JPH0343616A

JPH0343616A - 内燃機関の排気構造

Info

Publication number: JPH0343616A
Application number: JP17567389A
Authority: JP
Inventors: Kiyoto Matsuhashi; 松橋　清人
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-07-10
Filing date: 1989-07-10
Publication date: 1991-02-25

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】最栗量立扛且立立本発明は、自動車等の内燃機関の排気構造に関する。

丈メ４０え捏一般に、エンジンの排気に伴う消音方法として。

抵抗、干渉、共振、吸収及び冷却が知られる。即ち、抵
抗による消音方法は、排気通路に障害物又は狭い通路を
設け、その抵抗によって音のエネルギーを減衰させる。

この場合、人間の耳に最も不快感を与える１５００ｃ以
上の高周波音は直進性を有しているので、消音に対して
有効であるが、機関の馬力損失を大きくする短所がある
。干渉による消音方法は、音波に位相を与え、音波の粗
の部分と密の部分とが互いに消去し合うようにするもの
である。共振による消音方法は、排気管の途中に排気音
の振動数と同じ自己振動数を持つ共振室を設け、共振に
よって排気音のエネルギーを吸収し、その振動数の音波
が共振室より先方に伝わらないようにする。また、吸収
による消音方法は、消音器の内部にガラス綿または岩綿
のような耐熱性、耐火性繊維状物質を適当に配置し、こ
れに音波を吸収させる。そして、冷却による消音方法は
、排気を冷却するとガス圧力が減少し、排気音の振幅を
減少させる。

が　　しよ゛とする以上の各方法は、いずれも特定の周波数領域の音に対し
て有効であるが、実際に発生する排気音は広い周波数の
領域で種々の音波からなっているので、マフラの構造は
、前記の各方法のいくつかを組み合わせたものとするの
が普通である。

ところで、エンジン運転中の燃焼室内温度は２０００℃
以上の高温となっており、ここから排出される排気ガス
も相当高温であり、排気管やマフラの温度も車種によっ
て異なるがおよそ３００℃に達する。しかし、燃焼室か
ら排気マニホールドを経て、排気管を通ってマフラに達
する間に排気のガス温度差は非常に大きい、即ち、排気
ガスが排気管やマフラで急激に冷却されるために、排気
のガス密度が増す。その結果、排気抵抗が増大して排気
そのものの円滑な流動が阻害され、強いてはエンジンの
軸トルクに負担をかけて燃料消費率などのエンジン性能
に影響を及ぼす。即ち、排気抵抗が増せば、この抵抗が
燃焼室の排気弁に作用し、排気弁を作動させるクランク
シャフト側の回転トルクに負担が増すことは容易に理解
される。

そこで、本発明は、排気音の消音機能を具備することは
勿論、エンジンの軸トルクへの抵抗負担を軽減して燃費
を向上させ、併せて排気管やマフラの腐食を抑えて耐久
性を高めるなど、相乗効果も期待できる内燃機関の排気
構造を提供することを目的としている。

を　　するための本発明による内燃機関の排気構造は、排気通路を形成す
るーマフラの外周を保温部材によって被覆している。

保温部材は、アルミニウム粉を含む合成樹脂を断熱性及
び耐火性のフィラメント固形物による基体に含浸させた
構造である。

また、フィラメント固形物としては、ガラスウールが用
いられる。

また、合成樹脂としては、熱硬化性樹脂のシリコン樹脂
が用いられる。

止−且排気管及びマフラの外周を保温部材で被覆したことによ
り、エンジンから排出される排気のガス温度が排気管や
マフラで急激に低下しないから、排気抵抗が大きくなら
ず、排気が円滑に行なわれて、エンジンの軸出力及び軸
トルクに負担を及ぼさず、燃費も向上する。

また、排気管やマフラ内では排気ガスが高温環境下で十
分に燃焼する。従って、排気管やマフラの壁面の内外で
水滴が発生せず、排気管の酸化、腐食が防止され、耐久
性が向上する。

、ＬｊＬＪＩ− 以下１本発明による内燃機関の排気構造の実施例を図面
に基づいて説明する。

第１図に示すマフラ１（上流側から順にプリマフラ１Ａ
、メインマフラＩＢからなっている）及び排気管２は周
知構造の一例であって、実施例はこれを基本としている
。エンジンの排気マニホールドに後続して排気通路を形
成するマフラ１及び排気管２の外周には、第２図及び第
３図に示すように、筒状又はシート状の保温部材３が巻
き付けられている。この保温部材３は止バンド４で堅縛
して結合される。保温部材３は、断熱性及び耐火性のフ
ィラメント固形物であるグラスウールを基体としており
、この基体は所要の大きさで筒状またはシート状に形成
されている。基体には熱硬化性樹脂が含浸され、或は表
面にコーティングされた樹脂被膜膜が形成される。樹脂
はアルミニウム粉を含有しており、こうした樹脂を所定
の温度で加熱して溶融状態にし、これを基体に刷毛塗り
で含浸させる。

ここで、断熱性の保温部材として自動車等の車両への適
用例は、代表的なものとして、実施例で用いられるグラ
スウール（ガラス綿）、ロックウール（岩綿）、アスベ
スト及び発泡プラスチックなどの耐火性、耐熱性フィラ
メント固形物が知られる。自動車等の車両への適用例は
多数あるが、これらの殆どのものが吸音、遮音、断熱の
各機能を兼備している例が多い。

ここで、本発明の実施例で用いられる合成樹脂としては
熱硬化性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂の場合、温度
の上昇、降下に伴い物理的に可逆的に軟化、硬化するこ
とから、エンジン運転中に高温化するマフラ１や排気管
２の外周面を被覆する材料として不適当といえる。エン
ジンから排出された排気ガス温度が前述のように通常３
００℃程度とすれば、ＡＳＴＭ試験法−Ｄ６４８による
性能で熱変形温度が１５０℃程度である多くの熱可塑性
樹脂は軟化し、仮に、溶融しないまでも、原形を止める
形状保持性を有した状態で軟化すること自体好ましいと
いえない。

また、これに対して、熱硬化性樹脂の場合でも、フェノ
ール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、或はウレタン
樹脂等では、同試験法による性能評価で熱変形温度がい
ずれも２００℃以下であるから、同様な理由で採用する
に十分とはいえない。

従って、熱硬化性樹脂として、ガラス繊維充填によるシ
リコン樹脂の場合、同試験法により性能が熱変形温度が
５００℃以上であり、耐熱性も不燃である性能を有する
ことから、本発明で用いられる合成樹脂の実施例として
はシリコン樹脂が採用される。

本発明の排気構造が装備される実験車両は次の通りであ
る。

ａ、　排気量５５０ｃｃのガソリンエンジン搭載の市販
車（ダイハラ工業製）：　　（１）ｂ、　排気量５５０
ｃｃのガソリンエンジン搭載の市販オートマチック車（
ダイハラ工業製）：　（■）ｂ、　排気量２８００ｃｃのディーゼルエンジン搭載の
市販車（ダイハラ工業製）：　　（ｍ）保温部材３とし
ては、次の各製品を使用する。

Ｃ２保温部材３の基体であるグラスウールは、例えば、
住宅用グラスウール（株式会社費　マイクロジーウーノ
胃を用い、これを所要の大きさでシートを形成する。

ｄ、　樹脂としては、商品名オキッモＮ００６０５（オ
キッモ株式会社製）による耐熱塗料を用いた。

［成分］本ストレートシリコン樹脂・・・５０．０本アルミニウ
ム粉・・・・・・・１９．０＊　　　　　　　　　　　
・　・　・　・　・　・　・　・　３１．０この耐熱塗
料をグラスウールの表面に刷毛塗りし、４００℃程度ま
で加熱しながら含浸させる。この後これを放置して冷却
する。こうして形成されたシート状の保温部材３をマフ
ラ１及び排気管２の所定部位に巻き付けて接着などし、
更にこの上から高熱化に耐えられる金属製のバンド４で
締め付けて固定する。

走行後の測定項目はＣＯ％、ＨＣ％、燃料消費率であり
、測定機器はビユレット式燃料計を用いる。結果を次表
に示す。

（考察）以上のような好適な特性が得られる他、実施例の排気構
造を装備した実験車の市販車両（Ｉ）〜（ｍ）では、マ
フラ１及び排気管２の耐久性が向上することが明らかに
なった。即ち、これらを外側から保温部材３で被覆した
ことにより、エンジンから排出される排気のガス温度が
マフラ１や排気管２で急激に低下しないから、内部では
排気ガスが高温環境下で十分に燃焼する。従って、管壁
内、戒は管壁外で水滴が発生せず付着も見られない。

例えば、ガソリンエンジン搭載のテスト車（Ｉ）（■）
の場合、マフラ終端部の温度が７０℃で水滴が見られず
、実施例の排気構造を装備しないテスト車では、４０℃
で水滴の発生が見られた。

こうした結果から、マフラ１及び排気管２共に腐食が防
止され、耐久性が向上する。

また、エンジンの軸出力、軸トルクは測定していないが
、本発明はこれらのエンジン性能にも好適結果をもたら
すものと推察できる。即ち、排気ガス温度の急激な低下
がなく、排気抵抗が大きくなるのを抑えることができる
から、排気弁に対する抵抗が軽減され、この排気弁に作
動力を機械的に伝達するクランクシャフトの回転トルク
の負担が軽減される。

叉１ビリ迎夏以上説明したように、本発明による内燃機関の排気構造
は、排気通路を形成するマフラや排気管を保温部材で被
覆し、排気ガスの急冷却を防いで排気抵抗の増大を抑え
るという思想を採用することにより、燃費が向上し、エ
ンジンの軸出力や軸トルクに作用する負担を軽減でき、
エンジン性能を高めるという実用性大なる効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は９本発明による排気構造が装備された内燃機関
排気系のマフラ及び排気管の実施例を示し、第２図はメ
インマフラの側面断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線に
よる正面断面図を示す。土０．マフラ、　２０．排気管、　３０．保温部材。４゜バンド。手続補正書

Claims

【特許請求の範囲】

（１）排気通路を形成するマフラの外周を保温部材によ
って被覆したことを特徴とする内燃機関の排気構造。
（２）保温部材は、アルミニウム粉を含む合成樹脂を断
熱性及び耐火性のフィラメント固形物による基体に含浸
させてなる請求項（１）に記載の内燃機関の排気構造。
（３）フィラメント固形物がガラスウールである請求項
（１）に記載の内燃機関の消音器。
（４）合成樹脂がシリコン樹脂である請求項（１）に記
載の内燃機関の排気構造。