JPH0134651Y2 - - Google Patents
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- JPH0134651Y2 JPH0134651Y2 JP1984016166U JP1616684U JPH0134651Y2 JP H0134651 Y2 JPH0134651 Y2 JP H0134651Y2 JP 1984016166 U JP1984016166 U JP 1984016166U JP 1616684 U JP1616684 U JP 1616684U JP H0134651 Y2 JPH0134651 Y2 JP H0134651Y2
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- JP
- Japan
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- exhaust pipe
- exhaust
- engine
- noise
- small holes
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
- F01N13/082—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of tailpipe, e.g. with means for mixing air with exhaust for exhaust cooling, dilution or evacuation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
産業上の利用分野
この考案は自動車用エンジン等における排気系
の端部構造に関する。
の端部構造に関する。
従来技術
例えば自動車用エンジンの排気系は、車両床下
を通る排気管と触媒コンバータやマフラ等から構
成され、車両後端部において上記排気管が車外に
開放されているが、その端部構造としては、一般
に第1図に示すように略直線状に形成された排気
管1がそのまま車外に開放されており、単に装飾
的なテールチユーブフイニツシヤ2が装着されて
いるに過ぎない(例えば日産自動車(株)昭和56年8
月発行「サービス周報第442号」91頁参照)。
を通る排気管と触媒コンバータやマフラ等から構
成され、車両後端部において上記排気管が車外に
開放されているが、その端部構造としては、一般
に第1図に示すように略直線状に形成された排気
管1がそのまま車外に開放されており、単に装飾
的なテールチユーブフイニツシヤ2が装着されて
いるに過ぎない(例えば日産自動車(株)昭和56年8
月発行「サービス周報第442号」91頁参照)。
しかし、上記のように排気管がそのまま車外に
開口するものでは、排気管1内壁面で境界層が発
達し、この境界層が開口端近傍で剥離するために
気流音が発生し易いとともに、この境界層の発達
によつて実質的な流路断面積が減少してしまい、
排気流速がそれだけ増大して噴流騒音が大きくな
る問題がある。
開口するものでは、排気管1内壁面で境界層が発
達し、この境界層が開口端近傍で剥離するために
気流音が発生し易いとともに、この境界層の発達
によつて実質的な流路断面積が減少してしまい、
排気流速がそれだけ増大して噴流騒音が大きくな
る問題がある。
考案の目的
この考案は上記のような従来の問題に鑑みてな
されたもので、その目的とするところは、排気管
端部に開口形成した小孔により境界層の発達を効
果的に抑制して、これに起因する気流騒音等の低
減を図るとともに、上記小孔による新たな気流騒
音の発生を回避して、全体としての排気騒音レベ
ルを低減することにある。
されたもので、その目的とするところは、排気管
端部に開口形成した小孔により境界層の発達を効
果的に抑制して、これに起因する気流騒音等の低
減を図るとともに、上記小孔による新たな気流騒
音の発生を回避して、全体としての排気騒音レベ
ルを低減することにある。
考案の構成
この考案に係るエンジン排気系の端部構造は、
排気管の端部に、上流側端部が閉塞された外筒を
固設し、両者間に環状の空隙を形成するととも
に、上記外筒に覆われた排気管端部に多数の小孔
を開口形成し、かつこの小孔の孔径d〔mm〕を、
エンジン排気量をA〔l〕、排気管内径をD〔mm〕、
機関の行程サイクルの種類をCとしたときに d≦1.1C/4×103A/D2 としたことを特徴とするものである。
排気管の端部に、上流側端部が閉塞された外筒を
固設し、両者間に環状の空隙を形成するととも
に、上記外筒に覆われた排気管端部に多数の小孔
を開口形成し、かつこの小孔の孔径d〔mm〕を、
エンジン排気量をA〔l〕、排気管内径をD〔mm〕、
機関の行程サイクルの種類をCとしたときに d≦1.1C/4×103A/D2 としたことを特徴とするものである。
実施例
第2図はこの考案の一実施例を示すもので、図
外のマフラから車両後端に延設された排気管11
の端部に、多数の小孔12…が開口形成されてい
るとともに、この小孔12形成部分を覆うように
外筒13が固設されている。この外筒13は、第
3図に示すように半円筒形に2分割されたものを
互いに溶接したもので、排気管11上流側の一端
13aがテーパ状に絞られた上で排気管11外周
に溶接されて閉塞されているとともに、他端13
bが排気管11と同一方向に開口し、かつ中間部
に周方向に3箇所設けられた突起14が排気管1
1外周に溶接されており、この外筒13によつ
て、上記排気管11との間に、一方が閉塞された
環状の空隙15が形成されている。尚、上記外筒
13の開口端13bは、排気管11から拡がる排
気流と干渉しない範囲内で排気管11の開口端1
1aよりも長く延長されている。
外のマフラから車両後端に延設された排気管11
の端部に、多数の小孔12…が開口形成されてい
るとともに、この小孔12形成部分を覆うように
外筒13が固設されている。この外筒13は、第
3図に示すように半円筒形に2分割されたものを
互いに溶接したもので、排気管11上流側の一端
13aがテーパ状に絞られた上で排気管11外周
に溶接されて閉塞されているとともに、他端13
bが排気管11と同一方向に開口し、かつ中間部
に周方向に3箇所設けられた突起14が排気管1
1外周に溶接されており、この外筒13によつ
て、上記排気管11との間に、一方が閉塞された
環状の空隙15が形成されている。尚、上記外筒
13の開口端13bは、排気管11から拡がる排
気流と干渉しない範囲内で排気管11の開口端1
1aよりも長く延長されている。
一方、上記小孔12…は排気管11の端部全周
に均一な分布状態で多数開口形成されたものであ
り、その孔径d〔mm〕は、エンジン排気量A〔l〕、
排気管11の内径をD〔mm〕、機関行程サイクルの
種類をCとしたときに、 d≦1.1C/4×103×A/D2 すなわち4サイクルエンジンでは d≦1.1×103A/D2 の範囲内に、また2サイクルエンジンでは d≦2.2×103A/D2 の範囲内に設定されている。
に均一な分布状態で多数開口形成されたものであ
り、その孔径d〔mm〕は、エンジン排気量A〔l〕、
排気管11の内径をD〔mm〕、機関行程サイクルの
種類をCとしたときに、 d≦1.1C/4×103×A/D2 すなわち4サイクルエンジンでは d≦1.1×103A/D2 の範囲内に、また2サイクルエンジンでは d≦2.2×103A/D2 の範囲内に設定されている。
上記の構成によれば、排気管11の内壁面に近
い排気つまり境界層内のエネルギを失つた排気が
上記小孔12を通して空隙15側に排出されるの
で、排気管11内での境界層の発達が抑制され
る。とりわけ排気管11先端からの噴流によつて
空隙15内が負圧化し、この負圧が上記小孔12
の総てに良好に作用する結果、排気の吸い出しが
極めて円滑に行われる。従つて境界層の剥離によ
る気流音を低減できるとともに、境界層に狭めら
れる実質的な流路面積の拡大が図れ、最大流速の
低下により噴流騒音の低減が達成できる。
い排気つまり境界層内のエネルギを失つた排気が
上記小孔12を通して空隙15側に排出されるの
で、排気管11内での境界層の発達が抑制され
る。とりわけ排気管11先端からの噴流によつて
空隙15内が負圧化し、この負圧が上記小孔12
の総てに良好に作用する結果、排気の吸い出しが
極めて円滑に行われる。従つて境界層の剥離によ
る気流音を低減できるとともに、境界層に狭めら
れる実質的な流路面積の拡大が図れ、最大流速の
低下により噴流騒音の低減が達成できる。
一方、上記のように排気管11に小孔12…を
開口形成することは、その小孔12…の表面を排
気流が高速で通過することから渦発生による気流
音を新たに生じる虞れがあるが、この小孔12…
での気流音は、その孔径dを上記のように設定す
ることによつて効果的に抑制できる。
開口形成することは、その小孔12…の表面を排
気流が高速で通過することから渦発生による気流
音を新たに生じる虞れがあるが、この小孔12…
での気流音は、その孔径dを上記のように設定す
ることによつて効果的に抑制できる。
これを詳しく説明すると、先ず管に多数の小孔
を形成し、この管内に排気を通流させた場合に、
小孔で発生する渦の気流音の中心周波数P〔Hz〕
と管内流速v〔m/s〕とは、第4図に示した実
験結果から明らかなように略比例関係にある。こ
の第4図において、()は孔径dを8mm、()
は6mm、()は4mmとしたものであり、P=kv
の式で示される比例関係の比例定数kを上記第4
図から求め、更にこの比例定数kの孔径dとの関
係を見ると、第5図に示すように、上記比例定数
kと孔径dの逆数とが略比例関係にあり、k=
0.32×1031/dの式で示すことができる。このこと から、結局周波数Pは実験的にP=0.32×103v/d の式で示される。
を形成し、この管内に排気を通流させた場合に、
小孔で発生する渦の気流音の中心周波数P〔Hz〕
と管内流速v〔m/s〕とは、第4図に示した実
験結果から明らかなように略比例関係にある。こ
の第4図において、()は孔径dを8mm、()
は6mm、()は4mmとしたものであり、P=kv
の式で示される比例関係の比例定数kを上記第4
図から求め、更にこの比例定数kの孔径dとの関
係を見ると、第5図に示すように、上記比例定数
kと孔径dの逆数とが略比例関係にあり、k=
0.32×1031/dの式で示すことができる。このこと から、結局周波数Pは実験的にP=0.32×103v/d の式で示される。
ところで、噴流騒音を含む気流音が排気騒音の
中心となるのは一般に3000rpm以上の高速領域で
あり、これより低速では脈動音が主となつて気流
音は問題とならない。また人間の可聴範囲の上限
は約20KHzであるので、3000rpm以上の高速領域
において上述した渦の周波数Pが20KHz以上とな
れば良いのである。
中心となるのは一般に3000rpm以上の高速領域で
あり、これより低速では脈動音が主となつて気流
音は問題とならない。また人間の可聴範囲の上限
は約20KHzであるので、3000rpm以上の高速領域
において上述した渦の周波数Pが20KHz以上とな
れば良いのである。
3000rpm運転時の排気流速vは、3000rpm運転
時の排気管端部での排気音を500℃とし、エンジ
ンの吸入空気流量の体積効率を0.8とすると、エ
ンジン排気量をA〔l〕、排気管内径をD〔mm〕、4
サイクルエンジンとした場合に、 v=A×10-3×3000×1/2×1/60×0.8×273+500
/273+20/π/4(D×10-3)2 の式で表わされる。従つて、これからP≧20000
となる条件を求めれば、 d≦1.1×103A/D2 となり、孔径dがこの条件を満たす場合、
3000rpm以上の高速領域では小孔に起因する渦の
気流音は可聴範囲を外れることになる。つまり実
質的に何ら騒音とならないのである。
時の排気管端部での排気音を500℃とし、エンジ
ンの吸入空気流量の体積効率を0.8とすると、エ
ンジン排気量をA〔l〕、排気管内径をD〔mm〕、4
サイクルエンジンとした場合に、 v=A×10-3×3000×1/2×1/60×0.8×273+500
/273+20/π/4(D×10-3)2 の式で表わされる。従つて、これからP≧20000
となる条件を求めれば、 d≦1.1×103A/D2 となり、孔径dがこの条件を満たす場合、
3000rpm以上の高速領域では小孔に起因する渦の
気流音は可聴範囲を外れることになる。つまり実
質的に何ら騒音とならないのである。
次に第6図は上記実施例の端部構造(実線)と
第1図の従来の端部構造(点線)とによる排気騒
音レベル(A特性による)を比較して示したもの
である。実験条件としては、排気量A=1.8〔l〕、
排気管内径D=39.5〔mm〕、排気系各部の寸法(第
7図参照)として、l1=3560mm、l2=340mm、l3=
300mmとし、メインマフラMとしては第8図のよ
うな構造のものを用いた。また、本実施例におけ
る小孔12の孔径dは、上述した条件を満たす
0.75mmとし、かつその開口率は16%であり、全負
荷運転により測定を行つた。
第1図の従来の端部構造(点線)とによる排気騒
音レベル(A特性による)を比較して示したもの
である。実験条件としては、排気量A=1.8〔l〕、
排気管内径D=39.5〔mm〕、排気系各部の寸法(第
7図参照)として、l1=3560mm、l2=340mm、l3=
300mmとし、メインマフラMとしては第8図のよ
うな構造のものを用いた。また、本実施例におけ
る小孔12の孔径dは、上述した条件を満たす
0.75mmとし、かつその開口率は16%であり、全負
荷運転により測定を行つた。
この第6図に明らかなように、本実施例によれ
ば気流騒音が支配的となる高速領域において大幅
な騒音低減効果が得られた。
ば気流騒音が支配的となる高速領域において大幅
な騒音低減効果が得られた。
尚、この考案の排気系端部構造は2サイクルエ
ンジンにも適用でき、この場合、同一回転数にお
ける排気流速vが4サイクルエンジンの略2倍と
なるので、小孔12の孔径dを上述のように d≦2.2×103A/D2 とすれば良い。
ンジンにも適用でき、この場合、同一回転数にお
ける排気流速vが4サイクルエンジンの略2倍と
なるので、小孔12の孔径dを上述のように d≦2.2×103A/D2 とすれば良い。
考案の効果
以上の説明で明らかなように、この考案に係る
エンジン排気系の端部構造によれば、排気管の小
孔によつて境界層の発達を抑制でき、境界層の剥
離による気流音や実質的流路面積の縮小による噴
流騒音を低減できるとともに、小孔を設けたこと
による気流音の発生を防止でき、排気騒音の大幅
な低減が達成できる。
エンジン排気系の端部構造によれば、排気管の小
孔によつて境界層の発達を抑制でき、境界層の剥
離による気流音や実質的流路面積の縮小による噴
流騒音を低減できるとともに、小孔を設けたこと
による気流音の発生を防止でき、排気騒音の大幅
な低減が達成できる。
第1図は従来の排気系端部構造を示す断面図、
第2図はこの考案に係る排気系端部構造を示す断
面図、第3図はその−線に沿つた断面図、第
4図は小孔で発生する渦の気流音の中心周波数と
管内流速との関係を測定した結果を示す特性図、
第5図はその測定結果から求めた比例係数と孔径
との関係を示す特性図、第6図は本考案の実施例
による排気騒音レベルを従来のものと比較して示
す特性図、第7図および第8図は第6図の測定の
際の実験条件を示す説明図である。 11……排気管、12……小孔、13……外
筒。
第2図はこの考案に係る排気系端部構造を示す断
面図、第3図はその−線に沿つた断面図、第
4図は小孔で発生する渦の気流音の中心周波数と
管内流速との関係を測定した結果を示す特性図、
第5図はその測定結果から求めた比例係数と孔径
との関係を示す特性図、第6図は本考案の実施例
による排気騒音レベルを従来のものと比較して示
す特性図、第7図および第8図は第6図の測定の
際の実験条件を示す説明図である。 11……排気管、12……小孔、13……外
筒。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 排気管の端部に、上流側端部が閉塞された外筒
を固設し、両者間に環状の空隙を形成するととも
に、上記外筒に覆われた排気管端部に多数の小孔
を開口形成し、かつこの小孔の孔径d〔mm〕を、
エンジン排気量をA〔l〕、排気管内径をD〔mm〕、
機関行程サイクルの種類をCとしたときに、 d≦1.1C/4×103A/D2 としたことを特徴とするエンジン排気系の端部構
造。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1984016166U JPS60128929U (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | エンジン排気系の端部構造 |
US06/679,247 US4589515A (en) | 1984-02-08 | 1984-12-07 | Exhaust tail pipe arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1984016166U JPS60128929U (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | エンジン排気系の端部構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60128929U JPS60128929U (ja) | 1985-08-29 |
JPH0134651Y2 true JPH0134651Y2 (ja) | 1989-10-23 |
Family
ID=11908920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1984016166U Granted JPS60128929U (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | エンジン排気系の端部構造 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4589515A (ja) |
JP (1) | JPS60128929U (ja) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9106085U1 (de) * | 1991-05-17 | 1991-08-14 | Müller, Gerd, 7300 Esslingen | Auspuffanlage für ein Kraftfahrzeug |
JPH09291816A (ja) * | 1996-04-26 | 1997-11-11 | Honda Motor Co Ltd | マフラ構造 |
US5831223A (en) * | 1997-09-24 | 1998-11-03 | Kesselring; Stephen H. | Self-tuning exhaust muffler |
US6267199B1 (en) * | 1999-10-15 | 2001-07-31 | Sound Ware Industry Co., Ltd. | Automobile exhaust tube |
US7007720B1 (en) | 2000-04-04 | 2006-03-07 | Lacks Industries, Inc. | Exhaust tip |
US6467572B1 (en) * | 2000-08-15 | 2002-10-22 | Jefferson Liu | Muffler |
DE10258250A1 (de) * | 2002-12-13 | 2004-07-15 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag | Heckverkleidungsteil mit einer daran befestigten Abgasendrohrblende |
CA2455485A1 (en) * | 2004-01-21 | 2005-07-21 | Lt Exhaust Systems Inc. | Anti-reversion apparatus |
JP4884845B2 (ja) * | 2006-05-30 | 2012-02-29 | 本田技研工業株式会社 | 消音器構造 |
US8550122B2 (en) * | 2009-02-25 | 2013-10-08 | Nissan North America, Inc. | Exhaust finisher retention operation |
US20100236226A1 (en) * | 2009-03-19 | 2010-09-23 | Goodman Ball, Inc. | Exhaust system and method for an internal combustion engine and a generator set utilizing same |
US20110048847A1 (en) * | 2009-09-02 | 2011-03-03 | United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Noise attenuation device for reducing noise attenuation in a jet engine test cell |
US7918310B1 (en) * | 2009-09-02 | 2011-04-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Noise attenuation device for reducing jet engine noise during testing |
US8671671B1 (en) | 2011-07-14 | 2014-03-18 | Northern California Diagnostic Laboratories | Exhaust system for an internal combustion engine |
US8707689B1 (en) | 2011-07-14 | 2014-04-29 | Northern California Diagnostic Laboratories, Inc. | Exhaust system for an internal combustion engine |
US9157556B2 (en) * | 2012-10-23 | 2015-10-13 | Fca Us Llc | Vehicle exhaust tip assembly |
JP6162407B2 (ja) * | 2013-01-11 | 2017-07-12 | フタバ産業株式会社 | 消音器 |
WO2014141778A1 (ja) * | 2013-03-11 | 2014-09-18 | フタバ産業株式会社 | 排気管 |
JP6153371B2 (ja) * | 2013-04-15 | 2017-06-28 | ニチアス株式会社 | マフラーカッター |
US20160084138A1 (en) * | 2014-09-24 | 2016-03-24 | Mitchell Wayne Ferguson | Dual layer exhaust tip |
US20160201529A1 (en) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | GM Global Technology Operations LLC | Exhaust tailpipe auxiliary sound enhancement hole |
DE102016224617A1 (de) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | Man Diesel & Turbo Se | Mischvorrichtung für ein Abgasnachbehandlungssystem, Abgasnachbehandlungssystem und Brennkraftmaschine |
DE102019101418A1 (de) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | Futaba Industrial Co., Ltd. | Schalldämpfer |
JP6871285B2 (ja) * | 2019-02-04 | 2021-05-12 | フタバ産業株式会社 | テールパイプ |
US10934907B2 (en) | 2019-03-20 | 2021-03-02 | Caterpillar Inc. | Outlet for exhaust gas aftertreatment module |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3752260A (en) * | 1971-07-15 | 1973-08-14 | Tenneco Inc | Air rush silencer |
-
1984
- 1984-02-08 JP JP1984016166U patent/JPS60128929U/ja active Granted
- 1984-12-07 US US06/679,247 patent/US4589515A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4589515A (en) | 1986-05-20 |
JPS60128929U (ja) | 1985-08-29 |
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