JP2522190Y2 - エンジンの排気装置 - Google Patents

エンジンの排気装置

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JP2522190Y2 JP40115290U JP40115290U JP2522190Y2 JP 2522190 Y2 JP2522190 Y2 JP 2522190Y2 JP 40115290 U JP40115290 U JP 40115290U JP 40115290 U JP40115290 U JP 40115290U JP 2522190 Y2 JP2522190 Y2 JP 2522190Y2
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信昌 高崎
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案はエンジンの排気装置に関
し、特に各気筒毎の排気通路を鋼管で形成したものに関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、エンジンの排気装置として、例え
ば実開平2ー61123号公報に開示されるように、各
気筒毎の排気通路である排気マニホールドの各分岐管を
鋼管で形成し、その各鋼管製分岐管の下流側端部を全て
集合部に束ねるようにしたものは知られている。また、
実開平2ー39530号公報に開示されるように、直列
6気筒エンジンにおいて排気マニホールドの6つの各分
岐管をそれぞれ鋼管で形成し、その各鋼管製分岐管の下
流端部を前後の3気筒ずつで集合させて、その各集合部
を下流側で1本の排気管に連結させるようにしたものも
知られている。
【0003】ところで、上記公報記載のように、各気筒
毎の排気通路である排気マニホールドの分岐管を鋼管で
形成するのは、軽量化と共に排気ガス温度を低下させな
いようにする、つまり下流側排気通路へ高温の排気ガス
が流通するようにして排気通路下流側に設けられたキャ
タリストの活性化を促進させるためである。これは、上
記各気筒毎の排気通路を鋳物で一体形成するよりもそれ
ぞれ鋼管で形成するほうが薄肉化が図られ、軽量で且つ
熱容量を小さくできるからである。また、鋳物製の場
合、肉厚がどうしても不均一になり易く、高温の排気ガ
スにより高温になってくると薄肉部分に熱応力が集中し
てクラックが発生するおそれがあるが、鋼管製の場合、
肉厚は略均等になるので上記熱応力の集中が避けられ、
耐熱性の点においても鋼管製の方が有利となる。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
気筒毎の排気通路を鋼管で形成する場合、排気ポートと
の接続部となる上流端部には、排気ポートと接続するた
めのフランジ部が設けられ、このフランジ部と上記各鋼
管製排気通路上流端とは溶接によって接続されており、
更に、上記各鋼管製排気通路の下流側端部は、通常、束
ねられて1本あるいは2本の集合排気通路に合流される
ため、この集合排気通路との接続も気密性の点から溶接
で行われることになり、これら接続部の各溶接箇所は、
他部位に比べて上記熱変位による応力や振動に対して信
頼性が低下し易くなる。そのため、上記各溶接箇所への
応力や振動を低減させてその信頼性を確保することが要
求される。
【0005】本考案はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、各気筒毎の排気通
路を鋼管で形成した排気管において、その溶接箇所等各
部への熱変位による応力や振動を低減させて、熱変位や
振動に対して十分な信頼性が得られるものにすることに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本考案では、各鋼管製排気通路の下流側端部を束ね
る部分を鋳物で形成し、その外壁に気筒列方向と平行な
同一軸線上に2つの排気管支持用ボスを設けるようにし
ている。
【0007】具体的に、請求項1の考案がこうじた解決
手段は、各気筒毎の排気通路がそれぞれ鋼管で形成さ
れ、この鋼管製の排気通路は湾曲して形成されていると
共に下流側端部で束ねられたエンジンの排気装置を前提
とする。そして、上記各鋼管製排気通路の下流側端部を
束ねる部分は鋳物で形成され、その鋳物製の排気通路に
は、通路内を仕切る仕切壁が形成されると共に、排気通
路の外壁には上記仕切壁の付け根部位に連続して且つ気
筒列方向と平行な同一軸線上に沿って外方にそれぞれ突
出する2つの排気マニホールド支持用ボスが設けられて
いる構成としている。
【0008】更に、請求項2の考案では、請求項1の考
案における構成に加えて車体に対してエンジンがクラン
ク軸を車幅方向に延ばした横置きに搭載されており、鋳
物製の排気通路よりも下流側の排気通路は車体後方へ延
びて配置されている構成とする。
【0009】
【作用】上記の構成により、請求項1の考案では、各鋼
管製排気通路の下流側端部を束ねる部分の鋳物製の排気
通路の外壁に気筒列方向と平行な同一軸線上にそれぞれ
外方に突出して2つの排気マニホールド支持用ボスが設
けられているので、この2つのボスで上記各鋼管製排気
通路で構成される排気マニホールドがエンジン本体側に
支持されることにより、上記鋼管製排気通路の熱による
伸びが発生した場合に、その熱伸びの分は上記ボスの軸
線を回転中心とした上記排気マニホールドの回転方向の
移動に変えられて吸収され、上記熱変位による応力が各
部に加わるのが防止され、熱変位に対する信頼性が向上
される。また、上記ボスは、鋳物製排気通路内に形成さ
れた仕切壁の付け根部位に連続しているので、このボス
付け根部の剛性が十分に確保され、上記排気マニホール
ドの支持を振動等に対して信頼性の高いものにすること
ができる。
【0010】特に、請求項2の考案では、車体に対して
エンジンが横置きに搭載され下流側の排気通路が車体後
方へ配置されるので、上記排気マニホールドの回転方向
の移動は、エンジンのローリングによる移動方向と一致
し、車体側に支持される排気マニホールド下流側の排気
通路は、一般にこの移動方向への許容量が大きくとられ
ることとなり、排気マニホールド下流側の排気通路にほ
とんど影響を及ぼすことはない。
【0011】
【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0012】図1及び図2は本考案を直列4気筒エンジ
ンに適用した実施例に係る排気装置を示す。これらの図
において、1は車体に対してクランク軸が車幅方向に延
びる横置きに搭載される直列4気筒エンジンであって、
2はそのシリンダブロック、3はシリンダブロック2の
上面に接合されたシリンダヘッドである。そして、4は
このシリンダヘッド3の各気筒毎の排気ポート(図示省
略)に接続される排気マニホールドである。この排気マ
ニホールド4は、その上流端に設けられた取付フランジ
9によって上記シリンダヘッド3の第1〜第4の各気筒
毎の排気ポートに接続され、この第1〜第4の各気筒毎
の排気ポートにそれぞれ連通する独立した排気通路であ
る第1〜第4の分岐管5〜8が形成されている。この第
1〜第4分岐管5〜8はステンレスパイプ製で、その上
流端は上記取付フランジ9にそれぞれ溶接により接続固
定されており、また、下流側がエンジン下方へ向かうよ
うにそれぞれ湾曲して形成され、その下流側端部で1つ
に束ねられて鋳物で形成されたジョイントパイプ10の
上流側に連結されている。上記第1〜第4分岐管5〜8
の下流側端部は、図3及び図4に示すように、軸心線方
向から見て略正方形状に配列されて束ねられ、その各断
面形状は円形から徐々に円の四半分を占める扇形状に変
形されて、第1〜第4分岐管5〜8の束ねられた外周が
円形となるように重合されて、上記ジョイントパイプ1
0の上流端開口部に嵌合され且つ溶接により連結固定さ
れている。
【0013】また、上記ジョイントパイプ10は、図5
〜図9に示すように、その上流側は円形状に形成され且
つその通路内を断面半円形状に2分する仕切壁11が一
体形成されており、下流側へ行くにつれて上記仕切壁1
1で2分された各断面半円形状の通路は、それぞれ徐々
に断面円形状の2つの分岐通路10a,10bに分岐す
るように形成されている。そして、上記下流端部で重合
された4つの第1〜第4分岐管5〜8のうち、排気行程
の重ならない気筒同士の第1分岐管5と第4分岐管8と
が、上記仕切壁11によって2分されたジョイントパイ
プ10の上流側の2つの断面半円形状の通路のうち、図
6で示す下側の通路と対応して連通し、同様に第2分岐
管6と第3分岐管7とが上記断面半円形状の上側の通路
と対応して連通するように連結されている。更に、上記
ジョイントパイプ10下流側の分岐通路10a,10b
に対応して、図1及び図2に示すように、上流側が2つ
の通路に分岐し下流側で1本の集合通路に合流されると
共に、下流側がエンジン1の下方を横切って車体後方へ
延びるように形成されたフロントパイプ17の2つの上
流端が、それぞれ上記分岐通路10a,10bの下流端
開口に嵌合され且つ溶接で連結固定されている。
【0014】また、図5及び図6に示すように、上記ジ
ョイントパイプ10の外壁には、上記仕切壁11の付け
根部位に連続し且つエンジン1の気筒列方向と平行な同
一軸線L上に沿って左右両側の外方に突出する2つの排
気マニホールド支持用ボス12,13が形成されてい
る。更に、上記ボス13の下流側に排気ガス中の酸素濃
度を検出するO2 センサを取付けるためのセンサ用ボス
14が、上記ボス13と同様に仕切壁11の付け根部位
の連続した位置に形成されており、その中心部にはO2
センサ固定用のネジ穴が形成され、このネジ穴はジョイ
ントパイプ10の上記仕切壁11によって2分された両
方の通路内へ開口するように、このネジ穴の通路内側開
口部近傍の上記仕切壁11の付け根部の一部が切欠かれ
て形成されている。
【0015】そして、図1及び図2に示すように、上記
シリンダブロック2の側面下部に設けられたブラケット
取付用ボス16に固定されたコ字状の排気マニホールド
4支持用のブラケット15の左右の支持部15a,15
bが、それぞれ上記ジョイントパイプ10の排気マニホ
ールド支持用ボス12,13にボルトで固定連結されて
おり、上記排気マニホールド4はこのブラケット15を
介してエンジン1の本体側に支持されている。
【0016】以上の構成により、上記実施例では、高温
の排気ガスにより排気マニホールド4のステンレスパイ
プ製の第1〜第4分岐管5〜8が熱伸びを発生した場
合、排気マニホールド4は、この第1〜第4分岐管5〜
8の下流端に連結されたジョイントパイプ10の外壁に
エンジン1の気筒列方向と平行な同一軸線L上に外方に
突出して設けられた2つの排気マニホールド支持用ボス
12,13によって、ブラケット15を介してエンジン
1本体側に支持されているので、上記熱伸びの分を排気
マニホールド支持用ボス12,13の気筒列方向と平行
な軸線Lを回転中心とする排気マニホールド4の回転方
向の移動に変えて吸収し、熱変位による応力が排気マニ
ホールド4の各部、特に溶接箇所に加わるのを防止する
ことができ、排気マニホールド4の熱変位に対する信頼
性を向上させることができる。このとき、上記排気マニ
ホールド4の回転方向の移動は、エンジン1のローリン
グによる移動方向と一致するので、排気マニホールド4
の下流側で車体側に支持されるフロントパイプ17等の
下流側排気通路の上記移動の許容量は大きくなってお
り、排気マニホールド4下流側の排気通路に悪影響を及
ぼすことはない。更に、上記ボス12,13は、ジョイ
ントパイプ10の通路内に一体形成された仕切壁11の
付け根部位に連続して設けられているので、ボスの付け
根の剛性を十分に確保でき、上記排気マニホールド4の
支持をエンジン等の振動に対して信頼性の高いものにす
ることができる。
【0017】また、酸素濃度を検出するO2 センサをジ
ョイントパイプ10に設けられたセンサ用ボス14のネ
ジ穴に固定して取付けることにより、このボス14のネ
ジ穴が上記ジョイントパイプ10の仕切壁11によって
仕切られた断面半円形状の2つに通路の両方に開口して
いるため、エンジン1の4つのすべての気筒からの排気
ガスの酸素濃度を上記センサ用ボス14に取付けた1つ
のO2 センサで検出することができる。
【0018】
【考案の効果】以上説明したように、請求項1の考案に
おけるエンジンの排気装置によれば、鋼管製の各気筒毎
の排気通路の下流端を束ねて連結される鋳物製の排気通
路に気筒列方向と平行な同一軸線上にそれぞれ外方に突
出して設けられた2つのボスで、上記各鋼管製排気通路
から構成される排気マニホールドをエンジン本体側で支
持することにより、上記各鋼管製排気通路の熱伸びが発
生した場合に、その熱伸びの分を上記ボスの軸線を回転
中心とした上記排気マニホールドの回転方向の移動に変
えて吸収することができ、熱変位による応力が排気マニ
ホールド各部に加わるのを防止して、上記排気マニホー
ルドの熱変位に対する信頼性を向上させることができ
る。更に、上記ボスは上記鋳物製排気通路の通路内に形
成された仕切壁の付け根部位に連続しているので、この
ボスの付け根部の剛性を十分に確保することができ、上
記排気マニホールドの支持をエンジン等の振動に対して
信頼性の高いものにすることができる。
【0019】特に、請求項2の考案では、車体に対して
エンジンが横置きに搭載され下流側の排気通路が車体後
方へ配置されているので、上記排気マニホールドの回転
方向の移動は、エンジンのローリングによる移動方向と
一致し、車体側に支持される排気マニホールド下流側の
排気通路はこの方向への移動の許容量が大きくとられる
ことになり、上記排気マニホールドの回転方向の移動が
下流側排気通路へ影響を及ぼすことはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の実施例に係るエンジンの排気装置の正
面図である。
【図2】同じくエンジンの排気装置の側面図である。
【図3】図5のAーA線における断面図である。
【図4】図5のBーB線における断面図である。
【図5】ジョイントパイプの正面図である。
【図6】図5のCーC線における断面図である。
【図7】図5のD方向から見た矢視図である。
【図8】図5のE方向から見た矢視図である。
【図9】図5のF方向から見た矢視図である。
【符号の説明】
1 エンジン 4 排気マニホールド 5 第1分岐管(鋼管製排気通路) 6 第2分岐管(鋼管製排気通路) 7 第3分岐管(鋼管製排気通路) 8 第4分岐管(鋼管製排気通路) 10 ジョイントパイプ(鋳物製排気通路) 11 仕切壁 12 排気マニホールド支持用ボス 13 排気マニホールド支持用ボス L 気筒列方向と平行な軸線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−266150(JP,A) 特開 昭61−244816(JP,A) 特開 昭63−16120(JP,A) 実開 平2−61123(JP,U) 実開 平2−39530(JP,U) 実開 昭61−84122(JP,U) 実開 昭64−51719(JP,U)

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各気筒毎の排気通路がそれぞれ鋼管で形
    成され、この鋼管製の排気通路は湾曲して形成されてい
    ると共に下流側端部で束ねられたエンジンの排気装置に
    おいて、上記各鋼管製排気通路の下流側端部を束ねる部
    分は鋳物で形成され、その鋳物製の排気通路には、通路
    内を仕切る仕切壁が形成されると共に、鋳物製の排気通
    路の外壁には上記仕切壁の付け根部位に連続し且つ気筒
    列方向と平行な同一軸線上に沿って外方にそれぞれ突出
    する2つの排気マニホールド支持用ボスが設けられてい
    ることを特徴とするエンジンの排気装置。
  2. 【請求項2】 車体に対してエンジンがクランク軸を車
    幅方向に配した横置きに搭載されており、鋳物製の排気
    通路よりも下流側の排気通路は車体後方へ延びて配置さ
    れている請求項1記載のエンジンの排気装置。
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