[发明专利]内燃机的排气装置

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机的排气装置，特别是涉及抑制因设置于废气的排气方向的最下游的尾管的气柱共鸣而导致的声压的增大的内燃机的排气装置。

背景技术

作为在汽车等车辆中使用的内燃机的排气装置，已知有图32所示的装置(例如，参照专利文献1)。在图32中，从作为内燃机的发动机1排出的废气经过排气歧管2，在由催化转换器3净化之后被导入到该排气装置4。

排气装置4构成为包括：与催化转换器3连结的前部管5；与前部管5连结的中部管6；与中部管6连结的作为消音器的主消声器7；与主消声器7连结的尾管8；以及夹装于尾管8的副消声器9。

如图33所示，主消声器7具备：扩张室7a，废气从中部管6的小孔6a扩张而被导入该扩张室7a；以及共鸣室7b，中部管6的下游开口端6b插通于该共鸣室7b，对于从中部管6的下游开口端6b被导入到共鸣室7b的废气，借助亥姆霍兹共鸣，特定频率的排气音被消音。

在此，当将中部管6的突出至共鸣室7b的部分的突出部分的长度设定为L₁(m)、将中部管6的截面积设定为S(m²)、将共鸣室7b的容积设定为V(m³)、将空气中的音速设定为c(m/s)时，空气中的共鸣频率f_n(Hz)由与亥姆霍兹共鸣相关的下述的式(1)而求得。

fn=c2πSL1·V..........(1)]]>

根据式(1)可知，能够通过增大共鸣室7b的容积V、或增长中部管6的突出部分的长度L₁而将共鸣频率朝低频侧调谐；或者通过减小共鸣室7b的容积V、或缩短中部管6的突出部分的长度L₁而将共鸣频率朝高频侧调谐。

副消声器9形成为：抑制因通过发动机1运转时的排气脉动在尾管8内产生与尾管8的管长对应的气柱共鸣而导致声压增大。

一般地，对于在废气的排气方向上游侧以及下游侧分别具有上游开口端8a以及下游开口端8b的尾管8，由发动机1运转时的排气脉动产生的入射波在尾管8的上游开口端8a以及下游开口端8b进行反射，由此，将以尾管8的管长L作为半波长的频率的气柱共鸣作为基本成分，产生波长为该半波长的自然数倍的气柱共鸣。

具体地说，基本振动(一次成分)的气柱共鸣的波长λ₁为尾管8的管长L的大致2倍，二次成分的气柱共鸣的波长λ₂为管长L的大致1倍。并且，三次成分的气柱共鸣的波长λ₃为管长L的2/3倍。这样，在尾管8内能够形成上游开口端8a以及下游开口端8b成为声压的波节的驻波。

并且，气柱共鸣频率fa由下述式(2)来表示。

fa=c2Ln..........(2)]]>

其中，c：音速(m/s)，L：尾管的管长(m)，n：次数