JPS63195085A - 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二輪車な
どの車輛に適用され、排気管に排気制御弁を装着した排
気制御装置に関するものである。

（発明の１１ｆ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ｆ
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ｒ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（特願昭６０−２６３７５２号）
。

また多気筒エンジンでは各排気管のＦ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′ｉ・の低
ｆおよびトルクの低下を引き起こすことカ、する・そこ
で各排気管毎に排気制御弁を設け、排気干渉による悪影
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６０−２
６３７５３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）を制御して排気晟分の制御
を行ったりすることも考えられている。

このように、鉢植効率の向上、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、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、その装着スペーズ
の確保が困難になる。特にクランク軸を車体幅方向に配
置した前後Ｖ型エンジンではＶ型を形成する各バンクの
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、前記の問題は一層顕著になる。

（発明の目的） 本発明はこのような１１を情に鑑みなされたものであり
、特に前後Ｖ５４気筒エンジンを搭載した場合に、排気
制御装置の小型化を図り、それらの装着性を向上させ、
特に自動二輪車に適用した場合にはバンク角を大きく確
保することができる車輛の排気制御装置を提供すること
を目的とする。

（９，明の構成） 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で側面視路Ｖ型を形成するＶ型４気
筒エンジンと、このエンジンの各気筒にそれぞれ接続さ
れた排気管と、前記エンジンの下後方に配設され前記各
排気管の下流側が接続された膨張室と、前記各排気管の
下流端と前記膨張室との間に介在された排気制御弁とを
備える車輛において、前記前バンクの２本の排気管を前
記エンジンの下方から後方へ延出させ、また前記後バン
クの２本の排気管を前記エンジンの後方から下降させて
それぞれ前記排気制御弁の前面に上下２段に接続したこ
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−・実施例である自動二輪車用排気系
の平面図、第２図は同じく側面図、第３図はこれを用い
た自動二輪車の側面図、第４図は第２図におけるＩＶ−
■線断面図、第５図は排気制御弁の一部を断面した平面
図である。

第３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イル。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、側面視路Ｖ型を形成する前バンク１２および後バン
ク１４は前後方向に分かれていわゆる前後Ｖ型エンジン
が形成される。車体フレーム１８はエンジン１０の側方
を通るサイドチューブ１８ａを備え、クランクケース１
６の前上部がこのサイドチューブ１８ａに取付けられ、
クランクケース１６の後部は車体フレーム１８に取付け
られている。

エンジン１０の排気系は、前バンク１２の２つの気筒の
前面からクランクケース１６のｆ力を通って後方へのび
る２本の排気管２０ａ。

２０ｂと、後バンク１４の２つの気筒の後面からＦ方へ
のびさらにエンジンｌＯの後方で車体後方へ湾曲しつつ
後方へ向かう排気管２０Ｃ９２０ｄと、これら各排気管
２０（２０ａ〜２０ｄ）の下流側が接続される排気制御
弁組立体２２と、この排気制御弁組を体２２の後面に接
続され各排気管２０の排気を集合する膨張室２４と、こ
の膨張室２４に接続され車体の右下方から後方へのびる
１本の排気マフラ２５とを備える。すなわち各排気管２
０は排気制御弁組立体２２の前面に上下２段に接続され
ている。なお膨張室２４はエンジンｌＯのｒ後方に位置
する。

排気制御弁組立体２２は、各排気管２０の排気通路面積
を変える複数の蝶型排気制御弁２６（２６ａ〜２６ｄ）
を備える。すなわちこの排気制御弁２２は、各排気管２
０に連通してその中心が正方形を形成する孔（２８ａ〜
２８ｄ）を有するポデ一本体２２ａと、上段の孔２８Ｃ
９２８ｄおよび下段の孔２８ａ、２８ｂをそれぞれ水平
方向に貫通する２本の弁軸３０ａ。

３０ｂと、上の弁軸３０ａの左端に固定されたプーリ３
２と、弁軸３０ｂの左端に固定されたレバー３４と、こ
のレバー３４とプーリ３２とをつなぐリンク３６とを備
える。すなわちプーリ３２と、レバー３４と、リンク３
６とで、両弁軸３０（３０ａ〜３０ｂ）を同期して回動
させるリンク機構Ａが形成される。各弁軸３０には各孔
２８内に位置する円形の弁板３８（３８ａ〜３８ｄ）が
固定されている。

弁軸３０ａの左端に固定されたプーリ３２はワイヤ４０
を介してサーボモータ４２により強制的に両方向に回動
される（第２．３図参照）、このサーボモータ４２は、
例えば点火装置４４から検出したエンジン回転速度に基
づき、休耕効率が悪化する回転領域で各制御弁２６を閉
じ、その他の回転領域で開くように制御回路４６により
制御される。

従って排気管２０の径および長さなどを、エンジン１０
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
、制御回路４６は中・低速域で排気制御弁２６を閉じる
ようにサーボモータ４２．を駆動する。′Ｆ段の排気制
御弁２６ｂ、２６ｃはリンク機構ＡによりＥ段の排気制
御弁２６ａ。

２６ｄと同期して約４５°の範囲内でほぼ同一・開度に
制御される。

なおこの実施例では排気制御弁組立体２２の排気管２０
および膨張室２４への取付は用フランジ部２２Ａ、２２
Ｂをプーリ３２側へ突出させ、これらフランジ部２２Ａ
、２２Ｂ間に保護板４８を取付けている。この保護板４
８はプーリ３２やリンク機構Ａの外側方を覆い、路面の
障害物からこれらを保護する。なお保護板４８を省きフ
ランジ部２２Ａ、２２Ｂをプーリ３２やリンク機構Ａよ
りも外側方へ突出させるだけでも障害物からこれらを保
護する効果は得られる。

なお第３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は後輪、５８は燃料タンク、６
０は運転シートである。

次に本実施例の動作を説明する。４本の排気管２０の径
および長さなどを、エンジン１０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２６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１０の各気筒の排気弁が開弁すると、この開弁
による正の圧力波は音速で排気管２０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を音速で逆方向に伝播してエンジン１０の排
気弁に引き返す。排気制御弁２６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２６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積が１
／２になるように排気制御弁２６を制御すれば、排気管
２０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２６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、中速域での体
積効率の低下（トルク谷の発生）を抑制できる。

またこの排気制御弁２６を気筒間の排気ｆ渉によるトル
ク低ドを防止する目的で用いる場合には、排気ｆ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２６を
閉じればよい。

以上の実施例は自動二輪車に本発明を適用し、七ド２段
の弁軸３０のうち上方の弁軸３０ａにプーリ３２を設け
たので、車体のバンク角が大きくなる。また１つのプー
リ３２をモータ４２で駆動し他方の弁軸３０ｂはリンク
機構Ａにより弁軸３０ａに連動させるので、排気制御弁
２６の駆動装置が簡単になる。

第６図は排気制御弁の他の実施例の側断面図、第７図は
その■−■線断面図である。この排気制御弁組立体１２
２は、ポデー１２２ａの前後方向の分割面間に弁軸１３
０を挾持し、この弁軸１３０に上段の円孔１２８ｃ、１
２８ｄと下段の円孔１２８ａ、１２８ｂとに臨む弁板１
３８（１３８ａ−１３８ｄ）を一体に形成したものであ
る。

この実施例によれば、弁軸１３０を上下段の排気管の中
央付近に１木配設したので、構造が非常に簡単になる。

（発明の効果） 本発明は以上のように、前バンクの２本の排気管をエン
ジンの下方から後方へ延出させ、後バンクの２本の排気
管をエンジンの後方から下降させ、これら４本の排気管
をエンジン下後方に配設した排気制御弁の前面に上下２
段に接続したものであるから、排気制御弁を小型化でき
、その装着スペースが小さくなり、その駆動装置も１つ
にすれば装置全体の大幅な小型化と軽量化が可能になる
。また自動二輪車に適用した場合には排気制御弁付近の
横幅を狭くして車体のバンク角を大きく確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である自動二輪車用排気系の
平面図、第２図は同じく側面図、第３図はこれを用いた
自動二輪車の側面図、第４図は第２図におけるＮ−ＩＶ
線断面図、第５図は排気制御弁の−・部を断面した平面
図である。 また第６図は排気制御弁の他の実施例の断面図第７図は
その■−■線断面図である。 ｌＯ・・・ｖ　５４気筒エンジン、 １２・・・前バンク、 １４・・・後バンク、 ２０ａ〜２０ｄ・・・排気管、 ２２．１２２・・・排気制御弁組立体、２４・・・膨張
室、 ２６ａ〜２６′ｄ・・・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で側面視
   略Ｖ型を形成するＶ型４気筒エンジンと、このエンジン
   の各気筒にそれぞれ接続された排気管と、前記エンジン
   の下後方に配設され前記各排気管の下流側が接続された
   膨張室と、前記各排気管の下流端と前記膨張室との間に
   介在された排気制御弁とを備える車輛において、 前記前バンクの２本の排気管を前記エンジンの下方から
   後方へ延出させ、また前記後バンクの２本の排気管を前
   記エンジンの後方から下降させてそれぞれ前記排気制御
   弁の前面に上下２段に接続したことを特徴とする車輛の
   排気制御装置。