JPS60142009A - 2サイクルエンジンの排気装置 - Google Patents

2サイクルエンジンの排気装置

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JPS60142009A
JPS60142009A JP58247675A JP24767583A JPS60142009A JP S60142009 A JPS60142009 A JP S60142009A JP 58247675 A JP58247675 A JP 58247675A JP 24767583 A JP24767583 A JP 24767583A JP S60142009 A JPS60142009 A JP S60142009A
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JP
Japan
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pipe
diameter
exhaust port
reflected
diameter pipe
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JP58247675A
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English (en)
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Setsuo Shimoda
下田 節夫
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IHI Shibaura Machinery Corp
Original Assignee
IHI Shibaura Machinery Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/02Silencing apparatus characterised by method of silencing by using resonance
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/06Silencing apparatus characterised by method of silencing by using interference effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
    • F02B27/04Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues in exhaust systems only, e.g. for sucking-off combustion gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、2サイクルエンジンの4J1.気装置シこ関
するものである。
発明の技術的背景及びその問題点 気装置の代表的なものとしては第1図に示すも0゜が存
する。すなわち、エンジン1の4Jl気口2に1妾続さ
れるυ1″気管3ば、小径管4、次第に拡開するディフ
ューザ5、大径管6、次第1;縮径するりャコーン7、
小径のテールバイブ8からなり、テールバイブ8の先端
部に消n器9か接続さ肛ている。
ここで、排気口2からU1゛気管3内に放出された圧力
波はティフユーザ5及び大径ダ1°V6内て減速・減圧
される。このとき、排気口2に負の反射圧力波(反射負
圧波)を及ぼし、Ij1気1]2部を負圧状態として掃
気を促進する。さらに前進する圧力波(Jリヤコーン7
で収束されて高圧状態となり、J1気口2に正の反射圧
力波(反射正圧波)を及(3゛シ、新JJt未燃ガスの
シリンダ内充填比な高めている。
ところで、実験結果しこよれば、411気1−12の開
に1面積に対するテールバイブ8の開+N1面積の割合
すなわち絞り比が0.5〜1.0の場合には、圧力波の
40〜50%がテールバイブ8からそのまま外部に排出
されており、反射正圧波の有効利用が十発明の1]1的 本発明は、このような点に鑑みなされたもので。
排気口から放出される圧力波を有効に利用してエンジン
の出力性能を向上させうる2サイクルエンジンの排気装
置を得ることを目的とする。
発明の概要 本発明は、小径管、次第に拡開するディフューザ、大径
管、次第に縮径するリヤコーン、小径のテールパイプを
順次接続いるとともに小径管を2サイクルエンジンの排
気口に接続し、排気口から放出された圧力波をディフュ
ーザ及び大径管で減圧□・減速させることにより排気口
に負の反射圧力波(反射負圧波)を及ぼし、排気口部を
負圧状態とすることよって4部気作用を促進し、テール
バイブの先端部を閉塞することにより圧力波がそのまま
外部に排出されてしまうことを防止し、S低目に正の反
射圧力波(反射正圧波)を有効に及ぼして新規未燃ガス
のシリンダ内充填比を高め、排気ガス放出用の開口を大
径管内に連通して設けることにより、圧力波及び反射圧
力波の外部への放出を低い値に抑えうるように4Vj成
したものである。
発明の実施例 本発明の第一の実施例を第2図ないし第4図に基づいて
説明する。なお、第11?Jにおいて説明し“ た部分
と同一部分は同一符号で示し説明も、省略する(以下同
様)。リヤコーン7の先端部には小径のテールパイプ1
0が接続されており、このテールパイプ10の先端は閉
塞面11によって閉塞されている。岑径管6の壁面には
開口12が形成され、この開口12に導管13が接続さ
れ、導管13の先端部に消音器14が接続されている。
、 このような構成において、排気口2から放出された
圧力波はディフューザ5及び大径管6内で減速・減圧さ
れ、このとき排気に12に反射負圧波を及ぼし、排気口
2部を負圧状態として掃気を促進する。更に前進する圧
力波はリヤコーン7部で収束され、急加速・急加圧され
る。従って、排気口2には反射正圧波が戻り、この反射
正圧波は、圧力波がテールバイブ10の先端から外部に
放出されないために十分に高圧となる。そして、この高
圧の反射正圧波は、掃気口(図示せず)からシリンダ1
5因に流入した新規未燃ガスが排気口2から放出される
ことを防止し、シリンダ15因の新規未燃ガスの充填比
を高め、エンジン】の出力性能を向」二させる。
つぎに、11゛気ガスの大気中への放出について説明す
る。損気(」2から圧力波に続き放出された損気ガスは
、開1コ12から導管13・消音器14を通り大気中に
放出される。ここで、開口12は大径管6内に臨んで形
成されており、この大径管6内は圧力波及び反射正圧波
が減圧されて外部との圧力差が最小となる場所である。
したがって、開口I2を他の部分例えばリヤコーン7や
テールバイブ10に形成する場合に比べて圧力波・反射
正圧波の外部への放出が少く、排気ガスの大気中への放
出を妨げることなく圧力波をエンジン1の出力性能向上
に有効に利用しうる。
ここで、月1気に12に及ぶ反射圧力波を定置的に調べ
るために衝撃波管を用いて得らhた試験結果のグラフを
第3図に示す。排気口2の開口(A点)に伴い圧力波(
a)が発生し、この圧力波が小径管4内を前進する間は
排気口2には反射圧力波(b)が及ぶ。圧力波がディフ
ューザ5・大径管6に至ると排気口2に及ぶ反射L[−
力波(c)は次第に低下し負圧状態となる。圧力波がり
ャコーン7に至ると反射圧力波(d)は次第に上昇し、
ついてテールバイプlO内を前進する間はほぼ一定値の
反射圧力波(e)となる。そして、テールバイブ10の
閉塞面11に至ったときに最大の反射圧力波(f)が得
られる。なお、(f)以降の波形は管内の残イj脈動波
である。グラフ中B点は掃気口開[1時を示し、0点は
排気口部[1時を示すものであり、この+3 C間の平
均圧力値を高めるにつれて新規未燃カスのシリンダ15
内充填比が高まり、エンジン1の出力性能が向上する。
また一方では、8点で掃気口が閉じ、0点で排気1:I
 2が閉じるようにエンジン1の回転数を設定したとき
に最高出力が得られる。
ところで、反射圧力波(e)は圧力波がテールバーrブ
10内を前進するときに祈られるものであり、テールパ
イプ10の長さを変更することによって反射圧力波(e
)の持続時間が変化する。したがって、最大の反11J
圧力波(f)の位I11が移動し、最高出力を得るため
の111気ロ2閉ロ時(0点)が移動し、結果として、
最高出力が得られる回転数が変化する。すなわち、テー
ルパイプ10の長さを調節することによって最大出力が
11すられる回ili/i数の調節を行える。
また、第4図に示すグラフは、絞り比に対する反射正圧
波の反!l−1率を本実施例(実線)と従来例(鎖線)
とを比較したものである1、このグラフから4〕かるよ
うに、従来例に比べ各絞り比において反射率は約40%
向−1ニし、その分新規未燃ガスのシリンダ15内充填
比が高まり、エンジン1の出方向」二が達成さ九ている
1゜ ついで、本発明の第二の実施例を第5図に基づいて説明
する。本実施例はテールパイプ10の先端を閉塞面1G
によって閉塞するとともにこの閉塞面16を挿通して両
端間[コの導管17を設け、導管17の一方の間し11
8を太径管6内に位置させ、他方の開1−1には消音器
14を接続したものである。本実施例は、第一の実施7
例で説明したのと同様に、反射負圧波による掃気作用の
促進、反射正圧波による新規未燃ガスのシリンダ15内
充填比の向上によりエンジン1の出力性能向上を図れる
。排気ガスの大気中への放出に関しては、開口]8から
導管17・消音器I4を通し−C行うものであり、開口
18が位置する大径管6内は圧力波・反射正圧波ともに
減圧される場所であるためこれらの外部への放出が少な
い。したがって、損気ガスの大気中への放出を妨げるこ
となく圧力波をエンジン1の出力性能向]二に有効に利
用しうる。
なお、第6図及び第7121は第一一の実施例の変形例
を示すもので、テールパイプ10の軸心が小径管4やデ
ィフューザ5の軸心に対し、一致していない場合(第6
図)や屈曲している場合(第7図)であってもよいもの
である。
発明の効果 本発明は、上述のように構成したのて、反射負圧波によ
る掃気作用の促進及び反射正圧波による新規未燃ガスの
シリンダ内充填比を高めることができ、したがってエン
ジンの出力性能を向上させることかでき、また、Jl−
気ガスの外部への放出を大径管内に連通して設けた開口
を介して行い、排′)、(ガスの外部への放IHよ際し
ての圧力波及び反射正圧波の外部への放出を最小限に抑
え、圧力波のイI効利用を図ってより一層エンジンの出
力性能を向上させることができる等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示す断面図、第2図は本発明の第一の
実施例を示す断面図、第3図はその排気口に及ぶ反射圧
力波を示すり゛ラフ、第4図は本実施例と従来例とし;
おける反射正圧波の反射率を比1咬して示すグラフ、第
5図は本発明の第二の実施例を示す断面図、第6日及び
第7し11ま第一の実施例の変形例を示す断面図である

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 2サイクルエンンンのJ)11気口に接続される小径管
    とこの小径管の先端部に接続されて次第に拡開するティ
    フユーザとこのティフユーザの先端部に接続された大径
    )゛でとこの大径管の先端部に接続されて次第に縮径さ
    れるリヤコーンとこのリヤコーンの先端部に接続された
    小径のテールバイブどを順次配設し、前記テールバ・(
    ブの先キ1:部を閉コ;(するとともに排気ガス放出用
    の開口を前記大径管内に連通して設けたことを!l、′
    ’I徴とする2ザイクルエンジンの排気装置。
JP58247675A 1983-12-28 1983-12-28 2サイクルエンジンの排気装置 Pending JPS60142009A (ja)

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