JP2000314322A - 多気筒エンジンの排気管結合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】排気管途中にある結合管の形状を変えることに
より出力向上を達成する事にある。 【解決手段】排気管の集合管５ａ、５ｂの後方もしくは
集合管７との間に直管部イとデイフューザ部ロで構成さ
れる結合管６ａ、６ｂを設け、その結合管のデイフーザ
部角度θを８度から１０度の間に、又結合管を構成する
直管部を結合管長さの３５％から４５％の長さに設定し
たもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は多気筒エンジンの
排気管結合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は図１における前方の集合管５ａと
後方の集合管７の結合は結合管無しかまたは図２（Ｂ）
図示の様な直管６ｃ形状の結合管で構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】４サイクルエンジンで
出力を上げる為の一手段として、４サイクル行程の一部
の、吸気バルブが開き、排気バルブが閉じる期間、いわ
ゆるバルブオーバーラップ期間に排気バルブ近辺に負の
圧力波が到達することにより新気の充填効率が向上し、
出力向上につながる。

【０００４】更に排気管系は管内の抵抗を極力低減する
構造によって出力向上が得られる。

【０００５】しかるに複数の集合管を集合させ一本の消
音器に連結するタイプの排気管構造で、従来の構造で
は、連結する結合管は直管形状で作られており、負の圧
力波の形成も管内の抵抗低減も不十分であるという問題
がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の点に鑑み、この発
明は集合管の後部に、直間部イと排気下流に向かって拡
径のデイフューザ部ロからなる結合管６ａ，６ｂを取り
付けることにより、負圧波の形成と管内の抵抗軽減を同
時に達成する課題を解決したことにある。

【０００７】図４（Ａ）、（Ｂ）はデイフューザ部ロの
長さと角度によるエネルギー反射率を調査した結果であ
る。デイフューザ部ロの長さが５００ｍｍ近辺以下でエ
ネルギー反射率はデイフューザ部テーパ角度θが大きい
ほど優れることが分かる。従ってデイフューザ部ロ長さ
の短いこの発明ではデイフューザ部テーパ角度θは８度
から１０度とし、より良い負圧波を形成することにな
る。

【０００８】一般に、円管の断面積変化によって管壁に
よる摩擦損失は変化する。この発明のように緩やかに拡
大する管の場合、デイフューザ部テーパ角度θ＝０度、
すなわち直管よりも角度θが５度から１０度を有したと
き摩擦喪失が少ないことが知られている。これは出力向
上に寄与する。集合管後部の直管部イは集合管から後方
に流れる排気ガスを整流し、デイフューザ部に発生する
負の圧力波を効率良く生成する役目をなす。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
について説明する。

【００１０】図１は排気管構造を示す斜視図、図２
（Ａ）は当課題達成の結合管形状を示し、同（Ｂ）は従
来型の形状を示し、図３は出力特性図を示す。

【００１１】排気管１，２，３，４はエンジンの排気口
に取り付けられ、排気管１，２は前方集合管５ａに取り
付けられ、排気ガスは集合され結合管６ａに導入され
る。又、他の排気管３，４は前方の集合管５ｂに取り付
けられ排気ガスは集合され連結管６ｂに導入され、２本
の結合管は後方の集合管７に連結され、排気ガスは集合
されてパイプ８に導かれ消音器９に流入する。尚、図示
の４気筒エンジンの点火順序は１−４−２−３である。

【００１２】図２（Ｂ）の６ｃは従来の結合管の構造を
示し、同図（Ａ）の６ａ、６ｂは課題達成の結合管の構
造を示す。

【００１３】エンジンの排気行程開始で排気管１に発生
する正の圧力波は排気ガスの流れ方向に音速で進行し課
題達成の結合管６ａに到達し、ここでデイフューザ部に
より負の圧力波が形成される。この負の圧力波はエンジ
ン方向に音速で進行し、そのエネルギーの一部が排気管
２に到着する。この時排気管２を装着するシリンダーヘ
ッドの吸気、排気のオーバーラップ期間とタイミング的
に合致するよう結合管迄の位置を決め、其処に課題達成
の結合管を配置する。従って負の圧力波を効率よく利用
するにはこの発明の如く前方集合管５ａの後方（請求項
１）が望ましく、具体的には前方集合管５ａと後方集合
管７との間（請求項２）が望ましい。

【発明の効果】以上のように、この発明によれば出力向
上が達成される。図３はこの発明による出力向上の結果
を示す。

【図面の簡単な説明】

この発明を実施した排気管結合構造を示す斜視図。

【図２】図１の課題達成の結合管を示す概略断面図で
（Ａ）は本発明の結合管６ａ，６ｂを示し、（Ｂ）は従
来の結合管６ｃを示す。

【図３】課題達成の結合管と従来型直管結合管との出力
特性比較図。

【図４】課題達成の結合管のデイフューザ部のエネルギ
ー反射効率調査結果を示し、（Ａ）はデイフューザ部の
テーパ角度θによる負の圧力波変化図、（Ｂ）は同部の
長さとデイフューザ部のテーパ角度による変化図を示
す。

【符号の説明】 １ 排気管 ２ 排気管 ３ 排気管 ４ 排気管 ５ａ 集合管（前方） ５ｂ 集合管（前方） ６ａ 結合管 ６ｂ 結合管 ６ｃ 従来型結合管 ７ 集合管（後方） ８ パイプ ９ 消音器 イ 結合管の直管部 ロ 結合管のデイフューザ部

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年７月２６日（１９９９．７．２
６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の排気結合構造を示す全体概略斜視
図。

【図２】排気結合管の概略側面図で（Ａ）は本発明の結
合管６ａ、６ｂを示し（Ｂ）は従来例の結合管６ｃを示
す。

【図３】本発明の結合管６ａ、６ｂと従来型結合管６ｃ
との出力特性比較図。

【図４】本発明結合管のデイフューザ部のエネルギー反
射効率調査結果を示し、（Ａ）はデイフューザ部のテー
パ角度θによる負の圧力波変化図、（Ｂ）は同部の長さ
とデイフューザ部のテーパ角度による変化図を示す。

【符号の説明】 １．排気管２．排気管３．排気管４．排気管５ａ．集合
管（前方）５ｂ．集合管（後方）６ａ．結合管６ｂ．結
合管６ｃ．従来型結合管７．集合管（後方）８．パイプ
９．消音機イ．結合管の直管部ロ．結合管のデイフュー
ザ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多気筒エンジンの排気口に連結した各排
   気管の下流を適宜集合管で結合してなる排気管構造にお
   いて、前記排気管の少なくとも２本の排気管を集合管の
   入口部に結合するとともに、該集合管の出口部に一つの
   結合管を連結し、かつこの結合管を、前記集合管の出口
   部と連結する直管部と、該直管部の下流に排気下流に向
   かって拡径のデイフューザ部とから構成したことを特徴
   とする多気筒エンジンの排気管結合構造。
2. 【請求項２】 ４気筒エンジンの排気口に連結した４本
   の排気管を適宜集合管で連結してなる排気管構造におい
   て、前記４本の排気管の内、各２本の排気管同志を二つ
   の入り口部と一つの出口部を設けた前方集合管の入口部
   にそれぞれ連結するとともに該前方集合管の一つの出口
   部に直管部と、該直管部の下流に排気下流に向かって拡
   径のデイフューザ部とからなる結合管をそれぞれ結合
   し、かつこれら結合管の下流に、二つの入口部と一つの
   出口部を設けた後方集合管の各入口部に連結し、該後方
   集合管の出口部に消音器を連繋したことを特徴とする４
   気筒エンジンの排気管結合構造。
3. 【請求項３】 前記結合管のデイフューザ部を構成する
   テーパ角度θを８°から１０°の間で形成し、更に直管
   部の長さ（Ｉ）を結合管の長さ（Ｌ）の３５％から４５
   ％になるよう構成したことを特徴とする請求項１もしく
   は請求項２項記載の多気筒エンジンの排気管結合構造。