JPH03237209A

JPH03237209A - 自動車用排気消音装置

Info

Publication number: JPH03237209A
Application number: JP3029390A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Hayakawa; 良和早川; Satoru Sasaki; 哲佐々木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-02-09
Filing date: 1990-02-09
Publication date: 1991-10-23

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動車用排気消音装置に関し、特にいわゆる
こもり音の低減を図った自動車用排気消音装置に関する
。

（従来の技術）従来の自動車用排気消音装置としては、例えば第８図及
び第９図に示すようなものがある、（実開昭６１−８０
３１１号公報、実開昭６２−１８８５１６号公報参照）
。

第８図に図示した従来例は、マフラ１０１・を車両後部
位置の片側に寄せて配設したものであり、第９図に図示
した従来例はマフラ内部において、その一部を共鳴室１
０２として使用したものである。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来の自動車用消音器にあっ
ては、排気吐出音のうち、特にこもり音に影響の大きい
複数め排気系低周波気柱共鳴に対し、その一部の共鳴周
波数しか低減できない。また１つの共鳴器構造で複数の
共鳴周波数に対して効果を持たせるには、マフラ容積を
大きくしなければならないという問題点があった。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、その目的とするところは、排気系の気柱共鳴の
排気吐出騒音に影響の大きい全ての低周波共鳴音の低減
を可能とした、自動車用消音器を提供しようとするもの
である。

（課題を解決するための手段）このため本発明は、排気系を構成する排気管の排気系全
体の低周波気柱共鳴音圧モードの奇数節音圧モードの復
位・置付近と偶数節音圧モードの腹位置付近とに、それ
ぞれ共鳴器を取り付けた。

（作用）排気系低周波気柱共鳴音圧モードの各部層位置付近に共
鳴器を取り付けたので、各節音圧モードの気柱共鳴を最
も効果的に消音することができる。

（実施例）以下、本発明を図面に基づいて説明する第１図〜第３図
は、本発明の一実施例を示す図である。

まず構成を説明する。内燃機関１より排出される排気ガ
スは、排気系を構成する、排気マニホルド・フロントチ
ューブ２、フレキンプルチューブ３、触媒４、センタチ
ューブ５、マフラ８、テールチューブ９を経て、排気系
後端ＩＯより車両後方の大気に放出される。

この排気系のセンタチューブ５の途中に、共鳴器６が排
気系後端ｌＯより排気系全長りの０．５３〜０．６３Ｌ
の位置に配設され、共鳴器７が排気系後端ＩＯより排気
系長さＬの０．４〜０．５Ｌの位置に配設されている。

共鳴器６．７は第２図に図示するように首部管１１と共
鳴室１２とで構成されている。そして、首部管１１はセ
ンタチューブ５内のガス流れ方向に対し対向する方向に
、センタチューブ５に取り付けられ、大流量時でも消音
効果が大きい様になっている。

また共鳴器６．７は第３図に図示するように車体１３側
の、例えば後席シート下の凹み１４等を利用して設置す
ることも可能である。

次に作用を、第４図を参照して説明する。第４図には排
気系をモデル化した、径に対し長さが十分に長い場合の
、こもり音に影響の大きい管内気柱共鳴の音圧モード２
節〜６節を示す。排気系の吐出音はこの低周波気柱共鳴
周波数に対応する回転速度でレベルが高いので、この気
柱共鳴音を低減することが排気騒音低減に効果的である
。

この気柱共鳴を低減するには、第４図の各節音圧モード
の腹位置に第５図の如き共鳴器を配置すれば良いが、２
節〜６節の音圧モードの全てに対応する位置はない。し
かし、第４図を詳細に検討すると、３節と５節の奇数節
と、２節、４節、６節の偶数節とは各々音圧モードの腹
位置が近い所にある。ただし２節は復位、置ではないが
十分に腹位置と見られる位置が４節及び６節の腹位置に
近い。

そこで奇数節音圧モードの各版が近い位置と、偶数節音
圧モードの各版が近い位置との２個所に、第５図に図示
するような共鳴器６（又は７）を配置すれば高い効果を
発揮することができる。

この共鳴器の設置位置は、排気系全長を１とすれば３節
音圧モードの腹位置は後端より０．６０．５節音圧モー
ドの腹位置は後端より０．５６であるので、奇数節音圧
モードに対する共鳴器は前後に十分腹と見られる位置ま
での幅を取って、排気系後端より０．６３〜０，５３の
位置となる。

同様に偶数節の音圧モードに対しては、４節音圧モード
の腹位置は排気系後端より０．４３．６節音圧モードの
腹位置は０．４５．２節音圧モードは十分に腹と見なし
得る位置である０、４０となるので、偶数節音圧モード
に対する共鳴器の設置位置は排気系後端より０．４０〜
０，５０となる。

一方共鳴器６（又は７）によって低減できる低周波はｆ＝ｃ／２πＪ　ｓ／ＣｒＶただし、ｆ：低減する周波数Ｃ：音速Ｓ：首部管の断面積ｅｒ：首部管の長さＶ：共鳴器の体積となるので、厳密に云えば、共鳴器の体積Ｖと首部管の
長さＱｒとを一定とすれば、低減したい周波数ｆが低い
場合、首部の断面積Ｓを小さくする必要がある。しかし
、−船釣に低い周波数はエンジン回転速度が低く、従っ
てガス温度が低いので音速が遅くなる。そして音速が遅
いと周波数は自然下降する。

また、首部管の断面積Ｓがある程度大きければ、音の低
減効果は首部管断面積Ｓよりも、共鳴器６（又は７）の
設置位置の効果の方が大きいことから高いチューニング
周波数側−本の首部管１１で実用上十分である。

第６図〜第７図には、本発明の他の実施例を示す。この
実施例は、共鳴器の首部管を低減したい全ての音圧モー
ドの腹位置付近に設置しその共鳴周波数付近で、該周波
数に対応する首部管を開く様にしたしのてある。

第６図においては、共鳴器６に３節音圧モードに対応す
る首部管１５と５節音圧モードに対応する首部管１６と
を設置し、共鳴器７に６節音圧モードに対応する首部管
１７と４節音圧モードに対応する首部管１８とを設置し
、各首部管１５〜１８に第７図に示すように、開閉弁１
９を配設して、それぞオ；の音節モードの共鳴周波数に
該当するエンジン回転速度付近で、該音節音圧モードの
首部管（１５〜１８のいずれか）に配した開閉弁１９を
開き、共鳴室１２とセンタチューブとを首部管１５．１
８を介して連通ずるようにしている。

本実施例によれば、最適設計ができるので、より大きな
消音効果を得ることができる。

（発明の効果）以上説明してきたように構成されているのて、本発明に
よれば、排気系の低周波気柱共鳴音を、その消音効果の
最大効果位置で低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示す図で、第１図
は全体構成図、第２図は共鳴器の詳細図、第３図は共鳴
器の車両への取り付は例を示す図、第４図は作用の基本
原理を示す説明図、第５図は、第４図の基本原理と共鳴
器との関係を示す説明図、第６図〜第７図は本発明の他
の実施例を示す図で、第６図は全体構成図、第７図は共
鳴器の詳細図、第８図は従来例の全体構成図、第９図は
従来のマフラ内構造を示す図である。ｌ・エンジン、２・・・排気マニホルド・フロントチュ
ーブ、３・・・フレキシブルチューブ、４・・・触媒、
５、センタチューブ、６・・・共鳴器（音圧モード奇数
節用）、７・・共鳴器（音圧モード偶数節用）、８・・
・マフラ、９・・・テーブルチューブ、１０・・・排気
系後端、１１・・・首部管、１２・・・共鳴室、１３・
・・車体１．１４　シート下の凹み、１５〜１８・・首
部管、第４図１９・・開閉弁。第６図＋５６４−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）排気系を構成する排気管の排気系全体の低周波気
柱共鳴音圧モードの奇数節音圧モード群腹位置付近と偶
数節音圧モード群腹位置付近とに、それぞれ共鳴器を取
り付けたことを特徴とする自動車用排気消音装置。