JPH0640320U - エンジン吸排気系のレゾネータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの吸気通路または排気通路の少なく
とも片側に設けられるホルムヘルツ型のレゾネータ装置
において、簡単な構成によりエンジン回転の広い範囲で
良好な吸音効果と慣性過給効果が得られるようにする。 【構成】 吸気通路１１（または排気通路）に複数の連
通管ｒ１〜ｒ４を介して接続するレゾネータ室１４を備
え、各連通管ｒ１〜ｒ４の接続位置にてそれぞれエンジ
ン回転の所定領域でレゾネータＲの吸音周波数ｆｎが吸
気通路１１（または排気通路）の慣性過給周波数ＦＮと
逆位相でほぼ一致して同調するように各部の寸法を設定
すると共に、複数の連通管ｒ１〜ｒ４を開閉するシャッ
タ１５と、エンジン回転数の増加に応じてシャッタ１５
を駆動してこれらの連通管ｒ１〜ｒ４を順次開くように
制御する手段１９を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はエンジン吸排気系のレゾネータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

エンジンの吸気系において、吸気通路のこもり音を吸収したり、吸気を慣性過 給するため、ヘルムホルツ型の共鳴器（レゾネータ）を吸気通路に設ける例が良 く見られる（実開平３ー８９９７５号公報，実開昭６２ー１４５９３７号公報， 実開平２ー１００８５８号公報，実開昭６３ー１４１８７０号公報，実開昭５８ ー１９３０１７号公報，実開昭５８ー１９３０１６号公報，実開昭５８ー１０３ ０１８号公報）。

【０００３】 これらの中にはエンジン回転速度に応じて広い範囲にわたって良好な消音効果 が得られるように、レゾネータ室の容積を加減する可変手段を備えるものや、同 じく広い範囲にわたって良好な慣性過給効果が得られるように、レゾネータ下流 からエンジンに至る共鳴通路の実質的な長さを加減する可変手段を備えるものが ある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、このような従来例はいずれもエンジン回転の広い範囲で良好な消音 効果と慣性過給効果が生じるというものではなく、そのため両方の効果を得よう とすれば、レゾネータ室の容積可変手段と共鳴通路の長さ可変手段を併用するこ とになるが、これだと構造的にもかなり複雑化するため、仮に実現できるとして も多くの付加部品が必要でコストなどの面で不利となる。

【０００５】 この考案はこのような問題点を解決するため、簡単な構成によりエンジン回転 の広い範囲で良好な吸音効果と慣性過給効果を生じるレゾネータ装置の提供を目 的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

そのため、この考案はエンジンの吸気通路または排気通路の少なくとも片側に 設けられるホルムヘルツ型のレゾネータ装置において、吸気通路または排気通路 に複数の連通管を介して接続するレゾネータ室を備え、各連通管の接続位置にて それぞれエンジン回転の所定領域でレゾネータの吸音周波数が吸気通路または排 気通路の慣性過給周波数と逆位相でほぼ一致して同調するように各部の寸法を設 定すると共に、複数の連通管を開閉するシャッタと、エンジン回転数の増加に応 じてシャッタを駆動してこれらの連通管を順次開くように制御する手段を設ける 。

【０００７】

【作用】

レゾネータの吸音周波数はシャッタの駆動により開口する連通管の数（全体の 開口面積）に応じて変化するのであり、その場合エンジン側に最も近い連通管の 接続位置にて慣性過給の脈動周波数とほぼ一致し、互いに逆位相で共鳴して消音 するため、この連通管の接続位置から大気側へ脈動が騒音として伝播しないよう になる。また、同じく接続位置からエンジン側では気柱振動の共鳴作用により吸 気または排気の慣性過給が有効に行われる。したがって、複数の連通管をシャッ タによりエンジン回転速度に応じて順次開くように制御することで、広い回転範 囲で良好な消音効果と過給効果が得られることになる。

【０００８】

【実施例】

図１はエンジン１０の吸気系への適用例を示すもので、吸気管１１のエアクリ ーナ１２下流にはレゾネータ室１４が１列に並ぶ複数の連通管ｒ１〜ｒ４を介し て接続される。レゾネータＲの吸音周波数ｆｎは数１の式で表すように後述す るシャッタ１５が開口する連通管ｒ１〜ｒ４の数（全体の開口面積）に応じて変 化するのであり、また各連通管ｒ１〜ｒ４下流の慣性過給周波数Ｆｎは数１の式 でそれぞれ与えられる。この場合、連通管ｒ１〜ｒ４の各開口位置にてエンジ ン１０側に近いものほど高いエンジン回転領域で、レゾネータＲの吸音周波数ｆ ｎと連通管ｒ１〜ｒ４下流の慣性過給周波数Ｆｎが逆位相でほぼ一致して同調す るようにレゾネータ室Ｒの容積Ｖ０，連通管ｒ１〜ｒ４の長さｌｎ（この場合、 各連通管は同じ長さのためｌｎ＝ｌ），連通管ｒ１〜ｒ４の断面積ａｎ、吸気マ ニホールド１６の容積Ｖ１，吸気管１０の断面積Ａ，連通管ｒ１〜ｒ４下流の吸 気管１０の長さＬｎをそれぞれ設定する。なお、数１の式，中のｃは吸気管 １０内の音速を示す。

【０００９】 レゾネータ室１４の内部には複数の連通管ｒ１〜ｒ４を開閉するスライド可能 なシャッタ１５と、シャッタ１５背面のラックにかみ合うピニオン１７が、レゾ ネータ室１４の外部にはピニオン１７を介してシャッタ１５を駆動するモータ１ ８が設けられる。モータ１８の制御系を構成するのがコントローラ１９で、エン ジンの回転速度Ｎ（および負荷状態Ｌ）の増加に応じてそれぞれ所定の目標回転 域でレゾネータＲの吸音周波数ｆｎが吸気の脈動周波数とほぼ一致する、すなわ ち数１の式（ただし、Ｚ：気筒数）となる接続位置の連通管ｒ１〜ｒ４を上流 側から順次開口するようにモータ１８の回転角度つまりシャッタ１５の駆動を制 御する。

【００１０】

【数１】

【００１１】 このような構成により、レゾネータＲの吸音周波数ｆｎはシャッタ１５の駆動 により開口する連通管ｒ１〜ｒ４の数（全体の開口面積）に応じて段階的に変化 するが、その場合コントローラ１９が既述のようにエンジン回転速度Ｎ（および 負荷状態Ｌ）に応じてレゾネータＲの吸音周波数ｆｎを制御するので、エンジン １０側に最も近い連通管ｒ１〜ｒ４の接続位置にて慣性過給の脈動周波数ＦＮと レゾネータＲの吸音周波数ｆｎがほぼ一致し、互いに逆位相で共鳴して消音する ため、この連通管ｒ１〜４の接続位置から大気側へ脈動が騒音として伝播しない ようになる。また、同じく接続位置からエンジン１０側では気柱振動の共鳴作用 により吸気または排気の慣性過給が有効に行われる。

【００１２】 したがって、複数の連通管ｒ１〜ｒ４をシャッタ１５によりエンジン回転速度 Ｎ（および負荷状態Ｌ）に応じて順次開口するので、広い回転範囲で良好な消音 効果と過給効果が得られることになる。なお、これらの効果はエンジンが４気筒 以下の場合とくに顕著に生じる。

【００１３】

【考案の効果】

以上要するにこの考案によれば、エンジンの吸気通路または排気通路の少なく とも片側に設けられるホルムヘルツ型のレゾネータ装置において、吸気通路また は排気通路に複数の連通管を介して接続するレゾネータ室を備え、各連通管の接 続位置にてそれぞれエンジン回転の所定領域でレゾネータの吸音周波数が吸気通 路または排気通路の慣性過給周波数と逆位相でほぼ一致して同調するように各部 の寸法を設定すると共に、複数の連通管を開閉するシャッタと、エンジン回転数 の増加に応じてシャッタを駆動してこれらの連通管を順次開くように制御する手 段を設けたので、可動部材としてシャッタがひとつで済むなど簡単な構成により 、エンジン回転の広い範囲で良好な吸音効果と慣性過給効果を生じるという効果 が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示す構成図である。

【符号の説明】

１０ エンジン １１ 吸気管 １４ レゾネータ室 １５ シャッタ １６ 吸気マニホールド １７ ピニオン １８ モータ １９ コントローラ Ｒ レゾネータ ｒ１〜ｒ４ 連通管 Ｖ０ レゾネータ室の容積 ｌｎ 連通管の全長 ａｎ 連通管の断面積 Ｖ１ 吸気マニホールドの容積 Ａ 吸気管の断面積 Ｌｎ 連通管下流の吸気管の長さ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの吸気通路または排気通路の少
   なくとも片側に設けられるホルムヘルツ型のレゾネータ
   装置において、吸気通路または排気通路に複数の連通管
   を介して接続するレゾネータ室を備え、各連通管の接続
   位置にてそれぞれエンジン回転の所定領域でレゾネータ
   の吸音周波数が吸気通路または排気通路の慣性過給周波
   数と逆位相でほぼ一致して同調するように各部の寸法を
   設定すると共に、複数の連通管を開閉するシャッタと、
   エンジン回転数の増加に応じてシャッタを駆動してこれ
   らの連通管を順次開くように制御する手段を設けたこと
   を特徴とするエンジン吸排気系のレゾネータ装置。