JPH0419321A

JPH0419321A - 自動車用排気装置

Info

Publication number: JPH0419321A
Application number: JP2123464A
Authority: JP
Inventors: Satoru Sasaki; 哲佐々木; Yoshikazu Hayakawa; 良和早川; Yuichi Sakuma; 裕一佐久間
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-05-14
Filing date: 1990-05-14
Publication date: 1992-01-23

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、排気騒音を低減させた、自動車用排気装置に
関する。

従来の技術従来の自動車用排気装置としては、例えば、第７図に示
すようなものがある、（実開昭５５−７８７１６号公報
、実開昭５６−１３３９１３号公報、実開昭５８−４５
９１１号公報等参照）。

第７図は、４気筒エンジンの場合を図示したもので、点
火順序が隣合わない気筒、４気筒の場合には、エンジン
の奇数順壜発気筒（＃１．＃４）と、偶数類爆発気筒（
＃３．＃２）から排出される排気ガスを、各々別々にマ
ニホルド６及び７により合流させた後、デュアルフロン
トデユープ１０８によって更に合流させ一系統の排気系
にまとめられている。一系統にまとめられた排気ガスは
、触媒＋０９、センターチューブ１１０、マフラ１１１
及びテールチューブ＋１２を通って、吐出口！１３より
大気に排出されるようになっている。

発明が解決しようとする課題しかしなから、このような従来の自動車用排気装置にあ
っては、排気系を構成する、マニホルド６．７、フロン
トチューブｔＯＳ、触媒１０９、センターチューブ１１
０、マフラＩＩ＋、テールチューブ１１２が直列に接続
された構造となっているので、気柱共鳴が発生する。し
かも、フロントチューブ１０８以降排気ガスの流れが一
系統になってしまうため、排気系が共鳴して出て来る排
気吐出音のピークレベルは、エンジンからの金気部分の
吐出ガスが全て加振力になり、その加振力を排気系が増
幅したことにより生じた、大きいレベルとなってしまう
という問題点かあった。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは、吐出口における
排気音のピークを低減した自動車用排気装置を提供しよ
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、点火順序が隣り合わない気筒から排
出される排気ガス同士をマニホルドで合流させた後、音
響的管路長の異なる２系統の排気系に分けて流すととも
に、吐出口またはマフラ拡張室において前記２系統の排
気系を合流させた。

作用点火順序が隣り合わない気筒から排出される排気ガスの
排気音は、マニホルドの合流点でエンジン回転数の０．
５次成分が打ち消される。また、吐出口またはマフラ拡
張室ての合流点て、エンジン回転数の１次成分が打ち消
される。従って、エンジン回転数の２次成分が主成分と
して残る。

２系統の排気系は独立し、かつ音響的管路長が穎なるの
で、エンツノ回転数２次成分の共鳴エンジン回転数は異
なり共鳴ピークは分散する。

しかも、２系統に分かれているので、排気カスの脈動に
よる加振力も小さくなっており、共鳴ピークも小さい。

実施例以下、本発明を図面に基づいて説明する。第１図は、本
発明の第１実施例を示す図である。

まず構成を説明する。第１図は４気筒エノノンの場合に
ついて図示しへもので、爆発順序１−３４−２のエンジ
ン５の、点火順序が隣合わない、奇数順爆発気筒＃ｌ気
筒に接続する分岐管１と＃４気筒に接続する分岐管４と
か連結されてマニホルド６を、偶数順爆発気筒＃３気筒
、＃２気筒にそれぞれ接続する分岐管３と分岐管２とが
連結されてマニホルド７を形成している。

マニホルド６には、フロントチューブ８、触媒１０、セ
ンターチューブ１２、マフラ１５、テールチューブ１７
が接続されており、またマニホルド７には、フロントチ
ューブ９、触媒ｌｌ、センターチューブ１３、マフラ１
６、テールチューブ１８が接続されて、それぞれ独立し
た二系統の排気系を構成している。

そして、略センターチューブの部分は、内側センターチ
ューブ１２と内側センターチューブ１２の回りを覆う外
側センターチューブ１３とによって二重管１４が構成さ
れている。

また、大気に開放されているテールチューブ１７．１８
は大気開放部１９．２０において近付けられている。

次に作用を説明する。まず、従来との比較を行うために
、−船釣な排気系の従来例を図示した第７図の場合につ
いて説明する。４気筒エンジンの場合には、エンジンの
各気筒から排出される排気ガスにおいて、排気脈動の主
成分はエンジン回転数の０５次成分である。然し、この
エンジン回転の０５次成分は、マニホルド６の奇数順爆
発気筒＃１．＃４にそれぞれ接続する分岐管１．４の結
ばれた点及びマニホルド７の偶数類爆発気筒＃３．＃２
に接続する分岐管３．２が結ばれた点において、それぞ
れ相殺されて打消され、エンジン回転数の１次成分か主
成分となる。さらに、−れらが結ばれる、デュアルフロ
ントチューブ１０８の合流点てエンジン回転数の１次成
分は相殺されて打消されエンジン回転数の２次成分が主
成分として残る。

すなわち、デュアルフロントチューブ＋０８以降ては、
エンツノ回転数の２次成分か排気脈動の主成分となるに
め、吐出口１１３に出て来る排気音の多くは、この２次
成分が主である。

第２図は、排気音のエンジン回転数２次成分の音圧レベ
ルを示す。エンジン回転数Ｒ２回転及びＲ７回転で、排
気系に共鳴が起こり、音圧レベルか大きくなっている。

この共鳴レベルを決めているものの一つに、各気筒から
排出される排気ガスの脈動による加振力があり、従来例
においては、全ての気筒から排出される排気ガスの脈動
が加振力となっている。

これに対して本実施例の場合は、奇数順爆発気簡同士、
偶数類爆発気筒同士結んだ以降は常に一系統独立のまま
なので、各排気系においてはエンジノ回転数の１次成分
が主成分であるが、吐出口１９．２０において、一系統
の排気系を近付けているたぬ、吐出口において合流し１
次成分は打ち消し合い、矢張りエンジン回転数の２次成
分か主成分となる。

しかし、吐出口１９．２０に至るまでの排気系が一系統
独立で二重管１４となってるため、外側センターチュー
ブ１３は大気と接しているので放熱量が多く、流れる排
気ガスの温度は低下する。

一方向側センターチューブ１２は周囲をドーナツ状断面
形状をした外側センターチューブ１３て囲まれ、しかも
外側センターチューブ１３内に排気ガスが流れているの
で、放熱量は少なく高温に保たれる。このため、内側セ
ンターチューブ１２と外側センターチューブ１３とは音
速が異なり、音響的な管路長は内側センターチューブ１
２の方が短くなる。

しかも、排気脈動による加振力は、気筒が独立した一系
統の排気系に、それぞれ２気筒ずつ分配されているので
、２気筒分の加振力が片側の排気系に作用し従来の半分
となっている。

このように、各排気系は、共鳴エンジン回転数か異なり
、しかも加振力が小さいので、第２図に鎖線で図示した
ように、共鳴エンジノ回転数は従来のＲ１回転かＲ８及
びＲｂに分れ、またＲ２回転かＲｅ回転及びＲｄ回転に
分れ、しかも共鳴レベルも従来の共鳴レベル（図中実線
で示す）よりも小さい共鳴レベル（図中鎖線で表す）と
なっている。

第３図には、本発明の第２実施例を示す。この実施例は
独立した２本のセンターチューブ２１゜２２の片側に保
温材２３を巻き付けたものである。

保温材を巻いたセンターチューブ２１の方が他のセンタ
ーチューブ２２より高温に保たれるので、音響的管路長
がセンターチューブ２２より短くなり、前記第１実施例
と同様の効果が得られる。

第４図には、本発明の第３実施例を示す。この実施例は
、独立した２本のセンターチューブ２１２２の一方のセ
ンターチューブ２１に水冷却部２４を設け、水循環バイ
ブ２５、タンク２６、およびポンプ２７を設置して、一
方のセンターチューブ２１を冷却するものである。

水冷却部２４を設け、水を循環したセンターチューブ２
１の方が、他のセンターチューブ２２より低温に保たれ
るので、音響的管路長か、池のセンターチューブ２２よ
り長くなるので、前記各実施例と同様の効果が得られる
。

第５図には、本発明の第４実施例を示す。この実施例は
、独立したセンターチューブ２２．２８の一方のセンタ
ーチューブ２８を他方のセンターチューブ２２より長く
したものである。

センターチューブ２２．２８の長さが異なるので、当然
に音響的管路長が異なり、前記した各実施例と同様の効
果が得られる。

第６図には、本発明の第５実施例を示す。この実施例は
、前記第１実施と同様にセンターチューブ１２．１３を
二重管とし、独立したセンターチューブ１２．１３をマ
フラ２９の拡張室（図示せず）で合流させたしのである
。

本実施においてら、拡張室でエンジン回転数の１次成分
は打消し合い消音され、排気系ら、その大部分が独立し
た２系統に分割されているので、合流前の音響的管路長
か異なり、共鳴のエンジン回転数は分散し、その共鳴レ
ベルし小さくなる。

本実施例と同様に前記第２実施例〜第４実施例について
も、独立した排気系をマフラの拡張室前で合流させれば
、本実施例と同様の効果が得られる。

発明の詳細な説明してきたように構成されているので、本発明によ
れば、一系統の排気系が共鳴するエンジン回転数は異な
り、また一系統の排気系それぞれに加振力として加わる
排気ガスは、エンノン金気筒の一部から出て来る排気ガ
スであるので、吐出口における排気音のピークを分散し
かつピークレベルを低くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す構成図、第２図はエ
ンジン回転数２欠成分の従来例との対比図、第３図は本
発明の第２実施例を示す構成図、第４図は本発明の第３
実施例を示す構成図、第５図は本発明の第４実施例を示
す構成図、第６図は本発明の第５実施例を示す構成図、
第７図は従来例を示す構成図である。１．２．３．４・・マニホルド分岐管、５・・エンジン
、６．７・マニホルド、８．９・・フロントチューブ、
１０．１１・・触媒、１２．１３・・・センターチュー
ブ、１４・・・二重管、１５．１６・・マフラ、１７．
１８・・テールチューブ、１９．２０・・吐出口、２１
．２２・・・センターチューブ、２３・・保温材、２４
・・・水冷却部、２６・・・タンク、２７・・・ポンプ
、２８・・・センターチューブ、２９・・マフラ。２４　　水浄ｉｐＨ１２６クン７２７　　不ゝシデ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）点火順序が隣り合わない気筒から排出される排気
ガス同士をマニホルドで合流させた後、音響的管路長の
異なる２系統の排気系に分けて流すとともに、吐出口ま
たはマフラ拡張室において前記２系統の排気系を合流さ
せたことを特徴とする自動車用排気装置。