JPS5857017A - 自動車の排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自動車の排気装置、詳しくは排気管を構成
するテールパイプの改良に関する。

一般に、自動車の排気装置は、エンジンのシリンダ内で
燃焼した排気ガスを大気に放出するものであり、この過
程において排気ガスの冷却、浄化および騒音の低減（消
音）などの機能を果たしている。この排気装置は、排出
ガス導管（フロントチューブ、センタチューブ、テール
パイプ）、マフラ、排気ガス浄化装置、ディフューザ、
断熱用インシュレータおよびこれらの懸架部材等により
構成されている。

従来の排気装置（日産サービス周報第４３６号、昭和５
６年３月日産自動車株式会社発行）としては、第１図に
示すものがある。第１図において、（１）はセンタチュ
ーブであり、このセンタチューブ（１１の後端にメイン
マフラ（２）が接続されている。メインマフラ（２）の
後端にはテールパイプ（３）が接続されている。したが
って、メインマフラ（２）で排気ガスは消音されてその
後テールパイプ（３）より大気中に放出される。なお、
センタチューブ（１）はリヤアクスルチューブを跨ぐよ
うに折曲されている。

しかしながら、このような従来の排気装置にあっては、
テールパイプでは何等消音効果を期待できず、却って、
マフラ内で発生する２次気流騒音を増幅させて排気騒音
を悪化させるという問題点があった。すなわち、テール
パイプはその一端がマフラ内で他端が外部にそれぞれ開
口する両端開口管であるため、音響管として特定周波数
（ｆ　”’　ｎ　”　２Ｌ　ｉただし、Ｃは管内音速、
Ｌは管長、ｎは整数である。）において共鳴現象が生じ
前述した２次気流騒音が増幅されることになる。

この発明はこのような従来の問題点に着目してなされた
もので、自動車の排気装置のテールパイプの途中に、一
端が閉止されテールパイプの長さの約１／２の長さを有
する第１分岐管と、一端が閉止され前記テールパイプの
長さの約１／４の長さを有する第２分岐管と、をそれぞ
れ連通することにより、上記問題点を解決することを目
的としている。

以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第２〜６図はこの発明の一実施例を示す図である。まず
、構成を説明する。第２．３図において、■は排気装置
を構成するセンタチューブであシ、このセンタチューブ
αＤの一端は図示していない触媒コンバータに、他端は
メインマフラ（１２１に接続、連通されている。メイン
マフラ（１２１内には所定の長さＣＬ）のテールパイプ
Ｑ３１の一端が開口しており、このテールパイプα３）
の他端は大気に開口している。ここで、この発明におい
ては、前記テールパイプ０３）の途中に一端が閉止され
た第１分岐管側の他端が、第４．５図に詳示するように
、コネクタ０５）を介して連通されている。この第１分
岐管（１４１はテールパイプα３）の長さくト）の約１
／２の長さくＬ／２）を有しており、しかも、その管径
はテールパイプ０３）の管径とほぼ等しく設定されてい
る。また、α６）はテールパイプαＪの長さくＬ）の約
１／４の長さくＬ／４）を有する第２分岐管であり、こ
の第２分岐管（１６）の一端は閉止されており、その他
端はコネクタ０ｈを介してテールパイプαＪの途中に連
通、開口している。また、この第２分岐管α６）の管径
も第１分岐管側滲のそれと同様にテールパイプα３の管
径とほぼ等しくなるように設定されている。さらに、こ
れらの第１分岐管側および第２分岐管（１６）け車体の
下面スペースを有効に利用するためテールパイプ（１３
）とほぼ平行に延在するように設けられ、しかも、テー
ルパイプ０３）とともにリヤアクスルチューブを跨ぐよ
うに折曲されている。

なお、（１８１（ｌαは第１．第２分岐管（１，１１（
１６１を支持するブラケットであり、ブラケソ）＋１８
１はテールパイプＯｍに、ブラケットα９はコネクタ０
ηに固定されている。壕だ、前述した第１．第２分岐管
０４１（１６＋とテールパイプ０３）との合流部分、す
な峠ち、コネクタ（１５１Ｑ７１による接続部分は、こ
の部分による気流音の発生を防止するために、テールパ
イプ０３）の軸線に対して第１．第２分岐管（１４１（
１６＋の軸線がわずかに傾斜して、かつ、排気ガスの上
流側から合流するように接続、連通されている。捷た、
これらの結果から明らかなように、前記テールパイプ０
３）はコネクタ０５１Ｑηにより３分割されている。な
お、コネクタα５１（１７）は第４．５図に示すように
板金製プレス成形品からなる。

次に、作用について説明する。

エンジンからセンタチューブ（１１１を介してメインマ
フラＱ２＋に送り込まれた排気ガスはこのメインマフラ
（１２＋において消音され、さらに、テールパイプ（１
３１を通って大気中に放出されることになる。このとき
、メインマフラＱ２＋において発生する２次気流騒音は
、通常は、テールパイプ０３）内で特定周波数＜　ｆ＝
＝ｎＣ・ただし、Ｃは管内２Ｌ’ 音速、Ｌは管長、ｎは整数である。）の共鳴現象が発生
することにより増幅されるが、この発明においては、第
１分岐管（１４１および第２分岐管（１６）の作用によ
りこの共鳴現象が発生せずテールパイプ０３１の排気吐
出口からの騒音は抑制、低減される。これを、第６図を
参照して説明すると、同図において、実線（籾は分岐管
が取り付けられていない通常のテールパイプにおいて発
生する騒音を示し、そのピーク（ａｌ、ａ２　＋　ａ３
・・・・・・）はエンジンの回転に起因する脈動音によ
るものであり、ピーク（ｂｓｌ）ｚ、ｂ３・・・・・・
）は前述した開管（テールパイプ）における特定周波数
（ｆ＝Ｃ ２Ｌ−）での共鳴現象によるものである。また、同図中
、破線（ハ）はこの発明に係る第１．第２分肢管（＋４
１　＋１６１を備えたテールパイプ（１３）において発
生するＨを示している。このことは、一端閉管である長
さくＬ／２）の第２分岐管０４１において、ｆ−Ｃ、３
Ｃ、ｓＣ、、、、・、の特定周波数での共鳴現２Ｌ　　
２Ｌ　　２Ｌ 象が発生し、同様に長さくＬ／４）の第２分岐管（１６
）において、ｆ＝λＣ，６（、］ＱＣ・・・・・・での
共Ｌ２Ｌ２Ｌ 鳴現象が発生し、これらの第１．第２分岐管（１１）（
１６）による共鳴現象が発生するとテールパイプ（１３
）の音響エネルギはこれらの第１．第２分岐管（１，１
１（Ｉ６）側に吸収され、その結果、テールパイプθ３
）でＣ の特定周波数（ｆ−丁）における共鳴現象が抑制される
からである。なお、第１．第２分岐管側（＋６１で吸収
されないピーク（ｂ４．　ｂａ　、ｂ＋２・・・・・）
で示される特定周波数の共鳴現象は、テールバＬ イブ０３にさらにその長さが（Ｔ、π・・・・・・）の
分岐管を取り付ければ抑制できる。

したがって、上述したようにこの発明ｌ−１：第１、第
２分岐管（１４１（１６１内の共鳴によって特定周波数
におけるテールパイプ０渇の共鳴現象を抑制して消音効
果を得るものである。しかし、一般に、テールパイプ０
３内の温度は第１．第２分岐管側（Ｉ６）のそれよりも
少し高いだめ、第１．第２分岐管０４１（１６１内で共
鳴周波数の低下（音速低下）が発生する。これは第１．
第２分岐管（１４）（１６）の長さをそれぞれ（Ｌ／２
　）　、（Ｌ／４　）より少し短かくすることで、テー
ルパイプａ３）での共鳴周波数と第１．第２分岐管（１
４）（１６１での共鳴周波数とを一致させることができ
る。なお、前記第１．第２分岐管（１４１（１６１とテ
ールパイプ０３）との連通部分（コネクタａ９αη）で
は前述した合流方式あるいは管内面の粗面化により２次
気流音が発生しない。

さらにこの発明の排気装置では、排気ガスの圧力が上昇
せず、燃費の増加をきたすこともない。

また、第７〜１３図はこの発明に係る自動車の排気装置
の他の実施例を示す図である。この実施例はテールパイ
プ０鵠と第１．第２分岐管０４）（１６１とをプレス成
形により一体的に形成したものであり、特に第１３図に
示すように、その原理は前述の実施例と何等変らない。

すなわち、第９〜１２図に示すように、テールパイプ（
１３１、第１分岐管（１４）、第２分岐管（１６）はプ
レス成形された２枚の上部板（２］）および下部板（肋
とを一体に浴接、固着することにより形成され、さらに
メインマフラ（１２）の後端に固着されている。その他
の＋１４成および作用は前述した実施例と同様であり。

ここでは省略する。壕だ、一体成形によると、第１．第
２分岐管（１４１（１６）内とテールパイプ（１３）内
とは略同−の温度に維持できるため、第１．第２分岐管
（１４）ｆｌ　６１の長さの微調整は不要となる。

以上説明してきたように、この発明によれば、マフラに
連結するテールパイプから排気ガスを放出する自動車の
排気装置において、−ψ１１２が閉止され前記テールパ
イプの長さの約１／２の長さを有する第１分岐管と、一
端が閉止され前記テールパイプの長さの約１／４の長さ
を有する第２分岐管と、をそれぞれ前記テールパイプの
途中に連通したため、テールパイプ内での特定周波数の
共鳴現象を抑制し排気ガス圧力の上昇を伴わずに排気ガ
ス騒音を著しく低減することができた。

才だ、分岐管とテールパイプとを一体成形すると、分岐
管とテールパイプとの共鳴周波数を容易に一致させるこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自動車の排気装置を示すその概略正面図
、第２図はこの発明に係る自動車の排気装置の一実施例
を示すその概略正面図、第３図は第２図の平面図、第４
図は第３図のＡ平面図、第８図は第７図の側面図、第９
．１０゜１１．１２図はそれぞれ第７図の■−■、Ｘ〒
Ｘ　、　ＸＩ−Ｘ［、刈−刈矢視断面図、第１３図はこ
の発明の原理を示す模式図である。 （１２＋・・・メインマフラ　　０３）・・・テールパ
イプ（１４１・・・第１分岐管　　　（１６）・・・第
２分岐管特許出願人　　日産自動車株式会社 代理人　弁理士　　有　我　軍　−部１．°１第２図 第７０図 第１／図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マフラに連通ずるテールパイプから排気ガスを放出する
   自動車の排気装置において、一端が閉止され前記テール
   パイプの長さの約１／２の長さを有する第１分岐管と、
   一端が閉止され前記テールパイプの長さの約１／４の長
   さを有する第２分岐管と、をそれぞれ前記テールパイプ
   の途中に連通したことを特徴とする自動車の排気装置。