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BEZUG ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung basiert auf der und beansprucht die Priorität der früheren
Japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-166056 , eingereicht am 30. August 2017. Der gesamte Inhalt dieser Anmeldung ist hier durch Bezugnahme inkorporiert.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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[Gebiet der Erfindung]
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich typischerweise auf eine Abluftvorrichtung (im Folgenden auch als Abgasvorrichtung bezeichnet), die an einen Motor eines Motorrads angeschlossen ist.
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[Beschreibung des Standes der Technik]
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Üblicherweise enthält beispielsweise eine Abgasvorrichtung nach der Patentschrift 1 ein Auspuffrohr, das an eine Auspufföffnung eines Motors gekoppelt ist, und einen Schalldämpfer, der an eine stromabwärtige Seite des Auspuffrohrs angeschlossen ist. Der Schalldämpfer ist in seinem Inneren durch einen Separator, also eine Trennwand, in mehrere Kammern unterteilt. Im Inneren des Schalldämpfers befinden sich mehrere Resonatoren.
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Patentschrift 1:
Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2010-255514 -
Das oben angesprochene herkömmliche Beispiel enthält mehrere Resonatoren. Allerdings ist seine Schalldämpfungsfunktion begrenzt.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Um die aktuellen Bedingungen zu verbessern, ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Abgasvorrichtung anzugeben, die so konfiguriert ist, dass eine hervorragende Schalldämpfungsfunktion erzielt wird.
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Eine Abluftvorrichtung (Abgasvorrichtung) gemäß der Erfindung enthält einen Schalldämpfer, der in seinem Inneren durch eine Trennwand in mehrere Kammern unterteilt ist, ein Einlassrohr, welches ein Auspuffrohr eines Motors mit dem Schalldämpfer verbindet, und ein Auslassrohr, das einen Weg zum Ausleiten eines Abgases aus dem Inneren des Schalldämpfers in die Außenumgebung bildet. Der Schalldämpfer ist konfiguriert aus einer Expansionskammer, in welche ein stromabwärtiges Ende des Einlassrohrs mündet, und einer Resonatorkammer, die über mehrere Resonatorrohre mit nur der Expansionskammer kommuniziert. Die Längen und/oder Dicken der mehreren Resonatorrohre sind unterschiedlich.
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Figurenliste
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- 1 ist eine rechtsseitige Ansicht, die eine Umgebung einer Abgasvorrichtung veranschaulicht, die an einem Motor eines Motorrads als Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verbaut ist;
- 2 ist eine Querschnittansicht entlang einer Längsrichtung und zeigt schematisch eine beispielhafte innere Struktur einer Abgasvorrichtung einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 3 ist einen Querschnittansicht entlang einer Längsrichtung und zeigt schematisch eine beispielhafte innere Struktur einer Abgasvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Abgasvorrichtung anhand der Zeichnungen erläutert. Eine mit einem Motor eines Motorrads verbaute Abgasvorrichtung dient als Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Eine Abgasvorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung enthält einen Schalldämpfer, der in seinem Inneren durch eine Trennwand (Separator) in mehrere Kammern unterteilt ist, ein Einlassrohr, welches ein Auspuffrohr eines Motors mit dem Schalldämpfer verbindet, und ein Auslassrohr, das einen Auslassweg für ein im Inneren des Schalldämpfers befindliches Abgas mit der Außenumgebung bildet. Der Schalldämpfer ist aufgebaut mit einer Expansionskammer, in die ein stromabwärtiges Ende des Einlassrohrs mündet, und einer Resonatorkammer, die nur mit der Expansionskammer über mehrere Resonatorrohre verbunden ist. Die Längen und/oder die Dicken der mehreren Resonatorrohre sind voneinander verschieden.
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In der Abgasvorrichtung gemäß der Erfindung gewährleistet eine Differenzierung der Längen und/oder der Dicken der mehreren Resonatorrohre eine Expansion eines Frequenzbereichs des Auspuffgeräusches, was den Schalldämpfungseffekt bewirken und damit eine Schalldämpfungsfunktion der Abgasvorrichtung verbessern kann.
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ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
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In der in der folgenden Beschreibung erläuterten 1 definiert eine Richtung, in welcher ein das Motorrad fahrender Fahrer nach vorne schaut, die Fahrzeugrichtung „vorne“, die entgegengesetzte Richtung ist als „hinten“ bezeichnet. Die rechte Seite des Fahrers ist als rechts und die linke Seite des Fahrers als links bezeichnet. Diese jeweiligen Richtungen sind mit Pfeilen gekennzeichnet, soweit notwendig. 1 ist eine rechtsseitige Ansicht, die eine Umgebung einer Abgasvorrichtung 10 veranschaulicht, die in einen Motor 1 eingebaut ist, der Teil eines Motorrads als Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
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Das die Abgasvorrichtung 10 dieser Ausführungsform enthaltende Motorrad bildet ein Rahmengestell einer Fahrzeugkarosserie, wobei der Karosserierahmen aus Stahl, einer Aluminiumlegierung oder dergleichen besteht. Dieser Karosserierahmen nach 1 trägt den Motor 1 etwa in der Mitte der Fahrzeugkarosserie. Bei dem Motor 1 handelt es sich zum Beispiel um einen Viertakt-Einzylinder-Motor (oder auch um einen Motor mit zwei oder mehr Zylindern). Der Motor 1 kann ein wassergekühlter oder ein Luftgekühlter Motor sein. Dieser Motor 1 hat einen grundlegenden Aufbau, welcher ein Kurbelgehäuse 2 und einen Motorblock 3 enthält. Das Kurbelgehäuse 2 nimmt drehbar lagernd eine Kurbelwelle auf, die in Links-Rechts-Richtung horizontal angeordnet ist. Der Motorblock 3 ist an einem oberen Teil des Kurbelgehäuses 2 angebracht und besitzt eine Achsenlinie, die in geeigneter Weise nach vorn geneigt ist, um eine im Wesentlichen vertikale Richtung einzunehmen. Der Motor 1 enthält weiterhin einen Zylinderkopf 4 mit einer Zylinderkopfabdeckung 5. Der Zylinderkopf 4 ist mit einem oberen Bereich des Motorblocks 2 gekoppelt. Die Zylinderkopfabdeckung 5 ist an dem Zylinderkopf 4 angebracht und deckt diesen ab.
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Der Motor 1 enthält ein Lufteinlasssystem, in welchem von einem (nicht dargestellten) Luftfilter gereinigte Luft dem Motor 1 über einen Einlasskanal zugeleitet wird. In diesem Fall wird ein Gemisch mit einem vorbestimmten Mischungsverhältnis aus Luft und Kraftstoff aus einem in der Mitte des Einlasskanals befindlichen Drosselkörper der (nicht dargestellten) Einlassöffnung zugeleitet, die sich an einem hinteren Bereich des Zylinderkopfs 4 befindet. Ein Verbrennungsgas, das im Inneren des Zylinderblocks 3 des Motors 1 explodiert und verbrannt wurde, wird aus dem Motor 1 über ein Auspuffsystem ausgeleitet. D.h., das im Inneren des Motors 1 erzeugte Verbrennungsgas wird als Abgas durch ein Auspuffrohr 6 geleitet, welches an eine (nicht dargestellte) Auspufföffnung des Motors 1 gekoppelt ist. Anschließend wird das Verbrennungsgas aus der Abgasvorrichtung 10, die an das Auspuffrohr 6 gekoppelt ist, nach außen ausgeleitet.
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2 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Längsrichtung und veranschaulicht schematisch einen beispielhaften inneren Aufbau der Abgasvorrichtung 10. Die Abgasvorrichtung 10 enthält einen Schalldämpfer 12, ein Einlassrohr 13 und ein Auslassrohr 14. In seinem Inneren ist der Schalldämpfer 12 durch einen Separator (Trennwand) 11 in mehrere Kammern unterteilt, die weiter unten erläutert werden. Das Einlassrohr 13 verbindet das Auspuffrohr 6 des Motors 1 mit dem Schalldämpfer 12. Das Auslassrohr 14 ist ein Weg zum Ausleiten des im Inneren des Schalldämpfers 12 befindlichen Abgases in die Außenumgebung.
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Bei dieser Ausführungsform ist der Schalldämpfer 12 von dem Separator 11 in eine Expansionskammer 5 und eine Resonatorkammer 16 unterteilt.
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Der Schalldämpfer 12 wird durch die Expansionskammer 15 und die Resonatorkammer 16 gebildet. Das Einlassrohr 13 hat ein stromabwärtiges Ende, das in die Expansionskammer 15 mündet. Die Resonatorkammer 16 ist nur mit der Expansionskammer 14 verbunden, und zwar über mehrere Resonatorrohre 17 und 18. Die Längen und/oder die Dicken der Resonatorrohre 17 und 18 sind voneinander verschieden.
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Bei dem oben beschriebenen Fall, der beispielhaft in 2 dargestellt ist, ist die Länge des Resonatorrohrs 17 größer als die Länge des Resonatorrohrs 18. Die Dicke des Resonatorrohrs 17 ist geringer als die des Resonatorrohrs 18. Vorgesehen ist auch nicht nur der Fall, dass sowohl die Längen als auch die Dicken der Resonatorrohre 17 und 18 verschieden sind wie beim vorliegenden Beispiel, sondern auch ein Fall, bei dem nur die Längen verschieden sind, oder nur die Dicken unterschiedlich sind. Eine Möglichkeit zum Differenzieren der Längen und der Dicken der Resonatorrohre 17 und 18 besteht darin, dass das eine länger gemacht wird, oder das eine dicker gestaltet wird.
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Bezugnehmend auf 2 wird in der Abgasvorrichtung 10 gemäß der Erfindung das im Inneren des Motors 1 entstehende Verbrennungsgas als Abgas aus dem Auspuffrohr 6 gemäß Pfeil G1 über das Einlassrohr 13 in die Expansionskammer 15 geleitet (Pfeil G2 ). Das in die Expansionskammer 15 geströmte Abgas gelangt durch gemäß Pfeil G3 durch das Auslassrohr 14 aus der Abgasvorrichtung 10 in die Außenumgebung (Pfeil G4 ). Bei der Resonatorkammer 16 handelt es sich um einen geschlossenen Raum. In den mit der Resonatorkammer 16 gekoppelten Resonatorrohren 17 und 18 pulsiert ein Druck des Abgases gemäß dem Fall g1 und dem Fall g2 aufgrund der Druckschwankung des Abgases im Inneren der Expansionskammer 15. Die Tatsache, dass die einzelne Resonatorkammer 16 mit nur der Expansionskammer 15 über die Resonatorrohre 17 und 18 kommuniziert, gewährleistet einen hohen Schalldämpfungseffekt gegenüber den Auspuffgeräuschen, und dies mit einem einfachen Aufbau. In diesem Fall gewährleistet eine Differenzierung der Längen und/oder der Dicken der mehreren Resonatorrohre 17 und 18 eine Expansion eines Frequenzbereichs des Auspuffgeräusches, bei dem der Schalldämpfungseffekt erreicht und damit eine Schalldämpfungsfunktion der Abgasvorrichtung 10 verbessert werden kann. Würde ein einzelnes Resonatorrohr verwendet, wäre es lediglich möglich, den Schalldämpfungseffekt gegenüber dem Auspuffgeräusch bei einer begrenzten spezifischen Frequenz zu erreichen.
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Die erste Ausführungsform der Erfindung wurde anhand eines Beispiels erläutert, bei dem die beiden Resonatorrohre 17 und 18 vorgesehen sind. Allerdings ist es ebenfalls möglich, drei oder noch mehr Resonatorrohre vorzusehen. In diesem Fall werden die Längen und/oder die Dicken dieser Resonatorrohre unterschiedlich gestaltet.
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ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
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Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der Abgasvorrichtung gemäß der Erfindung erläutert. 3 ist eine Querschnittansicht entlang einer Längsrichtung und zeigt schematisch den beispielhaften inneren Aufbau der Abgasvorrichtung 10 der zweiten Ausführungsform. Solche Teile, die identisch oder ähnlich sind jenen der ersten Ausführungsform, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der zweiten Ausführungsform enthält die Abgasvorrichtung 10 den Schalldämpfer 12, das Einlassrohr 13 und das Auslassrohr 14. In seinem Inneren ist der Schalldämpfer 10 durch Separatoren 19 und 20 in mehrere Kammern aufgeteilt, wie weiter unten erläutert wird. Das Einlassrohr 13 koppelt das Auspuffrohr 6 des Motors 10 mit dem Schalldämpfer 12. Das Auslassrohr 14 ist ein Weg zum Ausleiten des im Inneren des Schalldämpfers 12 befindlichen Abgases in die Außenumgebung.
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Der Schalldämpfer 12 enthält die Expansionskammer 15 und die Resonatorkammer 16. Das Einlassrohr 13 besitzt ein stromabwärtiges Ende, das in die Expansionskammer 15 mündet. Die Resonatorkammer 16 kommuniziert mit lediglich der Expansionskammer 15 über die mehreren Resonatorrohre 17 und 18. Die Längen und/oder die Dicken der Resonatorrohre 17 und 18 sind verschieden voneinander.
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Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere eine Auslassexpansionskammer 21 benachbart zu der Expansionskammer 15 über dem Separator 19 angeordnet. Die Resonatorkammer 16 ist benachbart zu der Auslassexpansionskammer 21 über dem Separator 20 angeordnet.
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Das Auslassrohr 14 ist mit der Auslassexpansionskammer 21 verbunden. Die Expansionskammer 15 ist mit der Auslassexpansionskammer 21 über ein Verbindungsrohr 22 verbunden.
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Gemäß 3 strömt ihn der Abgasvorrichtung 10 der zweiten Ausführungsform der Erfindung das im Inneren des Motors 1 erzeugte Verbrennungsgas als Abgas von dem Auspuffrohr 6 gemäß Pfeil G1 über das Einlassrohr 13 in die Expansionskammer 15 (Pfeil G2 ). Das in die Expansionskammer 15 geströmte Abgas gelangt durch das Verbindungsrohr 22 entsprechend einem Pfeil G3 und strömt in die Auslassexpansionskammer 21 (Pfeil G4 ). Weiterhin gelangt das in die Auslassexpansionskammer 21 geströmte Abgas durch das Auslassrohr 14 gemäß Pfeil G5 aus der Abgasvorrichtung 10 in die Außenumgebung (Pfeil G6 ).
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Dabei pulsiert in den Resonatorrohren 17 und 18, die mit der als geschlossener Raum ausgebildeten Resonatorkammer 16 gekoppelt sind, ein Druck des Abgases gemäß den jeweiligen Pfeilen g1 und g2 aufgrund der Druckschwankung des Abgases im Inneren der Expansionskammer 15.
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In der Abgasvorrichtung 10 der zweiten Ausführungsform mit der Resonatorkammer 16, die mit der Expansionskammer 15 über die Resonatorrohre 17 und 18 verbunden sind, wird der Schalldämpfungseffekt gegenüber dem Abgasgeräusch erreicht. Auch in diesem Fall gewährleistet eine Differenzierung der Längen und/oder der Dicken der mehreren Resonatorrohre 17 und 18 die Expansion in dem Frequenzbereich des Abgasgeräusches, bei dem der Schalldämpfungseffekt und somit eine Verbesserung der Schalldämpfungsfunktion der Abgasvorrichtung 10 erreicht wird.
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Das in die Expansionskammer 15 geströmte Abgas strömt über das Verbindungsrohr 22 in die Auslassexpansionskammer 21 und gelangt anschließend durch das Auslassrohr 14 aus der Auslassexpansionskammer 21 in die Außenumgebung der Abgasvorrichtung 10. Das heißt, das Abgas gelangt im Wesentlichen durch lediglich die zwei Kammern, nämlich die Expansionskammer 15 und die Auslassexpansionskammer 21, aus dem Einlassrohr 13. Im Vergleich beispielsweise mit der herkömmlichen Anordnung einer Dreikammer-Inversionsstruktur, bei der ein Schalldämpfer intern in drei Kammern unterteilt ist, wird hier eine Verbesserung des Motors erreicht als Ergebnis des effektiven Verringerns des Drucks des Abgases im Inneren des Schalldämpfers 12.
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Die Auslassexpansionskammer 21 befindet sich zwischen der Expansionskammer 15 und der Resonatorkammer 16, und mehrere Resonatorrohre 17 und 18 verlaufen quer durch die Auslassexpansionskammer 21. Dabei lassen sich die Längen dieser Resonatorrohre 17 und 18 in einfacher Weise festlegen. Dies trägt wirksam zu der Expansion in dem Frequenzbereich des steuerbaren Abgasgeräusches bei.
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Während die vorliegende Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele oben erläutert wurde, ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Abänderungen und ähnliche Modifikationen sind im Rahmen des Schutzumfangs der Erfindung möglich.
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Beispielsweise werden die Anzahl der mehreren Resonatorrohre 17 und 18 bei der oben beschriebenen Ausführungsform oder deren Längen und Dicken in passender Weise eingerichtet, soweit notwendig.
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Die vorliegende Erfindung fungiert als Abluftvorrichtung (Abgasvorrichtung) bei einem Motor, der auch an einem anderen Fahrzeug als einem Motorrad angebracht werden kann, ähnlich der obigen Beschreibung, allerdings ohne Beschränkung auf einen Motor für ein Motorrad.
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Bei der vorliegenden Erfindung liefern die mehreren Resonatorrohre, die mit der Resonatorkammer gekoppelt sind, die mehreren Frequenzen entsprechende Schalldämpfungsfunktion .
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2017166056 [0001]
- JP 2010255514 [0004]
