JPS63309708A - 内燃機関用の消音器付排気装置 - Google Patents

内燃機関用の消音器付排気装置

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JPS63309708A
JPS63309708A JP63135733A JP13573388A JPS63309708A JP S63309708 A JPS63309708 A JP S63309708A JP 63135733 A JP63135733 A JP 63135733A JP 13573388 A JP13573388 A JP 13573388A JP S63309708 A JPS63309708 A JP S63309708A
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JP
Japan
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muffler
internal combustion
combustion engine
pipe
exhaust system
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JP63135733A
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クラウス・ハイン
クラウス‐　ペーテル・ベージング
クラウス・ブリユストレ
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Dr Ing HCF Porsche AG
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Dr Ing HCF Porsche AG
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/08—Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling
    • F01N1/10—Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling in combination with sound-absorbing materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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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、排気管が、ターボ過給機のタービンに案内さ
れている主導管と、タービンを迂回しバイパス弁によっ
て開閉制御されるバイパス管とからなる、ターボ過給機
によって過給されるピストン式内燃機関用の消音器付排
気装置に関する。
〔従来の技術とその欠点〕
西独間特許出願Ｐ３７１５０６１．８号明細書に概略的
に示しであるような排気装置の場合には、主導管の排気
ガスとバイパス管の排気ガスが大気に達する前に消音器
で合流する。このような排気装置を備えた飛行機エンジ
ンとしての内燃機関が、異なる測地学的な高さで最適に
作動するようにするためには、主流れに対するパイパル
流れの強さがその都度適切な比を有していなければなら
ない。主導管とバイパス管からの排気ガス流が混合する
消音器内の個所は、損失が少なく、できるだけ騒音のな
い混合が行われるように形成すべきである。
〔発明の課題〕
本発明の課題は、排気装置、特にその中に組み込まれる
消音器を特別に形成することにより、内燃機関の全体効
率を改善し、排気騒音を効果的に消音することである。
〔課題を解決するだめの手段〕
この課題は、主導管の排気流がバイパス管の排気流にエ
ゼクタ作用を及ぼすように、主導管とバイパス管が互い
に配向されて消音器のケーシングに開口していることに
よって解決される。
〔発明の作用効果〕
エゼクタ作用によってバイパス管の排気ガスが主導管の
排気ガス流に混合されると、主流れによって発生する自
由噴流の乱流周辺地域で混合が行われる。これにより、
渦発生や流れ損失が少なくなる。内燃機関の全体効率は
高まる。
同時に、消音器のエゼクタ混合によって、排気ガス騒音
の効果的な消音が達成される。そのために、主導管は、
消音器ケーシング内に固定された中央管に接続され、こ
の中央管から排気ガスが自由噴流として流出する。バイ
パス流は、この自由噴流を取り囲む開口に吹き込まれる
。
更に、自由噴流の吸引作用がバイパス流に働き、そして
大きな流れ損失を生しないで、自由噴流の乱流周辺領域
との混合が生じる。
圧力を回収するため、ひいてはタービンの効率を高める
ために、中央管は流れ方向に向かってディフューザ状に
拡がっている。この傾斜角は約４°である。バイパス流
は騒音を低下させるために、強く絞られて、中央管を取
り囲む消音器ケーシングの環状室内に導かれ、そしてそ
こから絞り開口に達する。
半径方向の多数の孔を備えかつ消音ウール充填物によっ
て取り囲まれている中央管と同軸のノズル管内では、主
流れとバイパス流の音が一緒に減衰される。
〔実施例〕
本発明の実施例が図に示しである。以下、この実施例を
説明する。
往復ピストン式内燃機関のシリンダヘット１から、排気
ガス用主導管２がターボ過給機４のタービン３まで案内
され、そこから排気ガスは消音器５を流通した後、大気
に流れる。タービン３に対して平行にバイパス管６が設
けられ、このバイパス管は同様に消音器５に開口してい
る。消音器５内では、バイパス流が主導管２の排気ガス
流と混合する。バイパス管６にはバイパス弁７が組み込
まれ、その位置に応して多量または少量の排気ガスがタ
ービン３を付勢しないで消音器５に達する。
タービン３は圧縮機８を駆動する。この圧縮機によって
新気空気が空気フィルター９を経て吸い込まれ、圧力を
高めて過給気導管１０に供給される。過給気導管１０は
過給気冷却器１１を経て、噴射装置を制御する空気量測
定器１２に案内され、そこから内燃機関のシリンダヘッ
ド１に案内される。
タービンを付勢する排気ガスの量が多ければ多いほど、
圧縮機の回転数と出力が大きくなる。
圧縮機出力を高めることによって、それによって供給さ
れる過給気の量と圧力が増大する。得られる過給圧は更
に、圧縮機に流入する新気空気の大気圧がどのような高
さであるかに依存する。この供給圧力が測地学上の高さ
の増大につれて低下するので、過給圧も相応して低下す
る。
これを避けるために、内燃機関がある測地学上の高さの
増大につれてバイパス弁は一層閉じられる。主導管に対
するバイパス管の流量の比は海面で約４５〜５５％であ
り、測地学的な高さが最大のときに０〜１００％まで減
少する。
タービン効率ひいては内燃機関全体の効率を高めるため
の構造的手段は、第２図と第３図に示した消音器によっ
て実現される。タービン３から来る主導管２は中央管１
３に接続され、この中央管は端面側で消音器５のケーシ
ング１４に固定されている。中央管１３の他端はケーシ
ング１４の分離壁を通過し、その中で半径方向に突出す
る３個のノブ１６によって保持されている。ノブ１６の
間には、開口（絞り開口）１７の３個の通過面が設けら
れている。
中央管１３とケーシング１４の内壁の間にある環状室１
８には、バイパス管６の端部１９が挿入され、この端部
はケーシング１４の壁に固定されている。端部１９は端
面側が閉鎖され、外周面に半径方向孔２０を備えている
。この半径方向孔を通ってバイパス流が絞られ、環状室
１８内で消音される。
中央管に対して同軸に、ノズル管２１がカラー２２によ
ってケーシング１４に固定され、端面２３がケーシング
１４から大気に案内されている。ノズル管２１はその外
壁に等間隔の孔２４を備えている。ノズル管とケーシン
グ１４の内壁の間の中間室には消音ウール２５が充填さ
れている。
排気ガスは中央管１３から流出し、そして環状室１８か
ら開口１７を経て流れるバイパス流をエゼクタ作用によ
って引張られる。隔壁とノズル管２１のカラーの間にあ
る環状の混合室２６内には、両排気ガス流が発生ずる。
この共通の排気ガス流がノズル管２１に流入するとき、
その音エネルギーの大部分が孔２４を通って消音ウール
２５に導入され、消音ウールによって吸収される。
【図面の簡単な説明】
第１図は排気ターボ過給機を備えた内燃機関の概略図、
第２図は排気消音器の縦断面図、第３図は第２図のｍ−
ｍ線に沿った消音器の横断面図である。 ２・・・主導管、　３・・・タービン、　４・・・ター
ボ過給器、　５・・・消音器、　６・・・バイパス管、
　７・・・バイパス弁、１４・・・ケーシング

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、排気管が、ターボ過給機のタービンに案内されてい
    る主導管と、タービンを迂回しバイパス弁によって開閉
    制御されるバイパス管とからなる、ターボ過給機によっ
    て過給されるピストン式内燃機関用の消音器付排気装置
    において、主導管（２）の排気流がバイパス管（６）の
    排気流にエゼクタ作用を及ぼすように、主導管（２）と
    バイパス管（６）が互いに配向されて消音器（５）のケ
    ーシング（１４）に開口していることを特徴とする内燃
    機関用の消音器付排気装置。 ２、主導管（２）がケーシングに固定された中央管（１
    ３）に開口し、バイパス管（６）が中央管（１３）とケ
    ーシング（１４）の内壁の間にある環状室（１８）に開
    口し、この環状室が中央管（１３）の出口端部を取り囲
    む開口（１７）を経て、ケーシングに固定された同軸の
    ノズル管（２１）に接続されていることを特徴とする、
    請求項１記載の内燃機関用の消音器付排気装置。 ３、開口（１７）とノズル管（２１）の間に、ケーシン
    グ（１４）の内壁まで延びる空いた環状の混合室（２６
    ）が設けられていることを特徴とする、請求項２記載の
    内燃機関用の消音器付排気装置。 ４、中央管（１３）が流れ方向にディフューザ状に拡が
    っていることを特徴とする、請求項２記載の内燃機関用
    の消音器付排気装置。 ５、ノズル管（２１）が周囲に配置された多数の半径方
    向の切り欠き（２４）を有し、この切り欠きがノズル管
    （２１）とケーシング（１４）の内壁の間にある消音ウ
    ール（２５）によって覆われていることを特徴とする、
    請求項２記載の内燃機関用の消音器付排気装置。 ６、切り欠きが同じ大きさの等間隔の孔（２４）として
    形成され、かつノズル管の長さの大部分にわたって延び
    ていることを特徴とする、請求項５記載の内燃機関用の
    消音器付排気装置。 ７、消音器（５）のケーシング（１４）が楕円形の横断
    面を有することを特徴とする、請求項１から請求項６ま
    でのいずれか一つに記載の内燃機関用の消音器付排気装
    置。 ８、ケーシング（１４）の環状室（１８）内に突出する
    バイパス管（６）の端部（１９）の端面が閉鎖され、外
    周部が周囲に配置された半径方向孔（２０）を備えてい
    ることを特徴とする、請求項１または請求項２記載の内
    燃機関用の消音器付排気装置。 ９、バイパス弁（７）を閉鎖することによって、主導管
    （２）に対するバイパス管（６）の流量比が、内燃機関
    の測地学的な高さの増大につれて小さくなることを特徴
    とする、請求項１から請求項８までのいずれか一つに記
    載の内燃機関用の消音器付排気装置。
JP63135733A 1987-06-05 1988-06-03 内燃機関用の消音器付排気装置 Pending JPS63309708A (ja)

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DE19873718875 DE3718875A1 (de) 1987-06-05 1987-06-05 Abgasanlage mit schalldaempfer fuer eine brennkraftmaschine
DE3718875.5 1987-06-05

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ID=6329138

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JP63135733A Pending JPS63309708A (ja) 1987-06-05 1988-06-03 内燃機関用の消音器付排気装置

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EP (1) EP0293577B1 (ja)
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