JPH02157420A - 内燃機関の排気装置 - Google Patents
内燃機関の排気装置Info
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- JPH02157420A JPH02157420A JP31044188A JP31044188A JPH02157420A JP H02157420 A JPH02157420 A JP H02157420A JP 31044188 A JP31044188 A JP 31044188A JP 31044188 A JP31044188 A JP 31044188A JP H02157420 A JPH02157420 A JP H02157420A
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 14
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 1
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- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は多気筒内燃機関の排気装置、特に排気管集合
部にパルスコンバータを設けた排気装置の改良に関する
。
部にパルスコンバータを設けた排気装置の改良に関する
。
従来の技術
内燃機関の充填効率を向上させるために、排気管集合部
にパルスコンバータを設電チた排気装置が従来から知ら
れている(例えば養賢堂(株)発行の「内燃機開講!!
(上巻)4457頁)。
にパルスコンバータを設電チた排気装置が従来から知ら
れている(例えば養賢堂(株)発行の「内燃機開講!!
(上巻)4457頁)。
第7図は、−例として直列4気筒機関の排気装置にパル
スコンバータを設けたもので、内燃機関1の#1気筒と
#4気筒とか一方の排気通路2に連通しているとともに
、残りの#2気筒と#3気筒とが他方の排気通路3に連
通しており、かつこれらの一対の排気通路2.3が更に
一本の排気通路4に集合されている。尚、5はこの集合
された排気通路4に介装された触媒コンバータもしくは
マフラ等からなる容積部を示している。そして、上記の
一対の排気通路2.3の集合部に、パルスコンバータ6
が設けられている。
スコンバータを設けたもので、内燃機関1の#1気筒と
#4気筒とか一方の排気通路2に連通しているとともに
、残りの#2気筒と#3気筒とが他方の排気通路3に連
通しており、かつこれらの一対の排気通路2.3が更に
一本の排気通路4に集合されている。尚、5はこの集合
された排気通路4に介装された触媒コンバータもしくは
マフラ等からなる容積部を示している。そして、上記の
一対の排気通路2.3の集合部に、パルスコンバータ6
が設けられている。
上記パルスコンバータ6は、第8図に洋傘するように、
圧力を速度に変換するエゼクタ部7と、速度を再び圧力
に変換するディフューザ18とを備えたもので、上記エ
ゼクタ部7の出ロアaの通路断面積は上流側の排気通路
2.3の通路断面積よりもかなり小さく絞られている。
圧力を速度に変換するエゼクタ部7と、速度を再び圧力
に変換するディフューザ18とを備えたもので、上記エ
ゼクタ部7の出ロアaの通路断面積は上流側の排気通路
2.3の通路断面積よりもかなり小さく絞られている。
尚、4気筒機関の点火順序は周知のように13−4−2
等であり、一方の排気通路2に連通した#1.#4気筒
の排気行程は重ならない。同様に、他方の排気通路3に
連通した#2.#3気筒の排気行程も重ならない。
等であり、一方の排気通路2に連通した#1.#4気筒
の排気行程は重ならない。同様に、他方の排気通路3に
連通した#2.#3気筒の排気行程も重ならない。
上記のようにパルスコンバータ6を設けた排気装置にお
いては、排気弁の開弁によって生じた圧力パルスがエゼ
クタ部7によって速度に変換されるので、排気通路2.
3の一方から他方への排気の吹き返しを防止でき、排気
干渉が無くなる。しかも、排気のブローダウンによって
エゼクタ部7に形成される噴流が、いわゆるエゼクタ効
果を発揮して、他の気筒の排気を積極的に吸い出すこと
ができ、充填効率が向上するのである。
いては、排気弁の開弁によって生じた圧力パルスがエゼ
クタ部7によって速度に変換されるので、排気通路2.
3の一方から他方への排気の吹き返しを防止でき、排気
干渉が無くなる。しかも、排気のブローダウンによって
エゼクタ部7に形成される噴流が、いわゆるエゼクタ効
果を発揮して、他の気筒の排気を積極的に吸い出すこと
ができ、充填効率が向上するのである。
従って、第9図に示すように、同一内燃機関で比較した
場合に、パルスコンバータを具備しない排気装置のもの
(破線参照)に比べてパルスコンバータを具備した排気
装置の機関では、実線のように軸トルクの向上が図れる
。
場合に、パルスコンバータを具備しない排気装置のもの
(破線参照)に比べてパルスコンバータを具備した排気
装置の機関では、実線のように軸トルクの向上が図れる
。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記のようなパルスコンバータ6を設け
た排気装置では、排気流量が大となる機関高速域におい
ては、通路断面積が絞られたエゼクタ品出ロアaで流れ
がチョーク状態となり、背面の上昇ならびに充填効率の
低下を招く。そのため、第9図に示すように、逆にパル
スコンバータを具備しないものよりも軸トルクが低くな
ってしまう欠点がある。
た排気装置では、排気流量が大となる機関高速域におい
ては、通路断面積が絞られたエゼクタ品出ロアaで流れ
がチョーク状態となり、背面の上昇ならびに充填効率の
低下を招く。そのため、第9図に示すように、逆にパル
スコンバータを具備しないものよりも軸トルクが低くな
ってしまう欠点がある。
課題を解決するための手段
そこで、この発明は一対の排気通路の集合部に、エゼク
タ部とディフューザ部とからなるパルスコンバータを設
けてなる内燃機関の排気装置において、パルスコンバー
タ上流側で一対の排気通路を互いに連通させる連通路を
形成するとともに、この連通路を機関運転条件に応じて
開閉する開閉弁を設けたことを特徴としている。
タ部とディフューザ部とからなるパルスコンバータを設
けてなる内燃機関の排気装置において、パルスコンバー
タ上流側で一対の排気通路を互いに連通させる連通路を
形成するとともに、この連通路を機関運転条件に応じて
開閉する開閉弁を設けたことを特徴としている。
作用
上記開閉弁が閉じている状態では、排気は一対の排気通
路を交互に通流することになり、パルスコンバータとし
ての作用が得られる。また開閉弁が開いている状態では
、連通路を介して一対の排気通路の双方を排気が同時に
通流する形となり、エゼクタ部における排気流のチョー
ク現象を回避できる。
路を交互に通流することになり、パルスコンバータとし
ての作用が得られる。また開閉弁が開いている状態では
、連通路を介して一対の排気通路の双方を排気が同時に
通流する形となり、エゼクタ部における排気流のチョー
ク現象を回避できる。
実施例
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は、この発明の第1実施例を示す構成説明図であ
る。この排気装置の基本的構成は前述した従来例と同様
のものであり、直列4気筒内燃機関lの#l気筒と#4
気筒とが一方の排気通路2に連通しているとともに、残
りの#2気筒と#3気筒とが他方の排気通路3に連通し
ており、かつこれらの一対の排気通路2.3が、容積部
5を備えた一本の排気通路4に集合されている。そして
、その集合部に、エゼクタ部7とディフューザ部8とか
らなるパルスコンバータ6が設けられている。
る。この排気装置の基本的構成は前述した従来例と同様
のものであり、直列4気筒内燃機関lの#l気筒と#4
気筒とが一方の排気通路2に連通しているとともに、残
りの#2気筒と#3気筒とが他方の排気通路3に連通し
ており、かつこれらの一対の排気通路2.3が、容積部
5を備えた一本の排気通路4に集合されている。そして
、その集合部に、エゼクタ部7とディフューザ部8とか
らなるパルスコンバータ6が設けられている。
また上記パルスコンバータ6上流側に、一対の排気通路
2.3を互いに連通させる連通路11が形成されており
、かつこの連通路11の通路中に、該連通路11を開閉
する例えばバタフライバルブ型の開閉弁12が配設され
ている。
2.3を互いに連通させる連通路11が形成されており
、かつこの連通路11の通路中に、該連通路11を開閉
する例えばバタフライバルブ型の開閉弁12が配設され
ている。
上記開閉弁12は、例えばソレノイドやパルスモータ等
からなるアクチュエータ!3にて駆動されるようになっ
ている。そして、このアクチュエータ13を制御する制
御回路16は、スロットル開度センサI4の検出信号と
機関回転速度センサ15の検出信号とに基づいて、開閉
弁12を開状態とずべき機関運転条件か閉状態とすべき
機関運転条件かを判断し、アクチュエータI3に制御信
号を出力している。
からなるアクチュエータ!3にて駆動されるようになっ
ている。そして、このアクチュエータ13を制御する制
御回路16は、スロットル開度センサI4の検出信号と
機関回転速度センサ15の検出信号とに基づいて、開閉
弁12を開状態とずべき機関運転条件か閉状態とすべき
機関運転条件かを判断し、アクチュエータI3に制御信
号を出力している。
さて上記の構成においては、開閉弁12が閉じていれば
、一対の排気通路2.3が分離された状態となり、パル
スコンバータ6の作用がそのまま確保される。従って、
第3図の実線(イ)に示すようなトルク特性が得られる
。これに対し、開閉弁12か開いていると、例えば第2
図に示すように、ある気筒の排気が連通路11を通して
排気通路2.3の双方に分流するので、パルスコンバー
タ6の作用は失われる。そして、この状態では、エゼク
タ部7にお゛ける通路断面積が実質的に2倍になるため
、排気流量が大となる機関高速域でもチョーク現象は生
じない。そのため高速域でのトルク低下を回避でき、第
3図の破線(ロ)に示すようなトルク特性が得られる。
、一対の排気通路2.3が分離された状態となり、パル
スコンバータ6の作用がそのまま確保される。従って、
第3図の実線(イ)に示すようなトルク特性が得られる
。これに対し、開閉弁12か開いていると、例えば第2
図に示すように、ある気筒の排気が連通路11を通して
排気通路2.3の双方に分流するので、パルスコンバー
タ6の作用は失われる。そして、この状態では、エゼク
タ部7にお゛ける通路断面積が実質的に2倍になるため
、排気流量が大となる機関高速域でもチョーク現象は生
じない。そのため高速域でのトルク低下を回避でき、第
3図の破線(ロ)に示すようなトルク特性が得られる。
従って、制御回路16において、実線(イ)と破線(ロ
)とが交差する機関回転速度で開閉弁12の開閉状態を
切り換えてやるようにすれば、第3図の一点鎖線(ハ)
に示すようなトルク特性を確保でき、つまり全域で高い
軸トルクを得ることができる。
)とが交差する機関回転速度で開閉弁12の開閉状態を
切り換えてやるようにすれば、第3図の一点鎖線(ハ)
に示すようなトルク特性を確保でき、つまり全域で高い
軸トルクを得ることができる。
次に第4図は、連通路11を比較的上流側つまり内燃機
関lの近くに設けた第2実施例を示している。このよう
に連通路11を内燃機関1の近くに位置させるようにす
れば、この連通路1にや開閉弁12を排気マニホルド内
に組み込んで構成することが可能となり、非常に低コス
トに製造できる。
関lの近くに設けた第2実施例を示している。このよう
に連通路11を内燃機関1の近くに位置させるようにす
れば、この連通路1にや開閉弁12を排気マニホルド内
に組み込んで構成することが可能となり、非常に低コス
トに製造できる。
ここで連通路11の形成位置としては、排気弁から40
0〜800i+m前後の位置が望ましい。すなわち、一
般に4気筒の排気通路を集合あるいは連通させた部位は
、圧力の固定点としての作用を有し、排気通路の大気開
放端と同様に、排気圧力波の反射点となる。従って、排
気弁から連通路11までの距離が大きいほどトルク特性
は低速帯りに、またその距離が小さいほどトルク特性は
高速寄りになる。第5図の実線(ニ)は連通路11を具
備しないつまりパルスコンバータとして作用させた場合
のトルク特性、破線(ホ)は連通路11を比較的下流側
に設けた場合(開閉弁12は開状態)のトルク特性、二
点鎖線(へ)は連通路11を比較的上流側に設けた場合
(開閉弁12は開状態)のトルク特性をそれぞれ示して
いる。
0〜800i+m前後の位置が望ましい。すなわち、一
般に4気筒の排気通路を集合あるいは連通させた部位は
、圧力の固定点としての作用を有し、排気通路の大気開
放端と同様に、排気圧力波の反射点となる。従って、排
気弁から連通路11までの距離が大きいほどトルク特性
は低速帯りに、またその距離が小さいほどトルク特性は
高速寄りになる。第5図の実線(ニ)は連通路11を具
備しないつまりパルスコンバータとして作用させた場合
のトルク特性、破線(ホ)は連通路11を比較的下流側
に設けた場合(開閉弁12は開状態)のトルク特性、二
点鎖線(へ)は連通路11を比較的上流側に設けた場合
(開閉弁12は開状態)のトルク特性をそれぞれ示して
いる。
また、これを機関高速時(例えば6400rpm)にお
ける排気ポート内の圧力脈動として示すと、排気弁から
連通路11までの距M(を、400JIJI、 800
3131. 1200smと変化させた場合に、第6図
のようになる。この第6図に明らかなように、距離Q
h4400〜800mmテあれば、バルブオーバラップ
時に排気ボート内圧力が低くなり、良好な掃気効果が得
られている。すなわち、連通路11を開いた状態での高
速トルクの向上効果が一層大きなものとなる。
ける排気ポート内の圧力脈動として示すと、排気弁から
連通路11までの距M(を、400JIJI、 800
3131. 1200smと変化させた場合に、第6図
のようになる。この第6図に明らかなように、距離Q
h4400〜800mmテあれば、バルブオーバラップ
時に排気ボート内圧力が低くなり、良好な掃気効果が得
られている。すなわち、連通路11を開いた状態での高
速トルクの向上効果が一層大きなものとなる。
従って、第4図に示したように連通路11を上流側に配
置し、その開閉弁!2を切換制御すれば、第5図の一点
鎖線(ト)に示すようなトルク特性を得ることができる
。
置し、その開閉弁!2を切換制御すれば、第5図の一点
鎖線(ト)に示すようなトルク特性を得ることができる
。
発明の効果
以上の説明で明らかなように、この発明に係る内燃機関
の排気装置によれば、機関の低中速域でパルスコンバー
タによるトルク向上を図れると同時に、機関高速域で連
通路を開くことによって排気流のチョーク現象を防止で
き、パルスコンバータに特有な高速域でのトルク低下を
回避できる。
の排気装置によれば、機関の低中速域でパルスコンバー
タによるトルク向上を図れると同時に、機関高速域で連
通路を開くことによって排気流のチョーク現象を防止で
き、パルスコンバータに特有な高速域でのトルク低下を
回避できる。
従って、低速域から高速域の全域に亙って高い軸トルク
を確保することができる。
を確保することができる。
第1図はこの発明の第1実施例を示す構成説明図、第2
図はその動作説明図、第3図はこの実施例のトルク特性
を示す特性図、第4図はこの発明の第2実施例を示す構
成説明図、第5図は連通路位置を異ならせた場合のトル
ク特性を示す特性図、第6図は高速時における排気ポー
ト内の圧力脈動を示す特性図、第7図は従来の排気装置
の構成説明図、第8図はパルスコンバータの拡大図、第
9図はパルスコンバータの有無によるトルク特性を示す
特性図である。 l・・・内燃機関、2.3・・・排気通路、6・・・パ
ルスコンバータ、II・・・連通路、12・・・開閉弁
。 第1図 1・・内燃機関 2.3・・排気通路 6・パルスコンバータ 11・連通路 12 開閉弁 第4図 第2図 第3図 第5図 機関回転速度 第7図 第8図 機関回転速度
図はその動作説明図、第3図はこの実施例のトルク特性
を示す特性図、第4図はこの発明の第2実施例を示す構
成説明図、第5図は連通路位置を異ならせた場合のトル
ク特性を示す特性図、第6図は高速時における排気ポー
ト内の圧力脈動を示す特性図、第7図は従来の排気装置
の構成説明図、第8図はパルスコンバータの拡大図、第
9図はパルスコンバータの有無によるトルク特性を示す
特性図である。 l・・・内燃機関、2.3・・・排気通路、6・・・パ
ルスコンバータ、II・・・連通路、12・・・開閉弁
。 第1図 1・・内燃機関 2.3・・排気通路 6・パルスコンバータ 11・連通路 12 開閉弁 第4図 第2図 第3図 第5図 機関回転速度 第7図 第8図 機関回転速度
Claims (1)
- (1)一対の排気通路の集合部に、エゼクタ部とディフ
ューザ部とからなるパルスコンバータを設けてなる内燃
機関の排気装置において、パルスコンバータ上流側で一
対の排気通路を互いに連通させる連通路を形成するとと
もに、この連通路を機関運転条件に応じて開閉する開閉
弁を設けたことを特徴とする内燃機関の排気装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31044188A JPH02157420A (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | 内燃機関の排気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31044188A JPH02157420A (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | 内燃機関の排気装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02157420A true JPH02157420A (ja) | 1990-06-18 |
Family
ID=18005285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31044188A Pending JPH02157420A (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | 内燃機関の排気装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02157420A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012107542A (ja) * | 2010-11-16 | 2012-06-07 | Mazda Motor Corp | 多気筒エンジンの排気装置 |
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JP2016166556A (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | マツダ株式会社 | エンジンの排気装置 |
JP2016169647A (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-23 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
-
1988
- 1988-12-08 JP JP31044188A patent/JPH02157420A/ja active Pending
Cited By (13)
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DE102013001424B4 (de) * | 2012-02-07 | 2021-03-04 | Mazda Motor Corporation | Einlass- und Auslassvorrichtung eines Mehrzylindermotors und Verbrennungsmotor |
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