JP2003120286A - 自動車の排気マニホルド構造 - Google Patents
自動車の排気マニホルド構造Info
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- F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
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- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
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- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐久性が高く、排ガス合流部に装備される触
媒コンバーターの効率を向上させることができるととも
に、製作時の作業性および全体的な生産量向上がはかれ
る排気マニホルド構造を提供する。 【解決手段】 本発明の排気マニホルド構造は、複数個
のラナーの内、第１のラナー、および第４のラナーは、
ガス合流部の側面にそれぞれ連結され、前記第１のラナ
ーと第４のラナーとの間に位置する第２のラナー、およ
び第３のラナーが一体に合流して、その合流部は前記ガ
ス合流部に連結されることを特徴とする。また、前記第
２のラナーと第３のラナーは、Ｙ字状に合流することを
特徴とし、前記第１、２、３、４のラナーの断面積は、
ガス合流部に流入する排気ガス流を減速させるため、前
記ガス合流部に連結される部位で拡張するように形成さ
れることを特徴とする。
媒コンバーターの効率を向上させることができるととも
に、製作時の作業性および全体的な生産量向上がはかれ
る排気マニホルド構造を提供する。 【解決手段】 本発明の排気マニホルド構造は、複数個
のラナーの内、第１のラナー、および第４のラナーは、
ガス合流部の側面にそれぞれ連結され、前記第１のラナ
ーと第４のラナーとの間に位置する第２のラナー、およ
び第３のラナーが一体に合流して、その合流部は前記ガ
ス合流部に連結されることを特徴とする。また、前記第
２のラナーと第３のラナーは、Ｙ字状に合流することを
特徴とし、前記第１、２、３、４のラナーの断面積は、
ガス合流部に流入する排気ガス流を減速させるため、前
記ガス合流部に連結される部位で拡張するように形成さ
れることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の排気マニ
ホルド構造に係り、より詳しくは、エンジンのシリンダ
にそれぞれ連結されて排気ガスの排出通路になるそれぞ
れのラナー間の配置および連結状態などに関するもので
ある。
ホルド構造に係り、より詳しくは、エンジンのシリンダ
にそれぞれ連結されて排気ガスの排出通路になるそれぞ
れのラナー間の配置および連結状態などに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】一般に、排気マニホルドは、機関の排気
ガスを集めて排気パイプ側へ誘導するもので、４つのシ
リンダをもつエンジンでは通常４つのラナーが使用さ
れ、これらがガス合流部にそれぞれ直接に連結されるタ
イプと、４つのラナーが２つずつ連結されてガス合流部
側に連結されるタイプが主に使用されている。
ガスを集めて排気パイプ側へ誘導するもので、４つのシ
リンダをもつエンジンでは通常４つのラナーが使用さ
れ、これらがガス合流部にそれぞれ直接に連結されるタ
イプと、４つのラナーが２つずつ連結されてガス合流部
側に連結されるタイプが主に使用されている。
【０００３】４つのラナーがガス合流部にそれぞれ直接
連結されるタイプは通常４−１タイプと呼ばれ、その構
造は図１、２に示す通りである。４−１タイプの排気マ
ニホルド１０は、図１、２に示すように、エンジンのシ
リンダにそれぞれ連結される第１、２、３、４のラナー
１１、１２、１３、１４が一定の間隔をもちつつガス合
流部１５に連結される構造になっており、ガス合流部１
５には酸素センサ（図示なし）が装着されるセンサ装着
穴１５ａが設けられている。
連結されるタイプは通常４−１タイプと呼ばれ、その構
造は図１、２に示す通りである。４−１タイプの排気マ
ニホルド１０は、図１、２に示すように、エンジンのシ
リンダにそれぞれ連結される第１、２、３、４のラナー
１１、１２、１３、１４が一定の間隔をもちつつガス合
流部１５に連結される構造になっており、ガス合流部１
５には酸素センサ（図示なし）が装着されるセンサ装着
穴１５ａが設けられている。
【０００４】ガス合流部１５は、排気ガスに含まれた有
害ガス、つまり一酸化炭素Ｃ０と炭火水素ＨＣおよびチ
ッ素酸化物ＮＯＸを無害な二酸化炭素ＣＯ２と水蒸気Ｈ
２Ｏとチッ素Ｎ２、および酸素０２に還元する触媒コン
バータ（図示なし）と結合し、その触媒コンバータは消
音器に繋がる排気パイプに連結される構造になってい
る。
害ガス、つまり一酸化炭素Ｃ０と炭火水素ＨＣおよびチ
ッ素酸化物ＮＯＸを無害な二酸化炭素ＣＯ２と水蒸気Ｈ
２Ｏとチッ素Ｎ２、および酸素０２に還元する触媒コン
バータ（図示なし）と結合し、その触媒コンバータは消
音器に繋がる排気パイプに連結される構造になってい
る。
【特許文献１】特開２００２−２３５５４０
【特許文献２】特開２００２−０７０５４９
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の排
気マニホルドは、ラナーがそれぞれガス合流部に連結さ
れる構造になっていることから、構造が単純であり、製
作も容易な長所はあるが、ガス合流部でラナー間の間隔
が狭くなり、ガス合流部で熱応力によるクラック（ｃｒ
ａｃｋ）が頻繁に発生し、クラックによって排気マニホ
ルド全体の耐久性が劣る問題点があった。
気マニホルドは、ラナーがそれぞれガス合流部に連結さ
れる構造になっていることから、構造が単純であり、製
作も容易な長所はあるが、ガス合流部でラナー間の間隔
が狭くなり、ガス合流部で熱応力によるクラック（ｃｒ
ａｃｋ）が頻繁に発生し、クラックによって排気マニホ
ルド全体の耐久性が劣る問題点があった。
【０００６】さらに、ラナーがガス合流部にそれぞれ連
結されると、点火順（第１のシリンダ→第３のシリンダ
→第４のシリンダ→第２のシリンダ）の影響で、ラナー
間に排気の干渉が発生する問題点もあった。
結されると、点火順（第１のシリンダ→第３のシリンダ
→第４のシリンダ→第２のシリンダ）の影響で、ラナー
間に排気の干渉が発生する問題点もあった。
【０００７】一方、４つのラナーが２つずつ連結されガ
ス合流部に連結されるタイプは、通常、４−２−１タイ
プといい、その構造は図３、４に示す通りである。４−
２−１タイプの排気マニホルド２０は、図３、４に示す
ように、エンジンのシリンダとそれぞれ連結される第
１、２、３、４のラナー２１、２２、２３、２４中の第
１、４のラナーがＹ字状に合流してガス合流部２５に連
結され、第２、３のラナーがＹ字状に合流してガス合流
部２５に連結される構造になっている。
ス合流部に連結されるタイプは、通常、４−２−１タイ
プといい、その構造は図３、４に示す通りである。４−
２−１タイプの排気マニホルド２０は、図３、４に示す
ように、エンジンのシリンダとそれぞれ連結される第
１、２、３、４のラナー２１、２２、２３、２４中の第
１、４のラナーがＹ字状に合流してガス合流部２５に連
結され、第２、３のラナーがＹ字状に合流してガス合流
部２５に連結される構造になっている。
【０００８】従って、ガス合流部には、第１、４のラナ
ーの合流する通路と、第２、３ラナーの合流する通路だ
けが連結される構造となる。ガス合流部には、酸素セン
サが装着されるセンサ装着穴（図示なし）が形成され、
図１、２と同様、触媒コンバータ（図示なし）と結合
し、その触媒コンバータは消音器に繋がる排気パイプと
連結する構造になっている。
ーの合流する通路と、第２、３ラナーの合流する通路だ
けが連結される構造となる。ガス合流部には、酸素セン
サが装着されるセンサ装着穴（図示なし）が形成され、
図１、２と同様、触媒コンバータ（図示なし）と結合
し、その触媒コンバータは消音器に繋がる排気パイプと
連結する構造になっている。
【０００９】４−２−１タイプの排気マニホルドは、図
１、２の４−１タイプ排気マニホルドより排気ガスの流
動が円滑になる長所はあるが、第１のラナーと第４のラ
ナーが相互に対向する構造となっているため、第１、４
のラナーの長さが短かい場合、点火順（第１のシリンダ
→第３のシリンダ→第４のシリンダ→第２のシリンダ）
の影響で排気の干渉が避け難いという問題点があった。
１、２の４−１タイプ排気マニホルドより排気ガスの流
動が円滑になる長所はあるが、第１のラナーと第４のラ
ナーが相互に対向する構造となっているため、第１、４
のラナーの長さが短かい場合、点火順（第１のシリンダ
→第３のシリンダ→第４のシリンダ→第２のシリンダ）
の影響で排気の干渉が避け難いという問題点があった。
【００１０】４−２−１タイプの排気マニホルドも、４
−１タイプの排気マニホルドと同様、ガス合流部でラナ
ーの間隔が狭いことから、ガス合流部で熱応力によるク
ラック（ｃｒａｃｋ）が頻繁に発生し、クラックによっ
て排気マニホルド全体の耐久力が低下する問題点もあっ
た。また、４−２−１タイプの排気マニホルドは、４−
１タイプの排気マニホルドに比べて構造が複雑で製作が
困難であるほか、全体としての排気マニホルドの重量も
増加する問題点もあった。
−１タイプの排気マニホルドと同様、ガス合流部でラナ
ーの間隔が狭いことから、ガス合流部で熱応力によるク
ラック（ｃｒａｃｋ）が頻繁に発生し、クラックによっ
て排気マニホルド全体の耐久力が低下する問題点もあっ
た。また、４−２−１タイプの排気マニホルドは、４−
１タイプの排気マニホルドに比べて構造が複雑で製作が
困難であるほか、全体としての排気マニホルドの重量も
増加する問題点もあった。
【００１１】本発明の目的は、第１のラナーと第４のラ
ナーをガス合流部にそれぞれ連結させつつ第２のラナー
と第３のラナーを１つの通路をもつように先に合流させ
てから、前記ガス合流部に連結させ、排気ガスが円滑な
流動をもちつつガス合流部側へ流入するようにし、点火
順（第１のシリンダ→第３のシリンダ→第４のシリンダ
→第２のシリンダ）による排気干渉の発生を予防し、ガ
ス合流部でラナー間の間隔を増加させ、ガス合流部で熱
応力によるクラックの発生を予防することはもとより、
全体的な排気マニホルドの耐久力を向上させるととも
に、作業者が容易に製作できる自動車の排気マニホルド
構造を提供することである。
ナーをガス合流部にそれぞれ連結させつつ第２のラナー
と第３のラナーを１つの通路をもつように先に合流させ
てから、前記ガス合流部に連結させ、排気ガスが円滑な
流動をもちつつガス合流部側へ流入するようにし、点火
順（第１のシリンダ→第３のシリンダ→第４のシリンダ
→第２のシリンダ）による排気干渉の発生を予防し、ガ
ス合流部でラナー間の間隔を増加させ、ガス合流部で熱
応力によるクラックの発生を予防することはもとより、
全体的な排気マニホルドの耐久力を向上させるととも
に、作業者が容易に製作できる自動車の排気マニホルド
構造を提供することである。
【００１２】さらに、ガス合流部側に連結されるラナー
の連結部位の断面績を拡張することによって、排気ガス
の流速を下げて排気ガスが触媒コンバータ側で均一に分
布されつつ十分な浄化時間をもって通過するようにし
て、触媒コンバータの性能も向上させる自動車の排気マ
ニホルド構造を提供することである。
の連結部位の断面績を拡張することによって、排気ガス
の流速を下げて排気ガスが触媒コンバータ側で均一に分
布されつつ十分な浄化時間をもって通過するようにし
て、触媒コンバータの性能も向上させる自動車の排気マ
ニホルド構造を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の排気マニホルド
構造は、複数個のラナーの内、第１のラナー、および第
４のラナーは、ガス合流部の側面にそれぞれ連結され、
前記第１のラナーと第４のラナーとの間に位置する第２
のラナー、および第３のラナーが一体に合流して、その
合流部は前記ガス合流部に連結されることを特徴とす
る。また、前記第２のラナーと第３のラナーは、Ｙ字状
に合流することを特徴とし、前記第１、２、３、４のラ
ナーの断面積は、ガス合流部に流入する排気ガス流を減
速させるため、前記ガス合流部に連結される部位で拡張
するように形成されることを特徴とする。
構造は、複数個のラナーの内、第１のラナー、および第
４のラナーは、ガス合流部の側面にそれぞれ連結され、
前記第１のラナーと第４のラナーとの間に位置する第２
のラナー、および第３のラナーが一体に合流して、その
合流部は前記ガス合流部に連結されることを特徴とす
る。また、前記第２のラナーと第３のラナーは、Ｙ字状
に合流することを特徴とし、前記第１、２、３、４のラ
ナーの断面積は、ガス合流部に流入する排気ガス流を減
速させるため、前記ガス合流部に連結される部位で拡張
するように形成されることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明による実施例を添付
図に沿つて詳述する。図５は、本発明の排気マニホルド
構造を説明するための平面図である。排気マニホルド３
０は、図５〜７に示すように、エンジンのシリンダとそ
れぞれ連結される第１、２、３、４のラナー３１、３
２、３３、３４が一定間隔でガス合流部３５にそれぞれ
連結されるが、第１のラナー３１および第４のラナー３
４は同一の傾斜角でガス合流部３５の側面にそれぞれ連
結され、第１のラナー３１と第４のラナー３４間に位置
する第２のラナー３２、および第３のラナー３３は所定
部位でＹ字状に合流し、その合流部がガス合流部３５に
連結される構造をもつ。
図に沿つて詳述する。図５は、本発明の排気マニホルド
構造を説明するための平面図である。排気マニホルド３
０は、図５〜７に示すように、エンジンのシリンダとそ
れぞれ連結される第１、２、３、４のラナー３１、３
２、３３、３４が一定間隔でガス合流部３５にそれぞれ
連結されるが、第１のラナー３１および第４のラナー３
４は同一の傾斜角でガス合流部３５の側面にそれぞれ連
結され、第１のラナー３１と第４のラナー３４間に位置
する第２のラナー３２、および第３のラナー３３は所定
部位でＹ字状に合流し、その合流部がガス合流部３５に
連結される構造をもつ。
【００１５】第１、２、３、４のラナー３１、３２、３
３、３４は、全長にわたって同一断面績をもつように形
成されるが、ガス合流部３５に連結される部位は所定の
大きさに拡張される構造になっている。図５〜７に示す
符号Ｍは、第１、２、３、４のラナー３１、３２、３
３、３４の断面績が拡張される拡張部を表示したもので
ある。
３、３４は、全長にわたって同一断面績をもつように形
成されるが、ガス合流部３５に連結される部位は所定の
大きさに拡張される構造になっている。図５〜７に示す
符号Ｍは、第１、２、３、４のラナー３１、３２、３
３、３４の断面績が拡張される拡張部を表示したもので
ある。
【００１６】ガス合流部３５には酸素センサ（図示な
し）が装着されるセンサ装着穴（３５ａ）が形成され
る。また、ガス合流部３５は、排気ガスに含まれる有害
ガスの一酸化炭素ＣＯと炭火水素ＨＣおよびチッ素酸化
物ＮＯＸを、無害の二酸化炭素ＣＯ２と水蒸気Ｈ２Ｏと
チッ素Ｎ２および酸素０２に還元する触媒コンバータ４
１と結合し、その触媒コンバータ４１は消音器に繋がる
排気パイプ４２に連結される。
し）が装着されるセンサ装着穴（３５ａ）が形成され
る。また、ガス合流部３５は、排気ガスに含まれる有害
ガスの一酸化炭素ＣＯと炭火水素ＨＣおよびチッ素酸化
物ＮＯＸを、無害の二酸化炭素ＣＯ２と水蒸気Ｈ２Ｏと
チッ素Ｎ２および酸素０２に還元する触媒コンバータ４
１と結合し、その触媒コンバータ４１は消音器に繋がる
排気パイプ４２に連結される。
【００１７】排気マニホルド３０の第１のラナー３１、
および第４のラナー３４が、ガス合流部３５の側面にそ
れぞれ連結され、排気マニホルド３０の第２のラナー３
２および第３のラナー３３が、所定部位でＹ字状に合流
してガス合流部３５に連結されると、排気ガスがガス合
流部３５に円滑に流入するようになるほか、点火順（第
１のシリンダ→第３のシリンダ→第４のシリンダ→第２
のシリンダ）による排気干渉も発生しないようになる。
および第４のラナー３４が、ガス合流部３５の側面にそ
れぞれ連結され、排気マニホルド３０の第２のラナー３
２および第３のラナー３３が、所定部位でＹ字状に合流
してガス合流部３５に連結されると、排気ガスがガス合
流部３５に円滑に流入するようになるほか、点火順（第
１のシリンダ→第３のシリンダ→第４のシリンダ→第２
のシリンダ）による排気干渉も発生しないようになる。
【００１８】本発明の排気マニホルド３０は、従来の排
気マニホルド１０、２０と比較してガス合流部３５でラ
ナー３１、３２、３３、３４間隔が広くなることから、
ガス合流部３５の熱応力によるクラック（ｃｒａｃｋ）
がなくなり、排気マニホルド３０全体の耐久力も向上す
るほか、製作が容易になることで、作業性が向上し、全
体的な生産量も向上する成果が得られる。
気マニホルド１０、２０と比較してガス合流部３５でラ
ナー３１、３２、３３、３４間隔が広くなることから、
ガス合流部３５の熱応力によるクラック（ｃｒａｃｋ）
がなくなり、排気マニホルド３０全体の耐久力も向上す
るほか、製作が容易になることで、作業性が向上し、全
体的な生産量も向上する成果が得られる。
【００１９】また、本発明の排気マニホルド３０は、第
１、２、３、４のラナー３１、３２、３３、３４がガス
合流部３５に連結される部位で、その断面績が所定の大
きさに拡張されることにより、ラナー３１、３２、３
３、３４からガス合流部３５に流入する排気ガス流速が
一定速度に減速され、排気ガスが触媒コンバータ４１に
均一に分布して十分な浄化時間をもって通過できるよう
になり、排気浄化性能が向上する。
１、２、３、４のラナー３１、３２、３３、３４がガス
合流部３５に連結される部位で、その断面績が所定の大
きさに拡張されることにより、ラナー３１、３２、３
３、３４からガス合流部３５に流入する排気ガス流速が
一定速度に減速され、排気ガスが触媒コンバータ４１に
均一に分布して十分な浄化時間をもって通過できるよう
になり、排気浄化性能が向上する。
【００２０】
【発明の効果】本発明の排気マニホルドでは、排気ガス
が、ガス合流部に円滑に流入することで、点火順（第１
のシリンダ→第３のシリンダ→第４のシリンダ→第２の
シリンダ）の影響による排気干渉や、ガス合流部での熱
応力によるクラックが発生なくなり、排気マニホルド全
体の耐久力が向上するほか、ガス合流部側に流入する排
気ガスが減速されることによって、排気ガスが触媒コン
バータに均一分布して通過するため、触媒コンバータに
よる排気浄化性能が向上すること、および製作が容易に
なることで、作業性が向上し、全体的な生産量も向上す
る成果が得られる。
が、ガス合流部に円滑に流入することで、点火順（第１
のシリンダ→第３のシリンダ→第４のシリンダ→第２の
シリンダ）の影響による排気干渉や、ガス合流部での熱
応力によるクラックが発生なくなり、排気マニホルド全
体の耐久力が向上するほか、ガス合流部側に流入する排
気ガスが減速されることによって、排気ガスが触媒コン
バータに均一分布して通過するため、触媒コンバータに
よる排気浄化性能が向上すること、および製作が容易に
なることで、作業性が向上し、全体的な生産量も向上す
る成果が得られる。
【図１】従来の排気マニホルド構造の正面図である。
【図２】従来の排気マニホルド構造の平面図である。
【図３】従来の別の排気マニホルド構造の正面図であ
る。
る。
【図４】従来の別の排気マニホルド構造の平面図であ
る。
る。
【図５】本発明の排気マニホルド構造の平面図である。
【図６】本発明の排気マニホルドに触媒コンバータを結
合した状態を示す正面図である。
合した状態を示す正面図である。
【図７】本発明の排気マニホルドに触媒コンバータを結
合した状態を示す側図である。
合した状態を示す側図である。
３０ 排気マニホルド
３１ 第１のラナー
３２ 第２のラナー
３３ 第３のラナー
３４ 第４のラナー
３５ ガス合流部
３５ａ センサ装着穴
４１ 触媒コンバータ
４２ 排気パイプ
Claims (3)
- 【請求項１】 複数個のラナーの内、第１のラナー、お
よび第４のラナーは、ガス合流部の側面にそれぞれ連結
され、前記第１のラナーと第４のラナーとの間に位置す
る第２のラナー、および第３のラナーが一体に合流し
て、その合流部は前記ガス合流部に連結されることを特
徴とする自動車の排気マニホルド構造。 - 【請求項２】 前記第２のラナーと第３のラナーは、Ｙ
字状に合流することを特徴とする請求項１に記載の自動
車の排気マニホルド構造。 - 【請求項３】 前記第１、２、３、４のラナーの断面積
は、ガス合流部に流入する排気ガス流を減速させるた
め、前記ガス合流部に連結される部位で拡張するように
形成されることを特徴とする請求項１に記載の自動車の
排気マニホルド構造。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2001-060589 | 2001-09-28 | ||
| KR1020010060589A KR20030027401A (ko) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 자동차의 배기매니폴드구조 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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