JPH09170432A - 排気ガス流の加速装置 - Google Patents
排気ガス流の加速装置Info
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- JPH09170432A JPH09170432A JP7349302A JP34930295A JPH09170432A JP H09170432 A JPH09170432 A JP H09170432A JP 7349302 A JP7349302 A JP 7349302A JP 34930295 A JP34930295 A JP 34930295A JP H09170432 A JPH09170432 A JP H09170432A
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- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000003584 silencer Effects 0.000 description 1
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
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- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 排気ガス流の高速排出時にも強力な負圧が形
成されるようにして、排気ガス流の高速排出時の加速を
確実にする。 【構成】 排気ガス流路10に、該流路10の断面積S
を絞ることにより排気ガス流を加速する加速部11を有
する主流路12と、その加速部11を迂回しかつ下流で
合流する副流路22とを設け、主流路12の最小の断面
積Saと副流路22の最小の断面積Sbとの和が排気ガ
ス流路10の断面積Sと同等以上になるように設定し、
高速排出時に排気ガス流の流束を絞る絞り部31を排気
系の大気放出端に設ける。
成されるようにして、排気ガス流の高速排出時の加速を
確実にする。 【構成】 排気ガス流路10に、該流路10の断面積S
を絞ることにより排気ガス流を加速する加速部11を有
する主流路12と、その加速部11を迂回しかつ下流で
合流する副流路22とを設け、主流路12の最小の断面
積Saと副流路22の最小の断面積Sbとの和が排気ガ
ス流路10の断面積Sと同等以上になるように設定し、
高速排出時に排気ガス流の流束を絞る絞り部31を排気
系の大気放出端に設ける。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関に使用さ
れる長大な排気系の最下流に装着し、排気ガス流の流速
を加速してそのまま大気放出する装置に関するものであ
る。
れる長大な排気系の最下流に装着し、排気ガス流の流速
を加速してそのまま大気放出する装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】特に自動車に搭載される内燃機関の場合
のように排気系が長大となる場合には負荷抵抗が非常に
大きくなるという問題がある。また近年、排気ガス対策
等のために着装機器が複雑化するにつれてその度合は益
々増大している。このため背圧の増大により掃気効率が
低下し、また滞熱の影響も無視できないものとなる。
のように排気系が長大となる場合には負荷抵抗が非常に
大きくなるという問題がある。また近年、排気ガス対策
等のために着装機器が複雑化するにつれてその度合は益
々増大している。このため背圧の増大により掃気効率が
低下し、また滞熱の影響も無視できないものとなる。
【0003】そのため本発明者はさきに、排気ガス流を
加速して大気放出することにより前記の問題を解決する
発明を完成した(特公平6−68245号)。同発明は
背圧低下、掃気効率の向上に顕著な効果を奏するが、研
究を推進した結果、未だ不十分な点があり、特に高速運
転時に性能向上の余地のあることが判明した。
加速して大気放出することにより前記の問題を解決する
発明を完成した(特公平6−68245号)。同発明は
背圧低下、掃気効率の向上に顕著な効果を奏するが、研
究を推進した結果、未だ不十分な点があり、特に高速運
転時に性能向上の余地のあることが判明した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の点に着
目してなされたもので、その課題は内燃機関から排出さ
れる排気ガス流の流速を回復するとともに、その高速運
転時に排気ガス流の放出特性を改善し、強力な負圧が形
成されるようにする点にある。
目してなされたもので、その課題は内燃機関から排出さ
れる排気ガス流の流速を回復するとともに、その高速運
転時に排気ガス流の放出特性を改善し、強力な負圧が形
成されるようにする点にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は排気ガス流路10に、該流路10の断面積
Sを絞ることにより排気ガス流を加速する加速部11を
有する主流路12と、その加速部11を迂回しかつ下流
で合流する副流路22とを設け、主流路12の最小の断
面積Saと副流路22の最小の断面積Sbとの和が排気
ガス流路10の断面積Sと同等以上になるように設定
し、高速排出時に排気ガス流の流束を絞る絞り部31を
排気系の大気放出端に設けるという手段を講じたもので
ある。
め、本発明は排気ガス流路10に、該流路10の断面積
Sを絞ることにより排気ガス流を加速する加速部11を
有する主流路12と、その加速部11を迂回しかつ下流
で合流する副流路22とを設け、主流路12の最小の断
面積Saと副流路22の最小の断面積Sbとの和が排気
ガス流路10の断面積Sと同等以上になるように設定
し、高速排出時に排気ガス流の流束を絞る絞り部31を
排気系の大気放出端に設けるという手段を講じたもので
ある。
【0006】
【発明の実施の形態】図1は内燃機関Eの排気系の最下
流に、本発明に係る加速装置Aを装着し、排気ガス流の
流速を加速して大気放出するようにした構成を示すもの
である。
流に、本発明に係る加速装置Aを装着し、排気ガス流の
流速を加速して大気放出するようにした構成を示すもの
である。
【0007】各燃焼室Cで生成した排気ガスは長大な排
気系管Dを経て大気放出されるが、その間に管路それ自
体及び触媒装置Fや消音器G等による抵抗を受ける。こ
のためテールパイプBに到達する頃には著しく流勢が低
下し、燃焼室Cから例えば650〜800m/sec程
度で排出されたとしてもその流速は200m/sec以
下になってしまう。この間の流速の低下は背圧の増大等
の問題となってあらわれる。この点を流速の回復によっ
て解決することが本発明の目的の一つである。
気系管Dを経て大気放出されるが、その間に管路それ自
体及び触媒装置Fや消音器G等による抵抗を受ける。こ
のためテールパイプBに到達する頃には著しく流勢が低
下し、燃焼室Cから例えば650〜800m/sec程
度で排出されたとしてもその流速は200m/sec以
下になってしまう。この間の流速の低下は背圧の増大等
の問題となってあらわれる。この点を流速の回復によっ
て解決することが本発明の目的の一つである。
【0008】そのため本発明の排気ガス流の加速装置A
は、排気ガス流路10に、該流路断面積Sを絞ることに
より排気ガス流を加速する加速部11を有する主流路1
2と、その加速部11を迂回しかつ下流で合流する副流
路22とを設け、主流路12の最小の断面積Saと副流
路22の最小の断面積Sbとの和が排気ガス流路10の
断面積Sと同等以上になるように設定し、高速排出時に
排気ガス流の流束を絞る絞り部31を排気系の大気放出
端に設けたものである。
は、排気ガス流路10に、該流路断面積Sを絞ることに
より排気ガス流を加速する加速部11を有する主流路1
2と、その加速部11を迂回しかつ下流で合流する副流
路22とを設け、主流路12の最小の断面積Saと副流
路22の最小の断面積Sbとの和が排気ガス流路10の
断面積Sと同等以上になるように設定し、高速排出時に
排気ガス流の流束を絞る絞り部31を排気系の大気放出
端に設けたものである。
【0009】排気ガス流路10を主流路12と副流路2
2とに分割した理由は、排気ガス流中、高速の中心部分
を加速部11にて高速気流にさらに加速するとともに、
加速に伴なって発生した高度の負圧を利用可能にするた
めに、加速部11の直後に断面積を再び増加した負圧室
20を設け、周辺部分の相対的に低速の排気ガス流を負
圧によって加速部11の上流から下流に吸引するためで
ある。
2とに分割した理由は、排気ガス流中、高速の中心部分
を加速部11にて高速気流にさらに加速するとともに、
加速に伴なって発生した高度の負圧を利用可能にするた
めに、加速部11の直後に断面積を再び増加した負圧室
20を設け、周辺部分の相対的に低速の排気ガス流を負
圧によって加速部11の上流から下流に吸引するためで
ある。
【0010】主流路12と副流路22に分割した場合、
それらの断面積の合計が主流路12の断面積よりも小さ
いときは排気ガス流の抵抗も増す。本発明において、主
流路12の最小断面積Saと、副流路22の最小断面積
Sbとの和が排気ガス流路10の断面積Sと同等以上と
なるように設定するのは上記の問題を起こさないように
排気ガス流の放出特性を改善するためである(図2参
照)。
それらの断面積の合計が主流路12の断面積よりも小さ
いときは排気ガス流の抵抗も増す。本発明において、主
流路12の最小断面積Saと、副流路22の最小断面積
Sbとの和が排気ガス流路10の断面積Sと同等以上と
なるように設定するのは上記の問題を起こさないように
排気ガス流の放出特性を改善するためである(図2参
照)。
【0011】このように構成された本発明に係る加速装
置によれば、排気ガス流の流速を著しく回復することが
でき、例えば排気筒30内を流れるガスの流速は300
m/secを優に越える。従って加速の目的が達成さ
れ、背圧を減少させることが可能である。
置によれば、排気ガス流の流速を著しく回復することが
でき、例えば排気筒30内を流れるガスの流速は300
m/secを優に越える。従って加速の目的が達成さ
れ、背圧を減少させることが可能である。
【0012】しかし、従来の加速装置のようにすると排
気ガス流が次第に高速化しても、負圧室20の周辺の負
圧は高まらない現象が見出された。その理由を検討する
と流速の増大によって加速部11から排出される高速気
流の拡散度合が次第に小さくなり、流束が平行化するた
め、そのまま大気放出されてしまうことが原因と推測さ
れた。
気ガス流が次第に高速化しても、負圧室20の周辺の負
圧は高まらない現象が見出された。その理由を検討する
と流速の増大によって加速部11から排出される高速気
流の拡散度合が次第に小さくなり、流束が平行化するた
め、そのまま大気放出されてしまうことが原因と推測さ
れた。
【0013】そこで本発明者は、実験により、排気ガス
流の外延Hが排気筒30に接する状態にあれば負圧の高
まる領域Kが形成されることを確認した。しかしそのた
めに高速気流の高速化に見合うように排気筒30の長さ
を増した場合、装置の大型化、取り扱い上の不便等の問
題を生ずる。そこで流束を絞る絞り部31を排気筒30
の後端、即ち排気系の大気放出端に設けたものである。
流の外延Hが排気筒30に接する状態にあれば負圧の高
まる領域Kが形成されることを確認した。しかしそのた
めに高速気流の高速化に見合うように排気筒30の長さ
を増した場合、装置の大型化、取り扱い上の不便等の問
題を生ずる。そこで流束を絞る絞り部31を排気筒30
の後端、即ち排気系の大気放出端に設けたものである。
【0014】図2は本発明に係る加速装置の1実施例を
示しており、本例では1系統の排気ガス流路10に、該
流路10の断面積Sを絞ることにより排気ガス流を加速
する加速部11を有する主流路12を直線状に設け、加
速部11を通過しない副流路22の流入口21と流出口
23とを加速部11の前後に夫々複数開口した構成を有
する。前記流出口23は主流路12の外側を囲むように
列設され、かつそれを前後2列以上配列した小口群から
成る。
示しており、本例では1系統の排気ガス流路10に、該
流路10の断面積Sを絞ることにより排気ガス流を加速
する加速部11を有する主流路12を直線状に設け、加
速部11を通過しない副流路22の流入口21と流出口
23とを加速部11の前後に夫々複数開口した構成を有
する。前記流出口23は主流路12の外側を囲むように
列設され、かつそれを前後2列以上配列した小口群から
成る。
【0015】主流路12の最小の断面積Saであるスロ
ートと副流路22の最小の断面積Sbである複数の流出
口23の合計との和が、上流の分割されていない排気ガ
ス流路10の断面積Sと同等以上にする点は同じであ
る。そして主流路12の負圧室20より後方には排気筒
30を接続し、その後端を内方へ彎曲形成することによ
って絞り部31を形成する。その結果、直管32の場合
に比較して、排気筒30を長さLだけ短縮することがで
きる。
ートと副流路22の最小の断面積Sbである複数の流出
口23の合計との和が、上流の分割されていない排気ガ
ス流路10の断面積Sと同等以上にする点は同じであ
る。そして主流路12の負圧室20より後方には排気筒
30を接続し、その後端を内方へ彎曲形成することによ
って絞り部31を形成する。その結果、直管32の場合
に比較して、排気筒30を長さLだけ短縮することがで
きる。
【0016】絞り部31は上記のような彎曲形に限定さ
れるものではなく、例えば排気筒30内にドーナツ状等
の絞り環を取り付けても良い。いずれの場合でも絞り部
31の程度、つまり排気筒内面から中心方向への突出量
は実験的に確認した上で決定することができる。
れるものではなく、例えば排気筒30内にドーナツ状等
の絞り環を取り付けても良い。いずれの場合でも絞り部
31の程度、つまり排気筒内面から中心方向への突出量
は実験的に確認した上で決定することができる。
【0017】絞り部31がより小さい場合は負圧領域K
にて維持できる負圧度合がより低くなり、より大きな絞
り部31は負圧度合を高めるが却って抵抗を高めること
にもなる。なお、高速回転を多用する場合には絞り部3
1をより大きくし、低速回転を多用する場合には絞り部
31をより小さくすることができる。またその絞り部3
1の大小を連続的に可変とすることも可能である。
にて維持できる負圧度合がより低くなり、より大きな絞
り部31は負圧度合を高めるが却って抵抗を高めること
にもなる。なお、高速回転を多用する場合には絞り部3
1をより大きくし、低速回転を多用する場合には絞り部
31をより小さくすることができる。またその絞り部3
1の大小を連続的に可変とすることも可能である。
【0018】図2に例示の装置Aは、加速部11とその
前部に流入口21を設けた分岐筒41及び排気系管Dと
の接続筒42、後部に設けた排気筒30、副流路22を
形成するため外側に設けた外筒43及びその前後の整形
覆い44、45を有する。46は放熱用の通気口を示す
が後部覆い45を設けない場合は不要である。
前部に流入口21を設けた分岐筒41及び排気系管Dと
の接続筒42、後部に設けた排気筒30、副流路22を
形成するため外側に設けた外筒43及びその前後の整形
覆い44、45を有する。46は放熱用の通気口を示す
が後部覆い45を設けない場合は不要である。
【0019】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成され、かつ作用
するものであるから、長大な排気系を流れる間に喪失し
た排気ガス流の流速を相当程度回復した上で大気放出
し、背圧の減小を達成することができるとともに、排気
ガス流が高速で排出される場合にも強力な負圧を維持す
るので、副流路22を流れる排気ガス流は高速排出時に
も十分吸引され低速排出時と同じように高い割合を保
ち、故にどのような運転段階でも排気ガス流を効果的に
加速することができる。
するものであるから、長大な排気系を流れる間に喪失し
た排気ガス流の流速を相当程度回復した上で大気放出
し、背圧の減小を達成することができるとともに、排気
ガス流が高速で排出される場合にも強力な負圧を維持す
るので、副流路22を流れる排気ガス流は高速排出時に
も十分吸引され低速排出時と同じように高い割合を保
ち、故にどのような運転段階でも排気ガス流を効果的に
加速することができる。
【図1】(a)本発明に係る排気ガス流の加速装置を組
み込んだ内燃機関の排気系の後段を拡大して示す側面
図。 (b)同上加速装置の説明図。
み込んだ内燃機関の排気系の後段を拡大して示す側面
図。 (b)同上加速装置の説明図。
【図2】同じく加速装置の1実施例に関する縦断面図。
Claims (3)
- 【請求項1】 内燃機関に使用される長大な排気系の最
下流に装着し、排気ガス流の流速を加速してそのまま大
気放出する装置であって、排気ガス流路10に、該流路
10の断面積Sを絞ることにより排気ガス流を加速する
加速部11を有する主流路12と、その加速部11を迂
回しかつ下流で合流する副流路22とを設け、主流路1
2の最小の断面積Saと副流路22の最小の断面積Sb
との和が排気ガス流路10の断面積Sと同等以上になる
ように設定し、高速排出時に排気ガス流の流束を絞る絞
り部31を排気系の大気放出端に設けたことを特徴とす
る排気ガス流の加速装置。 - 【請求項2】 内燃機関に使用される長大な排気系の最
下流に装着し、排気ガス流の流速を加速してそのまま大
気放出する装置であって、排気ガス流路10に、該流路
10の断面積Sを絞ることにより排気ガス流を加速する
加速部11を有する主流路12を直線状に設け、加速部
11を通過しない副流路22の流入口21と流出口23
とを加速部11の前後に夫々複数開口し、主流路12は
加速部11のスロートを最小の断面積Saとし、副流路
22は複数の流出口23の開口面積の合計を最小の断面
積Sbとして、それら両断面積の和が排気ガス流路10
の断面積Sと同等以上となるように設定し、加速された
排気ガス流を大気放出する排気筒30を前記主流路12
の後端に連続的に設けるとともに、高速排出時に排気ガ
ス流の流束を絞る絞り部31を排気筒30の後端に設け
たことを特徴とする排気ガス流の加速装置。 - 【請求項3】 流出口23は主流路12の外側を囲むよ
うに列設され、かつそれを前後2列以上配列した小口群
から成る請求項第1項記載の排気ガス流の加速装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7349302A JP2766819B2 (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 排気ガス流の加速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7349302A JP2766819B2 (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 排気ガス流の加速装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09170432A true JPH09170432A (ja) | 1997-06-30 |
| JP2766819B2 JP2766819B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=18402854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7349302A Expired - Fee Related JP2766819B2 (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 排気ガス流の加速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2766819B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006329068A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Kioritz Corp | 排気マフラー及び排気温度低減部品 |
| JP2008202421A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | エンジンの排気装置 |
| WO2010073665A1 (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-01 | 東保 | エアー増幅器、エアー循環回路 |
| JP2011153574A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Takimoto Kenji | 排気ガス流の加速装置 |
-
1995
- 1995-12-20 JP JP7349302A patent/JP2766819B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006329068A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Kioritz Corp | 排気マフラー及び排気温度低減部品 |
| JP2008202421A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | エンジンの排気装置 |
| US8002081B2 (en) | 2007-02-16 | 2011-08-23 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust system for combustion engine |
| WO2010073665A1 (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-01 | 東保 | エアー増幅器、エアー循環回路 |
| WO2010073664A1 (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-01 | 東保 | エアー循環回路 |
| JP2011153574A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Takimoto Kenji | 排気ガス流の加速装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2766819B2 (ja) | 1998-06-18 |
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