JPH021965B2 - - Google Patents

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JPH021965B2
JPH021965B2 JP56173607A JP17360781A JPH021965B2 JP H021965 B2 JPH021965 B2 JP H021965B2 JP 56173607 A JP56173607 A JP 56173607A JP 17360781 A JP17360781 A JP 17360781A JP H021965 B2 JPH021965 B2 JP H021965B2
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JP
Japan
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exhaust
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cooling water
exhaust gas
port
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JP56173607A
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JPS5874826A (ja
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Masahiro Yamamoto
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Yamaha Motor Co Ltd
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Yamaha Motor Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/04Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は2サイクル内燃機関の排気消音装置
に関する。
従来2サイクル内燃機関では排気管における圧
力脈動を利用して機関の性能を向上させる事が行
われている。それは一般的には排気管をデイフイ
ユーザー及び複数の絞り或は絞りが無限に連続し
たものと考えられる先細りのテーパー管で構成す
る事により行われている。即ち、デイフユーザー
部は排気口から出る正の圧力波に対する開口端と
してその全長にわたつて作用して、排気口に連続
する負の圧力波を反射する事によつて掃気作用を
助長し給気比を高める様に作用する。又絞り部或
は先細りテーパー部は正圧波を反射して、掃気口
閉止后排気口が閉じるまでの間に排気出口の圧力
を高めて新気の流出を防ぎ給気効率を改善するよ
うに作用する。而して上述の正負の圧力波は排気
管内を、機関の回転数に関係なく、その時の排気
ガスの温度によつて定まる音速度で伝播する。従
つて、デイフユーザー及び絞り或は先細りテーパ
ー管で構成される排気管中を伝播する正負の圧力
波が排気口に到達して前述した如く作用するの
は、排気管に最初に与えられる寸法形状即ち排気
口からデイフユーザー及び后端絞り迄の距離及び
これらの形状と、その一定の距離を、その時の排
気ガスの温度によつて定まる音速度により伝播す
る反射圧力波が、機関回転数により決まる排気口
の開閉時期と重り合つて排気口に到達するある一
定の範囲のみであり、機関の使用範囲全域にわた
つて上述の作用を得る事は出来なかつた。その目
的を達する方法として排気管部の長さを機関回転
数に合わせて変えてやる事が提案されているが、
ガスシール性、カーボン堆積による作動不良等の
問題から未だ実用化されていない。そこで従来は
上述の作用をもつとも必要とする機関の回転域に
合わせて排気管の形状と長さ(排気口からデイフ
ユーザー、絞り間の距離、それらの形状)を決め
るようにしていた。つまり音速で伝播する圧力波
が、機関回転数によつて決まる排気口の開閉時期
に同調して反射してくる為の通路長さと形状(反
射波の持続期間に影響する)を与えていた訳であ
る。
この発明は以上の事情に鑑みなされたもので排
気管内の圧力波の伝播速度が排気ガスの温度によ
り変化する事に着目し、機関の回転数を常時検出
して排気口の開閉時期を知り、それに同調して反
射圧力波が排気口に到達する様に圧力波の速度即
ち排気ガスの温度を制御することにより、圧力波
の反射の為の通路長さを機関回転数に合わせて変
えたのと同等の効果を得て、最初に述べた如く給
気比、給気効率の向上を機関の運転範囲全域で果
すことを可能とするものである。
以下本発明の第1の実施例を第1図にもとづき
説明する。
図中1はこの発明を適用した2サイクル内燃機
関、2は同じく排気消音装置、3は排気口、4は
シリンダブロツクに設けられた排気通路である。
2aは排気消音装置2のデイフユーザー部で排気
出口の通路4から遠ざかるにつれて拡径してい
る。2bは排気消音装置2の膨張部で同径とされ
ている。2cは同じく排気消音装置2の后部絞り
部で先細のテーパー状に形成されている。2dは
同じくテールパイプである。5は排気消音装置2
の膨張部2bから機関1への接続部近傍の外周に
捲きつけられた冷却水導管であり、6は冷却水導
管5の外側を覆う外被である。5a,5bはそれ
ぞれ冷却水導管5の冷却水の流入口及び流出口で
ある。7は冷却水流出口5aに設けられたバルブ
であり、8は排気消音装置2の機関1への接続部
直后の排気管内に設けられた冷却水噴霧ノズル
で、8aはノズル8への冷却水注入口である。9
は冷却水貯蔵タンク、10は冷却水給送用ポンプ
である。11は排気温度センサー、12は機関回
転数検出センサー、13,14は増巾器、15は
制御装置16は機械電気式のバルブ駆動装置であ
り本実施例では制御装置からの電気信号出力によ
り冷却水制御バルブを機械的に開閉制御する。1
7はピストン、18は吸入リード弁装置である。
尚排気消音装置2はその寸法形状を、機関の高回
転域に於て性能向上を果すように設定されてい
る。
次に以上の様に構成された第1の実施例の作用
につき説明する。
機関1の排気口3から排出される高温の既燃排
気ガスは排気通路4から排気消音装置2に流入
し、デイフユーザー部2a、膨張部2b、絞りと
しての先細テーパー部2cを通つてテールパイプ
2dから排出される。この間に、排気口3部に発
生した正の圧力波は排気ガスの温度で定まる音速
度で排気消音装置2の内部を伝播しデイフユーザ
ー部2aの壁面から連続的に負圧波となつて反射
され、この負圧波は排気口へ音速で到達し、更に
上記正の圧力波は后部の絞りテーパー部2cで反
射して正の圧力波として矢張り音速度で排気口迄
戻つてくる。そしてこれらの正負の反射圧力波が
排気口の開閉時期に同調して排気口に到達する様
に制御するために、制御装置15にあらかじめ機
関回転数とそれに対応する最適の圧力波伝播速度
即ち排気ガス温度データを気憶させておく。機関
運転中の実際の機関回転数及び排気ガス温度はそ
れぞれ機関回転数センサー12及び排気温センサ
ー11により検出され、増巾器13,14を経て
制御装置15に遂次入力されている。制御装置1
5内部であらかじめ記憶させておいた機関回転数
及び最適排ガス温度と、センサーから入力される
実際のデータが比較され、現実の排ガス温度が最
適排気ガス温度より高い場合には制御装置15か
らバルブ駆動装置16に対して、バルブ7を開い
て噴霧ノズル8からの水噴射量を増す指令が出力
され、排気ガス温度はその時の機関回転数に見合
つた所要温度にまで下げられる。排気ガス温度が
低い場合には逆の操作指令が制御装置から出力さ
れる事は勿論である。冷却水はタンク9に貯えら
れ、給送ポンプ10により注入口5aから冷却水
導管5に送り込まれ排気管部外周を冷却しつつ出
口5bからバルブ7に到り、このバルブ7により
流量制御された冷却水が注入口8aから噴霧ノズ
ル8に入つて排気ガス中に噴射され排気ガス温度
が制御される。以上の様にして機関回転数に応じ
て変化する排気口の開閉時期に常に同調して、排
気引出しの為の負の反射圧力波及び新気流出阻止
の正の反射圧力波を排気口に到達させる事が可能
となり、機関の全運転域において性能向上をはか
る事が出来る。
第2図はこの発明の第2実施例を示す図であ
る。図中第1実施例と同一或は類似の機能を有す
る部分は同一の符号を付して説明を省略する。第
2実施例では、この発明を適用した機関1は水冷
機関であり冷却水通路19、ラジエーター20及
び冷却水循環ポンプ21を備えている。而して排
気消音装置2のデイフユーザー部2bの外周を2
重にして水密空間22を設け、この空間22に上
記機関の冷却水を通して排気ガス温度の制御をす
るものである。冷却水はラジエーター20から機
関1の冷却水通路19への戻り口から分岐され、
バルブ7で流量制御された后前空間22の一端に
設けられた流入口22aから空間22に流入し、
排気ガスを所要温度に冷却した后、他端の流出口
22bからラジエーター20の冷却水流入口20
aからの分岐管20cを経てラジエーター20に
戻る。排気ガス温度と機関回転数を検出してバル
ブ7を制御する機構は第1実施例と全く同一であ
る。第2実施例では第1実施例に比して別置きの
冷却水タンク等が不要である。
第3図はこの発明の第3実施例を示す図であ
る。図中第1及び第2実施例と同一か或は類似の
機能を有する部分は同一の符号を付して説明を省
略する。この第3実施例は排気管部外周を二重と
しその空間へ空気を導入する様に構成して導入空
気量の加減により排気ガス温度を制御するもので
ある。図中22は第2実施例と同じく排気管部外
周を二重にして設けられた気密空間であり、23
はこの空間22に空気を取入れる複数の穴で、排
気消音装置2のシリンダーブロツクへの取付部の
直后部に設けられる。またこの空間22の、排気
消音装置2の絞り2cの外周の終端部附近には空
気の流出管24が設けられ、この流出管24は空
気の流出量(云いかえれば穴23からの空気の流
入量)を制御するバルブ7を通して、テールパイ
プ2dに接続されたエジエクター25に接続され
ている。この様に構成した第3実施例では、排気
ガス温度に応じてバルブ7が開閉制御され、その
絞り量に応じて、排気流により作動するエジエク
ター25により、空気流出管25を通つて空気が
吸い出され、その分が上流の空気流入穴23から
流入する事により排気ガスは所要の温度に冷却さ
れる。この第3実施例では第2実施例の如く水冷
機関であることを要せず、又排気流により作動す
るエジエクターにより冷却空気を吸入するのでこ
の発明を最少の機器で実施する事が出来るという
利点がある。
第4図は本発明を適用した時のクランク角に応
じた排気ポート部の圧力線図で、EX.O、SC.Oは
それぞれ排気口開、掃気口開のクランク位置を示
し、SC.C、EX.Cはそれぞれ掃気口閉、掃気口閉
のクランク位置を示す。図中掃気口開のSC.Oか
らBDCをはさんだ期間の負圧はデイフユーザー
部から反射する負圧波であり、既燃ガスの吸出し
を促進して給気比を高め、掃気口閉のSC.Cから
排気口閉のEX.Cの間の正圧は、掃気口が閉じた
后で未だ開いている排気口から流れ出す新気を押
し戻して給気効率を高める。
以上詳説した様にこの発明は2サイクル内燃機
関において、排気管中を、排気ガスの温度によつ
て定まる音速で伝播する圧力波の脈動を、排気ガ
ス温度を制御する事により任意に変化せしめ、機
関の全回転域において常に既燃ガスの吸出し、新
気の流出を抑える様に作用せしめる様にしたの
で、給気比が増大し給気効率が改善される結果、
機関の性能を高め燃費の経済をはかる事ができる
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図はそれぞれこの発明の
第1実施例、第2実施例及び第3実施例を示す図
で、第4図はこの発明を実施した時の排気ポート
の圧力を定性的に表わした図、第5図、第6図は
機関回転数と平均排気ガス温度及び排気管平均音
速の関係の一例を定性的に表わした図である。 1……2サイクル内燃機関、2……排気消音装
置、3……排気口、5……冷却水導管、7……バ
ルブ、8……冷却水噴霧ノズル、11……排気温
度センサー、12……機関回転数センサ−、1
3,14……増巾器、15……制御装置、16…
…バルブ駆動装置、19……冷却水通路、20…
…ラジエーター、22……環状空間、23……空
気導入口、24……空気吸出し管、25……エジ
エクター。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 2サイクル内燃機関において、排気消音装置
    の少くとも排気管部を冷却する冷却装置と、排気
    ガス温度を検知するセンサーと、機関の回転数を
    検知するセンサーと、該両センサーからの入力に
    より作動する制御装置とよりなり、該制御装置か
    らの出力により前記冷却装置を作動或は停止せし
    めるようにした2サイクル内燃機関の排気消音装
    置。
JP56173607A 1981-10-28 1981-10-28 2サイクル内燃機関の排気消音装置 Granted JPS5874826A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56173607A JPS5874826A (ja) 1981-10-28 1981-10-28 2サイクル内燃機関の排気消音装置

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56173607A JPS5874826A (ja) 1981-10-28 1981-10-28 2サイクル内燃機関の排気消音装置

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Publication Number Publication Date
JPS5874826A JPS5874826A (ja) 1983-05-06
JPH021965B2 true JPH021965B2 (ja) 1990-01-16

Family

ID=15963736

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JP56173607A Granted JPS5874826A (ja) 1981-10-28 1981-10-28 2サイクル内燃機関の排気消音装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2684720A1 (fr) * 1991-12-06 1993-06-11 Honda Motor Co Ltd Dispositif d'echappement pour un moteur a combustion interne.

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0776532B2 (ja) * 1985-10-24 1995-08-16 ヤマハ発動機株式会社 エンジンの出力制御方法
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JPH08270477A (ja) * 1995-03-31 1996-10-15 Yamaha Motor Co Ltd エンジンの排気脈動制御装置
JP7442779B2 (ja) * 2019-08-07 2024-03-05 国立大学法人広島大学 対向ピストンエンジン

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JPS5874826A (ja) 1983-05-06

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