JPS63208611A - 車輛の排気制御装置 - Google Patents

車輛の排気制御装置

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JPS63208611A
JPS63208611A JP3925787A JP3925787A JPS63208611A JP S63208611 A JPS63208611 A JP S63208611A JP 3925787 A JP3925787 A JP 3925787A JP 3925787 A JP3925787 A JP 3925787A JP S63208611 A JPS63208611 A JP S63208611A
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expansion chamber
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Hideaki Ueda
英明 上田
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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容積効率が著しく低下
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(特願昭60−263752号)
。この場合排気制御弁は排気管の下流端すなわち膨張室
への開口端付近に設け、後記するように排気の正、負の
圧力波を有効に相殺させるのが望ましい。
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60−2637
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、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、各気筒の排気管を1つの膨張室に接続す
ることは、膨張室の大型化を招き、その装着スペースの
確保が困難で配置上の設計自由度が減少する。またこの
膨張室に排気制御弁を設ける場合には膨張室の発熱も相
当大きくなり膨張室の冷却性が悪くなるという問題もあ
った。
(発明の目的) 本発明はこのような本漬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、排気管の下流端に
接続された膨張室に排気制御弁を設けた場合に、膨張室
の配置上の設計自由度を増大させ、またその冷却性の向
上も同時に図ることが可能な車輛の排気制御装置を提供
することを目的とする。
(発明の構成) 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各気筒の
排気が導かれる膨張室と、各排気管の排気流路面積を制
御する排気制御弁と 。
を備える車輛において、前記膨張室は左右2つに分割し
、左右の各膨張室にはそれぞれ2つの気筒の排気管を接
続すると共にこれら2つの排気管の排気流路面積を制御
する排気制御弁を前記各膨張室にそれぞれ設けたことを
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図は本発明の一実施例を一部断面した平面図、第2
図はその側面図、第3図はこれを用いた自動二輪車の側
面図、第4図はこの排気系の平面図、第5図は同じく側
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、側面視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後V型エンジンが形成さ
れる。
エンジン10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
後方で下方へのびる排気管24.26と、各バンク12
.14の左気筒の排気管20.24の下流側が接続され
る左側の膨張室28と、各バンク12.14の右気筒の
排気管22.26の下流側が接続される右側の膨張室3
0と、各膨張室28.30にそれぞれ接続された2本の
排気マフラ32.34とを備える。なお膨張室28.3
0はエンジン10の下後方に左右に別れて位置する。
膨張室28内には各排気管20.24の開口端に臨む排
気制御弁36が配設されている。膨張室30内には排気
管22.26の開口端に望む排気制御弁38が配設され
ている。排気制御弁36.38は左右対象なので以下左
側の排気制御弁36を第1.2図に基づいて説明する。
排気制御弁36は第1図に示すように、鋳造製のポデー
40と、このポデー40の左右側面に取付けられた軸受
板42.44と、これら軸受板42.44に回動自在に
保持されたクランク状の弁体46とを備える。この弁体
46は、排気管20.24の開口端に対向する部分が断
面円弧状に形成されている。弁体46の左の軸は軸受板
42を貫通して外へ突出し、この突出端にプーリ48が
取付けられている。左右の排気制御弁36.38の各プ
ーリ48.48にはそれぞれワイヤ50(第5図)が巻
掛けられ、このワイヤ50を介して弁体46はサーボモ
ータ52などの駆動装置により左右独立に回動される。
なおこのモータ52は、点火装置54から検出したエン
ジン回転速度に対応して制御装置56で制御される。
なお第3図において58は前フオーク、60は前輪、6
2はハンドルバー、64はピボット軸66により上下揺
動自在に取付けられたリヤアーム、68はこのリヤアー
ム66の後端に取付けられた後輪、70はクッションユ
ニット、72は燃料タンク、74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36.3
8は低中速域で閉じ、高速域で開くようにサーボモータ
52で駆動される。
エンジン10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10の排気弁に引J返
す。排気制御弁36.38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36.38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においては、排
気流路面積がほぼL/2になるように排気制御弁36.
38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36.38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
36.38を閉じればよい。なお排気制御弁36.38
はこの閉じた状態で排気流路面積を10〜30%程度ま
で絞るものが使用できる。
この実施例によれば各膨張室28.30にはそれぞれ前
バンク12と後バンク14の1つづつの気筒の排気が導
かれるので、各膨張室28.30および排気制御弁36
.38の熱的条件がほぼ等しくなり好ましい。また前バ
ンク12の2本の排気管20.22はエンジン10との
干渉を避けつつオイルパン等を再排気管20.22間か
ら下方へ突出させることができ、オイルパン容積の増大
が可能である。
第6図は本発明の他の実施例の排気系を示す平面図であ
る。
この実施例は前バンクの2木の排気管120.122を
右側の膨張室130に、また後バンクの2木の排気管1
24.126を左側の膨張室128にそれぞれ接続した
ものである。なお各膨張室128.130には前記実施
例と同様の排気制御弁136.138が装着されている
この実施例によれば、各膨張室に接続される2本の排気
管が同一バンクのもので条件が揃うため各排気制御弁1
36.138の開閉タイミングに位相差を持たせること
が容易であり、前バンクと後バンクの燃焼条件の相違、
あるいは排気管120〜126の長さや径の相違による
アンバランスに対応してきめの細かい制御が可能となる
以上の実施例の排気制御弁36.38.136.138
では断面円弧状の弁体46が排気管の開口に臨むもので
あるが、本発明は他の構造の弁、例えば蝶型弁を使用で
きる。
また2つの排気制御弁を2つのサーボモータなどの駆動
装置によりそれぞれ独立に駆動することは勿論可能であ
るが、1つの駆動装置により2つの排気制御弁を駆動す
るようにしてもよい。例えば1つの駆動装置の動きを別
々のワイヤを介してそれぞれの排気制御弁に伝えたり、
再膨張室の間に配設したプーリに駆動装置の動きを伝え
る一方このプーリの動きをリンク等の連動手段を介して
左右の排気制御弁に伝えるようにすることができる。
(発明の効果) 本発明は以上のように、エンジンの下後方に配設する膨
張室を左右に分割し、それぞれに排気制御弁を設けたも
のであるから、膨張室を1つにまとめるものに比べて配
置上の設計自由度が大幅に増える。また膨張室を2つに
分けることにより容積に対する表面積の比が大きくなり
、外気による冷却性が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を一部断面した平面図、第2
図はその断面図、第3図はこれを用いた自動二輪車の側
面図、第4図はこの排気系の平面図、第5図は同じく側
面図である。また第6図は本発明の他の実施例の排気系
を示す平面図である。 10・・・V型4気筒エンジン、 12・・・前バンク、 14・・・後バンク、 20〜26,120〜126・・・排気管、28.30
,128,130・・・膨張室、36.38,136,
138・・・排気制御弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 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
    下後方に配設され各気筒の排気が導かれる膨張室と、各
    排気管の排気流路面積を制御する排気制御弁とを備える
    車輛において、前記膨張室は左右2つに分割し、左右の
    各膨張室にはそれぞれ2つの気筒の排気管を接続すると
    共にこれら2つの排気管の排気流路面積を制御する排気
    制御弁を前記各膨張室にそれぞれ設けたことを設けたこ
    とを特徴とする車輛の排気制御装置。
JP62039257A 1987-02-24 1987-02-24 自動二輪車の排気制御装置 Expired - Fee Related JPH07111138B2 (ja)

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