JPS6312824A

JPS6312824A - エンジンの排気制御装置

Info

Publication number: JPS6312824A
Application number: JP21970286A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kitsuta; 橘田　英明; Tadashi Sakurai; 櫻井　規; Wataru Fuchigami; 渡渕上
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1986-03-07
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1988-01-20
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: JPH0799091B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、エンジンの排気口から膨張室に至る複数の排
気管にそれぞれ排気制御弁を設けたエンジンの排気制御
装置に関するものである。

（発明の背景）４サイクルエンジン、２サイクルエンジン等では、排気
弁の開閉により排気が間欠的に排気管に導かれ、排気管
内に排気の慣性効果および脈動効果が発生することが知
られている。これらの効果（動的効果という）は、エン
ジン回転速度により変化する。従って成る回転速度でこ
の動的効果を最大にして容積効率を高めると、他の回転
速度では動的効果が逆に作用して容積効率が著しく低下
する。このため、高回転域でこの動的効果が最適になる
ように排気系の諸元（排気管長、排気管系など）を設定
した場合には、中速域でトルりの著しい減少（トルク谷
）が発生するとｌ、）う問題力くあった。

そこで排気管の膨張室への開口端付近に排気流路面積を
変える排気制御弁を設け、容積効率が低ドする回転速度
域では流路面積を減少し、他の回転速度域では流路面積
を増大させるようにすることが考えられている。

また多気筒エンジンでは各排気管の下流側を膨張室で合
流させると、気筒間の排気干渉による容積効率の低下お
よびトルクの低下を引き起こすことがある。そこで各排
気管毎に排気制御弁を設け、排気干渉による悪影響が生
じる回転速度域でこの制御弁を閉じて排気流路面積を減
少させることが考えられている。

また排気管の背圧を制御することにより燃焼を改善した
り自己ＥＧＲ（排気再循環）を制御して排気成分の制御
を行ったりすることも考えられている。

このように、容積効率の向丘、燃焼改善、排気成分制御
などの種々の目的で排気管に排気流路面積を変える排気
制御弁を設けることが考えられるが、多気筒エンジン等
で複数の排気管を有する場合には、各排気管にそれぞれ
排気制御弁を設けなければならず、それぞれを独立に制
御したのではその制御装置が複雑になるという問題が生
じる。

また各排気制御弁の弁軸が過度に長くなると、弁軸の熱
による伸びが大きくなるという問題も生じる。

（発明の目的）本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、複
数の排気管にそれぞれ排気制御弁を設ける場合に制御装
置を単純化でき、また弁軸の熱による伸びも小さくする
ことができるエンジンの排気制御装置を提供することを
目的とする。

（発明の構成）本発明によればこの目的は、一端がエンジンの排気口に
接続され他端が膨張室に開口する複数の排気管と、前記
各排気管に設けられ各排気管の排気流路面積を変える排
気制御弁とを備えるエンジンにおいて、前記排気制御弁
は、隣接する２つの排気管の間を横断する軸線回りに回
動しかつ前記２つの排気管内に進退動する弁体を備える
ことを特徴とするエンジンの排気制御装置により達成さ
れる。

（実施例）第１図は本発明の＝・実施例である自動二輪車の排気系
の側面図、第２図は同じく平面図、第３図はこの排気系
を用いた自動二輪車の側面図、第４図は排気制御弁を中
央で断面した側面図、第５図と第６図はそのｖ−Ｖ線断
面図とＶｌ−Ｖｌ線断面図、また第７図は第５図におけ
る■−■線断面図である。

第１．３図において符号１０は４サイクル４気筒エンジ
ンであり、車体中央付近に搭載されている。このエンジ
ン１０はクランクケース１２から斜め上前方へのびるシ
リンダ１４を有する。排気系は、シリンダ１４の前面か
らクランクケース１２の下方にのびる４本の排気管１６
（１６ａ〜１６ｄ）と、排気管１６の後端に接続された
排気制御弁１８と、この排気制御弁１８の後面に接続さ
れ排気を消音器２０に導く膨張室２２とを備える。

なお第３図において、２４は前輪、２６は操向ハンドル
、２８は後輪、３ｏは吸気清浄器および燃料タンクを覆
うカバー、３２は運転シートである。

排気制御弁１８は、前記４本の排気管１６の各開口端１
６Ａ−１６Ｄが四角形に配列されて開口するポデー３４
と、この開口端１６Ａ〜１６０の上Ｆ対をなす開口端１
６Ａ、１６Ｂおよび１６Ｇ、１６Ｄの間の近くを水モに
横断する１本の弁軸３６と、この弁軸３６に固定された
４個の弁体としての弁板３８（３８ａ〜３８ｄ）とを備
える。各弁板３８は弁軸３６の回動に伴って各開口端ｔ
　６Ａ〜１６０に臨むように丘下はぼ対称に形成されて
いる。すなわち各弁板３８はその垂直位置（第４．７図
の実践位置）で各開口端１６Ａ〜１６０の開口面積を約
５０％に絞り、またその水平位置（第７図の仮想線位置
）では開口面積を全開にする。

弁軸３６ａの外部突出端にはプーリ４０が固定され、こ
のプーリ４０はワイヤ４２を介してサーボモータ４４に
より強制的に両方向に回動される。このサーボモータ４
４は、例えば点火装置４６（第２図参照）から検出した
エンジン回転速度に基づき、容積効率が悪化する回転領
域で制御弁１８を閉じ、その他の回転領域で開くように
制御回路４８により制御される。

従って排気管１６の径および長さなどを、エンジン１０
が高速域で容積効率が高くなるように設定した場合には
、制御回路４８は中速域で排気制御弁１８を閉じるよう
にサーボモータ４４を駆動する。各弁板３８は１本の弁
軸３６に上下はぼ対称に固定されているので、同期して
同−開度に制御される。

エンジン１０の排気弁の開弁による正の圧力波は音速で
排気管１６内を伝播し、その開口端１６Ａ〜１６Ｄにお
ける急激な膨張により発生する負の圧力波が排気管１６
を音速で逆方向に伝播してエンジン１０の排気弁に引き
返す。この開口端１６Ａ−１６Ｄ付近に位置する排気制
御弁１８を閉じておけば、排気弁の開弁による正の圧力
波はこの排気制御弁１８で反射され正の圧力波として音
速で排気弁に引き返す。従って排気流路面積をｌ／２と
するように排気制御弁１８を制御すれば、排気管の開口
端により発生して引き返す負の圧力波と、排気制御弁１
８により反射される正の圧力波との和は零となる。この
時には脈動効果が打ち消され、中速域での容積効率の低
下（トルク谷の発生）を抑制できる。

またこの排気制御弁１８を気筒間の排気干渉によるトル
ク低下を防止する目的で用いる場合には、排気ｆ渉によ
るトルク低下の著しい回転領域でこの排気制御弁１８を
閉じればよい。なお低速域でこの排気制御弁１８を閉じ
る場合には、排気制御弁１８は排気流路面積を９０％程
度絞って１０％程度にするものが使用可能である。

以−Ｌの実施例では４本の排気管１６を有するエンジン
１０に適用したものであるが、本発明は２本の排気管の
ものに適用したものも包含する。

この場合には２本の排気管の開口端が弁軸を挾んで対称
に位置するようにするのが望ましい。なお開口端は弁軸
を挾んで対称に配置するのが望ましいが、第８図の第２
の実施例に示す排気制御弁１８Ａのように非対称に配置
してもよい、この第８図では前記第５〜７図と同一部分
に同一符号を付したので、その説明は綴り返さない。

第９図は第３実施例である排気制御弁１８Ｂの分解斜視
図、第１０図はそのＸ−Ｘ線断面図、第１１図は第１０
図におけるＸＩ−ＸＩＸ線断面図ある。

これらの図で１３４はポデーであり、このポデー１３４
は４本の排気管の開口端１６Ａ〜１６Ｄが四角形を形成
するように開口している。

またこのポデー１３４には上下対をなす開口端１６Ａ、
１６Ｂおよび１６Ｃ１１６Ｄの付近の間を横断する弁体
１３８が装填されている。この弁体１３８は上下排気管
１６ａ、１６ｂの中心間隔に略等しい外径を有する円柱
に、各排気管１６ａ〜１６ｄに臨む弧状の切欠き１３８
ａ〜１３８ｄを形成したものである。この弁体１３８の
一端には弁軸１３６が一体に形成され。

上下の排気管の開口端の間を横断する軸線回りに回動す
る。

この弁体１３８はポデー１３４の一側（第１１図で左側）からポデー１３４に挿入される。こ
の時弁軸１３６をポデー１３４の他側（第１１図で右側
）の側壁１３４ａを貫通させ、この弁軸１３６の突出端
には側壁１３４ａとの間にカラー１４０を挾んでプーリ
１４２が固定されている。また弁体１３８にはプーリ１
４２と反対側の周縁付近にストッパピン１４４が半径方
向に突設され、このピン１４４はポデー１３４に設けた
切欠き１４６（第１１図）に係合して弁体１３８の回動
を９０’の範囲内に規制する。

なお弁体１３８には第１１図に示すように適宜の肉抜き
孔α、β、γを形成し、弁体１３８の軽量化と熱変形の
減少とが図られている。

以上の各実施例のように弁体の軸線を挾んで配設される
排気管の数は同数とすれば、排気が弁体を軸線回りに回
動させるように作用する排気圧は相殺され、弁体の駆動
力が軽くなるという効果が得られる。しかし本発明は軸
線を挾んで配設される排気管が同数でないものも含む。

第１２図は第４実施例である排気制御弁１８ｃの断面図
、第１３図はその虐−■線断面図である。この実施例は
３本の排気管１６ａ〜１６ｃの開口端を三角形に配列し
たポデー２３４と、このポデー２３４に貫挿した弁体２
３８と、この弁体２３８と一体に形成され両側に突出す
る弁軸２３６．２３６とを備える。弁体２３８は前記第
３実施例と同様に、各排気管１６ａ〜１６ｃに臨む部分
に切欠き２３８ａ〜２３８Ｃを形成した円柱からなり、
各弁軸２３６はポデー２３４に固定された軸受板２４０
．２４２に保持されている。弁軸２３６の一方は軸受板
２４０から外へ突出し、ここにプーリ２４４が固定され
ている。

（発明の効果）本発明は以上のように、隣接する２つの排気管の間を横
断する軸線回りに回動し各排気管内に進退動する弁体を
設けたものである。従って複数の排％制御弁を１つのサ
ーボモータなどの駆動ト段により制御でき、制御装置が
単純になる。また弁１ｈ１１が短くなるので、排気の熱
による弁軸の伸びに対する対策が簡単または不用になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である自動二輪車の排気系の
側面図、第２図は同じく平面図、第３図はこの排気系を
用いた自動二輪車の側面図、第４図は排気制御弁を中央
で断面した側面図、第５図と第６図はそのＶ−Ｖ線断面
図とＶＴ−Ｖｌ線断面図、第７図は第５図における■−
■線断面図、また第８図は第２の実施例の配置図、第９
図は第３実施例の分解斜視図、第１０図はそのＸ−Ｘ線
断面図、第１１図は第１０図におけるＸＩ−Ｘ［線断面
図、また第１２図は第４実施例の断面図、第１３図はそ
の店一層線断面図である。１０・・・エンジン、１６・・・排気管、１８．１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ・−・排気制御弁、２２
・・・膨張室、３８・・・弁体としての弁板、１３８．２３８・・・弁体。特許出願人　ヤマハ発動機株式会社代　理　人　弁理上　山　１）文雄第４図第５図　　　　第６図第７図第６図第１０図第１１図第１？図第１３図手続術１正書（自発）昭和６１年ｌＯ月２４日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一端がエンジンの排気口に接続され他端が膨張室
に開口する複数の排気管と、前記各排気管に設けられ各
排気管の排気流路面積を変える排気制御弁とを備えるエ
ンジンにおいて、前記排気制御弁は、隣接する２つの排気管の間を横断す
る軸線回りに回動しかつ前記２つの排気管内に進退動す
る弁体を備えることを特徴とするエンジンの排気制御装
置。
（２）４本の排気管が１本の軸線を挾んで対称に配設さ
れ、前記弁体は前記軸線回りに回動する４個の弁板で形
成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のエンジンの排気制御装置。
（３）前記弁体は、前記各排気管に臨む部分を略弧状に
切欠いた円柱で形成されていることを特徴とする特許請
求の第１項記載のエンジンの排気制御装置。