JPH048861A - 可変ダクト - 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］ この発明は内燃機関の吸気騒音を低減するための、吸気
通路断面積を可変型とした吸気ダクトに関するものであ
る。

［従来技術］ 一般に吸気ダクトにおいてはその断面積が太きい程吸気
抵抗か少なく、エンジンの出力は増加するか、逆に吸気
騒音はダクトの断面積か大きい程大きくなる。そこで現
状では吸気ダクトの断面積はエンジンの出力性能をある
程度犠牲にして吸気騒音か目標レベルに収まるように細
く設定されている。第８図はエンジン回転数と出力との
関係に付きダクトの断面積を大きくした時の出力向上効
果の例を示している。実線は吸気騒音を考慮した場合の
現在の吸気ダクトによる出力を、点線はダクトの断面積
を現在の吸気ダクトの１．８倍にした吸気ダクトによる
出力を示し、最大出力は５６ｏｏｒｐｍ付近で約５馬力
向上している。然し第８図から分るように５６００ｒＤ
ｍより低い回転数例えば４０００ｒｐｍ以下では吸入空
気量が少ないため両吸気ダクトによる出力差はなく、更
に吸気ダクトの断面積を現状以下にしてもエンジン出力
に対する悪影響は少ない。

上記の事柄から従来技術として第９図に示すようにダク
トとして二つの吸気通路７４．７５を設け、エンジンの
低回転時には一方の通路７４をバルア７６で閉じて吸気
騒音を低減し、高回転時にはバルブ７６により吸気通路
７４を開き、出力性能を向上させようとする考案かある
。この関係の先行技術資料として実公昭３８−９００２
号公報及び実開昭６３−６００７２号公報がある。

［発明が解決しようとする課題］ 然しながら第９図に示す空気通路７４．７５はエンジン
回転６汰成分に付いてエンジン回転数と音圧レベルとの
関係を示す第２図の実験結果によれば次のような欠点が
ある。すなわち、第２図の一点鎖線（ハ）は従来の吸気
通路の１．８倍の断面積を有する、後述の本発明の第１
実施例においてバルブ開の時のダクトの音圧特性を示し
、３００Ｈ２で音圧レベルのピークがある。点線（ロ）
は第９図の従来の技術において空気通路７４のバルブ７
６を閉じ、空気通路７５の断面積を通常の空気通路の断
面積の０．７倍とした場合のダクトの音圧特性を示して
いる。この両者を比較すると第９図のダクトは３００Ｈ
２以下で（ハ）のダクトより音圧レベルが約１０ｄＢ（
Ａ＞低くなっているが、３００Ｈ２（エンジン回転数３
００Ｏｒｐｍ＞付近ではまだ音圧レベルのピークか存在
している。このピークは空気通路７５のほぼ中央部が空
気通路７５の長さによる１次共鳴音の振幅の腹となって
いるからでおり、このピークは空気通路７５を細くして
もなくならす、車内で不快なこもり音になる。

この共鳴周波数ｆ　は波長を２１とするとｆ　　＝Ｃ／
λ　−Ｃ／２Ｌ”　　　　　（１）となる。

ここで、Ｃは音速であり、　Ｌ−＝Ｌ＋αである。αは
空気通路７５０入ロ形状やエアクリーナへのダクトの取
付形状にもよるが一般にはα＝０．８ｄ　（ｄは空気通
路７５の直径）である。

この発明は前記の共鳴音の発生を防止する、構造が簡単
で低コストの可変ダクトの提供を課題とする。

［課題を解決するための技術的手段］ 上記の課題を解決するためこの発明はエアクリーナに結
合された吸気ダクト内に吸気ダクトの一端側からダクト
の長手方向に延出する仕切り壁を設けて仕切り壁により
主、副の２通路をダクト内に区画し、副通路内にエンジ
ンの運転状態に対応して副通路を開閉するバルブを設け
、バルブと仕切り壁の延出端との距離を、副通路を閉鎖
した時、該距離による副通路の共鳴周波数か吸気ダクト
長による共鳴周波数とほぼ同じになるように設定した構
成を有している。

［作用］ バルブにより副通路を閉鎖するとバルブと仕切り壁の延
出端との距離により決る、消音効果を有する副通路の共
鳴周波数とダクト長による共鳴周波数とがほぼ同じにな
るように設定されているのでダクトの共鳴音は消音され
る。

［実施例］ 以下実施例を示す図面によりこの発明を説明する。第１
図は第１実施例の可変ダクトＤ１を示す。

同図において吸気ダクト１はエアクリーナ３にその基端
部において取り付けられ、エンジンの出力を向上させる
ため従来のダクトより開口面積か１゜８倍人きくル２定
されている。吸気ダクト１内はその基端部からダクトの
ほぼ中央部まで延出する仕切り壁２により副通路４と主
通路５とに区画されている。副通路４内にはエアクリー
ナ３の近くて副通路４を開閉するハルプロか設けられて
いる。

主通路５は常【こ開口しており、その開口面積は従来の
ダクトの０．７倍程度に設定されている。エアクリーナ
３はホース８を介して図示しないエンジンに接続されて
いる。バルブ６の軸６ａはリンク１２を介して負圧アク
チュエータ７に連結されており、負圧アクチュエータ７
はソレノイドバルブ９を介して負圧源１０とＥＣＵｌｌ
に接続している。ＥＣＬｌｌｌにはエンジンの回転数か
入力し、エンジン回転数が設定値以上になるとＥＣＵｌ
ｌの信号によりバルブ９が切り換えられて負圧源１０の
負圧が負圧アクチュエータ７に導入され、リンク１２に
よりバルブ６が開く。

第１図に示すようにバルブ６を閉じた状態において、副
通路４はバルブ６の位置を閉端、仕切り壁２の延出端を
開端とするサイトブランチとなる。

このサイトブランチの消音効果のある共鳴周波数をｆｌ
　′とすると ｆ　　　−＝（２ｎ−１＞、Ｃ／４１　　　　　　（２
）となる。

ここで　　ｎ＝１．２．３・・・ ＝ｌ＋０，８ｄ１ ０．８ｄ、は副通路４端に対する補正、ｄｌは副通路４
の径である。

今　　１　′＝１−／２となるように１′を設定すると
ｎ−１では ｆｌ−＝　（２−１＞、Ｃ／４　（Ｌ”／２＞＝Ｃ／２
Ｌ”＝ｆ１ となり、前述の吸気ダクト７５、すなわち本実施例の可
変ダクトＤ１の吸気ダクト１の共鳴周波数と同じになり
、第２図の実線（イ）が示すように音圧レベルのピーク
を減少させることができ、滑かな吸気音特性が得られる
。

この効果はサイドブランチの開端位置が吸気ダクト１の
中央（共鳴音の腹）に近いほど大きい。

第３図は第２実施例の可変ダクトＤ２を示す。

なあ、第１実施例と同じ構成要素に対しては同じ符号を
付し、その説明を省く。可変ダクトＤ２では吸気ダクト
２１の２次の共鳴音（ダクト長ざＬを一波長α２とする
周波数ｆ２）を消音するために仕切り壁２２の長さを約
Ｌ７′４としているがざらに高次の共鳴音のピークを低
減することも可能である。

第４図は第３実施例の可変ダクトＤ３を示す。

なお、第１実施例と同じ構成要素に対しては同じ符号を
付し、その説明を省く。可変ダクトＤ３では仕切り壁３
２の閉端位置を吸気ダクト３１の開口端側としており、
ここにバルブ６が取り付けられている。そして仕切り壁
３２はエアクリーナ３に向って延出しその長さは吸気ダ
クト３１の全長りの１／２となっている。３４は副通路
でバルブ６が配置され、３５は主通路である。その作用
、効果は第１実施例の可変ダクトＤ１と同じである。

この可変ダクトＤ３は負圧アクチュエータ７の搭載条件
によって可変ダクトＤ１と使い分けすることができる。

第５図（イ〉及び（ロ）は第４実施例の可変ダクトＤ４
を示す。なお、第１実施例と同じ構成要素に対しては同
じ符号を付し、その説明を省く。

可変ダクトＤ　は可変ダクトＤ１の仕切り壁２の代りに
断面矩形状の仕切り壁４２をエアクリーナ３に一体的に
設け、エアクリーナ３【こ近接して仕切り壁４２の内部
にバルブ６を配置したものである。従って仕切り壁４２
の内側が副通路４４となり、外側が主通路４５となる。

第４実施例の可変ダクトＤ４はダクト４１が曲がっ−で
いる等のためダクト４１側に仕切り壁やバルブ６の設定
か困難な時に有利である。

第６図は仕切り壁５２を１／２以上に伸ばし、バルブ６
の位置により閉端、開端間の距離ををＬ／２とした第５
実施例の可変ダクトＤ５を示す。

５４か副通路であり、５５が主通路である。開端位置が
主通路の共鳴音の娠幅の腹から離れるので共鳴のピーク
を低減する効果は少し減少するが通路径を細くすること
による吸気騒音低下効果が増えるためさらに低周波側の
吸気音低減効果がある。

第７図は第６実施例の可変ダクトＤ６を示す。

可変ダクトＤ６は第１実施例の可変ダクトＤ１に対して
タクトの共鳴以外の周波数の音を低減するために副通路
６４と主通路６５との分岐部にレゾネータ６６を８２け
たものである。分岐部にレゾネータ６６を設けたことに
より、ハルプロの開、閉のいずれの時においても騒音吸
収の効果か得られる。

［効果］ この発明は上記の構成を有するので次のような勝れた効
果を有する。

（イ）エンジンの低回転域において吸気ダクトから発生
する共鳴音を低減させることができる。

（ロ）車内のこもり音かなくなりドライバー等の不快感
を解消する。

（ハ）構造が簡単でダクトを新たに製作する場合も改修
する場合も実施が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の縦断正面図を示す。第２図は第１
実施例のダクトと従来のダクトとについてエンジンの回
転数に対する音圧レベルの特性の比較図を示す。第３図
は第２実施例の縦断正面図を示す。第４図は第３実施例
の縦断正面図を示す。 第５図（イ）は第４実施例の縦断正面図を示し、第５図
（ロ）は第５図（イ〉のＡ−Ａ線断面図を示す。第６図
は第５実施例の縦断正面図を示す。 第７図は第６実施例の縦断正面図を示す。第８図は吸気
通路の断面積を拡大した場合と通常の断面積の場合とに
付いてエンジン出力の比較を示す図である。。第９図は
従来の副通路を有する可変ダクトの縦断正面図を示す。 ４５．５５．６５・・・主通路 ６・・・バルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エアクリーナに結合された吸気ダクト内に吸気ダクトの
   一端側からダクトの長手方向に延出する仕切り壁を設け
   て仕切り壁により主、副の２通路をダクト内に区画し、
   副通路内にエンジンの運転状態に対応して副通路を開閉
   するバルブを設け、副通路を閉鎖した時、バルブと仕切
   り壁の延出端との距離を、該距離による副通路の共鳴周
   波数が吸気ダクト長による共鳴周波数とほぼ同じになる
   ように設定したことを特徴とする可変ダクト。