JPS6022011A - 内燃機関用マフラ - 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】 技術分野 本発明は内燃機関用マフラに関するものである。

従来技術と問題点 内燃機関、例えばディーゼルエンジンに接続される従来
のマフラにおいては、一般に、第１図に示すように、円
筒状のマフラ本体１の内部がほぼ平坦な板２〜６によっ
て複数の室７〜１０に区画されており、インレットパイ
プ１１からマフラ本体１内の例えば第１の室７に導入さ
れる排気ガスが複数の連通パイプ１２〜１４によって別
の室８〜１０に導入され、最終的にアウトレットパイプ
１５から外部に放出されるようになっている。

このような従来のマフラにおいては、内燃機関、特にデ
ィーゼルエンジンから排出される煤は運転時間にほぼ比
例して該マフラの内部に堆積し続けるが、堆積中に履歴
したエンジン回転数よりも高いエンジン回転数が現れる
と、高圧の排出ガスがマフラの内部に堆積した煤に吹き
つけられるため、煤はマフラの内壁から剥離して排気ガ
ス流に乗り、黒煙となってまとまって外部に放出される
場合がある。

発明の目的 上記問題点に鑑み、本発明は多量の煤がまとまって排出
ガスとともに外部に排出されることを防止できる内燃機
関用マフラを提供することを目的とする。

発明の構成 上記目的は、本発明によれば、筒状のマフラ本体の内部
を複数のプレートによって複数の室に区画し、インレフ
トパイプの排気ガス出口端をいずれかの前記室内に位置
させるとともにアウトレットパイプの排気ガス入口端を
別のいずれかの前記室に開口させ、前記室間を連通パイ
プにより連通せしめた内燃機関用マフラにおいて、前記
インレットパイプ及び前記連通パイプの排気ガス出口端
側に、該出口端から放出される排気ガスの流れをエンジ
ンの高回転時に変化させる流れ規定手段を設けたことを
特徴とする内燃機関用マフラにより達成される。

実施例 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図ないし第５図は本発明の第１実施例を示すもので
ある。これらの図、特に第２図を参照すると、内燃機関
用マフラは筒状のマフラ本体２０を備えている。マフラ
本体２０の両開口端はエンドプレー）２２．２４によっ
て閉塞されている。

マフラ本体２０内には仕切用のプレート２６，２８．３
０がマフラ本体２０の内壁に固定されＣ設けられており
、プレート２８．３０間に第１拡張室３２、プレート２
２．２６間に第２拡張室３４、プレー）２６．２．８間
に高周波共鳴室３６、プレート３０．２４間に低周波共
鳴室３８がそれぞれ境界付けされている。

エンジン（図示せず）の排気系に接続されるインレット
パイプ４０はプレート２２，２６．２８を貫通してマフ
ラ本体２０の軸線方向と平行に延びており、インレット
パイプ４０の排気ガス出口端４０ａは第１拡張室３２内
に位置してプレート３０に対向している。一方、アウト
レットパイプ４′２はプレート２４．２Ｂ、、３０を貫
通してマフラ本体２０の軸線方向と平行に延びており、
アウトレットパイプ４２の排気ガス人口端４２ａばプ１
／−）２６に形成された開口２６ａを介して第２拡張室
３４に連通せしめられている。

第１拡張室３２と第２拡張室３４はここでは２つの連通
パイプ４４により連通せしめられている。

２つの連通パイプ４４はそれぞれプレート２６゜２８を
貫通してマフラ本体２０の軸線方向に延びており、連通
パイプ４４の排気ガス人口端４４ａはプレート３０に対
向しており、連通パイプ４４の排気ガス出口端４４ｂは
プレート２２に対向している。

プレート２６．２８間において、連通パイプ４４には貫
通穴４５が形成されており、該貫通穴４５により、連通
パイプ４４内と高周波共鳴室３６とが連通せしめられて
いる。

第１拡張室３２と低周波共鳴室３８は連通パイプ４６に
より連通せしめられている。連通バイ１４６はプレート
３０を貫通してマフラ本体２０の軸線方向と平行に延び
ており、連通パイプ４６の排気ガス人口端ａは、第３図
に示すように、インレフ）パイプ４０の排気ガス出ロケ
Ｉｘｌ　４０　ａとばぼ同軸状態で向き合っている。ま
た、連通パイプ４６の排気ガス出口端４６ｂはプレート
２４の近傍に位置して該プレート２２４に対向している
。

図において、排気ガスの流れを矢印で示しているように
、エンジンの排気系からインレットパイプ４０を通って
第１拡張室３２内に導入された排気ガスは連通パイプ４
４内を通って第２拡張室３４内に導入される。また、排
気ガスの一部は貫通穴４５を通って高周波共鳴室３６内
に導かれる。

第２拡張室３４内の排気ガスはアウトレットパイプ４２
内を通って外部に放出される。一方、インレットパイプ
４０の排気ガス出口端４０ａから放出された排気ガスの
一部は連通パイ１４６内を通って低周波共鳴室３８内に
導入される。

本発明によれば、インレットパイプ４０の排気ガス出口
端４０ａ側及び各連通パイプ４４．４６の排気ガス出口
端４４ｂ、４６ｂ側にそれぞれ該排気ガス出口端４０　
ａ　、”　４４　ｂ　、４−６　ｂから放出される排気
ガスの流れをエンジンの高回転時に変化させるための流
れ規定手段が設けられている。

ここでは、流れ規定手段はそれぞれ排気ガス出口端４０
ａ、４４ｂ、’４６ｂに対向する偏向プレー１−４８．
５０．５２からなっている。

第３図に示すように、第１拡張室３２内の偏向プレート
４８はインレットパイプ４０の排気ガス出口端４０ａに
対向する側に全体的に湾曲した凹陥部４９を有しており
、この凹陥部４９は２つの連通パイプ４４の排気ガス人
口端４４ａに対向する位置まで延びている。連通パイプ
４６は偏向プレート４８を貫通している。ここでは、偏
向プレート４６はプレート３０に接した状態で該プレー
ト３０に固定されているが、偏向プレート４６をプレー
ト３０から離間さゼてもよいし、また、偏向プレート４
６をマフラ本体２０、プレート２８若しくはパイプ４０
．４４等に固定してもよい。

第４図に示すように、第２拡張室３４内の偏向プレート
５０は２つの連通パイプ４４の排気ガス出口端４４ｂに
対向する側に全体的に湾曲した凹陥部５１を有しており
、この凹陥部５１は２つの連通パイプ４４の排気ガス出
口端４４．ｂに対向する位置からアウトレットパイプ４
２の排気ガス入口端４２ａに対向する位置まで延びてい
る。ここでは偏向プレート５０はプレート２２から離間
された状態で該プレート２２に固定されているが、偏向
プレート５０をプレート２２に接触状態で固定してもよ
いし、また、マフラ本体２０、プレート２４若しくはパ
イプ４２．４４等に固定してもよい。

第５図に示すように、低周波共鳴室３８内の偏向プレー
ト５２は、連通パイプ４６の排気ガス出口端４６ｂに対
向する側に湾曲した凹陥部５３を有している。ここでは
、偏向プレート５２は連通パイプ４６に固定されている
が、偏向プレート５２をマフラ本体２０若しくはプレー
ト２４に固定してもよい。

上記構成の内燃機関用マフラにおいて、エンジンが低回
転状態のときは、インレットパイプ４０の排気ガス出口
端４．Ｏａ及び連通パイプ４４，４６の排気ガス出口端
４４ｂ、４６ｂから噴出する排気ガスは一般に低圧低流
速であり、しかも、一般に脈動の影響を受け易いので、
室３２，３４゜３８内で流れが拡散する。このため、偏
向プレート４８，５０．５２の凹陥部４９．５１．５３
上のみならずプレート３０，２２．２４上にもかなりの
煤が堆積する。

一方、エンジンが高回転状態のときは、インレットパイ
プ４０の排気ガス出口端４０ａ及び連通パイプ４．４．
４６の排気ガス出口端４４ｂ、４６ｂから噴出する排気
ガスは一般に高圧高流速であるため拡散が少なく、しか
も、偏向プレート４８゜５０．５２の凹陥部４９，５’
１．５３による偏向作用によりプレート３０，２２．２
４上に堆積している煤に噴流が直接当たることがなくな
る。特に、インレットパイプ４０の排気ガス出口端４０
ａから噴出した排気ガスは偏向プレート４８の凹陥部４
９により偏向されてスムーズに連通パイプ４４内に導か
れる。また、連通パイプ４４の排気ガス出口端４４ｂか
ら噴出した排気ガスは偏向プレート５０の凹陥部５１に
より偏向されてスムーズにアウトレットパイプ４２内に
導かれる。

このようにして、プレート３０，２２．２４に排気ガス
の噴流が直接当たることを防止できるので、プレート３
０，２２．２４上に堆積している煤が剥離及び離散する
現象防止することができる。

従って、煤がまとまって黒煙となってマフラ力Ｓら排気
ガスとともに放出されることを防止することができる。

第６図及び第７図は低周波共鳴室３８内の偏向プレート
５２の効果を実験で確認した結果を示すものである。第
６図は連通パイプ４６の排気ガス出口端４６ｂ側に偏向
プレート５２が設けられていない場合の煤の剥離状況を
スケッチしたものであり、第７図は連通パイプ４６の排
気ガス出口端４６ｂ側に偏向プレート５２を設けた場合
の煤の剥離状況をスケッチしたものである。エンジンが
高回転状態のときは偏向プレート５２の有無にかかわら
ずほぼ同程度の量の煤がプレート３０上に堆積していた
が、エンジンの高回転運転後においては、偏向プレート
５２を有していないマフラの場合、第６図に示すように
、連通パイプ４６の排気ガス出口端４６ｂと対向する領
域を中心としてプレート３０上のかなりの広範囲にわた
り剥離箇所５４が発生しているのに対し、偏向プレート
５２を有しているマフラの場合には、第７図に示すよう
に、プレート３０上での剥離現象は全く生じていない。

第８図は本発明の第２実施例を示すものである。

図において、上記第１実施例と同様の構成要素には同一
の参照符号が付されている。

ここでは、偏向プレート５０の凹陥部５１と同様の凹陥
部１５１がプレート２２自体にプレス加工等により形成
されている。従って、第１実施例における偏向プレート
５０は省略できる。なお、図示ばされていないが、第１
実施例における偏向プレート４８．５２の代わりに、プ
レート３０．２４自体に該偏向プレート４８．５２の凹
陥部４９．５３と同様の凹陥部を形成することができる
。

第９図ないし第１２図は本発明の第３実施例を示すもの
である。図において、上記第１実施例と同様の構成要素
には同一の参照符号が付されている。

ここでは、第１実施例における偏向プレート４８．５０
．５２に代えて第１拡張室３２内、第２拡張室３４内及
び低周波共鳴室３８内にそれぞれ補助プレート２４８’
、２５０，２５２が設けられている。

第１０図に示すように、第１拡張室３２内の補助プレー
ト２４８はインレットパイプ４０及び連通パイプ４４と
プレート３０との間においてプレート３０と平行に配置
されていてマフラ本体２０に固定されている。補助プレ
ート２４８はインレットパイプ４０の排気ガス出口端４
０ａよりも大径の開口部２４８ａを有しており、この開
口部２４８ａは排気ガス出口端４０ａの軸線方向延長上
に位置している。開口部２４８ａの周囲にはプレー）３
０側に延びる縁部２４８ｂが形成されている。アウトレ
ットパイプ４２はこの補助プレート２４８を貫通して延
びている。

第１１図に示すように、第２拡張室３４内の補助プレー
ト２５０は連通パイプ４４とプレート２２との間におい
てプレート２２と平行に配置されていてマフラ本体２０
に固定されている。補助プレート２５０には２つの連通
パイプ４４の排気ガス出口＠４４ｂの軸線方向延長上に
それぞれ位置する開口部２５０ａと、プレート２６の開
口部２６ａの軸線方向延長上に位置する開口部２５０ｂ
とが設けられている。開口部２５０ａは連通パイプ４４
とほぼ同径若しくは多少大径とされる。また、開口部２
５０ｂはプレート２６の開口部２６ａとほぼ同径若しく
は多少小径と今れる。開口部２５０ａ、２５０ｂの周囲
にはプレート２２側に延びる縁部２５０ｃ；　２５０ｄ
が形成されている。

インレットパイプ４０はこの補助プレー１−２５０を貫
通して延びている。

第１２図に示すように、低周波共鳴室３′８内の補助プ
レート２５２は連通パイプ４６とプレート２４との間に
おいてプレート２４と平行に配置されていてマフラ本体
２０に固定されている。補助プレート２５２には連通パ
イプ４６の排気ガス出口端４６ａよりも多少大径の開口
部２５２ａが形成されており、この開口部２５２ａ４ま
排気力゛ス出口端４６ａの軸線方向延長上に位置してし
）る。開口部２５２ａの周囲にはプレート２４側Ｇこ延
びる縁部２５２ｂが形成されている。アウトレ・ノトノ
ぐイブ４２はこの補助プレート２５２を貫通して延びて
いる。

上記構成の第３実施例において、インレ・ノドツマイブ
４０に接続されるエンジンが低回転１尺態のときは、イ
ンレットパイプ゛４０及び連通ノ々イブ４４゜４６の排
気ガス出口端４０ａ、４４ｂ、４６ｂ力１ら放出される
排気ガスの流速は小さしまため、排気ガスが拡散して煤
が補助プレート、２．４’８　、　２５０　。

２５２の端面２４８ｃ、２５０ｅ、２５２ｃ　（第９図
参照）上にも堆積する。しかし、エンジンカベ高回転状
態のときは、インレ・ノドツマイブ４０及び連通パイプ
４４．４６の排気ガス出口端４０ａ。

４４ｂ、４６ｂから放出される排気ガスが高流速となる
ため、排気ガスの大部分が補助プレートト２４’８，２
５０，２５２の開口部２４８ａ、２５０ａ、２５２ａを
通ってプレート３０，２２．２４にそれぞれ吹きつけら
れる。すなわち、排気ガスが高流速のときは補助プレー
ト２４８，２５０゜２５２の端面２４８ｃ、２５０ｅ、
２５２ｃ上への排気ガスの吹きつけは生じなくなる。従
って、補助プレート２４８，２５０，２５２上に堆積し
た煤が剥離することばない。

また、この第３実施例の場合、プレー）３０゜２２．２
４上に堆積した煤は、高流速の排気ガスの吹きつけによ
り剥離されることとなるが、補助プレート２４８，２５
０，２５２の存在によりその排出が邪魔されるので、煤
がまとまってマフラの外部に放出されることはない。

第１３図は本発明の第４実施例を示すものである。図に
おいて、第１実施例と同様の構成要素には同一の参照符
号が付されている。

この第４実施例においては、インレットバイブ４０及び
連通バイブ４４．４６自体の排気ガス出口端４０ａ、４
４ｂ、４６ｂ側にそれぞれ該出口端から放出される排気
ガスの流れをエンジンの高回転時に変化させる流れ規定
手段が設けられている。

すなわち、ここでは、インレットパイプ４０及び連通パ
イプ４４．４６はその排気ガス出口端４０　ａ、４４　
ｂ、４６　ｂ側にそれぞれ湾曲部３４８゜３５０．３５
２を有している。こ１れらの湾曲形状により、インレッ
トパイプ４０の排気ガス出口端４０ａはアウトレフトパ
イプ４２０側面にむけられており、２つの連通パイプ４
４の排気ガス出口６ｉＭ　４４　ａは互いに向い合って
おり、連通パイプ４６の排気ガス出口端４６ｂはアウト
レットバイブ４２の側面に向けられている。

上記構成の第４実施例において、インレットパイプ４０
に接続されるエンジンが低回転状態のときは、インレッ
トパイプ４０及び連通パイプ４４゜４Ｇの排気ガス出口
端４０　ａ、４４　ｂ、４６　ｂから放出される排気ガ
スの流速は小さいため、排気ガスが拡散して煤がプレー
）３０，２２．２４の内壁上に堆積する。しかし、エン
ジンが高回転状態のときは、インレットパイプ４０及び
連通パイプ４４．４６の排気ガス出口端４Ｑａ、４４ｂ
。

４６ｂから放出される排気ガスが高流速となるため、湾
曲部３４８．３５”０．３５２の偏向作用により、排気
ガス出口端４０ａ、４４ｂ、ｊ６ｂがらの噴出ガスがプ
レート３０，２２．２４上に直接吹きつけられることは
なくなる。従って、プレー）３０，２２．２４上に堆積
した煤が剥離することはない。

以上各実施例につき説明したが、本発明は上記実施例の
態様のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲に
記載された発明の範囲内で、例えばマフラ本体の内部の
区画態様や、連通パイプの本数や、インレットパイプ、
アウトレットバイブ及び連通パイプの配置などに種々の
変更を加えることができる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、筒状のマフ
ラ本体の内部を複数のプレートによって複数の室に区画
し、インレットパイプの排気ガス出口端をいずれかの前
記室内に位置させるとともにアウトレットバイブの排気
ガス入口端を別のいずれかの前記室に開口させ、前記室
間を連通パイプにより連通せしめた内燃機関用マフラに
おいて、前記インレットパイプ及び前記連通パイプの排
気・ガス出口端側に、該出口端から放出される排気ガス
の流れをエンジンの高回転時に変化させる流れ規定手段
を設けたことを特徴とするものであるから、マフラの内
部に堆積した多量の煤がまとまって排出ガスとともに外
部に排出されることを防止できることとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術を示す内燃機関用マフラの断面図、第
２図は本発明の第１実施例を示す内燃機関用マフラの断
面図、第３図は第２図に示す内燃機関用マフラの内部を
第２図中矢印Ａ方向に見た部分斜視図、第４図は第２図
に示す内燃機関用マフラの内部を第２図中矢印Ｂ方向に
見た部分斜視図、第５図は第２図に示す内燃機関用マフ
ラの要部拡大斜視図、第６図は従来の内燃機関用マフラ
における煤の剥離状況を示す図、第７図は本発明の効果
を示すための第２図中Ｃ−Ｃ線に沿った断面図、第８図
は本発明の第２実施例を示す内燃機関用マフラの要部斜
視図、第９図は本発明の第３実施例を示す内燃機関用マ
フラの断面図、第１０図は第９図に示す内燃機関用マフ
ラの第９図中Ｄ−Ｄ線に沿った断面図、第１１図は第９
図に示す内燃機関用マフラの第９図中Ｅ−Ｅ線に沿った
断面図、第１２図は第９図に示す内燃機関用マフラの第
９図中Ｆ−Ｆ線に沿った断面図、第１３図は本発明の第
４実施例を示す内燃機関用マフラの断面図である。 ２０−マフラ本体、 ２２．２４．．２６，２８．３０−プレート、３２−・
−第１拡張室、　３４・−第２拡張室、３６−・低周波
共鳴室、３８−・高周波共鳴室、４０・−インレットパ
イプ、 ４０ａ−排気ガス出口端、 ４０　ｂ−排気ガス入口端、 ４２−・−アウトレットパイプ、 ４２ａ−排気ガス入口端、 ４４．４６一連通パイプ、 ４４ｂ、４６ｂ・−排気ガス出口端、 ４８．５０，５．２・・−偏向プレート、１５１−・・
凹陥部、 ２４８．２５０，２５２−補助プレート、３４８．３５
０．３５’２・−湾曲部Ｊ特許出願人 株式会社日本自動車部品総合研究所 特許出願代理人 弁理士　青　木　朗 弁理士面詰　和才 弁理士面間　部間 弁理士　山　口　昭　之 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、筒状のマフラ本体の内部を複数のプレートによって
   複数の室に区画し、インレ・ノドパイプの排気ガス出口
   端をいずれかの前記室内に位置させるとともにアウトレ
   ットパイプの排気ガス人口端一を別のいずれかの前記室
   に開口させ、前記室間を連通パイプにより連通せしめた
   内燃機関用マフラにおいて、 前記インレットパイプ及び前記連通パイプの排気ガス出
   口端側に、該出口端から放出される排気ガスの流れをエ
   ンジンの高回転時に変化させる流れ規定手段を設けたこ
   とを特徴とする内燃機関用マフラ。