JPH055222Y2 - - Google Patents
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- JPH055222Y2 JPH055222Y2 JP12832786U JP12832786U JPH055222Y2 JP H055222 Y2 JPH055222 Y2 JP H055222Y2 JP 12832786 U JP12832786 U JP 12832786U JP 12832786 U JP12832786 U JP 12832786U JP H055222 Y2 JPH055222 Y2 JP H055222Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本考案は圧力波過給機付エンジンに関するもの
である。[Detailed Description of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to an engine equipped with a pressure wave supercharger.
(従来技術)
第2図には従来の一般的な圧力波過給機付エン
ジンのシステム図が示されており、同図において
符号1はエンジン本体、2は圧力波過給機であ
る。(Prior Art) FIG. 2 shows a system diagram of a conventional general engine with a pressure wave supercharger. In the figure, reference numeral 1 indicates the engine body and 2 indicates the pressure wave supercharger.
圧力波過給機2は、軸方向両端面に開口する小
室(図示省略)を多数配置したロータ21を筒状
のロータハウジング22内に回転自在に嵌装する
とともに、該ロータハウジング22の両端部に、
その内部に上記小室に連通するエア通路(図示省
略)を形成したエアケーシング23とその内部に
上記小室に連通するガス通路(図示省略)を形成
したガスケーシング24とをそれぞれ取付けて構
成されている。また、この圧力波過給機2は、そ
のエアケーシング23をエンジン本体1の吸気ポ
ートに連通する吸気通路3に、またガスケーシン
グ24を該エンジン本体1の排気ポートに連通す
る排気通路4にそれぞれ接続させた状態でエンジ
ン側に組付けられる。そして、この圧力波過給機
2は、上記ロータ21の各小室内において上記エ
アケーシング23内を流通する吸気Aとガスケー
シング24内を流通する排気ガスGとを相互に接
触させることにより該排気ガスの圧力波によつて
吸気を圧縮(過給)するものである。 The pressure wave supercharger 2 includes a rotor 21 that is rotatably fitted into a cylindrical rotor housing 22 and has a large number of small chambers (not shown) that are open on both axial end faces. To,
The air casing 23 has an air passage (not shown) communicating with the small chamber, and the gas casing 24 has a gas passage (not shown) communicating with the small chamber. . The pressure wave supercharger 2 also has an air casing 23 connected to an intake passage 3 communicating with the intake port of the engine body 1, and a gas casing 24 connected to an exhaust passage 4 communicating with the exhaust port of the engine body 1. It can be assembled on the engine side while connected. The pressure wave supercharger 2 is configured to exhaust air by bringing the intake air A flowing through the air casing 23 and the exhaust gas G flowing through the gas casing 24 into contact with each other in each small chamber of the rotor 21. This compresses (supercharges) intake air using gas pressure waves.
この場合、エンジンの始動時あるいは低速・低
負荷運転領域において圧力波過給機を作動させる
と、エンジン回転数が低いため圧力波過給機2の
各小室における排気ガスと吸気との間での圧力波
のやりとりが緩慢となり吸気の圧縮作用が極端に
低下するばかりでなく排気ガスが小室を介して吸
気通路3側に逆流して燃焼性を悪化させる等の不
具合の発生が懸念される。このため、通常、第2
図に示すように吸気通路3に圧力波過給機2をバ
イパスする吸気バイパス通路5を設け、エンジン
の始動時及び低速・低負荷運転領域においては該
バイパス通路5をこれに設けた吸気側バイパス弁
50によつて開き該吸気バイパス通路5から吸気
導入を行なうことにより上述の如き不具合の発生
を未然に防止するようにしている。尚、この場
合、吸気側バイパス弁50は、バイパス吸気のエ
ンジン本体側への流通を許容するチエツク弁51
と、圧力波過給機2の下流側の吸気圧に応じて作
動し吸気通路3と上記吸気バイパス通路5とを択
一的に開閉するシヤツター弁52とで構成されて
いる。そして、エンジン始動時及び低速・低負荷
運転領域においてはシヤツター弁52は鎖線図示
(符号52′)する弁位置(以下、第1の弁位置と
いう)に設定されており、吸気はエンジンの吸入
負圧により上記チエツク弁51を開いて吸気バイ
パス通路5から直接エンジン本体1側に導入され
る。これに対して、エンジンの高速・高負荷運転
領域においては、圧力波過給機2の圧縮作用が増
大し吸気通路3内の吸気圧が上昇するため、上記
シヤツター弁52は該吸気圧により開弁側に回動
付勢され第2図において実線する如く吸気バイパ
ス通路5を閉塞する弁位置(以下、第2の弁位置
という)に位置決めされる。従つて、この場合に
は、圧力波過給機2により加圧された吸気が吸気
通路3から直接エンジン本体1側に導入され過給
作用が実現される。尚、シヤツター弁52は、そ
の開弁後はソレノイド55により吸着固定される
ことによりその開弁状態が保持される。 In this case, when the pressure wave supercharger is operated when the engine is started or in a low-speed/low-load operating range, the engine speed is low, so there is a gap between the exhaust gas and the intake air in each chamber of the pressure wave supercharger 2. The exchange of pressure waves becomes slow, and there is concern that not only the compression effect of the intake air will be extremely reduced, but also problems such as exhaust gas flowing back into the intake passage 3 through the small chamber and worsening combustibility will occur. For this reason, the second
As shown in the figure, an intake bypass passage 5 is provided in the intake passage 3 to bypass the pressure wave supercharger 2, and the intake bypass passage 5 is provided in the intake passage 5 during engine startup and in low speed/low load operating regions. By opening the valve 50 and introducing intake air from the intake bypass passage 5, the above-mentioned problems are prevented from occurring. In this case, the intake side bypass valve 50 is a check valve 51 that allows bypass intake air to flow to the engine body side.
and a shutter valve 52 which is operated according to the intake pressure on the downstream side of the pressure wave supercharger 2 and selectively opens and closes the intake passage 3 and the intake bypass passage 5. When starting the engine and in low-speed/low-load operating ranges, the shutter valve 52 is set to the valve position (hereinafter referred to as the first valve position) shown by the chain line (reference numeral 52'), and the intake air is placed in the engine's intake vacuum. The check valve 51 is opened by the pressure, and the air is introduced directly into the engine body 1 from the intake bypass passage 5. On the other hand, in the high speed/high load operating range of the engine, the compression action of the pressure wave supercharger 2 increases and the intake pressure in the intake passage 3 increases, so the shutter valve 52 opens due to the intake pressure. It is urged to rotate toward the valve side and is positioned at a valve position (hereinafter referred to as a second valve position) that closes the intake bypass passage 5, as shown by a solid line in FIG. Therefore, in this case, the intake air pressurized by the pressure wave supercharger 2 is directly introduced into the engine body 1 side from the intake passage 3, and a supercharging effect is realized. Note that, after the shutter valve 52 is opened, the solenoid 55 attracts and fixes the shutter valve 52 to maintain its open state.
また一方、排気通路4側においても、通常圧力
波過給機2をバイパスする排気バイパス通路6が
設けられ、さらにこの排気バイパス通路6には該
排気バイパス通路6を開閉する排気側バイパス弁
54が設けられる。この排気側バイパス弁54の
使用目的としては、圧力波過給機2による過過給
を防止するウエストゲート弁としての使用と、エ
ンジンのポンピングロスが増大する運転領域にお
いては圧力波過給機2の作動を無効としてポンピ
ングロスの低減を図る制御弁としての使用とが考
えられる。そして、この排気側バイパス弁54を
ウエストゲート弁として使用する場合には、エン
ジンの高速・高負荷運転領域において適宜にこれ
を開いて排気バイパス通路6を開路させ(この弁
位置を第1の弁位置という)、それ以外の運転領
域においてはこれを閉じて排気バイパス通路6を
閉路させる(この弁位置を第2の弁位置という)
という制御特性が採用される。これに対して、排
気側バイパス弁54を制御弁として使用する場合
には、エンジンの低速・低負荷運転領域でこれを
開いて排気バイパス通路6を開路させ、高速・高
負荷運転領域ではこれを閉じて該排気バイパス通
路6を閉路させるという制御特性が採用される。 On the other hand, also on the exhaust passage 4 side, an exhaust bypass passage 6 that bypasses the pressure wave supercharger 2 is normally provided, and an exhaust side bypass valve 54 that opens and closes the exhaust bypass passage 6 is further provided in this exhaust bypass passage 6. provided. The exhaust side bypass valve 54 is used as a waste gate valve to prevent supercharging by the pressure wave supercharger 2, and in an operating region where the pumping loss of the engine increases, the pressure wave supercharger 2 It is conceivable that the valve could be used as a control valve to reduce pumping loss by disabling the operation of the valve. When the exhaust side bypass valve 54 is used as a wastegate valve, it is opened appropriately in the high speed/high load operating region of the engine to open the exhaust bypass passage 6 (this valve position is set to the first valve position). position), and in other operating ranges, it is closed to close the exhaust bypass passage 6 (this valve position is referred to as the second valve position).
This control characteristic is adopted. On the other hand, when the exhaust side bypass valve 54 is used as a control valve, it is opened to open the exhaust bypass passage 6 in the engine's low-speed and low-load operating range, and is closed in the high-speed and high-load operating range. A control characteristic of closing the exhaust bypass passage 6 is adopted.
従つて、例えばこの排気側バイパス弁54を制
御弁として利用するようにした圧力波過給機付エ
ンジンにおいては、該排気側バイパス弁54と上
記吸気バイパス通路5側の吸気側バイパス弁50
との作動領域が合致することになる。即ち、第3
図において領域Aで示す高速・高負荷運転領域に
おいては二つのバイパス弁50,54はともに閉
弁され、領域Bで示す低速・低負荷運転領域では
ともに開弁される。尚、第3図において曲線Lは
エンジンの最大出力線である。 Therefore, for example, in an engine equipped with a pressure wave supercharger in which the exhaust side bypass valve 54 is used as a control valve, the exhaust side bypass valve 54 and the intake side bypass valve 50 on the side of the intake bypass passage 5 are
The operating ranges of the two will match. That is, the third
The two bypass valves 50 and 54 are both closed in a high-speed, high-load operating region indicated by region A in the figure, and are both opened in a low-speed, low-load operating region indicated by region B. In addition, in FIG. 3, the curve L is the maximum output line of the engine.
ところで、このような圧力波過給機2を備えた
圧力波過給機付エンジンにおいては、圧力波過給
機2の特性上、高周波のノイズが発生する。即
ち、圧力波過給機2のロータ21が回転する時、
該ロータ21がこれと対向するエアケーシング2
3側のポートあるいはガスケーシング24側のポ
ートを高速で横切るが、その場合、排気ガスのも
つエネルギーを有効に利用して吸気を効果的に加
圧するという要求上からロータ21とエアケーシ
ング23及びガスケーシング24との対向隙間が
可及的に小さく設定されているところから、風切
り音に似た高周波のノイズが発生し、これが吸気
通路あるいは排気通路を通つて外部へ放射され、
運転騒音の一因となる。 By the way, in a pressure wave supercharged engine equipped with such a pressure wave supercharger 2, high frequency noise is generated due to the characteristics of the pressure wave supercharger 2. That is, when the rotor 21 of the pressure wave supercharger 2 rotates,
Air casing 2 with which the rotor 21 faces
The rotor 21, the air casing 23, and the gas Since the facing gap with the casing 24 is set as small as possible, high-frequency noise similar to wind noise is generated, and this is radiated to the outside through the intake passage or the exhaust passage.
Contributes to driving noise.
このため、一般に圧力波過給機付エンジンにお
いては、吸気系と排気系の両方に吸収形の消音装
置を設け、これらの消音作用により上記ノイズの
減衰を図つている。即ち、具体的には、第2図に
示すように吸気系においてはエアクリーナ31の
エアクリーナ本体32の内側にパンチングメタル
で構成された内筒部材34を二重筒状に配置する
とともに、該エアクリーナ本体32と内筒部材3
4との間隙内にグラスウール、ストーンウール等
からなる吸音材35を充填し、これにより上記ノ
イズの吸収減衰を図つている。尚、第2図におい
て符号33はエアエレメントである。 For this reason, in general, an engine equipped with a pressure wave supercharger is provided with an absorption type muffling device in both the intake system and the exhaust system, and the above-mentioned noise is attenuated by the muffling action of these devices. Specifically, as shown in FIG. 2, in the intake system, an inner cylindrical member 34 made of punched metal is disposed inside the air cleaner body 32 of the air cleaner 31 in a double cylindrical shape, and the air cleaner body 32 and inner cylinder member 3
A sound absorbing material 35 made of glass wool, stone wool, or the like is filled in the gap between the sound absorbing material 4 and the sound absorbing material 35, thereby absorbing and attenuating the noise. In addition, in FIG. 2, the reference numeral 33 is an air element.
又、排気系においては、排気通路4の下流位置
に排気側消音器41を取付け、この排気側消音器
41の消音作用により上記ノイズの減衰を図つて
いる。この排気側消音器41も上記エアクリーナ
31と同様に、消音器本体42と該消音器本体4
2の内側に位置するバンチングメタル製の内筒部
材43との間の環状隙間内に吸音材44を充填し
て構成されている。 Further, in the exhaust system, an exhaust side muffler 41 is installed at a downstream position of the exhaust passage 4, and the noise is attenuated by the muffling action of this exhaust side muffler 41. This exhaust side muffler 41 also has a muffler main body 42 and a muffler main body 4, similar to the air cleaner 31 described above.
A sound absorbing material 44 is filled in an annular gap between the inner cylinder member 43 made of bunching metal located inside the inner cylinder member 2.
ところが、このような吸収形の消音装置のみで
は消音効果が得られる周波数範囲がせまく、また
吸音材に水分あるいはカーボンが付着するとその
消音効果が大きく低下するという特性があり、従
つて現行構造の消音装置では十分な消音効果が得
られているとはいえない。 However, the frequency range in which the sound damping effect can be obtained by using only such absorption type sound damping devices is narrow, and if moisture or carbon adheres to the sound absorbing material, the sound damping effect will be greatly reduced. It cannot be said that the device has a sufficient silencing effect.
又、消音効果を高めるために吸・排気系に上記
消音装置に加えて例えば共鳴形の消音装置を設け
ることも考えられるが、装置の大型化を招くおそ
れがあり、現実性に乏しい。 Furthermore, in order to enhance the silencing effect, it is conceivable to provide the intake/exhaust system with, for example, a resonance type silencing device in addition to the silencing device described above, but this may lead to an increase in the size of the device and is not practical.
尚、圧力波過給機を備えたエンジンの吸気通路
に圧力波過給機をバイパスするバイパス通路を設
け且つバイパス通路にこれを開閉するバイパス弁
を取り付けたものの公知例としては、例えば特公
昭38−1153号公報に開示されるものがある。 Incidentally, a known example in which a bypass passage for bypassing the pressure wave supercharger is provided in the intake passage of an engine equipped with a pressure wave supercharger and a bypass valve for opening and closing the bypass passage is attached is, for example, -There is something disclosed in Publication No. 1153.
(考案の目的)
本考案は上記従来技術の項で指摘した問題点を
解決しようとするもので、エンジンの吸気通路と
排気通路に跨つて圧力波過給機を取付けた圧力波
過給機付エンジンにおいて、装置の大形化を最大
限に抑えた状態で圧力波過給機から発生するノイ
ズを効果的に低減させ、もつてエンジン装置全体
の静粛運転を実現することを目的とするものであ
る。(Purpose of the invention) The present invention is an attempt to solve the problems pointed out in the above-mentioned section of the prior art. The purpose of this technology is to effectively reduce the noise generated from the pressure wave supercharger in engines while minimizing the size of the device, thereby realizing quiet operation of the entire engine device. be.
(考案の技術的背景)
本考案者は、このような圧力波過給機付エンジ
ンにおけるノイズ低減方法を研究する過程におい
て、圧力波過給機に特有のノイズの成因に着目し
た。即ち、圧力波過給機に特有のノイズは、該圧
力波過給機のロータハウジング内においてロータ
とエアケーシングまたはガスケーシングが微少隙
間をもつて対向し且つ高速で相対回転する場合の
空気の粘性抵抗によるものである。従つて、ロー
タの回転速度(即ち、エンジン回転数)と流通空
気量(即ち、エンジン負荷)とノイズレベルとの
間には何等かの相関関係が存在するはずである。
この着想に基づいて、本願考案者は、エンジン負
荷とエンジン回転数及びノイズレベルの三者の相
関関係を実験により求め、これを第4図に示し
た。(Technical background of the invention) In the process of researching a noise reduction method for such an engine equipped with a pressure wave supercharger, the inventor of the present invention focused on the cause of noise specific to a pressure wave supercharger. In other words, the noise peculiar to a pressure wave supercharger is caused by the viscosity of air when the rotor and air casing or gas casing face each other with a small gap in the rotor housing of the pressure wave supercharger and rotate relative to each other at high speed. This is due to resistance. Therefore, there should be some correlation between the rotor rotational speed (ie, engine rotational speed), the amount of circulating air (ie, engine load), and the noise level.
Based on this idea, the inventor of the present invention experimentally determined the correlation among the engine load, engine speed, and noise level, and this is shown in FIG. 4.
第4図において曲線Lはエンジンの最大出力線
である。また曲線l1〜l5は圧力波過給機部分から
発生するノイズの等レベル曲線であり曲線l1から
曲線l5に向つて順次段階的にノイズレベルが高く
なつている。即ち、この第4図からは、エンジン
の始動時を含む低速・低負荷運転領域においては
ノイズレベルは低く従つてノイズ低減の要求は少
ないが、エンジンの高速・高負荷運転領域におい
ては、ノイズレベルが非常に高く従つてノイズ低
減の要求も大きいということが言える。 In FIG. 4, curve L is the maximum output line of the engine. Further, curves l1 to l5 are equal level curves of noise generated from the pressure wave supercharger portion, and the noise level gradually increases from curve l1 to curve l5 . In other words, from Fig. 4, the noise level is low in the low-speed/low-load operating range, including when the engine is started, and there is little demand for noise reduction, but the noise level is low in the high-speed/high-load operating range of the engine. It can be said that the noise reduction is very high and therefore there is a great demand for noise reduction.
ここで、本願考案者らはこの第4図のノイズの
等レベル曲線と第3図に示した上記バイパス弁の
作動領域図とを比較考察した結果、エンジンの吸
気バイパス通路5と排気バイパス通路6とがとも
に閉路される高速・高負荷の運転領域Aは高レベ
ルのノイズが発生し特にノイズ低減の要求の大き
い運転領域(例えば第4図の曲線l1より高レベル
側領域C)と合致し、また吸気バイパス通路5と
排気バイパス通路6とがともに開路される低速・
低負荷の運転領域Bはノイズレベルが低くノイズ
低減の要求の少ない運転領域(例えば第4図の曲
線l1より低レベル側領域D)と合致するというこ
と(換言すればノイズ低減の要求の大きい運転領
域においては吸気バイパス通路5と排気バイパス
通路6はともに閉路され、これら吸気バイパス通
路5と排気バイパス通路6はエンジン運転上何ら
有効に機能していないが、ノイズ低減の要求の少
ない運転領域においては吸気バイパス通路5と排
気バイパス通路6がともに開路されこれら吸気バ
イパス通路5と排気バイパス通路6は本来のバイ
パス路として有効に機能しているということ)を
知見した。 Here, the inventors of the present invention have compared and considered the noise equal level curve shown in FIG. 4 with the operating range diagram of the bypass valve shown in FIG. The high-speed, high-load operating region A where both are closed corresponds to the operating region where a high level of noise occurs and where noise reduction is particularly required (for example, region C on the higher level side than curve l1 in Fig. 4). , and at low speeds where both the intake bypass passage 5 and the exhaust bypass passage 6 are open.
The low-load operating region B matches the operating region where the noise level is low and there is little demand for noise reduction (for example, region D on the lower level side of curve l1 in Fig. 4) (in other words, there is a large demand for noise reduction). In the operating region, both the intake bypass passage 5 and the exhaust bypass passage 6 are closed, and the intake bypass passage 5 and the exhaust bypass passage 6 do not function effectively in terms of engine operation, but in the operating region where noise reduction is not required. found that both the intake bypass passage 5 and the exhaust bypass passage 6 are open, and the intake bypass passage 5 and the exhaust bypass passage 6 function effectively as the original bypass passage.
このことから、本願考案者らは、エンジンの低
速・低負荷運転領域においては、ともに閉路され
エンジン運転上何ら有効に機能していない(換言
すれば遊休状態にある)吸気バイパス通路5ある
いは排気バイパス通路6を共鳴形の消音器として
機能させもつて装置の大形化を最小限に抑えつつ
圧力波過給機に特有のノイズを可及的に低減させ
ることに想到したものである。 For this reason, the inventors of the present application have proposed that the intake bypass passage 5 or the exhaust bypass passage 5, both of which are closed and do not function effectively for engine operation (in other words, are in an idle state) in the low-speed and low-load operating range of the engine. The idea was to minimize the size of the device by making the passage 6 function as a resonant muffler, and to reduce the noise peculiar to a pressure wave supercharger as much as possible.
(目的を達成するための手段)
本考案は上記の目的を達成するための手段とし
て、軸方向両端面に開口する小室を円周方向に多
数配置したロータをロータハウジング内に回転自
在に嵌装するとともに、該ロータハウジングの軸
方向両端に上記小室に連通可能なエア通路を形成
したエアケーシングと上記小室に連通可能なガス
通路を形成したガスケーシングとをそれぞれ取付
けてなる圧力波過給機の上記エアケーシングをエ
ンジンの吸気通路にまた上記ガスケーシングをエ
ンジンの排気通路にそれぞれ接続し、さらに上記
吸気通路と排気通路のうち少なくとも上記吸気通
路において上記圧力波過給機の上流側の吸気通路
と圧力波過給機より下流側の吸気通路とを連通さ
せて該圧力波過給機をバイパスするバイパス通路
を形成するとともに、該バイパス通路にエンジン
の特定の運転領域において該バイパス通路を開く
バイパス弁を備えてなる圧力波過給機付エンジン
において、上記バイパス通路中に容積拡大室を形
成する一方、上記バイパス弁を上記バイパス通路
の上記容積拡大室の吸気下流側位置あるいは排気
上流側位置に配置したものである。(Means for Achieving the Object) As a means for achieving the above object, the present invention has a rotor in which a large number of small chambers opening on both axial end faces are arranged circumferentially and is rotatably fitted into a rotor housing. At the same time, an air casing having an air passage that can communicate with the small chamber and a gas casing having a gas passage that can communicate with the small chamber are attached to both axial ends of the rotor housing, respectively. The air casing is connected to an intake passage of the engine, and the gas casing is connected to an exhaust passage of the engine, and at least one of the intake passage and the exhaust passage is connected to an intake passage on the upstream side of the pressure wave supercharger. A bypass valve that communicates with an intake passage downstream of the pressure wave supercharger to form a bypass passage that bypasses the pressure wave supercharger, and that opens the bypass passage in a specific operating region of the engine. In the engine with a pressure wave supercharger, a volume expansion chamber is formed in the bypass passage, and the bypass valve is arranged at a position on the intake downstream side or exhaust upstream side of the volume expansion chamber in the bypass passage. This is what I did.
(作用)
本考案では上記の手段により、
(1) バイパス弁が開弁状態にある運転領域におい
ては、吸気はバイパス通路を介して圧力波過給
機をバイパスして流通する、
(2) バイパス弁が閉弁状態にある運転領域におい
ては、バイパス通路と該バイパス通路に形成さ
れた容積拡大室とによつて圧力波過給機よりも
吸気上流側の吸気通路にその一端が開口する共
鳴形消音装置が構成され、上記圧力波過給機か
ら発生するノイズがこの共鳴形消音装置により
効果的に減衰せしめられる、
等の作用が得られる。(Function) In the present invention, by the above means, (1) In the operating region where the bypass valve is in the open state, intake air flows through the bypass passage bypassing the pressure wave supercharger; (2) Bypass In an operating region where the valve is in a closed state, a resonant type system is used in which one end of the bypass passage and the volume expansion chamber formed in the bypass passage opens into the intake passage on the upstream side of the pressure wave supercharger. A silencing device is constructed, and the resonance type silencing device effectively attenuates noise generated from the pressure wave supercharger.
(実施例)
以下、第1図を参照して本考案の好適な実施例
を説明する。(Embodiment) Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
この実施例の圧力波過給機付エンジンは、吸気
通路3に設けた吸気バイパス通路5と排気通路4
に設けた排気バイパス通路6とをそれぞれ後述す
る吸気側共鳴型消音装置11及び排気側共鳴型消
音装置12の一部として機能させるようにしたも
のであつて、その基本構造は該各共鳴型消音装置
11,12にかかる部分を除いて全て前述の従来
例(第2図参照)の圧力波過給機付エンジンと同
様とされている。従つて、ここでは、この吸気側
共鳴型消音装置11と排気側共鳴型消音装置12
の構成並びにその作用のみを詳述し、それ以外の
構成部材については第2図の各部材に対応させて
第1図の各部材に同一の符号を付することにより
その説明を省略する。 The pressure wave supercharged engine of this embodiment has an intake bypass passage 5 provided in the intake passage 3 and an exhaust passage 4 provided in the intake passage 3.
The exhaust bypass passage 6 provided in the exhaust bypass passage 6 functions as a part of an intake side resonance type muffler 11 and an exhaust side resonance type muffler 12, which will be described later, respectively, and its basic structure is that of each resonance type muffler. All parts except for the devices 11 and 12 are the same as the pressure wave supercharged engine of the prior art example (see FIG. 2). Therefore, here, this intake side resonance type muffler 11 and the exhaust side resonance type muffler 12
Only the structure and operation thereof will be described in detail, and explanations of other constituent members will be omitted by assigning the same reference numerals to each member in FIG. 1 in correspondence with each member in FIG. 2.
吸気バイパス通路5は、圧力波過給機2をバイ
パスする如く吸気通路3に設けられたものであ
り、その吸気下流端部には前述の如くチエツク弁
51とシヤツター弁52とからなる吸気側バイパ
ス弁50が取付けられている。尚、この吸気側バ
イパス弁50は既述のように圧力波過給機2の下
流側の吸気圧に応じてエンジンの低速・低負荷運
転領域においては開弁して吸気バイパス通路5を
開路し、高速・高負荷運転領域においては閉弁し
て該吸気バイパス通路5を閉路するようにその作
動特性が設定されている。 The intake bypass passage 5 is provided in the intake passage 3 so as to bypass the pressure wave supercharger 2, and at its intake downstream end there is an intake side bypass consisting of a check valve 51 and a shutter valve 52 as described above. A valve 50 is installed. As described above, the intake side bypass valve 50 opens in response to the intake pressure on the downstream side of the pressure wave supercharger 2 to open the intake bypass passage 5 in the low speed/low load operating region of the engine. The operating characteristics are set so that the valve is closed and the intake bypass passage 5 is closed in a high speed/high load operating region.
さらに、この吸気バイパス通路5の上記吸気側
バイパス弁50の配置位置より吸気上流側位置に
は、該吸気バイパス通路5の外側を囲繞するよう
にして適宜容積をもつ容積拡大室7が設けられて
いる。また、この吸気バイパス通路5の容積拡大
室7に対応する部分の通路壁には所定径をもつ開
孔9,9……が複数個形成されており、該吸気バ
イパス通路5と容積拡大室7とはこの各開孔9,
9……を介して相互に連通せしめられている。従
つて、上記吸気側バイパス弁50の閉弁状態にお
いては、上記容積拡大室7は上記吸気バイパス通
路5の上流側のみに開口する閉空間とされる。 Furthermore, a volume expansion chamber 7 having an appropriate volume is provided at a position upstream of the intake side bypass valve 50 in the intake bypass passage 5 so as to surround the outside of the intake bypass passage 5. There is. In addition, a plurality of openings 9, 9, . This means that each hole 9,
They are communicated with each other via 9... Therefore, when the intake side bypass valve 50 is in the closed state, the volume expansion chamber 7 is a closed space that opens only on the upstream side of the intake bypass passage 5.
尚、この開孔9の径寸法並びにその形成個数は
共鳴減衰作用を利用して消音しようとするノイズ
の共鳴周波数に応じて設定される。特に、この実
施例の場合には、上記共鳴周波数をエアクリーナ
31と排気側消音器41により吸収減衰されるノ
イズ周波数以外の周波数域に設定し、共鳴減衰作
用と吸収減衰作用の両者を有効に利用してより広
範囲の周波数域で効果的な消音作用が得られるよ
うにしている。 Incidentally, the diameter of the apertures 9 and the number of the apertures 9 formed are determined depending on the resonance frequency of the noise to be muffled by utilizing the resonance damping effect. In particular, in the case of this embodiment, the resonance frequency is set to a frequency range other than the noise frequency absorbed and attenuated by the air cleaner 31 and the exhaust side muffler 41, and both the resonance damping effect and the absorption damping effect are effectively utilized. This makes it possible to obtain effective noise reduction over a wider frequency range.
即ち、この実施例においては、上記吸気側バイ
パス弁50を閉弁させて吸気バイパス通路5をそ
の一端が閉じられた閉通路とすることにより、該
吸気バイパス通路5とその外側に位置する容積拡
大室7とで2重筒状の吸気側共鳴型消音装置11
を構成している。 That is, in this embodiment, by closing the intake side bypass valve 50 and making the intake bypass passage 5 a closed passage with one end closed, the volume of the intake bypass passage 5 and the area located outside thereof is expanded. An intake side resonance type silencer 11 having a double cylindrical shape with the chamber 7
It consists of
一方、排気通路4側においては、圧力波過給機
2をバイパスする排気バイパス通路6に上記吸気
バイパス通路5側の容積拡大室7と同様構造をも
つ容積拡大室8を設け且つ該排気バイパス通路6
の上記容積拡大室8に対応する部分に開孔10,
10……を形成している。従つて、この場合にも
上記吸気系と同様に、排気バイパス通路6の排気
上流端部に配置された排気側バイパス弁54を閉
弁して該排気バイパス通路6をその一端が閉じら
れた閉通路とすることによつて該排気バイパス通
路6とその外側に位置する容積拡大室8とで排気
側共鳴型消音装置12が構成される。 On the other hand, on the exhaust passage 4 side, a volume expansion chamber 8 having the same structure as the volume expansion chamber 7 on the intake bypass passage 5 side is provided in the exhaust bypass passage 6 that bypasses the pressure wave supercharger 2, and the exhaust bypass passage 6
An opening 10 is provided in a portion corresponding to the volume expansion chamber 8,
10... is formed. Therefore, in this case as well, similarly to the above-mentioned intake system, the exhaust side bypass valve 54 disposed at the exhaust upstream end of the exhaust bypass passage 6 is closed to close the exhaust bypass passage 6 with one end thereof closed. By forming a passage, the exhaust bypass passage 6 and the volume expansion chamber 8 located outside thereof constitute an exhaust side resonance type muffler 12.
尚、この実施例においては、排気側共鳴型消音
装置12をノイズ低減上において有効に利用する
という観点から、上記排気側バイパス弁54を前
述のように制御弁として機能させるようにしてい
る。従つて、この排気側バイパス弁54はエンジ
ンの低速・低負荷運転領域では開弁され、高速・
高負荷運転領域では閉弁される。 In this embodiment, the exhaust side bypass valve 54 is made to function as a control valve as described above, from the viewpoint of effectively utilizing the exhaust side resonance type muffler 12 for noise reduction. Therefore, this exhaust side bypass valve 54 is opened in the low speed and low load operating range of the engine, and is opened in the high speed and low load operating range of the engine.
The valve is closed in high load operating ranges.
このように、吸気バイパス通路5と排気バイパ
ス通路6に、エンジンの高速・高負荷運転領域に
おいて共鳴型消音装置として機能する吸気側共鳴
型消音装置11と排気側共鳴型消音装置12をそ
れぞれ設けた圧力波過給機付エンジンにおいて
は、圧力波過給機2から発生するノイズの増大す
るエンジンの高速・高負荷運転領域においては該
吸気側共鳴型消音装置11と該排気側共鳴型消音
装置12がともに消音装置として有効に機能し、
圧力波過給機2から排気するノイズのうち特定周
波数のノイズが効果的に共鳴減衰せしめられる。
このため、吸気通路3に設けた吸収減衰機能を有
するエアクリーナ31と排気通路4に設けた排気
側消音器41とによる吸収減衰効果と上記吸気側
共鳴型消音装置11と排気側共鳴型装置装置12
とによる共鳴減衰効果との相乗効果によつてより
広範囲の周波数域において高水準の消音効果が得
られる。 In this way, the intake bypass passage 5 and the exhaust bypass passage 6 are provided with an intake side resonance type muffler 11 and an exhaust side resonance type muffler 12, respectively, which function as a resonance type muffler in the high speed/high load operating region of the engine. In an engine equipped with a pressure wave supercharger, the intake side resonance type muffler 11 and the exhaust side resonance type muffler 12 are used in the high speed/high load operation region of the engine where the noise generated from the pressure wave supercharger 2 increases. Both function effectively as a silencer,
Among the noises exhausted from the pressure wave supercharger 2, noises of a specific frequency are effectively attenuated by resonance.
For this reason, the absorption and damping effect by the air cleaner 31 having an absorption damping function provided in the intake passage 3 and the exhaust side muffler 41 provided in the exhaust passage 4 and the above-mentioned intake side resonance type muffler 11 and exhaust side resonance type device 12 are achieved.
Due to the synergistic effect with the resonance damping effect, a high level of silencing effect can be obtained in a wider frequency range.
一方、エンジンの低速・低負荷運転領域におい
ては、吸気バイパス通路5及び排気バイパス通路
6がそれぞれ開路されるため吸気側共鳴型消音装
置11と排気側共鳴型消音装置12はともに構成
されず、吸気バイパス通路5及び排気バイパス通
路6はそれぞれ本来のバイパス吸気及びバイパス
排気の通路として機能する。従つて、この運転領
域においては吸気側共鳴型消音装置11と排気側
共鳴型消音装置12は何らノイズの共鳴減衰作用
は行なわないが、元々この運転領域は圧力波過給
機2から発生するノイズのレベル自体が低い領域
であるため、エンジンの運転騒音上特に問題はな
い。 On the other hand, in the low-speed/low-load operating region of the engine, the intake bypass passage 5 and the exhaust bypass passage 6 are each opened, so that neither the intake side resonance type muffler 11 nor the exhaust side resonance type muffler 12 is configured, and the intake bypass passage 5 and the exhaust bypass passage 6 are respectively opened. The bypass passage 5 and the exhaust bypass passage 6 function as the original bypass intake and bypass exhaust passages, respectively. Therefore, in this operating region, the intake side resonance type muffler 11 and the exhaust side resonant type muffler 12 do not perform any resonance damping of noise, but originally this operating region is affected by the noise generated from the pressure wave supercharger 2. Since the level itself is in a low range, there is no particular problem in terms of engine operating noise.
又、この実施例においては吸気側共鳴型消音装
置11及び排気側共鳴型消音装置12を、それぞ
れエンジンの運転特性上必要不可欠な吸気バイパ
ス通路5及び排気バイパス通路6の一部を利用
し、これに容積拡大室7あるいは容積拡大室8を
付加するという簡単且つコンパクトな構成として
いるため、吸気バイパス通路5あるいは排気バイ
パス通路6とは別に専用の共鳴型消音装置を設置
するような場合に比して装置のコンパクト化を図
ることができ(換言すれば、共鳴型消音装置を設
けたことによる装置の大型化を最小限に抑えるこ
とができ)、エンジンの車載時におけるレイアウ
トの自由度が向上する等の利点が得られる。 In addition, in this embodiment, the intake side resonance type muffler 11 and the exhaust side resonance type muffler 12 utilize a part of the intake bypass passage 5 and the exhaust bypass passage 6, respectively, which are indispensable for the operating characteristics of the engine. Since it has a simple and compact configuration in which the volume expansion chamber 7 or 8 is added to the 2D air filter, compared to the case where a dedicated resonance type muffler is installed separately from the intake bypass passage 5 or the exhaust bypass passage 6. (In other words, it is possible to minimize the increase in size of the device due to the provision of a resonance type muffling device), and the degree of freedom in layout when the engine is mounted on a vehicle is improved. Benefits such as:
(考案の効果)
本考案は、軸方向両端面に開口する小室を円周
方向に多数配置したロータをロータハウジング内
に回転自在に嵌装するとともに、該ロータハウジ
ングの軸方向両端に上記小室に連通可能なエア通
路を形成したエアケーシングと上記小室に連通可
能なガス通路を形成したガスケーシングとをそれ
ぞれ取付けてなる圧力波過給機の上記エアケーシ
ングをエンジンの吸気通路にまた上記ガスケーシ
ングをエンジンの排気通路にそれぞれ接続し、さ
らに上記吸気通路と排気通路のうち少なくとも上
記吸気通路において上記圧力波過給機より上流側
の吸気通路と圧力波過給機より下流側の吸気通路
とを連通させて圧力波過給機をバイパスするバイ
パス通路を形成するとともに該バイパス通路にエ
ンジンの特定の運転領域において該バイパス通路
を開くバイパス弁を備えてなる圧力波過給機付エ
ンジンにおいて、上記バイパス通路中に容積拡大
室を形成する一方、上記バイパス弁を上記バイパ
ス通路の上記容積拡大室の吸気下流側位置に配置
したことを特徴とするものである。(Effects of the invention) The present invention has a rotor that is rotatably fitted into a rotor housing, in which a large number of small chambers that are open on both axial end faces are arranged in the circumferential direction, and that the small chambers are provided at both axial ends of the rotor housing. A pressure wave supercharger is provided with an air casing having a communicating air passage and a gas casing having a gas passage communicating with the small chamber. connected to the exhaust passages of the engine, and further communicates at least the intake passage upstream of the pressure wave supercharger and the intake passage downstream of the pressure wave supercharger in the intake passage and the exhaust passage. In an engine with a pressure wave supercharger, the bypass passage is provided with a bypass valve that opens the bypass passage in a specific operating region of the engine. A volume expansion chamber is formed therein, and the bypass valve is disposed in the bypass passage at a position on the intake downstream side of the volume expansion chamber.
従つて、本考案の圧力波過給機付エンジンによ
れば、
(1) 圧力波過給機からのノイズが大きくなるエン
ジンの高速・高付加運転領域においてバイパス
通路に設けたバイパス弁を閉じることにより該
バイパス通路とその外側に設けた容積拡大室7
とで圧力波過給機より吸気上流側の吸気通路に
その一端が開口する共鳴型消音装置が構成され
るため、上記圧力波過給機から発生するノイズ
の一部はこの共鳴部において共鳴減衰され、吸
気通路及び排気通路にそれぞれ設けられる吸収
型消音装置によるノイズの吸収減衰作用との相
乗作用によつて上記ノイズが広範囲の周波数域
に亘つて効果的に減衰消音せしめられエンジン
装置全体としての静粛運転が実現される、
(2) エンジンの運転性能上設置が不可欠なバイパ
ス通路を共鳴型消音装置の一部として利用する
ようにしているため、装置の大型化を最小限に
抑えた状態で高水準の消音効果が得られる、
等の実用的効果が得られる。 Therefore, according to the pressure wave supercharged engine of the present invention, (1) the bypass valve provided in the bypass passage can be closed in the high speed/high load operation region of the engine where the noise from the pressure wave supercharger becomes large; The bypass passage and the volume expansion chamber 7 provided outside it
This constitutes a resonance type muffler, one end of which opens in the intake passage upstream of the pressure wave supercharger, so some of the noise generated from the pressure wave supercharger is resonantly attenuated in this resonance part. The above noise is effectively attenuated and muffled over a wide frequency range by the synergistic effect with the noise absorption and attenuation effect of the absorption type silencer provided in the intake passage and the exhaust passage, respectively, and the engine system as a whole is improved. (2) Since the bypass passage, which is essential for engine operating performance, is used as part of the resonance type silencer, the increase in size of the device is kept to a minimum. Practical effects such as a high level of noise reduction effect can be obtained.
第1図は本考案の実施例に係る圧力波過給機付
エンジンのシステム図、第2図は従来構造の圧力
波過給機付エンジンのシステム図、第3図はバイ
パス弁の作動領域図、第4図はノイズレベル特性
図である。
1……エンジン本体、2……圧力波過給機、3
……吸気通路、4……排気通路、5……吸気バイ
パス通路、6……排気バイパス通路、7,8……
容積拡大室、9,10……開孔、21……ロー
タ、22……ロータハウジング、23……エアケ
ーシング、24……ガスケーシング、31……エ
アクリーナ、33……エアエレメント、41……
排気側消音器、50,54……バイパス弁、51
……チエツク弁、52……シヤツター弁、55…
…ソレノイド。
Fig. 1 is a system diagram of an engine with a pressure wave supercharger according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a system diagram of an engine with a pressure wave supercharger of a conventional structure, and Fig. 3 is a diagram of the operating area of the bypass valve. , FIG. 4 is a noise level characteristic diagram. 1...Engine body, 2...Pressure wave supercharger, 3
...Intake passage, 4...Exhaust passage, 5...Intake bypass passage, 6...Exhaust bypass passage, 7, 8...
Volume expansion chamber, 9, 10... Hole, 21... Rotor, 22... Rotor housing, 23... Air casing, 24... Gas casing, 31... Air cleaner, 33... Air element, 41...
Exhaust side silencer, 50, 54...Bypass valve, 51
...Check valve, 52...Shutter valve, 55...
…solenoid.
Claims (1)
配置したロータをロータハウジング内に回転自在
に嵌装するとともに、該ロータハウジングの軸方
向両端に上記小室に連通可能なエア通路を形成し
たエアケーシングと上記小室に連通可能なガス通
路を形成したガスケーシングとをそれぞれ取付け
てなる圧力波過給機の上記エアケーシングをエン
ジンの吸気通路に、また上記ガスケーシングをエ
ンジンの排気通路に、それぞれ接続し、さらに上
記吸気通路と排気通路のうち少なくとも上記吸気
通路において上記圧力波過給機より上流側の吸気
通路と圧力波過給機より下流側の吸気通路とを連
通させて該圧力波過給機をバイパスするバイパス
通路を形成するとともに、該バイパス通路にエン
ジンの特定の運転領域において該バイパス通路を
開くバイパス弁を備えてなる圧力波過給機付エン
ジンにおいて、上記バイパス通路中に容積拡大室
を形成する一方、上記バイパス弁を上記バイパス
通路の上記容積拡大室の吸気下流側位置に配置し
たことを特徴とする圧力波過給機付エンジン。 A rotor having a plurality of small chambers arranged circumferentially that are open on both axial end faces is rotatably fitted into a rotor housing, and air passages that can communicate with the small chambers are formed at both axial ends of the rotor housing. The air casing of the pressure wave supercharger is constructed by attaching a casing and a gas casing forming a gas passage that can communicate with the small chamber, and the air casing is connected to the intake passage of the engine, and the gas casing is connected to the exhaust passage of the engine. Further, of the intake passage and the exhaust passage, at least the intake passage on the upstream side of the pressure wave supercharger and the intake passage on the downstream side of the pressure wave supercharger are communicated with each other to provide pressure wave supercharging. In an engine equipped with a pressure wave supercharger, the engine is equipped with a bypass valve that opens the bypass passage in a specific operating region of the engine, and the bypass passage is provided with a bypass valve that opens the bypass passage in a specific operating region of the engine. An engine with a pressure wave supercharger, characterized in that the bypass valve is disposed at a position on the intake downstream side of the volume expansion chamber of the bypass passage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12832786U JPH055222Y2 (en) | 1986-08-22 | 1986-08-22 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12832786U JPH055222Y2 (en) | 1986-08-22 | 1986-08-22 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6334325U JPS6334325U (en) | 1988-03-05 |
JPH055222Y2 true JPH055222Y2 (en) | 1993-02-10 |
Family
ID=31023896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12832786U Expired - Lifetime JPH055222Y2 (en) | 1986-08-22 | 1986-08-22 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH055222Y2 (en) |
-
1986
- 1986-08-22 JP JP12832786U patent/JPH055222Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6334325U (en) | 1988-03-05 |
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