JPH0716030Y2

JPH0716030Y2 - マフラ

Info

Publication number: JPH0716030Y2
Application number: JP1987189206U
Authority: JP
Inventors: 純一郎森田
Original assignee: 純一郎森田
Priority date: 1987-12-12
Filing date: 1987-12-12
Publication date: 1995-04-12
Anticipated expiration: 2002-12-12
Also published as: JPH0193331U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、オートバイ等の小型の２サイクルエンジン
に用いられるマフラに関し、詳しくは、排気ガスの圧力
を利用してエンジンの出力を向上させたマフラの改良案
に関するものである。

〔従来の技術〕

２サイクルエンジンは、第３図に示すように、シリンダ
３の側壁に吸気ポート11と排気ポート４とを有し、シリ
ンダ３の内部をピストン12が摺動して移動することによ
り、吸気ポート11より新気ガスをシリンダ３内に吸入し
てシリンダ３内を充てんし、同時に、燃焼後のガスを排
気ポート４からマフラＡ′を通して外部に排出する。

このような２サイクルエンジンにおいて、吸気ポート11
から入った新気ガスを排気ポート４により筒抜けさせな
いで、なるべく多くシリンダ３内に溜まらせることが、
エンジン効率を高める上で重要である。すなわち、２サ
イクルエンジンのシリンダ３では、常に吸気ポート11と
排気ポート４が開いているため、吸気ポート11から入っ
た新気ガスは、そのまま排気ポート４から流出する筒抜
けが生じ易く、燃料の損失とシリンダ３内でのガス濃度
の低下を引き起こし、出力低下を生じさせる。

一般に、マフラＡ′の内径を細くした場合、ガスの排出
速度が遅くなり、マフラ内部で排気ガスが滞留して排気
圧力を上昇させる。この排気ガスの滞留は、４サイクル
エンジンの場合、排気効率の悪化となってエンジン出力
の低下を引き起こすが、２サイクルエンジンにおいて
は、吸気ポート11から吸入される新気ガスの排気ポート
４からの筒抜けを防止する効果がある。

このようなガス圧効果を利用した２サイクルエンジン用
のマフラとして、従来第４図に示すように、マフラの途
中に膨張室13を設け、この膨張室13とマフラ後端の消音
器14との間に内径を細く絞った絞り部15を設けたものが
ある。このような構造のマフラにおいては、排気ポート
４から排出された排気ガスは、膨張室13内で大きく膨張
した後、絞り部15で急激に絞られるために、排気圧力が
上昇し、排気ポート４からの新気ガスの流出を押し留め
る作用がある。

しかしながら、上記のようにマフラの途中に絞り部を設
けた構造では、排気ポートから新気ガスの流出を押し留
めるのに十分な排気圧力を得るためには、高速回転時の
ように多量の排気ガスでマフラ内部が充満される条件が
必要になる。すなわち、低速回転時などで排気ガスの発
生量が少ない場合は、排気ポートから絞り部の間で排気
圧力が十分に上昇せず、エンジンからの新気ガスの流出
を有効に防止できない欠点がある。

また、上記の構造のマフラでは、マフラ形状を各部分で
細かく変化させる必要があるため、成形作業に手間がか
かり、生産能率が悪いという問題がある。

この考案は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、簡
単な構造で、エンジンの低速回転域からでも新気ガスの
筒抜けを防止することができるマフラを提供をすること
を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するため、この考案は、マフラの排
気ポート取付け側の端部に、排気ポートが形成されるエ
ンジンの壁面に当接する端面を設け、その排気ポート取
付け側の内径面を、上記端面から所定の長さの範囲で連
続して排気ポートの内径より小さく形成し、上記所定の
長さの範囲以外の内径を、その範囲の内径より大きく形
成した構造としたものである。

〔作用〕

上記構造のマフラにおいては、エンジン内の排気ガスが
排気ポートからマフラに流出すると、マフラ内径が排気
ポートより小さくなっているため、排気ガスの流れが絞
られ、排気ポート近傍でガス圧力が上昇する。このた
め、新気ガスの排気ポートから流出しようとする動きが
押し留められ、筒抜けが防止される。

上記の場合、マフラの内径が排気ポートと当接する端面
から所定長さの範囲で連続して小さいため、少量の排気
ガスでもマフラの取付け端部で高圧に圧縮され、排気ポ
ートとマフラの取付け端部の間に、ガスの圧力上昇によ
る障壁が形成される。このため、エンジンの低速回転時
においても、新気ガスは排気ポートの出口で押し返され
てマフラへの流出が防止され、エンジン内部で効率的に
燃焼される。

一方、マフラ内に入り込んだ排気ガスは、取付け端部の
所定長さの範囲を越えると、マフラ内径が大きくなるた
め、ガス圧力が低下し、以後はスムーズに排出される。

〔実施例〕

第１図は、この考案の実施例を示している。

図に示すように、マフラＡは、外パイプ１と、その外パ
イプ１内に嵌合する内パイプ６とから成り、外パイプ１
は、端部に取付け用のフランジ1aが設けられ、ボルト２
により、エンジンシリンダ３の排気ポート４に内径の軸
線をその排気ポートの開口軸線に合わせて取付けられ
る。

この外パイプ１の内径は、排気ポート４の内径Ｄと同じ
寸法に形成されている。

内パイプ６は、一端側のストレート部6bの外径d₁が外パ
イプ１の内径より小さく形成されて外パイプ１内に挿入
され、他端側のフランジ部6aが、ガスケット５を介して
排気ポート４の外側に設けられた段部７に嵌合して取付
けられており、この取付け状態で、フランジ部6aの端面
８が排気ポート４が設けられたエンジンシリンダの壁面
９に当接している。

上記内パイプ６のストレート部6bの内径ｄは、排気ポー
ト４の内径Ｄ及び外パイプ１の内径より小さく形成さ
れ、このストレート部6bの内径から排気ポート４の間に
は、排気ポート４から縮径してストレート部6bの内径に
連続するテーパ面10が形成されている。これにより、排
気ガスの流路面積は、排気ポート４からマフラＡに入る
と、内パイプ６の長さの範囲で小径になり、内パイプ６
を過ぎると再び内径Ｄに拡大される。

なお、上記内パイプ６のストレート部6bの長さｌは、外
パイプ１の内径Ｄに対して、l/Dの比率で1.2〜1.5の範
囲で設定するのがよく、内径の縮径範囲が、マフラ全長
に対して排気ポートとの取付け部近傍となるように設定
する。

また、マフラの内径縮小の割合は、排気ポート４の内径
Ｄと、内パイプ６の内径ｄとの（d/D）において、0.7〜
0.9の範囲で設定するのが望ましい。

この実施例は上記のような構造であり、内パイプ６によ
り排気ポート４に対してマフラＡの導入側の内径が小さ
くなっているため、エンジン内の排気ガスが内パイプ６
内に流出しようとすると、流路面積が絞られてマフラＡ
内部でガス圧が上昇し、その上昇したガス圧により、排
気ポート４とマフラＡとの間に障壁が形成される。この
ため、エンジン内の新気ガスが排気ガスに続いて排気ポ
ート４から流出することが防止され、新気ガスはエンジ
ン内部に押し留められて効率的に燃焼される。

上記の場合、マフラＡの内径が排気ポート４の出口から
小さくなり、かつ内パイプ６により所定の長さにわたっ
て連続して縮径しているため、低速回転時で排気ガスが
少量しか発生しない場合でも、内パイプ６の内部で排気
圧力が十分に上昇し、マフラＡと排気ポート４の間にガ
スの障壁が形成される。このため、低速回転域から全て
の回転域にわたって新気ガスの筒抜けが防止され、エン
ジン出力の向上が図られる。

一方、排気ガスが内パイプ６を過ぎると、マフラの内径
が拡大して流路面積が大きくなるので、ガス圧が低下
し、排気ガスはスムーズに排出される。すなわち、ガス
圧の上昇による障壁効果は、内パイプ６の内部だけで生
じ、それを過ぎると排気ガスはスムーズに流れることに
なり、マフラ全体のガス圧の上昇が防止されて、排気効
率の低下を防止できる。

なお、マフラの内径の縮小は、上記のように内パイプ６
を利用して行なう以外に、内パイプ６を省き、外パイプ
１の肉厚を厚く形成して、マフラ内径を排気ポートより
小さく形成するようにしてもよい。

上記のような本考案のマフラは、主として単気筒の２サ
イクルエンジンで、その中でも容量が125cm³以下の小排
気量のものに適用すると大きな効果が得られる。

下記は、本考案を適用した具体例を示す。

上記諸元の構成により、エンジン出力は、本考案を適用
しないノーマルエンジンの６馬力に対して約0.5馬力の
出力向上がみられた。また、実際の走行能力において登
はん力の大巾な向上が得られた。

〔効果〕

以上説明したように、この考案においては、マフラ内径
を排気ポートとの取付け端部から所定長さの範囲で連続
して排気ポートの内径より小さくしたので、排気ガスが
少量の場合でも、排気ポートとマフラの間にガス圧上昇
による障壁を形成することができ、新気ガスのマフラへ
の流出を防止することができる。このため、エンジンの
低速回転域から全回転域にわたって新気ガスの筒抜けを
防止することができ、エンジン出力の向上を図ることが
できる。

また、マフラ内径の縮小範囲を排気ポートから所定長さ
の範囲に限定し、それ以後は内径を大きくしてガスがス
ムーズに排出されるようにしたので、マフラ内のガス圧
の異常な上昇を防止することができ、安定した排気効率
を維持できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る実施例の断面図、第２図は２サ
イクルエンジンの概略図、第３図は従来のマフラを示す
図である。Ａ……マフラ、１……外パイプ、３……エンジンシリン
ダ、４……排気ポート、６……内パイプ、８……端面、
９……壁面、10……テーパ面。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】２サイクルエンジンの排気ポートに取付け
られるマフラにおいて、排気ポート取付け側の端部に、
排気ポートが形成されるエンジンの壁面に当接する端面
を設け、その排気ポート取付け側の内径面を、上記端面
から所定の長さの範囲で連続して前記排気ポートの内径
より小さく形成し、上記所定の長さの範囲以外の内径
を、その範囲の内径より大きく形成したことを特徴とす
るマフラ。