JPS63285218A - 可変排気装置 - 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］ この発明は内燃機関の可変排気装置に係り、特に排気の
可変絞り機構と排気管長可変機構とを単一装置において
実現するものに関する。

［従来の技術コ 排気管の可変長機構は公知である。すなわち、高性能エ
ンジンでは、その性能を最大限に引き出すべく、最高出
力の回転数で排気慣性効果が最大に得られるよう、排気
系の適合を行うので、一般に第８図に示す特性曲線Ａの
ような出力カーブとなる。これから明らかなように、低
回転数側に排気慣性効果の不適合によるトルクの谷ｖ１
が出来るため、出力が伸びない領域が生じる。

そこで排気管を適度に長くすると、第８図の特性曲線Ｂ
のような出力カーブとなり、中速域での出力が向上する
が、特性が低速側へスライドするので、やはりトルクの
谷■２が存在し、不適合となるところが生じてしまう。

一方、排気管の集合部（つまり開放端）に適度な絞りを
入れると、排気管の長さによって、第８図の特性曲線Ｃ
，Ｄのように排気慣性効果を無くして出力を回復させる
ことができる。このような可変絞り機構を有するものに
、特開昭６２−７９２４号公報記載のものがある。

［発明が解決しようとする問題点コ ところで、上記従来例の方法によれば、排気管可変長機
構の場合には、不適合部分を完全には解消できない。

一方、可変絞り機構を採用して不適合部分を解消するこ
とにより低速側の出力を向上させた場合では、逆に、中
速域の出力を向上させることができなくなる。

そこで本発明は、上記の２つの機構によって別個に得ら
れる効果を単一の装置を用いて実現し、低速域から高速
域まで、高性能エンジンの有する出力性能を最大限に得
ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段コ 本考案の可変排気装置は、複数の排気管の開放端が接続
するチャンバ内に前記開放端を部分的に遮蔽可能となる
よう設けられる回動切換バルブと、前記チャンバ内を上
下に区画してなる空間の一方側に設けられ、前記回動切
換バルブを介して前記各開放端と独立して連通可能な排
気管延長部と、他方側に設けられ、前記各排気管の排気
を一つに集合する排気集合部とからなり、前記回動切換
バルブにより、前記開放端の絞り並びに前記開放端と前
記排気管延長部若しくは前記排気集合部との連通状態の
合計３段階に選択切換え可能となっていることを特徴と
する。

［発明の作用コ エンジンの低速運転時には回動切換バルブを排気管の開
放端に対する絞り位置にする。これにより排気慣性効果
を減少させ、出力の谷の発生を解消させる。

中速運転時には回動切換バルブを排気管の開放端と排気
管延長部との連通位置とする。これにより排気管は実質
的に長尺状態となり、中速域に適合した排気慣性効果を
積極的に利用して出力を向上させる。

次いで高速運転時には回動切換バルブを排気管の開放端
と排気集合部との連通位置とし、開放端をチャンバへ開
放させる。これにより高速運転に適合した短い排気管長
となり、エンジンの最高出力を最大限に引き出す。

［実施例］ 第１図乃至第８図は本発明の一実施例である自動２輪車
用の排気装置を示す。この排気装置は第１図に示すよう
に、Ｖ型４気筒エンジンの排気口（図示省略）から前部
排気管１と後部排気管２がそれぞれ一対ずつ後方へ延出
し、その各開放端１ａ及び２ａがチャンバ３へ接続して
いる。さらにチャンバ３の後部は細径に絞られてマフラ
４へ接続している。

第２図乃至第３図に示すように、チャンバ３内は上下２
段に区画され、上部側が排気管延長部５をなしている。

排気管延長部５は各開放端１ａ及び２ａへ接続するよう
、４つの独立した筒部とされている。但し、チャンバ３
の上部壁内側へ断面路コ字形の部材を取付けることによ
り、チャンバ３の上部壁を各排気管延長部５の共通の壁
部として利用することができる。

なお排気管延長部５の下部は各開放端１ａ及び２ａが共
通して接続する排気集合部６となっている。各前部排気
管１及び後部排気管２とチャンバ３の接続部には、バル
ブボディ７が設けられている。バルブボディ７は第４図
に示すように一体鋳造品であり、円筒状の空間であるバ
ルブ収容室８が幅方向に設けられ、またチャンバ３との
接続部側には仕切壁９が幅方向に並設されている。バル
ブ収容室８内には回動切換バルブ１０が収容され、軸方
向両側へ突出するボス部１１．１２においてバルブボデ
ィ７側へ回動自在に支持されている。

回動切換バルブ１０は第３図に示すように、バルブ収容
室８の内周面に沿って回動する第１のバルブ１３と第２
のバルブ１４からなる。これら第１のバルブ１３及び第
２のバルブ１４とバルブ収容室８の内周面との間には適
度なりリアランスが形成されている。また、第１のバル
ブ１３は第２のバルブ１４よりも小さく、開放端１ａ及
び２ａを部分的に遮蔽して絞ることができる大きさとな
っている。また第２のバルブ１４は排気管延長部５及び
排気集合部６の入口を遮蔽できる大きさとなっている。

第１のバルブ１３及び第２のバルブ１４の各横幅は、チ
ャンバ３の開口部の横幅とほぼ一致している。但し、熱
膨張を考慮して、両者間には適度な隙間が形成されてい
る。第２のバルブ１４の横幅方向は一定間隔で区画壁１
５が立設されている。区画壁１５の側面は、バルブ収容
室８の断面円に相当する形状をなし、その外周部は、仕
切壁９の内周面、並びに、開放端１ａ及び２ａの各隣接
管壁の端面とそれぞれ適度なりリアランスをもって接続
する。これにより各前部排気管１及び後部排気管２をそ
れぞれ各排気管延長部５へ個々に接続可能となっている
。

なお、ボス部１２は側方へ長めに延出しており、これに
回転ドラム１６が取付けられている。

回転ドラム１６はワイヤ１７を介して図示しないサーボ
モータへ接続している。

次に、第５図乃至第８図により、本実施例の作用を説明
する。まずエンジンが低速運転状態のときは第５図に示
す状態となり、第１のバルブ１３が適当量回動して、開
放端１ａ及び２ａを適度に絞る位置にあり、排気はチャ
ンバ３へ入るとき絞られる。絞られた排気は矢示のよう
に排気管延長部５又は排気集合部６のいずれかへ流出す
る。このように絞ると、排気脈動の固定端反射と開放端
反射を有効に組合わせることにより、排気の慣性効果を
抑制できるので、第８図に示す特性曲線Ａの出力の谷Ｖ
工を解消し、低速域の出力を向上する。

次いで中速運転状態になり、第８図に示す特性曲線Ｂと
の交点Ｐ□に相当する回転数になると、第６図に示すよ
うに回動切換バルブ１ｏを所定量回動させ、第２のバル
ブ１４で排気集合部６の開口部を閉塞する。すると排気
は矢示のように排気管延長部５側へ流れるので、長い排
気管の状態に切換ねる。その結果、中速域に最適な状態
で慣性効果を最大限に活用できる特性曲線Ｂになる。

さらに、高速運転状態となり、第８図の特性曲線Ａとの
交点Ｐ２に相当する回転数に達すると、回動切換バルブ
１０が再び回動して第７図に示す状態となり、第２のバ
ルブ１４が排気管延長部５の開口を閉塞する。ゆえに排
気が直に排気集合部６へ開放される短い排気管の状態と
なる。この結果、第８図の特性曲線Ａに従うことになり
、エンジンの持つ最高出力を最大限に引き出すことが可
能となる。このようにして回転数に応じて回動切換バル
ブを一方向へ回動するだけで、低速域から高速域まで、
第８図に示す特性曲線Ａ、　Ｂ、　Ｃの各最大出力部分
を有効に利用でき、出力が向上する。

なお、回動切換バルブ１０の回動は例えば公知の電子制
御手段を用いて、エンジンの回転数によりサーボモータ
の回転量を制御して行えばよい。

このとき回動切換バルブ１０の回動を予めプログラムさ
れたところにより連続的に行ってもよいし、前記３つの
切換位置に段階的に切換えてもよい。本実施例では回動
切換バルブ１ｏを一方向へ回動する間に３段階に切換え
が可能となるので、構造が極めて簡潔になる。

［発明の効果］ 本発明によれば、回動切換バルブを回動調節するだけで
、排気の絞りと排気管長の切換えができる。ゆえに単一
の装置で可変絞り機構と排気管長可変機構を実現できる
。したがって絞りにより低速域における出力の谷を解消
でき、かつ高速域ではエンジンの最高出力を最大限に引
き出すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図は本発明の一実施例を示し、第１図は
排気装置の概略斜視図、第２図は要部の水平方向断面図
、第３図は一部を破断して示す要部の側面図、第４図は
要部の斜視図、第５図乃至第７図は作用を示す第３図相
当図、第８図は性能を示すグラフである。 （符号の説明） １・・・前部排気管、１ａ、２ａ・・・開放端、２・・
・後部排気管、３・・・チャンバ、５・・・排気管延長
部、６・・・排気集合部、７・・・バルブボディ、１０
・・・回動切換バルブ、１３・・・第１のバルブ、１４
・・・第２のバルブ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の排気管の開放端が接続するチャンバ内に前
   記開放端を部分的に遮蔽可能となるよう設けられる回動
   切換バルブと、前記チャンバ内を上下に区画してなる空
   間の一方側に設けられ、前記回動切換バルブを介して前
   記各開放端と独立して連通可能な排気管延長部と、他方
   側に設けられ、前記各排気管の排気を一つに集合する排
   気集合部とからなり、前記回動切換バルブにより、前記
   開放端の絞り並びに前記開放端と前記排気管延長部若し
   くは前記排気集合部との連通状態の合計３段階に選択切
   換え可能となっていることを特徴とする可変排気装置。
2. （２）前記回動切換バルブは、前記各排気管の開放端を
   部分的に遮蔽する第１のバルブと、前記排気管延長部及
   び排気集合部の各開口部を選択的に遮蔽する第２のバル
   ブとを有し、一方向へ回動することにより、順次前記３
   段階の選択切換えがなされるよう構成されていることを
   特徴とする前記特許請求範囲（１）記載の可変排気装置
   。