JP2013217288A - Exhaust port structure for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust port structure for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2013217288A
JP2013217288A JP2012088645A JP2012088645A JP2013217288A JP 2013217288 A JP2013217288 A JP 2013217288A JP 2012088645 A JP2012088645 A JP 2012088645A JP 2012088645 A JP2012088645 A JP 2012088645A JP 2013217288 A JP2013217288 A JP 2013217288A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust
port
exhaust port
collecting
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012088645A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hironobu Sakamoto
博信 坂本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2012088645A priority Critical patent/JP2013217288A/en
Publication of JP2013217288A publication Critical patent/JP2013217288A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily execute both the high-temperature durability design of a supercharger and the warmup control design of an exhaust purifying catalyst.SOLUTION: A structure contains a first exhaust collection port 10 having a collection part 16 for mutually connecting a first exhaust port 11 and a fourth exhaust port 14 to be collected therein, a second exhaust collection port 20 having a collection part 26 for mutually connecting a second exhaust port 22 and a third exhaust port 23 to be collected therein. Outlets 18, 28 of the respective exhaust ports 10, 20 are situated between a second cylinder #2 and a third cylinder #3 in a cylinder arranging direction and arranged close to each other. A passage cross-sectional area S2 of the outlet in the second exhaust collection port 20 with a shorter port length of the exhaust collection ports 10, 20 is set smaller than a passage cross-sectional areas S1 of the outlet in the first exhaust collection port 10 with a long port length (S2<S1).

Description

本発明は、多気筒内燃機関の排気ポートの構造に関する。   The present invention relates to an exhaust port structure of a multi-cylinder internal combustion engine.

従来、多気筒内燃機関の各気筒には排気バルブによって開閉される排気ポートがそれぞれ接続されており、各排気ポートの下流側にはこれら排気ポートからの排気を合流させる排気マニホルドが接続されている。   Conventionally, an exhaust port that is opened and closed by an exhaust valve is connected to each cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine, and an exhaust manifold that joins exhaust from these exhaust ports is connected to the downstream side of each exhaust port. .

また、排気タービン過給機(以下、過給機)を搭載した内燃機関が周知である(例えば特許文献1参照)。特許文献1に記載の過給機は、タービンハウジングの内部に2つのスクロール通路が形成されたツインスクロールターボチャージャである。また、この内燃機関では、排気マニホルドの各支管のうち第1気筒の排気ポートに接続される支管と第4気筒の排気ポートに接続される支管とが互いに接続されており、これら支管からの排気が一方のスクロール通路に導入されるようになっている。また、第2気筒の排気ポートに接続される支管と第3気筒の排気ポートに接続される支管とが互いに接続されており、これら支管からの排気が他方のスクロール通路に導入されるようになっている。また、タービンハウジングの下流側には排気を浄化する排気浄化触媒が設けられている。   An internal combustion engine equipped with an exhaust turbine supercharger (hereinafter referred to as a supercharger) is well known (see, for example, Patent Document 1). The supercharger described in Patent Document 1 is a twin scroll turbocharger in which two scroll passages are formed inside a turbine housing. In this internal combustion engine, a branch pipe connected to the exhaust port of the first cylinder and a branch pipe connected to the exhaust port of the fourth cylinder are connected to each other among the branch pipes of the exhaust manifold. Is introduced into one of the scroll passages. Further, the branch pipe connected to the exhaust port of the second cylinder and the branch pipe connected to the exhaust port of the third cylinder are connected to each other, and the exhaust from these branches is introduced into the other scroll passage. ing. Further, an exhaust purification catalyst for purifying exhaust gas is provided on the downstream side of the turbine housing.

こうした過給機を搭載する内燃機関によれば、各支管からの排気が互いに干渉することが抑制されるようになる。
また、このように排気マニホルドの2つの支管を互いに接続させるのではなく、2つの排気ポートを互いに接続させることが考えられる。すなわち、図10に示すように、第1気筒#1の排気ポート(以下、第1排気ポート511)と第4気筒#4の排気ポート(以下、第4排気ポート514)とを互いに接続するとともに、第2気筒#2の排気ポート(以下、第2排気ポート522)と第3気筒#3の排気ポート(以下、第3排気ポート523)とを互いに接続することが考えられる。また、第1排気ポート511と第4排気ポート514とが集合する集合部516と、第2排気ポート522と第3排気ポート523とが集合する集合部526とを並んで近接配置するとともに、これら集合部516、526の下流側にタービンハウジングを接続することが考えられる。
According to the internal combustion engine equipped with such a supercharger, the exhaust from each branch pipe is prevented from interfering with each other.
In addition, instead of connecting the two branch pipes of the exhaust manifold to each other, it is conceivable to connect the two exhaust ports to each other. That is, as shown in FIG. 10, the exhaust port of the first cylinder # 1 (hereinafter referred to as the first exhaust port 511) and the exhaust port of the fourth cylinder # 4 (hereinafter referred to as the fourth exhaust port 514) are connected to each other. It is conceivable to connect the exhaust port of the second cylinder # 2 (hereinafter referred to as the second exhaust port 522) and the exhaust port of the third cylinder # 3 (hereinafter referred to as the third exhaust port 523). Further, a collecting portion 516 where the first exhaust port 511 and the fourth exhaust port 514 gather together and a gathering portion 526 where the second exhaust port 522 and the third exhaust port 523 gather together are arranged in close proximity, and these It is conceivable to connect a turbine housing downstream of the collecting portions 516 and 526.

特開2009―287434号公報JP 2009-287434 A

ところで、図10に示すように、第2排気ポート522及び第3排気ポート523の長さは第1排気ポート511及び第4排気ポート514の長さよりも短い。そのため、第2排気ポート522、第3排気ポート523を排気が通過する際にシリンダヘッド501に同排気の熱が奪われにくい。その結果、これら第2排気ポート522及び第3排気ポート523から排出された排気の温度は、第1排気ポート511及び第4排気ポート514から排出された排気の温度よりも高くなる。   Incidentally, as shown in FIG. 10, the lengths of the second exhaust port 522 and the third exhaust port 523 are shorter than the lengths of the first exhaust port 511 and the fourth exhaust port 514. Therefore, when the exhaust passes through the second exhaust port 522 and the third exhaust port 523, the cylinder head 501 is not easily deprived of the heat of the exhaust. As a result, the temperature of the exhaust discharged from the second exhaust port 522 and the third exhaust port 523 is higher than the temperature of the exhaust discharged from the first exhaust port 511 and the fourth exhaust port 514.

そのため、過給機の高温耐久性を設計する際には、第2排気ポート522及び第3排気ポート523から排出される排気、すなわち、より高温の排気であっても同過給機が耐えられるようにしなければならず、当該設計が困難なものとなるといった問題が生じる。   Therefore, when designing the high temperature durability of the supercharger, the supercharger can withstand the exhaust discharged from the second exhaust port 522 and the third exhaust port 523, that is, the exhaust at a higher temperature. This causes a problem that the design becomes difficult.

また、排気浄化触媒の暖機制御を設計する際には、第1排気ポート511及び第4排気ポート514から排出される排気、すなわち、より低温の排気であっても同排気浄化触媒が暖機されるように第1気筒#1、第4気筒#4の点火時期を遅角しなければならず、当該制御が複雑となるといった問題が生じる。   Further, when designing the warm-up control of the exhaust purification catalyst, even if the exhaust is exhausted from the first exhaust port 511 and the fourth exhaust port 514, that is, the exhaust gas is at a lower temperature, the exhaust purification catalyst is warmed up. As described above, the ignition timing of the first cylinder # 1 and the fourth cylinder # 4 must be retarded, resulting in a problem that the control becomes complicated.

尚、こうした問題は、上述した排気集合ポートのみを備える構造に限られるものではなく、集合部を有していない排気ポートを備える排気ポート構造においても同様にして生じる。   Such a problem is not limited to the structure including only the above-described exhaust collecting port, and similarly occurs in an exhaust port structure including an exhaust port having no collecting portion.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、過給機の高温耐久性設計及び排気浄化触媒の暖機制御設計の双方を容易に行なうことのできる内燃機関の排気ポート構造を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an exhaust port of an internal combustion engine that can easily perform both high-temperature durability design of a supercharger and warm-up control design of an exhaust purification catalyst. To provide a structure.

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
(1)請求項1に記載の発明は、多気筒内燃機関のシリンダヘッドに形成される排気ポートの構造であって、複数の気筒から延びる排気ポートの出口部分が互いに並んで近接配置される内燃機関の排気ポート構造において、排気ポートにおいて気筒に接続される入口からシリンダヘッドの端面に開口する出口までの通路の長さをポート長とするとき、ポート長の短い排気ポートにおける出口部分の通路断面積はポート長の長い排気ポートにおける出口部分の通路断面積よりも小さくされていることをその要旨としている。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
(1) The invention according to claim 1 is an exhaust port structure formed in a cylinder head of a multi-cylinder internal combustion engine, in which exhaust port outlet portions extending from a plurality of cylinders are arranged in close proximity to each other. In the exhaust port structure of an engine, when the length of the passage from the inlet connected to the cylinder to the outlet opening at the end face of the cylinder head in the exhaust port is defined as the port length, the passage of the outlet portion in the exhaust port having a short port length is cut off. The main point is that the area is smaller than the passage cross-sectional area of the outlet portion of the exhaust port having a long port length.

同構成によれば、ポート長の短い排気ポートの出口部分では排気の流速が高くなるため、排気の流れが乱れやすくなり、排気と排気ポートの内壁との間での熱交換が促進されるようになる。このため、排気ポートから排出される排気の温度が低下しやすくなる。   According to this configuration, the exhaust flow rate is high at the outlet portion of the exhaust port with a short port length, so that the flow of the exhaust gas is easily disturbed, and heat exchange between the exhaust gas and the inner wall of the exhaust port is promoted. become. For this reason, the temperature of the exhaust discharged from the exhaust port tends to decrease.

一方、上記構成によれば、ポート長の長い排気ポートの出口部分では排気の流速が低くなるため、排気の流れが乱れにくくなり、排気と排気ポートの内壁との間での熱交換が抑制されるようになる。このため、排気ポートから排出される排気の温度が低下しにくくなる。   On the other hand, according to the above configuration, the exhaust flow rate is low at the outlet portion of the exhaust port having a long port length, so that the flow of exhaust gas is less likely to be disturbed, and heat exchange between the exhaust gas and the inner wall of the exhaust port is suppressed. Become so. For this reason, the temperature of the exhaust discharged from the exhaust port is unlikely to decrease.

これらのことから、上記構成によれば、各排気ポートを通じて排出される排気の温度差が小さくなる。
従って、本発明によれば、過給機の高温耐久性設計及び排気浄化触媒の暖機制御設計の双方を容易に行なうことができるようになる。
From these things, according to the said structure, the temperature difference of the exhaust_gas | exhaustion discharged | emitted through each exhaust port becomes small.
Therefore, according to the present invention, both the high temperature durability design of the supercharger and the warm-up control design of the exhaust purification catalyst can be easily performed.

(2)請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の排気ポート構造において、排気ポートの出口部分の内周面において当該出口部分に隣接する他の排気ポートの出口部分側に位置する部分は内側に突出していることをその要旨としている。   (2) The invention according to claim 2 is the exhaust port structure of the internal combustion engine according to claim 1, wherein the outlet portion side of another exhaust port adjacent to the outlet portion on the inner peripheral surface of the outlet portion of the exhaust port is provided. The gist is that the portion located at the end protrudes inward.

シリンダヘッドにおいてこれら出口部分の間の部位は高温となりやく、これら出口部分の間の距離が短くなるほど当該部位の温度上昇が顕著なものとなる。そのため、当該部位の高温耐久性を確保することが困難となる。   In the cylinder head, the portion between these outlet portions tends to be high in temperature, and the temperature rise of the portion becomes more remarkable as the distance between these outlet portions becomes shorter. Therefore, it becomes difficult to ensure the high temperature durability of the part.

この点、上記構成によれば、排気ポートの出口部分の内周面において当該出口部分に隣接する他の排気ポートの出口部分側に位置する部分が内側に突出しているため、これら出口部分を互いに並んで近接配置するためのスペースを外側に拡げることなく、各出口部分の間の距離を確保することができるようになる。このため、シリンダヘッドにおいてこれら出口部分の間の部位の肉厚を確保することができ、当該部位における高温耐久性を好適に確保することができるようになる。   In this regard, according to the above configuration, the portions located on the outlet portion side of the other exhaust ports adjacent to the outlet portion on the inner peripheral surface of the outlet portion of the exhaust port protrude inward, so that these outlet portions are mutually connected. The distance between each exit part can be ensured without expanding the space for arranging adjacently side by side outside. For this reason, the thickness of the site | part between these exit parts in a cylinder head can be ensured, and the high temperature durability in the said site | part can be ensured suitably.

(3)請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の内燃機関の排気ポート構造において、各排気ポートの出口部分の通路断面においてこれら出口部分の並び方向に直交する方向の長さは同並び方向の長さよりも大きくされていることをその要旨としている。   (3) The invention according to claim 3 is the exhaust port structure of the internal combustion engine according to claim 1 or claim 2, wherein the cross section of the outlet portion of each exhaust port is perpendicular to the direction in which the outlet portions are arranged. The gist is that the length of each is larger than the length in the same direction.

同構成によれば、排気ポートの出口部分の通路断面が細長形状とされるため、これら出口部分を通過する排気の熱がシリンダヘッドに奪われやすくなる。これにより、各出口部分を通じて排出される排気全体の温度を低くすることができるようになる。また上記構成によれば、上記並び方向における出口部分全体の大きさを小さくすることができるようになる。このため、シリンダヘッドの小型化や各排気ポートの下流側に接続される排気管の小型化を図ることができるようになる。   According to this configuration, the passage cross section of the outlet portion of the exhaust port has an elongated shape, so that the heat of the exhaust gas passing through the outlet portion is easily taken away by the cylinder head. Thereby, the temperature of the whole exhaust gas discharged through each outlet portion can be lowered. Moreover, according to the said structure, the magnitude | size of the whole exit part in the said arrangement direction can be made small. For this reason, it becomes possible to reduce the size of the cylinder head and the size of the exhaust pipe connected to the downstream side of each exhaust port.

(4)請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の内燃機関の排気ポート構造において、複数の気筒から延びる排気ポートが互いに接続されて集合する集合部を有する排気集合ポートが設けられ、排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積と他の排気ポート或いは排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積との大小関係は、排気集合ポートを構成する排気ポートのうちポート長の最も短い排気ポートのポート長が当該排気集合ポートのポート長とされることで設定されていることをその要旨としている。   (4) The invention according to claim 4 is the exhaust port structure of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the exhaust ports extending from a plurality of cylinders are connected to each other and gathered together. An exhaust collecting port having a portion is provided, and the size relationship between the passage sectional area of the outlet portion in the exhaust collecting port and the passage sectional area of the outlet portion in another exhaust port or the exhaust collecting port is the exhaust port constituting the exhaust collecting port Among them, the gist is that the port length of the exhaust port with the shortest port length is set as the port length of the exhaust collecting port.

例えば排気集合ポートの出口部分と他の排気ポートの出口部分とが互いに並んで近接配置される構成にあって、当該排気集合ポートを構成する排気ポートのうちポート長の最も短い排気ポートのポート長が、他の排気ポートのポート長よりも短くされている場合には、当該排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積が他の排気ポートにおける出口部分の通路断面積よりも小さくされる。   For example, the outlet part of the exhaust collecting port and the outlet part of another exhaust port are arranged adjacent to each other, and the port length of the exhaust port having the shortest port length among the exhaust ports constituting the exhaust collecting port. However, when the port length of the other exhaust port is made shorter, the passage sectional area of the outlet portion in the exhaust collecting port is made smaller than the passage sectional area of the outlet portion in the other exhaust port.

また例えば排気集合ポートの出口部分と他の排気集合ポートの出口部分とが互いに並んで近接配置される構成にあって、当該排気集合ポートを構成する排気ポートのうちポート長の最も短い排気ポートのポート長が、他の排気集合ポートを構成する排気ポートのうちポート長の最も短い排気ポートのポート長よりも短くされている場合には、当該排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積が他の排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積よりも小さくされる。   Further, for example, the outlet portion of the exhaust collecting port and the outlet portion of another exhaust collecting port are arranged in close proximity to each other, and the exhaust port having the shortest port length among the exhaust ports constituting the exhaust collecting port is used. When the port length is shorter than the port length of the exhaust port having the shortest port length among the exhaust ports constituting the other exhaust collecting port, the passage cross-sectional area of the outlet portion of the exhaust collecting port is different from that of the other exhaust collecting port. It is made smaller than the passage cross-sectional area of the outlet portion at the exhaust collecting port.

(5)請求項4に記載の発明は、請求項5に記載の発明によるように、内燃機関は直列4気筒式の内燃機関であり、外側の2つの気筒から延びる2つの排気ポートが互いに接続されて集合する第1排気集合ポートと、内側の2つの気筒から延びる2つの排気ポートが互いに接続されて集合する第2排気集合ポートと、を備え、これら排気集合ポートの出口部分は気筒配列方向において内側の2つの気筒に近接して設けられており、第2排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積は第1排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積よりも小さくされているといった態様をもって具体化することができる。   (5) According to a fourth aspect of the invention, as in the fifth aspect of the invention, the internal combustion engine is an in-line four-cylinder internal combustion engine, and two exhaust ports extending from two outer cylinders are connected to each other. And a second exhaust collection port in which two exhaust ports extending from the two inner cylinders are connected to each other, and an outlet portion of these exhaust collection ports has a cylinder arrangement direction. In the embodiment, the passage sectional area of the outlet portion of the second exhaust collecting port is made smaller than the passage sectional area of the outlet portion of the first exhaust collecting port. Can be

本発明の第1実施形態に係る内燃機関の排気ポート構造について、各排気集合ポートの構造を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of each exhaust gas collection port about the exhaust port structure of the internal combustion engine which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1のA−A線に沿った第4排気ポートの断面構造を示す模式図。The schematic diagram which shows the cross-section of the 4th exhaust port along the AA line of FIG. 図1のB−B線に沿った各集合部の出口部分の断面構造を示す模式図。The schematic diagram which shows the cross-section of the exit part of each gathering part along the BB line of FIG. 本発明の第2実施形態に係る内燃機関の排気ポート構造について、各排気集合ポートの構造を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of each exhaust gas collection port about the exhaust port structure of the internal combustion engine which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図4のC−C線に沿った第4排気ポートの断面形状を示す模式図。The schematic diagram which shows the cross-sectional shape of the 4th exhaust port along CC line | wire of FIG. 図4のD−D線に沿った各集合部の断面形状を示す模式図。The schematic diagram which shows the cross-sectional shape of each gathering part along the DD line | wire of FIG. 本発明に係る内燃機関の排気ポート構造の変形例について、各排気集合ポートの構造を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of each exhaust gas collection port about the modification of the exhaust port structure of the internal combustion engine which concerns on this invention. 本発明に係る内燃機関の排気ポート構造の他の変形例について、各排気集合ポートの構造を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of each exhaust gas collection port about the other modification of the exhaust port structure of the internal combustion engine which concerns on this invention. 本発明に係る内燃機関の排気ポート構造の他の変形例について、各排気集合ポートの構造を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of each exhaust gas collection port about the other modification of the exhaust port structure of the internal combustion engine which concerns on this invention. 従来の内燃機関の排気ポート構造について、各排気ポートの構造を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of each exhaust port about the exhaust port structure of the conventional internal combustion engine.

以下、図1〜図3を参照して、本発明を直列4気筒式の内燃機関の排気ポート構造として具体化した第1実施形態について説明する。
図1に、本実施形態に係る内燃機関の排気ポート構造について、各排気集合ポートの構造を模式的に示す。
A first embodiment in which the present invention is embodied as an exhaust port structure of an in-line four-cylinder internal combustion engine will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 schematically shows the structure of each exhaust collecting port in the exhaust port structure of the internal combustion engine according to the present embodiment.

図1に示すように、シリンダヘッド1の内部には4つの気筒#1〜#4が直列にて形成されている。また、シリンダヘッド1の内部には各気筒#1〜#4から外側端面1aに向けて延びる2つの排気集合ポート(第1排気集合ポート10、第2排気集合ポート20)が形成されている。   As shown in FIG. 1, four cylinders # 1 to # 4 are formed in series inside the cylinder head 1. Further, two exhaust collecting ports (first exhaust collecting port 10 and second exhaust collecting port 20) extending from the cylinders # 1 to # 4 toward the outer end face 1a are formed in the cylinder head 1.

以降において、各気筒#1〜#4の配列方向(図1における左右方向)を単に気筒配列方向と略称する。
第1排気集合ポート10は、第1排気ポート11、第4排気ポート14、及びこれら排気ポート11、14が互いに接続されて集合する集合部16を有している。
Hereinafter, the arrangement direction of the cylinders # 1 to # 4 (the left-right direction in FIG. 1) is simply referred to as a cylinder arrangement direction.
The first exhaust collecting port 10 includes a first exhaust port 11, a fourth exhaust port 14, and a collecting portion 16 in which the exhaust ports 11 and 14 are connected to each other and gather.

第1排気ポート11は、第1気筒#1に開口する2つの入口11a、11bを有している。また、第1排気ポート11は、これら入口11a、11bから外側端面1aに向けて延びるとともに、第2気筒#2と第3気筒#3との間に向けて傾斜して延びている。尚、各入口11a、11bは周知の排気バルブによって開閉されるようになっている。   The first exhaust port 11 has two inlets 11a and 11b that open to the first cylinder # 1. Further, the first exhaust port 11 extends from the inlets 11a and 11b toward the outer end face 1a, and extends obliquely between the second cylinder # 2 and the third cylinder # 3. The inlets 11a and 11b are opened and closed by a known exhaust valve.

第4排気ポート14は、第4気筒#4に開口する2つの入口14a、14bを有している。また、第4排気ポート14は、これら入口14a、14bから外側端面1aに向けて延びるとともに、第3気筒#3と第2気筒#2との間に向けて傾斜して延びている。尚、各入口14a、14bは周知の排気バルブによって開閉されるようになっている。   The fourth exhaust port 14 has two inlets 14a and 14b that open to the fourth cylinder # 4. The fourth exhaust port 14 extends from the inlets 14a, 14b toward the outer end face 1a, and extends inclined between the third cylinder # 3 and the second cylinder # 2. Each inlet 14a, 14b is opened and closed by a known exhaust valve.

集合部16は気筒配列方向において第2気筒#2と第3気筒#3との間に位置している。また、第1排気集合ポート10の出口18は外側端面1aに開口している。
第2排気集合ポート20は、第2排気ポート22、第3排気ポート23、及びこれら排気ポート22、23が互いに接続されて集合する集合部26を有している。
The collecting portion 16 is located between the second cylinder # 2 and the third cylinder # 3 in the cylinder arrangement direction. Further, the outlet 18 of the first exhaust collecting port 10 opens to the outer end face 1a.
The second exhaust collecting port 20 has a second exhaust port 22, a third exhaust port 23, and a collecting portion 26 in which the exhaust ports 22 and 23 are connected to each other.

第2排気ポート22は、第2気筒#2に開口する2つの入口22a、22bを有している。また、第2排気ポート22は、これら入口22a、22bから外側端面1aに向けて延びるとともに、第2気筒#2と第3気筒#3との間に向けて傾斜して延びている。尚、各入口22a、22bは周知の排気バルブによって開閉されるようになっている。   The second exhaust port 22 has two inlets 22a and 22b that open to the second cylinder # 2. The second exhaust port 22 extends from the inlets 22a and 22b toward the outer end face 1a, and extends inclined between the second cylinder # 2 and the third cylinder # 3. Each inlet 22a, 22b is opened and closed by a known exhaust valve.

第3排気ポート23は、第3気筒#3に開口する2つの入口23a、23bを有している。また、第3排気ポート23は、これら入口23a、23bから外側端面1aに向けて延びるとともに、第3気筒#3と第2気筒#2との間に向けて傾斜して延びている。尚、各入口23a、23bは周知の排気バルブによって開閉されるよういなっている。   The third exhaust port 23 has two inlets 23a and 23b that open to the third cylinder # 3. Further, the third exhaust port 23 extends from the inlets 23a and 23b toward the outer end face 1a, and extends inclined between the third cylinder # 3 and the second cylinder # 2. Each inlet 23a, 23b is opened and closed by a known exhaust valve.

集合部26は気筒配列方向において第2気筒#2と第3気筒#3との間に位置している。また、第2排気集合ポート20の出口28は外側端面1aに開口している。
ここで、各排気集合ポート10、20の出口18、28を含む集合部16、26は気筒配列方向に対して直交する方向に沿って互いに並んで近接配置されている。
The collecting portion 26 is located between the second cylinder # 2 and the third cylinder # 3 in the cylinder arrangement direction. Further, the outlet 28 of the second exhaust collecting port 20 opens to the outer end face 1a.
Here, the collecting portions 16 and 26 including the outlets 18 and 28 of the exhaust collecting ports 10 and 20 are arranged adjacent to each other along a direction orthogonal to the cylinder arrangement direction.

また、第1排気ポート11のポート長と第4排気ポート14のポート長とは同一とされ、第2排気ポート22のポート長と第3排気ポート23のポート長とは同一とされている。また、第1排気ポート11及び第4排気ポート14のポート長は、第2排気ポート22及び第3排気ポート23のポート長よりも長くされている。尚、ポート長とは、各気筒#1〜#4に接続される入口11a、11b、14a、14b、22a、22b、23a、23bからシリンダヘッド1の外側端面1aに開口する出口18、28までの通路の長さを意味する。   The port length of the first exhaust port 11 and the port length of the fourth exhaust port 14 are the same, and the port length of the second exhaust port 22 and the port length of the third exhaust port 23 are the same. The port lengths of the first exhaust port 11 and the fourth exhaust port 14 are longer than the port lengths of the second exhaust port 22 and the third exhaust port 23. The port length refers to the inlets 11a, 11b, 14a, 14b, 22a, 22b, 23a, and 23b connected to the cylinders # 1 to # 4 to the outlets 18 and 28 that open to the outer end surface 1a of the cylinder head 1. Means the length of the passageway.

また、これら排気集合ポート10、20の下流側には排気管を介して排気タービン過給機を構成するタービンハウジングが接続され、同タービンハウジングの下流側には排気浄化触媒が接続されている。   Further, a turbine housing constituting an exhaust turbine supercharger is connected to the downstream side of the exhaust collecting ports 10 and 20 via an exhaust pipe, and an exhaust purification catalyst is connected to the downstream side of the turbine housing.

次に、各排気ポート11、14、22、23の断面形状について説明する。尚、各排気ポート11、14、22、23の断面形状は基本的には同一とされているため、ここでは第4排気ポート14の断面形状について説明し、他の排気ポート11、22、23の断面形状に関する説明を割愛する。   Next, the cross-sectional shape of each exhaust port 11, 14, 22, 23 will be described. Since the sectional shapes of the exhaust ports 11, 14, 22, and 23 are basically the same, the sectional shape of the fourth exhaust port 14 will be described here, and the other exhaust ports 11, 22, 23 are described. A description of the cross-sectional shape is omitted.

図2に、図1のA−A線に沿った第4排気ポート14の断面形状を模式的に示す。
図2に示すように、第4排気ポート14の通路断面は楕円形状をなしている。
次に、各集合部16、26の出口部分の断面形状について説明する。
FIG. 2 schematically shows a cross-sectional shape of the fourth exhaust port 14 along the line AA of FIG.
As shown in FIG. 2, the passage cross section of the fourth exhaust port 14 has an elliptical shape.
Next, the cross-sectional shape of the exit part of each gathering part 16 and 26 is demonstrated.

図3に、図1のB−B線に沿った各集合部16、26の出口部分の断面形状を模式的に示す。尚、同図中において比較例として2つの同一の楕円を破線にて示している。
図3に示すように、各集合部16、26の出口部分の通路断面は共に楕円形状をなしており、気筒配列方向における長さが各集合部16、26の並び方向における長さよりも大きくされている。
FIG. 3 schematically shows the cross-sectional shape of the outlet portion of each of the collecting portions 16 and 26 along the line BB in FIG. In the figure, as a comparative example, two identical ellipses are indicated by broken lines.
As shown in FIG. 3, the passage cross sections of the outlet portions of the collecting portions 16 and 26 are both elliptical, and the length in the cylinder arrangement direction is larger than the length in the arrangement direction of the collecting portions 16 and 26. ing.

ここで、第2排気集合ポート20における出口部分の通路断面積S2は第1排気集合ポート10における出口部分の通路断面積S1よりも小さくされている(S2<S1)。具体的には、各集合部16、26の通路断面においてこれら集合部16、26の気筒配列方向における長さは同一とされている。一方、集合部16の上記並び方向における長さは基準の楕円よりも大きくされているのに対し、集合部26の上記並び方向における長さは基準の楕円よりも小さくされている。これら集合部16、26の通路断面積の和は、比較例における2つの楕円の断面積の和と同一とされている。   Here, the passage sectional area S2 of the outlet portion in the second exhaust collecting port 20 is made smaller than the passage sectional area S1 of the outlet portion in the first exhaust collecting port 10 (S2 <S1). Specifically, the lengths of the collecting portions 16 and 26 in the cylinder arrangement direction are the same in the passage sections of the collecting portions 16 and 26. On the other hand, the length of the gathering portion 16 in the arrangement direction is larger than the reference ellipse, whereas the length of the gathering portion 26 in the arrangement direction is smaller than the reference ellipse. The sum of the passage cross-sectional areas of these collecting portions 16 and 26 is the same as the sum of the cross-sectional areas of the two ellipses in the comparative example.

次に、本実施形態の作用について説明する。
ポート長の短い第2排気集合ポート20の出口部分では排気の流速が高くなるため、排気の流れが乱れやすくなり、排気と集合部26の内壁との間での熱交換が促進されるようになる。このため、集合部26から排出される排気の温度が低下しやすくなる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
At the outlet portion of the second exhaust collecting port 20 having a short port length, the flow velocity of the exhaust becomes high, so that the flow of the exhaust is easily disturbed, and heat exchange between the exhaust and the inner wall of the collecting portion 26 is promoted. Become. For this reason, the temperature of the exhaust gas discharged from the collecting portion 26 tends to decrease.

一方、ポート長の長い第1排気集合ポート10の出口部分では排気の流速が低くなるため、排気の流れが乱れにくくなり、排気と集合部16の内壁との間での熱交換が抑制されるようになる。このため、集合部16から排出される排気の温度が低下しにくくなる。   On the other hand, at the outlet portion of the first exhaust collecting port 10 having a long port length, the flow velocity of the exhaust gas is low, so that the flow of the exhaust gas is not easily disturbed, and heat exchange between the exhaust gas and the inner wall of the collecting portion 16 is suppressed. It becomes like this. For this reason, it becomes difficult for the temperature of the exhaust gas discharged from the collecting portion 16 to decrease.

これらのことから、本実施形態によれば、各排気集合ポート10、20の集合部16、26を通じて排出される排気の温度差が小さくなる。これにより、過給機に導入される排気の温度の最大値を図3に破線にて示す比較例の構成に比べて小さくすることができ、同タービンの耐久温度を低くすることができるようになる。また、排気浄化触媒に流入する排気の温度の最小値を図3に破線にて示す比較例の構成に比べて大きくすることができ、同排気浄化触媒の暖機制御の頻度を少なくすることができるようになる。   For these reasons, according to the present embodiment, the temperature difference between the exhaust gases discharged through the collecting portions 16 and 26 of the exhaust collecting ports 10 and 20 becomes small. As a result, the maximum value of the temperature of the exhaust gas introduced into the supercharger can be made smaller than the configuration of the comparative example shown by the broken line in FIG. 3, and the durable temperature of the turbine can be lowered. Become. Further, the minimum value of the temperature of the exhaust gas flowing into the exhaust purification catalyst can be made larger than that of the configuration of the comparative example shown by the broken line in FIG. 3, and the warm-up control frequency of the exhaust purification catalyst can be reduced. become able to.

以上説明した本実施形態に係る内燃機関の排気ポート構造によれば、以下に示す効果(1)〜(3)が得られるようになる。
(1)第1排気ポート11と第4排気ポート14とが互いに接続されて集合する集合部16を有する第1排気集合ポート10と、第2排気ポート22と第3排気ポート23とが互いに接続されて集合する集合部26を有する第2排気集合ポート20とが設けられている。各排気集合ポート10、20の出口18、28は気筒配列方向において第2気筒#2と第3気筒#3との間に位置するとともに互いに並んで近接配置されている。また、各排気集合ポート10、20のうちのポート長の短い第2排気集合ポート20における出口部分の通路断面積S2はポート長の長い第1排気集合ポート10における出口部分の通路断面積S1よりも小さくされている(S2<S1)。こうした構成によれば、過給機の高温耐久性設計及び排気浄化触媒の暖機制御設計の双方を容易に行なうことができるようになる。
According to the exhaust port structure of the internal combustion engine according to the present embodiment described above, the following effects (1) to (3) can be obtained.
(1) The first exhaust port 10 having the collecting portion 16 where the first exhaust port 11 and the fourth exhaust port 14 are connected to each other and the second exhaust port 22 and the third exhaust port 23 are connected to each other. And a second exhaust collecting port 20 having a collecting portion 26 that gathers together. The outlets 18 and 28 of the exhaust collecting ports 10 and 20 are located between the second cylinder # 2 and the third cylinder # 3 in the cylinder arrangement direction, and are arranged adjacent to each other. The passage cross-sectional area S2 of the outlet portion of the second exhaust collecting port 20 having a short port length among the exhaust collecting ports 10 and 20 is larger than the passage cross-sectional area S1 of the outlet portion of the first exhaust collecting port 10 having a long port length. (S2 <S1). According to such a configuration, both the high temperature durability design of the supercharger and the warm-up control design of the exhaust purification catalyst can be easily performed.

(2)各排気集合ポート10、20の出口部分の通路断面において気筒配列方向における長さが各集合部16、26の並び方向における長さよりも大きくされている。こうした構成によれば、各集合部16、26の通路断面が細長形状とされるため、これら出口部分を通過する排気の熱がシリンダヘッド1に奪われやすくなる。これにより、各出口部分を通じて排出される排気全体の温度を低くすることができるようになる。またこうした構成によれば、上記並び方向における集合部16、26全体の大きさを小さくすることができるようになる。このため、シリンダヘッド1の小型化や各排気集合ポート10、20の下流側に接続される排気管の小型化を図ることができるようになる。   (2) The length in the cylinder arrangement direction in the passage cross section of the outlet portion of each exhaust collecting port 10, 20 is larger than the length in the arrangement direction of each collecting portion 16, 26. According to such a configuration, the passage cross section of each of the collecting portions 16 and 26 is formed in an elongated shape, so that the heat of the exhaust gas passing through these outlet portions is easily taken away by the cylinder head 1. Thereby, the temperature of the whole exhaust gas discharged through each outlet portion can be lowered. Moreover, according to such a structure, the magnitude | size of the gathering parts 16 and 26 whole in the said arrangement direction can be made small. For this reason, it is possible to reduce the size of the cylinder head 1 and the size of the exhaust pipe connected to the downstream side of each of the exhaust collecting ports 10 and 20.

(3)各集合部16、26の通路断面において気筒配列方向の長さが同一とされている。こうした構成によれば、各集合部16、26の通路断面においてこれら集合部16、26の気筒配列方向の長さが同一とされているため、これら排気集合ポート10、20の下流側に接続される排気管の構造を簡易なものとすることができるようになる。   (3) The lengths in the cylinder arrangement direction are the same in the passage cross sections of the collecting portions 16 and 26. According to such a configuration, since the lengths of the collecting portions 16 and 26 in the cylinder arrangement direction are the same in the passage cross sections of the collecting portions 16 and 26, they are connected to the downstream side of the exhaust collecting ports 10 and 20. This makes it possible to simplify the structure of the exhaust pipe.

次に、図4〜図6を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態では、第1排気集合ポート110の集合部116及び第2排気集合ポート120の集合部126の断面形状が先の第1実施形態と異なっている。尚、先の第1実施形態と同一又は対応する構成については「100」を加算した符号を付すことにより重複した説明を割愛する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, the cross-sectional shapes of the collecting portion 116 of the first exhaust collecting port 110 and the collecting portion 126 of the second exhaust collecting port 120 are different from those of the first embodiment. In addition, about the structure which is the same as that of 1st Embodiment or corresponding | compatible, the code | symbol which added "100" is attached | subjected and the duplicate description is omitted.

以下、先の第1実施形態との相違点を中心に説明する。
図4に示すように、第1排気集合ポート110は、先の第1実施形態と同様にして、第1排気ポート111、第4排気ポート114、及びこれら排気ポート111、114が互いに接続されて集合する集合部116を有している。また、第2排気集合ポート120は、先の第1実施形態と同様にして、第2排気ポート122、第3排気ポート123、及びこれら排気ポート122、123が互いに接続されて集合する集合部126を有している。
The following description will be focused on the differences from the first embodiment.
As shown in FIG. 4, the first exhaust collecting port 110 is connected to the first exhaust port 111, the fourth exhaust port 114, and the exhaust ports 111, 114 in the same manner as in the first embodiment. It has the gathering part 116 which gathers. Similarly to the first embodiment, the second exhaust collecting port 120 is a second exhaust port 122, a third exhaust port 123, and a collecting portion 126 where these exhaust ports 122, 123 are connected to each other and gather together. have.

図5に、図4のC−C線に沿った第4排気ポート114の断面形状を模式的に示す。
図5に示すように、第4排気ポート114の通路断面は楕円形状をなしている。尚、他の排気ポート111、122、123の断面形状も基本的には第4排気ポート114の断面形状と同一とされている。
FIG. 5 schematically shows a cross-sectional shape of the fourth exhaust port 114 along the line CC in FIG.
As shown in FIG. 5, the passage cross section of the fourth exhaust port 114 has an elliptical shape. The cross-sectional shapes of the other exhaust ports 111, 122, 123 are basically the same as the cross-sectional shape of the fourth exhaust port 114.

次に、各集合部116、126の出口部分の断面形状について説明する。
図6に、図4のD−D線に沿った各集合部116、126の出口部分の断面形状を模式的に示す。
Next, the cross-sectional shape of the exit part of each gathering part 116 and 126 is demonstrated.
FIG. 6 schematically shows a cross-sectional shape of the outlet portion of each collecting portion 116, 126 along the line DD in FIG.

図6に示すように、各集合部116、126の出口部分の通路断面は共に略楕円形状をなしており、気筒配列方向の長さが各集合部116、126の並び方向における長さよりも大きくされている。また、集合部116の内周面において集合部126側に位置する部分には内側に湾曲して突出した突部116aが形成されている。また、集合部126の内周面において集合部116側に位置する部分には内側に湾曲して突出した突部126aが形成されている。   As shown in FIG. 6, the passage cross sections of the outlet portions of the collecting portions 116 and 126 are both substantially elliptical, and the length in the cylinder arrangement direction is larger than the length of the collecting portions 116 and 126 in the arrangement direction. Has been. Further, a protruding portion 116a that is curved and protrudes inward is formed on a portion of the inner peripheral surface of the collecting portion 116 located on the collecting portion 126 side. Further, a protruding portion 126a that is curved and protrudes inward is formed on a portion of the inner peripheral surface of the collecting portion 126 located on the collecting portion 116 side.

次に、本実施形態の作用について説明する。
一般にシリンダヘッドにおいて2つの集合部の間の部位は高温となりやすく、これら集合部の間の距離が短くなるほど当該部位の温度上昇が顕著なものとなる。そのため、当該部位の高温耐久性を確保することが困難となる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
In general, in a cylinder head, a portion between two collecting portions tends to be high in temperature, and as the distance between these collecting portions becomes shorter, the temperature rise of the portion becomes more remarkable. Therefore, it becomes difficult to ensure the high temperature durability of the part.

この点、本実施形態によれば、集合部116(126)の内周面において当該集合部116(126)に隣接する他の集合部126(116)側に位置する部分が内側に突出しているため、これら集合部116、126を互いに並んで近接配置するためのスペースを外側に拡げることなく、各集合部116、126の間の距離を確保することができるようになる。このため、シリンダヘッド101においてこれら集合部116、126の間の部位の肉厚を確保することができ、当該部位における高温耐久性が好適に確保されるようになる。   In this regard, according to the present embodiment, the portion located on the other assembly portion 126 (116) side adjacent to the assembly portion 116 (126) on the inner peripheral surface of the assembly portion 116 (126) protrudes inward. Therefore, it is possible to secure a distance between the respective collective portions 116 and 126 without expanding a space for arranging the collective portions 116 and 126 adjacent to each other. For this reason, in the cylinder head 101, the thickness of the site | part between these assembly parts 116 and 126 can be ensured, and the high temperature durability in the said site | part is suitably ensured.

以上説明した本実施形態に係る内燃機関の排気ポート構造によれば、先の第1実施形態の効果(1)〜(3)に加えて、新たに以下に示す効果(4)が得られるようになる。
(4)排気集合ポート110(120)の集合部116(126)の内周面において当該集合部116(126)に隣接する他の集合部126(116)側に位置する部分が内側に突出している。こうした構成によれば、集合部116、126を互いに並んで近接配置するためのスペースを外側に拡げることなく、シリンダヘッド101においてこれら集合部116、126の間の部位における高温耐久性を好適に確保することができるようになる。
According to the exhaust port structure of the internal combustion engine according to the present embodiment described above, the following effect (4) can be obtained in addition to the effects (1) to (3) of the first embodiment. become.
(4) On the inner peripheral surface of the collecting portion 116 (126) of the exhaust collecting port 110 (120), a portion located on the other collecting portion 126 (116) side adjacent to the collecting portion 116 (126) protrudes inward. Yes. According to such a configuration, the cylinder head 101 suitably ensures high-temperature durability at the portion between the collecting portions 116 and 126 without expanding the space for arranging the collecting portions 116 and 126 adjacent to each other. Will be able to.

尚、本発明に係る内燃機関の排気ポート構造は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。   The exhaust port structure of the internal combustion engine according to the present invention is not limited to the configuration exemplified in the above-described embodiment, and can be implemented as, for example, the following forms appropriately modified.

・上記各実施形態では、各排気集合ポート10、20、110、120の出口部分が気筒配列方向に対して直交する方向に沿って並んで近接配置されるものについて例示した。しかしながら、各排気集合ポートの出口部分の並び方向はこれに限られるものではなく、他に例えばこれら出口部分が気筒配列方向に沿って並んで近接配置されるものとしてもよい。   In each of the above-described embodiments, the example in which the outlet portions of the exhaust collecting ports 10, 20, 110, and 120 are arranged close to each other along a direction orthogonal to the cylinder arrangement direction is illustrated. However, the direction in which the outlet portions of the exhaust collecting ports are arranged is not limited to this. For example, the outlet portions may be arranged close to each other along the cylinder arrangement direction.

・図7に示すように、第1排気ポート211と第4排気ポート214との股部215を鋭角形状とすれば、一方の排気ポート211(214)からの排気が集合部216を介して他方の排気ポート214(211)に回り込むことが抑制され、第1排気集合ポート210の出口218へ排気が好適に排出されるようになる。このため、第1排気集合ポート210から排出される排気の温度低下を好適に抑制することができ、各排気集合ポートの集合部を通じて排出される排気の温度差を一層小さくすることができるようになる。   As shown in FIG. 7, if the crotch portion 215 of the first exhaust port 211 and the fourth exhaust port 214 has an acute angle shape, the exhaust from one exhaust port 211 (214) The exhaust port 214 (211) is restrained from entering the exhaust port 214 (211), and the exhaust is suitably discharged to the outlet 218 of the first exhaust collecting port 210. For this reason, it is possible to suitably suppress the temperature drop of the exhaust discharged from the first exhaust collecting port 210, and to further reduce the temperature difference of the exhaust discharged through the collecting portion of each exhaust collecting port. Become.

・上記第1実施形態では各集合部16、26の出口部分の通路断面が楕円形状をなすものについて例示した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、他に例えば各集合部の出口部分の通路断面が多角形状をなすものとすることもできる。   -In the said 1st Embodiment, it illustrated about what the channel | path cross section of the exit part of each collection part 16 and 26 makes an elliptical shape. However, the present invention is not limited to this. For example, the passage cross section of the outlet portion of each collecting portion may have a polygonal shape.

・上記各実施形態及びその変形例では、直列4気筒式の内燃機関の排気ポート構造に対して本発明を適用したが、本発明はこれに限られるものではなく、他に例えば、直列3気筒内燃機関や直列5気筒内燃機関、直列6気筒内燃機関等に対しても本発明を適用することができる。   In each of the above-described embodiments and modifications thereof, the present invention is applied to the exhaust port structure of an in-line four-cylinder internal combustion engine. However, the present invention is not limited to this, and for example, in-line three-cylinder The present invention can also be applied to an internal combustion engine, an in-line 5-cylinder internal combustion engine, an in-line 6-cylinder internal combustion engine, and the like.

ここで、図8を参照して、直列3気筒内燃機関に対して本発明を適用した一例について説明する。
図8に示すように、排気集合ポート310は、第1気筒#1から延びる第1排気ポート311と第2気筒#2から延びる第2排気ポート312とが互いに接続されて集合する集合部316を有しており、同集合部316は気筒配列方向における第2気筒#2の位置に形成されている。また、第3気筒#3から延びる第3排気ポート333の出口部分336は気筒配列方向における第2気筒#2の位置に形成されている。ここで、第2排気ポート312のポート長が第1排気ポート311のポート長よりも短いことから、排気集合ポート310の集合部316の通路断面積と第3排気ポート333の出口部分336の通路断面積との大小関係を設定するに当たっては、第2排気ポート312のポート長が排気集合ポート310のポート長とされる。このとき、排気集合ポート310のポート長(第2排気ポート312のポート長)は第3排気ポート333のポート長よりも短いため、集合部316の通路断面積が出口部分336の通路断面積よりも小さくされている。
Here, an example in which the present invention is applied to an in-line three-cylinder internal combustion engine will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 8, the exhaust collecting port 310 includes a collecting portion 316 in which a first exhaust port 311 extending from the first cylinder # 1 and a second exhaust port 312 extending from the second cylinder # 2 are connected to each other and gather. The same collecting portion 316 is formed at the position of the second cylinder # 2 in the cylinder arrangement direction. Further, the outlet portion 336 of the third exhaust port 333 extending from the third cylinder # 3 is formed at the position of the second cylinder # 2 in the cylinder arrangement direction. Here, since the port length of the second exhaust port 312 is shorter than the port length of the first exhaust port 311, the passage cross-sectional area of the collecting portion 316 of the exhaust collecting port 310 and the passage of the outlet portion 336 of the third exhaust port 333. In setting the magnitude relationship with the cross-sectional area, the port length of the second exhaust port 312 is set as the port length of the exhaust collecting port 310. At this time, since the port length of the exhaust collecting port 310 (port length of the second exhaust port 312) is shorter than the port length of the third exhaust port 333, the passage sectional area of the collecting portion 316 is larger than the passage sectional area of the outlet portion 336. It is also small.

・上記各実施形態及びその変形例では、3つ以上の気筒が直列にて設けられる気筒列を1つのみ備える内燃機関の排気ポート構造に対して本発明を適用した。しかしながら、本発明は直列式の内燃機関以外の内燃機関、例えば気筒列を2つ備えるV型式の内燃機関や水平対向式の内燃機関、W型式の内燃機関の排気ポート構造に対して適用することもできる。   In each of the above embodiments and modifications thereof, the present invention is applied to the exhaust port structure of an internal combustion engine that includes only one cylinder row in which three or more cylinders are provided in series. However, the present invention is applied to an exhaust port structure of an internal combustion engine other than a series internal combustion engine, for example, a V-type internal combustion engine having two cylinder rows, a horizontally opposed internal combustion engine, or a W-type internal combustion engine. You can also.

・また図9に示すように、本発明を直列2気筒式の内燃機関の排気ポート構造に対して適用することもできる。この場合、第2気筒#2から延びる第2排気ポート421が第1気筒#1から延びる第1排気ポート411のポート長よりも短いため、第2排気ポート421の出口部分426の通路断面積が第1排気ポート411の出口部分416の通路断面積よりも小さくされている。   As shown in FIG. 9, the present invention can also be applied to the exhaust port structure of an in-line two-cylinder internal combustion engine. In this case, since the second exhaust port 421 extending from the second cylinder # 2 is shorter than the port length of the first exhaust port 411 extending from the first cylinder # 1, the passage sectional area of the outlet portion 426 of the second exhaust port 421 is small. The passage sectional area of the outlet portion 416 of the first exhaust port 411 is made smaller.

1,101,501…シリンダヘッド、1a,101a…外側端面、10,110,210…第1排気集合ポート、11,111,211,511…第1排気ポート、11a,11b,111a,111b…入口、14,114,214,514…第4排気ポート、14a,14b,114a,114b…入口、16,116,216,516…集合部、18,118,218…出口、20,120…第2排気集合ポート、22,122,522…第2排気ポート、22a,22b,122a,122b…入口、23,123,523…第3排気ポート、23a,23b,123a,123b…入口、26,126,526…集合部、28,128…出口、116a,126a…突部、215…股部、310…排気集合ポート、311…第1排気ポート、312…第2排気ポート、316…集合部、333…第3排気ポート、336…出口部分、411…第1排気ポート、416…出口部分、421…第2排気ポート、426…出口部分、#1〜#4…気筒。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101,501 ... Cylinder head, 1a, 101a ... Outer end surface 10, 110, 210 ... First exhaust collecting port, 11, 111, 211, 511 ... First exhaust port, 11a, 11b, 111a, 111b ... Inlet , 14, 114, 214, 514 ... fourth exhaust port, 14a, 14b, 114a, 114b ... inlet, 16, 116, 216, 516 ... collecting part, 18, 118, 218 ... outlet, 20, 120 ... second exhaust Collective port 22, 122, 522 ... second exhaust port, 22a, 22b, 122a, 122b ... inlet, 23, 123, 523 ... third exhaust port, 23a, 23b, 123a, 123b ... inlet, 26, 126, 526 ... collection part, 28, 128 ... outlet, 116a, 126a ... projection, 215 ... crotch part, 310 ... exhaust collection port, 311 ... first Air port 312, second exhaust port, 316 ... collecting portion, 333 ... third exhaust port, 336 ... outlet portion, 411 ... first exhaust port, 416 ... outlet portion, 421 ... second exhaust port, 426 ... outlet portion , # 1- # 4 ... cylinders.

Claims (5)

多気筒内燃機関のシリンダヘッドに形成される排気ポートの構造であって、複数の気筒から延びる排気ポートの出口部分が互いに並んで近接配置される内燃機関の排気ポート構造において、
排気ポートにおいて気筒に接続される入口からシリンダヘッドの端面に開口する出口までの通路の長さをポート長とするとき、
ポート長の短い排気ポートにおける出口部分の通路断面積はポート長の長い排気ポートにおける出口部分の通路断面積よりも小さくされている
ことを特徴とする内燃機関の排気ポート構造。
An exhaust port structure formed in a cylinder head of a multi-cylinder internal combustion engine, wherein an exhaust port outlet portion extending from a plurality of cylinders is arranged in close proximity to each other,
When the length of the passage from the inlet connected to the cylinder at the exhaust port to the outlet opening at the end face of the cylinder head is the port length,
An exhaust port structure for an internal combustion engine, characterized in that a passage sectional area of an outlet portion in an exhaust port having a short port length is smaller than a passage sectional area of an outlet portion in an exhaust port having a long port length.
請求項1に記載の内燃機関の排気ポート構造において、
排気ポートの出口部分の内周面において当該出口部分に隣接する他の排気ポートの出口部分側に位置する部分は内側に突出している
ことを特徴とする内燃機関の排気ポート構造。
The exhaust port structure of the internal combustion engine according to claim 1,
An exhaust port structure for an internal combustion engine, wherein a portion located on the outlet portion side of another exhaust port adjacent to the outlet portion on the inner peripheral surface of the outlet portion of the exhaust port protrudes inward.
請求項1又は請求項2に記載の内燃機関の排気ポート構造において、
各排気ポートの出口部分の通路断面においてこれら出口部分の並び方向に直交する方向の長さは同並び方向の長さよりも大きくされている
ことを特徴とする内燃機関の排気ポート構造。
In the exhaust port structure of the internal combustion engine according to claim 1 or 2,
An exhaust port structure for an internal combustion engine, characterized in that the length in the direction perpendicular to the direction in which the outlet portions are arranged in the passage cross section of the outlet portion of each exhaust port is larger than the length in the same direction.
請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の内燃機関の排気ポート構造において、
複数の気筒から延びる排気ポートが互いに接続されて集合する集合部を有する排気集合ポートが設けられ、
排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積と他の排気ポート或いは排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積との大小関係は、排気集合ポートを構成する排気ポートのうちポート長の最も短い排気ポートのポート長が当該排気集合ポートのポート長とされることで設定されている
ことを特徴とする内燃機関の排気ポート構造。
In the exhaust port structure of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
An exhaust collecting port having a collecting portion in which exhaust ports extending from a plurality of cylinders are connected to each other and provided;
The relationship between the cross-sectional area of the outlet portion of the exhaust collecting port and the cross-sectional area of the outlet portion of another exhaust port or the exhaust collecting port is that of the exhaust port having the shortest port length among the exhaust ports constituting the exhaust collecting port. An exhaust port structure for an internal combustion engine, characterized in that the port length is set to be the port length of the exhaust collecting port.
請求項4に記載の内燃機関の排気ポート構造において、
内燃機関は直列4気筒式の内燃機関であり、
外側の2つの気筒から延びる2つの排気ポートが互いに接続されて集合する第1排気集合ポートと、
内側の2つの気筒から延びる2つの排気ポートが互いに接続されて集合する第2排気集合ポートと、を備え、
これら排気集合ポートの出口部分は気筒配列方向において内側の2つの気筒に近接して設けられており、
第2排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積は第1排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積よりも小さくされている
ことを特徴とする内燃機関の排気ポート構造。
The exhaust port structure of the internal combustion engine according to claim 4,
The internal combustion engine is an in-line 4-cylinder internal combustion engine,
A first exhaust collecting port in which two exhaust ports extending from two outer cylinders are connected to each other and gathered;
A second exhaust collecting port in which two exhaust ports extending from the two inner cylinders are connected to each other and gathered,
The outlet portions of these exhaust collecting ports are provided close to the inner two cylinders in the cylinder arrangement direction,
An exhaust port structure for an internal combustion engine, characterized in that a passage sectional area of an outlet portion in the second exhaust collecting port is smaller than a passage sectional area of an outlet portion in the first exhaust collecting port.
JP2012088645A 2012-04-09 2012-04-09 Exhaust port structure for internal combustion engine Pending JP2013217288A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012088645A JP2013217288A (en) 2012-04-09 2012-04-09 Exhaust port structure for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012088645A JP2013217288A (en) 2012-04-09 2012-04-09 Exhaust port structure for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013217288A true JP2013217288A (en) 2013-10-24

Family

ID=49589669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012088645A Pending JP2013217288A (en) 2012-04-09 2012-04-09 Exhaust port structure for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013217288A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016053313A (en) * 2014-09-03 2016-04-14 日産自動車株式会社 Internal combustion engine exhaust device
JP2019157730A (en) * 2018-03-12 2019-09-19 マツダ株式会社 engine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09303199A (en) * 1996-05-10 1997-11-25 Mazda Motor Corp Intake port structure for engine
JP2002004851A (en) * 2000-06-27 2002-01-09 Sanshin Ind Co Ltd Exhaust structure for small-sized planing boat
JP2002213239A (en) * 2001-01-17 2002-07-31 Sankei Giken Kogyo Co Ltd Exhaust system of engine
JP2007285169A (en) * 2006-04-14 2007-11-01 Toyota Motor Corp Cylinder head structure of internal combustion engine with turbocharger

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09303199A (en) * 1996-05-10 1997-11-25 Mazda Motor Corp Intake port structure for engine
JP2002004851A (en) * 2000-06-27 2002-01-09 Sanshin Ind Co Ltd Exhaust structure for small-sized planing boat
JP2002213239A (en) * 2001-01-17 2002-07-31 Sankei Giken Kogyo Co Ltd Exhaust system of engine
JP2007285169A (en) * 2006-04-14 2007-11-01 Toyota Motor Corp Cylinder head structure of internal combustion engine with turbocharger

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016053313A (en) * 2014-09-03 2016-04-14 日産自動車株式会社 Internal combustion engine exhaust device
JP2019157730A (en) * 2018-03-12 2019-09-19 マツダ株式会社 engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4525646B2 (en) Internal combustion engine
JP4463210B2 (en) Multi-cylinder internal combustion engine having a cylinder head formed with a collective exhaust port
JP2011196181A (en) Cooling water passage structure in cylinder head of internal combustion engine
JP2007205174A (en) Internal combustion engine
WO2013172129A1 (en) Exhaust gas discharge device for internal combustion engine
JP2013217288A (en) Exhaust port structure for internal combustion engine
JP2021004569A (en) Egr gas distribution device
JP2006083756A (en) Structure of cylinder head in multi-cylinder internal combustion engine
JP5980139B2 (en) Vehicle silencer
JP5975112B2 (en) Cylinder head of multi-cylinder internal combustion engine
JP2008121570A (en) Exhaust manifold
JP2007032394A (en) V-engine
JP6248614B2 (en) Cylinder head structure
JP6139463B2 (en) Internal combustion engine
JP2009209878A (en) Exhaust system for internal combustion engine
US10364733B2 (en) Internal combustion engine
KR101196305B1 (en) Exhaust manifold
JP2008169720A (en) Cylinder head structure and its manufacturing method
JP2018200017A (en) Cylinder head of internal combustion engine
JP2008031925A (en) Exhaust gas passage structure
JP2006307645A (en) Exhaust system of internal combustion engine
JP2013185498A (en) Exhaust manifold
JP6997966B2 (en) Engine exhaust structure
JP5657968B2 (en) Internal combustion engine
KR100836203B1 (en) Exhaust manifold

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150925

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150929

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20160209