(57)【要約】【課題】シンプルで、高い消音性能を有するエンジンの排気装置を提供する。【解決手段】排気装置５０は、第１のエギゾーストパイプ６１と、第２のエギゾーストパイプ６２とを備えている。第１のエギゾーストパイプ６１は、エンジン３０の燃焼室３６に接続される。第２のエギゾーストパイプ６２の一方の端部は、第１のエギゾーストパイプの第１の部分６１ｄに接続される。第２のエギゾーストパイプ６２の他方の端部は、第１のエギゾーストパイプ６１の第２の部分６１ｅに接続されている。第２のエギゾーストパイプ６２は、第１のエギゾーストパイプ６１よりも流路面積が小さい。第２のエギゾーストパイプ６２の管中心の延びる方向に沿った第２のエギゾーストパイプ６２の長さは、第１のエギゾーストパイプ６１の管中心の延びる方向に沿った第１のエギゾーストパイプ６１の第１の部分６１ｄと第２の部分６１ｅとの間の長さよりも短い。【選択図】図１
2010024934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの燃焼室に接続される排気装置であって、
第１の部分と、前記第１の部分よりも下流側に位置し、前記第１の部分側に屈曲する第２の部分とを有し、前記燃焼室に接続された第１のエギゾーストパイプと、
一方の端部が前記第１のエギゾーストパイプの前記第１の部分に接続されると共に、他方の端部が前記第１のエギゾーストパイプの前記第２の部分に接続されており、前記第１のエギゾーストパイプよりも流路面積が小さい第２のエギゾーストパイプと、
を備え、
前記第２のエギゾーストパイプの管中心の延びる方向に沿った前記第２のエギゾーストパイプの長さは、前記第１のエギゾーストパイプの管中心の延びる方向に沿った前記第１のエギゾーストパイプの前記第１の部分と前記第２の部分との間の長さよりも短いエンジンの排気装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたエンジンの排気装置において、
前記第１のエギゾーストパイプは、少なくともひとつの方向から視たときに実質的に環を構成するループ部を含むエンジンの排気装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたエンジンの排気装置において、
前記第２のエギゾーストパイプは、前記ひとつの方向から視た際に、前記第１のエギゾーストパイプの交差部の相互間に接続されているエンジンの排気装置。
【請求項４】
請求項１に記載されたエンジンの排気装置において、
前記第１のエギゾーストパイプは、Ｕ字状に形成されたＵ字状部を含むエンジンの排気装置。
【請求項５】
請求項１に記載されたエンジンの排気装置において、
前記第２のエギゾーストパイプは、前記第１のエギゾーストパイプの最も近接した部分同士を接続しているエンジンの排気装置。
【請求項６】
エンジンの燃焼室に接続される排気装置であって、
前記燃焼室に接続され、内部に排気経路が形成されたエギゾーストパイプを備え、
前記エギゾーストパイプの上流側の部分と下流側の部分とが接合されると共に、当該接合部に前記排気経路の上流側の部分と下流側の部分とを接続する連通孔が形成されており、
前記連通孔の面積は、前記排気経路の流路面積よりも小さいエンジンの排気装置。
【請求項７】
燃焼室を有するエンジンと、前記燃焼室に接続された排気装置とを備えた車両であって、
前記排気装置は、
第１の部分と、前記第１の部分よりも下流側に位置し、前記第１の部分側に屈曲する第２の部分とを有し、前記燃焼室に接続された第１のエギゾーストパイプと、
一方の端部が前記第１のエギゾーストパイプの前記第１の部分に接続されると共に、他方の端部が前記第１のエギゾーストパイプの前記第２の部分に接続されており、前記第１のエギゾーストパイプよりも流路面積が小さい第２のエギゾーストパイプと、
を備え、
前記第２のエギゾーストパイプの管中心の延びる方向に沿った前記第２のエギゾーストパイプの長さは、前記第１のエギゾーストパイプの管中心の延びる方向に沿った前記第１のエギゾーストパイプの前記前記第１の部分と前記第２の部分との間の長さよりも短い車両。
【請求項８】
請求項７に記載された車両において、
ヘッドパイプと、前記エンジンの上方において前記ヘッドパイプから後方に向かって斜め下方に延びるメインフレームとをさらに備え、
前記第１のエギゾーストパイプは、前記エンジンの後側に接続されており、前方から視た際に実質的に環またはＵ字形状を構成する部分を含み、
前記第１のエギゾーストパイプの前方から視た際に実質的に環またはＵ字形状を構成する部分は、メインフレームの後方に配置されている車両。
【請求項９】
請求項７に記載された車両において、
前記第１のエギゾーストパイプは、前記エンジンの前側に接続されている車両。
【請求項１０】
請求項９に記載された車両において、
ヘッドパイプと、前記エンジンの前方において前記ヘッドパイプから後方に向かって斜め下方に延びるダウンフレームとをさらに備え、
前記第１のエギゾーストパイプは、前方から視た際に実質的に環またはＵ字形状を構成する部分を含み、
前記第１のエギゾーストパイプの前方から視た際に実質的に環またはＵ字形状を構成する部分は、前記ダウンフレームの前方に配置されている車両。
【請求項１１】
請求項９に記載された車両において、
前記第１のエギゾーストパイプは、側方から視た際に実質的に環またはＵ字形状を構成する部分を含み、
前記第１のエギゾーストパイプの側方から視た際に実質的に環またはＵ字形状を構成する部分は、前記エンジンの側方に配置されている車両。
【請求項１２】
燃焼室を有するエンジンと、前記燃焼室に接続された排気装置とを備えた車両であって、
前記排気装置は、前記燃焼室に接続され、内部に排気経路が形成されたエギゾーストパイプを備え、
前記エギゾーストパイプは、上流側の部分と下流側の部分とを接合する接合部を有し、前記接合部には、前記排気経路の上流側の部分と下流側の部分とを接続する連通孔が形成されており、
前記連通孔の面積は、前記排気経路の流路面積よりも小さい車両。
【請求項１３】
鞍乗型車両である、請求項７または１２に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの排気装置及びそれを備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの排気装置における排気音の低減方法として、種々の方法が提案されている。例えば、特許文献１には、主排気パイプに対して、長さ調節が可能なバイパスパイプを設ける方法が開示されている。特許文献１に開示された排気装置では、主排気パイプにおいて発生する騒音の主要成分の位相と、バイパスパイプにおいて発生する騒音の位相とが相互に１８０°異なるように、アクチュエータによってバイパスパイプの長さが調整される。このため、主排気パイプにおいて発生する排気騒音の主要成分がバイパスパイプにおいて生じる排気騒音によって打ち消される。
【特許文献１】特開２００１−５００２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に開示された排気装置では、主排気パイプの排気騒音を分析するための装置、バイパスパイプの長さを調節するためのアクチュエータなどが必要となる。このため、排気装置が複雑化するという問題がある。
【０００４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、シンプルで、高い消音性能を有するエンジンの排気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る第１のエンジンの排気装置は、エンジンの燃焼室に接続される。本発明に係る第１のエンジンの排気装置は、第１のエギゾーストパイプと、第２のエギゾーストパイプとを備えている。第１のエギゾーストパイプは、燃焼室に接続される。第１のエギゾーストパイプは、第１の部分と、第２の部分とを有する。第２の部分は、第１の部分よりも下流側に位置している。第２の部分は、第１の部分側に屈曲している。第２のエギゾーストパイプの一方の端部は、第１のエギゾーストパイプの第１の部分に接続される。第２のエギゾーストパイプの他方の端部は、第１のエギゾーストパイプの第２の部分に接続されている。第２のエギゾーストパイプは、第１のエギゾーストパイプよりも流路面積が小さい。第２のエギゾーストパイプの管中心の延びる方向に沿った第２のエギゾーストパイプの長さは、第１のエギゾーストパイプの管中心の延びる方向に沿った第１のエギゾーストパイプの第１の部分と第２の部分との間の長さよりも短い。
【０００６】
本発明に係る第２のエンジンの排気装置は、エンジンの燃焼室に接続される。本発明に係る第２のエンジンの排気装置は、エギゾーストパイプを備えている。エギゾーストパイプは、燃焼室に接続されている。エギゾーストパイプの内部には、排気経路が形成されている。エギゾーストパイプの上流側の部分と下流側の部分とが接合されると共に、その接合部に排気経路の上流側の部分と下流側の部分とを接続する連通孔が形成されている。連通孔の面積は、排気経路の流路面積よりも小さい。
【０００７】
本発明に係る第１の車両は、燃焼室を有するエンジンと、燃焼室に接続された排気装置とを備えている。排気装置は、第１のエギゾーストパイプと、第２のエギゾーストパイプとを備えている。第１のエギゾーストパイプは、燃焼室に接続されている。第１のエギゾーストパイプは、第１の部分と、第２の部分とを有する。第２の部分は、第１の部分よりも下流側に位置している。第２の部分は、第１の部分側に屈曲している。第２のエギゾーストパイプの一方の端部は、第１のエギゾーストパイプの第１の部分に接続される。第２のエギゾーストパイプの他方の端部は、第１のエギゾーストパイプの第２の部分に接続されている。第２のエギゾーストパイプは、第１のエギゾーストパイプよりも流路面積が小さい。第２のエギゾーストパイプの管中心の延びる方向に沿った第２のエギゾーストパイプの長さは、第１のエギゾーストパイプの管中心の延びる方向に沿った第１のエギゾーストパイプの第１の部分と第２の部分との間の長さよりも短い。
【０００８】
本発明に係る第２の車両は、燃焼室を有するエンジンと、燃焼室に接続された排気装置とを備えている。排気装置は、エギゾーストパイプを備えている。エギゾーストパイプは、燃焼室に接続されている。エギゾーストパイプの内部には、排気経路が形成されている。エギゾーストパイプは、上流側の部分と下流側の部分とを接合する接合部を有する。接合部には、排気経路の上流側の部分と下流側の部分とを接続する連通孔が形成されている。連通孔の面積は、排気経路の流路面積よりも小さい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シンプルで、高い消音性能を有するエンジンの排気装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について、図１に示す自動二輪車１を例に挙げて説明する。なお、以下の説明において、前後左右の方向は、シート１５に着座したライダーから見た方向をいうものとする。
【００１１】
図１〜図３に示すように、自動二輪車１は、車体フレーム１０を備えている。車体フレーム１０は、ヘッドパイプ１１と、メインフレーム１２と、ダウンフレーム１３と、シートレール１４とを備えている。メインフレーム１２は、エンジン３０の上方において、ヘッドパイプ１１から後方に向って斜め下方に延びている。ダウンフレーム１３は、エンジン３０の前方において、ヘッドパイプ１１から後方に向って斜め下方に延びている。ダウンフレーム１３の後端部と、メインフレーム１２の後端部とは、相互に接続されている。メインフレーム１２の後半部分には、シートレール１４が取り付けられている。シートレール１４は、メインフレーム１２から後方に向ってやや斜めに延びている。シートレール１４の上には、シート１５が取り付けられている。
【００１２】
ヘッドパイプ１１には、図示しないステアリングシャフトが回転可能に挿入されている。ステアリングシャフトには、ハンドル１９と、左右一対のフロントフォーク２０とが取り付けられている。左右一対のフロントフォーク２０の下端部には、前輪２１が回転可能に取り付けられている。
【００１３】
メインフレーム１２の後端部には、ピボット軸１６が取り付けられている。ピボット軸１６には、リアアーム１７が揺動可能に取り付けられている。リアアーム１７とメインフレーム１２との間には、サスペンション４５が配置されている。リアアーム１７の後端部には、後輪１８が回転可能に取り付けられている。後輪１８は、チェーン等の動力伝達機構４６によって、エンジン３０に接続されている。
【００１４】
車体フレーム１０には、エンジン３０が懸架されている。エンジン３０は、クランクケース３１を備えている。クランクケース３１には、図示しないクランクシャフトが収納されている。クランクケース３１の前半部分には、ボディシリンダ３２が取り付けられている。図４に示すように、ボディシリンダ３２の内部には、ピストン３５が収納されたシリンダ部３２ａが形成されている。なお、本実施形態では、シリンダ部３２ａの中心軸は、図１に示すように、後方に向って斜め上方に傾いている。すなわち、ボディシリンダ３２は、後傾している。
【００１５】
ボディシリンダ３２の上端部には、ヘッドシリンダ３３が取り付けられている。図４に示すように、このヘッドシリンダ３３と、ボディシリンダ３２のシリンダ部３２ａと、ピストン３５とによって、燃焼室３６が区画形成されている。ヘッドシリンダ３３には、吸気ポート３７と排気ポート３８とが形成されている。吸気ポート３７は、吸気弁４３によって開閉される。一方、排気ポート３８は、排気弁４４によって開閉される。
【００１６】
吸気ポート３７には、スロットルボディ３９が接続されている。スロットルボディ３９は、スロットル弁４０と、インジェクタ４１とを備えている。このスロットル弁４０によって燃焼室３６に供給される空気量が調節される。インジェクタ４１によって、燃焼室３６に燃料が供給される。スロットルボディ３９は、図１に示すエアクリーナー４２に接続されている。このエアクリーナー４２を介して、スロットルボディ３９に空気が供給される。エアクリーナー４２は、エンジン３０の上方かつ前方に配置されている。エアクリーナー４２は、ヘッドパイプ１１の後方に配置されている。
【００１７】
図４に示すように、排気装置５０は、排気ポート３８を介して燃焼室３６に接続されている。主として図５に示すように、排気装置５０は、エギゾーストパイプ５１と、エギゾーストマフラー５２とを備えている。エギゾーストパイプ５１は、第１のエギゾーストパイプ６１と、第２のエギゾーストパイプ６２とを含む。図４及び図６に示すように、第１のエギゾーストパイプ６１の内部には、主排気経路５３が形成されている。図６に示すように、第２のエギゾーストパイプ６２の内部には、副排気経路５４が形成されている。
【００１８】
図１及び図３に示すように、第１のエギゾーストパイプ６１の前端部は、エンジン３０の後側に接続されている。第１のエギゾーストパイプ６１の後端部は、エギゾーストマフラー５２に接続されている。第１のエギゾーストパイプ６１の中央部分は、いわゆるトグロ状に形成されている。具体的には、図５に示すように、第１のエギゾーストパイプ６１は、前方から見た際に、実質的に環を形成するループ部６１ａを含んでいる。
【００１９】
ループ部６１ａは、図１〜図３に示すように、メインフレーム１２よりも後側に配置されている。ループ部６１ａは、シート１５の下方に配置されている。ループ部６１ａは、前後方向において、少なくとも一部がシートレール１４と重なるように配置されている。
【００２０】
なお、「実質的に環を形成する」とは、実質的な環を形成することをいう。ここで、「実質的な環」は、環及び一部が切欠かれた環を含む。「一部が切欠かれた環」とは、所謂馬蹄形状をいう。
【００２１】
図１及び図５に示すように、第２のエギゾーストパイプ６２は、第１のエギゾーストパイプ６１の上流側部分６１ｄと、下流側部分６１ｅとに接続されている。より具体的には、図５に示すように、第２のエギゾーストパイプ６２は、前方から見た際に、第１のエギゾーストパイプ６１の交差部の相互間に接続されている。このため、第２のエギゾーストパイプ６２は、第１のエギゾーストパイプの最も近接した部分同士を接続している。
【００２２】
図６は、エギゾーストパイプ５１の一部分を表す模式図である。図６に示すように、第２のエギゾーストパイプ６２は、第１のエギゾーストパイプ６１よりも流路面積が小さい。具体的には、第２のエギゾーストパイプ６２の内部に形成された副排気経路５４の横断面における面積は、第１のエギゾーストパイプ６１の内部に形成された主排気経路５３の横断面における面積よりも小さい。本実施形態では、第１のエギゾーストパイプ６１と第２のエギゾーストパイプ６２とのそれぞれは、横断面円形に形成されている。このため、第２のエギゾーストパイプ６２の内部に形成された副排気経路５４の直径Ｄ２は、第１のエギゾーストパイプ６１の内部に形成された主排気経路５３の直径Ｄ１よりも小さい。
【００２３】
本実施形態では、第２のエギゾーストパイプ６２の管中心の延びる方向に沿った第２のエギゾーストパイプ６２の長さＬ２は、第１のエギゾーストパイプ６１の管中心の延びる方向に沿った第１のエギゾーストパイプ６１の上流側部分６１ｄと、下流側部分６１ｅとの間の長さＬ１よりも短い。
【００２４】
以上、説明したように、本実施形態では、第１のエギゾーストパイプ６１の上流側部分６１ｄと下流側部分６１ｅとが第２のエギゾーストパイプ６２により接続されている。第２のエギゾーストパイプ６２は、第１のエギゾーストパイプ６１よりも流路面積が小さい。さらに、第２のエギゾーストパイプ６２の長さＬ２は、第１のエギゾーストパイプ６１の上流側部分６１ｄと下流側部分６１ｅとの間の長さＬ１よりも短い。従って、下記実施例においても実証されるように、エンジン３０の排気騒音を効果的に低減することができる。
【００２５】
また、本実施形態の排気装置５０は、特許文献１に開示された排気装置とは異なり、バイパスパイプの長さを調節するアクチュエータや、主排気パイプの排気騒音を分析するための装置などを必要としない。本実施形態では、第２のエギゾーストパイプ６２を設けることのみにより、排気騒音を効果的に低減することができる。従って、本実施形態の排気装置５０は、シンプルな構成を有し、小型且つ低コストである。
【００２６】
すなわち、本実施形態によれば、シンプル、小型且つ低コストで、高い消音性能を有するエンジンの排気装置５０を実現することができる。
【００２７】
本実施形態の排気装置５０は、自動二輪車以外の車両に対しても使用することができる。但し、小型化可能な排気装置５０は、排気装置の配置スペースが比較的小さい鞍乗型車両、特に自動二輪車に対して特に好適に用いられる。
【００２８】
エンジン３０の排気騒音の大きさは、第２のエギゾーストパイプ６２の流路面積の大きさと相関する。具体的には、下記実施例においても実証されるように、第２のエギゾーストパイプ６２の流路面積が大きいほど、エンジン３０の排気騒音が効果的に低減される。従って、エンジン３０の排気騒音をさらに低減させる観点からは、第２のエギゾーストパイプ６２の流路面積が大きい方が好ましい。具体的には、第２のエギゾーストパイプ６２の内部に形成された副排気経路５４の直径Ｄ２は大きい方が好ましい。なお、第１のエギゾーストパイプ６１の直径Ｄ１は特に限定されない。
【００２９】
また、エンジン３０の排気騒音の大きさは、第２のエギゾーストパイプ６２の長さＬ２と相関する。具体的には、下記実施例においても実証されるように、第２のエギゾーストパイプ６２の長さＬ２が短いほど、エンジン３０の排気騒音が効果的に低減される。従って、エンジン３０の排気騒音をさらに低減させる観点からは、第２のエギゾーストパイプ６２の長さＬ２は短い方が好ましい。
【００３０】
また、第２のエギゾーストパイプ６２を設けた場合、下記実施例においても実証されるように、エンジン３０の回転速度が低い領域におけるエンジン３０のトルクが高くなる一方、エンジン３０の最大トルクが低くなる傾向にある。このため、第２のエギゾーストパイプ６２を設けることによって、エンジン３０の回転速度が低い領域におけるエンジン３０のトルクを高めることができる。また、第２のエギゾーストパイプ６２を設けることによって、エンジン３０のトルク特性を、エンジン３０の回転速度に対して安定化することができる。なお、以下の説明において、「エンジン３０の回転速度が低い領域におけるエンジン３０のトルク」を「低速トルク」と略称する場合がある。
【００３１】
エンジン３０の低速トルク及び最大トルクは、第２のエギゾーストパイプ６２の流路面積の大きさと相関する。具体的には、下記実施例においても実証されるように、第２のエギゾーストパイプ６２の流路面積が大きくなるほど、低速トルクが高くなる一方、最大トルクが低くなる傾向にある。従って、本実施形態のように、第２のエギゾーストパイプ６２の流路面積の大きさを調節することによって、エンジン３０のトルク特性を容易に調整することが可能となる。
【００３２】
なお、第２のエギゾーストパイプ６２の長さＬ２がエンジン３０のトルク特性に及ぼす影響は小さい。
【００３３】
第２のエギゾーストパイプ６２を設けることにより、エンジン３０のトルク特性が変化する理由としては以下の理由が考えられる。
【００３４】
図７は、エンジン３０の回転速度が低速であるときの排気ポート３８の圧力とクランク角との関係を表わすグラフである。図８は、エンジン３０の回転速度が高速であるときの排気ポート３８の圧力とクランク角との関係を表わすグラフである。なお、図７及び図８において、実線７０は、排気弁４４のリフト量を表わす。実線７１は、吸気弁４３のリフト量を表わす。太線７２は、第２のエギゾーストパイプ６２が設けられた場合の排気ポート３８の圧力を表わす。一点鎖線７３は、第２のエギゾーストパイプ６２が設けられていない場合の排気ポート３８の圧力を表わす。
【００３５】
図７に示すように、エンジン３０の回転速度が低い領域においては、ピークＰ１が吸気ポート３７と排気ポート３８との両方が開かれた領域Ｒ内に位置する。ここで、本実施形態のように、第２のエギゾーストパイプ６２を設けた場合は、第２のエギゾーストパイプ６２が設けられていない場合と比較して、ピークＰ１における排気ポート３８の圧力が低下する。すなわち、吸気ポート３７と、排気ポート３８との両方が開かれた領域Ｒにおいて、排気ポート３８の正圧の大きさが小さくなる。従って、エンジン３０からの排気ガスの排気が促進される。その結果、エンジン３０の回転速度が低い領域において、排気効率が高まる。従って、エンジン３０のトルクが高くなる。
【００３６】
一方、図８に示すように、エンジン３０の回転速度が高い領域においては、ピークＰ２が吸気ポート３７と、排気ポート３８との両方が開いた領域Ｒ内に位置する。ここで、本実施形態のように、第２のエギゾーストパイプ６２を設けた場合は、第２のエギゾーストパイプ６２が設けられていない場合と比較して、ピークＰ２における排気ポート３８の圧力が高くなる。すなわち、エンジン３０の回転速度は比較的高い領域においては、吸気ポート３７と排気ポート３８との両方が開かれた領域Ｒにおける排気ポート３８の負圧の大きさが小さくなる。従って、エンジン３０のトルクが最大となるエンジン３０の回転速度が高い領域においては、排気効率が低下するため、エンジン３０のトルクが低下する傾向にある。
【００３７】
以上のように、本実施形態のように、第２のエギゾーストパイプ６２を設けることにより、エンジン３０の回転速度が低い領域において、吸気ポート３７と排気ポート３８との両方が開かれた領域Ｒにおける排気ポート３８の正圧の大きさが小さくなる傾向にある。かつ、エンジン３０のトルクが最大となるエンジン３０の回転速度が高い領域においては、吸気ポート３７と排気ポート３８の両方が開かれた領域Ｒにおける排気ポート３８の負圧の大きさが小さくなる傾向にある。従って、エンジン３０の回転速度が低い領域におけるエンジン３０のトルクが高まる一方、エンジン３０の回転速度が高い領域におけるエンジン３０のトルクが低くなる傾向が生じるものと考えられる。
【００３８】
なお、第２のエギゾーストパイプ６２を設けることにより排気騒音が低減する理由としては、図７及び図８に示す排気装置５０の減衰特性から推定できるように、ピークＰ１における排気ポート３８の正圧の大きさが小さくなる一方、ピークＰ２における排気ポート３８の負圧の大きさが小さくなり、排気ポート３８の圧力変動が小さくなることが考えられる。
【００３９】
本実施形態では、第１のエギゾーストパイプ６１は、前方から見たときに実質的に環を構成するループ部６１ａを含んでいる。このため、第１のエギゾーストパイプ６１の最も近接した部分同士の間の距離を短くすることができる。従って、第２のエギゾーストパイプ６２をより短くすることが可能となる。その結果、エンジン３０の排気騒音をより効果的に低減することが可能となる。
【００４０】
本実施形態のループ部６１ａに替えて、第１のエギゾーストパイプ６１に、Ｕ字状のＵ字状部を形成してもよい。その場合であっても、本実施形態と同様に、エンジン３０の排気騒音をより効果的に低減することが可能となる。また、エンジン３０の回転速度が低い領域におけるエンジン３０のトルクを高くすることができる。
【００４１】
第２のエギゾーストパイプ６２は、本実施形態のように、前方から見た際の第１のエギゾーストパイプ６１の交差部の相互間に接続されていることが好ましい。これによれば、第２のエギゾーストパイプ６２の長さをさらに短くすることができる。従って、エンジン３０の排気騒音をさらに効果的に低減することができる。
【００４２】
特には、第２のエギゾーストパイプ６２は、第１のエギゾーストパイプ６１の最も近接した部分同士を接続していることが特に好ましい。これによれば、第２のエギゾーストパイプ６２の長さを特に短くすることができる。従って、エンジン３０の排気騒音を特に低減することができる。
【００４３】
また、本実施形態のように、第１のエギゾーストパイプ６１にループ部６１ａを形成することによって、第１のエギゾーストパイプ６１の前端から後端までの長さを長くすることができる。従って、エンジン３０の回転速度が低い領域におけるエンジン３０のトルクをより効果的に高くすることができる。
【００４４】
本実施形態では、ループ部６１ａは、メインフレーム１２の後方に配置されている。これによれば、メインフレーム１２の後方に形成されたデッドスペースを有効活用することができる。
【００４５】
また、本実施形態のように、エンジン３０の前方にエアクリーナー４２を配置し、エンジン３０の後側に排気装置５０を接続することにより、ボディシリンダ３２を比較的後方に配置することができる。例えば、ボディシリンダ３２を後傾させることができる。従って、自動二輪車１においてマスの集中を図ることができる。
【００４６】
さらに、エンジン３０の前方かつ上方にエアクリーナー４２を配置することにより、エンジン３０の吸気効率をより向上することができる。
【００４７】
本実施形態では、本発明に係る車両の一例として、図１に示す自動二輪車１を例に挙げて説明した。但し、本発明に係る車両は、図１に示す自動二輪車１に限定されるものではない。本発明に係る車両は、四輪車であってもよいし、鞍乗型車両であってもよい。ここで、「鞍乗型車両」とは、ライダーがシート（鞍）に跨がって乗る車両のことをいう。鞍乗型車両には、自動二輪車以外に、ＡＴＶ（All Terrain Vehicle）やスノーモービルなどが含まれる。また、四輪車には、オフロードビークル（off-road vehicle）も含まれる。オフロードビークルは、サイドバイサイドビークル（Side x Side Vehicle）とも呼ばれることがある。
【００４８】
本発明において、自動二輪車も図１に示すタイプのものに限定されない。本発明において、「自動二輪車」は、広義のモーターサイクルをいう。すなわち、本発明において、「自動二輪車」は、狭義のモーターサイクル、モペット、スクーター、オフロード車などを含む。また、本明細書において、自動二輪車には、前輪及び後輪の少なくとも一方が、一体に回転する複数の車輪により構成されており、車両を傾斜させて進行方向を変更する車両も含まれるものとする。
【００４９】
（第２の実施形態）
上記実施形態では、第１のエギゾーストパイプ６１がエンジン３０の後側に接続されている例について説明した。但し、本発明において、第１のエギゾーストパイプ６１のエンジン３０に対する接続位置は特に限定されない。例えば、図９及び図１０に示すように、第１のエギゾーストパイプ６１を、エンジン３０の前側に接続してもよい。
【００５０】
以下、図９及び図１０を参照しつつ、本実施形態における排気装置５０について説明する。なお、以下の説明において、上記第１の実施形態と共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
【００５１】
図９及び図１０に示すように、本実施形態では、第１のエギゾーストパイプ６１は、エンジン３０の前側に接続されている。第１のエギゾーストパイプ６１は、前方から見たときに実質的に環を形成するループ部６１ａを備えている。本実施形態では、ループ部６１ａは、ダウンフレーム１３の前側に配置されている。
【００５２】
図９に示すように、ループ部６１ａは、後半部６１ｃに接続されている。後半部６１ｃの後端部は、エギゾーストマフラー５２に接続されている。後半部６１ｃは、クランクケース３１よりも高い位置に配置されている。
【００５３】
本実施形態では、第１のエギゾーストパイプ６１がエンジン３０の前側に接続されている。このため、第１のエギゾーストパイプ６１の長さを長くすることができる。従って、エンジン３０の回転速度が低い領域におけるエンジン３０のトルクをより高めることができる。
【００５４】
本実施形態では、図９及び図１０に示すように、ループ部６１ａは、ダウンフレーム１３の前方に配置されている。このため、ダウンフレーム１３と前輪２１との間のデッドスペースを有効活用することができる。
【００５５】
（第３の実施形態）
図１１は、第３の実施形態におけるエンジン３０、排気装置５０及び車体フレーム１０の位置関係を表わす斜視図である。図１１に示すように、本実施形態では、第１のエギゾーストパイプ６１は、エンジン３０の前側に接続されている。第１のエギゾーストパイプ６１は、前方から見た際に、Ｕ字状部６１ｂを含む。Ｕ字状部６１ｂは、ダウンフレーム１３の前側に配置されている。Ｕ字状部６１ｂの下流側端部は、後半部６１ｃに接続されている。後半部６１ｃは、クランクケース３１よりも高い位置に配置されている。
【００５６】
本実施形態では、第２のエギゾーストパイプ６２は、第１のエギゾーストパイプ６１のＵ字状部６１ｂの上流側端部と下流側端部とに接続されている。
【００５７】
本実施形態のように、第１のエギゾーストパイプ６１に、Ｕ字状部６１ｂを形成した場合においても、ループ部６１ａを形成した場合と同様に、第１のエギゾーストパイプ６１の最も近接した部分同士の間の距離を短くすることができる。従って、第２のエギゾーストパイプ６２の長さを短くすることができる。その結果、エンジン３０の排気騒音を効果的に低減することができる。
【００５８】
また、本実施形態のように、第１のエギゾーストパイプ６１にＵ字状部６１ｂを形成することによって、第１のエギゾーストパイプ６１の長さを長くすることができる。従って、エンジン３０の回転速度が低い領域におけるエンジン３０のトルクをより高めることができる。
【００５９】
（第４の実施形態）
上記第３の実施形態では、第１のエギゾーストパイプ６１のＵ字状部６１ｂをダウンフレーム１３の前方に配置する例について説明した。但し、第１のエギゾーストパイプ６１のＵ字状部６１ｂの配置位置は特に限定されない。例えば、図１２に示すように、Ｕ字状部６１ｂをエンジン３０の側方に配置してもよい。この場合であっても、第１のエギゾーストパイプ６１とエンジン３０との位置的緩衝を抑制しつつ、第１のエギゾーストパイプ６１の長さを長くすることができると共に、第２のエギゾーストパイプ６２の長さを短くすることが可能となる。従って、エンジン３０の回転速度が低い領域におけるエンジン３０のトルクを効果的に高めることができる。また、エンジン３０の排気騒音を効果的に低減することができる。
【００６０】
（第１の変形例）
上記第１の実施形態では、図５に示すように、第２のエギゾーストパイプ６２が曲線状に形成されている例について説明した。但し、第２のエギゾーストパイプ６２の形状は特に限定されない。例えば、図１３に示すように、第２のエギゾーストパイプ６２は、直線状に形成されていてもよい。これによれば、第２のエギゾーストパイプ６２の長さをより短くすることができる。従って、エンジン３０の排気騒音をより効果的に低減することができる。
【００６１】
（第２の変形例）
上記の第１の実施形態では、第２のエギゾーストパイプ６２を用いて第１のエギゾーストパイプ６１の上流側部分６１ｄと下流側部分６１ｅとを接続する例について説明した。但し、本発明において、第１のエギゾーストパイプ６１の上流側部分６１ｄと下流側部分６１ｅとの接続方法は特に限定されない。例えば、図１４に示すように、上流側部分６１ｄと下流側部分６１ｅとを直接接合することにより、主排気経路５３の上流側部分と下流側部分を接続してもよい。具体的に、本実施形態では、図１５に模式的に示すように、上流側部分６１ｄと下流側部分６１ｅとの接合部６３には、連通孔６４が形成されている。この連通孔６４によって、主排気経路５３の上流側部分と下流側部分とが接続されている。連通孔６４の面積は、主排気経路５３の流路面積よりも小さい。言い換えれば、連通孔６４の直径Ｄ３は、主排気経路５３の直径Ｄ１よりも小さい。
【００６２】
本変形例のように、上流側部分６１ｄと下流側部分６１ｅとを直接接合することによって、エンジン３０の排気騒音を特に効果的に抑制することができる。
【００６３】
なお、本変形例における第１のエギゾーストパイプ６１の作製方法は特に限定されない。例えば、図１６に示すように、まず、第１のパイプ半体７３と、第２のパイプ半体７５とを接合する。第１のパイプ半体７３と第２のパイプ半体７５との接合方法は特に限定されない。例えば、第１のパイプ半体７３と第２のパイプ半体７５とを溶接により接合することができる。次に、第１のパイプ半体７３と第２のパイプ半体７５との接合部に、連通孔６４を形成する。その後、第１のパイプ半体７３と、第３のパイプ半体７２とを接合すると共に、第２のパイプ半体７５と、第４のパイプ半体７６とを接合する。これにより、第１のパイプ部７８と、第２のパイプ部７９とを形成する。
【００６４】
そして、第１のパイプ部７８の端部７８ａと、第３のパイプ部７４の端部７４ａとを接続する。第１のパイプ部７８の端部７８ｂと、第４のパイプ部７１の端部７１ａとを接続する。第２のパイプ部７９の端部７９ｂと、第３のパイプ部７４の端部７４ｂとを接続する。第３のパイプ部７９の端部７９ａと、第５のパイプ部７７の端部７７ａとを接続することにより、第１のエギゾーストパイプ６１を作製することができる。
【００６５】
（実施例）
第２のエギゾーストパイプ６２の流路面積の大きさ及び長さが異なる種々の排気装置５０を作製し、排気装置５０の減衰特性と、排気装置５０が接続されたエンジン３０のトルク特性とを測定した。排気装置５０の減衰特性の測定結果を、図１７及び図１９に示す。エンジン３０のトルク特性の測定結果を、図１８及び図２０に示す。
【００６６】
なお、図１７〜図２０に示すデータは、以下の通りである。
図１７，１８：
実線８１：第２のエギゾーストパイプ６２なし
実線８２：第２のエギゾーストパイプ６２の直径２０ｍｍ、長さ１００ｍｍ
実線８３：第２のエギゾーストパイプ６２の直径２０ｍｍ、長さ６０ｍｍ
実線８４：第２のエギゾーストパイプ６２の直径２０ｍｍ、長さ３０ｍｍ
実線８５：第２のエギゾーストパイプ６２の直径２０ｍｍ、長さ１５ｍｍ
図１９，図２０：
実線９０：第２のエギゾーストパイプ６２なし
実線９１：第２のエギゾーストパイプ６２の直径１５ｍｍ、長さ６０ｍｍ
実線９２：第２のエギゾーストパイプ６２の直径２０ｍｍ、長さ６０ｍｍ
実線９３：第２のエギゾーストパイプ６２の直径３２ｍｍ、長さ６０ｍｍ
実線９４：第２のエギゾーストパイプ６２の直径３６ｍｍ、長さ６０ｍｍ
【００６７】
図１７及び図１９において、排気装置５０の出力側の圧力をＰｏｕｔとし、排気装置５０の入力側の圧力をＰｉｎとした場合、縦軸の「マグニチュード」は、ｌｏｇ（Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎ）で表される。マグニチュードがゼロ以上である場合は、「増幅」となり、マグニチュードがゼロ以下である場合は、「減衰」となる。
【００６８】
図１７及び図１９に示すように、第２のエギゾーストパイプ６２を設けることにより、第２のエギゾーストパイプ６２を設けない場合と比較して、排気装置５０の減衰特性を高めることができることがわかる。従って、第２のエギゾーストパイプ６２を設けることによって、エンジン３０の排気騒音を低減することができることがわかる。
【００６９】
図１７に示すように、第２のエギゾーストパイプ６２の長さを短くすることにより、排気装置５０の減衰特性が高くなることがわかる。この結果から、第２のエギゾーストパイプ６２の長さを短くすることにより、エンジン３０の排気騒音をより効果的に低減できることがわかる。
【００７０】
また、図１９に示すように、第２のエギゾーストパイプ６２の直径を大きくすることにより、排気装置５０の減衰特性が高くなることがわかる。この結果から、第２のエギゾーストパイプ６２の流路面積の大きさを大きくすることにより、エンジン３０の排気騒音をより効果的に低減できることがわかる。
【００７１】
図１８及び図２０に示すように、第２のエギゾーストパイプ６２を設けることにより、第２のエギゾーストパイプ６２を設けない場合と比較して、エンジン回転速度が低い領域におけるエンジン３０のトルクが高まることがわかる。また、第２のエギゾーストパイプ６２を設けることによりエンジン３０の最大トルクが低下する傾向があることがわかる。以上より、第２のエギゾーストパイプ６２を設けることにより、エンジン回転速度に対するエンジン３０のトルクを安定化することができることがわかる。
【００７２】
図１８に示すように、第２のエギゾーストパイプ６２の長さＬ２を変化させた場合であっても、エンジン３０のトルク特性は大きく変化しないことがわかる。
【００７３】
一方、図２０に示すように、第２のエギゾーストパイプ６２の直径を変化させると、エンジン３０のトルク特性が変化することがわかる。具体的には、第２のエギゾーストパイプ６２の直径を大きくすることにより、エンジン回転速度が低い領域におけるエンジン３０のトルクがより高くなる一方、エンジン３０の最大トルクがより低くなることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】第１の実施形態に係る自動二輪車の左側面図である。
【図２】第１の実施形態に係る自動二輪車の一部を表わす平面図である。
【図３】第１の実施形態に係る自動二輪車の一部を表わす左側面図である。
【図４】第１の実施形態におけるエンジンの一部分を表わす断面図である。
【図５】第１の実施形態における排気装置の一部である。
【図６】第１の実施形態における排気装置の概念図である。
【図７】エンジン回転速度が低い場合の排気ポートの圧力とクランク角との関係を表わすグラフである。
【図８】エンジン回転速度が高い場合の排気ポートの圧力とクランク角との関係を表わすグラフである。
【図９】第２の実施形態におけるエンジン、排気装置及び車体フレームを表わす右側面図である。
【図１０】第２の実施形態におけるエンジン、排気装置及び車体フレームを表わす正面断面図である。
【図１１】第３の実施形態におけるエンジン、排気装置及び車体フレーム１０を表わす斜視図である。
【図１２】第４の実施形態におけるエンジン、排気装置及び車体フレームを表わす右側面図である。
【図１３】第１の変形例における排気装置の側面図である。
【図１４】第２の変形例における排気装置の側面図である。
【図１５】第２の変形例における排気装置の模式図である。
【図１６】第２の変形例における第１のエギゾーストパイプ分解斜視図である。
【図１７】第２のエギゾーストパイプの直径が２０ｍｍである場合の排気装置の減衰特性の測定結果を表わすグラフである。
【図１８】第２のエギゾーストパイプの直径が２０ｍｍである場合のエンジンのトルク特性の測定結果を表わすグラフである。
【図１９】第２のエギゾーストパイプの長さが６０ｍｍである場合の排気装置の減衰特性の測定結果を表わすグラフである。
【図２０】第２のエギゾーストパイプの長さが６０ｍｍである場合のエンジンのトルク特性の測定結果を表わすグラフである。
【符号の説明】
【００７５】
１      自動二輪車（車両、鞍乗型車両）
１１      ヘッドパイプ
１２      メインフレーム
１３      ダウンフレーム
３０      エンジン
３６      燃焼室
５０      排気装置
５１      エギゾーストパイプ
５３      主排気経路（排気経路）
６１      第１のエギゾーストパイプ
６１ａ    ループ部
６１ｂ    Ｕ字状部
６１ｄ    上流側部分（第１の部分）
６１ｅ    下流側部分（第２の部分）
６２      第２のエギゾーストパイプ
６３      接合部
６４      連通孔
【図１】
2010024934.tif 000003
【図２】
2010024934.tif 000004
【図３】
2010024934.tif 000005
【図４】
2010024934.tif 000006
【図５】
2010024934.tif 000007
【図６】
2010024934.tif 000008
【図７】
2010024934.tif 000009
【図８】
2010024934.tif 000010
【図９】
2010024934.tif 000011
【図１０】
2010024934.tif 000012
【図１１】
2010024934.tif 000013
【図１２】
2010024934.tif 000014
【図１３】
2010024934.tif 000015
【図１４】
2010024934.tif 000016
【図１５】
2010024934.tif 000017
【図１６】
2010024934.tif 000018
【図１７】
2010024934.tif 000019
【図１８】
2010024934.tif 000020
【図１９】
2010024934.tif 000021
【図２０】
2010024934.tif 000022