JP3343871B2 - 自動車エンジンの吸気系の共鳴消音器 - Google Patents

自動車エンジンの吸気系の共鳴消音器

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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、自動車エンジンの吸気
音を消音する共鳴消音器に関し、さらに詳しくは吸気系
に必要な複数個の共鳴消音器を、単一の共鳴消音器に構
成してなる自動車エンジンの吸気系の共鳴消音器に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】自動車用エンジンの吸気系においては、
吸気音を消音するための共鳴消音器として通常、商品
力、法規制上等の理由から複数周波数域の吸気音に対し
て消音機能を有する複数個の共鳴消音器が必要とされて
いる。この種の共鳴消音器として、従来、一般に知られ
ているものは図3の(A)に示すレゾネータチャンバ型
共鳴消音器10とサイドブランチ型共鳴消音器11とを
組合わせた先行例と、また(B)に示すヘルムホルツ型
共鳴消音器12、13を2個組合わせた先行例とが知ら
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近の自動
車においては、一般に車室内の居住性の向上が望まれる
ためにエンジンルームのスペースが狭くなる傾向がある
上に、エンジンにおいてもマルチポイントインジェクシ
ョンや、エンジンル―ム内部にはパワ―ステアリングあ
るいはエアコンディショナ―等の装置の多様化と増設が
一段と図られているためエンジンルームのスペースは益
々狭くなる一方で、機器の艤装スペ―スが大きく制約を
受けている。このため吸気系に装備される共鳴消音器
も、その配置スペースに制約を受けることとなり、共鳴
消音器の艤装が困難になっているのが現状である。
【0004】本発明は、上述の事情に鑑み提案されたも
ので、吸気系に従来必要とされている複数個の共鳴消音
器を、単一の共鳴消音器に構成してエンジンル―ムへの
艤装を容易化した自動車エンジン吸気系の共鳴消音器を
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】上記の目的を達成するた
め、本発明による共鳴消音器は、エンジンの吸気マニホ
―ルド入口に連通する吸気管路の中途に、所要長さLを
有し、内部を複数の隔壁により上下多段に仕切って高さ
h1 を有する第1チャンバと、高さh2 を有する第2チ
ャンバと、高さh3 を有する第3チャンバとを区画した
単一の共鳴器ハウジングを配置し、上記ハウジングの第
1チャンバ内に吸気管路を横断するよう挿通させ、該吸
気管路の第1チャンバ内に単一の小孔と、該小孔の開口
位置の背面より直角に分岐して第2チャンバ内を横切り
先端開口部が所要の挿入代δの長さにわたり第3チャン
バ内に挿入された所要管径dを有する分岐管とを設ける
と共に、上記第2チャンバ内を横断する分岐管に所要間
隙αを有するスリットを開口してあり、上記第1チャン
バ内において吸気管路に開口した小孔により低周波数域
の吸気音を低減する単孔型ヘルムホルツの共鳴消音機能
と、第2チャンバ内において分岐管に開口したスリット
により中周波数域の吸気音を低減するスリット型ヘルム
ホルツの共鳴消音機能と、第3チャンバ内において分岐
管先端開口部の挿入代δにより高周波数域の吸気音を低
減する挿入型ヘルムホルツの共鳴消音機能とを複合して
消音できる構成としてなることを特徴とする。
【0006】また本発明は他の特徴として、上記第1〜
第3チャンバの各高さh1,h2,h3と、共鳴器ハウジン
グの長さLと、分岐管の管径dおよび分岐管に開口した
スリットの間隙αの各寸法比を、 h1 >h2 >h3 h1 +h2 +h3 =H h1 <L (α/d)<0.30〜0.41 の関係に設定してなることを特徴とする。
【0007】
【作用】上記のように構成される本発明の共鳴消音器で
は、第1チャンバ内において低周波数の吸気音(こもり
音)の低減が図れ、また第2チャンバ内において中周波
数の吸気音(法規制)の低減が図れ、さらに第3チャン
バ内において高周波数の吸気音(法規制)の低減が図れ
る。この結果、低周波数から高周波数に亘る広範囲の吸
気音を単一の共鳴器ハウジング内で複合して消音できる
から、商品力,法規制上の理由より吸気系に要求される
複数の消音機能を備えた共鳴消音器を、単一の共鳴消音
器に構成が可能となって共鳴消音器のコンパクト化が図
れる。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は本発明の一実施例に係る共鳴消音器の構成
図で、図中1は吸気音源(エンジン)、2はこれに接続
された吸気管路であり、この吸気管路2は図示していな
いがエンジンの吸気マニホ―ルドに連通されているもの
である。
【0009】上記吸気管路2の中途には、長さLを有す
る所要巾の単一の共鳴器ハウジング3が配置されてあ
り、このハウジング3の内部は、2個の隔壁4,5によ
り上下多段に仕切られて、上段に高さh1 を有する第1
チャンバAと、中段に高さh2を有する第2チャンバB
と、下段に高さh3 を有する第3チャンバCとが上下に
隣接して区画形成されている。
【0010】上記ハウジング3の第1チャンバA内に前
記吸気管路2が内部を横断するように挿通してあり、吸
気管路2には、第1チャンバA内に位置して単一の小孔
6が開口され、この小孔6を開口した位置の吸気管路2
には、管路方向より直角に分岐された管径dを有する分
岐管7が設けられている。この分岐管7は、第2チャン
バBの内部を横切って、その先端開口部が第3チャンバ
C内に挿入代δの長さにわたり挿入されており、上記第
2チャンバBの内部を横断する分岐管7には、第2チャ
ンバBの内部に位置して間隙αを有するスリット8が開
口されている。
【0011】前記ハウジング3の内部に区画される第1
チャンバA,第2チャンバB,第3チャンバCは、それ
ぞれの高さが、h1 >h2 >h3 の寸法比に区画形成さ
れていて、第1チャンバAの容積が、他の第2,第3チ
ャンバB,Cに比して最大に確保されている。またスリ
ット8を開口した第2チャンバBの容積は、第3チャン
バCの容積よりも大きく確保されている。またハウジン
グ3の高さHと長さLと各チャンバの高さh1,h2,h3
の関係では、h1 +h2 +h3 =H、h1<Lの寸法比
に形成されている。
【0012】さらに前記スリット8の間隙αは、分岐管
7の管径dとの関係では、(α/d)<0.30〜0.
41の寸法比に形成され、また第3チャンバCの内部に
挿入された分岐管7の先端開口部には挿入代δを設け
る。
【0013】次に上記のように構成された共鳴消音器の
作用を図2の(A)(B)(C)を参照しつつ説明す
る。吸気管路2を通してエンジンの吸気マニホ―ルド
(図示省略)に吸入される吸気は、共鳴器ハウジング3
の第1チャンバA内を通過する時、小孔6を通して一部
の吸気が第1チャンバA内に拡散,膨脹されて、この過
程において第1の共鳴作用が得られる。この際に小孔6
の開口断面積を小さくしていると低周波数域の吸気音
(こもり音)の低減効果が得られ、ここでは図2の
(A)に示す単孔型ヘルムホルツの共鳴消音効果が得ら
れる。
【0014】また吸気管路2を通る吸気は、その一部が
分岐管7に流れ、その分岐管7に開口したスリット8を
介して第2チャンバB内に拡散,膨脹されて、この過程
において第2の共鳴作用が得られる。この際にスリット
8の間隙αと分岐管7の管径dとの関係を(α/d)<
0.30〜0.41の関係に設定していると中周波数域
の吸気音に対する低減効果が得られ、ここでは図2の
(B)に示すスリット型ヘルムホルツの共鳴消音効果が
得られる。
【0015】さらに分岐管7に流れた吸気は、分岐管7
の先端開口部より第3チャンバC内に流入拡散し、ここ
での膨脹過程において第3の共鳴作用が得られる。この
際に分岐管7の先端開口部の挿入代δを大きくとってい
ると高周波数域の吸気音に対する低減効果が得られ、こ
こでは図2の(C)に示す挿入型ヘルムホルツの共鳴消
音効果が得られる。
【0016】以上に説明したように、本発明に係る共鳴
消音器によれば、単一の共鳴器ハウジング内において低
周波数域の吸気音(こもり音)を低減できる単孔型ヘル
ムホルツの共鳴消音効果と、中周波数域の吸気音を低減
できるスリット型ヘルムホルツの共鳴消音効果と、高周
波数域の吸気音を低減できる挿入型ヘルムホルツの共鳴
消音効果とが得られ、低周波数域から高周波数域に亘る
広範囲の吸気音に対してそれを複合して消音できるか
ら、商品力,法規制上等の理由より従来吸気系に要求さ
れていた複数個の共鳴消音器を、単一の共鳴消音器に構
成することができ、共鳴消音器のコンパクト化が可能と
なることより狭いエンジンルームに対しても艤装を容易
化できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る共鳴消音器の構成図で
ある。
【図2】共鳴器ハウジング内に形成したチャンバを各別
に分離して示し、(A)は第1チャンバ、(B)は第2
チャンバ、(C)は第3チャンバの構成図である。
【図3】(A)(B)は従来例の吸気系に備える共鳴消
音器の斜視図である。
【符号の説明】
1 吸気音源 2 吸気管路 3 共鳴器ハウジング 4,5 隔壁 6 小孔 7 分岐管 8スリット A 第1チャンバ B 第2チャンバ C 第3チャンバ α スリットの間隙 δ 挿入代
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02M 35/12 F01N 1/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの吸気マニホ―ルド入口に連通
    する吸気管路の中途に、所要長さLを有し、内部を複数
    の隔壁により上下多段に仕切って高さh1 を有する第1
    チャンバと、高さh2 を有する第2チャンバと、高さh
    3 を有する第3チャンバとを区画した単一の共鳴器ハウ
    ジングを配置し、 上記ハウジングの第1チャンバ内に吸気管路を横断する
    よう挿通させ、該吸気管路の第1チャンバ内に単一の小
    孔と、該小孔の開口位置の背面より直角に分岐して第2
    チャンバ内を横切り先端開口部が所要の挿入代δの長さ
    にわたり第3チャンバ内に挿入された所要管径dを有す
    る分岐管とを設けると共に、上記第2チャンバ内を横断
    する分岐管に所要間隙αを有するスリットを開口してあ
    り、 上記第1チャンバ内において吸気管路に開口した小孔に
    より低周波数域の吸気音を低減する単孔型ヘルムホルツ
    の共鳴消音機能と、第2チャンバ内において分岐管に開
    口したスリットにより中周波数域の吸気音を低減するス
    リット型ヘルムホルツの共鳴消音機能と、第3チャンバ
    内において分岐管先端開口部の挿入代δにより高周波数
    域の吸気音を低減する挿入型ヘルムホルツの共鳴消音機
    能とを複合して消音できる構成としてなることを特徴と
    する自動車エンジンの吸気系の共鳴消音器。
  2. 【請求項2】上記第1〜第3チャンバの各高さh1,h2,
    h3 と、共鳴器ハウジングの長さLと、分岐管の管径d
    および分岐管に開口したスリットの間隙αの各寸法比
    を、 h1 >h2 >h3 h1 +h2 +h3 =H h1 <L (α/d)<0.30〜0.41 の関係に設定してなることを特徴とする請求項1記載の
    自動車エンジンの吸気系の共鳴消音器。
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