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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Auspuffstruktur von einem Verbrennungsmotor.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Es gibt eine Auspuffstruktur von einem an einem Fahrzeug angebrachten Verbrennungsmotor, welche einen Abgaskrümmer und einen Lader umfasst, welcher ein mit dem Abgaskrümmer verbundenes Turbinengehäuse hat (siehe beispielsweise
JP 4 544 116 B2 ). Ferner sind in der Auspuffstruktur, wie sie oben beschrieben ist, Sensoren in Abgasströmungsdurchgänge eingebaut, um eine Ungleichgewichtserfassung durchzuführen, um einen Verbrennungszustand von den Zylindern zu erfassen.
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Ein Drosselelement, dessen Breite zum Sensor hin sukzessive abnimmt, ist beispielsweise aus der US 2010 / 0 000 201 A1 bekannt.
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ÜBERSICHT DER ERFINDUNG DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
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Bei der oben beschriebenen Ungleichgewichtserfassung sind Sensoren zum Erfassen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, einer Temperatur usw. in den Abgasströmungsdurchgang eingebaut, um einen Abgaszustand von jedem von den Zylindern zu erfassen. Folglich, wenn ein von einem Zylinder ausgestoßenes Abgas mit anderem Abgas vermischt wird, welches von einem anderen Zylinder auf einer stromaufwärtigen Seite ausgestoßen wird, nimmt eine Genauigkeit bei einer Erfassung eines Verbrennungszustands von jedem Zylinder ab.
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Die vorliegende Erfindung erfolgte zur Lösung des obigen Problems, um eine Auspuffstruktur bereitzustellen, welche in der Lage ist, eine Erfassungsgenauigkeit von dem Verbrennungszustand von jedem von den Zylindern zu erhöhen.
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MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
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Zur Lösung des oben beschriebenen Problems stellt die vorliegende Erfindung eine Auspuffstruktur bereit, umfassend:
- einen Abgaskrümmer, welcher einen Sammler umfasst, um Abgase zu sammeln, welche von einer Mehrzahl von Zylindern von einem Verbrennungsmotor ausgestoßen werden; und
- einen Lader, welcher ein Turbinengehäuse umfasst, welches mit dem Abgaskrümmer verbunden ist.
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Das Turbinengehäuse umfasst:
- eine Einströmöffnung, welche mit dem Sammler kommuniziert;
- ein Gehäuse, welches einen Gehäuseraum umfasst, welcher ausgebildet ist, um Turbinenschaufeln aufzunehmen; und
- ein Einströmelement, welches einen Einströmdurchgang umfasst, welcher ausgebildet ist, um von der Einströmöffnung mit dem Gehäuseraum zu kommunizieren.
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In dem Einströmelement sind eine Sensorhalterung, um einen Sensor zu montieren, um einen Zustand von dem Abgas in dem Einströmdurchgang zu erfassen; und ein Drosselelement, welches eine Breite in einer Ausrichtungsrichtung von den Zylindern hat, welche von der Einströmöffnung zu der Sensorhalterung hin verlaufend sukzessive abnimmt, ausgebildet.
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In der oben beschriebenen Struktur ist es möglich, eine Strömungsgeschwindigkeit von dem Abgas zu erhöhen, indem ermöglicht wird, dass das von einem Zylinder ausgestoßene Abgas in das Drosselelement strömt. Dies beschleunigt einen Austausch von dem Abgas um einen Erfassungsbereich von dem Sensor herum, so dass es möglich ist, den Zustand von dem Abgas von jedem von den Zylindern schneller zu erfassen.
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Ferner wird das von den Zylindern ausgestoßene Abgas durch das Drosselelement gedrosselt, was verhindert, dass sich das Abgas ausdehnt oder ausbreitet oder verteilt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Zustand von dem Abgas von jedem von den Zylindern mit dem Sensor genauer zu erfassen, was eine Erfassungsgenauigkeit von dem Verbrennungszustand in/an jedem von den Zylindern erhöht.
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In der oben beschriebenen Auspuffstruktur ist es wünschenswert, dass eine Mitte, in der Ausrichtungsrichtung von den Zylindern, von der Sensorhalterung auf einer Seite von einer Mitte von der Einströmöffnung in der Ausrichtungsrichtung von den Zylindern angeordnet ist.
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Wie beschrieben, ist das Sensormontageteil zu einer Seite von der Mitte von der Einströmöffnung versetzt, was einen Raum auf der anderen Seite von der Einströmöffnung sicherstellt. Dies erleichtert es, ein Layout für verschiedene Komponenten um den Lader herum zu erzeugen.
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In der Auspuffstruktur kann das Turbinengehäuse versehen sein mit einem Ausströmdurchgang, welcher von dem Gehäuseraum mit der Ausströmöffnung kommuniziert, und einem Wastegate-Durchgang, welcher von dem Einströmdurchgang mit dem Ausströmdurchgang kommuniziert, und ein Wastegate-Ventil kann angebracht sein, um eine Strömungsrate von dem Abgas in dem Wastegate-Durchgang einzustellen. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass der Sensor derart angeordnet ist, dass er einen Versatz auf eine Seite von der Mitte von der Einströmöffnung in der Zylinderausrichtungsrichtung hat und dass das Wastegate-Ventil auf der anderen Seite in der Ausrichtungsrichtung von der Einströmöffnung angeordnet ist.
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In dieser Struktur kann das Wastegate-Ventil angeordnet werden unter Verwendung eines Raums, welcher auf der anderen Seite von der Einströmöffnung sichergestellt ist, so dass ein Einbauraum für den Lader reduziert werden kann.
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In der Auspuffstruktur sind in dem Turbinengehäuse vorzugsweise ein Ausströmdurchgang, welcher von dem Gehäuseraum mit der Ausströmöffnung kommuniziert, und ein Wastegate-Durchgang, welcher von der Einströmöffnung mit dem Ausströmdurchgang kommuniziert, ausgebildet; und ferner ist ein Verbindungselement zwischen dem Einströmdurchgang und dem Wastegate-Durchgang auf einer stromabwärtigen Seite von dem Sensormontageteil in einer Strömungsrichtung von dem Abgas ausgebildet.
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In dieser Struktur strömt das Abgas auf der stromabwärtigen Seite von dem Sensor in den Wastegate-Durchgang, was verhindert, dass der Sensor hinsichtlich der Erfassungsgenauigkeit des Abgases beeinflusst wird.
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In der oben beschriebenen Auspuffstruktur, wenn die Wärmeisolationsabdeckung vorgesehen ist, welche wenigstens einen Teil von dem Turbinengehäuse abdeckt, ist es wünschenswert, eine Temperaturerhöhung von dem Sensor zu vermeiden, indem Umgebungsluft durch eine Ventilationsluftführungsöffnung, welche in der Wärmeisolationsabdeckung öffnet, in die Wärmeisolationsshöhlung eingeleitet wird.
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Ferner, wenn der Verbrennungsmotor an einem Fahrzeug angebracht ist, ist es wünschenswert, dass der Verbrennungsmotor derart an einem Fahrzeug angebracht ist, dass die Ventilationsluftführungsöffnung abwärts von dem Fahrzeug öffnet. Diese Struktur verringert nicht den Wärmeisolationseffekt zur Vorderseite des Fahrzeugs hin durch die Wärmeisolationsabdeckung, was die Temperaturerhöhung von dem Sensor in der Wärmeisolationsabdeckung verhindert.
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Bei der oben beschriebenen Auspuffstruktur kann es ermöglicht werden, dass der Abgaskrümmer in einen Zylinderkopf von dem Verbrennungsmotor eingebaut ist, wobei die Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung in der Ausrichtungsrichtung von den Zylindern auf der anderen Seite von dem Turbinengehäuse eingebaut ist. In diesem Fall kann ein Verbindungsdurchgang, welcher zwischen dem Turbinengehäuse und der Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung vorgesehen ist, von der Ausrichtungsrichtung von den Zylindern zu der Achsrichtung von den Zylindern hin gebogen sein, so dass sich die Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung entlang der Achsrichtung von den Zylindern erstreckt.
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Bei dieser Konfiguration ist das Sensormontageteil von der Mitte von der Einströmöffnung zu einer Seite hin versetzt, was den Verbindungsdurchgang, welcher mit der anderen Seite von dem Turbinengehäuse verbunden ist, zu der einen Seite hin versetzen kann. Dies ermöglicht es, dass der Verbindungsdurchgang zwischen dem Turbinengehäuse und der Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung in einem im Wesentlichen rechten Winkel von der Ausrichtungsrichtung von den Zylindern zu der Achsrichtung von den Zylindern gebogen werden kann, und die Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung kann entlang der Achsrichtung von den Zylindern erstreckt werden. Folglich kann ein Druckverlust von dem Abgas in dem Verbindungsdurchgang klein gemacht werden, während die Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung innerhalb einer Breite von dem Verbrennungsmotor in der Ausrichtungsrichtung von den Zylindern aufgenommen werden kann.
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Ferner, wenn das Montageteil zur Montage des Turbinengehäuses an dem Verbrennungsmotor auf der anderen Seite von dem Turbinengehäuse vorgesehen ist, wird es erleichtert, das Turbinengehäuse an dem Verbrennungsmotor zu montieren, da es leichter wird, ein Werkzeug anzuordnen, ein Fixierungselement wie zum Beispiel Bolzen für das Montageteil usw. mit dem Montageteil zusammenzubauen, von einem umgebenden Ort von dem Verbrennungsmotor.
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Ferner ist die Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung nahe dem Verbrennungsmotor angeordnet und ein Hochtemperaturabgas strömt direkt in die Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung, so dass eine Temperatur von einem Katalysator in der Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung rasch erhöht werden kann.
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VORTEILHAFTER EFFEKT DER ERFINDUNG
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Gemäß der Auspuffstruktur der vorliegenden Erfindung wird es unterdrückt, dass das Abgas, welches von einem Zylinder ausgestoßen wird, mit einem Abgas, welches von dem anderen Zylinder auf einer stromaufwärtigen Seite von dem Sensor ausgestoßen wird, vermischt wird, so dass ein Zustand von dem ausgestoßenen Gas von jedem der Zylinder mit einer hohen Genauigkeit erfasst werden kann, was eine Erfassungsgenauigkeit von dem Verbrennungszustand von jedem von den Zylindern erhöht.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Zeichnung von einer Auspuffstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einer vorderen schräg aufwärtigen Richtung gesehen.
- 2 ist eine schematische Zeichnung von der Auspuffstruktur gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist eine Zeichnung von der Auspuffstruktur gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einer vorderen schräg abwärtigen Richtung gesehen.
- 4 ist eine Zeichnung von der Auspuffstruktur gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, aus einer Vorwärtsrichtung gesehen.
- 5 ist eine Seitenansicht von einer Luftführungsöffnung in einer Wärmeisolationsabdeckung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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ARTEN ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Zeichnungen detailliert beschrieben.
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Eine Auspuffstruktur gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend in einem Fall beschrieben, in welchem die Auspuffstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Verbrennungsmotor (Maschine) angewendet wird.
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In der nachstehenden Beschreibung stimmt eine Vorwärts-RückwärtsRichtung mit vorwärts und rückwärts in einer Fahrtrichtung von einem Fahrzeug überein und eine Links-Rechts-Richtung ist eine Links-Rechts-Richtung, wenn ein Verbrennungsmotor aus einer Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs betrachtet wird. „Stromaufwärts“ und „stromabwärts“ in der nachstehenden Beschreibung sind „stromaufwärts“ und „stromabwärts“ in einer Strömungsrichtung von der Luft und dem Abgas.
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Wie in 1 veranschaulicht, hat der Verbrennungsmotor 1 vier Zylinder 2, welche in der Links-Rechts-Richtung angeordnet sind. Jeder von den vier Zylindern 2 hat eine Achse, welche sich in der vertikalen Richtung erstreckt.
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Wie in 2 gezeigt, ist eine Einlassöffnung 2a von jedem von den vier Zylindern 2 mit einem Einlassluftdurchgang 10 verbunden. Ein Ladeluftkühler 11 ist an einem Zwischenabschnitt von dem Einlassluftdurchgang 10 vorgesehen.
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Eine Auspuffstruktur 3 umfasst einen Abgaskrümmer 20, welcher mit Auslassöffnungen 2b von den vier Zylindern 2 verbunden ist, einen Lader 30, welcher mit dem Einlassluftdurchgang 10 und dem Abgaskrümmer 20 verbunden ist, und eine Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung 60, welche mit dem Lader 30 verbunden ist.
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Der Abgaskrümmer 20 umfasst einen Sammler 21, um Abgas zu sammeln, welches von jeweiligen der vier Zylinder 2 ausgestoßen wird. Der Abgaskrümmer 20 ist in einen Zylinderkopf 1 a eingebaut.
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Der Lader 30 umfasst ein Kompressorgehäuse 40 und ein Turbinengehäuse 50, wobei das Kompressorgehäuse 40 und das Turbinengehäuse 50 Seite an Seite in der Links-Rechts-Richtung (siehe 1) angeordnet sind.
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In dem Kompressorgehäuse 40 ist ein Gehäuseraum 42a ausgebildet. In dem Gehäuseraum 42a sind Kompressorschaufeln 41 untergebracht. Ferner ist der Gehäuseraum 42a mit stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seiten von dem Einlassluftdurchgang 10 verbunden.
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Das Turbinengehäuse 50 umfasst eine Einströmöffnung 50a, welche mit dem Sammler 21 von dem Abgaskrümmer 20 kommuniziert, ein Gehäuse 52, in welchem ein Gehäuseraum 52a ausgebildet ist, ein Einströmelement 53, welches von der Einströmöffnung 50a mit dem Gehäuseraum 52a kommuniziert, das Ausströmelement 54, welches von dem Gehäuseraum 52a mit einer Ausströmöffnung 50b kommuniziert, und einen Wastegate-Durchgang 55, welcher von einem Einströmdurchgang 53a mit dem Ausströmdurchgang 54a kommuniziert.
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In dem Gehäuseraum 52a von dem Gehäuse 52 sind Turbinenschaufeln 51 untergebracht. Die Turbinenschaufeln 51 sind mit den Kompressorschaufeln 41 vermittels einer Verbindungswelle 31 verbunden, sodass die Kompressorschaufeln 41 integral mit einer Drehung von den Turbinenschaufeln 51 drehen.
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In den Wastegate-Durchgang 55 ist ein Wastegate-Ventil 56 eingebaut. Das Wastegate-Ventil 56 ist ein Ventil, welches durch eine Steuer-/Regeleinrichtung (nicht gezeigt) geöffnet und geschlossen wird.
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In dem Lader 30 strömt das Abgas, welches von jedem von den vier Zylindern 2 ausgestoßen wird, in den Gehäuseraum 52a durch den Einströmdurchgang 53a von dem Turbinengehäuse 50 und dreht die Turbinenschaufeln 51 durch das Abgas. Die Kompressorschaufeln 41 drehen integral mit der Drehung von den Turbinenschaufeln 51, so dass Luft von einer stromaufwärtigen Seite von dem Einlassluftdurchgang 10 in den Gehäuseraum 42a von dem Kompressorgehäuse 40 gesaugt wird. Ferner wird die unter Druck gesetzte Luft bzw. Druckluft von dem Gehäuseraum 42a von dem Kompressorgehäuse 40 zu einer stromabwärtigen Seite von dem Einlassluftdurchgang 10 ausgestoßen, um jedem von den vier Zylindern 2 Druckluft zuzuführen.
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Es wird angemerkt, dass es einen Fall geben kann, in welchem sich ein Ladedruck von der Luft, welche jedem der vier Zylinder 2 von dem Kompressorgehäuse 40 zugeführt wird, stärker als verlangt erhöht, aufgrund einer Erhöhung der Drehzahl von den Turbinenschaufeln 51, wenn der Verbrennungsmotor 1 mit einer hohen Drehzahl läuft. In diesem Fall wird das Wastegate-Ventil 56 geöffnet, um zu ermöglichen, dass ein Teil von dem Abgas in dem Einströmdurchgang 53a durch den Wastegate-Durchgang 55 in den Ausströmdurchgang 54a strömt. Dies verringert eine Menge von dem Abgas, welches von dem Einströmdurchgang 53a in den Gehäuseraum 52a strömt, um die Drehzahl von den Turbinenschaufeln 51 und den Kompressorschaufeln 41 zu verringern, so dass der Ladedruck von Luft, welche jedem der vier Zylinder 2 von dem Kompressorgehäuse 40 zugeführt wird, abnimmt.
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In dem Turbinengehäuse 50, wie in 1 gezeigt, ist ein Fixierflansch 57 ausgebildet, um an einer vorderen Fläche von dem Zylinderkopf 1a montiert zu werden. An einer Verbindungsfläche von dem Fixierflansch 57 öffnet die Einströmöffnung 50a.
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Wie in 3 gezeigt, durchdringen an oberen Rändern und einer unteren linken Ecke und einer unteren rechten Ecke von dem Fixierflansch 57 eine Mehrzahl von Fixierlöchern 57a den Fixierflansch 57. Das Turbinengehäuse 50 wird an dem Zylinderkopf 1a fixiert, indem Bolzen, welche durch die Fixierlöcher 57a hindurchtreten, mit Schraubgewindelöchern von dem Zylinderkopf 1a (siehe 1) verschraubt werden.
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Wie in 5 gezeigt, steht das Einströmelement 53 von der Einströmöffnung 50a nach vorne hervor und ist wie eine Spirale oder ein Schneckengang nach unten gekrümmt.
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In dem Einströmelement 53 sind an einem im wesentlichen dazwischenliegenden Teil zwischen der Einströmöffnung 50a und dem Gehäuseraum 52a ein Sensormontageteil 53b, an welchem ein Sensor 58 fixiert ist, ausgebildet. In einer Außenwand von dem Sensormontageteil 53b ist ein Befestigungs- oder Fixierloch ausgebildet, durch welches der Sensor 58 eingesetzt ist.
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Eine Breite von dem Sensormontageteil 53b in der Links-Rechts-Richtung ist, wie in 1 gezeigt, schmaler als eine Breite von der Einströmöffnung 50a in der Links-Rechts-Richtung. In einer Mitte in der Links-Rechts-Richtung von dem Sensormontageteil 53b ist ein Befestigungs- oder Fixierloch ausgebildet.
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Eine Mitte von dem Sensormontageteil 53b in der Links-Rechts-Richtung ist auf einer linken Seite von der Mitte von der Einströmöffnung 50a in der Links-Rechts-Richtung angeordnet. In 1 ist die Mitte von dem Sensormontageteil 53b in der Links-Rechts-Richtung auf einer Linie L2 angeordnet, welche sich in einer Erstreckungsrichtung von dem Einströmdurchgang 53a erstreckt, und ist auf eine linke Seite von einer Linie L1 versetzt, welche eine Mitte von der Einströmöffnung 50a in der Links-Rechts-Richtung passiert.
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Ein linker Rand von dem Einströmdurchgang 53a in dem Sensormontageteil 53b und ein linkes Endteil von der Einströmöffnung 50a sind an den gleichen Stellen in der Links-Rechts-Richtung angeordnet.
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In dem Einströmelement 53 zwischen der Einströmöffnung 50a und einem Drosselelement-Sensormontageteil 53b ist das Drosselelement 53c ausgebildet.
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Das Drosselelement 53c hat eine Breite in der Links-Rechts-Richtung, welche von der Einströmöffnung 50a zu dem Sensormontageteil 53b hin verlaufend sukzessive abnimmt. Mit anderen Worten hat das Drosselelement 53c eine Breite in der Links-Rechts-Richtung, welche zu einer stromabwärtigen Seite von dem Einströmdurchgang 53a hin verlaufend sukzessive abnimmt.
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In dieser Ausführungsform ist ein rechtes Seitenteil 53d von dem Einströmelement 53 von der Einströmöffnung 50a von dem Einströmelement 53 zu dem Sensormontageteil 53b hin verlaufend sukzessive zu der linken Seite hin versetzt, um das Drosselelement 53c auszubilden. Zusätzlich ist ein linkes Seitenteil 53e von dem Einströmelement 53 flach ausgebildet.
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Das Einströmelement 53 hat die Breite in der Links-Rechts-Richtung, welche von der Einströmöffnung 50a zu dem Sensormontageteil 53b hin abnimmt und zur linken Seite hin versetzt ist. Dies bildet einen Raum an einem rechten Bereich von dem Sensormontageteil 53b aus.
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Eine innere Fläche auf der rechten Seite von dem Einströmdurchgang 53a in dem Drosselelement 53c ist von der Einströmöffnung 50a zu dem Sensormontageteil 53b hin verlaufend sukzessive auf eine linke Seite von dem Einströmdurchgang 53a von dem Drosselelement 53c versetzt entsprechend einer äußeren Form von dem Drosselelement 53c. Folglich hat der Einströmdurchgang 53a die Breite von dem Einströmdurchgang 53a in der Links-Rechts-Richtung, welche von der Einströmöffnung 50a zu dem Sensormontageteil 53b hin verlaufend sukzessive abnimmt.
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Der Sensor 58 ist beispielsweise ein A/F-Sensor, um ein Kraftstoff-Luft-Mischungsverhältnis von dem Abgas in dem Einströmdurchgang 53a zu erfassen. Der Sensor 58 ist durch ein Montageloch von dem Sensormontageteil 53b eingesetzt und ein Erfassungsteil steht in den Einströmdurchgang 53a vor und ein Basisteil steht zur Außenseite von dem Einströmelement 53 hervor. Ein Erfassungsergebnis von dem Sensor 58 wird für eine Steuer-/Regeleinrichtung (nicht gezeigt) verwendet.
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Wie in 2 gezeigt, ist in dem Einströmelement 53 ein Verbindungselement 53f zum Verbinden des Einströmdurchgangs 53a und des Wastegate-Durchgangs 55 auf einer stromabwärtigen Seite von dem Sensormontageteil 53b ausgebildet. An dem Verbindungselement 53f ist das Wastegate-Ventil 56 angebracht. Das Wastegate-Ventil 56 ist in einem Raum auf der rechten Seite von dem Einströmelement 53 angeordnet, wie in 1 gezeigt.
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An einem rechten Seitenteil von dem Einströmelement 53 ist ein Verbindungsflansch 50c ausgebildet, welcher eine Verbindungsfläche hat, welche eine normale Linie hat, welche sich in der Links-Rechts-Richtung erstreckt. An der Verbindungsfläche von dem Verbindungsflansch 50c öffnet die Ausströmöffnung 50b (siehe 2).
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In der Ausführungsform ist das Einströmelement 53 im Verlauf von der Einströmöffnung 50a zu dem Sensormontageteil 53b zu der linken Seite versetzt. Folglich ist in dieser Ausführungsform der Verbindungsflansch 50c stärker zur linken Seite hin versetzt als eine Position von dem Verbindungsflansch in dem Fall, wo das Sensormontageteil 53b in einer Mitte in der Links-Rechts-Richtung von der Einströmöffnung 50a angeordnet ist.
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Wie in 4 gezeigt, ist die Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung 60 vor einem Zylinderblock 1b vorgesehen. Die Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung 60 ist ein katalytischer Wandler, welcher zwischen dem Turbinengehäuse 50 und einem Auspuffrohr 4 vorgesehen ist.
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Zwischen dem Turbinengehäuse 50 und der Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung 60 ist ein Verbindungselement 59 vorgesehen. In dem Verbindungselement 59 ist ein Verbindungsdurchgang 59a ausgebildet.
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Der Verbindungsdurchgang 59a ist, wie in 2 gezeigt, ein Strömungsdurchgang, welcher die Ausströmöffnung 50b von dem Turbinengehäuse 50 und die Einströmöffnung von der Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung 60 verbindet. Der Verbindungsdurchgang 59a krümmt sich, wie in 4 gezeigt, in einem im Wesentlichen rechten Winkel, in der Links-Rechts-Richtung verlaufend (in einer Ausrichtungsrichtung von den Zylindern 2), und macht eine Kurve nach unten (in einer Achsrichtung von den Zylindern 2).
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Ein unteres Ende von einem Teil von dem Verbindungsdurchgang 59a, welcher sich in der vertikalen Richtung erstreckt, ist mit der Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung 60 verbunden, welche sich in der vertikalen Richtung (der Achsrichtung von den Zylindern 2) erstreckt.
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Die Auspuffstruktur 3 gemäß der Ausführungsform ist, wie in 5 gezeigt, mit einer Wärmeisolationsabdeckung 70 versehen, welche einen vorderen Abschnitt von dem Turbinengehäuse 50 abdeckt. Die Wärmeisolationsabdeckung 50 verhindert, dass in dem Turbinengehäuse 50 erzeugte Wärme zu verschiedenen Komponenten übertragen wird, welche um das Turbinengehäuse 50 herum angeordnet sind.
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Eine vordere Fläche von der Wärmeisolationsabdeckung 70 hat eine Mehrzahl von offenen Ventilationsluftführungsöffnungen 71. Die Ventilationsluftführungsöffnung 71 umfasst einen Abdeckungsabschnitt 71a, welcher die Öffnung von der Ventilationsluftführungsöffnung 71 teilweise abdeckt aber an der Unterseite von dem Abdeckungsabschnitt 71a öffnet. Mit anderen Worten öffnet die Ventilationsluftführungsöffnung 71 nach unten hin.
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Eine obere Fläche von der Wärmeisolationsabdeckung 70 hat ein Durchgangsloch 72, welches öffnet, um zu ermöglichen, dass der Sensor 58 hindurch eingesetzt wird. Ferner ist in den Sensor 58 eine Sensorabdeckung 58b, welche eine hohle zylindrische Form hat, eingebaut, um einen Teil von dem Sensor 58, welcher von dem Turbinengehäuse 50 vorsteht, abzudecken.
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Zwischen einer äußeren Fläche von der Sensorabdeckung 58b und einer Innenumfangsfläche von dem Durchgangsloch 72 von der Wärmeisolationsabdeckung 70 ist ein Spalt 73 ausgebildet. Die Umgebungsluft, welche durch die Ventilationsluftführungsöffnungen 71 in die Wärmeisolationsabdeckung 70 strömt, wird zur Außenseite hin durch den Spalt 73 zwischen der Sensorabdeckung 58b und dem Durchgangsloch 72 und einen Spalt zwischen dem Turbinengehäuse 50, welcher in einer Richtung vertikal zu der Papierfläche von 5 (nicht gezeigt) ausgebildet ist, abgegeben.
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Die oben beschriebene Auspuffstruktur 3 kann eine Strömungsgeschwindigkeit von dem Abgas erhöhen, indem ermöglicht wird, dass das von dem Zylinder 2 abgegebene Abgas in das Drosselelement 53c strömt, wie in 1 gezeigt. Dies beschleunigt einen Austausch von dem Abgas um den Erfassungsbereich von dem Sensor 58, so dass der Zustand von dem Abgas für jeden der Zylinder 2 rasch erfasst werden kann.
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Zusätzlich wird das Abgas, welches von den Zylindern ausgestoßen wird, durch das Drosselelement 53c gedrosselt, was verhindert, dass sich das Abgas ausdehnt bzw. verteilt bzw. ausbreitet.
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Ferner, wenn das Wastegate-Ventil 56 geöffnet ist, strömt das Abgas in den Wastegate-Durchgang 55 (siehe 2) auf einer stromabwärtigen Seite von dem Sensor 58, was verhindert, dass der Sensor 58 hinsichtlich der Erfassungsgenauigkeit von dem Abgas beeinflusst wird.
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Folglich kann in der Auspuffstruktur 3 gemäß der Ausführungsform der Zustand von dem Abgas von jedem von den Zylindern 2 genau mit dem Sensor 58 erfasst werden, was zu einer Erhöhung der Erfassungsgenauigkeit von dem Verbrennungszustand von jedem von den Zylindern 2 führt.
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In der Auspuffstruktur 3 gemäß der Ausführungsform ist das Sensormontageteil 53b auf die linke Seite von der Mitte in der Links-Rechts-Richtung von der Einströmöffnung 50a versetzt, um einen Raum auf einer rechten Seite von dem Einströmelement 53 sicherzustellen.
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Ferner ist an einem Raum, welcher auf einer rechten Seite von dem Einströmelement 53 sichergestellt ist, das Wastegate-Ventil 56 vorgesehen, so dass ein Einbauraum für den Lader 30 schmaler wird.
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Ferner, wie in 4 gezeigt, erlaubt es diese Konfiguration, dass das Verbindungselement 59, welches mit dem rechten Seitenteil von dem Turbinengehäuse 50 verbunden ist, zur linken Seite versetzt ist. Dies ermöglicht es, dass der Verbindungsdurchgang 59a zwischen dem Turbinengehäuse 50 und der Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung 60 in einem im Wesentlichen rechten Winkel nach unten gekrümmt ist, von der Links-Rechts-Richtung, sodass sich die Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung 60 vertikal erstreckt. Folglich kann ein Druckverlust in dem Abgas in dem Verbindungsdurchgang 59a klein gemacht werden, so dass eine Abgaseffizienz erhöht werden kann, während die Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung 60 innerhalb einer Breite in der Links-Rechts-Richtung von dem Verbrennungsmotor 1 untergebracht ist.
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Ferner, wie in 3 gezeigt, kann der Verbindungsflansch 50c auf der linken Seite von dem Fixierloch 57a an einer rechten unteren Ecke von dem Fixierflansch 57 angeordnet werden, so dass ein Raum vor dem Fixierloch 57a vorgesehen werden kann. Wenn ein Bolzen, welcher in das Fixierloch 57a eingesetzt ist, an dem Zylinderkopf 1a (siehe 1) fixiert wird, erlaubt es dies, dass der Bolzen befestigt wird, nachdem ein Werkzeug vor dem Zylinderkopf 1a von einer Seite von dem Verbrennungsmotor 1 eingesetzt ist. Wie oben beschrieben, da das Werkzeug von einer Seite von dem Verbrennungsmotor 1 in einer Linie angeordnet werden kann, kann der Fixierflansch 57 in dem Zylinderkopf 1a eingebaut werden, und eine Arbeitsgangeffizienz kann verbessert werden.
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Ferner ist die Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung 60 nahe dem Zylinderblock 1b angeordnet und das Abgas mit einer hohen Temperatur, welches von dem Lader 30 abgegeben wird, strömt direkt in die Abgasemissionsteuer-/regeleinrichtung 60. Folglich kann eine Temperatur von dem Katalysator in der Abgasemissionsteuer-/regeleinrichtung 60 erhöht werden.
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Wie in 5 gezeigt, sind bei der Auspuffstruktur 3 gemäß der Ausführungsform in der Wärmeisolationsabdeckung 70, welche das Turbinengehäuse 50 abdeckt, die Ventilationsluftführungsöffnungen 71 offen, was eine Temperaturerhöhung in dem Sensor 58 durch ein Einleiten der Umgebungsluft in die Wärmeisolationsabdeckung 70 verhindert. Ferner öffnet die Ventilationsluftführungsöffnung 71 in der Wärmeisolationsabdeckung 70 nach unten hin, was eine Temperaturerhöhung in dem Sensor 58 in der Wärmeisolationsabdeckung 70 verhindert, ohne den Wärmeisolationseffekt zu der Vorderseite davon mit der Wärmeisolationsabdeckung 70 zu verlieren.
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Während die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt sondern kann passend modifiziert werden, ohne vom Sinn des Gegenstands der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Bei dem Drosselelement 53c gemäß der Ausführungsform, wie in 1 gezeigt, ist das rechte Seitenteil 53d von dem Einströmelement 53 im Verlauf von der Einströmöffnung 50a zu dem Sensormontageteil 53b sukzessive nach links versetzt.
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Es ist jedoch möglich, das Drosselelement auszubilden, indem das linke Seitenteil 53e von dem Einströmelement 53 sukzessive zu der rechten Seite versetzt wird, im Verlauf von der Einströmöffnung 50a zu dem Sensormontageteil 53b.
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Ferner kann das Drosselelement ausgebildet werden durch sukzessives Versetzen sowohl des rechten Seitenteils 53d als auch des linken Seitenteils 53e von dem Einströmelement 53 zu der Innenseite hin im Verlauf von der Einströmöffnung 50a zu dem Sensormontageteil 53b.
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In der Ausführungsform ist der Abgaskrümmer 20 innerhalb des Zylinderkopfs 1a vorgesehen, aber er kann außerhalb des Zylinderkopfs 1a vorgesehen sein.
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Das Einströmelement 53 von dem Turbinengehäuse 50 ist, wie in 5 gezeigt, so ausgebildet, dass es eine Abwärtsspirale hat, aber es kann eine Aufwärtsspirale haben oder horizontal verlaufen.
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Der Sensor 58 gemäß der Ausführungsform erfasst, wie in 1 gezeigt, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von dem Abgas in dem Einströmdurchgang 53a, aber andere verschiedene Typen von Sensoren können verwendet werden, um den Zustand von der Temperatur oder eine Sauerstoffmenge von dem Abgas zu erfassen.
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Obwohl in der Ausführungsform die Achsrichtung von den Zylindern 2 in der vertikalen Richtung angeordnet ist, ist die Richtung jedoch nicht beschränkt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verbrennungsmotor
- 1a
- Zylinderkopf
- 1b
- Zylinderblock
- 2
- Zylinder
- 3
- Auspuffstruktur
- 10
- Einlassluftdurchgang
- 11
- Ladeluftkühler
- 20
- Abgaskrümmer
- 21
- Sammler
- 30
- Lader
- 31
- Verbindungswelle
- 40
- Kompressorgehäuse
- 41
- Kompressorschaufeln
- 42a
- Gehäuseraum
- 50
- Turbinengehäuse
- 50a
- Einströmöffnung
- 50b
- Ausströmöffnung
- 50c
- Verbindungsflansch
- 51
- Turbinenschaufeln
- 52
- Gehäuseelement
- 52a
- Gehäuseraum
- 53
- Einströmelement
- 53a
- Einströmdurchgang
- 53b
- Sensormontageteil
- 53c
- Drosselelement
- 53f
- Verbindungselement
- 54
- Ausströmelement
- 54a
- Ausströmdurchgang
- 55
- Wastegate-Durchgang
- 56
- Wastegate-Ventil
- 57
- Fixierflansch
- 58
- Sensor
- 59
- Verbindungselement
- 59a
- Verbindungsdurchgang
- 60
- Abgasemissionssteuer-/regeleinrichtung
- 70
- Wärmeisolationsabdeckung
- 71
- Ventilationsluftführungsöffnung
