JP3127346B2 - 排気消音装置 - Google Patents

排気消音装置

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JP3127346B2 JP06313720A JP31372094A JP3127346B2 JP 3127346 B2 JP3127346 B2 JP 3127346B2 JP 06313720 A JP06313720 A JP 06313720A JP 31372094 A JP31372094 A JP 31372094A JP 3127346 B2 JP3127346 B2 JP 3127346B2
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上兼  正之
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンから延びる排
気管に介装した複数の消音器の何れかが、仕切り板で仕
切られた複数の膨張室を内部に備えてなる排気消音装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エンジンから延びる排気管の上流
側及び下流側にそれぞれ副消音器及び主消音器を配置し
たものが知られている。このものは、下流側の主消音器
が複数の膨張室に仕切られた複雑な多室構造を持つもの
で、この主消音器に低周波から高周波までの全ての領域
の排気騒音減衰を受け持たせていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
排気消音装置は、主消音器が多室構造を持つために構造
が複雑化して部品点数が増加するだけでなく、個々の膨
張室の容積が小さくなるために低周波領域の排気騒音の
消音効果が充分でないという問題がある。
【0004】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、構造が簡単で部品点数が少なく、しかも低周
波領域の排気騒音の消音効果に優れた排気消音装置を提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に,本発明は,エンジンから延びる排気管に介装した複
数の消音器の何れかが,仕切り板で仕切られた複数の膨
張室を内部に備えてなる排気消音装置において,排気の
流れ方向下流端に位置する消音器が単一の膨張室を備え
ており,且つ前記単一の膨張室の容積が,全ての消音器
の個々の全体容積のうちで最大であり,前記単一の膨張
室内でその前方に向かって開口する排気流出管の入口端
部を前方に向けてテーパー状に拡径させ,この入口端部
と,前記単一の膨張室内でその後方に向かって開口する
排気流入管の出口端部の外周部相互が重ね合わされて
一体化されることを特徴とする。
【0006】
【作用】上記構成によれば,上流側に位置し全体容積が
比較的小さい消音器が中・高周波の排気騒音の減衰を分
担し,下流端に位置し全体容積が最大の消音器が低・中
周波の排気騒音の減衰を分担する。低周波側に効果の重
点を置いた下流側の消音器は1室構造であるために構造
が簡単で部品点数が少なく,しかも膨張室の容積が大き
いために低周波の排気騒音の消音効果的に優れる。また
下流端に位置する消音器の前記単一の膨張室内で,その
後方に向かって開口する排気流入管の出口端部と,その
前方に向かって開口する排気流出管の入口端部との外周
部相互が重ね合わされて一体化されるので,排気流速が
増加しても該排気が排気流入管から排気流出管へと短絡
することなく該単一の膨張室の内壁に沿って回転し,こ
れにより,排気流速が増加しても低・中周波の排気騒音
に対する充分な消音効果が得られる上,容積が最大であ
る該単一の膨張室内で排気をスムーズに循環させること
ができて排気抵抗の増加を防止し,エンジンの出力低下
を回避することができる。 また特に排気流出管の入口端
部を前方に向けてテーパー状に拡径させたので,該単一
の膨張室内を循環する上記排気を排気流出管にスムーズ
に導くことができる。
【0007】
【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明する。
【0008】図1〜図7は本発明の第1実施例を示すも
ので、図1は車両の全体平面図、図2は図1の2−2線
拡大断面図、図3は図2の3−3線断面図、図4は図3
の4−4線断面図、図5は図1の5−5線拡大断面図、
図6は図5の6−6線断面図、図7は図1の7−7線拡
大断面図である。
【0009】図1に示すように、前輪駆動車両Vの前部
に搭載されたエンジンEの排気マニホールド1の後端
に、フレキシブルジョイント2を介して排気装置3が接
続される。排気装置3は車体下面に沿って前後方向に配
置されており、前記フレキシブルジョイント2に接続さ
れた第1排気管4と、第1排気管4に接続された排気ガ
ス浄化触媒5と、排気ガス浄化触媒5に接続された第2
排気管6及び第3排気管7と、第3排気管7に接続され
るた副消音器8と、副消音器8に接続されて燃料タンク
9の下部に配置された第4排気管10と、第4排気管1
0に接続された主消音器11と、主消音器11に接続さ
れたテールパイプ12と、テールパイプ12に接続され
たディフューザ13とから構成される。
【0010】次に、図2〜図4に基づいて副消音器8の
構造を説明する。
【0011】副消音器8の内部には、断面楕円状の消音
器本体21の前後開口部にそれぞれ前部端板22及び後
部端板23を溶接するとともに、消音器本体21の内部
に仕切り板24を溶接することにより、比較的に小容積
の第1膨張共鳴室25と、比較的に大容積の第2膨張共
鳴室26とが形成される。
【0012】前部端板22及び仕切り板24を排気流入
管27が前後に貫通しており、その排気流入管27の前
端は前部端板22及び第3排気管7の後端に溶接される
とともに、その排気流入管27の後端は仕切り板24に
溶接される。排気流入管27には、第1膨張共鳴室25
に連通する多数のパンチング孔271 …が穿設される。
【0013】後部端板23に嵌合する排気流出管28
は、その後端を後部端板23及び第4排気管10の前端
に溶接される。第2膨張共鳴室26の内部に延びる排気
流入管27の後端と排気流出管28の前端とが、S字状
の連結管29の前端及び後端にそれぞれ溶接される。連
結管29はその軸線を含む平面で上部半体291 及び下
部半体292 に2分割されており、両半体291 ,29
2 はそのフランジ部において一体に溶接される。排気流
出管28には、第2膨張共鳴室26に連通する多数のパ
ンチング孔281 …が穿設される。
【0014】次に、図5〜図7に基づいて主消音器11
の構造を説明する。
【0015】主消音器11の内部には、断面楕円状の消
音器本体30の前後開口部にそれぞれ前部端板31及び
後部端板32を溶接することにより、単一の膨張室33
が形成される。
【0016】前部端板31に嵌合する排気流入管34
は、その前端を前部端板31及び第4排気管10の後端
に溶接される。後部端板32に嵌合する排気流出管35
は、その後端を後部端板32及びテールパイプ12の前
端に溶接される。膨張室33の前後方向中間部まで延び
て後方に向かって開口する排気流入管34の出口端部3
1 と、膨張室33の前端近くまで延びて前方に向かっ
て開口する排気流出管35の入口端部351 とは距離A
の範囲で重なり合っており、その部分で排気流入管34
と排気流出管35とが一体に溶接される。
【0017】即ち、排気流出管35の入口端部351
傍には、前方に向かってテーパー状に拡径する拡径部3
2 が形成されており、この拡径部352 の一部を円弧
状に凹ませた凹部353 (図5参照)に排気流入管34
の出口端部341 近傍が嵌合する。従って、距離A1
範囲で排気流入管34の外周及び排気流出管35の外周
が線接触して溶接されるとともに、距離A2 の範囲で排
気流入管34の外周及び排気流出管35の凹部353
面接触して溶接される。
【0018】テールパイプ12の後端に溶接されたディ
フューザ13は、内壁38及び外壁39を有する2重構
造を持ち、内壁38及び外壁39間のグラスウール収納
室40にはグラスウール41が充填される。ディフュー
ザ13の内壁38は後方に向けてテーパー状に拡開する
とともに、内壁38及び外壁39間のグラスウール収納
室40に連通する多数のパンチング孔381 …が穿設さ
れる。
【0019】而して、第1、第2膨張共鳴室25,26
の容積が小さい副消音器8(容積6リットル)では主と
して中・高周波の排気騒音の減衰が行われ、容積が大き
い主消音器11(容積13リットル)では主として低・
中周波の排気騒音の減衰が行われる。このように、中・
高周波の排気騒音の減衰を副消音器8に分担させ、低・
中周波の排気騒音の減衰を主消音器11に分担させるこ
とにより、単一の消音器で全周波数帯の排気騒音の減衰
を行う場合に必要となる消音器の内部構造の複雑化が解
消され、コストの削減に寄与することができる。特に、
低・中周波の排気騒音の減衰を分担する主消音器11
を、単一の膨張室33を備えた1室構造とすることがで
きるため、低周波の排気騒音の減衰効果の向上と部品点
数の削減とが可能となる。
【0020】また、主消音器11においては、後方に向
けて開口する排気流入管34の出口端部341 と、前方
に向けて開口する排気流出管35の入口端部351 とが
相互に重ね合わされているため、排気流速が増加しても
該排気が排気流入管34から排気流出管35へと短絡す
ることがなくなり、図6に矢印で示すように膨張室33
の内壁に沿って回転する。これにより排気流速が増加し
ても充分な消音効果が得られるだけでなく、膨張室33
内で排気をスムーズに循環させることにより、排気抵抗
の増加を防止してエンジンEの出力低下を回避すること
ができる。しかも、排気流入管34と排気流出管35と
が膨張室33の内部において溶接で一体化されているた
め、第4排気管10及びテールパイプ12から加わる曲
げモーメントに対する剛性を、前記溶接部により飛躍的
に高めることができる。
【0021】更に、主消音器11の膨張室33内に開口
する排気流出管35の入口端部35 1 が前方に向けてテ
ーパー状に拡径しているので、膨張室33内の排気を排
気流出管35にスムーズに導くことができる。また主消
音器11の膨張室33から後方に延びるテールパイプ1
2の後端に設けたディフューザ13の内壁38を後方に
向けてテーパー状に拡径しているので、ディフューザ1
3における渦流の発生を防止し、排気をスムーズに大気
に排出することができる。而して、排気流出管35及び
テールパイプ12における排気抵抗が減少して排気流量
が増加し、エンジンEの出力の増加が可能となる。
【0022】上述したように排気流量が増加するとディ
フューザ13において高周波の気流音が発生し易くなる
が、ディフューザ13のグラスウール収納室40に収納
したグラスウール41により前記気流音を低減すること
ができる。しかも外部から目視可能なテールパイプ12
の後端にディフューザ13を設けたことにより、美観の
向上を図ることも可能となる。
【0023】而して、本実施例の排気装置3によれば、
エンジン回転数1500rpm〜4500rpmのこも
り音領域における排気騒音が大幅に低減し、しかも排気
流量が毎秒3リットル増加して1.5馬力相当の出力向
上が達成された。
【0024】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【0025】例えば、実施例では副消音器8及び主消音
器11を1個ずつ設けているが、副消音器を2個以上設
けることも可能である。
【0026】
【発明の効果】以上のように,本発明によれば,排気の
流れ方向下流端に位置する消音器が単一の膨張室を備え
ており,且つ前記単一の膨張室の容積が,全ての消音器
の個々の全体容積のうちで最大であるため,排気の流れ
方向上流側に位置して比較的に小さい膨張室を複数備え
た消音器に中・高周波の排気騒音の減衰を分担させると
ともに,排気の流れ方向下流端に位置して最大の膨張室
を備えた消音器に低・中周波の排気騒音の減衰を分担さ
せることにより,全ての周波数の排気騒音をむらなく消
音することができる。また,最大の膨張室を備えた消音
器は1室構造であるために構造が簡単で部品点数が少な
く,しかも膨張室の容積が大きいために低周波の排気騒
音を効果的に消音することができる。また下流端に位置
する消音器の前記単一の膨張室内で,その後方に向かっ
て開口する排気流入管の出口端部と,その前方に向かっ
て開口する排気流出管の入口端部との外周部相互が重ね
合わされて一体化されるので,排気流速が増加しても該
排気が排気流入管から排気流出管へと短絡することなく
該単一の膨張室の内壁に沿って回転し,これにより,排
気流速が増加しても低・中周波の排気騒音に対する充分
な消音効果が得られる上,容積が最大である該単一の膨
張室内で排気をスムーズに循環させることができて排気
抵抗の増加を防止し,エンジンの出力低下を回避するこ
とができる。また排気流入管及び排気流出管に加わる曲
げモーメントに対する剛性を高めることができる。また
特に前記単一の膨張室内でその前方に向かって開口する
排気流出管の入口端部を前方に向けてテーパー状に拡径
させたので,該単一の膨張室内を循環する上記排気を排
気流出管にスムーズに導くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両の全体平面図
【図2】図1の2−2線拡大断面図
【図3】図2の3−3線断面図
【図4】図3の4−4線断面図
【図5】図1の5−5線拡大断面図
【図6】図5の6−6線断面図
【図7】図1の7−7線拡大断面図
【図8】第2実施例に係る、前記図6に対応する図
【符号の説明】
4 第1排気管(排気管) 6 第2排気管(排気管) 7 第3排気管(排気管) 8 副消音器(消音器) 10 第4排気管(排気管) 11 主消音器(消音器) 24 仕切り板 25 第1膨張共鳴室(膨張室) 26 第2膨張共鳴室(膨張室) 33 膨張室34 排気流入管 34 1 排気流入管の出口端部 35 排気流出管 35 1 排気流出管の入口端部 E エンジン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−138813(JP,A) 特開 平4−109038(JP,A) 実開 平2−72311(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01N 1/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジン(E)から延びる排気管(4,
    6,7,10)に介装した複数の消音器(8,11)の
    何れかが,仕切り板(24)で仕切られた複数の膨張室
    (25,26)を内部に備えてなる排気消音装置におい
    て, 排気の流れ方向下流端に位置する消音器(11)が単一
    の膨張室(33)を備えており,且つ前記単一の膨張室
    (33)の容積が,全ての消音器(8,11)の個々の
    全体容積のうちで最大であり,前記単一の膨張室(33)内でその前方に向かって開口
    する排気流出管(35)の入口端部(35 1 )を前方に
    向けてテーパー状に拡径させ, この入口端部(35 1 )と, 前記単一の膨張室(33)
    内でその後方に向かって開口する排気流入管(34)の
    出口端部(341 の外周部相互が重ね合わされて一
    体化されることを特徴とする排気消音装置。
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