JPH11200854A - 内燃機関の排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】２つのバンクを有してなる内燃機関の排気装置
において、異音の発生及び出力低下の抑制を図る。 【解決手段】各バンクに接続された排気マニホルド１
１，１２には排気フロントパイプ１３，１４が接続さ
れ、各排気フロントパイプ１３，１４の後流側には１つ
のマフラ１７が配設される。マフラ１７は、車体下部の
左側にオフセットして配設され、右側の排気フロントパ
イプ１４の基端部からマフラ１７導入口までのみかけ上
の長さは、左側の排気フロントパイプ１３のそれよりも
長い。但し、各排気フロントパイプ１３，１４の後流側
は、マフラ１７内にまで延設させられ、左側の排気フロ
ントパイプ１３のマフラ１７内での長さは、右側の排気
フロントパイプ１４のそれよりも長く設定されている。
これにより、左右の排気フロントパイプ１３，１４の基
端部から開口部までの長さＬ１，Ｌ２は、ほぼ等しいも
のとなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気装
置に係り、例えば、Ｖ型エンジンや水平対向エンジン等
の如く、２つのバンクを有してなる内燃機関から排出さ
れる排気を、排気管を介してその後流に設けられたマフ
ラまで導くようにしてなる内燃機関の排気装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の技術として、例えば特開
平７−１６４８９８号公報、特開平７−２６９３３８号
公報等に開示されたものが知られている。これらの技術
においては、Ｖ型エンジンの左右各バンクに、それぞれ
排気マニホールドを含んでなる排気管が接続されてい
る。また、各排気管は、その後流に配設される消音用の
マフラに接続されている。そして、各バンクの気筒から
排出される排気は、各排気管を介して、マフラ内で合流
するようになっている。

【０００３】このような構成とすることにより、各バン
クからの排気が、マフラという所定のボリュームを有す
る部分にて合流するため、排気の流れがスムースとな
り、背圧を低減することができる。また、これととも
に、デュアル長（合流する前段階の２つの排気系の長
さ、つまり排気管が２本となっている部分の長さ）を比
較的長く確保することができるため、排気の掃気性能の
向上、充填効率の向上が図られる。その結果、中・低速
域におけるトルクの向上を図ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、プロ
ペラシャフト等の他の部品の搭載上の都合から、排気管
及びマフラの搭載に際し配置上の制約が生じる場合があ
る。この場合には、マフラを車体下部の中央部に設ける
ことが困難となり、マフラを車両下部の右側又は左側に
オフセットして配設する必要が生じる。

【０００５】しかしながら、このようにマフラを車両下
部の右側又は左側にオフセットして配設すると、上記従
来技術では、各排気管の長さが不等長となってしまう。
その結果、左右両バンクで交互に発生する圧力脈動が干
渉しあい、異音が発生したり、エンジンの出力低下を招
いたりするおそれがあった。

【０００６】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、２つのバンクを有してなる内
燃機関から排出される排気を、排気管を介してその後流
に設けられたマフラまで導くようにしてなる内燃機関の
排気装置において、異音の発生及び出力低下の抑制を図
ることのできる内燃機関の排気装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、２つのバンクを
有してなる内燃機関から排出される排気を、各バンクに
対しそれぞれ排気管の基端部を接続することにより、当
該排気管を介してその後流に設けられたマフラまで導く
ようにし、当該マフラ内で前記各排気管からの排気を合
流せしめるようにした内燃機関の排気装置において、前
記排気管の少なくとも一方を前記マフラ内にまで延設せ
しめるとともに、各排気管のマフラ入口部から開口部ま
での長さを異ならせることにより、前記各排気管の基端
部から開口部までの長さをほぼ等しくしたことをその要
旨としている。

【０００８】また、請求項２に記載の発明では、請求項
１に記載の内燃機関の排気装置において、前記排気管の
少なくとも一方は、前記マフラ内において湾曲部分を有
していることをその要旨としている。

【０００９】さらに、請求項３に記載の発明では、請求
項１又は２に記載の内燃機関の排気装置において、前記
マフラは、排気音の抑制を図るべく複数の室を有してい
るとともに、前記各排気管の開口部は、それぞれ異なる
室に位置していることをその要旨としている。

【００１０】併せて、請求項４に記載の発明では、請求
項１から３のいずれかに記載の内燃機関の排気装置にお
いて、前記開口部は、前記排気管の周壁に形成された透
孔を含むものであることをその要旨としている。

【００１１】（作用）上記請求項１に記載の発明によれ
ば、２つのバンクを有してなる内燃機関から排出される
排気は、排気管の基端部から排気管を通り、当該排気管
を介してその後流に設けられたマフラまで導かれる。そ
して、当該マフラ内で前記各排気管からの排気が合流さ
せられる。このため、排気の流れがスムースとなり、背
圧の低減が図られる。また、これとともに、デュアル長
が比較的長く確保されるため、排気の掃気性能の向上、
充填効率の向上が図られる。

【００１２】さて、本発明では、排気管の少なくとも一
方がマフラ内にまで延設させられており、各排気管のマ
フラ入口部から開口部までの長さが異なったものとされ
ることにより、各排気管の基端部から開口部までの長さ
をほぼ等しいものとしている。このため、他の部品の搭
載上の都合から、排気管及びマフラの搭載に際し配置上
の制約が生じ、マフラを車体下部の中央部に設けること
ができない場合であっても、容易に各排気管の基端部か
ら開口部までの長さをほぼ等しいものとすることができ
る。従って、各バンクで交互に発生する圧力脈動が干渉
しあいにくいものとなる。

【００１３】また、請求項２に記載の発明によれば、請
求項１に記載の発明の作用に加えて、排気管の少なくと
も一方は、マフラ内において湾曲部分を有しているた
め、各排気管の基端部からマフラ入口までの長さの差が
比較的大きい場合であっても、マフラ内において、当該
大きい長さの差が容易に調整されうる。また、その分だ
けマフラの小型化が図られる。

【００１４】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
請求項１、２に記載の発明の作用に加えて、マフラは複
数の室を有しているため、各室毎に音波の拡張が図ら
れ、排気音の抑制が図られる。また、各排気管の開口部
は、それぞれ異なる室に位置しているため、排気音の抑
制、並びに、異音の抑制及び出力特性等の微妙なチュー
ニングが可能となる。

【００１５】併せて、請求項４に記載の発明によれば、
請求項１から３に記載の発明の作用に加えて、前記開口
部には、排気管の周壁に形成された透孔が含まれる。こ
のため、通常の排気管の端縁の開口部のほかに、透孔に
より開口部が構成されることで、各排気管の基端部から
開口部までの長さの調整が容易に行われるとともに、微
妙なチューニングも可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明における内燃機関の
排気装置をＶ型エンジンのそれに具体化した一実施の形
態を、図面に基づいて詳細に説明する。

【００１７】図１は本実施の形態において、自動車の前
部に搭載されたＶ型エンジンの排気装置を示す概略構成
図である。内燃機関としてのＶ型エンジン（図示略）
は、２つのバンク（右バンク及び左バンク）を具備し、
これら各バンクには、複数の気筒が設けられている。

【００１８】同図に示すように、各バンクには、排気マ
ニホルド１１，１２が各気筒に連通可能に接続されてい
る。排気マニホルド１１，１２には、排気管を構成する
排気フロントパイプ１３，１４が接続されている。ま
た、各排気フロントパイプ１３，１４の途中には、触媒
コンバータ１５，１６が設けられており、当該触媒コン
バータ１５，１６内では、排気ガスが金属触媒等によっ
て浄化されるようになっている。

【００１９】前記各排気フロントパイプ１３，１４の後
流側には、１つのマフラ１７が配設されている。すなわ
ち、本実施の形態では、各バンクの気筒から排出される
排気ガスは、各排気マニホルド１１，１２、排気フロン
トパイプ１３，１４を介してマフラ１７内に導かれるよ
うになっており、当該マフラ１７内で各排気フロントパ
イプ１３，１４からの排気が合流させられるようになっ
ている。なお、図２に示すように、マフラ１７は、周知
のとおり、排気音の抑制を図るための複数の室（右側か
ら順にＡ室１８、Ｂ室１９、Ｃ室２０、Ｄ室２１）を有
しており、各室１８〜２１は、連通管２２，２３，２４
により、連通した状態となっている。

【００２０】さらに、前記マフラ１７の後流には、１本
の排気リヤパイプ２５が接続されている。そして、前記
マフラ１７の各室１８〜２１を通った排気ガスは、当該
排気リアパイプ２５を通って大気中へ放出されるように
なっている。

【００２１】さて、本実施の形態におけるマフラ１７
は、他の部品の搭載上の都合から、車体下部の中央部に
設けられておらず、車両下部の左側（右側でもよい）に
オフセットして配設されている。このため、右側の排気
フロントパイプ１４が一部斜めに設けられることとな
り、当該右側の排気フロントパイプ１４の基端部からマ
フラ１７導入口までのみかけ上の長さは、左側の排気フ
ロントパイプ１３の基端部からマフラ１７導入口までの
みかけ上の長さよりも長いものとなっている。

【００２２】但し、本実施の形態では、各排気フロント
パイプ１３，１４の後流側は、マフラ１７内にまで延設
させられている。また、左側の排気フロントパイプ１３
の前記マフラ１７内での長さ（マフラ１７入口部からパ
イプ１３の開口部までの長さ）は、右側の排気フロント
パイプ１４のそれよりも長く設定されている。これによ
り、左側の排気フロントパイプ１３の基端部から開口部
までの長さＬ１と、右側の排気フロントパイプ１４の基
端部から開口部までの長さＬ２とは、ほぼ等しいものと
なっている。特に、本実施の形態では、各排気フロント
パイプ１３，１４の前記各長さＬ１，Ｌ２を等長とする
ために、左側の排気フロントパイプ１３の先端部分は湾
曲形成されている。

【００２３】なお、本実施の形態における各排気フロン
トパイプ１３，１４の開口部は、共にＢ室１９内に設け
られている。かかる構成により、マフラ１７内において
は、前記Ａ室１８がいわゆる共鳴室、Ｂ室１９が第１拡
張室、Ｃ室２０が第２拡張室、Ｄ室２１が第３拡張室と
してそれぞれ機能するようになっている。

【００２４】次に、本実施の形態の作用及び効果につい
て説明する。・本実施の形態では、左右２つのバンクの
気筒から排出される排気は、マフラ１７内で合流させら
れるため、排気の流れがスムースとなり、背圧の低減が
図られる。また、これとともに、デュアル長が比較的長
く確保されるため、排気の掃気性能の向上、充填効率の
向上が図られる。その結果、中・低速域におけるトルク
の向上を図ることができる。また、２本の排気フロント
パイプ１３，１４をマフラ１７内で合流させることとし
たため、パイプ１３，１４及びマフラ１７間のの溶接部
分の強度の向上を図ることができる。

【００２５】・さらに、本実施の形態では、各排気フロ
ントパイプ１３，１４の後流側を、マフラ１７内にまで
延設し、各排気フロントパイプ１３，１４のマフラ１７
内での長さを調整することにより、左側の排気フロント
パイプ１３の基端部から開口部までの長さＬ１と、右側
の排気フロントパイプ１４の基端部から開口部までの長
さＬ２とをほぼ等長とした。このため、本実施の形態の
如く、他の部品の搭載上の都合から、マフラ１７を車体
下部の中央部に設けることができない場合であっても、
容易に各排気フロントパイプ１３，１４の基端部から開
口部までの長さＬ１，Ｌ２をほぼ等しいものとすること
ができる。従って、各バンクで交互に発生する圧力脈動
が干渉しあいにくいものとなる。その結果、エンジン出
力の低減を防止することができる。また、図３（ａ）に
示すように、従来では、１．５次とか２．５次とかとい
った中途半端な次数の異音が発生していたのに対し、本
実施の形態によれば、図３（ｂ）に示すように、前記中
途半端な次数の異音が発生しなくなる。その結果、搭乗
者が前記異音によって不快感を覚えるのを確実に防止す
ることができる。

【００２６】・また、特に、本実施の形態では、左側の
排気フロントパイプ１３の先端部分はマフラ１７内にお
いて湾曲形成されている。このため、右側の排気フロン
トパイプ１４の基端部からマフラ１７導入口までのみか
け上の長さと、左側の排気フロントパイプ１３の基端部
からマフラ１７導入口までのみかけ上の長さとの差が比
較的大きい場合であっても、マフラ１７内において、当
該長さの差が容易に調整されうる。そのため、上記作用
効果をより確実に、かつ、容易に奏せしめることができ
る。併せて、その分だけ、マフラ１７の小型化を図るこ
とができ、スペース上も有利となる。

【００２７】尚、本発明は前記実施の形態に限定される
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一
部を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）上記実施の形態では、排気フロントパイプ１３，
１４のマフラ１７内での長さを直接的に異ならせること
により、左側の排気フロントパイプ１３の基端部から開
口部までの長さＬ１と、右側の排気フロントパイプ１４
の基端部から開口部までの長さＬ２とをほぼ等長とし
た。これに対し、図４に示すように、マフラ１７内での
排気フロントパイプ１３，１４の長さを異ならせること
の代わりに、又は、このことに加えて、右側の排気フロ
ントパイプ３４の周壁に透孔３４ａを形成するようにし
てもよい。かかる場合には、透孔３４ａによって開口部
が構成されることとなる。つまりは、排気フロントパイ
プ３３，３４のマフラ３７内での長さを間接的に異なら
せることとなり、結果的に左側の排気フロントパイプ３
３の基端部から開口部までの長さＬ１’と、右側の排気
フロントパイプ３４の基端部から開口部までの長さＬ
２’とをほぼ等長とすることができる。また、この場合
には、前記各長さＬ１’，Ｌ２’の調整を容易に行うこ
とができるとともに、排気音の抑制、並びに、異音の抑
制及び出力特性等の微妙なチューニングも可能となる。
なお、透孔のサイズや形状、あるいは数については任意
に設定することができる。

【００２８】（２）上記実施の形態では、各排気フロン
トパイプ１３，１４のマフラ１７内での先端部分（開口
部）を同一の室（Ｂ室１９）に配置させることとした
が、図５に示すように、各排気フロントパイプ４３，４
４のマフラ４７内での先端部分（開口部）を異なる室に
配置させることとしてもよい。なお、同図は、左側の排
気フロントパイプ４３の開口部（透孔４３ａ）をＢ室１
９に配置し、右側の排気フロントパイプ４４の開口部を
Ｃ室２０に配置した場合の一具体例を示す図である。こ
のように、排気フロントパイプ４３，４４のマフラ４７
内での先端部分（開口部）を異なる室に配置させたとし
ても、各排気フロントパイプ４３，４４の基端部から開
口部までの長さＬ１”，Ｌ２”をほぼ等長とすること
で、本発明における作用効果が奏される。

【００２９】さらに、このような構成とすることによ
り、排気音の抑制、並びに、異音の抑制及び出力特性等
の微妙なチューニングが可能となる。なお、上記構成の
場合には、左側の排気フロントパイプ４３にとってはＡ
室１８がいわゆる共鳴室、Ｂ室１９が第１拡張室、Ｃ室
２０が第２拡張室、Ｄ室２１が第３拡張室としてそれぞ
れ機能する。また、右側の排気フロントパイプ４４にと
ってはＢ室１９がいわゆる共鳴室、Ｃ室２０が第１拡張
室、Ｄ室２１が第２拡張室としてそれぞれ機能する。

【００３０】（３）また、上記実施の形態では、内燃機
関としてのＶ型エンジンの排気装置に本発明を具体化し
たが、２つのバンクを有するタイプのものであれば、例
えば水平対向エンジン等その他のエンジンにも本発明を
具体化できる。

【００３１】（４）触媒コンバータ１５，１６の位置
は、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、例
えばマフラ１７の後流側に設ける構成としてもよい。 （５）また、マフラ１７の構造についても上記実施の形
態のものに何ら限定されるものではなく、例えば室の数
や形状等を適宜変更することとしてもよい。

【００３２】（６）上記実施の形態においては、長さＬ
１，Ｌ２を規定するに際し、排気マニホルド１１，１２
の長さ分を考慮しなかったが、これは排気マニホルド１
１，１２の長さの差は、排気フロントパイプ１３，１４
の見かけ上の長さの差に比して無視できる程度のものだ
からである。従って、排気マニホルド１１，１２の長さ
の差が無視できない程度に大きい場合には、当該差をも
考慮に入れた上で、各パイプ１３，１４のマフラ１７内
での長さを調整することとしてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
２つのバンクを有してなる内燃機関から排出される排気
を、排気管を介してその後流に設けられたマフラまで導
くようにしてなる内燃機関の排気装置において、異音の
発生及び出力低下の抑制を図ることができるという優れ
た効果を奏する。

【００３４】また、請求項２に記載の発明によれば、上
記効果がより容易に奏される。さらに、請求項３、４に
記載の発明によれば、さらに、種々のチューニングも容
易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態におけるＶ型エンジンの排気装置
を示す模式的な概略構成図。

【図２】マフラ内の構造を模式的に示す断面図。

【図３】従来技術と実施の形態とを比較したグラフであ
って、次数毎の音のスペクトルの大きさの関係を示す
図。

【図４】別の実施の形態におけるマフラ内の構造を模式
的に示す断面図。

【図５】さらに別の実施の形態におけるマフラ内の構造
を模式的に示す断面図。

【符号の説明】

１３，１４，３３，３４，４３，４４…排気管を構成す
る排気フロントパイプ、１７，３７，４７…マフラ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つのバンクを有してなる内燃機関から
   排出される排気を、各バンクに対しそれぞれ排気管の基
   端部を接続することにより、当該排気管を介してその後
   流に設けられたマフラまで導くようにし、当該マフラ内
   で前記各排気管からの排気を合流せしめるようにした内
   燃機関の排気装置において、 前記排気管の少なくとも一方を前記マフラ内にまで延設
   せしめるとともに、各排気管のマフラ入口部から開口部
   までの長さを異ならせることにより、前記各排気管の基
   端部から開口部までの長さをほぼ等しくしたことを特徴
   とする内燃機関の排気装置。
2. 【請求項２】 前記排気管の少なくとも一方は、前記マ
   フラ内において湾曲部分を有していることを特徴とする
   請求項１に記載の内燃機関の排気装置。
3. 【請求項３】 前記マフラは、排気音の抑制を図るべく
   複数の室を有しているとともに、前記各排気管の開口部
   は、それぞれ異なる室に位置していることを特徴とする
   請求項１又は２に記載の内燃機関の排気装置。
4. 【請求項４】 前記開口部は、前記排気管の周壁に形成
   された透孔を含むものであることを特徴とする請求項１
   から３のいずれかに記載の内燃機関の排気装置。