JPH076389B2 - エンジンの排気制御装置 - Google Patents
エンジンの排気制御装置Info
- Publication number
- JPH076389B2 JPH076389B2 JP28848086A JP28848086A JPH076389B2 JP H076389 B2 JPH076389 B2 JP H076389B2 JP 28848086 A JP28848086 A JP 28848086A JP 28848086 A JP28848086 A JP 28848086A JP H076389 B2 JPH076389 B2 JP H076389B2
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- JP
- Japan
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- exhaust
- engine
- exhaust pipe
- exhaust control
- control valve
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの排気口から膨張室に至る排気管の
下流側開口端に排気制御弁を設けたエンジンの排気制御
装置に関するものである。
下流側開口端に排気制御弁を設けたエンジンの排気制御
装置に関するものである。
（発明の背景） ４サイクルエンジン、２サイクルエンジン等では、排気
弁の開閉により排気が間欠的に排気管に導かれ、排気管
内に排気の慣性効果および脈動効果が発生することが知
られている。これらの効果（動的効果という）は、エン
ジン回転速度により変化する。従って或る回転速度でこ
の動的効果を最大にして容積効率を高めると、他の回転
速度では動的効果が逆に作用して容積効率が著しく低下
する。このため、高回転域でこの動的効果が最適になる
ように排気系の諸元（排気管長、排気管径など）を設定
した場合には、中速域でトルクの著しい減少（トルク
谷）が発生するという問題があった。
弁の開閉により排気が間欠的に排気管に導かれ、排気管
内に排気の慣性効果および脈動効果が発生することが知
られている。これらの効果（動的効果という）は、エン
ジン回転速度により変化する。従って或る回転速度でこ
の動的効果を最大にして容積効率を高めると、他の回転
速度では動的効果が逆に作用して容積効率が著しく低下
する。このため、高回転域でこの動的効果が最適になる
ように排気系の諸元（排気管長、排気管径など）を設定
した場合には、中速域でトルクの著しい減少（トルク
谷）が発生するという問題があった。
そこで排気管の膨張室への開口端付近に排気流路面積を
変える排気制御弁を設け、容効率が低下する回転速度域
では流路面積を減少し、他の回転速度域では流路面積を
増大させるようにすることが考えられている。
変える排気制御弁を設け、容効率が低下する回転速度域
では流路面積を減少し、他の回転速度域では流路面積を
増大させるようにすることが考えられている。
また多気筒エンジンでは各排気管の下流側を膨張室で合
流させると、気筒間の排気干渉による容積効率の低下お
よびトルクの低下を引き起こすことがある。そこで各排
気管毎に排気制御弁を設け、排気干渉による悪影響が生
じる回転速度域でこの制御弁を閉じて排気流路面積を減
少させることが考えられている。
流させると、気筒間の排気干渉による容積効率の低下お
よびトルクの低下を引き起こすことがある。そこで各排
気管毎に排気制御弁を設け、排気干渉による悪影響が生
じる回転速度域でこの制御弁を閉じて排気流路面積を減
少させることが考えられている。
また排気管の背圧を制御することにより燃焼を改善した
り自己EGR（排気再循環）を制御して排気成分の制御を
行ったりすることも考えられている。
り自己EGR（排気再循環）を制御して排気成分の制御を
行ったりすることも考えられている。
このように、容積効率の向上、燃焼改善、排気成分制御
などの種々の目的で排気管に排気流路面積を変える排気
制御弁を設けることが考えられる。そこで排気管の下流
側開口端付近に蝶型弁からなる排気制御弁を設けること
が考えられるが、この蝶型弁は弁軸が排気通路内を貫通
するため、弁の全開時において排気抵抗が増え高回転域
での出力増大の障害になるという問題があった。
などの種々の目的で排気管に排気流路面積を変える排気
制御弁を設けることが考えられる。そこで排気管の下流
側開口端付近に蝶型弁からなる排気制御弁を設けること
が考えられるが、この蝶型弁は弁軸が排気通路内を貫通
するため、弁の全開時において排気抵抗が増え高回転域
での出力増大の障害になるという問題があった。
（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、排
気管の下流側開口付近に排気制御弁を設ける場合に、こ
の弁の全開時の排気抵抗を減少し高速回転域でこの弁が
出力増大の障害となることがないエンジンの排気制御装
置を提供することを目的とする。
気管の下流側開口付近に排気制御弁を設ける場合に、こ
の弁の全開時の排気抵抗を減少し高速回転域でこの弁が
出力増大の障害となることがないエンジンの排気制御装
置を提供することを目的とする。
（発明の構成） 本発明によればこの目的は、一端がエンジンの排気口に
接続された他端が膨張室に開口する排気管と、前記排気
管の排気流路面積を変える排気制御弁とを備えるエンジ
ンにおいて、前記排気制御弁は、両端が前記膨張室に回
動自在に軸支され断面弧状の中間部分が前記排気管の下
流側開口端に近接して回動するクランク状の弁体を備
え、前記弁体の回動により前記中間部分が前記開口端を
開閉することを特徴とするエンジンの排気制御装置によ
り達成される。
接続された他端が膨張室に開口する排気管と、前記排気
管の排気流路面積を変える排気制御弁とを備えるエンジ
ンにおいて、前記排気制御弁は、両端が前記膨張室に回
動自在に軸支され断面弧状の中間部分が前記排気管の下
流側開口端に近接して回動するクランク状の弁体を備
え、前記弁体の回動により前記中間部分が前記開口端を
開閉することを特徴とするエンジンの排気制御装置によ
り達成される。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例である排気制御弁を一部断面
した平面図、第２図はそのII−II線断面図、第３図は同
じくIII矢視図、第４図と第５図は第１図におけるIV−I
V線断面図とＶ−Ｖ線端面図、また第６図はこの排気制
御弁を用いた自動二輪車の排気系の側面図、第７図は同
じく平面図、第８図はこの排気系を用いた自動二輪車の
側面図である。
した平面図、第２図はそのII−II線断面図、第３図は同
じくIII矢視図、第４図と第５図は第１図におけるIV−I
V線断面図とＶ−Ｖ線端面図、また第６図はこの排気制
御弁を用いた自動二輪車の排気系の側面図、第７図は同
じく平面図、第８図はこの排気系を用いた自動二輪車の
側面図である。
第６、８図において符号10は４サイクル４気筒エンジン
であり、車体中央付近に搭載されている。このエンジン
10はクランクケース12から斜め上前方へのびるシリンダ
14を有する。排気系は、シリンダ14の前面からクランク
ケース12の下方にのびる４本の排気管16（16a〜16d）
と、排気管16の後端に接続され各排気管16の排気を集合
して消音器18に導く排気制御弁20とを備える。
であり、車体中央付近に搭載されている。このエンジン
10はクランクケース12から斜め上前方へのびるシリンダ
14を有する。排気系は、シリンダ14の前面からクランク
ケース12の下方にのびる４本の排気管16（16a〜16d）
と、排気管16の後端に接続され各排気管16の排気を集合
して消音器18に導く排気制御弁20とを備える。
排気制御弁20のボデー22は第１図に示すように、４本の
各排気管16に接続され排気管16と共に排気管を形成する
分岐管部24（24a〜24d）と、この分岐管部24の下流側開
口端16A〜16Dが開口する膨張室26と、１本の集合管部28
とを備え、これらは鋳造用ステンレス鋼により一体に鋳
造されている。分岐管部24はその上流側の各分岐端が第
５図に示すように断面円形に形成され各排気管16に接続
されている。また分岐管24の下流側開口端16A〜16Dは第
４図に示すように縦長の四角形の開口形状とされ、膨張
室26に並列して開口している。なお第５図に示すよう
に、分岐管部24はその前端が逆台形を形成するように配
列したので各分岐管相互間に適度な間隔が生じ排気管16
との溶接作業性が向上する。前記消音器18は集合管部28
に着脱可能に接続されている。
各排気管16に接続され排気管16と共に排気管を形成する
分岐管部24（24a〜24d）と、この分岐管部24の下流側開
口端16A〜16Dが開口する膨張室26と、１本の集合管部28
とを備え、これらは鋳造用ステンレス鋼により一体に鋳
造されている。分岐管部24はその上流側の各分岐端が第
５図に示すように断面円形に形成され各排気管16に接続
されている。また分岐管24の下流側開口端16A〜16Dは第
４図に示すように縦長の四角形の開口形状とされ、膨張
室26に並列して開口している。なお第５図に示すよう
に、分岐管部24はその前端が逆台形を形成するように配
列したので各分岐管相互間に適度な間隔が生じ排気管16
との溶接作業性が向上する。前記消音器18は集合管部28
に着脱可能に接続されている。
28はクランク状の弁体であり（第１図）、この弁体28は
両端が開口端16A〜16Dの後方で膨張室26の左右壁に回動
自在に軸支され、その中間部分30は断面弧状に形成され
ている。膨張室26の左右壁には円形の開口が形成され、
これら開口は軸受板32、34で閉じられている。弁体28の
両端の軸28a,28bはそれぞれ軸受板32,34に軸支され、一
方の軸部28bは軸受板34を貫通して外へ突出し、この突
出端にプーリ36が固定されている。中間部分30は前記分
岐部24の下流側開口すなわち排気管16の下流側開口端16
A〜16Dに対向している。なおこの中間部分30の外周面と
排気管16の下流側開口端16A〜16Dとは、第２、３図に示
すように弁体28の回動中心を中心とする円弧状に形成さ
れ、互いに近接している。プーリ36はワイヤを介してサ
ーボモータ（共に図示せず）によってエンジン10の回転
速度に対応して回動され、排気制御弁20はエンジン10の
低中速域で閉じ、高速域で開くように制御される。
両端が開口端16A〜16Dの後方で膨張室26の左右壁に回動
自在に軸支され、その中間部分30は断面弧状に形成され
ている。膨張室26の左右壁には円形の開口が形成され、
これら開口は軸受板32、34で閉じられている。弁体28の
両端の軸28a,28bはそれぞれ軸受板32,34に軸支され、一
方の軸部28bは軸受板34を貫通して外へ突出し、この突
出端にプーリ36が固定されている。中間部分30は前記分
岐部24の下流側開口すなわち排気管16の下流側開口端16
A〜16Dに対向している。なおこの中間部分30の外周面と
排気管16の下流側開口端16A〜16Dとは、第２、３図に示
すように弁体28の回動中心を中心とする円弧状に形成さ
れ、互いに近接している。プーリ36はワイヤを介してサ
ーボモータ（共に図示せず）によってエンジン10の回転
速度に対応して回動され、排気制御弁20はエンジン10の
低中速域で閉じ、高速域で開くように制御される。
排気制御弁20のボデー22は第６、７図に示すように車体
フレーム40に取付けられている。すなわち車体フレーム
40はエンジン10の後部に沿って下方にのびる左右一対の
垂下部42（一方のみ図示）を備え、両垂下部42をつなぐ
クロスメンバ44にはブラケット46が固着されている。こ
のブラケット46にはリンク48と垂下板50とが共締めさ
れ、この垂下板50の下端には前記ボデー22に固着された
ブラケット52が固定されている。
フレーム40に取付けられている。すなわち車体フレーム
40はエンジン10の後部に沿って下方にのびる左右一対の
垂下部42（一方のみ図示）を備え、両垂下部42をつなぐ
クロスメンバ44にはブラケット46が固着されている。こ
のブラケット46にはリンク48と垂下板50とが共締めさ
れ、この垂下板50の下端には前記ボデー22に固着された
ブラケット52が固定されている。
第６図で54はリヤアームであり、その前端は車体フレー
ム40の垂下部42に軸支され、後端に後輪56が取付けられ
ている（第８図）。前記リンク48の回動端は左右一対の
リンク58、58（第７図）によってリヤアーム54に連結さ
れている。なおリンク48の回動端には緩衝器（図示せ
ず）の下端が軸支される支持アーム60が突設されてい
る。
ム40の垂下部42に軸支され、後端に後輪56が取付けられ
ている（第８図）。前記リンク48の回動端は左右一対の
リンク58、58（第７図）によってリヤアーム54に連結さ
れている。なおリンク48の回動端には緩衝器（図示せ
ず）の下端が軸支される支持アーム60が突設されてい
る。
なお第８図において、62は前輪、64は操向ハンドル、66
は燃料タンク、68は運転シートである。
は燃料タンク、68は運転シートである。
従って排気管16の径および長さなどを、エンジン10が高
速域で容積効率が高くなるように設定した場合には、排
気制御弁20は低中速域で閉じ、高速域で開くようにサー
ボモータで駆動される。
速域で容積効率が高くなるように設定した場合には、排
気制御弁20は低中速域で閉じ、高速域で開くようにサー
ボモータで駆動される。
エンジン10の排気弁の開弁よる正の圧力波は音速で排気
管16内を伝播し、その開口端16A〜16Dにおける急激な膨
張により発生する負の圧力波が排気管16を音速で逆方向
に伝播してエンジン10の排気弁に引き返す。この開口端
16A〜16D付近に位置する排気制御弁20を閉じておけば、
排気弁の開弁による正の圧力波はこの排気制御弁20で反
射され正の圧力波として音速で排気弁に引き返す。従っ
て排気流路面積を1/2とするように排気制御弁20を制御
すれば、排気管の開口端により発生して引き返す負の圧
力波と、排気制御弁20により反射される正の圧力波との
和は零となる。この時には脈動効果が打ち消され、中速
域での容積効率の低下（トルク谷の発生）を抑制でき
る。
管16内を伝播し、その開口端16A〜16Dにおける急激な膨
張により発生する負の圧力波が排気管16を音速で逆方向
に伝播してエンジン10の排気弁に引き返す。この開口端
16A〜16D付近に位置する排気制御弁20を閉じておけば、
排気弁の開弁による正の圧力波はこの排気制御弁20で反
射され正の圧力波として音速で排気弁に引き返す。従っ
て排気流路面積を1/2とするように排気制御弁20を制御
すれば、排気管の開口端により発生して引き返す負の圧
力波と、排気制御弁20により反射される正の圧力波との
和は零となる。この時には脈動効果が打ち消され、中速
域での容積効率の低下（トルク谷の発生）を抑制でき
る。
またこの排気制御弁20を気筒間の排気干渉によるトルク
低下を防止する目的で用いる場合には、排気干渉による
トルク低下の著しい回転領域でこの排気制御弁20を閉じ
ればよい。なお低速域でこの排気制御弁20を閉じる場合
には、排気制御弁20は排気流路面積を70〜90％程度絞っ
て30〜10％程度にするものが使用可能である。
低下を防止する目的で用いる場合には、排気干渉による
トルク低下の著しい回転領域でこの排気制御弁20を閉じ
ればよい。なお低速域でこの排気制御弁20を閉じる場合
には、排気制御弁20は排気流路面積を70〜90％程度絞っ
て30〜10％程度にするものが使用可能である。
第９図は第２実施例を一部断面した平面図、第10図はそ
のＸ−Ｘ線断面図である。この実施例の排気制御弁120
は、弁128の回転中心を排気管116、116の開口端116A、1
16Aの上流側、特に排気管116の側方に位置させたもので
ある。
のＸ−Ｘ線断面図である。この実施例の排気制御弁120
は、弁128の回転中心を排気管116、116の開口端116A、1
16Aの上流側、特に排気管116の側方に位置させたもので
ある。
第11図は第３実施例の側断面図である。この実施例の排
気制御弁220は弁体228の回転中心を排気管216の開口端2
16Aの上流側、特に排気管216の上方に位置させたもので
ある。
気制御弁220は弁体228の回転中心を排気管216の開口端2
16Aの上流側、特に排気管216の上方に位置させたもので
ある。
（発明の効果） 本発明は以上のように、クランク状弁体の両端を膨張室
に回動自在に軸支し、断面弧状の中間部分を排気管の下
流側開口端に近接して回動させるものであるから、排気
管内あるいはその下流側開口端の下流方向には弁軸など
の排気抵抗を増大させるものが無い。このため特に排気
制御弁の全開時に排気抵抗が増大せず、エンジンの高速
域での出力低下を引き起すことがない。
に回動自在に軸支し、断面弧状の中間部分を排気管の下
流側開口端に近接して回動させるものであるから、排気
管内あるいはその下流側開口端の下流方向には弁軸など
の排気抵抗を増大させるものが無い。このため特に排気
制御弁の全開時に排気抵抗が増大せず、エンジンの高速
域での出力低下を引き起すことがない。
第１図は本発明の一実施例である排気制御弁を一部断面
した平面図、第２図はそのII−II線断面図、第３図は同
じくIII矢視図、第４図と第５図は第１図におけるIV−I
V線断面図とＶ−Ｖ線端面図、また第６図はこの排気制
御弁を用いた自動二車の排気系の側面図、第７図は同じ
く平面図、第８図はこの排気系を用いた自動二輪車の側
面図である。また第９図は排気制御弁の第２実施例を一
部断面した平面図、第10図はそのＸ−Ｘ線断面図、第11
図は同じく第３実施例を一部断面した側面図である。 10……エンジン、 16,116,216……排気管、 16A〜16D,116A,216A……下流側開口端、 20,120,220……排気制御弁、 26……膨張室、 28,128,228……弁軸、 30……中間部分。
した平面図、第２図はそのII−II線断面図、第３図は同
じくIII矢視図、第４図と第５図は第１図におけるIV−I
V線断面図とＶ−Ｖ線端面図、また第６図はこの排気制
御弁を用いた自動二車の排気系の側面図、第７図は同じ
く平面図、第８図はこの排気系を用いた自動二輪車の側
面図である。また第９図は排気制御弁の第２実施例を一
部断面した平面図、第10図はそのＸ−Ｘ線断面図、第11
図は同じく第３実施例を一部断面した側面図である。 10……エンジン、 16,116,216……排気管、 16A〜16D,116A,216A……下流側開口端、 20,120,220……排気制御弁、 26……膨張室、 28,128,228……弁軸、 30……中間部分。
Claims (3)
- 【請求項１】一端がエンジンの排気口に接続され他端が
膨張室に開口する排気管と、前記排気管の排気流路面積
を変える排気制御弁とを備えるエンジンにおいて、 前記排気制御弁は、両端が前記膨張室に回動自在に軸支
され断面弧状の中間部分が前記排気管の下流側開口端に
近接して回動するクランク状の弁体を備え、前記弁体の
回動により前記中間部分が前記開口端を開閉することを
特徴とするエンジンの排気制御装置。 - 【請求項２】前記弁体の回動中心は前記排気管の開口端
より下流側に位置することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のエンジンの排気制御装置。 - 【請求項３】前記弁体の回動中心は前記排気管の開口端
より上流側に位置することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のエンジンの排気制御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28848086A JPH076389B2 (ja) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | エンジンの排気制御装置 |
| US07/126,839 US4896504A (en) | 1986-12-03 | 1987-11-30 | Exhaust gas control device for engines |
| CA000553582A CA1290698C (en) | 1986-12-03 | 1987-12-03 | Exhaust gas control device for engines |
| ES87117912T ES2056809T3 (es) | 1986-12-03 | 1987-12-03 | Vehiculo de motor, especialmente una bicicleta. |
| EP87117912A EP0270121B1 (en) | 1986-12-03 | 1987-12-03 | Motor vehicle |
| DE87117912T DE3787352T2 (de) | 1986-12-03 | 1987-12-03 | Kraftfahrzeug. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28848086A JPH076389B2 (ja) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | エンジンの排気制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63140818A JPS63140818A (ja) | 1988-06-13 |
| JPH076389B2 true JPH076389B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=17730751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28848086A Expired - Lifetime JPH076389B2 (ja) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | エンジンの排気制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076389B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2875267B2 (ja) * | 1988-12-15 | 1999-03-31 | ヤマハ発動機株式会社 | 自動二輪車の排気制御弁装置 |
-
1986
- 1986-12-03 JP JP28848086A patent/JPH076389B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63140818A (ja) | 1988-06-13 |
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Legal Events
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