JPH0466710A - マフラ装置 - 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、排気音の減衰特性とエンジンの出力性能とを
可変設定し得るマフラ装置に関する。

［従来の技術］ 従来、エンジンの排気装置としては、第４図に示したも
のが提案されている（特開平１−１９５９０８号公報参
照）。すなわち、図外のエンジンに接続され共通排気通
路１には、触媒コンバータ２が接続されており、該触媒
コンバータ２には分岐部３を介して分岐された第１排気
管４と第２す１気管５か接続されている。

前記第１排気管４と第２排気管５とは、高回転時用マフ
ラ６と低回転時用マフラ７とに、各々接続されており、
各マフラ６．７には、テールパイプ８が突設されている
。また、前記第１排気管４には、開閉弁９が介装されて
おり、該開閉弁９には、アクチュエータ１０か連係され
、該アクチュエータ１０は、エンジン回転数に基づいて
前記開閉弁９を制御するコントロールユニット１１の出
力ボートに接続されている。

かかる構造において、エンジン回転数か低回転域にある
場合には、前記コントロールユニット１１は、前記アク
チュエータ１０を作動させて前記開閉弁９を閉駆動させ
る。これにより、第１排気管４は閉鎖され、エンジンか
ら排出された排気ガスは共通排気通路１、触媒コンバー
タ２、分岐部３及び第２排気管５を介して、低回転時用
マフラ７側のみに導かれる。したかって、エンノンの回
転か低回転域にあるときには、低回転時用マフラ７によ
り消音かなされ、低回転域に対応した消音特性が得られ
る。

また、エンジン回転数か高速域にある場合には、前記コ
ントロールユニット１１は、前記アクチュエータ１０を
作動させて前記開閉弁９を開駆動させる。これにより、
第１排気管４は解放され、エンジンから排出された排気
ガスは共通排気通路１、触媒コンバータ２、分岐部３及
び第１排気管４と第２排気管５とを介して、高回転時用
マフラ６と低回転時用マフラ７とに各々導かれる。

したがって、エンジンの回転が高回転域にあるときには
、低回転時用マフラ７のみならず、高回転時用マフラ６
を介して排気ガスの排出がなされる。これにより排気抵
抗か低下して排圧が減少し、高回転時におけるエンジン
の出力特性を高められるのである。

［発明か解決しようとする課題］ しかしなから、かかる従来の排気装置にあっては、前記
開閉弁９を開作動させて、排気ガスを一方のマフラ６の
みならず他方のマフラ７を介して排出させることのみに
よって、排圧の低減を図るように構成されている。した
かって、排圧の低減は、単に排出経路か増加しこれによ
り排気抵抗か低下することのみに依存して行われるに過
きす、排圧の減少におのずと限界が生じ、両マフラ６７
の特性以上の排圧低下を図ることかできるものではなか
った。

また、低回転時に必要な消音特性と高回転時に必要な出
力特性とを得るためには、別体に設けられた高回転時用
マフラ６と低回転時用マフラ７とを必要とすることから
、コスト上あるいは配置スペース上の不利も生ずるもの
であった。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもの
であり、単一のマフラ装置でありなから、低回転時用マ
フラと高回転時用マフラとしての機能を備えるとともに
、高回転時用マフラとして機能する場合においては、通
流する排気ガスを利用して排圧を低減させるようにした
マフラ装置を提供することを目的とするものである。

１課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために本発明にあっては、複数の容
積室か設けられたマフラ本体に、第１の排気経路と第２
の排気経路とが設けられている。

そして、前記第１の排気経路にあっては、前記容積室を
共鳴室及び拡張室として機能させて消音を行うように構
成され、一方策２の排気経路は導入された排気ガスを直
線的に通流させるとともに前記容積室を共鳴室として機
能させて消音を行い、また、前記第２の排気経路を形成
する排気管に開閉弁が介装されるとともに、この排気管
に、前記第１の排気経路において拡張室として機能する
容積室と連通ずる貫通孔か設けられている。

［作用］ 前記構成において、前記開閉弁を閉作動させると第２の
排気経路は閉鎖され、第１の排気経路を介して排気ガス
は通流し、該第１の排気経路においては、マフラ本体に
設けられた複数の容積室が共鳴室及び拡張室として作用
する。よって、第１の排気経路を排気ガスか通流してい
る場合には、反射型マフラと同様に前記共鳴室によるレ
ゾネータ効果と前記拡張室における拡張及び収縮により
消音かなされ、騒音減衰及び排圧損失ともに大きい特性
となる。

そして、前記開閉弁を開作動させると第２の排気経路か
開放され、排カスは第１の排気経路のみならず第２の排
気経路内を通流する。この第２の排気経路においては、
マフラ本体に設けられた複数の容積室か共鳴室として作
用するとともに、排気ガスは直線的に導かれ、よってス
トレート型マフラと同様に、騒音減衰及び排圧損失とも
に小さい特性となる。

このとき、第１の排気通路においては、前述のように容
積室が拡張室として機能していることから、この拡張室
として機能する容積室には、第１排気経路側の排気ガス
が流入している。また、排気ガスが直線状に通流する第
２の排気経路内においては、排気ガスが前記第１の排気
経路より高速をもって通流している。

しかも、前記第２の排気経路を形成する排気管には、貫
通孔か設けられており、該連通孔は前記第１の排気経路
において拡張室として機能する容積室に連通されている
。このため、前記拡張室として機能している容積室内の
排気ガスは、前記排気管内を高速で通流する第２排気通
路側の排気ガスの負圧作用によって、前記貫通孔より前
記排気管内に吸引され、第２の排気経路を介して排出さ
れる。

つまり、第２排気経路内を排気ガスか通流している状態
においては、第１排気経路における拡張室内の排気ガス
の一部が、前記貫通孔を第２排気経路側に吸引され、高
速で通流する第２排気経路側の排気ガスとともに高速て
排出されるのである。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面に従って説明する
。すなわち第１図に示したようにマフラ本体２０は、密
閉状であってその内部には相対向する一側壁２１と他側
壁２２とに平行なバッフルプレート２３．２３が設けら
れている。これにより、マフラ本体２０の内部には、第
１容積室２４、第２容積室２５、及び第３容積室２６と
が隔成されている。

このマフラ本体２０には、第１の排気経路Ａと第２排気
経路Ｂとか設けられている。前記第１の排気経路Ａは、
インレットチューブ２７、アウトレットチューブ２日、
及び２本のパスチューブ２９．３０とて構成され、前記
第２排気経路Ｂは単の排気管３１により構成されている
。

前記インレットチューブ２７は、前記−側壁２１からバ
ッフルプレート２３．２３に貫通され、その内部端にお
いて前記第３容積室２６に連通されており、前記第２容
積室２５内に延在する部分には複数の小孔３２か設けら
れている。

前記アウトレットチューブ２８は、前記他側壁２２側か
らバッフルプレート２３．２３に貫通すれ、その内部端
において前記第１容積室２４に連通され、前記他側壁２
２から外部に突出する端部には導出部３４が設けられて
いる。

前記パスチューブ２９．３０は、前記インレットチュー
ブ２７の両側に配置され、かつ前記ハ。

フルプレート２３．２３に貫通され、両端部において第
１容積室２４と第３容積室２６とに連通されているとと
もに、前記第２容積室２５内に延在する部分には小孔３
３か設けられている。

前記排気管３１は、−側壁２１とパンフルプレー）２３
，２３、及び他側壁２２に貫通され、前記−側壁２１か
ら突出する導入部３５と前記他側壁２２から突出する導
出部３６とか設けられている。前記導入部３５には、開
閉弁３７か介挿されており、また前記第１容積室２４内
に延在する部分には、貫通孔である複数の小孔３８が設
けられている。

以上の構成にかかる本実施例において、前記インレット
チューブ２７と排気管３１の導入部３５には、各々エン
ジンからの排気ガスが導かれる。

そして、前記開閉弁３７を閉作動させると第２排気経路
Ｂ側は閉鎖され、第１図に示したように、排気ガスは第
１排気経路Ａ側において、先ずインレットチューブ２７
内に流入する（矢印ａ）。

そして、小孔３２が形成された部位を通過する際に、第
２容積室２５か共鳴室として機能することによるレゾネ
ータ作用によって、主として高周波成分の騒音減衰かな
された後、拡張室として機能する第３容積室２６内で拡
張する。

さらに、この第３容積室２６内で拡張した排気カスは、
前記パスチューブ２９．３０内に流入することにより縮
小され（矢印ｂ）、該パスチューブ２９．３０の小孔３
３が形成された部位を通過する際に、前記レン不−タ作
用により騒音減衰かなされる。

次に、各パスチューブ２９．３０から第１容積室２４内
に流入した際拡張し、該第１容積室２４内において拡張
した排気ガスは、アウトレットチューブ２Ｂ内に流入す
ることにより縮小されるとともに（矢印ｃ）、前記小孔
３８を介して排気管３１内に流入することにより縮小さ
れる（矢印ｄ）。しかる後に、アウトレットチューブ２
８及び排気管３１を通流して（矢印ｅ、ｅ）、各導出部
３４．３６より外部に排出される（矢印ｆ、ｆ）。

したかって、前記開閉弁３７が閑である状態においては
、反射型マフラ同様に前述した第２の容積室２５か共鳴
室として機能し、かつ第１、第３容積室か拡張室として
機能して、拡張と縮小とか繰り返されることにより騒音
の減衰かなされる。

よってこの場合には騒音減衰及び排圧損失ともに大きい
特性となり、本発明者の実験によれば騒音は第３図の特
性■となり、また、排圧０．８０であった。

次に、前記開閉弁３７を開作動させると第２の排気経路
Ｂが開放され、第２図に示したように排ガスは第１の排
気経路Ａのみならず第２の排気経路Ｂ内、つまり排気管
３１内を通流する（矢印ａ。

ｇ）。そして、前記第２の排気経路Ｂにおいては、排気
ガスが前記排気管３１の小孔３８か設けられいる部位を
通過する際に、前記第１の容積室２４か共鳴室として機
能し、これによるレゾネータ作用により高周波成分の減
衰がなされるとともに、前記排気管３１内において排気
ガスは直線的に流動する。よって、この場合にはストレ
ート型マフラと同様に、騒音減衰及び排圧損失ともに小
さい特性となる。

しかって、単一のマフラ装置でありながら、反射型とス
トレート型の騒音減衰特性と排圧特性とを得ることがで
きる。よって、エンジンの低回転時に騒音の低減を図り
、かつ、高回転時に高出力を得る場合において、従来の
ように低回転時用のマフラと高回転時用マフラとを用い
る必要はなく、特性の異なるマフラ装置を並設すること
に起因するコスト上あるいは配置スペース上の不利を解
消することができる。

このとき、第１の排気通路Ａにおいては、前述のように
第１容積室２４か拡張室として機能していることから、
この拡張室として機能する第１容積室２４には、第１排
気経路Ａ側の排気ガスか流入している。また、排気ガス
が直線状に通流している排気管３１内においては、前記
第１容積室２４より高速にて排気ガスが通流している。

そして、前記排気管３１には小孔３８か設けられており
、これより排気管３１と第１容積室２４とは連通されて
いることから、該第１容積室２４内の排気ガスは、前記
排気管３１内を高速で通流する第２排気通路Ｂ側の排気
カスの負圧作用により、前記小孔３８より排気管３１内
に吸引され（矢印ｈ）、該排気管３１を介して排出され
る。

つまり、排気ガスが第２排気経路Ｂ内を通流している状
態においては、第１排気経路Ａ側の拡張室である第１容
積室２４内の排気ガスの一部か、前記貫通孔を第２排気
経路Ａ側に吸引され、高速で通流する第２排気経路側Ａ
の排気ガスとともに高速で排出されるのである。したか
って、前述のように、前記騒音減衰及び排圧損失が犬で
あった第１排気通路Ａの特性、つまり反射型マフラの特
性において、大であった排圧損失を小にすることができ
、本発明者の実験によれば排圧０．３８を得ることがで
きた。（なお、このときの騒音は第３図の特性■てあっ
た。） よって、単に反射型とストレート型との機能を併有する
のみならず、ストレート型としての機能を発揮させた場
合には、第２排気経路Ｂ側の排気ガスに流速を利用して
排圧を低減させ、これにより高回転時のエンジン出力性
能を一層向上させることか可能となるのである。

しかも、本実施例においては、前記開閉弁３７を排気管
３１の導出部３６側に設けることなく、導入部３５側に
設けるようにしたことから、第１図に矢印ｄで示したよ
うに、開閉弁３７か閉であっても、第１容積室２４内の
排気カスが小孔３８を介して排気管３１内に流入して、
該排気管３１の導出部３６から排出される。これにより
、開閉弁３７か閑である場合においても、つまり反射型
マフラとしてのみ機能した場合であっても、排圧を減少
させることが可能となるのである。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、開閉弁の開閉に応じて、
第１の排気経路による反射型マフラと、第２の排気経路
によるストレート型との各特性か得られるようにした。

よって、エンジンの低回転時に騒音の低減を図り、かつ
、高回転時に高出力を得る場合において、従来のように
低回転時用のマフラと高回転時用マフラとを用いる必要
はなく、特性の異なるマフラ装置を並設することに起因
するコスト高あるいは配置スペース上の不利を解消する
ことかできる。

また、前記第１排気経路において拡張室として機能する
容積室室内の排気ガスを、高速で通流する第２排気経路
の側の排気ガスによって吸引して排出させるようにした
ことから、前記騒音減衰及び排圧損失が大であった第１
排気通路の特性、つまり反射型マフラの特性において、
大であった排圧損失を小にすることができる。

よって、単に反射型とストレート型との機能を併有する
のみならず、ストレート型としての機能を発揮させた場
合には、第２排気経路側の排気ガスに流速を利用して排
圧を低減させ、これにより高回転時のエンジン出力性能
を一層向上させることが可能となる。

しかも、前述した実施例においては、前記開閉弁を排気
管の導出部側に設けることなく、導入部側に設けるよう
にした。したがって、開閉弁が閉であって第２排気経路
か閉鎖状態にあっても、該第２排気経路を利用して第１
排気管側の排気ガスを排出させることができ、これによ
り、反射型マフラとしてのみ機能させた場合であっても
、排圧を減少させることか可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例における開閉弁か開状態に
ある場合の水平断面説明図、 第２図は、同実施例における開閉弁が開状態にある場合
の水平断面説明図、 第３図は、本実施例の排気騒音特性図、第４図は、従来
のエンジンの排気装置を示す概念図である。 ２０・・・マフラ本体、２４・・・第１容積室、２５・
・・第２容積室、２６・・・第３容積室、２７・・・イ
ンレットチューブ、２８・・・アウトレットチューブ、
２９３０・・・バスチューブ、３１・・・排気管、３７
・・・開閉弁、３８・・・小孔（貫通孔）、Ａ・・・第
１の排気経路、Ｂ・・・第２の排気経路。 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の容積室が設けられたマフラ本体に、前記容
   積室を共鳴室及び拡張室として機能させる第１の排気経
   路と、導入された排気ガスを直線的に通流させるととも
   に前記容積室を共鳴室として機能させる第２の排気経路
   とが並設され、該第２の排気経路を形成する排気管に開
   閉弁が介装されるとともに、この排気管に、前記第１の
   排気経路において拡張室として機能する容積室と連通す
   る貫通孔が設けられたことを特徴とするマフラ装置。