JP6528827B2 - Engine exhaust silencer - Google Patents
Engine exhaust silencer Download PDFInfo
- Publication number
- JP6528827B2 JP6528827B2 JP2017203656A JP2017203656A JP6528827B2 JP 6528827 B2 JP6528827 B2 JP 6528827B2 JP 2017203656 A JP2017203656 A JP 2017203656A JP 2017203656 A JP2017203656 A JP 2017203656A JP 6528827 B2 JP6528827 B2 JP 6528827B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- pipe
- engine
- outlet pipe
- expansion chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Exhaust Silencers (AREA)
Description
本発明はエンジンの排気消音装置に関する。 The present invention relates to an exhaust silencer of an engine.
エンジンの排気消音装置に関して、特許文献1には、エンジンから延びる2本の排気管の各々に触媒を設け、両排気管各々の下流部にマフラを設けるとともに、一方の排気管に制御バルブを設けることが記載されている。エンジン回転数に応じて制御バルブを開閉制御することにより、エンジンの出力特性と排気系の消音特性を変えるとともに、エンジンの暖機運転時にはエンジン回転数に拘わらず一方の排気管を閉じることにより、排気熱エネルギーが逃げることを抑制してエンジンの暖機を促進するというものである。 With regard to the exhaust silencer of an engine, Patent Document 1 provides a catalyst in each of two exhaust pipes extending from the engine, provides a muffler in the downstream part of each exhaust pipe, and provides a control valve in one of the exhaust pipes. It is described. By changing the output characteristic of the engine and the muffling characteristic of the exhaust system by controlling the opening and closing of the control valve according to the engine speed, by closing one exhaust pipe regardless of the engine speed during warm-up operation of the engine, This is to promote the warm-up of the engine by suppressing the escape of exhaust heat energy.
エンジンの冷間始動時には、排気浄化装置(触媒)の急速暖機のために、エンジンの燃料噴射量を増やすと共に、点火時期を遅らせて排気温度を高めることが一般に行なわれている。いわゆる燃料の後燃えによって排気温度の上昇を図るものである。この排気浄化装置の急速暖機時には、エンジン回転数が上がるとともに、後燃えであるためピストンに対する仕事量が少なくなって燃焼音が大きくなる。その結果、排気音が大きくなる。この急速暖機は、通常は自動車が停止した状態で行なわれるから、排気音をできるだけ抑えることが求められる。 During cold start of the engine, it is common practice to increase the fuel injection amount of the engine and to delay the ignition timing to raise the exhaust temperature in order to rapidly warm up the exhaust purification device (catalyst). The so-called afterburning of fuel is intended to raise the exhaust temperature. At the time of rapid warm-up of the exhaust gas control system, the engine speed is increased, and the amount of work on the piston is reduced because of the afterburning, and the combustion noise is increased. As a result, exhaust noise increases. Since this rapid warm-up is usually performed with the car stopped, it is required to suppress exhaust noise as much as possible.
これに対して、従来、エンジンの排気消音装置は、自動車の市街地走行を想定して、エンジン出力を過度に落とさない範囲で、可能な限り排気音を小さくするという観点から設計されている。そのため、従来の排気消音装置では、上記急速暖機時の排気音の低減に限界があった。 On the other hand, conventionally, the exhaust silencer of an engine is designed from the viewpoint of reducing exhaust noise as much as possible within the range where the engine output is not excessively dropped, assuming that the vehicle travels in the city area. Therefore, in the conventional exhaust silencer, there is a limit to the reduction of the exhaust noise at the time of the rapid warm-up.
すなわち、排気浄化装置の急速暖機時に必要な静粛性を得るべく、排気消音装置の消音効果を高めることが考えられるが、排気消音性を高めることは、排気抵抗の増大に繋がる。従って、当該急速暖機時の静粛性を得ようとすると、急速暖機後もエンジンを排気抵抗が大きい状態で運転することになり、エンジンの出力性能が犠牲になる。 That is, it is conceivable to enhance the muffling effect of the exhaust silencer in order to obtain the quietness necessary at the time of rapid warm-up of the exhaust gas purification device, but enhancing the exhaust muffling property leads to an increase in exhaust resistance. Therefore, in order to obtain the quietness at the time of the rapid warm-up, the engine is operated with a large exhaust resistance even after the rapid warm-up, and the output performance of the engine is sacrificed.
なお、上記特許文献1では、エンジン自体の暖機のために一方の排気管を閉じて排気抵抗を大きくするものであり、排気浄化装置の急速暖機のためではない。また、一方の排気管を閉じることによって、その排気管に設けられたマフラが使用されなくなるため、必ずしも、排気騒音が低減するわけではない。 In Patent Document 1 described above, one exhaust pipe is closed to warm up the engine itself and the exhaust resistance is increased, and not for rapid warm-up of the exhaust gas purification device. In addition, since the muffler provided in the exhaust pipe is not used by closing one exhaust pipe, the exhaust noise is not necessarily reduced.
本発明は、エンジン出力を犠牲にすることなく、排気浄化装置の急速暖機時の静粛性を高めることを課題とする。 An object of the present invention is to improve quietness during rapid warming-up of an exhaust gas purification device without sacrificing engine output.
本発明は、上記課題を解決するために、触媒の急速暖機時の排気音を低減する排気経路を排気消音装置に設けた。 In order to solve the above-mentioned subject, the present invention provided the exhaust silencer which reduces the exhaust noise at the time of rapid warming up of the catalyst.
ここに開示するエンジンの排気消音装置は、エンジンの排気通路における排気浄化装置よりも排気流れの下流側に設けられ、
排気音を低減させる第1排気経路と、
上記第1排気経路よりも通気抵抗が大きく排気消音性が高い第2排気経路と、
上記第1排気経路よりも通気抵抗が小さい第3排気経路とを備えた排気消音装置であって、
仕切り壁によって拡張室と共鳴室が区画形成されたサイレンサーハウジングと、
上記拡張室と該拡張室にエンジンの排気を導入する入口管とよりなり、該入口管に排気導入用の多数の孔が開口した多孔部が設けられた多孔拡張型消音器と、
上記拡張室から上記排気を流出させる第1出口管と、
上記拡張室から上記排気を流出させる、上記第1出口管よりも管径が小さい第2出口管とを備え、
上記入口管は、上記多孔部を有する多孔管部を備え、該多孔管部の排気流れ方向の下流端が上記共鳴室に開口し、
さらに、上記入口管の排気流れ方向における上記多孔管部の上流側から分岐し、上記拡張室を素通りして上記排気を上記サイレンサーハウジングの外へ排出させる素通り管を備え、
上記第1出口管は、排気流れ方向の上流部が上記拡張室に挿入された内ダクト部とされ、該第1出口管の排気流れ方向の下流部は上記サイレンサーハウジングより突出して第1テールパイプを構成し、
上記第2出口管は、排気流れ方向の上流部が上記拡張室に挿入された内ダクト部とされ、該第2出口管の下流端は上記サイレンサーハウジングより突出した第2テールパイプに接続され、
上記第1排気経路は、上記多孔拡張型消音器と上記第1出口管とによって形成され、
上記第2排気経路は、上記多孔拡張型消音器と上記第2出口管とによって形成され、
上記第3排気経路は、上記入口管から分岐した上記素通り管によって形成され、該素通り管の、上記サイレンサーハウジングから突出した排気流れ方向の下流部が上記第2テールパイプを構成しており、さらに、
上記第1排気経路を閉じることができる制御弁と、
上記第3排気経路を閉じることができる制御弁とを備え、
上記排気浄化装置を急速暖機するエンジン運転時に、エンジンの排気が上記第1排気経路よりも上記第2排気経路を多く通るように、上記制御弁により上記第1排気経路の開度を制御し、エンジンの上記排気浄化装置を急速暖機する運転を含まない高回転運転域においてエンジンの排気が第3排気経路を通るように、当該制御弁により上記第3排気経路の開度を制御する制御装置とを備えていることを特徴とする。
The exhaust silencer of the engine disclosed herein is provided on the downstream side of the exhaust flow rather than the exhaust purification device in the exhaust passage of the engine ,
A first exhaust path that reduces exhaust noise;
A second exhaust path having a larger air flow resistance than the first exhaust path and a high exhaust muffling property;
An exhaust muffler comprising: a third exhaust path having a lower ventilation resistance than the first exhaust path ;
A silencer housing in which an expansion chamber and a resonance chamber are defined by a partition wall;
A porous expansion type silencer comprising: the expansion chamber and an inlet pipe for introducing the exhaust gas of the engine into the expansion chamber, the inlet pipe being provided with a porous portion having a large number of holes for exhaust gas introduction;
A first outlet pipe for discharging the exhaust gas from the expansion chamber;
And a second outlet pipe, which has a smaller diameter than the first outlet pipe, and which discharges the exhaust gas from the expansion chamber,
The inlet pipe includes a porous pipe portion having the porous portion, and the downstream end in the exhaust flow direction of the porous pipe portion opens to the resonance chamber,
Furthermore, it includes a pass-through pipe that branches from the upstream side of the porous pipe portion in the exhaust flow direction of the inlet pipe and passes the expansion chamber to discharge the exhaust gas out of the silencer housing.
The first outlet pipe is an inner duct portion in which the upstream portion in the exhaust flow direction is inserted into the expansion chamber, and the downstream portion of the first outlet pipe in the exhaust flow direction protrudes from the silencer housing to form a first tail pipe Configure
The second outlet pipe is an inner duct portion in which the upstream portion in the exhaust flow direction is inserted into the expansion chamber, and the downstream end of the second outlet pipe is connected to a second tail pipe projecting from the silencer housing
The first exhaust path is formed by the porous expanded muffler and the first outlet pipe,
The second exhaust path is formed by the porous expanded silencer and the second outlet pipe,
The third exhaust path is formed by the pass-through pipe branched from the inlet pipe, and a downstream portion of the pass-through pipe, which protrudes from the silencer housing in the exhaust flow direction, constitutes the second tail pipe. ,
A control valve capable of closing the first exhaust path;
A control valve capable of closing the third exhaust path;
During engine operation to rapidly warm up the exhaust purification apparatus, as the exhaust of the engine passes through a lot of the second exhaust path than the first exhaust path, and controls the opening of the first exhaust path by the control valve And controlling the opening degree of the third exhaust path by the control valve such that the exhaust gas of the engine passes through the third exhaust path in a high rotation operation area not including the operation of rapidly warming up the exhaust gas purification device of the engine And an apparatus.
排気浄化装置の急速暖機時には、排気温度が高くなるようにエンジンが運転されるから、その燃焼音が大きくなる。これに対して、上記排気消音装置では、当該急速暖機時には排気が排気消音性が高い第2排気経路を通るから、静粛性の確保に有利になる。そして、上記急速暖機時でないときには排気が通気抵抗の相対的に低い第1排気経路を通ることができるから、エンジンの過度に背圧が高くなること、すなわち、自動車の通常走行時においてエンジン出力が犠牲になることが避けられる。 At the time of rapid warm-up of the exhaust purification system, the engine is operated so that the exhaust temperature becomes high, so the combustion noise becomes large. On the other hand, in the exhaust silencer, since the exhaust gas passes through the second exhaust path having a high exhaust muffling property at the time of the rapid warm-up, it is advantageous for securing the quietness. Since the exhaust can pass through the relatively low first exhaust path of the ventilation resistance at the time of the rapid warm-up, the back pressure of the engine becomes excessively high, that is, the engine output during the normal running of the vehicle Can be avoided at the expense of
また、エンジンの高回転運転域では、排気が通気抵抗の小さい第3排気経路を通るから、エンジン背圧が低くなってエンジン出力の確保に有利になる。また、第3排気経路は第1排気経路よりも通気抵抗が小さいから、エンジンサウンドを強調した排気音を作り出すことができる。 Further, in the high-revolution operating range of the engine, the exhaust gas passes through the third exhaust path having a low ventilation resistance, so the engine back pressure is reduced, which is advantageous for securing the engine output. In addition, since the third exhaust path has a smaller ventilation resistance than the first exhaust path, it is possible to create an exhaust sound in which the engine sound is emphasized.
また、第2排気経路は、多孔拡張型消音器を第1排気経路と共用する形になるから、該消音器に小径の第2出口管を接続するだけで構成することができ、装置が大型になることが避けながら、排気浄化装置の暖機運転時の排気音を効果的に低減させることができる。すなわち、排気浄化装置の暖機運転時には、拡張型消音器による消音効果と、排気が小径の第2出口管に導かれ、大きな通気抵抗による脈動減衰と大きな面積比による消音効果により、静粛性を得ることができる。 Further, since the second exhaust path shares the porous expanded silencer with the first exhaust path, it can be configured simply by connecting a small-diameter second outlet pipe to the silencer, and the device is large in size. The exhaust noise during the warm-up operation of the exhaust purification device can be effectively reduced while avoiding That is, during warm-up operation of the exhaust purification device, silence is achieved by the muffling effect of the extended silencer, the exhaust gas led to the small-diameter second outlet pipe, and the muffling effect of large ventilation resistance and large area ratio. You can get it.
また、第1排気経路においては、拡張型消音器による消音と第1出口管の内ダクトによる音波の干渉効果によって音が低減する。また、多孔管の下流端が共鳴室に開口していることにより、特定周波数の音を効率良く低減させることができる。 Further, in the first exhaust path, the sound is reduced by the interference effect of the muffling by the expansion type silencer and the sound wave by the inner duct of the first outlet pipe. In addition, since the downstream end of the perforated pipe is opened to the resonance chamber, the sound of the specific frequency can be efficiently reduced.
第2排気経路においても、拡張型消音器による消音と第2出口管の内ダクトによる音波の干渉効果によって音が低減するが、第2出口管が小径であることにより、排気浄化装置の暖機運転時の音の低減効果が大きくなる。 Even in the second exhaust path, the noise is reduced by the interference effect of the muffle by the expansion type silencer and the sound wave by the inner duct of the second outlet pipe, but the small diameter of the second outlet pipe warms up the exhaust purification system. The reduction effect of the sound at the time of driving becomes large.
第3排気経路を形成する素通り管は、上記入口管から分岐してサイレンサーハウジングを通り抜けているから、エンジン高回転運転域では、排気の多くが拡張室に入ることなく動圧によって素通り管により排出されるため、エンジンサウンドが強調された排気音になる。 Since the pass-through pipe forming the third exhaust path is branched from the above-mentioned inlet pipe and passes through the silencer housing, most of the exhaust gas is discharged by the flow-through pipe by dynamic pressure without entering the expansion chamber in the high engine speed operation region The engine sound becomes an emphasized exhaust sound.
そうして、第1排気経路を形成する拡張室に第2出口管を接続して第2排気経路を形成し、第1排気経路を形成する入口管から素通り管を分岐させて第3排気経路を形成するから、第1〜第3の排気経路を一つのサイレンサーハウジングに集約させた形で構成することができ、消音装置全体のコンパクト化に有利になる。 Then, the second outlet pipe is connected to the expansion chamber forming the first exhaust path to form a second exhaust path, and the passage pipe is branched from the inlet pipe forming the first exhaust path to form a third exhaust path Thus, the first to third exhaust paths can be integrated into one silencer housing , which is advantageous for the compactness of the entire silencer.
本発明によれば、エンジン出力を犠牲にすることなく、排気浄化装置の急速暖機時の静粛性を高める上で有利になり、さらに、消音装置全体のコンパクト化に有利になる。 According to the present invention, e without the engine output to sacrifice, Ri preferably Na in increasing the quietness during rapid warm-up of the exhaust purification device further advantageously ing the compactness of the entire silencer.
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described based on the drawings. The following description of the preferred embodiments is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention, its applications or its uses.
<実施形態>
図1に示す自動車の排気系において、1はエンジンの排気マニホールドに結合された直結管2に設けられた排気浄化装置(触媒)、3は排気浄化装置1の排気流れ方向下流端に接続されて自動車の床下を自動車後方に延びる排気管、4は排気管3の後端部に設けられた排気消音装置、5,6は排気消音装置4のサイレンサーハウジング7の両サイドより突出して自動車後方に向けられた第1及び第2のテールパイプである。
Embodiment
In the exhaust system of the automobile shown in FIG. 1, 1 is an exhaust gas purification device (catalyst) provided in a
図2及び図3に示すように、排気消音装置4は、一つのサイレンサーハウジング7を備えている。サイレンサーハウジング7は、横長であって、その内部が仕切り壁11によって左右に並ぶ拡張室12と共鳴室13とに区画形成されている。拡張室12の方が共鳴室13よりも容積が大きくなっている。排気管3はサイレンサーハウジング7の前壁7a(拡張室12の前壁)より前方に突出した入口管14に接続されている。なお、拡張室12と共鳴室13の容積は、消音する周波数に応じて大きさ調整する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
入口管14は、拡張室12の内部を自動車後方に向かって延びる基部を有し、この基部から拡張室12の内部を側方へ延びる多孔管部15を有する。この多孔管部15に、拡張室12に開口した多数の孔を有する多孔部15aが設けられている。この入口管14と拡張室12とによって多孔拡張型消音器が構成されている。多孔管部15は仕切り壁11を貫通し、該多孔管部15の排気流れ方向の下流端15bが共鳴室13に開口している。
The
そうして、入口管14の基部(多孔管部15の排気流れ方向の上流端側)から、排気を拡張室12に流出させることなく該拡張室12を素通りさせて排出させる素通り管16が分岐している。素通り管16は、入口管14の基部の延設方向に延びて側方に湾曲し、共鳴室13を貫通してサイレンサーハウジング7の一方の側壁7bから側方へ突出し、さらに、後方へ湾曲している。この素通り管16のサイレンサーハウジング7より突出した排気流れ方向の下流部が第2テールパイプ6を構成している。
Thus, a
拡張室12には、第1出口管21と第2出口管22が並列に接続されている。第1出口管21は、サイレンサーハウジング7の他方の側壁7cを貫通している。第1出口管21の排気流れ方向の上流部21aは、拡張室12に挿入された内ダクト部とされている。第1出口管21の排気流れ方向の下流部は、サイレンサーハウジング7の他方の側壁7cより側方に突出し、さらに、後方へ湾曲して第1テールパイプ5を構成している。
The
第2出口管22の排気流れ方向の上流部22aは、共鳴室13を貫通して拡張室12に挿入された内ダクト部とされている。第2出口管22の排気流れ方向の下流部は、サイレンサーハウジング7の上記一方の側壁7bより側方へ突出し、後方へ湾曲させて第2テールパイプ6に接続されている。
The
第2出口管22の管径(内径)は、第1出口管21の管径よりも小さくなっている。
The pipe diameter (inner diameter) of the
第1出口管21のサイレンサーハウジング7より突出した上記下流部には、該第1出口管21を閉じることができる第1制御弁23が設けられている。素通り管16のサイレンサーハウジング7より突出した上記下流部には、該素通り孔16を閉じることができる第2制御弁24が設けられている。第2出口管22は素通り管16の第2制御弁24よりも排気流れ方向の下流側に接続されている。
A
第1及び第2の制御弁23,24は、その作動がマイクロコンピュータを用いた制御装置25によりエンジンの運転状態等に応じて制御される。当該制御のために、制御装置25には、センサ等で検出されたエンジン回転数、エンジンの燃料噴射量、エンジンの吸入空気量、外気温等に関する情報が入力される。
The operation of the first and
すなわち、第1制御弁23は、排気浄化装置1を急速暖機するエンジン運転時のみ第1出口管21が全閉状態となり、他のエンジン運転時には第1出口管21が全開状態なるように、上記制御装置25によって作動が制御される。
That is, in the
上記急速暖機の要否は、エンジン運転状態等に関する情報に基づいて推測される排気浄化装置1の温度が所定値(触媒が所定の活性を示す温度、例えば200℃)以下であるか否かで判定される。なお、排気浄化装置1の温度をセンサで直接検出して急速暖機の要否を判定することもできる。当該急速暖機は、エンジンの燃料噴射量の増量と点火時期をリタードによって排気温度を高めることにより実行される。 Whether the rapid warm-up is necessary or not is whether the temperature of the exhaust gas purification device 1 estimated based on information on the engine operating condition etc. is below a predetermined value (temperature at which the catalyst shows a predetermined activity, for example 200 ° C.) It is judged by. In addition, the temperature of the exhaust gas purification device 1 can be directly detected by a sensor to determine whether or not the rapid warm-up is necessary. The rapid warm-up is performed by increasing the fuel injection amount of the engine and retarding the ignition timing to raise the exhaust gas temperature.
第2制御弁24は、エンジンの高回転運転域(例えば、4000rpm以上、或いは5000rpm以上)のみにおいて素通り管16が全開となるように、上記制御装置25によって作動が制御される。
The operation of the
従って、エンジンの低回転ないし中回転の運転域において、排気浄化装置1が急速暖機されないときは、第1制御弁23は開の状態であり、第2制御弁24は閉の状態である。よって、このときは、排気が入口管14の基部から多孔管部15、拡張室12及び第1出口管21を通って排出される。
Therefore, when the exhaust gas purification device 1 is not rapidly warmed up in the low to medium rotation operating range of the engine, the
この入口管14、拡張室12及び第1出口管21が、エンジンの低回転ないし中回転の運転域(但し、排気浄化装置1が急速暖機されるときを除く。)において排気音を低減させる第1排気経路を構成している。
The
この第1排気経路においては、入口管14と拡張室12による多孔拡張型消音器によって排気音が低減するとともに、第1出口管21の内ダクトによる音波の干渉効果によって排気音が低減する。また、多孔管部15の下流端が共鳴室13に開口していることにより、排気音の特定周波数成分を効率良く低減させることができる。
In the first exhaust path, the exhaust sound is reduced by the porous expansion silencer formed by the
排気浄化装置1を急速暖機するエンジン運転時には、第1制御弁23が閉じられる。また、このエンジン運転時には、エンジン回転数が上昇するものの、高回転運転域までは上昇されない。従って、第2制御弁24は閉の状態である。よって、このときは、排気が入口管14から拡張室12及び第2出口管22を通って排出される。
During engine operation for rapidly warming up the exhaust gas purification device 1, the
この入口管14、拡張室12及び第2出口管22が、排気浄化装置1を急速暖機するエンジン運転時において排気音を低減させる第2排気経路を構成している。
The
この第2排気経路においては、第1排気経路と同じく、入口管14と拡張室12による多孔拡張型消音器によって排気音が低減するが、第1排気経路とは違って、排気は拡張室12から第2出口管22を通って排出される。この第2出口管22は第1出口管21よりも管径が小さく通気抵抗が大きいから、排気消音性が第1排気経路よりも高い。
In this second exhaust path, as in the first exhaust path, the exhaust noise is reduced by the porous expanded silencer by the
従って、排気浄化装置1を急速暖機するエンジン運転時には、排気音が第2排気経路によって効果的に低減されるから、第1排気経路よりも静粛性の確保に有利になる。この排気浄化装置1の急速暖機時の排気音の低減に関しては、第2出口管22の管径と長さの調節によって所望の周波数で音の低減効果が大きくなるようにチューニングすることができる。
Therefore, at the time of the engine operation which warms up the exhaust gas purification device 1 rapidly, the exhaust noise is effectively reduced by the second exhaust path, which is advantageous for ensuring quietness more than the first exhaust path. With regard to the reduction of the exhaust noise at the time of rapid warm-up of the exhaust gas purification device 1, the adjustment of the pipe diameter and the length of the
以上のように、排気浄化装置1の急速暖機時の排気音を第2排気経路で低減させるから、当該急速暖機時の排気音を考慮して第1排気経路を構成する必要がない。すなわち、第1排気経路では、自動車を市街地走行しているときに要望される程度の消音効果が得られればよく、エンジン出力を犠牲にして、入口管14の多孔部15aでの排気の絞りを過度に大きくしたり、第1出口管21の管径を過度に絞る必要がない。
As described above, since the exhaust noise at the time of rapid warming up of the exhaust gas purification device 1 is reduced in the second exhaust path, it is not necessary to configure the first exhaust path in consideration of the exhaust noise at the time of rapid warming up. That is, in the first exhaust path, it is sufficient if a muffling effect can be obtained to the extent required when traveling a car in the city area, throttling the exhaust at the
エンジンが高回転運転域の運転状態になると、素通り管16の第2制御弁24が開になる。従って、このときは、排気の多くが、拡張室12に入ることなく、入口管14から動圧(運動エネルギー)によって素通り管16を通って排出される。入口管14及び素通り管16が、エンジンの高回転運転域で排気を排出せる第3排気経路を構成している。
When the engine is operating in the high revolution operating region, the
この第3排気経路では、排気が入口管14から拡張室12を経由することなく素通り管16を経て排出されるから、第1排気経路よりも通気抵抗が小さい。よって、排気音の低減はあまりなく、エンジンサウンドが強調された排気音になる。第3排気経路の通気抵抗が小さいということは、エンジンの背圧が小さいということであり、エンジンの出力向上に有利になる。
In this third exhaust path, the exhaust gas is discharged from the
また、エンジンの高回転運転域では、第1制御弁23も開であるから、主として静圧で入口管14から拡張室12に入る排気が第1出口管21を通って排出される。また、排気は第2出口管22を通過することもできる。このように排気は第1排気経路及び第2排気経路も通過することができるから、エンジンの背圧がさらに小さくなり、エンジン出力の向上に有利になる。
In addition, since the
なお、上記実施形態では、拡張室12において入口管14から素通り管16を分岐させているが、入口管14から拡張室12の手前(サイレンサーハウジング7の外側)において素通り管16を分岐させ、素通り管16をサイレンサーハウジング7に通さないようにすることもできる。
In the above embodiment, although the
<参考形態1>
本参考形態を図4に示す。実施形態では、入口管14から素通り管16を分岐させているが、本参考形態では、拡張室12を貫通する1本の多孔貫通管31を設け、この多孔貫通管31に、実施形態で説明した排気管3を接続するようになっている。この多孔貫通管31は、拡張室12に開口する多数の孔を有する多孔部31aを備えていて、拡張室12に排気を導入する入口管を構成しているとともに、拡張室12を素通りさせて排気を排出する素通り管を構成している。この多孔貫通管31の多孔部31aと拡張室12が多孔拡張型消音器を構成している。
< Reference Form 1 >
The present embodiment is shown in FIG. In the embodiment , the through
また、拡張室12には、実施形態と同じく、第1出口管21と、該第1出口管21よりも管径が小さい第2出口管22が接続されている。そして、第1出口管21に排気浄化装置1の急速暖機時に閉となる第1制御弁23が設けられ、多孔貫通管31にエンジン高回転運転域で開となる第2制御弁24が設けられている。
Further, as in the embodiment , the
従って、エンジンの低回転ないし中回転の運転域において、排気浄化装置1が急速暖機されないときは、第1制御弁23が開、第2制御弁24が閉であるから、排気は多孔貫通管31の多孔部31aから拡張室12に入り、該拡張室12から第1出口管21を通って排出される。この多孔貫通管31、拡張室12及び第1出口管21が、エンジンの低回転ないし中回転の運転域(但し、排気浄化装置1が急速暖機されるときを除く。)において排気音を低減させる第1排気経路を構成している。
Therefore, when the exhaust gas purification device 1 is not rapidly warmed up in the low to medium rotation operating range of the engine, the
排気浄化装置1を急速暖機するエンジン運転時には、第1制御弁23が閉じられるから、多孔貫通管31の多孔部31aから拡張室12に入った排気は、該拡張室12から第2出口管22を通って排出される。この多孔貫通管31、拡張室12及び第2出口管21が、排気浄化装置1の急速暖機時の排気音を低減させる第2排気経路を構成している。
Since the
第2出口管22は第1出口管21よりも管径が小さく通気抵抗が大きいから、排気消音性が第1排気経路よりも高い。すなわち、排気浄化装置1を急速暖機するエンジン運転時の排気音が第2排気経路によって効果的に低減される。
Since the
エンジンが高回転運転域の運転状態になると、多孔貫通管31の第2制弁24が開になるから、排気の多くが、拡張室12に入ることなく、動圧によって多孔貫通管31を通って排出される。この多孔貫通管31が、エンジンの高回転運転域で排気を排出せる第3排気経路を構成している。
When the engine is in the operation state of the high rotation operation range, the
この第3排気経路では、排気が多孔貫通管31によって拡張室12を素通りして排出されるから、第1排気経路よりも通気抵抗が小さい。よって、実施形態と同様に、排気音の低減はあまりなく、エンジンサウンドが強調された排気音になり、また、エンジンの出力向上にも有利になる。
In this third exhaust path, the exhaust gas is discharged by bypassing the
また、エンジンの高回転運転域では、第1制御弁23も開であるから、排気が多孔部31a、拡張室12及び第1出口管21を通って排出されること、そして、排気が第2出口管22からも排出されることは、実施形態と同じである。
Further, in the high-revolution operating range of the engine, the
<参考形態2>
本参考形態は、図5に示すように、実施形態と同じく、第2出口管22を多孔貫通管31の第2制御弁24よりも排気流れ方向の下流側に接続したものであり、他の構成は参考形態1と同じである。
<
This preferred embodiment, as shown in FIG. 5, as in the embodiment, is obtained by connecting a
<参考形態3>
本参考形態は、図6に示すように、排気管3を2本の枝管3a,3bに分岐し、各枝管3a,3bに参考形態2の消音装置を設けたものである。
<
In the present embodiment , as shown in FIG. 6, the
図示は省略するが、各枝管3a,3bに実施形態の消音装置、或いは参考形態1の消音装置を設けることもできる。
Although not shown, each
<その他>
上記実施形態及び参考形態において、第1制御弁23及び第2制御弁24としては、弁体が全開と全閉の2位置に切り換わるオン・オフ弁に代えて、エンジン運転状態に応じて、弁体の開度を段階的又は連続的に調節することができる開度調節弁を採用することもできる。これにより、消音装置の消音特性及びエンジン出力特性をエンジン運転状態に応じてリニアに調節することができる。
<Others>
In the embodiment and the reference embodiment , the
また、拡張室12内に音のエネルギを熱エネルギに変換して減音効果を得る吸音材を配置し、該吸音材の粘性や摩擦により周波数が高い音を低減させるようにしてもよい。例えば、拡張室12の内壁面を吸音材で覆うようにすることができる。或いは、第1出口管21の内ダクト部(上流部)21aに、管壁に多数の孔が開口した多孔部を設け、この多孔部を形成した管壁の外周をグラスウール涛の吸音材で覆い、この吸音材層を外管で覆った二重管構造の消音器を設けるようにしてもよい。その場合、第1出口管21の上流端は閉塞せずに開口させる。なお、第1出口管21の上流端を閉塞することもできる。
In addition, a sound absorbing material may be disposed in the
1 排気浄化装置
3 排気管
4 排気消音装置
5 第1テールパイプ
6 第2テールパイプ
7 サイレンサーハウジング
11 仕切り壁
12 拡張室(第1及び第2の排気経路を構成)
13 共鳴室
14 入口管(第1〜第3の排気経路を構成)
15 多孔管部(第1排気経路を構成)
15a 多孔部
16 素通り管(第3排気経路を構成)
21 第1出口管(第1排気経路を構成)
22 第2出口管(第2排気経路を構成)
23 第1制御弁
24 第2制御弁
25 制御装置
Reference Signs List 1 exhaust
13
15 Perforated tube (constituting first exhaust path)
21 first outlet pipe (constituting the first exhaust path)
22 second outlet pipe (constitutes the second exhaust path)
23
Claims (1)
排気音を低減させる第1排気経路と、
上記第1排気経路よりも通気抵抗が大きく排気消音性が高い第2排気経路と、
上記第1排気経路よりも通気抵抗が小さい第3排気経路とを備えた排気消音装置であって、
仕切り壁によって拡張室と共鳴室が区画形成されたサイレンサーハウジングと、
上記拡張室と該拡張室にエンジンの排気を導入する入口管とよりなり、該入口管に排気導入用の多数の孔が開口した多孔部が設けられた多孔拡張型消音器と、
上記拡張室から上記排気を流出させる第1出口管と、
上記拡張室から上記排気を流出させる、上記第1出口管よりも管径が小さい第2出口管とを備え、
上記入口管は、上記多孔部を有する多孔管部を備え、該多孔管部の排気流れ方向の下流端が上記共鳴室に開口し、
さらに、上記入口管の排気流れ方向における上記多孔管部の上流側から分岐し、上記拡張室を素通りして上記排気を上記サイレンサーハウジングの外へ排出させる素通り管を備え、
上記第1出口管は、排気流れ方向の上流部が上記拡張室に挿入された内ダクト部とされ、該第1出口管の排気流れ方向の下流部は上記サイレンサーハウジングより突出して第1テールパイプを構成し、
上記第2出口管は、排気流れ方向の上流部が上記拡張室に挿入された内ダクト部とされ、該第2出口管の下流端は上記サイレンサーハウジングより突出した第2テールパイプに接続され、
上記第1排気経路は、上記多孔拡張型消音器と上記第1出口管とによって形成され、
上記第2排気経路は、上記多孔拡張型消音器と上記第2出口管とによって形成され、
上記第3排気経路は、上記入口管から分岐した上記素通り管によって形成され、該素通り管の、上記サイレンサーハウジングから突出した排気流れ方向の下流部が上記第2テールパイプを構成しており、さらに、
上記第1排気経路を閉じることができる制御弁と、
上記第3排気経路を閉じることができる制御弁とを備え、
上記排気浄化装置を急速暖機するエンジン運転時に、エンジンの排気が上記第1排気経路よりも上記第2排気経路を多く通るように、上記制御弁により上記第1排気経路の開度を制御し、エンジンの上記排気浄化装置を急速暖機する運転を含まない高回転運転域においてエンジンの排気が第3排気経路を通るように、当該制御弁により上記第3排気経路の開度を制御する制御装置とを備えていることを特徴とするエンジンの排気消音装置。 It is provided on the downstream side of the exhaust flow rather than the exhaust purification device in the exhaust passage of the engine ,
A first exhaust path that reduces exhaust noise;
A second exhaust path having a larger air flow resistance than the first exhaust path and a high exhaust muffling property;
An exhaust muffler comprising: a third exhaust path having a lower ventilation resistance than the first exhaust path ;
A silencer housing in which an expansion chamber and a resonance chamber are defined by a partition wall;
A porous expansion type silencer comprising: the expansion chamber and an inlet pipe for introducing the exhaust gas of the engine into the expansion chamber, the inlet pipe being provided with a porous portion having a large number of holes for exhaust gas introduction;
A first outlet pipe for discharging the exhaust gas from the expansion chamber;
And a second outlet pipe, which has a smaller diameter than the first outlet pipe, and which discharges the exhaust gas from the expansion chamber,
The inlet pipe includes a porous pipe portion having the porous portion, and the downstream end in the exhaust flow direction of the porous pipe portion opens to the resonance chamber,
Furthermore, it includes a pass-through pipe that branches from the upstream side of the porous pipe portion in the exhaust flow direction of the inlet pipe and passes the expansion chamber to discharge the exhaust gas out of the silencer housing.
The first outlet pipe is an inner duct portion in which the upstream portion in the exhaust flow direction is inserted into the expansion chamber, and the downstream portion of the first outlet pipe in the exhaust flow direction protrudes from the silencer housing to form a first tail pipe Configure
The second outlet pipe is an inner duct portion in which the upstream portion in the exhaust flow direction is inserted into the expansion chamber, and the downstream end of the second outlet pipe is connected to a second tail pipe projecting from the silencer housing
The first exhaust path is formed by the porous expanded muffler and the first outlet pipe,
The second exhaust path is formed by the porous expanded silencer and the second outlet pipe,
The third exhaust path is formed by the pass-through pipe branched from the inlet pipe, and a downstream portion of the pass-through pipe, which protrudes from the silencer housing in the exhaust flow direction, constitutes the second tail pipe. ,
A control valve capable of closing the first exhaust path;
A control valve capable of closing the third exhaust path;
During engine operation to rapidly warm up the exhaust purification apparatus, as the exhaust of the engine passes through a lot of the second exhaust path than the first exhaust path, and controls the opening of the first exhaust path by the control valve And controlling the opening degree of the third exhaust path by the control valve such that the exhaust gas of the engine passes through the third exhaust path in a high rotation operation area not including the operation of rapidly warming up the exhaust gas purification device of the engine An exhaust silencer of an engine, comprising: a device;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017203656A JP6528827B2 (en) | 2017-10-20 | 2017-10-20 | Engine exhaust silencer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017203656A JP6528827B2 (en) | 2017-10-20 | 2017-10-20 | Engine exhaust silencer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019078188A JP2019078188A (en) | 2019-05-23 |
JP6528827B2 true JP6528827B2 (en) | 2019-06-12 |
Family
ID=66628673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017203656A Expired - Fee Related JP6528827B2 (en) | 2017-10-20 | 2017-10-20 | Engine exhaust silencer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6528827B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113719339A (en) * | 2020-05-22 | 2021-11-30 | 广州汽车集团股份有限公司 | Exhaust silencer and control method for avoiding flameout of automobile engine |
CN112081642A (en) * | 2020-10-06 | 2020-12-15 | 武汉理工大学 | Be used for cycle racing exhaust silencer |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH077531Y2 (en) * | 1988-08-19 | 1995-02-22 | 三菱自動車工業株式会社 | Variable muffler |
JPH0742540A (en) * | 1993-07-27 | 1995-02-10 | Honda Motor Co Ltd | Exhaust emission control device foe intrenal combustion engine |
JPH07243324A (en) * | 1994-03-02 | 1995-09-19 | Honda Motor Co Ltd | Exhaust gas purifier of internal combustion engine |
JP4156785B2 (en) * | 2000-08-31 | 2008-09-24 | 株式会社三五 | Silencer |
US7337609B2 (en) * | 2006-05-11 | 2008-03-04 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Diesel exhaust system variable backpressure muffler |
-
2017
- 2017-10-20 JP JP2017203656A patent/JP6528827B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019078188A (en) | 2019-05-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4486963B2 (en) | Exhaust device for internal combustion engine | |
US7967107B2 (en) | Muffler apparatus for vehicle | |
JP6388982B2 (en) | Exhaust system muffler for internal combustion engines, especially for automobiles with a hybrid drive | |
US2157030A (en) | Exhaust muffling means | |
JP2004150310A (en) | Exhaust device of internal combustion engine | |
US8215450B2 (en) | Exhaust muffler device | |
US2573474A (en) | Muffler containing inner and outer end walls and longitudinal chambers | |
JPH1181977A (en) | Muffler | |
JP6528827B2 (en) | Engine exhaust silencer | |
JP2006250055A (en) | Muffler for internal combustion engine | |
US6912843B2 (en) | Exhaust system for a multi-cylinder internal combustion engine | |
CN216741673U (en) | Sound wave exhaust pipe assembly and automobile with same | |
KR100916809B1 (en) | Muffler with variavle valve | |
JP2007270702A (en) | Exhaust heat recovery device with muffling function | |
JPH08109815A (en) | Exhaust muffler device for automobile | |
JP2007113559A (en) | Silencer for internal combustion engine | |
JP3648809B2 (en) | Engine exhaust purification system | |
JP3264136B2 (en) | Automotive exhaust silencer | |
JPH1122444A (en) | Control type muffler | |
KR102283769B1 (en) | Exhaust system for vehicle | |
JPH10141040A (en) | Noise eliminator for internal combustion engine | |
JP2011117408A (en) | Muffler | |
JP2009144525A (en) | Exhaust emission purifying apparatus of engine | |
CN114893276B (en) | Automobile exhaust muffler, automobile and noise elimination method | |
JPH0433371Y2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180323 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181204 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20181218 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190401 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190416 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190429 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6528827 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |