JPH075218Y2

JPH075218Y2 - デュアルモードマフラ

Info

Publication number: JPH075218Y2
Application number: JP10841488U
Authority: JP
Inventors: 由夫佐々木; 完治野崎; 勝治板垣
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1988-08-18
Filing date: 1988-08-18
Publication date: 1995-02-08
Anticipated expiration: 2003-08-18
Also published as: JPH0231321U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、車輌のマフラに関し、特に低、高速域におけ
る騒音の低減及び高速域における圧力損失の低減を図る
ようにしたデュアルモードマフラに関する。

（従来の技術）マフラ（消音器）は、エンジンから排出される排出ガス
のエネルギを細かく分散して音を消す装置で、小さく分
割されたチャンバを有するケースで構成され、排出ガス
がこの中を通過するときに多数の小爆発に分割されて音
が消える。また、マフラの抵抗により排気系の背圧が発
生し、エンジンのパワーロスの要因となる。

低騒音のための要因としては、テールパイプ長さの増大
による低速域の騒音低減、低周波レゾネータによる低速
域の騒音低減、通路変更による低速域の騒音低減と、高
速域の圧損低減及び拡張室増大による高速域の騒音低減
等の要因がある。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、低騒音化と、低パワーロス化とは二律背
反の関係にあり、低速域と高速域とではその程度に差が
ある。低速域ではパワーロスを若干増加させることで騒
音を低減させるが、高速域ではパワーロスに敏感であり
騒音増加を伴い、別途騒音低減が必要である。

従来のマフラとしては、テールパイプの長さを変えた
り、或いはテールパイプの断面積を変える構造のものが
あるが、かかる構造のマフラでは前記各要因を有効に対
処することができない。

本考案は上述の点に鑑みてなされたもので、低、高速域
における騒音の低減を図ると共に、高速域における圧力
損失の低減を図ることが可能なデュアルモードマフラを
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本考案によれば、排気導出管
が接続される拡張室と、当該拡張室に接続される共鳴室
と、拡張室と共鳴室とを連通するバイパス管と、当該バ
イパス管及び前記共鳴室に接続される共鳴管とに夫々配
設され、エンジンの低速域において閉弁されて前記バイ
パス管と共鳴管とを夫々閉塞し、エンジンの高速域にお
いて開弁されて前記バイパス管と共鳴管を開口して前記
共鳴室を拡張室に変更するバルブとを備えた構成とした
ものである。

（作用）エンジンの低速域においては各バルブを閉弁させてバイ
パス管を閉塞し、共鳴室を共鳴室として作用させるこれ
により、当該低速域における騒音（脈動音）が低減され
る。また、エンジンの高速域においては、各バルブを開
弁させてバイパス管を連通させ、共鳴室を拡張室に連通
させて当該共鳴室を拡張室に変更する。これにより、マ
フラの拡張室が増大して当該高速域における脈動音が低
減すると共に圧力損失も低減する。

（実施例）以下本考案の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

第１図において、デュアルモードマフラ１のマフラ本体
２は、複数例えば４室に分割されて小室（チャンバ）３
〜６が画成されている。これらの室３〜６の中で、室５
は最も大きく設定されており、他の室３、４、６の例え
ば、略３倍程度の容積を有している。排気導入管８は室
３〜５を貫通して一端がマフラ本体２の前端面2aから突
出し、他端が室６に開口している。排気導入管８は、室
４内の周面に小孔8aが多数穿設されており、当該室４と
連通されている。

更に、排気導入管８の他端には小孔8bが多数穿設されて
おり、当該排気導入管８は、これらの小孔8bと当該他端
の外側に同心的に配設された導管９との間の環状の通路
を介して室５に連通されている。導管10は室３と４とを
連通している。バイパス管11は、室４と５を貫通し、室
３と室６とを連通している。このバイパス管11は室５内
の周面に小孔11aが多数穿設されており当該室５と連通
されている。排気導出管12は室４〜６を貫通し、一端が
室３に連通し、他端がマフラ本体２の後端面2bから突出
している。

排気導入管８のマフラ本体２の前端面2aから突出する一
端は、エンジンの排出ガスの入口とされ、排気導出管12
の後端面2bから突出する他端は前記排出ガスの出口とさ
れる。室３〜６のうち、室３と４は拡張室とされる。室
５は、低速域においては共鳴室とされ、高速域において
は拡張室とされる。また、室６は、高速域において拡張
室とされる。

マフラ本体２の前端面2aにはバスパス管11の開口端と対
応する位置にバルブ15が配設されおり、弁体16は、当該
バイパス管11の開口端を開閉可能とされている。また、
マフラ本体２の後端面2bには、排気導入管８の開口端と
対応する位置にバルブ17が配設されており、弁体18は当
該排気導入管８の開口端を開閉可能とされている。各弁
体16、18は、索19、19を介して制御装置20のアクチュエ
ータ21に接続されている。

このアクチュエータ21は、例えばモータにより構成され
ている。制御回路22は、エンジン回転センサから入力さ
れるパルス信号Ｐと、ブーストセンサ（共に図示せず）
から入力される吸気圧に対応した信号e_Bとにより当該エ
ンジンの運転状態に応じて制御信号を出力してアクチュ
エータ21を駆動し、弁体16、18を同時に開閉制御する。
即ち、制御装置20は、エンジンが低速にある時はバルブ
15、17を閉弁し、高速域にある時にはバルブ15、17を開
弁する。

バルブ15、17の閉弁時には、室５は共鳴室とされ、且つ
排気導入管８の孔8aよりも後端は共鳴管として作用し、
当該排気導入管８の後端と導管９と室５とにより共鳴器
が形成される。バルブ15、17の開弁時には室５は室６と
連通されて拡張室とされる。

以下に作用を説明する。

エンジンが低速域にある時には、第１図に示すようにバ
ルブ15、17が閉弁され、排気導入管８の後端と、バイパ
ス管11が閉塞される。室５は共鳴室とされ、排気導入管
８の孔8bと連通され、当該排気導入管８と協働して共鳴
器が形成される。そして、マフラ１は共鳴室モードとさ
れる。前記エンジンから排出された排気ガスは、矢印で
示すように、排気導入管８の小孔8aから拡張室４に流入
し、更に、導管10を通って拡張室３に流入する。この拡
張室３内のガスは、排気導出管12を通ってマフラ１の外
の排出される。この共鳴室モードにおいては、共鳴室５
の容積が大きく、共鳴周波数fnが低くなり、低速域にお
ける脈動音が低減する。

エンジンが高速域にある時には、第２図に示すようにバ
ルブ15、17が開弁され、排気導入管８の後端、バイパス
管11が開口される。室５はバイパス管11の多数の小孔11
aを介して室６に連通されて拡張室とされる。また、室
６も拡張室とされる。この結果、マフラ本体２は全室３
〜６が拡張室となり、拡張室が増大される。そして、マ
フラ１は拡張室モードとされる。エンジンから排出され
て排気導入管８に流入した排出ガスは、矢印で示すよう
にその一部が当該排気導入管８の小孔8aから拡張室３内
に、及び小孔8b及び導管９を通って拡張室５に流入し、
残部が当該排気導入管８の開口端から拡張室６に流入す
る。

拡張室４内のガスは導管10を通って拡張室３に、拡張室
５、６内のガスはバイパス管11を通って、拡張室３に流
入し、当該拡張室３内のガスは排気導出管12を通ってマ
フラ１の外に排出される。この拡張室モードにおいて
は、高速域における脈動音が低くなると共に圧力損失
（圧損）が低減する。

第３図は、エンジン回転速度と、音圧レベルとの関係を
示す特性図で、図中実線は共鳴室モードに固定した場合
の特性を、点線は拡張室モードに固定した場合の特性を
示し、１点鎖線は本考案のデュアルモードの特性を示
す。この特性図から明らかなように、デュアルモード
は、エンジン回転速度が、所定回転速度Ｎよりも低い低
速域においては共鳴室モードの特性に沿って変化し、所
定回転速度Ｎを超えた高速域においては点線で示す拡張
室モード特性に沿って変化する。この結果、共鳴室モー
ドでは低速、拡張室モードでは高速の脈動音が低減さ
れ、更に拡張室モードでは圧力損失が低減する。

（考案の効果）以上説明したように本考案によれば、排気導出管が接続
される拡張室と、当該拡張室に接続される共鳴室と、拡
張室と共鳴室とを連通するバイパス管と、当該バイパス
管及び前記共鳴室に接続される共鳴管とに夫々配設さ
れ、エンジンの低速域において閉弁されて前記バイパス
管と共鳴管とを夫々閉塞し、エンジンの高速域において
開弁されて前記バイパス管と共鳴管を開口して前記共鳴
室を拡張室に変更するバルブとを備えたので、低、高速
域における脈動音の低減が図られ、更に高速域における
圧力損失も低減される。また、マフラの構造も簡単であ
る等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るデュアルモードマフラの一実施例
を示す断面図、第２図は第１図のデュアルモードマフラ
の高速域における状態を示す図、第３図はエンジン回転
速度−音圧レベルの関係を示す特性図である。１……デュアルモードマフラ、２……マフラ本体、３〜
６……室、８……排気導入管、10……導管、11……バイ
パス管、12……排気導出管、15、17……バルブ、20……
制御装置、21……アクチュエータ、22……制御回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開昭59−520（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−142114（ＪＰ，Ｕ) 実開昭54−143941（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】排気導出管が接続される拡張室と、当該拡
張室に接続される共鳴室と、拡張室と共鳴室とを連通す
るバイパス管と、当該バイパス管及び前記共鳴室に接続
される共鳴管とに夫々配設され、エンジンの低速域にお
いて閉弁されて前記バイパス管と共鳴管とを夫々閉塞
し、エンジンの高速域において開弁されて前記バイパス
管と共鳴管を開口して前記共鳴室を拡張室に変更するバ
ルブとを備えたことを特徴とするデュアルモードマフ
ラ。