）の通路径が漸次大きく形成さ
れる。

前記第１集合部分岐排気通路26−１の通路断面積S2
は、第１前部排気通路12−１の通路断面積S1と略同一に
形成されている。

また、前記第２集合部分岐排気通路26−２の通路断面
積S2は、第２前部排気通路12−２の通路断面積S1と略同
一に形成されている。

更に、集合部排気管６の下流側の集合部主管壁20の集
合部主排気通路28は、第４図に示す如く、第１、第２前
部排気通路12−１、12−２の径D1よりも大なる径D3で、
通路断面積S3を有している。

この結果、第１前部排気通路12−１の通路断面積S1と
第２前部排気通路12−２の通路断面積S1との和と、第１
集合部分岐排気通路26−１の通路断面積S2と第２集合部
排気通路26−２の通路断面積S2の和とが略同一になる。
また、集合部主排気通路28の通路断面積S3は、第１、第
２集合部分岐排気通路26−１、26−２の総通路断面積よ
りも小なるものであるが、この総通路断面積に近づくも
のである。従って、集合部主排気通路28の直径は、上述
の合流部位直前の第１、第２集合部分岐排気通路26−
１、26−２の隣合う方向の通路径の和よりも小さくなり
且つ第１、第２集合部分岐排気通路26−１、26−２の隣
合う方向とは直交する方向の通路径と略同一に形成され
る。

次に、この実施例の作用を説明する。

内燃機関側からの排気は、第１、第２前部排気通路12
−１、12−２から第１、第２集合部分岐排気通路26−
１、26−２を経て、集合部主排気通路28に流入する。

このとき、第１前部排気通路12−１と第１集合部分岐
排気通路26−１との通路断面積が略同一に形成されてい
るとともに、第２前部排気通路12−２と第２集合部分岐
排気通路26−２との通路断面積が略同一に形成され、ま
た、第１、第２集合部分岐排気通路26−１、26−２の総
通路断面積が集合部主排気通路28の通路断面積が近づい
ているので、排気流に乱れが生ずることなく、しかも、
第１、第２集合部分岐排気通路26−１、26−２からの排
気流が滑らかに集合するので、第10図に示す如く、排気
損失（背圧）が減少し、機関出力を向上させることがで
きる。

また、第１図に示す如く、集合部排気管６の絞り加工
部分が広範囲にわたっているので、断面係数が大きくな
り剛性を向上させることができる。

更に、排気の集合部分において、排気流に乱れがな
く、しかも剛性が向上することにより、放射音の発生を
効果的に低減することができる。

更にまた、集合部排気管６の大きさを最小限とするこ
とができ、軽量で、廉価とすることができる。

［発明の効果］以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれ
ば、集合部分岐管壁の上流側端から下流側の合流部位ま
での間で各集合部分岐排気通路間の距離を漸次小さく形
成するとともに各集合部分岐排気通路の隣合う方向の通
路径を漸次小さくし且つ各集合部分岐排気通路の隣合う
方向とは直交する方向の通路径を漸次大きくして各集合
部分岐排気通路の通路断面積を各前部排気通路の通路断
面積と略同一に形成し、集合部主排気通路の直径を合流
部位直前の各集合部分岐排気通路の隣合う方向の通路径
の和よりも小さくし且つ各集合部分岐排気通路の隣合う
方向とは直交する方向の通路径と略同一に形成したこと
により、各前部排気通路と各集合部分岐排気通路との各
通路断面積が略同一に形成されているとともに、各集合
部分岐排気通路の総通路断面積が集合部主排気通路の通
路断面積に近づいているので、排気流に乱れが生ずるこ
とがなく、また、集合部分岐排気通路から集合部主排気
通路への排気流が滑らかに集合するので、排気損出（背
圧）が減少し、機関出力を向上させることができ、ま
た、集合部排気管の絞り加工部分が広範囲にわたってい
るので、断面係数が大きくなって剛性を向上させ、更
に、このように、排気流に乱れを生じさせることなく且
つ剛性を向上させることにより、放射音の発生を低減し
得る。

【図面の簡単な説明】

第１〜10図はこの発明の実施例を示し、第１図は排気管
構造の概略図、第２図は第１図のII−II線による断面
図、第３図は第１図のIII−III線による断面図、第４図
は第１図のIV−IV線による断面図、第５図は排気管の側
面図、第６図は第５図における排気管の平面図、第７図
は第５図のVII−VII線による断面図、第８図は第５図の
VIII−VIII線による断面図、第９図は第５図のIX−IX線
による断面図、第10図はエンジン回転数と機関出力との
関係図である。第11〜17図は従来の排気管構造を示し、第11図は排気
管の一部斜視図、第12図は第11図のXII−XII線による断
面図、第13図は第11図のXIII−XIIIによる断面図、第14
図は第11図のXIV−XIV線による断面図、第15図は他の排
気管の一部斜視図、第16図は第15図のXVI−XVI線による
断面図、第17図は第15図のXVII−XVIIによる断面図であ
る。図において、２は排気管構造、４は前部排気管、６は集
合部排気管、８は後部排気管、12は前部排気通路、18は
集合部分岐管壁、20は集合部主管壁、26は集合部分岐排
気通路、そして28は集合部主排気通路である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】前部排気通路を形成する前部排気管を２本
並設し、前記前部排気通路の下流側に連通する集合部分
岐排気通路を形成する２本の集合部分岐管壁と前記集合
部分岐排気通路の下流側を夫々集合する集合部主排気通
路を形成する集合部主管壁とからなる集合部排気管を設
け、前記集合部主排気通路の下流側に連通する後部排気
通路を形成する後部排気管を設けた自動車の排気管にお
いて、前記集合部分岐管壁の上流側端から下流側の合流
部位までの間で前記各集合部分岐排気通路間の距離を漸
次小さく形成するとともに前記各集合部分岐排気通路の
隣合う方向の通路径を漸次小さくし且つ前記各集合部分
岐排気通路の隣合う方向とは直交する方向の通路径を漸
次大きくして前記各集合部分岐排気通路の通路断面積を
前記各前部排気通路の通路断面積と略同一に形成し、前
記集合部主排気通路の直径を前記合流部位直前の前記各
集合部分岐排気通路の隣合う方向の通路径の和よりも小
さくし且つ前記各集合部分岐排気通路の隣合う方向とは
直交する方向の通路径と略同一に形成したことを特徴す
る自動車の排気管。