DE112016005393T5

DE112016005393T5 - Auslassvorrichtung eines Mehrzylindermotors

Info

Publication number: DE112016005393T5
Application number: DE112016005393.2T
Authority: DE
Inventors: Jiro KATO; Tatsuya Koga; Shinji Sumi; Haruna Yanagida; Norihisa Murata
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2015-11-25
Filing date: 2016-11-09
Publication date: 2018-08-09
Anticipated expiration: 2036-11-10
Also published as: CN108350794A; CN108350794B; US10598074B2; WO2017090433A1; JP6361638B2; DE112016005393B4; US20180266302A1; JP2017096180A

Abstract

Bereitgestellt wird eine Auslassvorrichtung (4), die mit einem Motorkörper (1) verbunden ist. Die Auslassvorrichtung (4) beinhaltet eine Mehrzahl von unabhängigen Auslassrohren (5), von denen jedes einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und die mit Auslassöffnungen (12) von Zylindern des Motorkörpers (1) verbunden sind; und ein Mischrohr (50), das einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, das mit stromabwärtigen Enden der unabhängigen Auslassrohre (5) verbunden ist und durch das Abgas, das die unabhängigen Auslassrohre (5) durchlaufen hat, einströmt. Die unabhängigen Auslassrohre (5) sind mit einem stromaufwärtigen Ende des Mischrohres (50) derart verbunden, dass Teile von Innenräumen der kreisförmigen Querschnitte in einem Bereich (K1) von den stromabwärtigen Enden der unabhängigen Auslassrohre (5) nach stromaufwärts einander überlappen und der Anteil der Überlappungsabschnitte der kreisförmigen Querschnitte von stromaufwärts nach stromabwärts allmählich zunimmt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Auslassvorrichtung eines Mehrzylindermotors.
Hintergrund
Für Motoren von Kraftfahrzeugen oder dergleichen sind häufig Auslassvorrichtungen zum Zwecke der Verbesserung der Motorleistung entwickelt worden. Patentdruckschrift 1 offenbart ein Beispiel für eine Auslassvorrichtung. Die in Patentdruckschrift 1 beschriebene Auslassvorrichtung beinhaltet eine Mehrzahl von unabhängigen Auslassrohren, die jeweils mit Auslassöffnungen einer Mehrzahl von Zylindern verbunden sind, in denen Auslassvorgänge nicht aufeinanderfolgend stattfinden, und ein Mischrohr, das einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, das mit stromabwärtigen Enden der unabhängigen Auslassrohre verbunden ist und durch das Abgas, das die unabhängigen Auslassrohre durchlaufen hat, einströmt, wobei Querschnittsformen der stromabwärtigen Enden der unabhängigen Auslassrohre zueinander identische Fächerformen aufweisen und die stromabwärtigen Enden der unabhängigen Auslassrohre mit einem stromaufwärtigen Ende des Mischrohres in einem Zustand verbunden sind, in dem sich die unabhängigen Auslassrohre derart vereinen, dass die Fächerformen zu einer Kreisform werden.
Entsprechend der Auslassvorrichtung wird ein Negativdruck innerhalb des Mischrohres erzeugt, wenn Abgas, das die unabhängigen Auslassrohre durchlaufen hat, in das Mischrohr strömt. Es tritt ein Ausstoßeffekt auf, bei dem Abgas innerhalb eines anderen der unabhängigen Auslassrohre und innerhalb einer Auslassöffnung eines Zylinders, der mit dem anderen der unabhängigen Auslassrohre verbunden ist, durch den Negativdruck nach stromabwärts gesaugt wird. Des Weiteren wird das Abgas durch den Ausstoßeffekt aus dem Zylinder gefördert, wodurch die Motorleistung verbessert wird.
Bei der in Patentdruckschrift 1 beschriebenen Auslassvorrichtung strömt Abgas von den im Querschnitt fächerförmigen stromabwärtigen Enden der unabhängigen Auslassrohre in das Mischrohr, das einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Es ist daher schwierig, Abgas, das durch die unabhängigen Auslassrohre einströmt, innerhalb des Mischrohres gleichmäßig zu verteilen. Infolgedessen ist wahrscheinlich, dass eine Rückströmung von Abgas innerhalb des Mischrohres auftritt, wobei die Ansaugmenge von Abgas aus den unabhängigen Auslassrohren gegebenenfalls nicht ausreichend sichergestellt ist.
Zitierstellenliste
Patentliteratur
Patentdruckschrift 1: ungeprüftes japanisches Patent mit der Veröffentlichungsnummer 2009-62879
Zusammenfassung der Erfindung
Eingedenk des Vorbeschriebenen besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Auslassvorrichtung eines Motors, die eine Verbesserung der Motorleistung durch Nutzung eines Ausstoßeffektes bei erhöhter Ansaugmenge von Abgas aus einem unabhängigen Auslassrohr ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung stellt auf eine Auslassvorrichtung ab, die mit einem Motorkörper eines eine Mehrzahl von Zylindern aufweisenden Motors verbunden ist. Die Auslassvorrichtung beinhaltet eine Mehrzahl von unabhängigen Auslassrohren, von denen jedes einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, wobei die unabhängigen Auslassrohre jeweils mit Auslassöffnungen der Zylinder des Motorkörpers oder mit Auslassöffnungen einiger aus der Mehrzahl von Zylindern, in denen Auslassvorgänge nicht aufeinanderfolgend stattfinden, verbunden sind; und ein Mischrohr, das einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, das mit stromabwärtigen Enden der unabhängigen Auslassrohre verbunden ist und durch das Abgas, das die unabhängigen Auslassrohre durchlaufen hat, einströmt. Die unabhängigen Auslassrohre sind mit einem stromaufwärtigen Ende des Mischrohres derart verbunden, dass Teile von Innenräumen der kreisförmigen Querschnitte in einem vorbestimmten Bereich von den stromabwärtigen Enden der unabhängigen Auslassrohre nach stromaufwärts einander überlappen und der Anteil der Überlappungsabschnitte der kreisförmigen Querschnitte von stromaufwärts nach stromabwärts allmählich zunimmt.
Figurenliste
1 ist ein schematisches Übersichtsdiagramm einer Auslassvorrichtung eines Motors entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

2 ist eine Planansicht der Auslassvorrichtung.
3 ist eine Querschnittsansicht der Auslassvorrichtung entlang der Linie III-III von 2.
4 ist eine Seitenansicht der Auslassvorrichtung von 2.
5 ist eine Querschnittsansicht der Auslassvorrichtung entlang der Linie V-V von 2.
6 ist eine Querschnittsansicht der Auslassvorrichtung entlang der Linie VI-VI von 2.
7 ist eine Querschnittsansicht der Auslassvorrichtung entlang der Linie VII-VII von 2.
8 ist eine Querschnittsansicht der Auslassvorrichtung entlang der Linie VIII-VIII von 2.
9 ist ein Diagramm zur Darstellung von Einlass- und Auslasstaktungen des Motors.
10 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Strömungsratenverteilung von Abgas in einem geraden Abschnitt der Auslassvorrichtung.
11 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Strömungsratenverteilung von Abgas in einem geraden Abschnitt einer herkömmlichen Auslassvorrichtung.
12 ist ein Graph zur Darstellung einer Ansaugmenge von Abgas bei einer herkömmlichen Auslassvorrichtung und einer Ansaugmenge von Abgas bei der Auslassvorrichtung der ersten Ausführungsform.
13 ist eine Planansicht einer Auslassvorrichtung eines Motors entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14 ist eine Querschnittsansicht der Auslassvorrichtung entlang der Linie XIV-XIV von 13.
15 ist eine Seitenansicht der Auslassvorrichtung von 13.
16 ist eine Querschnittsansicht der Auslassvorrichtung entlang der Linie XVI-XVI von 14.
17 ist eine Querschnittsansicht der Auslassvorrichtung entlang der Linie XVII-XVII von 14.
18 ist eine Querschnittsansicht der Auslassvorrichtung entlang der Linie XVIII-XVIII von 14.
19 ist eine Querschnittsansicht der Auslassvorrichtung von 16 bei einer Betrachtung aus einer Schrägrichtung.
20 ist eine Querschnittsansicht der Auslassvorrichtung von 16 bei einer Betrachtung aus einer von der Richtung von 19 verschiedenen Schrägrichtung.
21 ist eine Querschnittsansicht der Auslassvorrichtung von 16 bei einer Betrachtung aus einer von den Richtungen von 19 und 20 verschiedenen Schrägrichtung.
22 ist eine Planansicht einer Auslassvorrichtung eines Motors entsprechend einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
23 ist eine Querschnittsansicht der Auslassvorrichtung entlang der Linie XXIII-XXIII von 22.
24 ist eine Seitenansicht der Auslassvorrichtung des Motors von 22.
25 ist eine Querschnittsansicht der Auslassvorrichtung entlang der Linie XXV-XXV von 23.
26 ist eine Querschnittsansicht der Auslassvorrichtung entlang der Linie XXVI-XXVI von 22.
27 ist eine Querschnittsansicht der Auslassvorrichtung entlang der Linie XXVII-XXVII von 22.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert anhand der begleitenden Zeichnung beschrieben.
Erste Ausführungsform
Die vorliegende Erfindung kommt bei dem in 1 dargestellten Motor zum Einsatz.
Der Motor beinhaltet einen Motorkörper 1, der einen Zylinderkopf 3 und einen Zylinderblock (nicht dargestellt) beinhaltet, eine Mehrzahl von Einlassrohren 2, die mit dem Motorkörper 1 verbunden sind, ein Auslassrohrsystem 4, das mit dem Motorkörper 1 verbunden ist, ein stromabwärtiges Auslassrohr 8, das mit dem Auslassrohrsystem 4 verbunden ist, und eine Motorsteuer- bzw. Regeleinheit (ECU) 9. Bei der Ausführungsform entspricht das Auslassrohrsystem 4 der Auslassvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Eine Mehrzahl von Zylindern 12, in denen jeweils ein Kolben platziert ist, ist innerhalb des Zylinderkopfes 3 und des Zylinderblockes ausgebildet. Der Motor (Motorkörper 1) entsprechend der Ausführungsform ist ein Motor mit vier Zylindern in einer Reihe. Die vier Zylinder 12 sind innerhalb des Zylinderkopfes 3 und des Zylinderblockes in einem feldartig angeordneten Zustand ausgebildet. Insbesondere sind ein erster Zylinder 12a, ein zweiter Zylinder 12b, ein dritter Zylinder 12c und ein vierter Zylinder 12d in dieser Reihenfolge von der linken Seite in 1 her ausgebildet (nachstehend werden die Zylinder als „Zylinder 12“ bezeichnet, es sei denn, eine Unterscheidung der Zylinder ist von Nöten). Eine Zündkerze ist innerhalb des Zylinders 3 derart angeordnet, dass jede Zündkerze ins Innere einer Brennkammer, die über jedem Kolben ausgebildet ist, weist.
Der Motorkörper 1 ist ein Viertaktmotor. Wie in 9 dargestellt ist, ist der Motorkörper 1 derart ausgestaltet, dass die Zündung durch die Zündkerze in den Zylindern 12a bis 12d mit einer Taktung, die jeweils um 180° CA versetzt ist, erfolgt. Mit anderen Worten, der Motorkörper 1 ist derart ausgestaltet, dass ein Einlasshub, ein Kompressionshub, ein Expansionshub und ein Auslasshub jeweils mit einer Taktung, die jeweils um 180° CA versetzt ist, auftreten. Bei der Ausführungsform erfolgt die Zündung in der Reihenfolge „erster Zylinder 12a → dritter Zylinder 12c → vierter Zylinder 12d → zweiter Zylinder 12b“.
Zwei Einlassöffnungen 17 und zwei Auslassöffnungen 18, von denen jede hin zu einer Brennkammer geöffnet ist, sind in einem oberen Abschnitt eines jeden der Zylinder 12a bis 12d ausgebildet. Die Einlassöffnungen 17 sind dafür ausgebildet, Einlassluft in jeden Zylinder 12 einzuleiten. Die Auslassöffnungen 18 sind dafür ausgebildet, Abgas aus jedem Zylinder 12 abzuleiten. Ein Einlassventil 19, das durch Öffnen oder Schließen der Einlassöffnung 17 eine Verbindung zwischen der Einlassöffnung 17 und dem Inneren des Zylinders 12 herstellt oder blockiert, ist für jede der Einlassöffnungen 17 vorgesehen. Ein Auslassventil 20, das durch Öffnen oder Schließen der Auslassöffnung 18 eine Verbindung zwischen der Auslassöffnung 18 und dem Inneren des Zylinders 12 herstellt oder blockiert, ist für jede der Auslassöffnungen 18 vorgesehen. Das Einlassventil 19 öffnet und schließt die Einlassöffnung 17 mit einer vorbestimmten Taktung bei einem Antrieb durch einen Einlassventilantriebsmechanismus 30. Des Weiteren öffnet und schließt das Auslassventil 20 die Auslassöffnung 18 mit einer vorbestimmten Taktung bei einem Antrieb durch einen Auslassventilantriebsmechanismus 40.
Der Einlassventilantriebsmechanismus 30 beinhaltet eine Einlassnockenwelle 31, die in Kontakt mit dem Einlassventil 19 tritt, und einen einlassseitigen veränderlichen Ventiltaktungsmechanismus 10. Die Einlassnockenwelle 31 ist mit einer Kurbelwelle über einen Leistungsübertragungsmechanismus, so beispielsweise einen bekannten Kette-Kettenrad-Mechanismus, verbunden und stellt einen Antrieb zum Öffnen und Schließen des Einlassventils 19 bei einer Drehung entsprechend der Drehung der Kurbelwelle bereit.
Der einlassseitige veränderliche Ventiltaktungsmechanismus 10 ist dafür ausgestaltet, die Ventiltaktung des Einlassventils 19 zu ändern. Der einlassseitige veränderliche Ventiltaktungsmechanismus 10 ändert die Phasendifferenz zwischen einer vorbestimmten angetriebenen Welle, die koaxial zu der Einlassnockenwelle 31 angeordnet ist und direkt von der Kurbelwelle angetrieben wird, und der Einlassnockenwelle 31. Daher ändert der einlassseitige veränderliche Ventiltaktungsmechanismus 10 die Ventiltaktung des Einlassventils 19 durch Ändern der Phasendifferenz zwischen der Kurbelwelle und der Einlassnockenwelle 31. Der einlassseitige veränderliche Ventiltaktungsmechanismus 10 ändert die Phasendifferenz auf Grundlage einer Sollventiltaktung des Einlassventils 19, die von der ECU 2 berechnet wird.
Der Auslassventilantriebsmechanismus 40 weist dieselbe Struktur wie der Einlassventilantriebsmechanismus 30 auf. Insbesondere beinhaltet der Auslassventilantriebsmechanismus 40 eine Auslassnockenwelle 41, die in Kontakt mit dem Auslassventil 20 tritt und mit der Kurbelwelle verbunden ist, und einen auslassseitigen veränderlichen Ventiltaktungsmechanismus 11 zum Ändern der Ventiltaktung des Auslassventils 20 durch Ändern der Phasendifferenz zwischen der Auslassnockenwelle 41 und der Kurbelwelle. Der auslassseitige veränderliche Ventiltaktungsmechanismus 11 ändert die Phasendifferenz auf Grundlage einer Sollventiltaktung des Auslassventils 20, die von der ECU 9 berechnet wird. Des Weiteren stellt die Auslassnockenwelle 41 einen Antrieb für das Auslassventil 20 zum Öffnen und Schließen mit der Sollventiltaktung bei einer Drehung entsprechend einer Drehung der Kurbelwelle mit der Phasendifferenz bereit.
Als Nächstes werden die Sollventiltaktungen des Einlassventils 19 und des Auslassventils 20 beschrieben.
Die Sollventiltaktungen des Einlassventils 19 und des Auslassventils 20 sind derart eingestellt, dass in einem vorbestimmten Betriebsbereich (beispielsweise in einem gesamten Betriebsbereich, einem Bereich, in dem die Motorgeschwindigkeit kleiner oder gleich einer vorbestimmten Referenzgeschwindigkeit ist, einem Bereich mit niedriger Geschwindigkeit und hoher Last oder dergleichen) eine Ventilöffnungszeitspanne des Auslassventils 20 und eine Ventilöffnungszeitspanne des Einlassventils 19 eines jeden Zylinders 12 in Bezug auf einen oberen Totpunkt des Einlasses (TDC) überlappen und mit Blick auf die Zylinder 12 und 12, in denen Auslassvorgänge aufeinanderfolgend stattfinden, das Auslassventil 20 des anderen (nachfolgenden) Zylinders von den Zylindern 12 mit dem Öffnen während einer Überlappungszeitspanne T_O/L beginnt, wenn eine Ventilöffnungszeitspanne des einen (vorhergehenden) Zylinders von den Zylindern 12 und eine Ventilöffnungszeitspanne des anderen von den Zylindern 12 überlappen. Insbesondere sind, wie in 9 dargestellt ist, die Sollventiltaktungen derart eingestellt, dass das Auslassventil 20 des dritten Zylinders 12c mit dem Öffnen während einer Zeitspanne beginnt, in der eine Ventilöffnungszeitspanne des Auslassventils 20 und eine Ventilöffnungszeitspanne des Einlassventils 19 des ersten Zylinders 12a überlappen; das Auslassventil 20 des vierten Zylinders 12d mit dem Öffnen während einer Zeitspanne beginnt, in der eine Ventilöffnungszeitspanne des Auslassventils 20 und eine Ventilöffnungszeitspanne des Einlassventils 19 des dritten Zylinders 12c überlappen; das Auslassventil 20 des zweiten Zylinders 12b mit dem Öffnen während einer Zeitspanne beginnt, in der eine Ventilöffnungszeitspanne des Auslassventils 20 und eine Ventilöffnungszeitspanne des Einlassventils 19 des vierten Zylinders 12d überlappen; und das Auslassventil 20 des ersten Zylinders 12a mit dem Öffnen während einer Zeitspanne beginnt, in der eine Ventilöffnungszeitspanne des Auslassventils 20 und eine Ventilöffnungszeitspanne des Einlassventils 19 des zweiten Zylinders 12b überlappen.
Die Einlassöffnungen 17 der Zylinder 12a bis 12d sind bezugsrichtig mit den Einlassrohren 2 auf der stromaufwärtigen Seite der Zylinder 12a bis 12d verbunden. Insbesondere sind die vier Einlassrohre 2 entsprechend der Anzahl der Zylinder vorgesehen. Die zwei Einlassöffnungen 17, die in jedem Zylinder 12 ausgebildet sind, sind mit einem Einlassrohr 2 verbunden.
Das Auslassrohrsystem 4 beinhaltet, in der genannten Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite her, drei unabhängige Auslassrohre 5 und ein Mischrohr 50, das mit stromabwärtigen Enden der unabhängigen Auslassrohre 5 verbunden ist und durch das Abgas, das die unabhängigen Auslassrohre 5 durchlaufen hat, einströmt. Das Mischrohr 50 beinhaltet auf seiner Achse, in der genannten Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite her, einen geraden Abschnitt 6 (entsprechend dem „Sammelabschnitt“ der vorliegenden Erfindung), der sich nach stromabwärts erstreckt, und einen Verteilerabschnitt 7, der derart ausgestaltet ist, dass seine Strömungskanalfläche hin zur stromabwärtigen Seite zunimmt. Mit anderen Worten, die stromabwärtigen Enden der unabhängigen Auslassrohre 5 sind mit einem stromaufwärtigen Ende des geraden Abschnittes 6 verbunden.
Stromaufwärtige Enden der unabhängigen Auslassrohre 5 sind mit den Auslassöffnungen 18 der Zylinder 12a bis 12d versehen. Insbesondere sind die Auslassöffnungen 18 des ersten Zylinders 12a und die Auslassöffnungen 18 des vierten Zylinders 12d einzeln mit einem unabhängigen Auslassrohr 5a beziehungsweise mit einem unabhängigen Auslassrohr 5c verbunden. Demgegenüber wird Abgas aus den Zylindern im Zusammenhang mit den Auslassöffnungen 18 des zweiten Zylinders 12b und den Auslassöffnungen 18 des dritten Zylinders 12c, in denen die Auslasshübe nicht benachbart sind und die Auslassvorgänge nicht aufeinanderfolgend stattfinden, nicht gleichzeitig abgeleitet. Daher sind bei einem Aspekt der Vereinfachung der Struktur die Auslassöffnungen 18 des zweiten Zylinders 12b und die Auslassöffnungen 18 des dritten Zylinders 12c mit einem gemeinsamen unabhängigen Auslassrohr 5b verbunden. Insbesondere verzweigt sich das unabhängige Auslassrohr 5b, das mit den Auslassöffnungen 18 des zweiten Zylinders 12b und mit den Auslassöffnungen 18 des dritten Zylinders 12c verbunden ist, in einem stromaufwärtigen Abschnitt des Auslassrohrsystems 4 in zwei Durchlässe. Die Auslassöffnungen 18 des zweiten Zylinders 12b sind mit einem der beiden Durchlässe verbunden, während die Auslassöffnungen 18 des dritten Zylinders 12c mit dem anderen der beiden Durchlässe verbunden sind.
Bei der Ausführungsform erstreckt sich, wie in 1 dargestellt ist, das unabhängige Auslassrohr 5b, das dem zweiten Zylinder 12b und dem dritten Zylinder 12c zugeordnet ist, linear hin zu dem Mischrohr 50 zwischen den Zylindern 12b und 12c, und zwar insbesondere an einer Position, die zu einem im Wesentlichen mittleren Abschnitt des Motorkörpers 1 weist. Die unabhängigen Auslassrohre 5a und 5c, die bezugsrichtig dem ersten Zylinder 12a und dem vierten Zylinder 12d zugeordnet sind, erstrecken sich hin zu dem Mischrohr 50 und biegen sich hierbei von Positionen aus, die zu den Zylindern 12a und 12d weisen.
Die unabhängigen Auslassrohre 5a, 5b und 5c (nachstehend werden die unabhängigen Auslassrohre 5a, 5b und 5c gegebenenfalls auch einfach als „unabhängige Auslassrohre 5“ bezeichnet, es sei denn, eine Unterscheidung der unabhängigen Auslassrohre ist erforderlich) sind unabhängig voneinander. Abgas, das aus dem zweiten Zylinder 12b oder aus dem dritten Zylinder 12c abgeleitet wird, Abgas, das aus dem ersten Zylinder 12a abgeleitet wird, und Abgas, das aus dem vierten Zylinder 12d abgeleitet wird, werden unabhängig voneinander durch die unabhängigen Auslassrohre 5a, 5b und 5c nach stromabwärts abgeleitet. Abgas, das die unabhängigen Auslassrohre 5a, 5b und 5c durchlaufen hat, strömt in den geraden Abschnitt 6 des Mischrohres 50.
Die unabhängigen Auslassrohre 5 und der gerade Abschnitt 6 weisen eine derartige Form auf, dass dann, wenn Abgas aus den unabhängigen Auslassrohren 5 mit hoher Geschwindigkeit eingespritzt wird und das Abgas mit hoher Geschwindigkeit in den geraden Abschnitt 6 strömt, ein Negativdruck innerhalb des anderen der unabhängigen Auslassrohre 5 benachbart zu dem einen der unabhängigen Auslassrohre 5 und innerhalb der Auslassöffnungen 18, die mit dem anderen der unabhängigen Auslassrohre 5 verbunden sind, durch einen Negativdruckbetrieb innerhalb des Mischrohres 5, der in der Umgebung des hohe Geschwindigkeit aufweisenden Abgases insbesondere durch einen Ausstoßeffekt auftritt, erzeugt wird und das Abgas innerhalb der Auslassöffnungen 18 nach stromabwärts gesaugt wird.
Des Weiteren weisen stromabwärtige Abschnitte der unabhängigen Auslassrohre 5 eine derartige Form auf, dass deren Strömungskanalfläche (Strömungskanalfläche, die man durch Schneiden eines Strömungskanals entlang einer Ebene senkrecht zur Abgasströmungsrichtung erhält) nach stromabwärts abnimmt, um Abgas in den geraden Abschnitt 6 aus den unabhängigen Auslassrohren 5 mit hoher Geschwindigkeit einzuspritzen. Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform weist ein Querschnitt eines Innenraumes eines stromabwärtigen Abschnittes eines jeden der unabhängigen Auslassrohre 5 und insbesondere ein Querschnitt eines Auslassdurchlasses (Querschnitt, den man durch Schneiden eines Auslassdurchlasses entlang einer Ebene senkrecht zu einer Abgasströmungsrichtung erhält) im Wesentlichen die Form eines Kreises auf. Die Querschnittsfläche des Innenraumes nimmt von einem stromaufwärtigen Abschnitt eines jeden der unabhängigen Auslassrohre 5 nach stromabwärts allmählich ab. Die Querschnittsfläche (Strömungskanalfläche) eines stromabwärtigen Endes eines jeden der unabhängigen Auslassrohre 5 ist gleich etwa einem Drittel der Querschnittsfläche eines stromaufwärtigen Endes hiervon.
Des Weiteren sind, wie in 6 bis 8 dargestellt ist, die unabhängigen Auslassrohre 5a, 5b und 5c mit einem stromaufwärtigen Ende des geraden Abschnittes 6 derart verbunden, dass ein Teil eines im Querschnitt kreisförmigen Innenraumes 53a des unabhängigen Auslassrohres 5a, ein Teil eines im Querschnitt kreisförmigen Innenraumes 53b des unabhängigen Auslassrohres 5b und ein Teil eines im Querschnitt kreisförmigen Innenraumes 53c des unabhängigen Auslassrohres 5c in einem vorbestimmten Bereich K1 (siehe 2) von den stromabwärtigen Enden der unabhängigen Auslassrohre 5a, 5b und 5c nach stromaufwärts überlappen und der Anteil der Überlappungsabschnitte der Querschnitte von stromaufwärts nach stromabwärts allmählich zunimmt.
Der hier beschriebene „Innenraum“ bezeichnet einen Raum, der von einer Innenumfangsoberfläche des unabhängigen Auslassrohres 5 in einer Zone umgeben ist, in der eine Rohrwand des unabhängigen Auslassrohres 5 in Umfangsrichtung durchweg vorhanden ist, und bezeichnet einen Raum, der von einer gesamten Innenumfangsoberfläche einer Rohrwand des unabhängigen Auslassrohres 5 in einer Zone umgeben ist, in der die Rohrwand des unabhängigen Auslassrohres 5 teilweise in Umfangsrichtung vorhanden ist, und zwar insbesondere in einem Fall (siehe die Punkt-Punkt-Strichlinien-Kreise in 6 und 7), in dem eine Rohrwand durchweg in Umfangsrichtung in dem in 2 dargestellten Bereich K1 virtuell zu einer Kreisform erweitert ist.
Bei der Ausführungsform überlappen, wie in 6 dargestellt ist, wenn der Innenraum gemäß vorstehender Beschreibung definiert ist, der Innenraum 53a des unabhängigen Auslassrohres 5a, der Innenraum 53b des unabhängigen Auslassrohres 5b und der Innenraum 53c des unabhängigen Auslassrohres 5c einander ein wenig. Die Innenräume 53a, 53b und 53c, die in 6 dargestellt sind, bezeichnen Innenräume in der Umgebung eines Querschnittes entlang der Linie VI-VI von 2. Des Weiteren sind, wie in 7 dargestellt ist, Überlappungsflächen des Innenraumes 53a, des Innenraumes 53b und des Innenraumes 53c größer als in 6 dargestellte Überlappungsflächen in weiter stromabwärtigen Abschnitten der unabhängigen Auslassrohre 5a, 5b und 5c. Die Innenräume 53a, 53b und 53c, die in 7 dargestellt sind, bezeichnen Innenräume in der Umgebung eines Querschnittes entlang der Linie VII-VII von 2.
Insbesondere beinhaltet, wie in 2 bis 4 dargestellt ist, jedes der unabhängigen Auslassrohre 5 eine stromabwärtige Endoberfläche 51, die in Bezug auf eine Achse L1 hiervon in dem Bereich K1 (nachstehend als „Überlappungsbereich K1“ bezeichnet) geneigt ist, in dem Teile der Innenräume einander überlappen. Die stromabwärtige Endoberfläche 51 weist eine derartige Form auf, dass ein Teil einer Rohrwand mit einem Winkel (beispielsweise einem Winkel, der einen spitzen Winkel in Bezug auf die Achse L1 definiert) unter einer Neigung in Bezug auf die Achse L1 ausgeschnitten ist. Bei der Ausführungsform schneiden, wie in 3 dargestellt ist, die Achsen L1 der stromabwärtigen Abschnitte der unabhängigen Auslassrohre 5 einander an einem Punkt P auf einer Achse L2 des geraden Abschnittes 6. Des Weiteren beinhaltet der Überlappungsbereich K1 bei der Ausführungsform einen stromaufwärtigen Überlappungsbereich K11 auf einer stromaufwärtigen Seite in Abgasströmungsrichtung und einen stromabwärtigen Überlappungsbereich K12 benachbart zu dem stromaufwärtigen Überlappungsbereich K11 auf der stromabwärtigen Seite.
Wie in 2 und in 3 dargestellt ist, erstrecken sich in dem stromaufwärtigen Überlappungsgereich K11 die stromabwärtigen Endoberflächen 51 der unabhängigen Auslassrohre 5a, 5b und 5c in einer Richtung, die in Bezug auf die Achsen L1 hiervon geneigt ist, und sind zusammengefügt. Wie in 2 und in 3 dargestellt ist, sind in dem stromabwärtigen Überlappungsbereich K12 die stromabwärtigen Endoberflächen 51 der unabhängigen Auslassrohre 5a, 5b und 5c im Wesentlichen in Form eines U ausgebildet, das bei einer Betrachtung von der Seite einer Außenumfangsoberfläche einer Rohrwand her nach stromabwärts vorsteht, und sind derart angeordnet, dass sie in einem Zustand, in dem sich die Enden hiervon fortsetzen und Zwischenabschnitte hiervon voneinander entfernt sind, zueinander weisen. Entsprechend der vorliegenden Ausgestaltung sind in dem stromabwärtigen Überlappungsbereich K12 die stromabwärtigen Endoberflächen 51 der unabhängigen Auslassrohre 5a, 5b und 5c derart ausgebildet, dass sie durchweg bei einer Betrachtung von der Seite der Außenumfangswand der Rohrwand her eine wellige Struktur aufweisen.
Wie in 2 bis 4 dargestellt ist, weist in dem stromabwärtigen Überlappungsbereich K2 der gerade Abschnitt 6 eine derartige Form auf, dass Umfangsteile (drei Teile) hiervon derart nach stromaufwärts vorstehen, dass sie drei Spalte füllen, nämlich einen Spalt zwischen dem unabhängigen Auslassrohr 5a und dem unabhängigen Auslassrohr 5b, einen Spalt zwischen dem unabhängigen Auslassrohr 5b und dem unabhängigen Auslassrohr 5c und einen Spalt zwischen dem unabhängigen Auslassrohr 5a und dem unabhängigen Auslassrohr 5c. Des Weiteren ist eine stromaufwärtige Endoberfläche 61 eines vorstehenden Abschnittes 62 des geraden Abschnittes 6 mit den stromabwärtigen Endoberflächen 51 der unabhängigen Auslassrohre 5a, 5b und 5c zusammengefügt.
Als Nächstes werden der Betrieb und vorteilhafte Wirkungen der Ausführungsform beschrieben.
Bei der Ausführungsform mischt sich Abgas, das aus den unabhängigen Auslassrohren 5 in den geraden Abschnitt 6 strömt, innerhalb des geraden Abschnittes 6, und es strömt gemischtes Abgas nacheinander von dem geraden Abschnitt 6 zu dem Verteilerabschnitt 7 und zu dem stromabwärtigen Auslassrohr 8.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, sind die unabhängigen Auslassrohre 5a bis 5c bei der Ausführungsform mit einem stromaufwärtigen Ende des geraden Abschnittes 6 derart verbunden, dass ein Teil des im Querschnitt kreisförmigen Innenraumes 53a des unabhängigen Auslassrohres 5a, ein Teil des im Querschnitt kreisförmigen Innenraumes 53b des unabhängigen Auslassrohres 5b und ein Teil des im Querschnitt kreisförmigen Innenraumes 53c des unabhängigen Auslassrohres 5c einander überlappen und der Anteil der Überlappungsabschnitte der kreisförmigen Querschnitte von stromaufwärts nach stromabwärts allmählich zunimmt. Daher strömt Abgas, das aus den unabhängigen Auslassrohren 5 abgeleitet wird, in den geraden Abschnitt 6, wobei die Strömungskanalform hiervon im Wesentlichen eine Kreisform bleibt. Daher wird Abgas, das aus den unabhängigen Auslassrohren 5 strömt, im Wesentlichen gleichmäßig in dem gesamten geraden Abschnitt 6, der einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, verteilt. Infolgedessen wird eine Rückströmung von Abgas innerhalb des geraden Abschnittes 6 von stromabwärts her im Vergleich zum Stand der Technik unterbunden.
10 zeigt ein Beispiel für eine Strömungsratenverteilung von Abgas in dem geraden Abschnitt 6 der Auslassvorrichtung bei der Ausführungsform. 11 zeigt ein Beispiel für eine Strömungsratenverteilung von Abgas in einem geraden Abschnitt einer herkömmlichen Auslassvorrichtung gemäß Beschreibung in Patentdruckschrift 1. Wie in 10 dargestellt ist, ist bei der Auslassvorrichtung der Ausführungsform mit Blick auf Abgas (Teil, der nicht der in 10 dargestellte Rückströmungsteil ist), das innerhalb eines Innenraumes des geraden Abschnittes 6 nach stromabwärts strömt, die Fläche des Abschnittes, in dem die Strömungsrate groß ist, vergleichsweise groß und die Fläche des Rückströmungsteiles von Abgas von stromabwärts her vergleichsweise klein. Demgegenüber ist, wie in 11 dargestellt ist, mit Blick auf Abgas, das innerhalb eines Innenraumes des geraden Abschnittes der herkömmlichen Auslassvorrichtung nach stromabwärts strömt, die Fläche des Abschnittes, in dem die Strömungsrate groß ist, vergleichsweise klein und die Fläche des Rückströmungsteiles von Abgas von stromabwärts her vergleichsweise groß.
Des Weiteren ist, wie in 12 dargestellt ist, die Ansaugmenge von Abgas durch einen Ausstoßeffekt in der Auslassvorrichtung der Ausführungsform im Vergleich zu einer herkömmlichen Auslassvorrichtung groß.
Daher ist es entsprechend der Ausführungsform möglich, die Motorleistung vorteilhafterweise dadurch zu verbessern, dass die Ansaugmenge von Abgas aus den unabhängigen Auslassrohren 5 erhöht wird.
Zweite Ausführungsform
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform anhand 13 bis 21 beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung sind gleiche konstituierende Elemente wie bei der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine wiederholte Beschreibung derselben unterbleibt nach Bedarf.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in 16 bis 18 dargestellt ist, unabhängige Auslassrohre 5a, 5b und 5c mit einem stromaufwärtigen Ende eines geraden Abschnittes 6 derart verbunden, dass in einem vorbestimmten Bereich K2 (siehe 13; dieser Bereich wird nachstehend als „Überlappungsbereich K2“ bezeichnet) von den stromabwärtigen Enden der unabhängigen Auslassrohre 5a, 5b und 5c nach stromaufwärts ein Teil eines im Querschnitt kreisförmigen Innenraumes 53a des unabhängigen Auslassrohres 5a, ein Teil eines im Querschnitt kreisförmigen Innenraumes 53b des unabhängigen Auslassrohres 5b und ein Teil eines im Querschnitt kreisförmigen Innenraumes 53c des unabhängigen Auslassrohres 5c einander überlappen, wobei der Anteil der Überlappungsabschnitte der kreisförmigen Querschnitte von stromaufwärts nach stromabwärts in dem Überlappungsbereich K2 allmählich zunimmt. Bei der Ausführungsform schneiden, wie in 14 gezeigt ist, Achsen L1 der stromabwärtigen Abschnitte der unabhängigen Auslassrohre 5 einander an einem Punkt P auf einer Achse L2 des geraden Abschnittes 6.
Insbesondere überlappen bei der Ausführungsform, wie in 16 dargestellt ist, der Innenraum 53a, der Innenraum 53b und der Innenraum 53c einander leicht. Die Innenräume 53a, 53b und 53c, die in 16 dargestellt sind, bezeichnen Innenräume in der Umgebung eines Querschnittes entlang der Linie XIV-XIV von 13. Um die Struktur der in 16 dargestellten unabhängigen Auslassrohre 5a, 5b und 5c besser zu verstehen, sind 19 bis 21 perspektivische Ansichten der unabhängigen Auslassrohre 5 gemäß Darstellung in 16 bei einer Betrachtung aus einer Schrägrichtung mit geänderten Betrachtungsrichtungen. Des Weiteren sind in 17 im Zusammenhang mit weiter stromabwärtigen Abschnitten der unabhängigen Auslassrohre 5 Überlappungsflächen zwischen dem Innenraum 53a, dem Innenraum 53b und dem Innenraum 53c im Vergleich mit Überlappungsflächen gemäß Darstellung in 16 groß. Die Innenräume 53a, 53b und 53c, die in 17 dargestellt sind, bezeichnen Innenräume in der Umgebung eines Querschnittes entlang der Linie XVII-XVII von 13. Des Weiteren sind, wie in 18 dargestellt ist, im Zusammenhang mit noch weiter stromabwärtigen Abschnitten der unabhängigen Auslassrohre 5 Überlappungsflächen zwischen dem Innenraum 53a, dem Innenraum 53b und dem Innenraum 53c im Vergleich mit Überlappungsflächen gemäß Darstellung in 17 groß. Die Innenräume 53a, 53b und 53c, die in 18 dargestellt sind, bezeichnen Innenräume in der Umgebung eines Querschnittes entlang der Linie XVIII-XVIII von 13.
Insbesondere beinhaltet, wie in 16 bis 18 dargestellt ist, jedes der unabhängigen Auslassrohre 5a, 5b und 5c eine bogenförmige Rohrwand 55 bei einer Betrachtung von einer Achse L1 hiervon her in dem Überlappungsbereich K2. Des Weiteren ist eine unregelmäßige (nicht runde) Umfangswand 57, die eine Mehrzahl von Wölbungsabschnitten (das heißt die bogenförmigen Rohrwände 55) bei einer Betrachtung von der Achse L1 her beinhaltet, durch Zusammenfügen von Umfangsenden der Rohrwände 55 der unabhängigen Auslassrohre 5a, 5b und 5c ausgebildet. Des Weiteren ist die unregelmäßige Umfangswand 57 mit einem stromaufwärtigen Ende des geraden Abschnittes 6 derart verbunden, dass ein Querschnitt hiervon in einer Richtung senkrecht zu einer Achsenrichtung hiervon allmählich zu einer kreisformanalogen Form von stromaufwärts nach stromabwärts in einen Zustand wird, in dem ein stromabwärtiges Ende der unregelmäßigen Umfangswand 57 eine Kreisform mit demselben Durchmesser wie dem Durchmesser des stromaufwärtigen Endes des geraden Abschnittes 6 aufweist. Bei der Ausführungsform sind die Umfangswände 55 der unabhängigen Auslassrohre 5a, 5b und 5c derart ausgestaltet, dass ein Durchmesser einer jeden der Umfangswände 55 in dem Überlappungsbereich K2 (siehe Punkt-Punkt-Strichlinien-Kreise in 16 bis 18) allmählich zunimmt. Des Weiteren nimmt, wie in 16 bis 18 dargestellt ist, ein Winkel, der durch Tangentiallinien in Bezug auf Außenumfangsoberflächen der Umfangswände 55 definiert ist, nach stromabwärts in einem Zusammenfügungsabschnitt der benachbarten Umfangswände 55 allmählich ab.
Der gerade Abschnitt 6 weist bei der Ausführungsform eine Struktur auf, bei der der vorstehende Abschnitt 62 der ersten Ausführungsform entfernt ist und eine obere Endoberfläche des geraden Abschnittes 6 Kreisform aufweist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform strömt wie bei der ersten Ausführungsform Abgas, das aus den unabhängigen Auslassrohren 5 abgeleitet wird, in den geraden Abschnitt 6, dessen Strömungskanalform durchweg im Wesentlichen eine Kreisform ist. Daher wird Abgas, das aus den unabhängigen Auslassrohren 5 einströmt, innerhalb des gesamten geraden Abschnittes 6, der einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, im Wesentlichen gleichmäßig verteilt. Infolgedessen wird eine Rückströmung von Abgas innerhalb des geraden Abschnittes 6 von stromabwärts her im Vergleich zu einer herkömmlichen Auslassvorrichtung unterbunden. Hierdurch wird es möglich, die Motorleistung dadurch vorteilhaft zu verbessern, dass die Ansaugmenge von Abgas aus den unabhängigen Auslassrohren 5 erhöht wird.
Dritte Ausführungsform
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand 22 bis 27 beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche konstituierende Elemente wie bei der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine wiederholte Beschreibung hiervon nach Bedarf unterbleibt.
Bei der Ausführungsform beinhaltet ein Mischrohr 50 auf seiner Achse, in der genannten Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite her, einen kegelstumpfartigen Abschnitt 13, einen geraden Abschnitt 6 und einen Verteilerabschnitt 7. Der kegelstumpfartige Abschnitt 13 erstreckt sich nach stromabwärts und ist derart ausgestaltet, dass dessen Strömungskanalfläche nach stromabwärts abnimmt. Der Verteilerabschnitt 7 ist derart ausgestaltet, dass seine Strömungskanalfläche nach stromabwärts zunimmt.
Der kegelstumpfartige Abschnitt 13 weist einen scheibenförmigen Endwandabschnitt 14 (siehe 23) an einem stromaufwärtigen Ende hiervon auf. Des Weiteren sind die stromabwärtigen Enden der unabhängigen Auslassrohre 5 mit einem Öffnungsabschnitt 16, der in dem Endwandabschnitt 14 ausgebildet ist, verbunden. Wie in 25 bis 27 dargestellt ist, weist der Öffnungsabschnitt 16 eine derartige Form auf, dass drei bogenförmige Endabschnitte, die rund um ein Zentrum des Endwandabschnittes 14 in Umfangsrichtung ausgerichtet sind, miteinander verbunden sind. Bei der Ausführungsform schneiden, wie in 23 dargestellt ist, die Achsen L1 der stromabwärtigen Abschnitte der unabhängigen Auslassrohre 5 einander an einem Punkt P auf einer Achse L3 des kegelstumpfartigen Abschnittes 13.
Bei der Ausführungsform sind die unabhängigen Auslassrohre 5a, 5b und 5c mit einem stromaufwärtigen Ende des kegelstumpfartigen Abschnittes 13 derart verbunden, dass in einem vorbestimmten Bereich K3 (siehe 22; nachstehend wird dieser Abschnitt als „Überlappungsbereich K3“ bezeichnet) von den stromabwärtigen Enden der unabhängigen Auslassrohre 5a, 5b und 5c nach stromaufwärts, ein Teil eines im Querschnitt kreisförmigen Innenraumes 53a des unabhängigen Auslassrohres 5a, ein Teil eines im Querschnitt kreisförmigen Innenraumes 53b des unabhängigen Auslassrohres 5b und ein Teil eines im Querschnitt kreisförmigen Innenraumes 53c des unabhängigen Auslassrohres 5c einander überlappen und der Anteil der Überlappungsabschnitte der kreisförmigen Querschnitte von stromaufwärts nach stromabwärts in dem Überlappungsbereich K3 allmählich zunimmt.
Insbesondere beinhaltet, wie in 23 dargestellt ist, in dem Überlappungsbereich K13 eine stromabwärtige Endoberfläche 51 eines jeden der unabhängigen Auslassrohre 5a, 5b und 5c einen Abschnitt 51a, den man durch Ausschneiden der stromabwärtigen Endoberfläche 51 entlang einer Ebene, die in Bezug auf die Achse L1 geneigt ist, und Zusammenfügen der ausgeschnittenen Abschnitte erhält, und einen Abschnitt 51b, der mit dem kegelstumpfartigen Abschnitt 13 zusammengefügt werden soll.
Bei der Ausführungsform strömt Abgas, das aus den unabhängigen Auslassrohren 5 abgeleitet wird, in den kegelstumpfartigen Abschnitt 13 und wird innerhalb des kegelstumpfartigen Abschnittes 13 vermischt, dessen Strömungskanalform durchweg im Wesentlichen kreisförmig ist. Das vermischte Abgas strömt in den geraden Abschnitt 6, der einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und dessen Strömungskanalform durchweg im Wesentlichen kreisförmig ist, und wird innerhalb des gesamten geraden Abschnittes 6 im Wesentlichen gleichmäßig verteilt. Infolgedessen wird eine Rückströmung von Abgas innerhalb des geraden Abschnittes 6 von stromabwärts her im Vergleich zum Stand der Technik unterbunden. Hierdurch wird es möglich, die Motorleistung dadurch vorteilhaft zu verbessern, dass die Ansaugmenge von Abgas aus den unabhängigen Auslassrohren 5 erhöht wird.
Die vorbeschriebenen Ausführungsformen finden bei einem Vierzylindermotor Verwendung. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf das Vorbeschriebene beschränkt. Die vorliegende Erfindung ist auch bei einem Sechszylindermotor, einem Achtzylindermotor und dergleichen anwendbar.
Es folgt eine Zusammenfassung der Erfindung gemäß vorstehender Beschreibung.
Die vorliegende Erfindung stellt auf eine Auslassvorrichtung ab, die mit einem Motorkörper eines eine Mehrzahl von Zylindern aufweisenden Motors verbunden ist. Die Auslassvorrichtung beinhaltet eine Mehrzahl von unabhängigen Auslassrohren, von denen jedes einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, wobei die unabhängigen Auslassrohre jeweils mit Auslassöffnungen der Zylinder des Motorkörpers oder mit Auslassöffnungen einiger aus der Mehrzahl von Zylindern, in denen Auslassvorgänge nicht aufeinanderfolgend stattfinden, verbunden sind; und ein Mischrohr, das einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, das mit stromabwärtigen Enden der unabhängigen Auslassrohre verbunden ist und durch das Abgas, das die unabhängigen Auslassrohre durchlaufen hat, einströmt. Die unabhängigen Auslassrohre sind mit einem stromaufwärtigen Ende des Mischrohres derart verbunden, dass Teile der im Querschnitt kreisförmigen Innenrohre in einem vorbestimmten Bereich von den stromabwärtigen Enden der unabhängigen Auslassrohre nach stromaufwärts einander überlappen und der Anteil der Überlappungsabschnitte der kreisförmigen Querschnitte von stromaufwärts nach stromabwärts allmählich zunimmt.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung strömt Abgas, das aus den unabhängigen Auslassrohren abgeleitet wird, in das Mischrohr, dessen Strömungskanalform durchweg im Wesentlichen kreisförmig ist. Daher wird Abgas, das aus den unabhängigen Auslassrohren einströmt, im Wesentlichen gleichmäßig innerhalb des im Querschnitt kreisförmigen gesamten Mischrohres verteilt. Infolgedessen wird eine Rückströmung von Abgas von stromabwärts her unterbunden, wodurch es möglich wird, die Motorleistung dadurch zu verbessern, dass die Ansaugmenge von Abgas aus den unabhängigen Auslassrohren erhöht wird.
Bei der vorliegenden Erfindung kann das Mischrohr vorzugsweise einen Sammelabschnitt beinhalten, in dem sich Abgas, das aus den unabhängigen Auslassrohren einströmt, sammelt, wobei der Sammelabschnitt durchweg in seiner Achsenrichtung denselben Innendurchmesser aufweisen kann.
Entsprechend der vorbeschriebenen Ausgestaltung ist es möglich, Abgas, das aus den unabhängigen Auslassrohren einströmt, innerhalb des Sammelabschnittes des Mischrohres, der durchweg in der Achsenrichtung denselben Durchmesser aufweist, sicher und gleichmäßig zu verteilen. Dies ist beim Unterbinden einer Rückströmung von Abgas von stromabwärts her von Vorteil.
Bei der vorliegenden Erfindung kann jedes der unabhängigen Auslassrohre vorzugsweise eine stromabwärtige Endoberfläche beinhalten, die in Bezug auf eine Achse hiervon in dem Bereich, in dem die Teile der Innenräume einander überlappen, geneigt ist. Die unabhängigen Auslassrohre können derart angeordnet sein, dass die stromabwärtigen Endoberflächen zueinander weisen. Ein stromaufwärtiges Ende des Mischrohres kann eine derartige Form aufweisen, dass ein Umfangsteil hiervon derart nach oben vorsteht, dass er einen Spalt zwischen den zueinander weisenden stromabwärtigen Endoberflächen füllt. Die stromabwärtige Endoberfläche eines jeden der unabhängigen Auslassrohre und das stromaufwärtige Ende des Mischrohres können zusammengefügt sein.
Entsprechend der vorbeschriebenen Ausgestaltung ist es möglich, die stromabwärtigen Enden der unabhängigen Auslassrohre und das stromaufwärtige Ende des Sammelabschnittes mit vergleichsweise einfachen Strukturen auszubilden, wodurch es möglich wird, die Auslassvorrichtung vergleichsweise einfach herzustellen.
Vorzugsweise kann jedes der unabhängigen Auslassrohre eine bogenförmige Rohrwand bei einer Betrachtung von einer Achse hiervon her in einem Bereich beinhalten, in dem Teile der Innenräume einander überlappen. Eine unregelmäßige Umfangswand, die eine Mehrzahl von Wölbungsabschnitten bei einer Betrachtung von einer Seite des Mischrohres her beinhaltet, kann an den unabhängigen Auslassrohren durch Zusammenfügen von Umfangsenden der Rohrwände gebildet werden. Die unregelmäßige Umfangswand kann mit einem stromaufwärtigen Ende des Mischrohres derart verbunden sein, dass ein Querschnitt der unregelmäßigen Umfangswand in einer Richtung senkrecht zu einer Achsenrichtung hiervon von stromaufwärts nach stromabwärts allmählich zu einer kreisformanalogen Form in einem Zustand wird, in dem ein stromabwärtiges Ende der unregelmäßigen Umfangswand eine Kreisform mit denselben Durchmesser wie der Durchmesser des stromaufwärtigen Endes des Mischrohres aufweist.
Entsprechend der vorbeschriebenen Ausgestaltung ist es möglich, dass Abgas aus den unabhängigen Auslassrohren kontinuierlicher zu dem Mischrohr strömt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 200962879 [0005]

Claims

Auslassvorrichtung eines Mehrzylindermotors, wobei die Auslassvorrichtung mit einem Motorkörper des Motors, der eine Mehrzahl von Zylindern beinhaltet, verbunden ist, umfassend: eine Mehrzahl von unabhängigen Auslassrohren, von denen jedes einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, wobei die unabhängigen Auslassrohre jeweils mit Auslassöffnungen der Zylinder des Motorkörpers oder mit Auslassöffnungen einiger aus der Mehrzahl von Zylindern, in denen Auslassvorgänge nicht aufeinanderfolgend stattfinden, verbunden sind; und ein Mischrohr, das einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, das mit stromabwärtigen Enden der unabhängigen Auslassrohre verbunden ist und durch das Abgas, das die unabhängigen Auslassrohre durchlaufen hat, einströmt, wobei die unabhängigen Auslassrohre mit einem stromaufwärtigen Ende des Mischrohres derart verbunden sind, dass Teile von Innenräumen der kreisförmigen Querschnitte in einem vorbestimmten Bereich von den stromabwärtigen Enden der unabhängigen Auslassrohre nach stromaufwärts einander überlappen und der Anteil der Überlappungsabschnitte der kreisförmigen Querschnitte von stromaufwärts nach stromabwärts allmählich zunimmt.
Auslassvorrichtung des Mehrzylindermotors nach Anspruch 1, wobei das Mischrohr einen Sammelabschnitt beinhaltet, in dem sich Abgas, das aus den unabhängigen Auslassrohren einströmt, sammelt, und der Sammelabschnitt in seiner Achsenrichtung durchweg den gleichen Innendurchmesser aufweist.
Auslassvorrichtung des Mehrzylindermotors nach Anspruch 1 oder 2, wobei jedes der unabhängigen Auslassrohre eine stromabwärtige Endoberfläche beinhaltet, die in Bezug auf eine Achse hiervon in einem Bereich geneigt ist, in dem Teile der Innenräume einander überlappen, und die unabhängigen Auslassrohre derart angeordnet sind, dass die stromabwärtigen Endoberflächen zueinander weisen, ein stromaufwärtiges Ende des Mischrohres eine derartige Form aufweist, dass ein Umfangsteil hiervon derart nach stromaufwärts vorsteht, dass er einen Spalt zwischen den zueinander weisenden stromabwärtigen Endoberflächen füllt, und die stromabwärtige Endoberfläche eines jeden der unabhängigen Auslassrohre und das stromaufwärtige Ende des Mischrohres zusammengefügt sind.
Auslassvorrichtung des Mehrzylindermotors nach Anspruch 1 oder 2, wobei jedes der unabhängigen Auslassrohre eine bogenförmige Rohrwand bei einer Betrachtung von einer Achse hiervon in dem Bereich beinhaltet, in dem die Teile der Innenräume einander überlappen, eine unregelmäßige Umfangswand, die eine Mehrzahl von Wölbungsabschnitten bei einer Betrachtung von einer Seite des Mischrohres her beinhaltet, an den unabhängigen Auslassrohren durch Zusammenfügen von Umfangsenden der Rohrwände gebildet wird, und die unregelmäßige Umfangswand mit einem stromaufwärtigen Ende des Mischrohres derart verbunden ist, dass ein Querschnitt der unregelmäßigen Umfangswand in einer Richtung senkrecht zu einer Achsenrichtung hiervon von stromaufwärts nach stromabwärts allmählich zu einer kreisformanalogen Form in einem Zustand wird, in dem ein stromabwärtiges Ende der unregelmäßigen Umfangswand eine Kreisform mit demselben Durchmesser wie der Durchmesser des stromaufwärtigen Endes des Mischrohres aufweist.