JPH03267523A - 多気筒エンジンの排気制御装置 - Google Patents

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〕 本発明は排気管集合部までの実質的な排気管長をエンジ
ン回転数に応じて変える多気筒エンジンの排気ｉｎ装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、高回転高出力型の４サイクル４気筒エンジンに採
用される排気制御装置としては、４本の排気管を１本に
集合させる集合部で排気通路をバルブ等によって切替え
、排気管集合部までの実質的な排気管長をエンジン回転
数に応じて変えて全回転域にわたって高出力が得られる
ように構成したものがある。この種の排気制御装置は例
えば特開昭６３−１４７９１９号公報、特開平１−１３
４０２４号公報に開示されている。これらの公報に開示
されたものはいずれも、４本の排気管が連通される集合
容器を備えており、４本の排気管を集合容器の前端部で
一度に集合させる高速回転用排気通路（４−１型の排気
通路）と、４本の排気管を集合容器内で２本ずつ集合さ
せて集合容器の後端部でこれらをさらに１本に集合させ
る低、中速回転用排気通路（４−２−１型の排気通路）
とをバルブ等によって切り換えるように構成されていた
。そして、前記特開昭６３−１４７９１９号公報に開示
されたものは、集合容器として対角線が上下左右方向に
位置づけられた角筒状のものが使用され、この集合容器
に内部を左右２室に画成する上下一対の可動セパレータ
ーが設けられていた。なお、左右真気室には４本の排気
管のうち２本がそれぞれ連通されていた。すなわち、可
動セバレーターによって集合容器を画成させると４−２
−１型の排気通路が得られ、可動セパレーターを開くと
４−１型の排気通路が得られる。また、特開平１−１３
４０２４号公報に開示されたものは、集合容器内に４−
２−１型の排気通路と、４−１型の排気通路とが予め形
成され、各排気管からの排気は上下一対の流路切替え弁
によって前記各排気通路に導かれるように構成されてい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上述した両排気制御装置は、排気通路を切替
えるために弁部材が２個必要で、各弁部材を連動させな
ければならないために駆動機構が複雑になるという問題
があった。また、２個の弁部材を連動させるための駆動
機構によって装置全体として大型化してしまう、さらに
、特開昭６３−１４７９１９号公報に開示された排気制
御装置のように可動セパレーターを用いたのでは、上下
の可動セパレータどうしを対接させた際に対接部分に微
小な隙間が開きやすい関係から、集合容器内を確実に２
室に画成することが困難で、必ずしも高出力を得られる
ものではなかった。そして、可動セパレータを内蔵する
集合容器は、対角線が上下左右方向に位置づけられてい
るために集合容器と路面との間隔が小さくなってしまう
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る多気筒エンジンの排気制御装置は、多気筒
エンジンの気筒に連通された各排気管を、マフラー側で
１本に集合される２つの集合筒に連結させ、前記集合筒
どうしを連絡通路によって連通させると共に、この連絡
通路を開閉する切替え弁を設けたものである。

〔作　用〕

各排気管は、切替え弁を開（ことにより連絡通路を介し
て集合され、また、切替え弁を閉めることによって、２
つの集合筒でそれぞれ集合されてからこれらの集合筒ど
うしの連通部分でさらに集合される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第５図によって
詳細に説明する。

第１図は本発明に係る多気筒エンジンの排気制御装置を
示す側断面図、第２図は第１図における■−■線断面図
、第３図は第２図における■−■線断面図、第４図は本
発明に係る多気筒エンジンの排気制御装置に使用する切
替え弁を示す斜視図、第５図は本発明に係る多気筒エン
ジンの排気制御装置を使用したエンジンの性能曲線を示
すグラフである。これらの図において、１は本発明に係
る排気制御装置で、この排気制御装置１は、本実施例で
は４気筒エンジンに適用させた例を示し、エンジン（図
示せず）の各気筒に連通された排気管２．３とマフラー
側排気管４との間に介装されている。

５はエンジンの２つの気筒にそれぞれ連通された２本の
排気管２，２を集合させるための上側集合筒で、この上
側集合筒５は、第２図に示すように断面略々楕円状に形
成され、前端部に２本の排気管２．２が連通されている
。６はエンジンの残り２つの気筒にそれぞれ連通された
２本の排気管３．３を集合させるための下側集合筒で、
この下側集合筒６は、下側角部が円弧状の曲面とされた
断面略長方形状に形成され、前端部に２本の排気管３，
３が連通されている。７は前記上下の集合筒５，６どう
しをマフラー側で１本に集合させてマフラー側排気管４
に連通させるための集合部材で、この集合部材７は、上
側集合筒５の後端部に連通される２本の上側集合管７ａ
と、下側集合筒６の後端部に連通される２本の下側集合
管７ｂとを１本に集合させて形成されている。前記マフ
ラー側排気管４はこの集合部分に連通されている。

なお、この集合部材７の下側集合管７ｂは、上側集合管
７ａに較べてその内径が小さく設定されている。８は前
記上下の集合筒５，６どうしを連通させるための連絡管
で、この連結管８は、第３図に示すように断面略楕円状
に形成され、下端を下側集合筒６内に臨ませた状態で上
側集合筒５の下部と下側集合筒６の上部とを貫通して設
けられている。そして、この連結管８の下側集合筒６内
に臨む下端には、後述する切替え弁の弁体が着座する平
坦なシート面が形成されている。

９は前記連絡管８を開閉するための切替え弁で、この切
替え弁９は、前記下側集合筒６に軸封用ブツシュ１０を
介して回動自在に支持された弁軸１１と、この弁軸１１
に取付けねじｌｌａによって固定され、下側集合筒６内
で上下に揺動されて連結管８を開閉する弁体１２とから
構成されている。

前記弁軸１１はサークリップ１３によって軸方向に対し
て位置決めされており、一端には弁駆動装置（図示せず
）に連結されるプーリー１４が取付けられている。また
、この弁軸１１の取付は位置は、下側集合筒６の上部に
おける連結管８の後側に設定され、弁体１２を上側へ揺
動させた際に弁体１２が連結管８の下端シート面に対接
される位置に位置づけられている。前記弁体１２は、平
坦な主面１２ａを有しかつ外形が下側集合筒６の断面形
状と略等しい板材によって形成されている。

さらに、この弁体１２における軸部分から回動端までの
長さは下側集合筒６内の上下寸法より大きく設定されて
いる。すなわち、この弁体１２が下側へ揺動されて（開
かれて）その揺動端部が下側集合筒６の内側底面に当接
すると、第１図に示すように、後玉がりに傾斜された弁
体１２によって下側集合筒６内が前後２室に画成される
ことになる。この際、上側集合筒５と下側集合筒６の前
側の気室とは連結管８を介して連通され、これらによっ
て１つの排気チャンバーが形成される。また、弁体１２
が第１図ウニ点鎖線で示すように、上側へ揺動されて（
閉じられて）その主面１２ａが連結管８のシート面に当
接すると、連結管８が弁体１２によって閉塞され、上側
集合筒５と下側集合筒６とは弁体１２によって画成され
ることになる。

このように構成された排気制御装置では、エンジンが高
速回転の時には弁体１２を下側に揺動させて連通管８を
開き、エンジンが低、中速回転の時には弁体を上側に揺
動させて連通管８を閉じる。

弁体１２を下側へ揺動させて連結管８を開くと、排気管
３から下側集合筒６内に排出された排気は弁体１２よっ
て流れ方向が変えられて連結管８を通って上側集合筒５
内に導入される。このため、エンジンが高速回転の時に
は全排気管２．３からの排気は、第１図中実線矢印で示
すように、上側集合筒５内で１度に集合され、集合部材
７の上側集合管７ａからマフラー側排気管４へ導かれる
。

また、連結管８を閉じると、第１図ウニ点鎖線矢印で示
すように、排気管２．２からの排気は上側集合筒５内で
、排気管３．３からの排気は下側集合筒６内でそれぞれ
集合される。そして、両集合筒５，６を通された排気は
集合部材７で集合されてマフラー側排気管４へ導かれる
。すなわち、各気筒からの排気は、エンジンが高速回転
の時には、排気制御装置１の前部で一度に集合される４
−１型の排気通路を経て排出され、エンジンが低、中速
回転の時には、排気制御装置１の後部で最終的に集合さ
れる４−２−１型の排気通路を経て排出される。このた
め、排気管集合部までの実質的な排気管長をエンジン回
転数に応じて変えることができる。このように４−１型
排気と４−２−１型排気とを切替える時期（切替え弁９
の切替え時期）は、エンジン回転数が４−２−１型排気
の場合で最高出力を得られる値になった時に設定される
。

これを第５図によって説明する。第５図では４−２−１
型排気の場合のエンジン性能曲線を破線で、４−１型排
気の場合のエンジン性能曲線を実線で示す、なお、同図
中Ａ、Ｂは出力曲線を示し、ａ。

ｂはトルク曲線を示す、同図に示したように、４２−１
型排気の場合は、エンジンが低、中速回転の時には４−
１型排気の場合に較べて高出力が得られるが、高速回転
になるにつれて出力は逆に低くなる。このため、エンジ
ン回転数が４−２−１型排気の場合で最高出力を得られ
る値（第５図中Ｒで示す）に達した時に、切替え弁９を
切替えて４−１型排気とすることによって、エンジンが
高速回転の時にも高出力を得ることができる。

したがって、各排気管２．３は切替え弁９を開くことに
より連絡管８を介して集合され、また、切替え弁９を閉
めることによって上側集合筒５と下側集合筒６とでそれ
ぞれ集合されてから集合部材７でさらに集合される。こ
のため、４−１型排気の場合と４−２−１型排気の場合
とを切替えるにあたって切替え弁９を１つで済ますこと
ができる、この切替え弁９の弁体１２は連絡管８を開閉
する構成であるから、閉状態では上側集合筒５゜下側集
合筒６どうしの気密を確実に保つことができる。

また、本実施例では、切替え弁９の閉動作時には弁体１
２の主面１２ａを連絡管８の下端面に当接させ、また、
切替え弁９の開動作時には弁体１２の揺動端を下側集合
筒６の内面に当接させるように構成したため、シール部
分で弁体１２との間に隙間が開き難くなる。このため、
各シール部分のシール性を高めることができ、排気が所
定の排気通路以外の通路へ漏れるのを確実に抑えること
ができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る多気筒エンジンの排気
制御装置は、多気筒エンジンの気筒に連通された各排気
管を、マフラー側で１本に集合される２つの集合筒に連
結させ、前記集合筒どうしを連絡通路によって連通させ
ると共に、この連絡通路を開閉する切替え弁を設けたた
め、各排気管は、切替え弁を開くことにより連絡通路を
介して集合され、また、切替え弁を閉めることによって
、２つの集合筒でそれぞれ集合されてからこれらの集合
筒どうしの連通部分でさらに集合される。このため、４
−１型排気の場合と４−２−１型排気の場合とを切替え
るにあたって切替え弁を１つで済ますことができるから
、単純な構造とすることができ、装置の小型化を図るこ
とができる。また、この切替え弁は連絡通路を開閉する
構成であるから、閉状態では２つの集合筒どうしの気密
を確実に保つことができる。このため、排気が所定の排
気通路から漏れるのを抑えることができ、排気漏れによ
って出力が低下するのを可及的低く抑えることができる
。したがって、本発明によれば、小型でしかも高性能な
排気制御装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る多気筒エンジンの排気制御装置を
示す側断面図、第２図は第１図における■−■線断面図
、第３図は第２図におけるｍ−ｍ線断面図、第４図は本
発明に係る多気筒エンジンの排気制御装置に使用する切
替え弁を示す斜視図、第５図は本発明に係る多気筒エン
ジンの排気制御装置を使用したエンジンの性能曲線を示
すグラフである。 １・・・・排気制御装置、２．３・・・・排気管、５・
・・・上側集合筒、６・・・・下側集合筒、７・・・・
集合部材、８・・・・連絡管、９・、・・切替え弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多気筒エンジンの気筒に連通された各排気管を、マフラ
   ー側で１本に集合される２つの集合筒に連結させ、前記
   集合筒どうしを連絡通路によって連通させると共に、こ
   の連絡通路を開閉する切替え弁を設けたことを特徴とす
   る多気筒エンジンの排気制御装置。