JPH0543871B2 - - Google Patents
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- JPH0543871B2 JPH0543871B2 JP58130124A JP13012483A JPH0543871B2 JP H0543871 B2 JPH0543871 B2 JP H0543871B2 JP 58130124 A JP58130124 A JP 58130124A JP 13012483 A JP13012483 A JP 13012483A JP H0543871 B2 JPH0543871 B2 JP H0543871B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonator
- communicating
- intake
- resonance
- valve
- Prior art date
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Links
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- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
- F02M35/1205—Flow throttling or guiding
- F02M35/1222—Flow throttling or guiding by using adjustable or movable elements, e.g. valves, membranes, bellows, expanding or shrinking elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
- F02M35/1255—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using resonance
- F02M35/1266—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using resonance comprising multiple chambers or compartments
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の回転数に同期して共鳴周波
数を可変可能にする共鳴器に関するものである。
数を可変可能にする共鳴器に関するものである。
従来の共鳴器は第１図の如く構成されていた。
即ち、従来型の共鳴器１７は吸気ダクト１３の途
中に装着され、吸気ダクト１３の内側吸入路１４
を連通する連通管状部材１５とこの連通管状部材
１５の端面が開口する共鳴室１６とから構成され
ていた。そして、この共鳴器１７の共鳴周波数fP
は、fP＝Ｃ／2π√・P…(1)で求められる。
（Ｓ＝πD2／４、lP＝ｌ＋0.8D）ここで、Ｓは連通
管状部材１５の開口断面積、Ｄは連通管状部材１
５の内径、ｌは連通管状部材１５の長さ、Ｖは共
鳴室１６の内容積である。従つて、従来の共鳴器
では、その構造から共鳴周波数fPが一律に決まつ
てしまい、その特定共鳴周波数fPでのみしか減衰
効果が得られなかつた。
即ち、従来型の共鳴器１７は吸気ダクト１３の途
中に装着され、吸気ダクト１３の内側吸入路１４
を連通する連通管状部材１５とこの連通管状部材
１５の端面が開口する共鳴室１６とから構成され
ていた。そして、この共鳴器１７の共鳴周波数fP
は、fP＝Ｃ／2π√・P…(1)で求められる。
（Ｓ＝πD2／４、lP＝ｌ＋0.8D）ここで、Ｓは連通
管状部材１５の開口断面積、Ｄは連通管状部材１
５の内径、ｌは連通管状部材１５の長さ、Ｖは共
鳴室１６の内容積である。従つて、従来の共鳴器
では、その構造から共鳴周波数fPが一律に決まつ
てしまい、その特定共鳴周波数fPでのみしか減衰
効果が得られなかつた。
よつて、共鳴周波数が時々刻々と変化する内燃
機関の吸気ダクトに装着した場合、従分な減衰効
果が得られなかつた。
機関の吸気ダクトに装着した場合、従分な減衰効
果が得られなかつた。
そこで本発明では上記問題点に鑑み、共鳴周波
数を可変とし、制御可能な周波数範囲を拡げるこ
とを目的とする。
数を可変とし、制御可能な周波数範囲を拡げるこ
とを目的とする。
この目的を達するため本発明では共鳴室を複数
設け、この共鳴室を連結管によつて相互に連通さ
せた。そして、この連結管の通路開閉を開閉弁に
より行い、複数の共鳴室を各々独立させて作用さ
せるか、あるいは連結管によつてそれらを一体と
するかによつて共鳴周波数を可変とした。
設け、この共鳴室を連結管によつて相互に連通さ
せた。そして、この連結管の通路開閉を開閉弁に
より行い、複数の共鳴室を各々独立させて作用さ
せるか、あるいは連結管によつてそれらを一体と
するかによつて共鳴周波数を可変とした。
以下、本発明を内燃機関吸気系における吸気騒
音消温装置として用いた一実施例を第２図に基づ
いて説明する。第２図中１はピストン２を摺動自
在に嵌装したシリンダで、その上部はシリンダヘ
ツド３で覆われており、また、シリンダヘツド３
には吸入弁４、排気弁で５で周期的に開閉される
吸入口６、及び排気口７が形成されている。そし
て排気口７は排気通路８を介して排気管に連通
し、この排気管には排気消音を行なう消音器（図
示省略）が設けられている。
音消温装置として用いた一実施例を第２図に基づ
いて説明する。第２図中１はピストン２を摺動自
在に嵌装したシリンダで、その上部はシリンダヘ
ツド３で覆われており、また、シリンダヘツド３
には吸入弁４、排気弁で５で周期的に開閉される
吸入口６、及び排気口７が形成されている。そし
て排気口７は排気通路８を介して排気管に連通
し、この排気管には排気消音を行なう消音器（図
示省略）が設けられている。
一方吸入口６は、吸気通路９、及びキヤブレタ
１０（デイーゼル車の場合、キヤブレタ１０は存
在しない）を介して吸入空気の浄化を行なうエア
クリーナ１１に接続されている。そしてエアクリ
ーナ１１の上流端には吸入管１２が取り付けられ
ており、この吸入管１２の先端には吸入ダクト１
３が接続され、吸入ダクト１３の先端開口部１３
ａは、大気に開口している。
１０（デイーゼル車の場合、キヤブレタ１０は存
在しない）を介して吸入空気の浄化を行なうエア
クリーナ１１に接続されている。そしてエアクリ
ーナ１１の上流端には吸入管１２が取り付けられ
ており、この吸入管１２の先端には吸入ダクト１
３が接続され、吸入ダクト１３の先端開口部１３
ａは、大気に開口している。
この吸入管１２、もしくは吸入ダクト１３（本
実施例では吸気ダクト１３）の途中には第１連通
管状部材１５及び第２連通管状部材１６が分岐し
ている。第１、２連通管状部材１５，１６の一端
は吸入ダクト１３内の吸入路１４と連通し、他端
は各々密閉空間よりなる第１共鳴室１７及び第２
共鳴室１８に開口している。そして、第１共鳴室
１７と第１連通管状部材１５とで第１共鳴器Ａ
が、第２共鳴室１８と第２連通管状部材１６とで
第２共鳴器Ｂが形成される。この第１共鳴室１７
と第２共鳴室１８とは連通管１９によつて相互に
連通している。この連通管１９の内部には連通管
１９の連通開閉を行う開閉弁２１が装着されてい
る。この開閉弁２１は板状で、連結管１９の流通
方向垂直になる様回動して連通管１９閉じ、流通
方向平行となる様回動して連結管１９を開く。
尚、第１、２共鳴器Ａ，Ｂ、吸気ダクト１３は樹
脂のブロー成形品であるので、吸気ダクト１３及
び第１、２共鳴器Ａ，Ｂの固定は接着剤、ネジ止
め、め、溶着など適宜の手段で行われる。
実施例では吸気ダクト１３）の途中には第１連通
管状部材１５及び第２連通管状部材１６が分岐し
ている。第１、２連通管状部材１５，１６の一端
は吸入ダクト１３内の吸入路１４と連通し、他端
は各々密閉空間よりなる第１共鳴室１７及び第２
共鳴室１８に開口している。そして、第１共鳴室
１７と第１連通管状部材１５とで第１共鳴器Ａ
が、第２共鳴室１８と第２連通管状部材１６とで
第２共鳴器Ｂが形成される。この第１共鳴室１７
と第２共鳴室１８とは連通管１９によつて相互に
連通している。この連通管１９の内部には連通管
１９の連通開閉を行う開閉弁２１が装着されてい
る。この開閉弁２１は板状で、連結管１９の流通
方向垂直になる様回動して連通管１９閉じ、流通
方向平行となる様回動して連結管１９を開く。
尚、第１、２共鳴器Ａ，Ｂ、吸気ダクト１３は樹
脂のブロー成形品であるので、吸気ダクト１３及
び第１、２共鳴器Ａ，Ｂの固定は接着剤、ネジ止
め、め、溶着など適宜の手段で行われる。
また、内燃機関の回転検出器（図示省略）によ
る回転信号を基にコントロールコンピユータ２３
により機関回転して共鳴周波数を計算し、その計
算に基づいた電気信号がアクチユエータ２２に印
加される様なつている。そのためアクチユエータ
２２のシヤフト２４にネジ止め、め等で固定さ
れた開閉弁２１は、コンピユータ２０からの電気
信号に対応して連結管１９の開閉を行う。
る回転信号を基にコントロールコンピユータ２３
により機関回転して共鳴周波数を計算し、その計
算に基づいた電気信号がアクチユエータ２２に印
加される様なつている。そのためアクチユエータ
２２のシヤフト２４にネジ止め、め等で固定さ
れた開閉弁２１は、コンピユータ２０からの電気
信号に対応して連結管１９の開閉を行う。
次に内燃機関の回転数に同期して共鳴周波数の
切換え制御方法を示す。第１図に示す様に内燃機
関の回転信号（図示省略）から、マイクロコンピ
ユータを応用したコントロールコンピユータ２３
によつて機関回転数を読み取り、各回転時の吸気
騒音の支配的周波数成分に一致する共鳴周波数が
得られるようアクチユエータ２２へ駆動信号を送
り、開閉弁１９を回転させ共鳴周波数を切換え
る。
切換え制御方法を示す。第１図に示す様に内燃機
関の回転信号（図示省略）から、マイクロコンピ
ユータを応用したコントロールコンピユータ２３
によつて機関回転数を読み取り、各回転時の吸気
騒音の支配的周波数成分に一致する共鳴周波数が
得られるようアクチユエータ２２へ駆動信号を送
り、開閉弁１９を回転させ共鳴周波数を切換え
る。
前述の制御方法を示すフローチヤートを第５図
に示すが、内燃機関の回転数の上昇、加工に対し
てアクチユエータ２２を世、逆回転させ、常に回
転数に同期して共鳴周波数を切換えできる様にす
ることが可能である。また、本発明の共鳴器は、
機関回転数に対し、アクチユエータをON−OFF
制御であるため、コントロールコンピユータ２３
の容量が小さくて済むという利点がある。
に示すが、内燃機関の回転数の上昇、加工に対し
てアクチユエータ２２を世、逆回転させ、常に回
転数に同期して共鳴周波数を切換えできる様にす
ることが可能である。また、本発明の共鳴器は、
機関回転数に対し、アクチユエータをON−OFF
制御であるため、コントロールコンピユータ２３
の容量が小さくて済むという利点がある。
今、第３図に示す様に、開閉弁１９が閉じてい
る時、第１共鳴室１７と第１連通管状部材１５か
ら成る第１共鳴器Ａと、第２共鳴室１８と第２連
通管状部材１６から成る第２共鳴器Ｂとができ、
第１共鳴器Ａの共鳴周波数fP1は、 fP1＝Ａ√1 241（1＋0.81） （Ａ＝Ｃ／2π） 第２共鳴器Ｂの共鳴周波数fP2は、 fP2＝Ａ√2 242（2＋0.82） （Ａ＝Ｃ／2π） となる。
る時、第１共鳴室１７と第１連通管状部材１５か
ら成る第１共鳴器Ａと、第２共鳴室１８と第２連
通管状部材１６から成る第２共鳴器Ｂとができ、
第１共鳴器Ａの共鳴周波数fP1は、 fP1＝Ａ√1 241（1＋0.81） （Ａ＝Ｃ／2π） 第２共鳴器Ｂの共鳴周波数fP2は、 fP2＝Ａ√2 242（2＋0.82） （Ａ＝Ｃ／2π） となる。
次に、アクチユエータ２２と連動した開閉弁１
９が90°回転することによつて、第４図に示す通
り、共鳴室１７と共鳴室１８とが連通し、第１共
鳴器Ａと第２共鳴室Ｂとの合成共鳴器が成立す
る。この時の共鳴周波数fP3は、 fP3＝Ａ√3 2 3（3＋0.83） （Ａ＝Ｃ／2π、V3＝V1＋V2、 D3＝√1 2＋2 2、 l3＝l1＋l2）となる。
９が90°回転することによつて、第４図に示す通
り、共鳴室１７と共鳴室１８とが連通し、第１共
鳴器Ａと第２共鳴室Ｂとの合成共鳴器が成立す
る。この時の共鳴周波数fP3は、 fP3＝Ａ√3 2 3（3＋0.83） （Ａ＝Ｃ／2π、V3＝V1＋V2、 D3＝√1 2＋2 2、 l3＝l1＋l2）となる。
次に、具体的な共鳴周波数の算出を行う。例え
ば、第１共鳴室Ａ容積V1＝1000c.c.、第１連通管
状部材１５開口径D1＝25mm、第１連通管状部材
１５長l1＝40mm、第２共鳴室Ｂ容積V2＝800c.c.、
第２連通管状部材１６開口径D2＝20mm、第２連
通管状部材１６長l2＝40mmに設定すると、開閉弁
２１が閉じている時には、同時にfP1＝155Hz、fP2
＝143Hzの２つの共鳴周波数が得られ、開閉弁２
１開放時には、共鳴周波数は141Hzとなる。開閉
弁２１を回転させることによつて、共鳴周波数
を、141Hzと143Hzか或いは155Hzに切換えること
ができる。
ば、第１共鳴室Ａ容積V1＝1000c.c.、第１連通管
状部材１５開口径D1＝25mm、第１連通管状部材
１５長l1＝40mm、第２共鳴室Ｂ容積V2＝800c.c.、
第２連通管状部材１６開口径D2＝20mm、第２連
通管状部材１６長l2＝40mmに設定すると、開閉弁
２１が閉じている時には、同時にfP1＝155Hz、fP2
＝143Hzの２つの共鳴周波数が得られ、開閉弁２
１開放時には、共鳴周波数は141Hzとなる。開閉
弁２１を回転させることによつて、共鳴周波数
を、141Hzと143Hzか或いは155Hzに切換えること
ができる。
第６図に本発明の内燃機関吸気騒音低減への適
用効果を示す。図中細線は共鳴器を装着しない時
の吸気騒音で4000から4800回転付近に大きは騒音
ピークが存在し問題となつている。この騒音ピー
クは、機関回転数の２次成分、すなわち133Hzか
ら160Hzが支配的である。
用効果を示す。図中細線は共鳴器を装着しない時
の吸気騒音で4000から4800回転付近に大きは騒音
ピークが存在し問題となつている。この騒音ピー
クは、機関回転数の２次成分、すなわち133Hzか
ら160Hzが支配的である。
従つて、本発明の共鳴器の共鳴周波数を、141
Hz、143Hz、155Hzに設定し、機関回転数4650回転
で、切換えることにより、図中太線で示すように
従来型の共鳴器装着（一点鎖線）より大幅に吸気
騒音を低減することができる。
Hz、143Hz、155Hzに設定し、機関回転数4650回転
で、切換えることにより、図中太線で示すように
従来型の共鳴器装着（一点鎖線）より大幅に吸気
騒音を低減することができる。
なお、本例の第１、第２共鳴器Ａ，Ｂは併せて
次の効果を奏することもできる。
次の効果を奏することもできる。
即ち、吸気径の吸入空気の吸入通路管の固有共
振振動数の吸入弁の開閉振動数を一致させると多
量の混合期待（燃料と吸入空気）をシリンダ内に
吸入されるのはよく知られており、その縦、従来
では吸入管長さを内燃機関のある回転数で共振が
得られるよう選定し、その回転時の機関出力を高
めている。
振振動数の吸入弁の開閉振動数を一致させると多
量の混合期待（燃料と吸入空気）をシリンダ内に
吸入されるのはよく知られており、その縦、従来
では吸入管長さを内燃機関のある回転数で共振が
得られるよう選定し、その回転時の機関出力を高
めている。
そこで、第１、第２共鳴器Ａ，Ｂを前記吸入管
の途中に装着して、その共鳴周波数を可変にする
ことにより、吸入管全体の固有共振振動数を変化
させ、吸入弁４の開閉タイミングと同期させれ
ば、内燃機関の全回転域に於いて出力を高める手
段として作用することもできる。
の途中に装着して、その共鳴周波数を可変にする
ことにより、吸入管全体の固有共振振動数を変化
させ、吸入弁４の開閉タイミングと同期させれ
ば、内燃機関の全回転域に於いて出力を高める手
段として作用することもできる。
尚、上述の例は本発明の望しい態様であるが、
本発明は上記以外にも種々の態様がある。
本発明は上記以外にも種々の態様がある。
即ち、第７図に示す様に第１、第２共鳴器Ａ，
Ｂの装着性を考慮して共鳴器取付部１３′を吸気
ダクト１３から分離して、自在にその取付位置を
変えることができるようにすることも可能であ
る。
Ｂの装着性を考慮して共鳴器取付部１３′を吸気
ダクト１３から分離して、自在にその取付位置を
変えることができるようにすることも可能であ
る。
また、上述の実施例で第１、第２共鳴器Ａ，Ｂ
を吸気系に配設して吸気、騒音低減手法として用
いたが、同一構成の共鳴器を排気系へ配設して排
気騒音低減装置として実施しても同様の効果があ
る。
を吸気系に配設して吸気、騒音低減手法として用
いたが、同一構成の共鳴器を排気系へ配設して排
気騒音低減装置として実施しても同様の効果があ
る。
また、上述の実施例では共鳴室を２個設けた
が、２個に限ることなく３個以上とすれば、より
幅広い共鳴周波数を得ることができる。
が、２個に限ることなく３個以上とすれば、より
幅広い共鳴周波数を得ることができる。
以上説明した様に本発明の可変共鳴器を用いれ
ば、共鳴室の数よりも多い共鳴周波数を得ること
ができ、制御可能な周波数範囲を拡げることがで
きるので、従来のものに比べてより騒音レベルの
低減を行うことができる。
ば、共鳴室の数よりも多い共鳴周波数を得ること
ができ、制御可能な周波数範囲を拡げることがで
きるので、従来のものに比べてより騒音レベルの
低減を行うことができる。
第１図は従来の共鳴器を示す断面図、第２図は
本発明の第１実施例を示す断面図、第３図及び第
４図は作動を説明するに供する断面図、第５図は
第２図装置のコントロールコンピユータの作動を
しめすフローチヤート、第６図は効果を示すに供
する図、第７図は本発明の第２実施例を示す断面
図である。 １５……第１連通管状部材、１６……第２連通
管状部材、１７……第１共鳴室、１８……第２共
鳴室、１９……連結管、２１……開閉弁、２２…
…アクチユエータ、２３……コントロールコンピ
ユータ。
本発明の第１実施例を示す断面図、第３図及び第
４図は作動を説明するに供する断面図、第５図は
第２図装置のコントロールコンピユータの作動を
しめすフローチヤート、第６図は効果を示すに供
する図、第７図は本発明の第２実施例を示す断面
図である。 １５……第１連通管状部材、１６……第２連通
管状部材、１７……第１共鳴室、１８……第２共
鳴室、１９……連結管、２１……開閉弁、２２…
…アクチユエータ、２３……コントロールコンピ
ユータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関のシリンダに通じる通路に一端が開
口した複数の連通管状部材と、 該連通状部材の各々の他端に連通した密封空間
よりなる共鳴室と、 該共鳴室の各々を互いに連通させる連結管と、 該連結管の通路開閉を行う開閉弁と、 電気信号に基づいて前記開閉弁の開閉を行うア
クチユエータと、 前記内燃機関の回転数を検出してこのアクチユ
エータに出力する電気信号を制御するコンキロー
ルコンピユータとからなることを特徴とする可変
共鳴器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13012483A JPS6022021A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 可変型共鳴器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13012483A JPS6022021A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 可変型共鳴器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6022021A JPS6022021A (ja) | 1985-02-04 |
| JPH0543871B2 true JPH0543871B2 (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=15026518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13012483A Granted JPS6022021A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 可変型共鳴器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6022021A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0342026U (ja) * | 1989-09-01 | 1991-04-22 | ||
| JPH04370320A (ja) * | 1991-06-20 | 1992-12-22 | Mitsubishi Motors Corp | エンジンのチューニング構造 |
| DE4305333C1 (de) * | 1993-02-20 | 1994-07-07 | Fasag Ag Suhr | Geräuschdämpfungsvorrichtung zur Reduktion von Mündungsgeräuschen bei Anlagen mit pulsierenden Gasströmungen |
| US5740778A (en) * | 1996-03-22 | 1998-04-21 | Ford Global Technologies, Inc. | Variable geometry intake system for an internal combustion engine |
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1983
- 1983-07-15 JP JP13012483A patent/JPS6022021A/ja active Granted
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Also Published As
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|---|---|
| JPS6022021A (ja) | 1985-02-04 |
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