JPH018661Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH018661Y2 JPH018661Y2 JP1986050629U JP5062986U JPH018661Y2 JP H018661 Y2 JPH018661 Y2 JP H018661Y2 JP 1986050629 U JP1986050629 U JP 1986050629U JP 5062986 U JP5062986 U JP 5062986U JP H018661 Y2 JPH018661 Y2 JP H018661Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- exhaust
- engine
- passage
- subchamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、内燃機関の排気系制御装置、特に排
気路の途中に分岐路を介してサブチヤンバを連設
し、前記分岐路に機関の低速運転域で開、高速運
転域で閉と動作する開閉弁を設けたものに関す
る。
気路の途中に分岐路を介してサブチヤンバを連設
し、前記分岐路に機関の低速運転域で開、高速運
転域で閉と動作する開閉弁を設けたものに関す
る。
このような排気系制御装置は、開閉弁を開放し
てサブチヤンバを作用状態にすることによつて、
排気路の固有振動数を低下させ、あたかも排気路
の伸長状態を得て排気路内の脈動効果を機関の低
速運転域に適合させ、また開閉弁を閉鎖してサブ
チヤンバを不作用状態にすることによつて、排気
路の固有振動数を上昇させ、あたかも排気路の短
縮状態を得て排気路内の脈動効果を機関の高速運
転域に適合させ、もつて全運転域に亘り排気路の
脈動効果を有効に利用して機関の吸入効率を高め
出力性能の向上を図ることができるものである。
てサブチヤンバを作用状態にすることによつて、
排気路の固有振動数を低下させ、あたかも排気路
の伸長状態を得て排気路内の脈動効果を機関の低
速運転域に適合させ、また開閉弁を閉鎖してサブ
チヤンバを不作用状態にすることによつて、排気
路の固有振動数を上昇させ、あたかも排気路の短
縮状態を得て排気路内の脈動効果を機関の高速運
転域に適合させ、もつて全運転域に亘り排気路の
脈動効果を有効に利用して機関の吸入効率を高め
出力性能の向上を図ることができるものである。
ところで従来の上記排気系制御装置では、例え
ば特開昭56−92322号公報に示されるようにサブ
チヤンバに連なる分岐路が、通路面積の大きい排
気マフラに直接開口されているので、その開口部
近傍を流れる排気流の密度が比較的低く、そのた
め排気流量の少ない、機関の特に低速運転域で
は、前記開閉弁を開いてもサブチヤンバが有効に
作用しないという問題がある。
ば特開昭56−92322号公報に示されるようにサブ
チヤンバに連なる分岐路が、通路面積の大きい排
気マフラに直接開口されているので、その開口部
近傍を流れる排気流の密度が比較的低く、そのた
め排気流量の少ない、機関の特に低速運転域で
は、前記開閉弁を開いてもサブチヤンバが有効に
作用しないという問題がある。
そこでかかる問題を解消すべく例えば実開昭55
−132321号公報に示されるように、機関の排気マ
フラと排気ポートとを結ぶ排気路に、サブチヤン
バに連なる分岐路を開口させた形式の装置も既に
提案されているが、本考案者は、かかる形式の排
気系制御装置においては特に分岐路と排気路との
断面積の比、即ち分岐率が機関の出力性能に大き
な影響を与えることを究明した。即ち、分岐率が
小さ過ぎると、開閉弁の開放時でも、分岐路の管
路抵抗のためにサブチヤンバが排気路に有効に作
用せず、したがつて機関の低速運転域での出力性
能の向上が充分に得られず、これとは反対に分岐
率が大き過ぎると、開閉弁の閉鎖時でも、排気路
との連通状態に残される分岐路の余剰空間（この
余剰空間は、開閉弁としてバタフライ弁、特に分
岐路を横切る弁軸を排気路より比較的離隔配置し
たバタフライ弁を使用した場合に大きくなる）の
ために排気路の固有振動数に狂いが生じ、機関の
高速運転域での出力性能が低下することである。
−132321号公報に示されるように、機関の排気マ
フラと排気ポートとを結ぶ排気路に、サブチヤン
バに連なる分岐路を開口させた形式の装置も既に
提案されているが、本考案者は、かかる形式の排
気系制御装置においては特に分岐路と排気路との
断面積の比、即ち分岐率が機関の出力性能に大き
な影響を与えることを究明した。即ち、分岐率が
小さ過ぎると、開閉弁の開放時でも、分岐路の管
路抵抗のためにサブチヤンバが排気路に有効に作
用せず、したがつて機関の低速運転域での出力性
能の向上が充分に得られず、これとは反対に分岐
率が大き過ぎると、開閉弁の閉鎖時でも、排気路
との連通状態に残される分岐路の余剰空間（この
余剰空間は、開閉弁としてバタフライ弁、特に分
岐路を横切る弁軸を排気路より比較的離隔配置し
たバタフライ弁を使用した場合に大きくなる）の
ために排気路の固有振動数に狂いが生じ、機関の
高速運転域での出力性能が低下することである。
そこで本考案は、機関の低速から高速に亘る広
い運転域で常に安定した高出力性能を発揮し得る
簡単有効な前記内燃機関の排気系制御装置を提供
することを目的とし、その特徴は内燃機関の排気
マフラと排気ポートと結ぶ排気路の途中に分岐路
を介してサブチヤンバを連設し、前記分岐路に機
関の低速運転域で開、高速運転域で閉と動作する
開閉弁を設け、その開閉弁を、前記分岐路を横切
るように配設される弁軸と、その弁軸に一体的に
回動し得るよう連結される偏平な弁本体とよりバ
タフライ形に構成してなる、内燃機関の排気系制
御装置において、前記分岐路の断面積S2と前記排
気路の断面積S1との比λを、 λ＝S2／S1＝0.6〜0.8 とし、前記弁本体がそれの開弁位置で前記排気路
内に突入するように前記弁軸を該排気路に近接し
て設けたことにある。
い運転域で常に安定した高出力性能を発揮し得る
簡単有効な前記内燃機関の排気系制御装置を提供
することを目的とし、その特徴は内燃機関の排気
マフラと排気ポートと結ぶ排気路の途中に分岐路
を介してサブチヤンバを連設し、前記分岐路に機
関の低速運転域で開、高速運転域で閉と動作する
開閉弁を設け、その開閉弁を、前記分岐路を横切
るように配設される弁軸と、その弁軸に一体的に
回動し得るよう連結される偏平な弁本体とよりバ
タフライ形に構成してなる、内燃機関の排気系制
御装置において、前記分岐路の断面積S2と前記排
気路の断面積S1との比λを、 λ＝S2／S1＝0.6〜0.8 とし、前記弁本体がそれの開弁位置で前記排気路
内に突入するように前記弁軸を該排気路に近接し
て設けたことにある。
以下、図面により本考案の実施例について説明
すると、第１図においてＥは２サイクル型内燃機
関を示し、それの排気マフラＭと排気ポートＰと
を結ぶ排気路１の途中には分岐路２を介してサブ
チヤンバ３が連設され、分岐路２にはこれを開閉
するバタフライ形開閉弁４が設けられる。開閉弁
４は、分岐路２を横切るように配設される弁軸４
ａと、その弁軸４ａに一体的に回動し得るよう連
結される偏平な弁本体４ｂとより構成されてお
り、弁本体４ｂがそれの開弁位置で前記排気路１
内に突入するように前記弁軸４ａを該排気路１に
近接して設けている。
すると、第１図においてＥは２サイクル型内燃機
関を示し、それの排気マフラＭと排気ポートＰと
を結ぶ排気路１の途中には分岐路２を介してサブ
チヤンバ３が連設され、分岐路２にはこれを開閉
するバタフライ形開閉弁４が設けられる。開閉弁
４は、分岐路２を横切るように配設される弁軸４
ａと、その弁軸４ａに一体的に回動し得るよう連
結される偏平な弁本体４ｂとより構成されてお
り、弁本体４ｂがそれの開弁位置で前記排気路１
内に突入するように前記弁軸４ａを該排気路１に
近接して設けている。
前記弁軸４ａには制御装置５が連結されてお
り、この制御装置５は、機関Ｅの回転数を検知し
て所定の低速運転域では開閉弁４を開き、所定の
高速運転域ではそれを閉じるように作動する。
り、この制御装置５は、機関Ｅの回転数を検知し
て所定の低速運転域では開閉弁４を開き、所定の
高速運転域ではそれを閉じるように作動する。
ここで、第２図に示すように、排気管１の断面
積をS1、分岐路２の断面積をS2とすると、S2とS1
との比、即ち分岐率λは、 λ＝S2／S1＝0.6〜0.8 とされ、この点に本考案の特徴がある。
積をS1、分岐路２の断面積をS2とすると、S2とS1
との比、即ち分岐率λは、 λ＝S2／S1＝0.6〜0.8 とされ、この点に本考案の特徴がある。
次にλと機関出力との関係について、実験によ
り得た結果に基づき説明する。
り得た結果に基づき説明する。
第３図は、開閉弁４の開放状態における機関の
出力特性について、λを0.7とした場合Ａと、0.4
とした場合Ｂと、サブチヤンバ３を具備しない場
合Ｃとを対比した結果を示す。尚、いずれの場合
も使用する機関は同一仕様である。
出力特性について、λを0.7とした場合Ａと、0.4
とした場合Ｂと、サブチヤンバ３を具備しない場
合Ｃとを対比した結果を示す。尚、いずれの場合
も使用する機関は同一仕様である。
同図より明らかなように、機関回転数が
6000rpmのとき、Ｂ，Ｃの場合はＡに比較して明
らかに機関の出力トルクが小さい。
6000rpmのとき、Ｂ，Ｃの場合はＡに比較して明
らかに機関の出力トルクが小さい。
そこで、特に開閉弁４の開放状態において、機
関回転数6000rpmのときのλと機関出力との関係
について調べてみると、第４図のような結果が得
られた。これから明らかなように、λの増加に伴
い出力トルクは増大するが、λ≧0.6の状態では
トルクは一定となる。ここで、λが0.6を下回る
と出力トルクが減少することは、分岐路２の管路
抵抗によりサブチヤンバ３が排気路１に有効に作
用しないことに起因する。以上の理由からλの下
限値は0.6と特定される。
関回転数6000rpmのときのλと機関出力との関係
について調べてみると、第４図のような結果が得
られた。これから明らかなように、λの増加に伴
い出力トルクは増大するが、λ≧0.6の状態では
トルクは一定となる。ここで、λが0.6を下回る
と出力トルクが減少することは、分岐路２の管路
抵抗によりサブチヤンバ３が排気路１に有効に作
用しないことに起因する。以上の理由からλの下
限値は0.6と特定される。
第５図は、開閉弁４の閉鎖状態における機関の
出力特性について、λを0.7とした場合Ａと、1.0
とした場合Ｄと、サブチヤンバ３を具備しない場
合Ｃとを対比した結果を示す。尚、いずれの場合
も使用する機関は同一仕様である。
出力特性について、λを0.7とした場合Ａと、1.0
とした場合Ｄと、サブチヤンバ３を具備しない場
合Ｃとを対比した結果を示す。尚、いずれの場合
も使用する機関は同一仕様である。
同図より明らかなように、機関の高速運転域で
は、λが大きくなるに従い機関の出力トルクは低
下する。これは閉鎖状態の開閉弁４と排気路１と
の間に存在する分岐路２の余剰空間２ａ（第２図
二点鎖線部分）が一種のサブチヤンバ効果を発揮
して、このときの排気路１の固有振動数を低下さ
せてしまうことに起因する。
は、λが大きくなるに従い機関の出力トルクは低
下する。これは閉鎖状態の開閉弁４と排気路１と
の間に存在する分岐路２の余剰空間２ａ（第２図
二点鎖線部分）が一種のサブチヤンバ効果を発揮
して、このときの排気路１の固有振動数を低下さ
せてしまうことに起因する。
したがつて、機関の高速出力性能を向上させる
ためには、開閉弁４を閉鎖したとき、分岐路２の
余剰空間２ａを極力小さくすることが必要であ
り、そのためには開閉弁４の弁軸４ａを前述の如
く排気路１の内壁に可及的に近づけると共にλを
小さくする必要があるが、開閉弁４の弁軸４ａを
排気路１の内壁に近づけることには、その弁軸４
ａの軸受スペースを考えると自ずから限界があ
る。
ためには、開閉弁４を閉鎖したとき、分岐路２の
余剰空間２ａを極力小さくすることが必要であ
り、そのためには開閉弁４の弁軸４ａを前述の如
く排気路１の内壁に可及的に近づけると共にλを
小さくする必要があるが、開閉弁４の弁軸４ａを
排気路１の内壁に近づけることには、その弁軸４
ａの軸受スペースを考えると自ずから限界があ
る。
そこで、開閉弁４の閉鎖状態における機関回転
数9000rpmのときのλと機関トルクとの関係につ
いて調べてみると、第６図のような結果が得られ
た。これから明らかなように、λが0.8を上回る
頃から機関の出力トルクは低下する。このような
理由からλの上限値は0.8と特定される。
数9000rpmのときのλと機関トルクとの関係につ
いて調べてみると、第６図のような結果が得られ
た。これから明らかなように、λが0.8を上回る
頃から機関の出力トルクは低下する。このような
理由からλの上限値は0.8と特定される。
以上のように本考案によれば、内燃機関の排気
マフラと排気ポートと結ぶ排気路の途中に分岐路
を介してサブチヤンバを連設し、前記分岐路に機
関の低速運転域で開、高速運転域で閉と動作する
開閉弁を設け、その開閉弁を、前記分岐路を横切
るように配設される弁軸と、その弁軸に一体的に
回動し得るよう連結される偏平な弁本体とよりバ
タフライ形に構成してなる、内燃機関の排気系制
御装置において、前記分岐路の断面積と前記排気
路の断面積との比λを、 λ＝S2／S1＝0.6〜0.8 とし、前記弁本体がそれの開弁位置で前記排気路
内に突入するように前記弁軸を該排気路に近接し
て設けたので、上記比、すなわち分岐率の下限設
定（0.6以上）により、開閉弁の開放時には分岐
路の管路抵抗の影響を殆ど受けず、サブチヤンバ
が有効に作用して機関の低速出力性能を向上さ
せ、また上記分岐率の上限設定（0.8以下）及び
開閉弁の排気路側への近接配置により、前記開閉
弁の閉鎖時には前記分岐路の余剰空間のサブチヤ
ンバ効果を有効に抑えて機関に所定の高速出力性
能を発揮させることができ、その結果、低速から
高速に至る広い運転域で安定した出力性能を得る
ことができる。しかも上記バタフライ形開閉弁の
排気路側への近接配置によつて、それだけ分岐路
の有効長を短く形成できるから、装置の軽量小型
化に寄与し得る。
マフラと排気ポートと結ぶ排気路の途中に分岐路
を介してサブチヤンバを連設し、前記分岐路に機
関の低速運転域で開、高速運転域で閉と動作する
開閉弁を設け、その開閉弁を、前記分岐路を横切
るように配設される弁軸と、その弁軸に一体的に
回動し得るよう連結される偏平な弁本体とよりバ
タフライ形に構成してなる、内燃機関の排気系制
御装置において、前記分岐路の断面積と前記排気
路の断面積との比λを、 λ＝S2／S1＝0.6〜0.8 とし、前記弁本体がそれの開弁位置で前記排気路
内に突入するように前記弁軸を該排気路に近接し
て設けたので、上記比、すなわち分岐率の下限設
定（0.6以上）により、開閉弁の開放時には分岐
路の管路抵抗の影響を殆ど受けず、サブチヤンバ
が有効に作用して機関の低速出力性能を向上さ
せ、また上記分岐率の上限設定（0.8以下）及び
開閉弁の排気路側への近接配置により、前記開閉
弁の閉鎖時には前記分岐路の余剰空間のサブチヤ
ンバ効果を有効に抑えて機関に所定の高速出力性
能を発揮させることができ、その結果、低速から
高速に至る広い運転域で安定した出力性能を得る
ことができる。しかも上記バタフライ形開閉弁の
排気路側への近接配置によつて、それだけ分岐路
の有効長を短く形成できるから、装置の軽量小型
化に寄与し得る。
第１図は本考案を適用した２サイクル内燃機関
の縦断側面図、第２図は第１図の要部拡大図、第
３図は開閉弁開放時の機関出力特性図、第４図は
開閉弁開放時の分岐率λと機関出力との関係図、
第５図は開閉弁閉鎖時の機関出力特性図、第６図
は開閉弁閉鎖時の分岐率λと機関出力との関係図
である。 Ｅ……内燃機関、Ｍ……排気マフラ、Ｐ……排
気ポート、S1……排気路の断面積、S2……分岐路
の断面積、１……排気路、２……分岐路、３……
サブチヤンバ、４……開閉弁、４ａ……弁軸、４
ｂ……弁本体。
の縦断側面図、第２図は第１図の要部拡大図、第
３図は開閉弁開放時の機関出力特性図、第４図は
開閉弁開放時の分岐率λと機関出力との関係図、
第５図は開閉弁閉鎖時の機関出力特性図、第６図
は開閉弁閉鎖時の分岐率λと機関出力との関係図
である。 Ｅ……内燃機関、Ｍ……排気マフラ、Ｐ……排
気ポート、S1……排気路の断面積、S2……分岐路
の断面積、１……排気路、２……分岐路、３……
サブチヤンバ、４……開閉弁、４ａ……弁軸、４
ｂ……弁本体。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 内燃機関の排気マフラＭと排気ポートＰと結ぶ
排気路１の途中に分岐路２を介してサブチヤンバ
３を連設し、前記分岐路２に機関の低速運転域で
開、高速運転域で閉と動作する開閉弁４を設け、
その開閉弁４を、前記分岐路２を横切るように配
設される弁軸４ａと、その弁軸４ａに一体的に回
動し得るよう連結される偏平な弁本体４ｂとより
バタフライ形に構成してなる、内燃機関の排気系
制御装置において、前記分岐路２の断面積S2と前
記排気路１の断面積S1との比λを、 λ＝S2／S1＝0.6〜0.8 とし、前記弁本体４ｂがそれの開弁位置で前記排
気路１内に突入するように前記弁軸４ａを該排気
路１に近接して設けたことを特徴とする、内燃機
関の排気系制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986050629U JPH018661Y2 (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986050629U JPH018661Y2 (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61164433U JPS61164433U (ja) | 1986-10-13 |
| JPH018661Y2 true JPH018661Y2 (ja) | 1989-03-08 |
Family
ID=30568943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986050629U Expired JPH018661Y2 (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH018661Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5692322A (en) * | 1979-12-24 | 1981-07-27 | Yamaha Motor Co Ltd | Exhaust pipe for vehicle |
-
1986
- 1986-04-04 JP JP1986050629U patent/JPH018661Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61164433U (ja) | 1986-10-13 |
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