JPS5827051Y2 - 排気装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、エンジンからの排気ガスを整圧消音して外部
に排出する排気装置、特に該装置が有するテールチュー
ブを改良したものに関する。

一般に、この種排気装置１は第１図に示すようにエンジ
ン２からの脈動的な排気ガスをマニホールド３によって
集め、コンバータ４４及びメインマフラ５等を流過せし
める途上において、整圧消音し、テールチューブ６より
排出するようになっている。

ところが、従来の排気装置１におけるテールチューブ６
は、エンジンが高速回転している場合に流下して来る高
流速の排気ガスを吐出するときも、また低速回転時にお
ける低流速の排気ガスを吐出する場合も、常に同じ径の
流路の下で排出している。

そこで、このテールチューブの流路断面積の大小と排気
騒音との関係を調べた結果、このチューブ径が騒音に著
しるしい影響をもつことが判明した。

すなわちエンジンの回転数と騒音レベルとの関係を、テ
ールチューブ径の大きいものと小さいものについて調べ
れば、そのＣ１％性は第２図に示すように、径の普通の
テールチューブは一点鎖線ａで示すようになり、大径の
ものでは破線すで示す如き特性を示し、またＡ特性は第
３図の如き結果となった。

これは排気ガスの流速が遅い場合（エンジンが低速回転
をしている場合）はテールチューブ径が小さいことが望
ましく、流速が速い場合（エンジンが高速回転をしてい
る場合）は該チューブの径が大きいことが望ましいこと
を示す。

したがって理想的なテールチューブはエンジンの回転数
とテールチューブの径を連動し、高速回転時には大径に
、低速回転時には小径となるようにテールチューブ径を
可変とすることが望ましい（既に提案済である）。

しかしこれでは構成が複雑化し、製作組立て上棟々の問
題を生じる虞れがある。

そこで、本考案はかかる欠陥を除去することを目的とし
てなされたもので、その特徴とする所は、テールチュー
ブの大気開放端部のチューブ径が取付基部側のチューブ
径より所定の比率で大径となるように構成するとともに
該大気開放端部の大径部分は直径に対する比率が所定値
となる軸線方向長さを有するようにした点にあり、これ
によりエンジンの回転数の高速域及び低速域における騒
音の低減を図るとともにｉｔを簡単にし、製作が容易と
なるようにしたものである。

以下、本考案を図面につき説明する。

第４図は本考案に係る排気装置Ａにおけるテールチュー
ブ１０を示すもので、このテールチューブ１０はメイン
マフラー５に基部１１が連結され他端を大気に開放した
ものである。

この大気開放端部１２には、テールチューブ１０を軸線
方向に所定の長さだけ拡開した大径部分１３を形成して
いる。

特に、このテールチュブの消音効果を高くするには、こ
の大径部分１３のチューブ径りは取付基部１１側のチュ
ーブ径ｄに対し、その比率が所定の値であることが値ま
しく、実験によりは、この比率が１．１〜１．６であれ
ば良好な結果が得られることが判明した。

一方前記大径部分１３の長さＬは前記チューブ径りに対
し、５Ｄ≦Ｌ≦１５Ｄの関係にあることが必要であるこ
とが分った。

すなわち、実験によれば拡管比率と音圧レベルとの関係
は一般に常用されているエンジンと排気装置（ｄ＝４２
．５〜４２．７ｍのもの）を用いた場合には第５図に示
すように１．１〜１．６のは範囲において、低周波騒音
レベル（破線）も高周波騒音レベル（実線）もともに低
い値を示している。

また、チューブ径りと大径部分の長さＬとの比率（Ｌ／
Ｄ ）と音圧レバルとの関係は第６図に示すように、チ
ューブ径の約５〜１５倍の長さに大径部分を設定すれば
、音圧レベルが著しく低下し、実際上Ｌ〉５Ｄならば好
ましい結果が得られることが分る。

このように大気開放端部１２を所定長拡開してなるテー
ルチューブ１０をマフラー５に連結した排気装置Ａにエ
ンジンの低速回転時の排気ガスを流過させた場合には、
エキゾーストマニホールド３、コンバータ４及びマフラ
ー５を通ってテールチューブ１０に至った排気ガスは、
このチューブ１０に入る際に縮流を受は消音し、この取
付基部１１に入る。

この取付基部１１は小径の導管であるため、Ａ特性、Ｃ
％性ともに騒音レベルは低く法的規制の加速騒音に達し
ない。

すなわち、一般に低流速の排気ガスか流れる場合に排気
騒音レベルに主に寄与する周波数成分は低周波成分てあ
って、この低周波成分に対しては大径の導管より小径の
導管の方が消音性能的に優れているため、この小径導管
の効果により排気騒音レベルが低減する。

第２，２図に示す騒音レベルＨ１，Ｈ，：がこの小径導
管の効果により低下することになる。

したがって低速回転時の騒音レベルは法的規制以下に容
易に下げることができる。

また、このテールチューブ中をエンジンの高速回転時の
排気ガスが流過する場合、排気騒音レベルに主に寄与す
るのは高速排気ガス大気開放端部より大気中に開放され
るときに生ずるいわゆる噴流騒音であって、この噴流騒
音のレベルは大気に開放されるときの排気ガスの速度と
密接な関係がある。

これは速度が犬になるにつれて騒音レベルが犬となるこ
とからも明らかである。

したがって端部を拡開しておけば高速排気ガスが流れる
ときには排気ガス流速を低減させることができ、排気騒
音レベルも低減できる。

こ和により高速回転時の騒音レベルも法的規制以下に下
げることができる。

また、この大径部分では排気ガスの流れに乱れが生じ、
その結果二次的な音を発生することもあるが、この大径
部分が短かいと、この二次的発生音がそのまま大気開放
端より放出されてしまうこともあり、あキリに長ければ
小径の導管の部分が短かくなり低周波成分に対する小径
の効果が減少するため、実際はＩＯＤ程度の長さＬとす
ることが望ましい。

しかし実用上５Ｄ≦Ｌ≦１５Ｄの範囲内であれば問題は
ない。

因みに、取付基部１１のチューブ径が３８４１７１ｍ１
大気開放端部１２のチューブ径４５ｗ１、Ｌが４００朝
のテールチューブ１０を用いて、Ｃ特性、Ａ特性を検討
すれば、第２，３図にそれぞれ実線Ｃて示す如き結果が
得られた。

上述した実施例は、テールチューブ１０の先端を拡開し
たものであるが、本考案は側らこれらに限定されるもの
ではなく、基部側を縮径してもよく、また一体的に形成
することなく大径部分のみを別体に構成しこ力を小径側
に連結するものであってもよく、さらに二つ割にしたも
のを２枚重ね合わせてもよい。

以上の説明から明らかなように、本考案によれば、テー
ルチューブの大気開放端部のチューブ径を取付基部のも
のより所定の比率で大径に構成するとともにこの大径部
分を所定の長さ形成したため、エンジンの低速時、高速
時の如何を問わすどのような回転状態であろうと、騒音
レベルを低くすることができる。

特に小径のテールチューブを用いた従来の排気装置のよ
うに高速回転時に高い騒音レベルを示すという欠陥を一
掃することができる。

また上述の構成は側ら別部品を必要とせず単にテールチ
ューブの径を変えるのみであるために、構成がきわめて
簡素となり、テールチューブの製作に際しても絹付けに
当ってもその作業を迅速かつ容易に行うことができ、コ
スト的にも有利となる等きわめて優れた効果を奏するこ
とになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の排気装置の全体を示す概略正面図、第
２，３図はそれぞれテールチューブのＣ特性、Ａ特性の
実験結果を示すグラフ、第４図は本考案に係る排気装置
の要部を示す縦断面図、第５図は拡管比率と音圧レベル
との関係を調べた実験結果を示すグラフ、第６図はＬ／
Ｄと音圧レベルとの関係を調べた実験結果を示すグラフ
である。 Ａ・・・・・・排気装置、５・・・・・・マフラー、１
０・・・・・・チルチューブ、１１・・・・・・取付基
部、１２・・・・・・大気開放端部、１３・・・・・・
大径部分、Ｄ・・・・・・大径部分のチューブ径、Ｌ・
・・・・・大径部分の軸線方向長さ、ｄ・・・・・・取
付基部のチューブ径。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ■、エンジンからの排気ガスを整圧消音する排気装置が
   備えたテールチューブの大気解放端部に、取付基部側の
   チューブ径より所定の比率で大径にした大径部分を形成
   し、前記大気解放端部の大径部分の長さＬを該端部のチ
   ューブ径りに対し、５Ｄ≦Ｌとなる軸線方向長さを有し
   てなる排気装置。 ２、前記両チューブ径の比率を１．１〜１．６にしてな
   る実用新案登録請求の範囲第１項に記載の排気装置。