JPS63195084A - 車輌の排気制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、Ｖ型４気筒エンジンを搭載した自動−―輪車
などの車輛に適用され、排気管に排気制御弁を装置した
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。従って成る回転速度でこ
の動的効果を最大にして体積効率を高めると、他の回転
速度では動的効果が逆に作用して体積効率が著しく低ド
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。

そこで排気管に排気流路面積を変える排気制御弁を設け
、体積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
ことが提案されている（特顆間６０−２６３７５２号）
。

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体積効率の低下お
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、排気モ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
少させることが提案されている（特願昭６０−２６３７
５３号）。

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。

このように１体積効率の向上、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。

しかし特に前後Ｖ型４気筒エンジンを搭載した自動二輪
車などの車輛では、■型を形成する前、後各バンクの排
気管は互いに離れた異なるルートを通って膨張室に接続
されるため各気筒の排気管ごとに別々の排気制御弁を設
けることは装置の大型化を招き、その装着スペースの確
保が困難になる。

（発明の目的） 本発明はこのような１９情に鑑みなされたものであり、
特に前後Ｖ型４気筒エンジンを搭載した場合に、排気制
御弁およびその駆動装置の小型化を図り、装着スペース
を小さくすることができるｒｉＬ輛の排気制御装置を提
供することを目的とする。

（発すｌの構成） 本発明によればこの目的は、車体中央付近に搭載され前
バンクと後バンクとが側面視Ｖ型を形成するＶ型４気筒
エンジンと、前記エンジンの下後方に配設され前記４本
の排気管の下流側が接続さ−れた膨張室とを備える車輛
において、前記前バンクの２本の排気管を車体幅方向に
間隔をもってエンジン下方から前記膨張室へ接続する一
方、前記後バンクの２本の排気管を車体幅方向に接近さ
せつつ下降させて前記膨張室に接続して、各排気管の開
口端を車体幅方向に並置するとともに、前記膨張室内に
前記各排気管の開口端に臨む共通−軸の排気制御弁を設
けたことを特徴とする車輛の排気制御装置により達成さ
れる。

（実施例） 第１図は本発明の第１実施例を一部断面した平面図、第
２図はこれを用いた自動二輪車の側面図、第３図はこの
排気系の平面図、第４図は同じく側面図である。

第２図において符号１０は４サイ°クル４気筒Ｖ型エン
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はクランク軸（図示せず）が車体幅方向に配設
され、Ｖ型を形成する前気筒１２と後気筒１４とは前後
方向に分かれていわゆる前ｖｋｖ型エフェンジン成され
る。

エンジンｌＯの排気系は、前バンク１２の前面からクラ
ンクケース１６の左右下方を通って後方。

へのびる排気管２０．２２と、後バンク１４の後面から
エンジン１０の後方で車体幅方向に接近しつつ下方への
びる排気管２４．２６と゛、これら両排気管２０．２２
，２４．２６の下流側が接続される膨張室２８と、２木
の排気マフラ３０゜３２とを備える。なお膨張室２８は
エンジン１０の下後方に位置する。前バンク１２の排気
管２０．２２は車体幅方向に互いに離隔し、後バンク１
４の排気管２４．２６の下部はこれら前バンク１２の排
気管２０．２２の間で後方へ向かうように折曲され、各
排気管２０〜２６は膨張室２８の前面に平行に接続され
ている。

膨張室２８内には各排気管２０〜２６の開口端に臨む排
気制御弁３４が配設されている。

この排気制御弁３４は第１図に示すように、鋳造製のポ
デー３６と、このポデー３６に左側面から挿抜可能なホ
ルダ３８とを備える。ポデー３６の前面には各排気管２
０〜２６がモ行に接続されると共に、各排気管２０〜２
６の開口端と弁ホルダ３８との間をつなぐ３つの仕切壁
４０が一体成形されている。弁ホルダ３８にはそのポデ
ー３６への取付状態で各排気管２０〜２６に連通ずる排
気通路２０ａ〜２６ａが形成され、これら排気通路２０
．ａ〜２６ａを貫通する１本の弁軸４２にはそれぞれ蝶
型弁を形成する弁板４４（４４ａ〜４４ｄ）が固定され
ている。弁軸阜 ４２の左端はホルダ３８から外へ突出し、この突出端に
プーリ４６が固定されている。このように形成された弁
ホルダ３８はポデー３６に設けた装着孔へ左側面から挿
入され、弁ホルダ３８の左端のフランジ部をポデー３６
にポル）ｌｈめすることによりポデー３６に組付けられ
る。ブー９４６にはワイヤ（図示せず）が巻掛けられ、
このワイヤを介して弁軸４２はサーボモータなどの駆動
装置（図示せず）により回動される。

なお第２図において５０は前フオーク、５２は前輪、５
４はハンドルバー、５６はピボット軸５８により上下揺
動自在に取付けられたリヤアーム、６０はこのリヤアー
ム５６の後一端に取付けられた後輪、６２はクッション
ユニット、６４は燃料タンク、６６は運転シートである
。

次に本実施例の動作を説明する。排気管２０〜２６の径
および長さなどを、エンジンｌＯが高速域で体積効率が
高くなるように設定した場合には、排気制御弁３４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ｌＯの排気弁の開弁による正の圧力波は音速で
排気管２０〜２６内を伝播し、その開口端における急激
な膨張により発生する負の圧力波が排気管２０〜２６を
音速で逆方向に伝播してエンジンｌＯの排気弁に引き返
す、排気制御弁３４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３４で反射され正の圧力
波として音速で排気弁に引き返す。従って動的効果が逆
に作用する低中速域では排気流路面枯が１７２になるよ
うに排気制御弁３４を制御すれば、排気管２０〜２６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３４により反射される正の圧力波とが打ち消し合う。

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′Ｆ（トルク谷の発生）を抑制できる。

またこの排気制御弁３４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３４を
閉じればよい。

排気管２０〜２６の開口端は膨張室２４内で後方へ向っ
て平行に配設され、この水平に並んだ開口端に共通１輌
の排気制御弁３４を配設したから、各排気管２０〜２６
に別々に排気制御弁を設けるのに比べ小型化と軽量化が
図れる。またこの排気制御弁３４を開閉するサーボモー
タなどの駆動装置は１個ですみ、装置全体としての大幅
な小型化と軽量化が図れる。

また前バンク１２の排気管２０．２２を車体幅方向に間
隔をもって配置したから、エンジン１０との干渉を避け
つつ必要に応じてエンジン下部のオイルパン等を両排気
管２０．２２間に突出させることができる。

特にこの実施例ではすべての排気管２０〜２６を膨張室
２８の前方から後方へ向けて平行に接続したので、排気
の流動が極めて円滑になるという効果も得られる。

第５図は本発明の第２実施例の膨張室を一部断面した平
面図、第６図は左側面図である。

この実施例の膨張室１２８は左右側面にビス止めされた
軸受板１００，１０２と、これら軸受板１００．１０２
に軸支された弁軸１４２と、この弁軸１４２に固定され
た弁板１４４（１４４ａ〜１４４ｄ）とを備える。これ
ら弁板１４４はそれぞれ前バンクの排気管１２０，１２
２と後バンクの排気管１２４，１２６の開口端に臨み、
共通−軸の蝶型の排気制御弁１３４が形成される。なお
この実施例では排気管１２０，１２２は排気制御弁１３
４に前方から、また排気管１２４．１２６は排気制御弁
１３４に後方から開口しでいる。また弁軸１４２の左端
は軸受板１００を貫通して突出し、ここにプーリ１４６
が固定されている。排気制御弁１３４はこのプーリ１４
６を介してモータ等により回動される。

第７図は本発明の第３実施例の膨張室を一部断面した平
面図、第８図は同じく一部を■−■線で断面した側面図
である。

この実施例の排気制御弁２３４は、軸受板２００．２０
２に弁体２４２を軸支し、この弁体２４２を円筒の一部
を切欠いた断面円弧状に形成し、前バンク１２の排気管
２２０，２２２を前方からこの弁体２４２に対向させ、
後バンク１４の排気管２２４．２２６を斜め上後方から
この弁体２４２に対向させたものである。なお弁体２４
２には、各排気管２２０〜２２６の開口位置に応じて開
閉タイミングが揃うように適宜の切欠きＡ、Ｂ、Ｂが設
けられている。また弁体２４２の左端は軸受板２００を
貫通し、ここにプーリ２４６が固定されている。このプ
ーリ２４６を介し弁体２４２は回動される。

これら第２、第３実施例の動作は、前記第１実施例と同
様であるから、その説明は縁り返さない。

（発明の効果） 本発明は以上のように、前バンクの２本の排気管を車体
幅方向に間隔をもって膨張室に接続し、後バンクの２本
の排気管を互いに接近させて膨張室に接続して、各排気
管の開口端を車体幅方向に並置するとともに、膨張室内
には各排気管の開口端に臨む共通−軸の排気制御弁を設
けたので、各排気管に個別に排気制御弁を設けるのに比
べて排気制御弁の装着スペースが小さくなり、その駆動
装置も１つで足りるから装置全体の大幅な小型化と軽量
化が可能になる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の第１実施例を一部断面した平面図、第
２図はこれを用いた自動二輪車の側面図、第３図はこの
排気系の平面図、第４図は同じく側面図である。また第
５図は本発明の第２実施例の膨張室を一部断面した平面
図、第６図はその左側面図、第７図は第３実施例の膨張
室を一部断面した平面図、第８図は同じく一部を■−■
線で断面した側面図である。 １０・・・Ｖ型４気筒エンジン、 １２・・・前バンク、 １４・・・後バンク、 ２０〜２６．１２０−１２６．２２０〜２２６・・・排
気管、 ２４．１２４，２２４・・・膨張室、 ３４．１３４，２３４・・・排気制御弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車体中央付近に搭載され前バンクと後バンクとが側面視
   Ｖ型を形成するＶ型４気筒エンジンと、前記エンジンの
   下後方に配設され前記４本の排気管の下流側が接続され
   た膨張室とを備える車輛において、 前記前バンクの２本の排気管を車体幅方向に間隔をもっ
   てエンジン下方から前記膨張室へ接続する一方、前記後
   バンクの２本の排気管を車体幅方向に接近させつつ下降
   させて前記膨張室に接続して、各排気管の開口端を車体
   幅方向に並置するとともに、前記膨張室内に前記各排気
   管の開口端に臨む共通一軸の排気制御弁を設けたことを
   特徴とする車輛の排気制御装置。