JPH0444808Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はエンジンのサイレンサー構造に係り、
詳しくは、サイレンサーの本体ケーシング内部
で、多数の小孔を開口させた複数本の排気管が備
えられているサイレンサーの構造に関するもので
ある。

〔従来技術〕

自動車に搭載されたエンジンの排気ガスは、排
気管を流下してサイレンサーで消音された後に大
気中に放出される。その排気音はエンジンにおけ
る燃焼時の爆発などに起因するものであり、上記
排気音を消音するために、排気管を本体ケーシン
グに貫通させかつその本体ケーシング内における
排気管に多数の小孔を穿設した構造のサイレンサ
ーが、従来より用いられている。このようなサイ
レンサーにあつては、排気ガスが上記各小孔で絞
られた後上記本体ケーシング内の広い空間へ噴出
して急激に膨脹するようになつていて、その膨脹
の際にエネルギが消失して消音される。

また、従来より、例えば実開昭56−159606号公
報に記載されているように、複数の排気管が１つ
の本体ケーシング内に並列して配置されているも
のが知られている。この種のサイレンサーにおけ
る各排気管は、エンジンに設けられた気筒のうち
点火順序の連続しない気筒の排気ガスが導出され
るように接続される。その結果、各排気管内での
排気ガスの干渉が少なくなり、エンジン出力の低
下を回避することができるものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上述したような複数の排気管を１つの本体ケー
シングに貫通させた構造のサイレンサーでは、各
排気管の小孔から噴出した排気ガスが他方の排気
管から噴出したガスに衝突する現象が起こる。こ
の噴流ガス同士の衝突である干渉によりエンジン
の燃焼音とは別に干渉音が新たに発生し、高周波
成分の音を主体にした割れ音が出る。この音は、
本体ケーシングの外板を介する場合は放射音とな
つて放出され、またテールパイプ吐出口からは吐
出音となつて現れる。

このような干渉音の発生を回避するために、両
排気管からの噴流ガスを隔絶する仕切板を、本体
ケーシング内の両排気管間に設けた構造のサイレ
ンサーも提案されている。しかし、排気管の小孔
から噴出した後の空間が狭くなるために、噴流ガ
スの膨脹率が十分に確保されず、却つて本来の排
気音の消音が効果的に行なわれなくなる問題があ
る。この場合、内部を仕切ることにより狭くなつ
た空間を広げれば消音効果を上げることができる
が、サイレンサー本体が大型化するなどの問題が
生じる。

さらに、サイレンサーの構造には、上記干渉音
の低減の他に、エンジン出力の低下を招く排気抵
抗を生じないようなものであることが要求されて
いる。

本考案は、上述の問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、小孔からの噴流ガ
スの膨脹率やエンジン出力などの低下を招くこと
なく、排気管の小孔より噴出する排気ガス相互の
干渉に起因する高周波放射音の発生を抑えて消音
効果の向上を図ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

排気管に穿設された小孔より噴出する排気ガス
は、消音のために十分な膨脹率の得られる空間へ
噴出されることが必要であるが、絞りと膨脹を繰
り返しても全体として所定の膨脹率が得られれ
ば、消音効果を低下させずに、他の排気管からの
噴流ガスとの干渉を弱めることができ、かつ、エ
ンジン出力への悪影響を防止することができるこ
とを見出し、それを実車で実現すべく種々テスト
を重ねた結果、本考案を完成したものである。

すなわち、本考案は、複数の気筒を有するエン
ジンに連結された互いに独立した複数本の排気管
と、密閉空間を構成しかつ内部に上記複数本の排
気管が並列に配置された本体ケーシングとからな
り、上記各排気管の上記本体ケーシング内に収容
された部位の周面に多数の小孔が貫通して形成さ
れているものを前提とするものである。上記複数
本の排気管の各上流端を上記エンジンに対して点
火順序が連続しない複数の気筒ごとに連結し、上
記複数本の排気管の各中間部を一直線状に延ばし
た状態で上記本体ケーシングの一端から他端まで
同一方向に貫通して配置する。また、上記複数本
の排気管の上記本体ケーシング内に収容された各
部位に外筒管を外挿して、この各外筒管の内周面
と上記各排気管の外周面との間に、上記小孔を通
して噴出する排気ガスの膨脹拡散を行なう所定の
大きさの空間を形成する。そして、この空間と上
記本体ケーシングの密閉空間とを連通する多数の
小孔を上記各外筒管の周面に形成する構成とする
ものである。

〔作用〕

上記の構成では、複数本の排気管の各上流端
を、点火順序が連続しない複数の気筒ごとに連結
しているため、点火順序が連続する複数の気筒か
らの排気ガスを一つの排気管に集合した場合と比
べて、各排気管内での各気筒からの排気ガス同士
の干渉が抑制される。

また、上記各排気管に外筒管を外挿して両者間
に所定の空間を形成しているため、上記各排気管
の小孔から排気ガスが上記各空間に噴出すること
により、各小孔での絞りと噴出後の膨脹拡散とに
よりエネルギの消散が行われる。この際、上記空
間が各排気管ごとに独立して形成されているた
め、他の各排気管内の排気ガスとの干渉の発生が
防止される。

そして、上記空間内の排気ガスが上記各外筒管
の多数の小孔から本体ケーシング内の空間に再度
噴出されて、上記各小孔での絞りと噴出後の膨脹
拡散により、重ねてエネルギの消散が行われる。
この段階で生じる各外筒管からの排気ガス同士の
干渉は、上記干渉の抑制および干渉の防止が行わ
れた分、弱められ、本体ケーシングの外板を介し
て発生する高周波の放射音が軽減される。

しかも、本体ケーシング内における排気ガスの
膨脹率は全体として従来通り確保されているた
め、膨脹率の低下を招くことはなく、エンジンの
燃焼音などの消音が従来通り行われる。

さらに、本体ケーシングに対して複数本の排気
管のそれぞれが一直線状に貫通して配置されてい
るため、上記本体ケーシング内で排気管が屈曲さ
れたものと比べて、排気ガスの排気抵抗は小さく
なり、エンジン出力への影響も小さくなる。

〔実施例〕

以下に、本考案のサイレンサー構造をその実施
例に基づいて詳細に説明する。

第３図に示す排気系統には、プリサイレンサー
１Ａおよびメインサイレンサー１Ｂが、互いに独
立した複数本（図示は２本）の排気管２Ａ，２Ｂ
の上流側と下流側に直列して配置されている。こ
れらの排気管２Ａ，２Ｂの各上流端は、例えばＶ
型６気筒エンジン３における点火順序の連続しな
い３つの気筒の排気ガスを集める排気マニホール
ド５Ａ，５Ｂに接続されている。したがつて、各
排気管２Ａ，２Ｂは、エンジンの作動に伴つて発
生する高温の排気ガスを互いに干渉させることな
く流下させた後、プリサイレンサー１Ａやメイン
サイレンサー１Ｂに導入する。

第１図はプリサイレンサー１Ａの構造を示すも
ので、断面が楕円状とされた外板を本体ケーシン
グ６とし、その前後が端板７ａ，７ｂ（第３図参
照）で閉止されて、本体ケーシング６内に密閉さ
れた空間８が形成されている。各排気管２Ａ，２
Ｂは一直線状に延ばされた状態で上記本体ケーシ
ング６を貫通し、上記空間８内に位置する各排気
管２Ａ，２Ｂの周壁には、第１図に示すような多
数の小孔９が貫通して形成されている。その小孔
９は、例えば第２図に示すように全周囲に設けら
れ、各排気管２Ａ，２Ｂを流下する排気ガスを噴
出させ、後述する各外筒管１１Ａ，１１Ｂ内に膨
脹拡散させることができるようになつている。

このような両排気管２Ａ，２Ｂの外方には、外
筒管１１Ａ，１１Ｂが各排気管２Ａ，２Ｂを囲む
ように設けられて、上記各排気管２Ａ，２Ｂと上
記各外筒管１１Ａ，１１Ｂとの間に上記小孔９か
ら排気ガスを噴出させることにより騒音を低減さ
せるための所定の大きさの環状空間１０がそれぞ
れ形成されている。そして、上記各外筒管１１
Ａ，１１Ｂの周壁には多数の小孔１２を貫通して
形成されており、この小孔１２を通して上記両環
状空間１０，１０内の排気ガスが本体ケーシング
６の空間８へ噴出されて、この噴流ガスを膨脹拡
散させることができるようになつている。

なお、本例にあつては、サイレンサー１内の管
構成は排気管２と外筒管１１との二重構造になつ
ているが、場合によつてはもう１つの外筒管がさ
らに外囲する三重構造などを採用することもでき
る。もちろん、このような構成によるサイレンサ
ーは、上述したプリサイレンサー１Ａのみなら
ず、本例のようにメインサイレンサー１Ｂがある
場合には、それにも適用することができる。

このような構成のサイレンサー１によれば、次
のようにしてエンジンから排出される排気ガスの
音を小さくすると共に、複数の排気管２Ａ，２Ｂ
からの噴流ガスの干渉に伴う放射音の発生を抑制
することができる。

すなわち、Ｖ型６気筒エンジン３の作動によ
り、各排気マニホールド５Ａ，５Ｂに接続されて
いる各排気管２Ａ，２Ｂに排気ガスがエンジンの
各気筒から導入される。この際、各排気管２ａ，
２ｂに導入される排気ガスは、点火順序が連続し
ていない３つの気筒からのものであるため、各気
筒からの排気ガス同士の上記各排気管２ａ，２ｂ
内における干渉を抑制することができる。

そして、上記排気ガスは、まずプリサイレンサ
ー１Ａに導入され、このプリサイレンサー１Ａに
おいて両排気管２Ａ，２Ｂ内の排気ガスの一部が
多数の小孔９から各環状空間１０に向けて噴出拡
散される。これにより、その排気ガスが保有する
エネルギが消散され、噴流ガスの勢いが弱められ
る。この際、上記各環状空間１０は、両排気管２
Ａ，２Ｂに個別に外挿された外筒管１１Ａ，１１
Ｂにより形成されているため、一方の排気管２Ａ
または２Ｂ内の排気ガスと、他方の排気管２Ｂま
たは２Ａの排気ガスとの干渉を防止することがで
きる。

さらに、上記噴流ガスは各外筒管１１Ａ，１１
Ｂの内面に衝突するなどした後、多数の小孔１２
から本体ケーシング６内の空間８に向けて拡散さ
れる。この際、一方の外筒管１１Ａまたは１１Ｂ
からの噴流ガスは、並列に配置されている他方の
排気管１１Ｂまたは１１Ａからの噴流ガスと衝突
するが、各環状空間１０と上記空間８とにおける
２度にわたる膨脹拡散を経て勢いが弱められてい
るので、各排気管２Ａ，２Ｂから上記空間８に直
接噴出させる場合と比べて、衝撃による干渉音の
発生を著しく抑制することができる。

また、上記本体ケーシング６内において、両外
筒管１１Ａ，１１Ｂを付加しても、付加しない場
合と比べて、全体として同程度の膨脹率が確保さ
れているため、排気ガスがプリサイレンサー１Ａ
を流下する間に、燃焼音などの消音性能の低下を
防止することができる。

さらに、各排気管２Ａ，２Ｂは一直線状に延ば
された状態で本体ケーシング６を貫通して内部の
排気ガスが一直線状に流下するため、上記本体ケ
ーシング内で排気管が屈曲されて排気ガスの移動
方向が繰り返し逆転される場合と比べて、排気抵
抗を可及的に小さくすることができ、エンジン出
力への影響を小さくすることができる。

第４図のグラフは、上述のサイレンサー１で発
生する放射音を、外筒管１１が設けられていない
従来のサイレンサーの場合と、周波数別に比較し
たものである。なお、このデータはエンジンを無
負荷で4000〜5000rpmの範囲変化させた場合に得
られたものであり、サイレンサー１の側方で計測
された本体ケーシング６の外板からの放射音であ
る。これによれば、各周波数域で破線で示す本案
のものが実線で示す従来のものに比べて、おおむ
ね５〜10dBほど音圧レベルが低減しており、噴
流ガスの干渉に基づくほぼ２〜８〓の高周波帯の
音、すなわち割れ音として聞こえる音が著しく抑
えられることが判る。

〔考案の効果〕

以上説明したように、各排気管内において各気
筒から導入される排気ガス同士の干渉を抑制した
上で、排気管と外筒管との間の空間への排気ガス
の膨脹拡散を各排気管ごとに行なつた後、再度、
本体ケーシング内の空間への膨脹拡散を行なつて
いるため、本体ケーシング内に拡散する噴流ガス
相互の干渉を従来構造のものより効果的に低減さ
せることができ、高周波音の発生を有効に低減す
ることができる。しかも、膨脹率の低下やエンジ
ン出力の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のエンジンのサイレンサー構造
の要部斜視図、第２図は排気管と外筒管とで二重
構造となつている場合の断面図、第３図は本考案
が適用されたサイレンサーを含む排気系統図、第
４図は本考案によるサイレンサーの放射音を周波
数別に従来のサイレンサーの場合と比較したグラ
フである。 １，１Ａ，１Ｂ……サイレンサー、２，２Ａ，
２Ｂ……排気管、６……本体ケーシング、９，１
２……小孔、１０……所定空間、１１，１１Ａ，
１１Ｂ……外筒管。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 複数の気筒を有するエンジンに連結された互い
   に独立した複数本の排気管と、密閉空間を構成し
   かつ内部に上記複数本の排気管が並列に配置され
   た本体ケーシングとからなり、上記各排気管の上
   記本体ケーシング内に収容された部位の周面に多
   数の小孔が貫通して形成されているエンジンのサ
   イレンサー構造において、 上記複数本の排気管の各上流端は上記エンジン
   に対して点火順序が連続しない複数の気筒ごとに
   連結され、上記複数本の排気管の各中間部は一直
   線状に延ばされた状態で上記本体ケーシングの一
   端から他端まで同一方向に貫通して配置されてお
   り、 上記複数本の排気管の上記本体ケーシング内に
   収容された各部位に外筒管が外挿されて、この各
   外筒管の内周面と上記各排気管の外周面との間
   に、上記小孔を通して噴出する排気ガスの膨脹拡
   散を行なう所定の大きさの空間が形成されてお
   り、 この空間と上記本体ケーシングの密閉空間とを
   連通する多数の小孔が上記各外筒管の周面に形成
   されていることを特徴とするエンジンのサイレン
   サー構造。