JPH0528352Y2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0528352Y2
JPH0528352Y2 JP1985148064U JP14806485U JPH0528352Y2 JP H0528352 Y2 JPH0528352 Y2 JP H0528352Y2 JP 1985148064 U JP1985148064 U JP 1985148064U JP 14806485 U JP14806485 U JP 14806485U JP H0528352 Y2 JPH0528352 Y2 JP H0528352Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust
cylinder
valve
pressure
manifold
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 - Lifetime
Application number
JP1985148064U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6257747U (en
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP1985148064U priority Critical patent/JPH0528352Y2/ja
Publication of JPS6257747U publication Critical patent/JPS6257747U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPH0528352Y2 publication Critical patent/JPH0528352Y2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 [考案の技術分野] 本考案は排気通路を閉塞することによつてエン
ジンブレーキ力を増大させる排気ブレーキ装置に
係り、特にそのブレーキ力の増大化を図つた排気
ブレーキ装置に関する。
[Detailed description of the invention] [Technical field of the invention] The present invention relates to an exhaust brake device that increases engine braking force by blocking an exhaust passage, and particularly relates to an exhaust brake device that increases the braking force. Regarding.

[従来の技術] 周知のように、貨物自動車等の車両にあつて
は、エンジンの排気通路を閉塞することによつて
そのエンジンブレーキ力を増大させる所謂排気ブ
レーキ装置が広く使用されている。
[Prior Art] As is well known, in vehicles such as freight cars, so-called exhaust brake devices are widely used to increase the engine braking force by blocking the exhaust passage of the engine.

第13図は従来の排気ブレーキ装置1を備えた
エンジンの概略構成図であり、第14図はその排
気ブレーキ装置1の作動時の状態を示す模式図で
ある。図示するように、排気ブレーキ装置1は、
各気筒#1,#3,#5……の排気ポート#1
a,#3a,#5aに連結されてそれらを集合す
る排気マニホールド2の直管部2aにその排気通
路3を閉塞させる排気ブレーキ弁4を設けたもの
である。排気ブレーキの作動原理を第14図で説
明すると、#3気筒は排気行程にあり、排気ガス
を押し出している。本来ならば排気ガスは排気マ
ニホールド2を通じて大気に放出されるはずであ
るが、排気マニホールド2が排気ブレーキ弁4で
閉塞されているため、その排気マニホールド2内
に充填されることになる。これが各気筒#1,
#3,#5……毎に繰り返されることにより排気
通路3内の圧力は高まつていき最終的にはある一
定の圧力で安定する。即ち、排気通路3内の圧力
は各気筒#1,#3,#5の排気バルブ5#1,
5#3,5#5に作用してこれを押し下げようと
する。ところが、#5気筒のように圧縮行程(膨
張行程でも同じ)にあると、その気筒内圧力は排
気通路3内圧力よりも高く、排気バルブ5#5は
開放されることがない。一方、#1気筒のように
吸気行程にあると、排気バルブ5#1の閉成力は
バルブスプリング6のセツトフオースのみとなつ
ており、このセツトフオースよりも排気管内圧力
による押し下げ力が勝ると排気バルブ5#1は開
放されてしまう。すると排気通路3内の排気ガス
は気筒#1内に流れ込み、これにより排気通路3
内の圧力が低下してその押し下げ力がバルブスプ
リング6のセツトフオースより下まわると排気バ
ルブ5#1は閉じることになる。そして、この一
連の作動が各気筒#1,#3,#5……毎に繰り
返されて排気通路3内の圧力は略一定となる。
FIG. 13 is a schematic diagram of an engine equipped with a conventional exhaust brake device 1, and FIG. 14 is a schematic diagram showing a state in which the exhaust brake device 1 is in operation. As illustrated, the exhaust brake device 1 includes:
Exhaust port #1 of each cylinder #1, #3, #5...
An exhaust brake valve 4 for closing the exhaust passage 3 is provided in the straight pipe portion 2a of the exhaust manifold 2 which is connected to the exhaust manifolds 2a, #3a, and #5a and collects them. The operating principle of the exhaust brake will be explained with reference to FIG. 14. The #3 cylinder is in the exhaust stroke and is pushing out exhaust gas. Normally, the exhaust gas should be released into the atmosphere through the exhaust manifold 2, but since the exhaust manifold 2 is closed by the exhaust brake valve 4, the exhaust gas is filled into the exhaust manifold 2. This is each cylinder #1,
By repeating steps #3, #5, etc., the pressure inside the exhaust passage 3 increases and eventually stabilizes at a certain constant pressure. That is, the pressure inside the exhaust passage 3 is the same as that of the exhaust valves 5 #1 and 5 of each cylinder #1, #3, and #5.
It acts on 5#3 and 5#5 and tries to push them down. However, when the cylinder #5 is in the compression stroke (the same applies to the expansion stroke), the pressure inside the cylinder is higher than the pressure inside the exhaust passage 3, and the exhaust valve 5 #5 is never opened. On the other hand, when the #1 cylinder is in the intake stroke, the closing force of the exhaust valve 5 #1 is only the set force of the valve spring 6, and if the pushing down force due to the pressure in the exhaust pipe exceeds this set force, the exhaust valve closes. 5#1 will be released. Then, the exhaust gas in the exhaust passage 3 flows into the cylinder #1, which causes the exhaust gas in the exhaust passage 3 to flow into the cylinder #1.
When the internal pressure decreases and its downward force becomes lower than the set force of the valve spring 6, the exhaust valve 5#1 closes. This series of operations is repeated for each cylinder #1, #3, #5, . . . , and the pressure in the exhaust passage 3 becomes approximately constant.

他方エンジンはその一定となつた排気通路3内
の圧力に打ち勝つて排気しようとし、そのエネル
ギが制動力となつてそのエンジンブレーキ力が増
大される。
On the other hand, the engine tries to overcome the constant pressure in the exhaust passage 3 and exhaust the air, and this energy becomes a braking force, increasing the engine braking force.

つまり、その増大分が排気ブレーキ力となつて
いる。従つて、排気ブレーキ力は同一のエンジン
であるならば排気通路3内の圧力によつて決定さ
れることになる。
In other words, the increased amount becomes the exhaust braking force. Therefore, if the engine is the same, the exhaust braking force will be determined by the pressure in the exhaust passage 3.

[考案が解決しようとする問題点] ところで、本出願人は、排気ブレーキ力が単に
排気通路3内の圧力によつてのみ決定されるもの
ではなく、その排気通路3内に生ずる排気脈動の
影響を受けていることを種々の実験により知得し
た。つまり、排気脈動の山(マキシマムピーク
圧)が吸気行程中の排気バルブ5#1に作用して
しまうと、排気バルブ5#1は排気通路3内圧力
の平均値が所期の開弁設定圧力値に達する以前に
開放してしまい、所望の排気ブレーキ力が得られ
なくなることを知得した。
[Problems to be solved by the invention] By the way, the present applicant has proposed that the exhaust braking force is not simply determined by the pressure in the exhaust passage 3, but also by the influence of exhaust pulsation occurring in the exhaust passage 3. Through various experiments, we learned that this is the case. In other words, if the peak of the exhaust pulsation (maximum peak pressure) acts on the exhaust valve 5#1 during the intake stroke, the exhaust valve 5#1 will reach the desired valve opening setting pressure when the average value of the internal pressure of the exhaust passage 3 It was learned that the exhaust brake force would be released before reaching the desired exhaust brake force, making it impossible to obtain the desired exhaust brake force.

これにより本出願人は、先に実開昭56−22437
号公報において、各気筒間の排気脈動の干渉を防
止するようにしてその排気ブレーキ力を確保でき
るようにした「自動車の排気ブレーキ装置」を提
案した。
As a result, the applicant has previously
In the publication, we proposed an ``exhaust brake device for automobiles'' that can secure exhaust braking force by preventing interference of exhaust pulsations between cylinders.

しかしながら、近年の傾向としてエンジンのタ
ーボ過給機等による高出力化に伴ない、その出力
の増加分に対して排気ブレーキ力が不足し始めて
きた。即ち、排気ブレーキ力はエンジン排気量自
体に依存するため、ターボ過給機等の装着によつ
てエンジンの出力を増大させた場合、排気ブレー
キ力は増大されることなく必然的にその出力の増
加分に対する制動力はフツトブレーキに頼ること
になる。このため、フツトブレーキの摩耗が速く
なるという問題が生じており、その耐久性を高め
る上でも排気ブレーキ力を更に強化することが望
まれるようになつてきた。
However, as the trend in recent years has been to increase the output of engines using turbochargers and the like, the exhaust braking force has begun to be insufficient to compensate for the increase in output. In other words, since the exhaust braking force depends on the engine displacement itself, if the engine output is increased by installing a turbo supercharger etc., the output will inevitably increase without increasing the exhaust braking force. The braking force for this part will depend on the foot brake. For this reason, a problem arises in that the foot brake wears out quickly, and it has become desirable to further strengthen the exhaust braking force in order to improve its durability.

[考案の目的] 本考案は上記実情を考慮して創案されたもので
あり、その目的は排気ブレーキ力を排気脈動の利
用によつて増大させることができる排気ブレーキ
装置を提供することにある。
[Purpose of the invention] The present invention was devised in consideration of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide an exhaust brake device that can increase exhaust braking force by utilizing exhaust pulsation.

[考案の概要] 本考案は上記目的を達成するために、多気筒内
燃機関の各排気ポートを排気干渉し難い気筒毎に
分割マニホールドで集合させ、各分割マニホール
ドを直管部を介して集合管で更に集合し、その集
合管の下流に管路を開閉する排気ブレーキ弁を設
けた排気ブレーキ装置において、上記分割マニホ
ールドの直管部の長さが、機関高速回転時に排気
ブレーキ弁を閉じたときその排気ブレーキ弁と各
気筒の排気バルブとの間の排気通路内に脈動的に
生じる排気脈動のガス圧の低い谷部が吸気行程中
の気筒の排気バルブに作用する長さに形成されて
いることを特徴としている。
[Summary of the invention] In order to achieve the above object, the present invention collects each exhaust port of a multi-cylinder internal combustion engine in a divided manifold for each cylinder where exhaust interference is difficult to occur, and connects each divided manifold to a collecting pipe through a straight pipe part. In an exhaust brake system that has an exhaust brake valve that opens and closes the pipes downstream of the collecting pipe, the length of the straight pipe section of the split manifold is such that when the exhaust brake valve is closed during high-speed engine rotation, A trough with low gas pressure due to exhaust pulsation that pulsates in the exhaust passage between the exhaust brake valve and the exhaust valve of each cylinder is formed to a length that acts on the exhaust valve of the cylinder during the intake stroke. It is characterized by

この構成によれば、機関の高速回転時に排気ブ
レーキを作動させると、吸気行程にある気筒の排
気バルブには排気脈動の谷部(ガス圧が低い)が
作用するので、その排気バルブが開放し難くな
り、もつて排気通路内の平均圧力が上昇し、排気
ブレーキ力が増大する。
According to this configuration, when the exhaust brake is activated when the engine is rotating at high speed, the valley of the exhaust pulsation (low gas pressure) acts on the exhaust valve of the cylinder in the intake stroke, so that the exhaust valve opens. As a result, the average pressure in the exhaust passage increases and the exhaust braking force increases.

[実施例] 以下、本考案の好適一実施例をV型10気筒エン
ジンを例にして添付図面に基づき詳述する。
[Embodiment] Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail using a V-type 10-cylinder engine as an example with reference to the accompanying drawings.

第1図において、10はV型10気筒の多気筒エ
ンジンであり、図示する上方の左バンク11に
#2,#4,#6,#8,#10の5つの気筒が
下方の右バンク12に#1,#3,#5,#7,
#9の5つの気筒がそれぞれ配設されている。こ
の各気筒#1,#2,……#9,#10は、その
点火順序が第2図に示すように#1→#8→#7
→#6→#5→#4→#3→#10→#9→#2
となつており、左右のバンク11,12の気筒が
交互に点火するようになつている。そして右バン
ク12では#1→→#7→#5→#3→#9の気
筒順に、左バンク11では#2→#8→#6→
#4→#10の気筒順に点火するようになつてお
り、右バンク12と左バンク11とでは各気筒の
点火順序は対称になつている。このため第1図に
示すように排気系は右バンク12と左バンク11
とが分離独立されて設けられ、その右バンク12
側の排気系13aと左バンク11側の排気系13
bとは対称に形成されてそれら各排気系13a,
13bに排気ブレーキ装置が設けられている。
In FIG. 1, reference numeral 10 is a V-type 10-cylinder multi-cylinder engine, and five cylinders #2, #4, #6, #8, and #10 are arranged in the upper left bank 11 shown in the figure and in the lower right bank 12. #1, #3, #5, #7,
Five cylinders #9 are arranged respectively. The firing order of each cylinder #1, #2, ... #9, #10 is #1 → #8 → #7 as shown in Figure 2.
→#6→#5→#4→#3→#10→#9→#2
The cylinders of left and right banks 11 and 12 are ignited alternately. Then, in the right bank 12, the cylinders are in the order of #1 → #7 → #5 → #3 → #9, and in the left bank 11, the cylinders are #2 → #8 → #6 →
The cylinders are ignited in the order of #4→#10, and the ignition order of each cylinder is symmetrical between the right bank 12 and the left bank 11. Therefore, as shown in Figure 1, the exhaust system is divided into right bank 12 and left bank 11.
are provided separately and independently, and the right bank 12
side exhaust system 13a and left bank 11 side exhaust system 13
The respective exhaust systems 13a, 13b are formed symmetrically with respect to
An exhaust brake device is provided at 13b.

以降、その右バンク12側の排気系13aの排
気ブレーキ装置14について説明する。図示する
ように、排気ブレーキ装置14は、各気筒#1,
#3,#5,#7,#9からの排気ガスを集合し
て流すための排気通路15を形成する排気管16
と、その排気管16に設けられて各気筒#1,
#3,#5,#7,#9からの排気ガスが集合さ
れた後の排気通路15を閉塞する排気ブレーキ弁
21とで構成される。
Hereinafter, the exhaust brake device 14 of the exhaust system 13a on the right bank 12 side will be explained. As shown in the figure, the exhaust brake device 14 includes cylinders #1,
Exhaust pipe 16 forming an exhaust passage 15 for collecting and flowing exhaust gases from #3, #5, #7, and #9.
The exhaust pipe 16 is provided with each cylinder #1,
It is composed of an exhaust brake valve 21 that closes the exhaust passage 15 after the exhaust gases from #3, #5, #7, and #9 are collected.

排気管16の排気マニホールド17は、複数
(本実施例では2つ)の分割マニホールド17a,
17bに分割形成され、その各分割マニホールド
17a,17bの分岐管18#1,18#3,1
8#5と18#7,18#9とがそれぞれ各気筒
#1,#3,#5と#7,#9との排気ポート
#1a,#3a,#5aと#7a,#9aとに接
続される。各分割マニホールド17a,17bは
その直管部19a,19bが更に集合管20で集
合され、その集合管20の集合部の下流に排気ブ
レーキ弁21が設けられる。
The exhaust manifold 17 of the exhaust pipe 16 includes a plurality of (two in this embodiment) divided manifolds 17a,
17b, and branch pipes 18#1, 18#3, 1 of each divided manifold 17a, 17b
8#5, 18#7, 18#9 are connected to exhaust ports #1a, #3a, #5a and #7a, #9a of cylinders #1, #3, #5 and #7, #9, respectively. Connected. The straight pipe portions 19a, 19b of each of the divided manifolds 17a, 17b are further collected in a collecting pipe 20, and an exhaust brake valve 21 is provided downstream of the collecting part of the collecting pipe 20.

各分岐管18#1,18#3,18#5,18
#7,18#9は、それらが接続される各気筒
#1,#3,#5,#7,#9からの排気脈動の
谷(ミニマムピーク圧)が、他の吸気行程中の気
筒の排気バルブ(図示せず)に作用し易いもの同
士にグループ化されて、分割マニホールド17
a,17bとして一体成形される。即ち、排気干
渉を起こし易い吸気行程前半に位置する気筒と排
気行程後半に位置する気筒とは、なるべく同一グ
ループ化しないようにして、できる限り排気脈動
の山(マキシマムピーク圧)が吸気行程前半の排
気バルブには作用しないようにする。つまり第2
図において、#9気筒に対して#1気筒、#1気
筒に対して#7気筒、#7気筒に対して#5気
筒、……はなるべく同一グループ化しないように
する。従つて本実施例では#1,#5,#3気筒
群(理想的には#5気筒と#3気筒とは分離させ
た方が良い。)と#7,#9気筒群との2つのグ
ループに分けて分割マニホールド17a,17b
を形成している。また、各分割マニホールド17
a,17bは更に集合管20で集合され、その集
合管20で全ての気筒#1,#3,#5,#7,
#9からの排気ガスが合流された直後の合流部の
下流に排気ブレーキ弁21が設けられている。
Each branch pipe 18#1, 18#3, 18#5, 18
#7, 18 and #9 are connected to the exhaust pulsation valley (minimum peak pressure) from each cylinder #1, #3, #5, #7, #9 that is connected to the other cylinders during the intake stroke. The divided manifolds 17 are grouped into those that can easily act on the exhaust valves (not shown).
a, 17b are integrally molded. In other words, cylinders located in the first half of the intake stroke and cylinders located in the second half of the exhaust stroke, which are likely to cause exhaust interference, should not be grouped together as much as possible. Avoid acting on the exhaust valve. In other words, the second
In the figure, cylinder #9 is grouped with cylinder #1, cylinder #1 is placed with cylinder #7, cylinder #7 is placed with cylinder #5, and so on, so that cylinders #9 and #1 are not grouped together as much as possible. Therefore, in this embodiment, there are two cylinder groups: #1, #5, #3 cylinder group (ideally, it is better to separate #5 cylinder and #3 cylinder) and #7, #9 cylinder group. Split manifolds 17a, 17b into groups
is formed. In addition, each divided manifold 17
a, 17b are further collected in a collecting pipe 20, and all cylinders #1, #3, #5, #7,
An exhaust brake valve 21 is provided downstream of the merging portion immediately after the exhaust gases from #9 are merged.

第3図〜第6図に示すグラフは上述のように分
割形成した排気マニホールド17の排気通路15
内の圧力変動(圧力波)を推定したものである。
この圧力波を推定するにあたつては、その条件と
して次の5項目を仮定している。
The graphs shown in FIGS. 3 to 6 show the exhaust passages 15 of the exhaust manifold 17 formed separately as described above.
This is an estimate of the pressure fluctuations (pressure waves) within.
In estimating this pressure wave, the following five items are assumed as the conditions.

各気筒#1,#3,#5,#7,#9の排気
行程で排気通路15内圧力を上昇させる期間は
クランク過度で180°とする。
The period during which the pressure inside the exhaust passage 15 is increased during the exhaust stroke of each cylinder #1, #3, #5, #7, and #9 is 180° due to excessive cranking.

各気筒#1,#3,#5,#7,#9で発生
した基本圧力波は排気ブレーキ弁21(即ち、
排気通路15の閉塞端)で反射する。
The basic pressure waves generated in each cylinder #1, #3, #5, #7, #9 are generated by the exhaust brake valve 21 (i.e.
reflected at the closed end of the exhaust passage 15).

圧力波が分割マニホールド17a,17bの
合流部(集合管20)を通過するときは減衰率
0.8で減衰する。即ち、同一分割マニホールド
17a(または17b)間では各分岐管18
#1,18#3,18#5または18#7,1
8#9の合流部で減衰は生じないものとみな
す。
When the pressure wave passes through the confluence part (collecting pipe 20) of the divided manifolds 17a and 17b, the attenuation rate is
Attenuates by 0.8. That is, between the same divided manifolds 17a (or 17b), each branch pipe 18
#1, 18#3, 18#5 or 18#7,1
It is assumed that no attenuation occurs at the junction of 8 and 9.

圧力波の反射は4回で終了する。 The pressure wave is reflected four times.

排気温度は400℃とし伝波速度は音速とする。 The exhaust temperature is 400℃ and the propagation speed is the speed of sound.

先ず、これらの仮定条件を基にして各気筒
#1,#3,#5,#7,#9の排気行程で発生
する排気ブレーキ弁21の閉塞時の圧力波を推定
すると第3図のグラフになる。
First, based on these assumed conditions, the pressure waves generated when the exhaust brake valve 21 is closed during the exhaust stroke of each cylinder #1, #3, #5, #7, and #9 are estimated, and the graph in Figure 3 is obtained. become.

即ち、このグラフ中でaで示される三角形は排
気行程によつて直接的に発生する基本圧力波であ
り、b,c,dはその反射後で、これらを合成し
て各気筒#1,#3,#5,#7,#9の排気行
程で発生する圧力波Aが得られる。また同様にし
て、その圧力波Aが排気ブレーキ弁21で反射し
て他方の分割マニホールドに伝波したとき(例え
ば分割マニホールド17a側で発生した圧力波A
が他方の分割マニホールド17b側に伝波したと
き)の圧力波Bは第4図のグラフに示されるよう
になる。
That is, the triangle indicated by a in this graph is the fundamental pressure wave directly generated by the exhaust stroke, and b, c, and d are the fundamental pressure waves generated after their reflection, and are synthesized to generate waves for each cylinder #1 and #. Pressure waves A generated in the exhaust strokes 3, #5, #7, and #9 are obtained. Similarly, when the pressure wave A is reflected by the exhaust brake valve 21 and propagated to the other divided manifold (for example, the pressure wave A generated on the divided manifold 17a side
When the pressure wave B propagates to the other divided manifold 17b side), the pressure wave B becomes as shown in the graph of FIG.

従つて、それら圧力波Aと圧力波Bとを、各気
筒#1,#3,#5,#7,#9の排気バルブの
開閉タイミングに合わせて、かつ伝波時間をも考
慮して合成すれば、各気筒の排気ポート#1a,
#3a,#5a,#7a,#9a部に生じる圧力
波を推定できる。第5図のグラフは#1気筒の排
気ポート#1a部に生ずる圧力波Cの推定グラフ
であり、第6図のグラフは#7気筒の排気ポート
#7a部に生ずる圧力波Dの推定グラフである。
Therefore, these pressure waves A and B are synthesized in accordance with the opening/closing timing of the exhaust valves of each cylinder #1, #3, #5, #7, #9, and also taking into consideration the propagation time. Then, the exhaust port #1a of each cylinder,
The pressure waves generated at #3a, #5a, #7a, and #9a can be estimated. The graph in Figure 5 is an estimated graph of the pressure wave C generated at the exhaust port #1a section of the #1 cylinder, and the graph in Figure 6 is an estimated graph of the pressure wave D generated at the exhaust port #7a section of the #7 cylinder. be.

第5図のグラフで絶対的に基準となるのは、各
吸・排気バルブの開閉タイミングと#1気筒から
の圧力波A#1であり、他の圧力波A#5,A
#3,A#7,A#9は、それぞれ分岐管18
#1,18#3,18#5,18#7,18#9
部の長さ及び各分割マニホールド17a,17b
の直管部19a,19bの長さとを各々の圧力波
の伝波時間を考慮して決定することにより、その
始期をある程度任意に調節できる。このグラフで
重要な点は、#1気筒の吸気バルブの開放時(吸
気行程中)には、その排気ポート#1a部に排気
脈動(圧力波c)の谷(ミニマムピーク圧)22
部を作用させるようにすることであり、少なくと
も排気脈動(圧力波c)の山(マキシマムピーク
圧)23部は、吸気行程後半以降の吸気バルブ閉
成直前に作用させるようにする。そして、これら
のことは、他の気筒#3(本実施例の場合#5気
筒は例外)についても言えることで、その気筒
#3の吸気行程時には、その排気ポート#3a部
に排気脈動の谷を作用させるようにする。
In the graph of Figure 5, the absolute standards are the opening/closing timing of each intake/exhaust valve and the pressure wave A#1 from the #1 cylinder, and the other pressure waves A#5, A
#3, A#7, A#9 are branch pipes 18, respectively.
#1, 18#3, 18#5, 18#7, 18#9
length and each divided manifold 17a, 17b
By determining the lengths of the straight pipe portions 19a and 19b in consideration of the propagation time of each pressure wave, the starting point can be adjusted arbitrarily to some extent. The important point in this graph is that when the intake valve of #1 cylinder is opened (during the intake stroke), the trough (minimum peak pressure) of exhaust pulsation (pressure wave c) at the exhaust port #1a is 22.
At least the peak (maximum peak pressure) 23 part of the exhaust pulsation (pressure wave c) is made to act immediately before the intake valve closes after the latter half of the intake stroke. These things can also be said about other cylinders #3 (in this example, cylinder #5 is an exception), and during the intake stroke of cylinder #3, there is a valley of exhaust pulsation at the exhaust port #3a. Let it work.

また、上記のことは、第6図のグラフに示され
る他方の分割マニホールド17b側の各気筒
#7,#9についても全く同様である。
Further, the above is exactly the same for each cylinder #7 and #9 on the other divided manifold 17b side shown in the graph of FIG.

即ち、排気マニホールド17は、各分岐管18
#1,18#3,18#5,18#7,18#9
部の長さ、及びそれらをグループ化する分割マニ
ホールド17a,17bのグルーピングのし方、
乃至その分割マニホールド17a,17bの各直
管部19a,19bの長さとを適切に設定して、
各気筒#1,#3,#5,#7,#9の吸気行程
時にその各排気ポート#1a,#3a,#5a,
#7a,#9a部(即ち、各排気バルブ)に排気
脈動の谷が作用するよう分割形成する。
That is, the exhaust manifold 17 connects each branch pipe 18
#1, 18#3, 18#5, 18#7, 18#9
the length of the section, and the method of grouping the divided manifolds 17a and 17b to group them;
By appropriately setting the lengths of the straight pipe portions 19a and 19b of the divided manifolds 17a and 17b,
During the intake stroke of each cylinder #1, #3, #5, #7, #9, its exhaust port #1a, #3a, #5a,
The parts #7a and #9a (ie, each exhaust valve) are formed separately so that the valley of exhaust pulsation acts on them.

尚、第7図のグラフは、V型8気筒エンジンの
一方のバンクのある気筒における排気ポート部の
実測値の排気脈動の圧力波形(実線)と、上記の
推定方法で得られた排気脈動の推定圧力波形(破
線)とを比較したものである。この結果、実測波
形と推定波形とではその高圧波、低圧波の位相が
定性的に一致しており、第5図及び第6図の推定
波形C,Dは充分に妥当性のあるものと評価でき
る。
The graph in Figure 7 shows the pressure waveform (solid line) of the exhaust pulsation of the actual measured value at the exhaust port in a cylinder in one bank of a V-type 8-cylinder engine, and the exhaust pulsation pressure waveform (solid line) obtained by the above estimation method. This is a comparison with the estimated pressure waveform (broken line). As a result, the phases of high-pressure waves and low-pressure waves in the measured waveform and estimated waveform qualitatively match, and estimated waveforms C and D in Figures 5 and 6 are evaluated to be sufficiently valid. can.

次に、本考案の作用について説明する。 Next, the operation of the present invention will be explained.

第5図及び第6図のグラフに示すように、本考
案の排気ブレーキ装置14は、排気ブレーキの作
動時つまり排気ブレーキ弁21を閉塞したとき
に、各気筒の排気ポート#1a,#3a,#5
a,#7a,#9a部にはその各気筒の吸気行程
時に排気脈動の谷22部が作用するようになつて
おり、もし山23部が作用する場合でも吸気行程
後半の吸気バルブの閉成直前に作用するようにな
つている。特に、第6図では、#7気筒の吸気バ
ルブ開放時及び#9気筒の吸気バルブ開放時に
は、排気脈動の山(マキシマムピーク圧)23部
は全く作用しないようになつている。従つて、そ
の吸気行程中に排気ポート#7a,#9a部に作
用する排気脈動の谷22,22部の最大圧力が、
排気バルブの開弁圧力(バルブスプリングのセツ
トフオースによつて決まる。)以上になるまで、
排気バルブは閉成されたまま維持されるようにな
り、その結果、排気ポート#7a,#9a(排気
通路15)内の平均圧力は高く保たれて排気ブレ
ーキ力が増大されるようになる。また第5図で
は、吸気行程中の気筒の排気ポート部に排気脈動
の山(マキシマムピーク圧)23部が作用してい
るが、#5気筒の吸気行程を例外として、#1気
筒及び#3気筒は共にその吸気行程後半の吸気バ
ルブの閉成直前に排気ポート#1a,#3a部に
排気脈動の山23,23部が作用するようになつ
ている。従つてその吸気行程の終了間近に排気バ
ルブが開放しても、すぐに吸気バルブが閉じられ
るため排気ポート#1a,#3a(排気通路15)
部から吸気ポートへと吹き返す排気ガス量は可及
的に低く抑えられ、その結果排気通路15内の圧
力は高く維持されるようになつて排気ブレーキ力
が増大されるようになる。また、この場合には気
筒内に高圧の排気ガスが流入することになるの
で、次の圧縮行程でのポンピング負荷も増大され
てその排気ブレーキ力が増大されるようになる。
As shown in the graphs of FIGS. 5 and 6, the exhaust brake device 14 of the present invention allows the exhaust ports #1a, #3a, and #5
The trough 22 of the exhaust pulsation acts on the a, #7a, and #9a portions during the intake stroke of each cylinder, and even if the crest 23 acts, the intake valve closes in the latter half of the intake stroke. It is designed to work immediately before. In particular, in FIG. 6, when the intake valve of the #7 cylinder is opened and when the intake valve of the #9 cylinder is opened, the exhaust pulsation peak (maximum peak pressure) 23 does not act at all. Therefore, the maximum pressure at the valleys 22 and 22 of the exhaust pulsation that acts on the exhaust ports #7a and #9a during the intake stroke is:
until the exhaust valve opening pressure (determined by the valve spring set force) is exceeded.
The exhaust valve is maintained closed, and as a result, the average pressure within the exhaust ports #7a and #9a (exhaust passage 15) is maintained high and the exhaust braking force is increased. In addition, in Fig. 5, 23 peaks of exhaust pulsation (maximum peak pressure) are acting on the exhaust port portion of the cylinder during the intake stroke, but with the exception of the intake stroke of #5 cylinder, #1 cylinder and #3 cylinder In both cylinders, peaks 23 and 23 of the exhaust pulsation act on the exhaust ports #1a and #3a immediately before the intake valve closes in the latter half of the intake stroke. Therefore, even if the exhaust valve opens near the end of the intake stroke, the intake valve is immediately closed, so that exhaust ports #1a and #3a (exhaust passage 15)
The amount of exhaust gas blown back from the engine to the intake port is suppressed as low as possible, and as a result, the pressure within the exhaust passage 15 is maintained high and the exhaust braking force is increased. Furthermore, in this case, high-pressure exhaust gas flows into the cylinder, so the pumping load in the next compression stroke is also increased and the exhaust braking force is increased.

尚、第8図に示すように、分割マニホールド1
7c,17d,17eを3本以上設けるようにし
て、左右のバンク11,12の各気筒#1,
#3,#5,#7,#9と#2,#4,#6,
#8,#10とをそれぞれ3つ以上のグループに
分割するようにしても良い。3つのグループに分
ける場合には、理想的には例えば右バンク12側
では#1,#3気筒群と#5気筒及び#7,#9
気筒群とに分割した方が良いが、図示するように
#1気筒と、#3,#5気筒群、及び#7,#9
気筒群とに分割してもある程度排気ブレーキ力を
増大させる効果はある。
Furthermore, as shown in Fig. 8, the divided manifold 1
7c, 17d, and 17e are provided, and each cylinder #1 of the left and right banks 11, 12 is
#3, #5, #7, #9 and #2, #4, #6,
#8 and #10 may each be divided into three or more groups. When dividing into three groups, ideally, for example, on the right bank 12 side, cylinders #1 and #3, cylinders #5, and cylinders #7 and #9
It is better to divide them into cylinder groups, but as shown in the figure, there are #1 cylinder, #3 and #5 cylinder groups, and #7 and #9 cylinder groups.
Even if it is divided into cylinder groups, there is an effect of increasing the exhaust braking force to some extent.

第9図のグラフは、第1図に示した2分割型の
排気マニホールド17を有する排気ブレーキ装置
14と、第8図に示した3分割型の排気マニホー
ルドを有する排気ブレーキ装置14a及び従来か
ら一般的に採用されている第13図に示す無分割
の標準型の排気マニホールド2を有する排気ブレ
ーキ装置1、乃至はその標準型の排気ブレーキ装
置1を装着したエンジンの排気バルブスプリング
を強化した場合のそれぞれの排気ブレーキ力の実
測値を比較した実験結果である。このグラフに明
確に表わされているように、標準型のものに対し
て2分割型及び3分割型は、エンジンスピードが
1400rpm以上になるとそのエンジンスピードの上
昇に伴つて排気ブレーキ力が増大されていくこと
が判る。すなわち、この2分割型及び3分割型の
排気ブレーキ力は、標準型と比較すると
1500rpm、2000rpm、2500rpm、3000rpmと機関
回転数が高回転になるにしたがつて増大してい
く。つまり、2分割型及び3分割型における直管
部19a,19bの長さは、機関の高回転域
(1400rpm以上)に合わせてチユーニングされて
いる。
The graph in FIG. 9 shows the exhaust brake device 14 having the two-split exhaust manifold 17 shown in FIG. 1, the exhaust brake device 14a having the three-split exhaust manifold shown in FIG. An exhaust brake device 1 having an undivided standard exhaust manifold 2 shown in FIG. These are experimental results comparing the actual measured values of each exhaust brake force. As clearly shown in this graph, the engine speed of the 2-split type and 3-split type is lower than that of the standard type.
It can be seen that the exhaust braking force increases as the engine speed increases above 1400 rpm. In other words, the exhaust braking force of the 2-split type and 3-split type is lower than that of the standard type.
It increases as the engine speed increases to 1500rpm, 2000rpm, 2500rpm, and 3000rpm. That is, the lengths of the straight pipe portions 19a and 19b in the two-split type and the three-split type are tuned to match the high rotation range (1400 rpm or more) of the engine.

第10図のグラフは、第1図に示した2分割型
の排気ブレーキ装置14と、その2分割型の各分
割マニホールド17a,17bにそれぞれ排気ブ
レーキ弁を装着したものとの、排気ブレーキ力及
び排気管内圧力(排気通路内圧力)とを比較した
実験測定値の結果である。この結果からは、分割
マニホールド17a,17bは更に集合させて一
つの排気マニホールド17となした方が高い排気
ブレーキ力を得られることが判る。尚、グラフ中
に示される25は標準型の排気ブレーキ装置の排
気ブレーキ力を示している。
The graph in FIG. 10 shows the exhaust braking force and These are the results of experimental measurements comparing the pressure inside the exhaust pipe (pressure inside the exhaust passage). From this result, it can be seen that a higher exhaust braking force can be obtained by combining the divided manifolds 17a and 17b into one exhaust manifold 17. Note that 25 shown in the graph indicates the exhaust braking force of the standard type exhaust braking device.

第11図は、第1図の2分割型の排気ブレーキ
装置14において、各分割マニホールド17a,
17bとその集合管20との間に継手パイプを設
けてそれぞれの分割マニホールド17a,17b
の直管部19a,19bの長さを変更した場合の
排気ブレーキ力の変化を測定した実験結果であ
る。継手パイプには、その長さLがL1=440mmの
もの、L2=32mmのもの、L3=120mmのもの、及び
L4=0mm(つまり継手パイプ無し)の4種類を
使用して測定している。この実験結果のグラフか
ら判ることは分割マニホールド17a,17bの
直管部19a,19bの長さを長くするとエンジ
ンスピードが増すにつれてその排気ブレーキ力が
より増大することである。尚、排気ブレーキ弁2
1を閉塞させないで、エンジンブレーキ力だけを
測定すると、グラフ中の26に示されるように、
分割マニホールド17a,17bの直管部19
a,19bの長さの影響は全く生じなかつた。ま
た、第11図のグラフには明確に表われていない
が、分割マニホールド17a,17bの直管部1
9a,19bの長さと排気ブレーキ力が増大され
始めるエンジンスピード領域とは相関関係があ
り、その長さをより長くするとより低回転領域か
ら排気ブレーキ力が増大される傾向があることが
判つた。
FIG. 11 shows each divided manifold 17a,
A joint pipe is provided between the manifold 17b and its collecting pipe 20 to separate the respective divided manifolds 17a and 17b.
These are the experimental results of measuring the change in exhaust braking force when the lengths of the straight pipe portions 19a and 19b were changed. The joint pipes include those whose length L is L 1 = 440 mm, L 2 = 32 mm, L 3 = 120 mm, and
Measurements were made using four types of L 4 =0 mm (that is, no joint pipe). It can be seen from the graph of the experimental results that when the length of the straight pipe portions 19a, 19b of the divided manifolds 17a, 17b is increased, the exhaust braking force increases as the engine speed increases. In addition, exhaust brake valve 2
If we measure only the engine braking force without blocking 1, as shown at 26 in the graph,
Straight pipe portion 19 of split manifolds 17a, 17b
There was no effect of the lengths of a and 19b. Furthermore, although it is not clearly shown in the graph of FIG.
It has been found that there is a correlation between the lengths of 9a and 19b and the engine speed range in which the exhaust braking force begins to increase, and that as the lengths become longer, the exhaust braking force tends to increase from a lower rotation range.

第12図は、第8図の3分割型の排気ブレーキ
装置14aにおいて、その各分割マニホールド1
7c,17d,17eの集合管20部の形状を変
えた場合の排気ブレーキ力の測定実験結果であ
る。グラフ中の概略図に示すように、イは分割マ
ニホールド17c,17d,17eを集合せずに
各々に排気ブレーキ弁21を設けたもので、各分
割マニホールド17c,17d,17e間には排
気干渉が起こらない場合である。ロは各分割マニ
ホールドを同一内径のパイプで継いで閉塞させた
場合で、ハは集合管20部をチヤンバにして容量
を大きく(約1000cm3)した場合、ニはそのチヤン
バの容量を小さく(約64cm3)した場合である。こ
の実験結果のグラフから判ることはロとニの性能
はほぼ同等で、ハはロとニに比べると若干性能が
落ち、イではハより更に悪くなり特に高速域では
ロとニに比べて約32%低下する。つまり、合流部
20aの形状による相違は生じないが、その合流
部20aの容積は小さい方が良いことが判る。
FIG. 12 shows each divided manifold 1 in the three-divided exhaust brake device 14a shown in FIG.
These are the experimental results for measuring the exhaust braking force when the shape of the collecting pipe 20 portions 7c, 17d, and 17e are changed in shape. As shown in the schematic diagram in the graph, Fig. 1 is a model in which the divided manifolds 17c, 17d, and 17e are not assembled, but each is provided with an exhaust brake valve 21, and there is no exhaust interference between the divided manifolds 17c, 17d, and 17e. If it doesn't happen. B shows the case where each divided manifold is connected with a pipe of the same inner diameter and is closed, C shows the case where 20 sections of the collecting pipe are made into a chamber to increase the capacity (approximately 1000 cm 3 ), and D shows the case where the capacity of the chamber is made small (about 64cm 3 ). It can be seen from the graph of this experimental result that the performance of B and D is almost the same, the performance of C is slightly lower than that of B and D, and the performance of A is even worse than C, and especially in the high speed range, it is about about the same as that of B and D. 32% decrease. In other words, although there is no difference depending on the shape of the merging portion 20a, it is understood that the smaller the volume of the merging portion 20a, the better.

[考案の効果] 以上要するに本考案によれば、機関の高速運転
状態において排気ブレーキ作動時の排気通路内平
均圧力を高く維持することができ、もつてその排
気ブレーキ力を可及的に増大させることができ
る。
[Effects of the invention] In summary, according to the invention, the average pressure in the exhaust passage when the exhaust brake is activated can be maintained high during high-speed engine operation, thereby increasing the exhaust braking force as much as possible. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案に係る排気ブレーキ装置の好適
一実施例を示す概略構成図、第2図は第1図に示
すエンジンの点火順序を説明する図、第3図は各
気筒から排出される排気ガスの圧力波形の推定グ
ラフ、第4図は第3図の圧力波の反射波の波形の
推定グラフ、第5図は#1気筒の排気ポート部に
生ずる排気脈動の圧力波形の推定グラフ、第6図
は#7気筒の排気ポート部に生ずる排気脈動の圧
力波形の推定グラフ、第7図はV型8気筒エンジ
ンにおける排気脈動の推定波形と実測波形とを比
較したグラフ、第8図は本考案の変形例を示す概
略構成図、第9図は従来の排気ブレーキ装置と本
考案による排気ブレーキ装置との排気ブレーキ力
の相違を示す実験測定値のグラフ、第10図は分
割マニホールドを集合させた場合と集合させない
場合との排気ブレーキ力の相違を示す実験測定値
のグラフ、第11図は分割マニホールドの直管部
の長さを変更したときに生じる排気ブレーキ力の
差異を示す実験測定値のグラフ、第12図は分割
マニホールドの集合管の形状の相違による排気ブ
レーキ力の影響を示す実験測定値のグラフ、第1
3図は従来の排気ブレーキ装置の概略構成図、第
14図は排気ブレーキの作動原理を説明する図で
ある。 図中、#1,#2……#10は気筒、#1a,
#3a……#9aは排気ポート、15は排気通
路、17は排気マニホールド、17a,17b…
…17eは分割マニホールド、18#1,18
#3……18#9は分岐管、19a,19bは直
管部、20は集合管、21は排気ブレーキ弁であ
る。
Fig. 1 is a schematic configuration diagram showing a preferred embodiment of the exhaust brake device according to the present invention, Fig. 2 is a diagram explaining the ignition order of the engine shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a diagram showing exhaust gas from each cylinder. Fig. 4 is an estimation graph of the waveform of the reflected wave of the pressure wave of Fig. 3; Fig. 5 is an estimation graph of the pressure waveform of the exhaust pulsation occurring at the exhaust port of the #1 cylinder; Figure 6 is a graph of the estimated pressure waveform of exhaust pulsation occurring at the exhaust port of the #7 cylinder, Figure 7 is a graph comparing the estimated waveform of exhaust pulsation in a V-type 8-cylinder engine with the measured waveform, and Figure 8 is A schematic configuration diagram showing a modification of the present invention, Fig. 9 is a graph of experimentally measured values showing the difference in exhaust braking force between a conventional exhaust brake device and an exhaust brake device according to the present invention, and Fig. 10 shows a collection of divided manifolds. A graph of experimentally measured values showing the difference in exhaust braking force when the exhaust brakes are assembled and when they are not collected. Figure 11 is an experimental measurement showing the difference in exhaust braking force that occurs when the length of the straight pipe part of the split manifold is changed. Figure 12 is a graph of experimentally measured values showing the influence of exhaust braking force due to differences in the shapes of the collecting pipes of split manifolds.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a conventional exhaust brake device, and FIG. 14 is a diagram illustrating the operating principle of the exhaust brake. In the figure, #1, #2...#10 are cylinders, #1a,
#3a...#9a is an exhaust port, 15 is an exhaust passage, 17 is an exhaust manifold, 17a, 17b...
...17e is split manifold, 18#1, 18
#3...18 #9 is a branch pipe, 19a and 19b are straight pipes, 20 is a collecting pipe, and 21 is an exhaust brake valve.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 多気筒内燃機関の各排気ポートを排気干渉し難
い気筒毎に分割マニホールドで集合させ、各分割
マニホールドを直管部を介して集合管で更に集合
し、その集合管の下流に管路を開閉する排気ブレ
ーキ弁を設けた排気ブレーキ装置において、上記
分割マニホールドの直管部の長さが、機関高速回
転時に排気ブレーキ弁を閉じたときその排気ブレ
ーキ弁と各気筒の排気バルブとの間の排気通路内
に脈動的に生じる排気脈動のガス圧の低い谷部が
吸気行程中の気筒の排気バルブに作用する長さに
形成されていることを特徴とする排気ブレーキ装
置。
Each exhaust port of a multi-cylinder internal combustion engine is collected by a divided manifold for each cylinder where exhaust interference is difficult to occur, each divided manifold is further collected by a collecting pipe via a straight pipe section, and a pipe is opened and closed downstream of the collecting pipe. In an exhaust brake device equipped with an exhaust brake valve, the length of the straight pipe part of the split manifold is the length of the exhaust passage between the exhaust brake valve and the exhaust valve of each cylinder when the exhaust brake valve is closed during high-speed engine rotation. 1. An exhaust brake device characterized in that a valley portion of low gas pressure of exhaust pulsation that occurs pulsatingly within the exhaust brake device is formed to a length that acts on an exhaust valve of a cylinder during an intake stroke.
JP1985148064U 1985-09-30 1985-09-30 Expired - Lifetime JPH0528352Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1985148064U JPH0528352Y2 (en) 1985-09-30 1985-09-30

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1985148064U JPH0528352Y2 (en) 1985-09-30 1985-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6257747U JPS6257747U (en) 1987-04-10
JPH0528352Y2 true JPH0528352Y2 (en) 1993-07-21

Family

ID=31061993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1985148064U Expired - Lifetime JPH0528352Y2 (en) 1985-09-30 1985-09-30

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0528352Y2 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58106143A (en) * 1981-12-19 1983-06-24 Hino Motors Ltd Exhaust brake device of internal-combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6257747U (en) 1987-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3034258B2 (en) Engine intake silencer
ATE264990T1 (en) COLLECTION PIPE ARRANGEMENT FOR EXHAUST SYSTEMS
JPH0528352Y2 (en)
JPS63309724A (en) Exhaust device for multi cylinder engine with supercharger
JPS6211169B2 (en)
JPS6256325B2 (en)
US7866147B2 (en) Side branch absorber for exhaust manifold of two-stroke internal combustion engine
JPH0452377B2 (en)
Gast Pulsair-A Method for Exhaust System Induction of Secondary Air for Emission Control
JPS62126223A (en) Exhaust device for multicylinder engine
JPS5838613B2 (en) Internal combustion engine air supply system
Trenc et al. Influence of the exhaust system on performance of a 4-cylinder supercharged engine
JPH078814Y2 (en) Engine intake and exhaust pipe structure
JPH0329544Y2 (en)
JPH0726539B2 (en) Multi-cylinder engine intake system
JPS6143529B2 (en)
JPH0559249B2 (en)
JPS60222523A (en) Suction device of engine
JP2024009676A (en) Internal combustion engine control device
JPS61283722A (en) Exhaust device for multicylinder engine
JPH0450424Y2 (en)
JPS60222524A (en) Suction device of engine
Ngmenclature The pulsating pressure in the intake and exhaust manifold of a single cylinder engine by the various of engine revolutions
JPS594531B2 (en) 4 cycle engine exhaust pipe
JPH0452374B2 (en)