JPH0689671B2 - エンジンの排気制御装置 - Google Patents
エンジンの排気制御装置Info
- Publication number
- JPH0689671B2 JPH0689671B2 JP4849486A JP4849486A JPH0689671B2 JP H0689671 B2 JPH0689671 B2 JP H0689671B2 JP 4849486 A JP4849486 A JP 4849486A JP 4849486 A JP4849486 A JP 4849486A JP H0689671 B2 JPH0689671 B2 JP H0689671B2
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- JP
- Japan
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- exhaust
- valve
- exhaust pipe
- engine
- control valve
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- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Mechanically-Actuated Valves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの排気口から膨張室に至る複数の排
気管にそれぞれ排気制御弁を設けたエンジンの排気制御
装置に関するものである。
気管にそれぞれ排気制御弁を設けたエンジンの排気制御
装置に関するものである。
（発明の背景） ４サイクルエンジン、２サイクルエンジン等では、排気
弁の開閉により排気が間欠的に排気管に導かれ、排気管
内に排気の慣性効果および脈動効果が発生することが知
られている。これらの効果（動的効果という）は、エン
ジン回転速度により変化する。従って或る回転速度でこ
の動的効果を最大にして容積効率を高めると、他の回転
速度では動的効果が逆に作用して容積効率が著しく低下
する。このため、高回転域でこの動的効果が最適になる
ように排気系の諸元（排気管長、排気管系など）を設定
した場合には、中速域でトルクの著しい減少（トルク
谷）が発生するという問題があった。
弁の開閉により排気が間欠的に排気管に導かれ、排気管
内に排気の慣性効果および脈動効果が発生することが知
られている。これらの効果（動的効果という）は、エン
ジン回転速度により変化する。従って或る回転速度でこ
の動的効果を最大にして容積効率を高めると、他の回転
速度では動的効果が逆に作用して容積効率が著しく低下
する。このため、高回転域でこの動的効果が最適になる
ように排気系の諸元（排気管長、排気管系など）を設定
した場合には、中速域でトルクの著しい減少（トルク
谷）が発生するという問題があった。
そこで排気管の膨張室への開口端付近に排気流路面積を
変える排気制御弁を設け、容積効率が低下する回転速度
域では流路面積を減少し、他の回転速度域では流路面積
を増大させるようにすることが考えられている。
変える排気制御弁を設け、容積効率が低下する回転速度
域では流路面積を減少し、他の回転速度域では流路面積
を増大させるようにすることが考えられている。
また多気筒エンジンでは各排気管の下流側を膨張室で合
流させると、気筒間の排気干渉による容積効率の低下お
よびトルクの低下を引き起こすることがある。そこで、
各排気管毎に排気制御弁を設け、排気干渉による悪影響
が生じる回転速度域でこの制御弁を閉じて排気流路面積
を減少させることが考えられている。
流させると、気筒間の排気干渉による容積効率の低下お
よびトルクの低下を引き起こすることがある。そこで、
各排気管毎に排気制御弁を設け、排気干渉による悪影響
が生じる回転速度域でこの制御弁を閉じて排気流路面積
を減少させることが考えられている。
また排気管の途中に排気制御弁を設け、背圧を制御する
ことにより燃焼を改善したり自己EGR（排気再循環）を
制御して排気成分の制御を行ったりすることも考えられ
ている。
ことにより燃焼を改善したり自己EGR（排気再循環）を
制御して排気成分の制御を行ったりすることも考えられ
ている。
このように、容積効率の向上、燃焼改善、排気成分制御
などの種々の目的で排気管に排気流路面積を変える排気
制御弁を設けることが考えられるが、多気筒エンジン等
で複数の排気管を有する場合には、各排気管にそれぞれ
排気制御弁を設けなければならず、それぞれを独立に制
御したのではその制御装置が複雑になるという問題が生
じる。また各排気制御弁の弁軸を共通にした場合には、
弁軸が長くなるためその熱による伸びが大きくなり、弁
軸に設けた弁体と排気管とがエンジンの高温時または冷
間時に干渉するという問題も生じる。
などの種々の目的で排気管に排気流路面積を変える排気
制御弁を設けることが考えられるが、多気筒エンジン等
で複数の排気管を有する場合には、各排気管にそれぞれ
排気制御弁を設けなければならず、それぞれを独立に制
御したのではその制御装置が複雑になるという問題が生
じる。また各排気制御弁の弁軸を共通にした場合には、
弁軸が長くなるためその熱による伸びが大きくなり、弁
軸に設けた弁体と排気管とがエンジンの高温時または冷
間時に干渉するという問題も生じる。
（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、複
数の排気管にそれぞれ排気制御弁を設ける場合に制御装
置を単純化でき、また弁軸が熱により伸縮しても弁軸に
設けた弁体が排気管に干渉することを防止できるエンジ
ンの排気制御装置を提供するとを目的とする。
数の排気管にそれぞれ排気制御弁を設ける場合に制御装
置を単純化でき、また弁軸が熱により伸縮しても弁軸に
設けた弁体が排気管に干渉することを防止できるエンジ
ンの排気制御装置を提供するとを目的とする。
（発明の構成） 本発明によればこの目的は、一端がエンジンの排気口に
他端が膨張室にそれぞれ接続された複数の排気管と、前
記各排気管に設けられ各排気管の排気流路面積を変える
排気制御弁とを備えるエンジンにおいて、前記各排気制
御弁は、各排気管を横断する１本の弁軸と、各排気管に
対応して前記弁軸に固定された複数の弁体と、前記弁軸
の軸方向への移動を規制する１個のスラスト受けとを備
え、前記弁体の幅を排気管内径よりも小さく設定する一
方、前記エンジンの冷間状態における前記弁体の中心の
排気管中心からの前記スラスト受け方向への偏位量を、
前記スラスト受けから離れるにつれて大きく設定したこ
とを特徴とするエンジンの排気制御装置により達成され
る。
他端が膨張室にそれぞれ接続された複数の排気管と、前
記各排気管に設けられ各排気管の排気流路面積を変える
排気制御弁とを備えるエンジンにおいて、前記各排気制
御弁は、各排気管を横断する１本の弁軸と、各排気管に
対応して前記弁軸に固定された複数の弁体と、前記弁軸
の軸方向への移動を規制する１個のスラスト受けとを備
え、前記弁体の幅を排気管内径よりも小さく設定する一
方、前記エンジンの冷間状態における前記弁体の中心の
排気管中心からの前記スラスト受け方向への偏位量を、
前記スラスト受けから離れるにつれて大きく設定したこ
とを特徴とするエンジンの排気制御装置により達成され
る。
（作用） 弁軸をエンジンの運転状態に対応して回転させれば、各
排気管の排気流路面積はエンジンの運転状態に基づいて
変化する。
排気管の排気流路面積はエンジンの運転状態に基づいて
変化する。
エンジンの温度上昇に伴って弁軸は伸び、弁体は排気管
の中心からスラスト受けの反対方向へ偏位してゆく。
の中心からスラスト受けの反対方向へ偏位してゆく。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例である排気制御弁組立体の一
部断面した後面図、第２図は同じく平面図、第３図はこ
れを用いた自動二輪車の排気系の平面図、第４図は同じ
く側面図、第５図はこの排気系を用いた自動二輪車の側
面図である。
部断面した後面図、第２図は同じく平面図、第３図はこ
れを用いた自動二輪車の排気系の平面図、第４図は同じ
く側面図、第５図はこの排気系を用いた自動二輪車の側
面図である。
第４、５図において符号10は４サイクル４気筒エンジン
であり、車体中央付近に搭載されている。このエンジン
10はクランクケース12から斜め上前方へのびるシリンダ
14を有する。排気系は、シリンダ14の前面からクランク
ケース12の下方にのびる４本の排気管16（16a〜16d）
と、各排気管16の後端に接続された排気制御弁組立体18
と、この排気制御弁組立体18の後面に接続され２本の排
気管16a,16bおよび16C,16dの排気をそれぞれ集合して２
本の消音器20（20a,20b）に導く２つの膨張室22（22a,2
2b）とを備える。
であり、車体中央付近に搭載されている。このエンジン
10はクランクケース12から斜め上前方へのびるシリンダ
14を有する。排気系は、シリンダ14の前面からクランク
ケース12の下方にのびる４本の排気管16（16a〜16d）
と、各排気管16の後端に接続された排気制御弁組立体18
と、この排気制御弁組立体18の後面に接続され２本の排
気管16a,16bおよび16C,16dの排気をそれぞれ集合して２
本の消音器20（20a,20b）に導く２つの膨張室22（22a,2
2b）とを備える。
なお第５図において、24は前輪、26は操向ハンドル、28
は後輪、30は吸気清浄器および燃料タンクを覆うカバ
ー、32は運転シートである。
は後輪、30は吸気清浄器および燃料タンクを覆うカバ
ー、32は運転シートである。
排気制御弁組立体18は、各排気管16の排気通路面積を変
える複数の排気制御弁34（34a〜34d）を一体化したもの
であり、排気管16の後端に固定される本体36と各排気管
16に連通するよう横方向に並設された円孔38（38a〜38
d）と、各円孔38を貫通する１本の弁軸40と、弁軸40に
固定された弁体としての弁板42（42a〜42d）とを備えて
いる。
える複数の排気制御弁34（34a〜34d）を一体化したもの
であり、排気管16の後端に固定される本体36と各排気管
16に連通するよう横方向に並設された円孔38（38a〜38
d）と、各円孔38を貫通する１本の弁軸40と、弁軸40に
固定された弁体としての弁板42（42a〜42d）とを備えて
いる。
弁軸40の右端はスラスト受け44によりその軸方向への移
動が規制されている。すなわち弁軸40の右端に固定され
た止め輪46を、本体36の右面に設けた凹室48の底面と、
この凹室48に圧入された蓋材50との間に挟持することに
より、スラスト受け44を形成している。
動が規制されている。すなわち弁軸40の右端に固定され
た止め輪46を、本体36の右面に設けた凹室48の底面と、
この凹室48に圧入された蓋材50との間に挟持することに
より、スラスト受け44を形成している。
弁板42は排気管16内径よりも小径な円形であり、その中
心A1〜A4はエンジン10の冷間時には排気管16の中心B1〜
B4よりもスラスト受け44側に偏位し、その偏位量l1〜l4
はスラスト受け44から離れるにつれて大きくなるように
設定されている（第１図）。すなわち l1＞l2＞l3＞l4 と設定されている。
心A1〜A4はエンジン10の冷間時には排気管16の中心B1〜
B4よりもスラスト受け44側に偏位し、その偏位量l1〜l4
はスラスト受け44から離れるにつれて大きくなるように
設定されている（第１図）。すなわち l1＞l2＞l3＞l4 と設定されている。
弁軸40の左端にはプーリ52が固定され、このプーリ52は
ワイヤ54を介してサーボモータ56により強制的に両方向
に回動される。このサーボモータ56は、例えば点火装置
58（第３図参照）から検出したエンジン回転速度に基づ
き、容積効率が悪化する回転領域で各制御弁34を閉じ、
その他の回転領域で開くように制御回路60により制御さ
れる。
ワイヤ54を介してサーボモータ56により強制的に両方向
に回動される。このサーボモータ56は、例えば点火装置
58（第３図参照）から検出したエンジン回転速度に基づ
き、容積効率が悪化する回転領域で各制御弁34を閉じ、
その他の回転領域で開くように制御回路60により制御さ
れる。
従って排気管16の径および長さなどを、エンジン10が高
速域で容積効率が高くなるように設定した場合には、制
御回路60は中速域で排気制御弁34を閉じるようにサーボ
モータ56を駆動する。各排気制御弁34は１本の弁軸40に
より同期して同一開度に制御される。
速域で容積効率が高くなるように設定した場合には、制
御回路60は中速域で排気制御弁34を閉じるようにサーボ
モータ56を駆動する。各排気制御弁34は１本の弁軸40に
より同期して同一開度に制御される。
エンジン10の排気弁の開弁による正の圧力波は音速で排
気管16内を伝播し、その開口端における急激な膨張によ
り発生する負の圧力波が排気管16を音速で逆方向に伝播
してエンジン10の排気弁に引き返す。この開口端付近に
位置する排気制御弁34を閉じておけば、排気弁の開弁に
よる正の圧力波はこの排気制御弁34で反射され正の圧力
波として音速で排気弁に引き返す。従って排気流路面積
を1/2とするように排気制御弁34を制御すれば、排気管
の開口端により発生して引き返す負の圧力波と、排気制
御弁34により反射される正の圧力波との和は零となる。
この時には脈動効果が打ち消され、中速域での容積効率
の低下（トルク谷の発生）を抑制できる。
気管16内を伝播し、その開口端における急激な膨張によ
り発生する負の圧力波が排気管16を音速で逆方向に伝播
してエンジン10の排気弁に引き返す。この開口端付近に
位置する排気制御弁34を閉じておけば、排気弁の開弁に
よる正の圧力波はこの排気制御弁34で反射され正の圧力
波として音速で排気弁に引き返す。従って排気流路面積
を1/2とするように排気制御弁34を制御すれば、排気管
の開口端により発生して引き返す負の圧力波と、排気制
御弁34により反射される正の圧力波との和は零となる。
この時には脈動効果が打ち消され、中速域での容積効率
の低下（トルク谷の発生）を抑制できる。
またこの排気制御弁34を気筒間の排気干渉によるトルク
低下の防止の目的で用いる場合には、排気干渉によるト
ルク低下の著しい回転領域でこの排気制御弁34を閉じれ
ばよい。なお低速域で排気制御弁34を閉じる場合には、
排気制御弁34は排気流路面積を90％程度絞って10％程度
とするものが使用可能である。
低下の防止の目的で用いる場合には、排気干渉によるト
ルク低下の著しい回転領域でこの排気制御弁34を閉じれ
ばよい。なお低速域で排気制御弁34を閉じる場合には、
排気制御弁34は排気流路面積を90％程度絞って10％程度
とするものが使用可能である。
エンジン10の冷間時には、第１図に示すように弁板42は
スラスト受け44側に偏位している。エンジン10の暖機の
進行につれてスラスト弁軸40は第１図で左方向へ伸び
る。すなわちスラスト受け44から遠くなるにつれて弁軸
40の偏位量は大きくなる。弁板42はスラスト受け44から
遠くなるにつれて冷間時の排気管16中心からの偏位量ｌ
は大きく設定されているから、弁板42がエンジンの熱間
時に排気管16に内面に干渉することがない。
スラスト受け44側に偏位している。エンジン10の暖機の
進行につれてスラスト弁軸40は第１図で左方向へ伸び
る。すなわちスラスト受け44から遠くなるにつれて弁軸
40の偏位量は大きくなる。弁板42はスラスト受け44から
遠くなるにつれて冷間時の排気管16中心からの偏位量ｌ
は大きく設定されているから、弁板42がエンジンの熱間
時に排気管16に内面に干渉することがない。
以上の実施例では排気制御弁34は排気管16の膨張室22へ
の開口端付近に設けたが、排気制御弁の目的に応じて排
気管16の他の位置に設けてもよい。例えば背圧制御や自
己EGRのためであればエンジン10に近い位置に設けるの
が望ましい。また排気管16の開口端の下流側に近接して
配置してもよい。
の開口端付近に設けたが、排気制御弁の目的に応じて排
気管16の他の位置に設けてもよい。例えば背圧制御や自
己EGRのためであればエンジン10に近い位置に設けるの
が望ましい。また排気管16の開口端の下流側に近接して
配置してもよい。
（発明の効果） 本発明は以上のように、排気管を横断するように１本の
弁軸を設け、の弁軸の軸方向の移動を１個のスラスト受
けで規制すると共に、弁体の排気管中心からの偏位量を
エンジン冷間状態でスラスト受けから遠くなるに従いス
ラスト受け側へ大きくなるようにしたものである。従っ
てエンジン温度が上昇して弁軸が伸びても、弁体と排気
管との干渉を防止することができる。また各排気制御弁
は１つのサーボモータなどの駆動手段により制御でき、
制御装置が単純になる。
弁軸を設け、の弁軸の軸方向の移動を１個のスラスト受
けで規制すると共に、弁体の排気管中心からの偏位量を
エンジン冷間状態でスラスト受けから遠くなるに従いス
ラスト受け側へ大きくなるようにしたものである。従っ
てエンジン温度が上昇して弁軸が伸びても、弁体と排気
管との干渉を防止することができる。また各排気制御弁
は１つのサーボモータなどの駆動手段により制御でき、
制御装置が単純になる。
第１図は本発明の一実施例である排気制御弁組立体の一
部断面した後面図、第２図は同じく平面図、第３図はこ
れを用いた自動二輪車の排気系の平面図、第４図は同じ
く側面図、第５図はこの排気系を用いた自動二輪車の側
面図である。 10……エンジン、16……排気管、 18……排気制御弁組立体、 22……膨張室、 34……排気制御弁、40……弁軸、 42……弁体としての弁板、 44…スラスト受け、 Ａ……弁板の中心、 Ｂ……排気管の中心、 ｌ……偏位量。
部断面した後面図、第２図は同じく平面図、第３図はこ
れを用いた自動二輪車の排気系の平面図、第４図は同じ
く側面図、第５図はこの排気系を用いた自動二輪車の側
面図である。 10……エンジン、16……排気管、 18……排気制御弁組立体、 22……膨張室、 34……排気制御弁、40……弁軸、 42……弁体としての弁板、 44…スラスト受け、 Ａ……弁板の中心、 Ｂ……排気管の中心、 ｌ……偏位量。
Claims (1)
- 【請求項１】一端がエンジンの排気口に他端が膨張室に
それぞれ接続された複数の排気管と、前記各排気管に設
けられ各排気管の排気流路面積を変える排気制御弁とを
備えるエンジンにおいて、 前記各排気制御弁は、各排気管を横断する１本の弁軸
と、各排気管に対応して前記弁軸に固定された複数の弁
体と、前記弁軸の軸方向への移動を規制する１個のスラ
スト受けとを備え、前記弁体の幅を排気管内径よりも小
さく設定する一方、前記エンジンの冷間状態における前
記弁体の中心の排気管中心からの前記スラスト受け方向
への偏位量を、前記スラスト受けから離れるにつれて大
きく設定したことを特徴とするエンジンの排気制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4849486A JPH0689671B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | エンジンの排気制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4849486A JPH0689671B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | エンジンの排気制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62206223A JPS62206223A (ja) | 1987-09-10 |
| JPH0689671B2 true JPH0689671B2 (ja) | 1994-11-09 |
Family
ID=12804934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4849486A Expired - Fee Related JPH0689671B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | エンジンの排気制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0689671B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0732920Y2 (ja) * | 1988-07-05 | 1995-07-31 | 自動車機器株式会社 | 車両の暖機装置 |
| JPH0267048U (ja) * | 1988-11-10 | 1990-05-21 |
-
1986
- 1986-03-07 JP JP4849486A patent/JPH0689671B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62206223A (ja) | 1987-09-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |