JP2004190601A - Ｖ型エンジンの排気系における排気管交流部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】両エキゾーストマニホールド内およびフロントチューブ内を流れてきた両排気ガスが合流する部分における圧力損失を低減させることにより排気効率の向上を図ると共に、気流騒音や脈動音の低減を図ることができるＶ型エンジンの排気系における排気管交流部構造の提供。
【解決手段】Ｖ型エンジンにおける左右両エキゾーストマニホールドの後端部に触媒コンバータ１、１を介してフロントチューブ２、２が接続され、両フロントチューブ２、２はその後端部において１つのセンタチューブ５に統合する交流部４が設けられたＶ型エンジンの排気系において、交流部４における流入側付近の中空状本体部４１の流路断面積が両フロントチューブ２、２の外径で囲まれた断面積の和より広く（3.0 : 4.5 ）なるように拡大形成され、中空状本体部４１の断面形状が、両フロントチューブ２、２の並設方向に沿って幅方向に長い楕円状に形成されている。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｖ型エンジンの排気管における排気管交流部構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＶ型エンジンの排気系における排気管交流部構造は、図４（斜視図）、図５（横断平面図）に示すように、図示を省略したＶ型エンジンの左右に取り付けられたエキゾーストマニホールドにそれぞれフロントチューブ１０１、１０１が接続され、この両フロントチューブ１０１、１０１はその後端部から排出される排気ガスを合流させる二又状の交流部１０２が溶接により接続されると共に、この交流部１０２は、その後部側が１つのセンタチューブ１０３に統合されている。
そして、両フロントチューブ１０１、１０１、交流部１０２、および、センタチューブ１０３の外周を所定の空隙を形成して遮熱板１０４で覆った構成となっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
実開平７−４８１４号公報 （第（４）頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例のＶ型エンジンの排気系における排気管交流部構造にあっては、上述のように、両エキゾーストマニホールド内および両フロントチューブ１０１、１０１内を流れてきた両排気ガスが、交流部１０２内で合流する際に互いにぶつかり合うため、この部分で圧力損失が発生し、これにより、通気抵抗が大きくなって排気効率が低下し、エンジン出力を低下させるという問題点があった。
【０００５】
また、前記交流部１０２内で排気ガスが互いにぶつかり合うことで気流騒音が発生する他に、Ｖ型エンジンからの排気ガスは脈動状態で排出されるため、脈動音も発生するという問題があった。この点の解決策として、従来では、図５に示すように、交流部１０２の部分の空隙内にグラスウール等の遮熱を兼ねた遮音材１０５を介装させることで、気流騒音や脈動音を低減させるようにしているが、部品点数および作業工程の増加により、コスト高になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述の従来の問題点に着目してなされたもので、両エキゾーストマニホールド内およびフロントチューブ内を流れてきた両排気ガスが合流する部分における圧力損失を低減させることにより排気効率の向上を図ると共に、気流騒音や脈動音の低減を図ることができるＶ型エンジンの排気系における排気管交流部構造を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明請求項１記載のＶ型エンジンの排気系における排気管交流部構造は、Ｖ型エンジンにおける左右両エキゾーストマニホールドの後端部にフロントチューブが接続され、該両フロントチューブはその後端部において１つのセンタチューブに統合する交流部が設けられたＶ型エンジンの排気系において、前記交流部における流入側付近の流路断面積が両フロントチューブの外径で囲まれた断面積の和より広くなるように拡大形成されていることを特徴とする手段とした。
【０００８】
請求項２記載のＶ型エンジンの排気系における排気管交流部構造は、請求項１において、前記交流部における拡大形成された流入側付近の断面形状が、両フロントチューブの並設方向に沿って幅方向に長い略楕円状に形成されていることを特徴とする手段とした。
【０００９】
【発明の作用および効果】
この発明請求項１記載のＶ型エンジンの排気系における排気管交流部構造では、上述のように構成されるため、Ｖ型エンジンの各気筒から排出された排気ガスは、両エキゾーストマニホールドおよび両フロントチューブ内を経由し、両フロントチューブの後端部に設けられた交流部に流れ込むが、該交流部における流入側付近の流路断面積が両フロントチューブの外径で囲まれた断面積の和より広くなるように拡大形成されているため、交流部に流入した排気ガスが拡散・膨張することで流速が低下した状態で合流することになり、これにより、交流部内において両排気ガスが互いにぶつかり合うことが防止される。
従って、交流部内で両排気ガスがぶつかり合うことに起因する圧力損失を低減することができるため、排気効率の向上が図れると共に、流速の低下により気流騒音や脈動音の低減を図ることができるようになるという効果が得られる。
また、背圧が低くなるため、エンジン出力を向上させることができるようになるという効果が得られる。
【００１０】
請求項２記載のＶ型エンジンの排気系における排気管交流部構造では、上述のように、前記交流部における拡大形成された流入側付近の断面形状が、両フロントチューブの並設方向に沿って幅方向に長い略楕円状に形成されることで、両フロントチューブから交流部内に流入した両排気ガスが四方に均等に拡散・膨張されるようになり、これにより、圧力損失の低減効果および流速低下効果を高めることができるようになる。
また、幅方向に長い略楕円状に形成することにより、スペース的に制限のある高さ方向への張り出しを極力制限し、レイアウト性を高めることができるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、本発明の実施の形態の構成を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態のＶ型エンジンの排気系における排気管交流部構造を示す斜視図、図２は同要部拡大斜視図、図３は図２の横断平面図であり、これらの図において、１、１は左右一対の触媒コンバータ、２、２は左右一対のフロントチューブ、３、３は左右一対のフレキシブルチューブ、４は交流部、５はセンタチューブ、６はプリマフラ、７はメインマフラ、８、８は左右一対のテールチューブ、９はスポイラーを示す。
【００１２】
さらに詳述すると、このＶ型エンジンの排気系は、図１に示すように、図示を省略したＶ型エンジンの左右に取り付けられた各エキゾーストマニホールドと各フロントチューブ２、２との間それぞれに触媒コンバータ１、１が接続され、各フロントチューブ２、２の中途部には取付誤差を吸収するためのフレキシブルチューブ３、３が介装されている。そして、両フロントチューブ２、２は、その後端部を互いに寄せて車幅方向に並設させた状態で前記交流部４に接続され、この交流部４の後端にセンタチューブ５が接続されている。
【００１３】
この交流部４は、両フロントチューブ２、２をその後端部で１つのセンタチューブ５に統合する部分であり、図２、３にその詳細を示すように、その中空状本体部４１における排気ガスの流れ方向と直交する方向の断面が両フロントチューブ２、２の並設方向である幅方向に長い楕円状に形成されている。
【００１４】
即ち、この交流部４は、上下２分割された状態で形成され、各上下両分割部材４ａ、４ｂは、それぞれ板材をプレス成形することにより大径の中空状本体部４１と、互いに並設された両フロントチューブ２、２の後端部を挿入接続する流入側接続部４２と、センタチューブ５の前端部を挿入接続する流出側接続部４３と、該流出側接続部４３と大径の中空状本体部４１との間をつなぐテーパ部４４と、上下両分割部材４ａ、４ｂをその左右側縁部で接続一体化する溶接フランジ部４５ａ、４５ｂとで構成されている。
【００１５】
そして、前記交流部４における流入部側の流路断面積が、両フロントチューブ２、２の外径で囲まれた断面積の和より広くなるように拡大形成されている。ちなみに、両フロントチューブ２、２の外径で囲まれた断面積の和を3.0 とすると、中空状本体部４１の流路断面積が4.5 、センタチューブ５の流路断面積が2.0 となるような断面積比率に設定されている。
【００１６】
また、前記センタチューブ５の途中には、プリマフラ６が接続され、後端部にはメインマフラ７が接続されている。このメインマフラ７は、車幅方向に長く形成されていて、その左右両端面より左右一対のテールチューブ８、８が接続されている。また、前記スポイラ９は、メインマフラ７の前に取付られることにより、風圧によるメインマフラ７の浮き上がりを防止する役目をなす。
【００１７】
なお、図１において１１、１１は各エキゾーストマニホールド（図示せず）に各触媒コンバータ１、１を接続するフランジ、１２は取付ブラケットであり、この取付ブラケット１２は、各フランジ１１、１１をエキゾーストマニホールド側のフランジとボルト締結する際にその両端を同時に締結固定すると共に、その中央部をミッション（図示せず）に対しボルト１２ａ、１２ａで締結固定することにより、触媒コンバータ１、１部分の車体側への取付が行われるようになっている。
また、図において１３は排気系を車体に吊す状態で支持するマウントラバーである。
【００１８】
次に、この発明の実施の形態の作用・効果を説明する。
この発明の実施の形態のＶ型エンジンの排気系における排気管交流部構造では、上述のように構成されるため、Ｖ型エンジンの各気筒から排出された排気ガスは、両エキゾーストマニホールド、両触媒コンバータ１、１、および、両フロントチューブ２、２内を経由し、両フロントチューブ２、２の後端部に接続された交流部４に流れ込むが、該交流部４における流入側付近である中空状本体部４１の流路断面積が両フロントチューブ２、２の外径で囲まれた断面積の和より広く（3.0 : 4.5 ）なるように拡大形成されているため、交流部４に流入した排気ガスが中空状本体部４１内で拡散・膨張することで流速が低下した状態で合流することになり、これにより、交流部４内において両排気ガスが互いにぶつかり合うことが防止される。
従って、交流部４内で両排気ガスがぶつかり合うことに起因する圧力損失を低減することができるため、排気効率の向上が図れるようになると共に、流速の低下により気流騒音や脈動音の低減を図ることができるようになるという効果が得られる。
また、背圧が低くなるため、エンジン出力を向上させることができるようになるという効果が得られる。
【００１９】
また、上述のように、前記交流部４における拡大形成された中空状本体部４１の断面形状が、両フロントチューブ２、２の並設方向に沿って幅方向に長い楕円状に形成されることで、両フロントチューブ２、２から交流部４内に流入した両排気ガスが四方に均等に拡散・膨張されるようになり、これにより、拡散・膨張が無理なくスムーズに行われることで、圧力損失の低減効果および流速低下効果をさらに高めることができるようになる。
また、幅方向に長い楕円状に形成することにより、スペース的に制限のある高さ方向への張り出しを極力制限し、レイアウト性を高めることができるようになる。
【００２０】
以上発明の実施の形態を図面により説明したが、具体的な構成はこれらの発明の実施の形態に限られるものではない。
例えば、発明の実施の形態では、中空状本体部４１の断面形状を、両フロントチューブ２、２の並設方向に沿って幅方向に長い楕円状に形成したが、その形状は任意であり円形に形成してもよい。
【００２１】
また、発明の実施の形態では、両フロントチューブ２、２の外径で囲まれた断面積の和と交流部４における流入側付近の中空状本体部４１の流路断面積との比率を3.0 : 4.5 に設定したが、中空状本体部４１の流路断面積の方が広ければその具体的比率は任意である。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態のＶ型エンジンの排気系における排気管交流部構造を示す斜視図である。
【図２】発明の実施の形態のＶ型エンジンの排気系における排気管交流部構造を示す要部拡大斜視図である。
【図３】図２の横断平面図である。
【図４】従来例のＶ型エンジンの排気系における排気管交流部構造を示す斜視図である。
【図５】従来例のＶ型エンジンの排気系における排気管交流部構造を示す横断平面図である。
【符号の説明】
１ 触媒コンバータ
２ フロントチューブ
３ フレキシブルチューブ
４ 交流部
４ａ 上側分割部材
４ｂ 下側分割部材
４１ 中空状本体部
４２ 流入側接続部
４３ 流出側接続部
４４ テーパ部
４５ａ 溶接フランジ部
４５ｂ 溶接フランジ部
５ センタチューブ
６ プリマフラ
７ メインマフラ
８ テールチューブ
９ スポイラ
１１ フランジ
１２ 取付ブラケット
１２ａ ボルト
１３ マウントラバー

Claims (2)

1. Ｖ型エンジンにおける左右両エキゾーストマニホールドの後端部にフロントチューブが接続され、該両フロントチューブはその後端部において１つのセンタチューブに統合する交流部が設けられたＶ型エンジンの排気系において、
   前記交流部における流入側付近の流路断面積が両フロントチューブの外径で囲まれた断面積の和より広くなるように拡大形成されていることを特徴とするＶ型エンジンの排気系における排気管交流部構造。
2. 前記交流部における拡大形成された流入側付近の断面形状が、両フロントチューブの並設方向に沿って幅方向に長い略楕円状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＶ型エンジンの排気系における排気管交流部構造。

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