JP2017066884A - Exhaust connection part structure of engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust connection part structure of an engine in which a structure of an exhaust system is reviewed so that even when a no-load or light-load operation continues for a long period, leakage of liquid unburned material from a connection part between a cylinder head and an exhaust manifold is avoided or reduced.SOLUTION: An exhaust connection part structure of an engine includes an exhaust passage 9 attached to a cylinder head 2, and an exhaust port 13 provided in the cylinder head 2, and an exhaust route H is formed by the exhaust passage 9 and the exhaust port 13, where an outlet wall 16 of the exhaust port 13 in the cylinder head 2 and an inlet wall 17 of an exhaust manifold 9 are connected so as to hold a gasket 18 arranged between the walls 16, 17, the exhaust port 13 is inclined so that the position of a port outlet 13a opened to the outlet wall 16 becomes the highest position, and the exhaust manifold 9 is inclined so that the position of a passage inlet 9a opened to the inlet wall 17 becomes the highest position.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、ディーゼルエンジンにおけるシリンダヘッドの排気側と排気マニホルドとの接続部の構造など、エンジンの排気接合部構造に関するものである。   The present invention relates to an engine exhaust joint structure, such as a structure of a connection part between an exhaust side of a cylinder head and an exhaust manifold in a diesel engine.

この種のエンジンの排気接合部構造、即ち、シリンダヘッドに設けられた排気ポートと、シリンダヘッドに取付けられている排気通路とを備え、排気通路と排気ポートとで排気経路が形成されているエンジンの排気接合部構造としては、特許文献1や特許文献2において開示されるものが知られている。この場合、特許文献2(図1,3参照)に記載されるように、シリンダヘッドと排気マニホルドとの間には、通常、ガスケットが介装されている。   Exhaust joint structure of this type of engine, that is, an engine having an exhaust port provided in a cylinder head and an exhaust passage attached to the cylinder head, and an exhaust path is formed by the exhaust passage and the exhaust port As the exhaust joint structure, those disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 are known. In this case, as described in Patent Document 2 (see FIGS. 1 and 3), a gasket is usually interposed between the cylinder head and the exhaust manifold.

ところで、ディーゼルエンジンにおいては、無負荷(又は軽負荷)運転を行うと、(1)燃焼温度が低い、(2)燃料の噴射率が低く噴霧が粗くなる、(3)ピストンとシリンダとのクリアランスが大きいことから、シリンダ内に未燃焼燃料、エンジンオイルが発生し、排気と一緒にシリンダ外に排出される、といった慢性的な問題がある。   By the way, in a diesel engine, when a no-load (or light load) operation is performed, (1) the combustion temperature is low, (2) the fuel injection rate is low and the spray becomes rough, (3) the clearance between the piston and the cylinder. Therefore, there is a chronic problem that unburned fuel and engine oil are generated in the cylinder and discharged out of the cylinder together with the exhaust.

エンジンが普通に運転され続けることによる温度上昇に伴い、燃焼温度や燃料噴射率は高くなり、また、未燃焼燃料やエンジンオイルは燃焼されて燃焼ガスとなることから、通常、前述した(1)〜(3)の問題は、一般的な運転状態においては解消されている。   As the engine continues to operate normally, the combustion temperature and fuel injection rate increase, and unburned fuel and engine oil are combusted to become combustion gas. The problem of (3) is eliminated in a general driving | running state.

しかしながら、長時間アイドリング状態が続くとか、冬季に軽負荷運転が続くなど、長時間に亘って無負荷(又は軽負荷)運転が行われると、未燃焼ガスなどが、マフラーや排気マニホルドといった排気系内に滞留してしまうことがある。   However, if no-load (or light-load) operation is performed for a long time, such as when idling continues for a long time or light-load operation continues in the winter, unburned gas will be discharged into the exhaust system such as a muffler or exhaust manifold May stay inside.

この場合、シリンダヘッドの排気ポートや排気マニホルドに滞留している未燃焼燃料やエンジンオイルなどによる液状未燃焼物が、シリンダヘッドと排気マニホルドとの接合部(接続部)から漏れ出すことがあった。この排気接合部にはガスケットが設けられていることも多いが、この場合では経時によりガスケットがへたるので、前記漏れは起こりうるものであった。   In this case, liquid unburned matter such as unburned fuel or engine oil staying in the exhaust port or exhaust manifold of the cylinder head may leak out from the joint (connecting portion) between the cylinder head and the exhaust manifold. . In many cases, the exhaust joint is provided with a gasket, but in this case, the gasket is eroded over time, and the leakage may occur.

特開2015−161225号公報JP, 2015-161225, A 特開2004−156547号公報JP 2004-156547 A

本発明の目的は、主に排気系のさらなる構造見直しにより、無負荷(又は軽負荷)運転が長時間行われても、シリンダヘッドと排気マニホルドとの接合部から、液状未燃焼物が漏れ出すことが回避又は軽減されるように、改善されたエンジンの排気接合部構造を提供する点にある。   It is an object of the present invention to mainly cause liquid unburned matter to leak from the joint between the cylinder head and the exhaust manifold, even if no-load (or light-load) operation is performed for a long time due to a further structural review of the exhaust system. The object is to provide an improved engine exhaust joint structure so that this is avoided or reduced.

請求項1に係る発明は、シリンダヘッド2に設けられている排気ポート13と、前記シリンダヘッド2に取付けられている排気通路9とを備え、前記排気通路9と前記排気ポート13とで排気経路Hが形成されているエンジンの排気接合部構造において、
前記シリンダヘッド2における前記排気ポート13の出口壁16と、前記排気通路9の入口壁17とが、これら両者16,17の間に配置されるガスケット18を挟んで連結されており、
前記排気ポート13は、前記出口壁16に開口するポート出口13aが最も高さ位置が高くなる状態に傾斜が付けられているとともに、前記排気通路9は、前記入口壁17に開口する通路入口9aが最も高さ位置が高くなる状態に傾斜が付けられていることを特徴とするものである。
The invention according to claim 1 includes an exhaust port 13 provided in the cylinder head 2 and an exhaust passage 9 attached to the cylinder head 2, and the exhaust passage 9 and the exhaust port 13 provide an exhaust path. In the exhaust joint structure of the engine where H is formed,
An outlet wall 16 of the exhaust port 13 in the cylinder head 2 and an inlet wall 17 of the exhaust passage 9 are connected with a gasket 18 disposed between both of them,
The exhaust port 13 is inclined so that the port outlet 13a that opens to the outlet wall 16 has the highest height position, and the exhaust passage 9 is connected to a passage inlet 9a that opens to the inlet wall 17. Is characterized in that it is inclined so that its height position is the highest.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載のエンジンの排気接合部構造において、
前記排気ポート13の傾斜角度α、及び前記排気通路9の傾斜角度βがそれぞれ2〜7度に設定されていることを特徴とするものである。
The invention according to claim 2 is the engine exhaust joint structure according to claim 1,
The inclination angle α of the exhaust port 13 and the inclination angle β of the exhaust passage 9 are set to 2 to 7 degrees, respectively.

請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載のエンジンの排気接合部構造において、
前記排気ポート13における前記2〜7度の傾斜角度αの長さ範囲L1が前記ポート出口13aから30〜70mmに、かつ、前記排気通路9における前記2〜7度の傾斜角度βの長さ範囲L2が前記通路入口9aから30〜70mmに、それぞれ設定されていることを特徴とするものである。
The invention according to claim 3 is the engine exhaust joint structure according to claim 1 or 2,
The length range L1 of the inclination angle α of 2 to 7 degrees in the exhaust port 13 is 30 to 70 mm from the port outlet 13a, and the length range of the inclination angle β of 2 to 7 degrees in the exhaust passage 9 L2 is set to 30 to 70 mm from the passage entrance 9a, respectively.

請求項4に係る発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載のエンジンの排気接合部構造において、
前記シリンダヘッド2は、前記排気ポート13における前記ポート出口13aから所定長さ燃焼室側へ寄った箇所の底部に、窪み又は穴部或いは出口壁側が低くなる段差19が設けられていることを特徴とするものである。
The invention according to claim 4 is the engine exhaust joint structure according to any one of claims 1 to 3,
The cylinder head 2 is provided with a step 19 in which a recess or a hole or an outlet wall side is lowered at the bottom of a portion of the exhaust port 13 that is closer to the combustion chamber side by a predetermined length from the port outlet 13a. It is what.

請求項1の発明によれば、シリンダヘッドと排気通路との接合部が最も高さ位置が高くなる状態に、排気ポート及び排気通路に傾斜が付けられているので、未燃焼燃料やエンジンオイルなどによる液状未燃焼物が燃焼室から排出されても、重力により、排気ポートにおいては燃焼室側に移動し、排気通路では排気出口側に移動するから、接合部に滞留しないようになる。従って、接合部には液状未燃焼物が存在しない、又は存在しても僅かであるから、接合部から液状未燃焼物が漏れ出すことが

軽減又は回避することが可能になる。
その結果、主に排気系のさらなる構造見直しにより、無負荷(又は軽負荷)運転が長時間行われても、排気マニホルドなど排気通路とシリンダヘッドとの接合部から、液状未燃焼物が漏れ出すことが回避又は軽減されるように、改善されたエンジンの排気接合部構造を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, since the exhaust port and the exhaust passage are inclined such that the joint portion between the cylinder head and the exhaust passage is at the highest position, unburned fuel, engine oil, etc. Even if the liquid unburned material is discharged from the combustion chamber, it moves to the combustion chamber side in the exhaust port and moves to the exhaust outlet side in the exhaust passage due to gravity, so that it does not stay at the joint. Therefore, liquid unburned material does not exist in the joint, or even if it exists, the liquid unburned material may leak from the joint.

It can be reduced or avoided.
As a result, liquid unburned matter leaks from the joint between the exhaust passage and the cylinder head, such as an exhaust manifold, even if no-load (or light-load) operation is performed for a long time, mainly due to a further structural review of the exhaust system. An improved engine exhaust joint structure can be provided so that this is avoided or reduced.

請求項2の発明のように、排気ポートの傾斜角度及び排気通路の傾斜角度を2〜7度に設定すれば、重力によって液状未燃焼物が接合部から遠ざかる方向に穏やかに移動できるようにしながら、7度を超えた急な傾斜角度により接合部において排気経路が急な角度で折れ曲がることもなく、好都合である。   If the inclination angle of the exhaust port and the inclination angle of the exhaust passage are set to 2 to 7 degrees as in the invention of claim 2, the liquid unburned material can be moved gently away from the joint by gravity. This is advantageous because the exhaust path does not bend at a steep angle at the joint due to the steep inclination angle exceeding 7 degrees.

請求項3の発明のように、排気ポート及び排気通路における傾斜角度が付いた部分の長さを、それぞれ接合部から30〜70mmの長さに設定すれば、排気ポート及び排気通路を設計する際の制約条件(制限箇所)を極力短くして、設計の自由度をなるべく損なわないようにしながら、液状未燃焼物の接合部からの漏れ出し防止効果を発揮させることができる、という利点がある。   As in the invention of claim 3, if the lengths of the inclined portions in the exhaust port and the exhaust passage are set to 30 to 70 mm from the joint, respectively, the exhaust port and the exhaust passage are designed. There is an advantage that the effect of preventing leakage of the liquid unburned product from the joint portion can be exhibited while shortening the restriction condition (restricted portion) as much as possible so as not to impair the design freedom as much as possible.

請求項4の発明によれば、排気ポートにおけるポート出口から所定長さ燃焼室側へ寄った箇所の底部に、窪み又は穴部或いは出口壁側が低くなる段差が設けられているので、排気ポート内を燃焼室側に移動する液状未燃焼物は、窪みや穴部、或いは段差にて捕捉されるようになって、燃焼室側にダイレクトに戻ってしまう不都合を避けることができ、好都合である。   According to the fourth aspect of the present invention, a recess or a hole or a step that lowers the outlet wall side is provided at the bottom of a portion of the exhaust port that is close to the combustion chamber side by a predetermined length. The liquid unburned matter that moves to the combustion chamber side is trapped in the depressions, holes, or steps, which can avoid the disadvantage of returning directly to the combustion chamber side, which is advantageous.

ディーゼルエンジンの右側面図Diesel engine right side view 図1に示すディーゼルエンジンの平面図Plan view of the diesel engine shown in FIG. 排気系の接合部構造を示す要部の断面図Cross section of the main part showing the exhaust system joint structure (a)は排気ポートの段差を示す正面図(図3の矢視Z)、(b)は排気ポートの別構造を示す要部の断面図(A) is a front view (step Z of FIG. 3) which shows the level | step difference of an exhaust port, (b) is sectional drawing of the principal part which shows another structure of an exhaust port.

以下に、本発明によるエンジンの排気接合部構造の実施の形態を、立形直列3気筒ディーゼルエンジンの場合について、図面を参照しながら説明する。   Embodiments of an engine exhaust joint structure according to the present invention will be described below with reference to the drawings in the case of a vertical in-line three-cylinder diesel engine.

このエンジンは、図1、図2に示されるように、シリンダブロック1の上部にシリンダヘッド2が組み付けられ、シリンダヘッド2の上部にヘッドカバー3が組み付けられ、シリンダブロック1の下部にオイルパン4が組み付けられ、シリンダブロック1の前部にギヤケース5が組み付けられている。シリンダブロック1の後部にはフライホイールハウジング6が組み付けられ、フライホイールハウジング6内には、クランク軸7に組み付けられたフライホイール(図示省略)が収容されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the engine has a cylinder head 2 assembled to the upper part of the cylinder block 1, a head cover 3 assembled to the upper part of the cylinder head 2, and an oil pan 4 attached to the lower part of the cylinder block 1. The gear case 5 is assembled to the front portion of the cylinder block 1. A flywheel housing 6 is assembled to the rear portion of the cylinder block 1, and a flywheel (not shown) assembled to the crankshaft 7 is accommodated in the flywheel housing 6.

このエンジンは、図2に示すように、シリンダヘッド2の左側には吸気マニホルド8が組み付けられ、シリンダヘッド2の右側には、概略形状を仮想線にて示す排気マニホルド(排気通路の一例)9が組み付けられている。なお、図示は省略するが、排気マニホルド9の上部に過給機を設け、その過給機からパイプを介して吸気マニホルド8の吸気入口部に過給がなされる状態に構成しても良い。次に、排気経路の構造(エンジンの排気接合部構造)について説明する。   In this engine, as shown in FIG. 2, an intake manifold 8 is assembled on the left side of the cylinder head 2, and an exhaust manifold (an example of an exhaust passage) 9 whose schematic shape is indicated by phantom lines on the right side of the cylinder head 2. Is assembled. Although not shown in the figure, a supercharger may be provided on the upper portion of the exhaust manifold 9, and the supercharger may be supercharged to the intake inlet portion of the intake manifold 8 through a pipe. Next, the structure of the exhaust path (engine exhaust joint structure) will be described.

〔実施形態1〕
図3に示されるように、シリンダブロック1の上部であるシリンダ1Aに収容されているピストン10と、シリンダヘッド2との間に燃焼室11が形成されている。燃焼室11には、吸気バルブ(図示省略)が配置される吸気ポート(図示省略)と、排気バルブ12が配置される排気ポート13とが臨んでいる。排気ポート13、及び前述の排気マニホルド9内の内部排路9Aなどにより、エンジンの排気経路Hが構成されている。
Embodiment 1
As shown in FIG. 3, a combustion chamber 11 is formed between the piston 10 housed in a cylinder 1 </ b> A that is an upper part of the cylinder block 1 and the cylinder head 2. The combustion chamber 11 faces an intake port (not shown) in which an intake valve (not shown) is arranged and an exhaust port 13 in which an exhaust valve 12 is arranged. An exhaust path H of the engine is constituted by the exhaust port 13 and the internal exhaust path 9A in the exhaust manifold 9 described above.

シリンダヘッド2の排気ポート13は、環状の金属材料でなるバルブシート14よりなる排気入口15を有している。この排気入口15は、排気バルブ12の下端に形成されている排気弁体12Aにより閉じられたり(図3の状態)、排気バルブ12の下降移動によって開かれたりする。ピストン10が上昇移動する排気工程においては、排気弁体12Aが図3に示される閉じ位置から少し下がり、排気入口15が開いて排気ガスなどが排気ポート13に流れて行く。   The exhaust port 13 of the cylinder head 2 has an exhaust inlet 15 made of a valve seat 14 made of an annular metal material. The exhaust inlet 15 is closed by an exhaust valve body 12A formed at the lower end of the exhaust valve 12 (state shown in FIG. 3) or opened by a downward movement of the exhaust valve 12. In the exhaust process in which the piston 10 moves upward, the exhaust valve body 12A slightly lowers from the closed position shown in FIG. 3, the exhaust inlet 15 opens, and exhaust gas and the like flow to the exhaust port 13.

図3に示されるように、シリンダヘッド2における排気ポート13の出口壁16と、内部排路9Aの始端となる排気マニホルド9の入口壁17とが、これら両者16,17の間に配置されるガスケット18を挟んだ状態で、ボルト(図示省略)などにより連結されている。ガスケット18は、厚さの薄い円環状の一般的なものである。排気ポート13は、出口壁16に開口するポート出口13aが最も高さ位置が高くなる状態に傾斜が付けられており、かつ、内部排路9Aにも、入口壁17に開口する通路入口9aが最も高さ位置が高くなる状態に傾斜が付けられている。   As shown in FIG. 3, the outlet wall 16 of the exhaust port 13 in the cylinder head 2 and the inlet wall 17 of the exhaust manifold 9 serving as the starting end of the internal exhaust passage 9 </ b> A are arranged between the two 16 and 17. The gasket 18 is connected with bolts (not shown) or the like with the gasket 18 interposed therebetween. The gasket 18 is a general annular ring having a small thickness. The exhaust port 13 is inclined so that the port outlet 13a that opens to the outlet wall 16 has the highest height position, and the internal outlet 9A also has a passage inlet 9a that opens to the inlet wall 17. The state where the height is the highest is inclined.

排気ポート13の傾斜は、燃焼室11側が低くなる(出口壁16側が高くなる)状態に下がりとなるポート傾斜角度αとされており、ポート傾斜角度αは2〜7度の範囲で付けられ、好ましくは3度に設定されている。排気通路9の傾斜は、入口壁17側が高くなる状態に下がりとなるエキマニ傾斜角度βとされており、エキマニ傾斜角度βは2〜7度の範囲で付けられ、好ましくは3度に設定されている。なお、図3において、Aは水平線である。また、内部排路9Aは、排気マニホルド9の途中で横方向に曲がって延びる構成とされている。   The inclination of the exhaust port 13 is a port inclination angle α that falls to a state where the combustion chamber 11 side becomes low (the outlet wall 16 side becomes high), and the port inclination angle α is set in the range of 2 to 7 degrees. Preferably it is set to 3 degrees. The inclination of the exhaust passage 9 is an exhaust manifold inclination angle β that falls in a state where the inlet wall 17 side becomes higher, and the exhaust manifold inclination angle β is set in a range of 2 to 7 degrees, preferably set to 3 degrees. Yes. In FIG. 3, A is a horizontal line. The internal exhaust passage 9 </ b> A is configured to bend and extend in the lateral direction in the middle of the exhaust manifold 9.

そして、排気ポート13における3度(2〜7度)のポート傾斜角度αの長さ範囲L1は、ポート出口13aから燃焼室11側へ30〜70mmに、好ましくは50mmに設定されている。内部排路9Aにおける3度(2〜7度)のエキマニ傾斜角度βの長さ範囲L2は、通路入口9aから排気流れの下流側に向けて30〜70mmに、好ましくは50mmに設定されている。加えて、シリンダヘッド2は、排気ポート13におけるポート出口13aから所定長さ燃焼室11側へ寄った箇所の底部に、出口壁16側が低くなる段差(「窪み又は穴部或いは出口壁側が低くなる段差」の一例)19が設けられている。   The length range L1 of the port inclination angle α of 3 degrees (2 to 7 degrees) in the exhaust port 13 is set to 30 to 70 mm, preferably 50 mm, from the port outlet 13a to the combustion chamber 11 side. The length range L2 of the exhaust manifold inclination angle β of 3 degrees (2 to 7 degrees) in the internal exhaust passage 9A is set to 30 to 70 mm, preferably 50 mm, from the passage inlet 9a toward the downstream side of the exhaust flow. . In addition, the cylinder head 2 has a step that becomes lower on the outlet wall 16 side at the bottom portion of the exhaust port 13 that is closer to the combustion chamber 11 side from the port outlet 13a by a predetermined length ("a depression or a hole or the outlet wall side becomes lower An example of “step” is provided.

段差19は、例えば、図3の矢視Zを表した図4(a)に示すように、排気ポート13の断面形状として円形状の箇所から上下に長い長円形(角丸形状)に変化させることにより構成されている。段差19の上下長さdは排気ポート13の径寸法や断面積にもよるが、3〜7mm、好ましくは5mmに設定されている。なお、排気ポート13の断面形状は、この段差19の箇所から出口壁16側に向かうに連れて、長円形から円形へと変化させても良い。図3に示される構造では、排気ポート13におけるポート出口13aから燃焼室11側へ50mm寄った箇所に段差19が構成されている。   For example, as shown in FIG. 4A showing the arrow Z in FIG. 3, the step 19 is changed from a circular portion to a vertically long oval (rounded corner shape) as a cross-sectional shape of the exhaust port 13. It is constituted by. The vertical length d of the step 19 is set to 3 to 7 mm, preferably 5 mm, although it depends on the diameter and cross-sectional area of the exhaust port 13. Note that the cross-sectional shape of the exhaust port 13 may be changed from an oval shape to a circular shape from the position of the step 19 toward the outlet wall 16 side. In the structure shown in FIG. 3, a step 19 is formed at a location in the exhaust port 13 that is 50 mm away from the port outlet 13 a toward the combustion chamber 11.

このような排気経路Hを有するディーゼルエンジンにおいては、図3に示すように、長時間に亘って無負荷(又は軽負荷)運転が行われることに起因して、未燃焼燃料やエンジンオイルなどの液状未燃焼物rが燃焼室11から排出されると、排気ポート13内の液状未燃焼物rは、ポート傾斜角度αによる重力により燃焼室11側に向けて移動し、段差19の部位に溜る。そして、内部排路9Aの液状未燃焼物rは、エキマニ傾斜角度βによる重力により排気出口(通路入口9aと反対側であって、図示省略)方向(図3の紙面右方向)に移動して行く。
従って、液状未燃焼物rがガスケット18のある接合部に溜まらないようになるので、接合部から液状未燃焼物rが漏れ出るおそれが解消又は大きく軽減されるようになる。
In a diesel engine having such an exhaust path H, as shown in FIG. 3, unloaded (or lightly loaded) operation is performed over a long period of time. When the liquid unburned matter r is discharged from the combustion chamber 11, the liquid unburned matter r in the exhaust port 13 moves toward the combustion chamber 11 due to gravity due to the port inclination angle α and accumulates at the level difference 19. . Then, the liquid unburned substance r in the internal exhaust passage 9A moves in the direction of the exhaust outlet (opposite side of the passage inlet 9a, not shown) due to gravity due to the exhaust manifold inclination angle β (rightward direction in FIG. 3). go.
Therefore, the liquid unburned material r does not accumulate in the joint portion where the gasket 18 is provided, and thus the possibility that the liquid unburned material r leaks from the joint portion is eliminated or greatly reduced.

なお、排気経路Hに存在する液状未燃焼物rは、エンジンが定常運転されるなど、通常の運転状態になれば、燃焼ガスとなってマフラー外に出されるようになる。このように、エンジンが温度の高い通常運転になると、排気経路H外に排出されるので、排気ポート13や内部排路9Aなどの排気経路Hに滞留することは生じないようになる。   Note that the liquid unburned substance r existing in the exhaust path H becomes combustion gas and goes out of the muffler when the engine is in a normal operation state such as a steady operation. As described above, when the engine is in a normal operation at a high temperature, it is discharged out of the exhaust path H, so that the engine does not stay in the exhaust path H such as the exhaust port 13 or the internal exhaust path 9A.

以上説明したように、本発明によるエンジンの排気接合部構造においては、シリンダヘッド2における排気ポート13の出口壁16と、排気通路9の入口壁17とが、これら両者16,17の間に配置されるガスケット18を挟んで連結されており、排気ポート13は、出口壁16に開口するポート出口13aが最も高さ位置が高くなる状態に傾斜が付けられているとともに、排気通路9は、入口壁17に開口する通路入口9aが最も高さ位置が高くなる状態に傾斜が付けられている。
排気ポート13の傾斜角度α、及び排気通路9の傾斜角度βがそれぞれ2〜7度に、好ましくは各々3度に設定されている。ポート傾斜角度αの長さ範囲L1は、ポート出口13aから30〜70mm、好ましくは50mmに、かつ、エキマニ傾斜角度βの長さ範囲L2は、通路入口9aから30〜70mm、好ましくは50mmに、それぞれ設定されている。また、排気ポート13におけるポート出口13aから所定長さ燃焼室11側へ寄った箇所の底部に、窪み又は穴部或いは出口壁側が低くなる段差19が設けられている。
As described above, in the exhaust joint structure of the engine according to the present invention, the outlet wall 16 of the exhaust port 13 and the inlet wall 17 of the exhaust passage 9 in the cylinder head 2 are disposed between the two. The exhaust port 13 is inclined so that the port outlet 13a that opens to the outlet wall 16 has the highest height position, and the exhaust passage 9 The passage inlet 9a opening in the wall 17 is inclined so that the height position is the highest.
The inclination angle α of the exhaust port 13 and the inclination angle β of the exhaust passage 9 are set to 2 to 7 degrees, preferably 3 degrees, respectively. The length range L1 of the port inclination angle α is 30 to 70 mm, preferably 50 mm from the port outlet 13a, and the length range L2 of the exhaust manifold inclination angle β is 30 to 70 mm, preferably 50 mm, from the passage inlet 9a. Each is set. In addition, a step 19 is provided at the bottom of the exhaust port 13 where the port exit 13a approaches the combustion chamber 11 side for a predetermined length.

前記構成により、次の1)〜3)に示す作用効果も得られる。
1)シリンダヘッド2内の液状未燃焼物rは、シリンダ1A内に戻り易くなる。
2)排気ポート13のポート出口13a部の付近液状未燃焼物rが段差(窪み又は穴部)19に滞留し、排気マニホルド9との接合部まで到達し難くなる。また、段差(窪み又は穴部)19の壁面により、液状未燃焼物rが排気に晒され難くなり、接合部に押し出されることが生じ難くなる。
3)排気マニホルド9の通路入口9a付近の液状未燃焼物rが接合部に戻り難くなる。
上記作用効果1)〜3)により、液状未燃焼物rが接合部から漏れ出ることは生じないようになる。
With the above configuration, the following effects 1) to 3) are also obtained.
1) The liquid unburned substance r in the cylinder head 2 is easily returned into the cylinder 1A.
2) In the vicinity of the port outlet 13 a of the exhaust port 13, the liquid unburned substance r stays in the step (recess or hole) 19 and does not reach the joint with the exhaust manifold 9. Further, the wall surface of the step (recess or hole) 19 makes it difficult for the liquid unburned matter r to be exposed to the exhaust gas and to be pushed out to the joint.
3) The liquid unburned substance r in the vicinity of the passage inlet 9a of the exhaust manifold 9 is difficult to return to the joint.
Due to the above effects 1) to 3), the liquid unburned substance r does not leak from the joint.

〔別実施形態〕
例えば、図4(b)に示されるように、角度が漸次変化する曲線状の経路を有する排気ポート13であって、ポート傾斜角度αのうち最も小さい角度となるポート出口13aで2〜3度に設定される、という構成のシリンダヘッド2を有するエンジンの接合部構造でも良い。
また、図4(b)に示されるように、排気ポート13の経路途中の底部において、周方向へ帯状に広がる穴部(「窪み又は穴部或いは出口壁側が低くなる段差」の一例)19を設ける構成でも良い。
[Another embodiment]
For example, as shown in FIG. 4B, the exhaust port 13 has a curved path whose angle gradually changes, and is 2 to 3 degrees at the port outlet 13 a that is the smallest of the port inclination angles α. It may be a joint structure of an engine having a cylinder head 2 configured as described above.
Further, as shown in FIG. 4B, a hole (an example of “a depression or a hole or a step where the outlet wall is lowered”) 19 that spreads in a belt shape in the circumferential direction is formed at the bottom of the exhaust port 13 in the middle of the path. The structure to provide may be sufficient.

2 シリンダヘッド
9 排気通路
9a 通路入口
13 排気ポート
13a ポート出口
16 出口壁
17 入口壁
18 ガスケット
19 段差(窪み又は穴部或いは出口壁側が低くなる段差)
H 排気経路
L1 ポート傾斜角度の長さ範囲(傾斜角度αの長さ範囲)
L2 エキマニ傾斜角度の長さ範囲(度傾斜角度βの長さ範囲)
α ポート傾斜角度(排気ポートの傾斜角度)
β エキマニ傾斜角度(排気通路の傾斜角度)
2 Cylinder head 9 Exhaust passage 9a Passage inlet 13 Exhaust port 13a Port outlet 16 Outlet wall 17 Inlet wall 18 Gasket 19 Step (step where depression or hole or outlet wall side is lowered)
H Exhaust path L1 Port tilt angle length range (length range of tilt angle α)
L2 exhaust manifold inclination angle length range (degree inclination angle β length range)
α Port inclination angle (Exhaust port inclination angle)
β exhaust manifold inclination angle (inclination angle of exhaust passage)

Claims (4)

シリンダヘッドに設けられている排気ポートと、前記シリンダヘッドに取付けられている排気通路とを備え、前記排気通路と前記排気ポートとで排気経路が形成されているエンジンの排気接合部構造であって、
前記シリンダヘッドにおける前記排気ポートの出口壁と、前記排気通路の入口壁とが、これら両者の間に配置されるガスケットを挟んで連結されており、
前記排気ポートは、前記出口壁に開口するポート出口が最も高さ位置が高くなる状態に傾斜が付けられているとともに、前記排気通路は、前記入口壁に開口する通路入口が最も高さ位置が高くなる状態に傾斜が付けられているエンジンの排気接合部構造。
An engine exhaust joint structure comprising an exhaust port provided in a cylinder head and an exhaust passage attached to the cylinder head, wherein an exhaust path is formed by the exhaust passage and the exhaust port. ,
The outlet wall of the exhaust port in the cylinder head and the inlet wall of the exhaust passage are connected with a gasket disposed therebetween,
The exhaust port is inclined so that the port outlet opening to the outlet wall has the highest height position, and the exhaust passage has the passage inlet opening to the inlet wall having the highest position. Exhaust joint structure of the engine with a slope in the rising state.
前記排気ポートの傾斜角度、及び前記排気通路の傾斜角度がそれぞれ2〜7度に設定されている請求項1に記載のエンジンの排気接合部構造。   The engine exhaust joint structure according to claim 1, wherein an inclination angle of the exhaust port and an inclination angle of the exhaust passage are each set to 2 to 7 degrees. 前記排気ポートにおける前記2〜7度の傾斜角度の長さ範囲が前記ポート出口から30〜70mmに、かつ、前記排気通路における前記2〜7度の傾斜角度の長さ範囲が前記通路入口から30〜70mmに、それぞれ設定されている請求項1又は2に記載のエンジンの排気接合部構造。   The length range of the inclination angle of 2 to 7 degrees in the exhaust port is 30 to 70 mm from the port outlet, and the length range of the inclination angle of 2 to 7 degrees in the exhaust passage is 30 from the passage entrance. The engine exhaust joint structure according to claim 1 or 2, wherein the engine exhaust joint structure is set to ~ 70 mm. 前記シリンダヘッドは、前記排気ポートにおける前記ポート出口から所定長さ燃焼室側へ寄った箇所の底部に、窪み又は穴部或いは出口壁側が低くなる段差が設けられている請求項1〜3の何れか一項に記載のエンジンの排気接合部構造。   4. The cylinder head according to claim 1, wherein a depression or a hole or a step that lowers the outlet wall side is provided at a bottom portion of the exhaust port at a position near the combustion chamber side by a predetermined length from the port outlet. The engine exhaust joint structure according to claim 1.
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