JPS5867916A - 排気系騒音防止構造 - Google Patents

排気系騒音防止構造

Info

Publication number
JPS5867916A
JPS5867916A JP16598781A JP16598781A JPS5867916A JP S5867916 A JPS5867916 A JP S5867916A JP 16598781 A JP16598781 A JP 16598781A JP 16598781 A JP16598781 A JP 16598781A JP S5867916 A JPS5867916 A JP S5867916A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust
sound
silencing
exhaust system
noise
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16598781A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Yuasa
博 湯浅
Kunio Komori
国生 小森
Tetsuo Kato
徹夫 加藤
Toshimitsu Tanaka
俊光 田中
Koichi Kobayashi
小林 恒一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Futaba Sangyo KK
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Futaba Sangyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd, Futaba Sangyo KK filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP16598781A priority Critical patent/JPS5867916A/ja
Publication of JPS5867916A publication Critical patent/JPS5867916A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/02Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate silencers in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2340/00Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses
    • F01N2340/02Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses characterised by the distance of the apparatus to the engine, or the distance between two exhaust treating apparatuses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

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】 本発明状内燃機関の排気系に付加される騒音防止構造に
関し、特に加速時中域速時のエンリン爆発1次盛分てお
る低周波音による騒音の防止構造に閤するもので弗る。
 4 内燃機関は自動半管中心にして幅広(利用されているが
、特に自動車の普及が急速に進行している為、自動車に
よる騒音公害が増大し、自動車騒音の低減は大きな社会
間−となって―る。@動車騒音において主要な寄与度を
もつ音源〇一つけ排に向けられて%Aた。しかるに従来
の排気消音系に用いられているのは主としてリアクティ
ブ型マフヲーである為排気管系内で系の音響共振が発生
し易く、排気音の主成分周波数と音響共振周波数が一致
し九場合には排気音の増幅が起こり、特に低周波数領域
においてこの現象があられれ易i、この低周波数音は、
排気系からの放射音を大きくするだけではなく、車室内
こもり音となって運転者や同乗者に精神的疲労を与える
のでその防止が関心事になっている。
本発明−者等はζや様な事情に鑑み、特に車室内ともシ
音の原因を追求したところ、加速時或い縮減速時のエン
ジン爆−発1次成分である例えば80〜160Hgの低
周波音は従来のリーアクティブ型マフフーでは十分消音
しきれず、且つその低周波数音が車室内に共鳴し”9m
述のこもり童ヲ発生さする原因になっているということ
が分かった。そこで本発明者等はりアクティブ型マ7フ
ーの大容量化や構造改良等に頼らず、他の手段で消音効
果の向上を図ることを考え種々検討した結果、排気。
系における音春共振現象を防止することが効果的であり
、その手段として、排気系内に減衰作用を有する消音部
材を配置するのが有効で、そO配置する位置は、はぼ粒
子速度分布における速度が最大になる領域が良いと考え
たが、色々の排気系についてその都度粒子速度分布を求
め、それに応じて個々に消音部材取付は位置を決定する
こと社実際的ではないので、消音部材の取付けに当って
最適領域を概念的に把握提示す本必要がめると考え、種
々検討の結果本発明の完成に到達した。
即ち本発明に係る排気系騒音防止構造とは、内燃機関の
排気出口端とマアフーを排気−管で接続した排気系にお
いて、前記排気出口端からの距離Xが全排気系長さしに
対して、 0.87≦x7t≦0.60t”満足する排気導管位置
に、多数の貫通孔を育する消音部材を配置したことtl
!旨とするものであり、特に低周波音の消音効果が有意
義に向上し、前述の車室内こもり音を有効に軽減するこ
とができた。
一般に直管内の定在波の分布金考えると、941図に示
す如く粒子速度(実線)及び音圧(破線)は、9Gの位
相差を保ちつつ滑らかな正弦−mt−描くことが分かつ
ている。前述の考察では粒子速度が最大になる領域を求
めると述べたが、現時点では粒子速度を直接測定するこ
とは実質上困難であるから、上記の関係を利用して音圧
が最小になる領域を求めることとして以下述べる検討を
行なつ九・ 第2図は実験に供した排気系の概念図で、図中の記号を
説明すると、lは内燃機関、2は排気浄化装置、8は一
消音部材、4は77フー、5は尾管を示し、(A)I(
B)は各々排気浄化装置2f:配置した場合と配置しな
い場合を示している。そしてこれらの各部材は、特にマ
ツプ−4より前方側におφで排気導管で連結され、全体
として排気系を構成している。そして排気系の全長をL
とする一方、内燃機関1の排気出口端から消音部材8の
取付位置までの距at−Xと考え、゛本発明では消音部
材8の効果的配置t−Hの値で規制することとした。
尚第1図に示すように本発明では消音部材80中間位置
までの長さt−Xとして定義することとして、埴る。
第8図は第2図(A)の排気系f:M?jt−横軸とし
一′消音部材を配置した場合OSm置に対する消音量を
縦軸に;いたグツ7で、こO実験では、長さ:l□m、
全断面積:ljl@a+4開孔率=75嘔、棚札面積1
.fila”の多数O11孔を有するセフミック製ハニ
カムを消音部材とし、lI*1次成分0プち特に排気糸
の音響共振周波数である120HgO低周波音に対する
効果を実験した。第8図から明らかである様に、Cの値
が&87〜0.60の範囲にあるとき社消音効果が安定
して高かったが、0.87未満−いは0.60MKなる
と消音効果が不安定でかつ急激に低下し、且つこの効果
は消音部材tllWしても一般的な傾向としてJlll
[された。
X/LO@nは、消音効果が最大、即ち最大の消音量の
lインドから消音量差が0.l5dB以内の範囲を臨界
点として設定され危ものであり、この0.5dBは排気
系における低周波音を安定かつ効果的に低減するための
臨界的意味を持っている。
一般に排気系の設計条件、特に全排気系の長さtが異な
れば゛、排気系の音響共振周波数は異なり、0.6dB
以内の範囲をはずれるX/LO値では消音の絶対量が劣
る。
次に本発明で用いる消音部材であるが、前述のハエカム
構造物が最適であった他、グツスラーyあるいはロック
ウール等の吸音材を用いても良いが消音量はハニカムよ
りも劣るし、装着方法や耐久性などK111点があるこ
れらの消音部材の素材も特にtillIlされないが、
ハエカム構造物の場合はセラミックス製ハエカムや金属
製八二カム等が高強度消音部材として安全に利用するこ
とができる。
ハエカム構造物は関孔率、棚札面積、長さ及び全断面積
等によって構造の特定がなされるが1本発明に最適の構
造特性を調べたところ、長−さがtつをも重要であシ、
藷孔率がそれに次いだ。
第4図社、第1!図(A)(2)排気系(X!1801
m、L=88211)においてハエカム構造物の長さを
種々変更したときの消音量を示すもので、ハニカム長さ
の増大につれて消音量が増大する傾向が示される(周波
数は89Hz3s木寮験によれば、ハニカム長さがわず
か1信でも811Bの音圧Vべ〃差を示し、更に10a
IIに至るまで急激に消音効果が高19,10CMに至
ると音圧レベに差は寮に6.2dBになって、それ以上
線幾ら長くしても消音効果は変らなかった。
上記の結果から、ハニカムを用いる場合Ii1cIM−
以上の長さにすることが望ましく5loaxに至ってそ
の効果が飽和することが明らかになったので、ハニカム
長さとして社1〜10mが好適であるとの結論管得た。
他方本実験の過程におiて、ハニカムを長くすればする
程排気系の背圧が高まり、10ffiを越えると実用上
の問題が生じることを知った。“そこで背圧に影響を与
える他′の要因としてtとりあげ、開孔率と背圧増加率
の関係を求めたところ第5図の様な結果が得られた。同
図に見られる如く開孔率が45哄を下まわると背圧増加
率が1611越えて実用上の間iit生じるので、開孔
率としては45哄以上にすることが好ましいとの結論を
得た。
尚ハニカム構造物の断面積は排気導管の断面積によって
、勿論左右されるが本発明は、排気導管より断面積める
鱒は径が相当大なる膨張室を設けて消音を画る方式と社
消音機構が異なり、単に排気導管の好適位置に消音部材
を配置し、該消音部材の滅j!作用により、こもり音発
生の一義的要因となる各排気系個有の音響共振周波数の
低周枝振M!を抑えるものであるから、ハエカム構造物
の断面積は例えば自動車の排気導管断面積7〜4032
の範囲で、該排気導管断面積とほぼ等しい、勿論該断面
積は消音部材の排気導管への取付方法、例えば導管内に
挿入、あるいは導管を分割して消音部材の設置管により
一統する等、によって導管断   −面積より多少、大
小となる場合がある。
尚ハニカムの細孔面積も消音効果に与える影響拡大きく
、好適範#Mはo、s〜9mであり、0.6glI2未
満であると背圧が極端に増大し、他方9121−越える
と、第6図に、?M孔面積が大になる程、消音効果が減
少していることを示してiるが、同図のととく、有効な
消音量が得られなくなる。
本発明拡概路上述の如く構成されるので、マツツーの大
−型化や構造の複雑化を招くことのな一簡単で且つ経済
的な構成でTovながら、特に低周波数領域の共鳴音が
顕著に減少し、且つ車室内こも9音の軽減が達成される
ことにな夛、騒音公害対策の前進と自動車々室内O@住
性改善に大きく寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
第1adは排気管内における粒子速度と音圧の関係を示
す説明図、第2図は本発明の詳細な説明図、第8図社臭
と消音蓋の関係を示すグラフ、第4図り はハニカム長さと消音量の関係を示すグラフ、第す図は
舅孔率と背圧増加率の関係を示すグラフ、第6iIはハ
ニカム細孔面積と消音量の関係を示すグラフである。 0.2 0.8  (1,4050,60,7(X、’
1.) 開孔率(−) /?I7?J    佃   G

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内燃機関の排気出口端とマフラーを排気導管で*
    #!した排気系においてV前記排気出口増からの距離X
    が全排気系長さLに対して、 0.87≦X/L≦o、se   を満足f、6排気導
    管位置に、多呻の貫通孔を有する消音部材を配置したこ
    とを特徴とする排気系騒音防止構造。
JP16598781A 1981-10-16 1981-10-16 排気系騒音防止構造 Pending JPS5867916A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16598781A JPS5867916A (ja) 1981-10-16 1981-10-16 排気系騒音防止構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16598781A JPS5867916A (ja) 1981-10-16 1981-10-16 排気系騒音防止構造

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5867916A true JPS5867916A (ja) 1983-04-22

Family

ID=15822762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16598781A Pending JPS5867916A (ja) 1981-10-16 1981-10-16 排気系騒音防止構造

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5867916A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8136627B2 (en) 2007-09-06 2012-03-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust silencer device for internal combustion engine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5514021B2 (ja) * 1974-04-26 1980-04-12

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5514021B2 (ja) * 1974-04-26 1980-04-12

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8136627B2 (en) 2007-09-06 2012-03-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust silencer device for internal combustion engine
EP2193260B1 (en) * 2007-09-06 2012-10-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust silencer device for internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8763384B2 (en) Exhaust apparatus of internal combustion engine
CN104995378A (zh) 具有共振阻尼的车辆排气系统
US6868939B2 (en) Exhaust silencer system
US6629580B2 (en) Perforated end pipe of silencer unit
CN101796271B (zh) 用于内燃机的排气消声器装置
US3543878A (en) Automobile exhaust muffler
JP2007292046A (ja) 鞍乗型車両用排気装置および鞍乗型車両
JPS5867916A (ja) 排気系騒音防止構造
JP2004519575A (ja) 導管内の共振を減衰する装置
US4596306A (en) Exhaust silencing system
JP2006283625A (ja) 高周波音低減消音器
JPH0536980Y2 (ja)
JPS5867917A (ja) 低周波音の消音部材
JPH07229415A (ja) 吸音材を有する消音器
CA2373774A1 (en) A silencer and a method of operating a vehicle
US11603781B2 (en) Exhaust system component
Masa’id et al. Noise Quality and Muffler Design of A Formula SAE Racecar
JPH0214962B2 (ja)
JP2003138931A (ja) 排気浄化装置
JPH033912A (ja) エンジンの排気騒音低減装置
Shailender et al. Computational fluid dynamics analysis of a resistance muffler
JPS6128008Y2 (ja)
JP2980192B2 (ja) 乗用自動車用消音装置
WO2012090238A1 (ja) 排気装置
JPH0122888Y2 (ja)