JP2555124Y2 - エンジンの排気装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、複数の気筒からの排気
ガスを二つの集合通路によってそれぞれ集合させた後、
これを一つに合流させるようにしたエンジンの排気装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より自動車用エンジンにおいては、
複数の気筒を二つの気筒気筒群に分けてこれらをそれぞ
れ集合通路によって集合させるとともに、この二つの集
合通路をその下流側において排気主通路に合流させるこ
とが行なわれているが、その場合、排気行程にある気筒
からの排気ガスの圧力波が、例えばこれに続く他の気筒
側に伝播してこの他の気筒の掃気効率を低下させること
を可及的に防止する観点から、例えば実開平２ー１０１
０３４号公報に開示されるように、上記二つの集合通路
の合流部に上記各集合通路相互間の圧力波の伝播を弱め
るような整流板を設けることが試みられている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に、二つの集合通路を排気主通路に合流させる場合、エ
ンジンに対する排気系の取り回し上の理由から、この二
つの集合通路の通路長さを同じにしてその排気抵抗(通
路抵抗)を同一とすることが困難であり、この結果、各
気筒の掃気効率の相異からその燃焼性にバラツキが生
じ、延いてはエンジンの運転性能を阻害するということ
が考えられる。

【０００４】そこで本考案では、二つの集合通路をその
下流側において合流させるとともに、その合流部に圧力
伝播抑制用の整流板を設けたエンジンの排気装置におい
て、該整流板を利用して上記二つの集合通路の通路抵抗
を可及的に同一とすることでエンジンの各気筒における
燃焼性を可及的に均等ならしめ、以てエンジンの出力性
能の向上を図ることを目的としてなされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案ではかかる課題を
解決するための具体的手段として、複数の気筒を有する
エンジンの各気筒を二群に分けて各気筒群の各気筒から
の排気をそれぞれ集合通路によって集合させるととも
に、該二つの集合通路をその下流側において合流させて
排気主通路とし、さらにこの二つの集合通路の合流部
に、該各集合通路を上記合流部の上流側において相互に
区画する如くその上流側通路壁より下流側に向って延出
する整流板を設けたエンジンの排気装置において、上記
二つの集合通路をその通路抵抗が相互に相異する如く構
成する一方、上記整流板は、その一部を板厚方向にしか
もその両側面側への膨出量が相異するように屈曲させる
ことで上記合流部の熱膨張変形に追従して該整流板をそ
の板面方向に伸縮変形可能とする逃げ部を形成するとと
もに、上記合流部に対して上記膨出量が大きい側の側面
を通路抵抗の小さい排気通路側に臨ませた状態で配置さ
れていることを特徴としている。

【０００６】

【作用】本考案では、上記整流板にその一部を板厚方向
にしかもその両側面側への膨出量が相異するように屈曲
させることで上記合流部の熱膨張変形に追従してその板
面方向に伸縮変形可能な逃げ部を形成するとともに、該
整流板を上記合流部に対して上記膨出量が大きい側の側
面が通路抵抗の小さい排気通路側に臨んだ状態で配置し
ているので、通路抵抗の少ない集合通路においては上記
整流板部分でその通路面積が絞られることでその通路全
体としての通路抵抗が増加し、その通路抵抗が、元々通
路抵抗の大きい他方の集合通路における通路抵抗に可及
的に近付けられ、結果的に通路構成上避け難い各集合通
路相互間における通路抵抗差(排気抵抗差)が可及的に低
減されることになる。

【０００７】

【考案の効果】従って、本考案にかかるエンジンの排気
装置によれば、上記整流板の逃げ部によって各集合通路
相互間の排気抵抗差が調整されこれが可及的に小ならし
められることから、気筒の配置位置あるいは排気通路通
路長さの相異等にかかわらず、エンジンの各気筒の燃焼
性が可及的に均等化され、それだけエンジンの性能向上
が図られるものである。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面を参照して本考案の好適な実
施例を説明する。

【０００９】図２及び図３には、本考案の実施例にかか
る排気装置を備えた自動車用Ｖ型エンジン１を示してお
り、該各図において符号１１及び１２は所定のバンク各
をもって対向するバンクであって、該各バンク１１,１
２にはそれぞれ排気マニホールド１３,１４がエンジン
下方側に向けて取り付けられている。そして、この各排
気マニホールド１３,１４には、後述の排気通路ユニッ
ト２が接続されている。尚、このように、Ｖ型エンジン
１において各バンク１１,１２毎に排気マニホールド１
３,１４を取り付けた場合には、該各排気マニホールド
１３,１４はそれぞれ排気行程が連続しない気筒の排気
を集合させた構成となる。

【００１０】上記排気通路ユニット２は、上記第１バン
ク１１側の排気マニホールド１３に接続されてこれから
下方に伸びる略Ｌ字状の第１集合通路３と、第２バンク
１２側の排気マニホールド１４に接続されてこれから下
方に伸びる略Ｌ字状の第２集合通路４と、該第１集合通
路３の下流端と第２集合通路４の下流端とを合流させる
後述の合流通路部材５と、該合流通路部材５の下流端に
サイレンサー７を介して接続される排気主通路６とを有
している。

【００１１】上記合流通路部材５は、図１Ａ〜図１Ｃに
も示すように、相互に衝合合体される上側部材５ａと下
側部材５ｂとから構成される略Ｙ字状の通路構成部材で
あって、上記第１集合通路３の下流端に接続される第１
通路部５１と、上記第２集合通路４の下流端に接続され
る第２通路部５２と、該第１通路部５１と第２通路部５
２とを合流させるとともにその下流端に上記サイレンサ
ー７を介して排気主通路６が接続される合流通路部５３
とを有している。尚、この合流通路部材５の第１通路部
５１と第２通路部５２の合流部５４には、後述の整流板
２０が配置される。

【００１２】また、この合流通路部材５は、上記第１集
合通路３と第２集合通路４とをエンジン１の下部に位置
するオイルパン１ａの下方で合流させた後、これらを該
エンジン１の第２バンク１２側の側方に取り出すような
通路構成をとっている関係上、上記第１通路部５１は比
較的その通路長さが短く且つほぼ直線的に上記排気主通
路６側に接続されるが、上記第２通路部５２は一旦エン
ジン中央寄りに延出した後に反転して排気主通路６に接
続されることからその通路長さが比較的長く且つ大きく
屈曲した形状となる。従って、第１集合通路３から排気
主通路６に至る通路と第２集合通路４から排気主通路６
に至る通路とを比較した場合、第１集合通路３側の方が
第２集合通路４側よりもその通路抵抗(即ち、排気抵抗)
が少ない構成となっている。

【００１３】上記整流板２０は、上記各集合通路３,４
の一方の集合通路から排出される排気ガスの圧力波が他
方の集合通路に伝播して該他方の集合通路に接続された
各気筒における背圧を高めてその掃気作用を阻害するこ
とを防止するために設けられるものであって、図１Ａ〜
図１Ｃに示すように、略長半円状形態を有する板材で一
体構成されている。そして、この実施例においては、こ
の整流板２０の上端部２０ａと下端部２０ｂの中間位置
に、該整流板２０をその一方の側面側に(換言すれば、
板厚方向の一方側に)湾曲状に膨出させた膨出部で構成
される逃げ部２１を形成している。

【００１４】この整流板２０は、合流通路部材５の各部
材５ａ,５ｂの組み立て前に予じめ該各部材５ａ,５ｂに
その上流側通路壁５ｃから下流側に向けて直線的に形成
しておいたスリット２５,２５に対してその直線状端部
２０ｃを除く上下両端２０ａ,２０ｂを差し入れた状態
で合流通路部材５側に組み付けられる。

【００１５】さらに、合流通路部材５の組付完了後に、
上記各スリット２５,２５に臨んでいる上記整流板２０
の各端部２０ａ,２０ｂを外側から溶接してこれを該合
流通路部材５に固定する。この場合、この整流板２０
は、その逃げ部２１の膨出方向が第１通路部５１側に臨
むように合流通路部材５に対する取付方向が設定されて
いる。

【００１６】続いて、このように構成された排気装置の
作用等について説明すると、エンジン１が運転されると
各気筒からの排気ガスは、それぞれこれに接続された第
１集合通路３あるいは第２集合通路４を介してこれらの
合流部５４側に導入され、さらにサイレンサー７から排
気主通路６を通ってテールパイプ(図示省略)側に排出さ
れる。

【００１７】この場合、各集合通路３,４が排気行程が
連続しない気筒同士を一群としこの気筒群から排出され
る排気ガスを集合させる構成となっていることから特に
他方の集合通路側への圧力波伝翻が問題となるが、この
排気ガスの圧力波は排気通路の合流部に設けた整流板２
０に衝突することにより他方の集合通路への伝翻が可及
的に防止される。従って、圧力波の伝翻に起因する他方
の集合通路側における背圧上昇が抑制され、該気筒にお
ける掃気効率が高水準に維持されるものである。

【００１８】このように各集合通路３,４側からの排気
ガスが合流部５４において合流することから、この合流
部５４は高温となりその熱膨張が大きくなる。この合流
部５４の熱膨張は、ここに設けられた整流板２０に対し
て引張力としてその面方向に作用する(特にこの実施例
においては該整流板２０をその上下両端２０ａ,２０ｂ
で溶接固定していることから上下方向に作用する)。従
って、従来のように該整流板２０が単なる平板体で構成
されていた場合には、その固定部に過大な応力が発生し
その破断に至ることも懸念される。

【００１９】ところが、この実施例のものにおいては、
上記整流板２０に逃げ部２１を設けているため、合流部
５４が排気熱により熱膨張し整流板２０の上下両端間に
引張力が作用しても該逃げ部２１が延伸変形することに
よりこれが吸収され、その上下固定端に大きな応力が発
生するのが効果的に防止される。従って、該整流板２０
がその固定部で破断して合流通路部材５内に脱落する等
の不具合の発生が未然に且つ確実に防止され、該整流板
２０による圧力波の伝翻防止効果が長期に亘って良好に
維持され、延いてはエンジン１の性能向上が促進される
ものである。

【００２０】一方、上記第１集合通路３と第２集合通路
４とは、上述のように排気通路構成上の理由から、その
通路抵抗が相異する構成となっている。この両集合通路
３,４相互間における通路抵抗差が大きいと、第１バン
ク１１側の各気筒と第２バンク１２側の各気筒との間に
おける燃焼性に大きな不均等が生じ、結果的にエンジン
１の出力性能に悪影響を与えることとなる。

【００２１】ところが、この実施例のものにおいては、
上記整流板２０をその逃げ部２１の膨出方向が通路抵抗
の小さい第１集合通路３側となるように配置しているこ
とから、合流部５４においては該整流板２０の逃げ部２
１の膨出分だけ第１集合通路３側の通路面積が絞られて
その通路抵抗が大きくなり、この結果、本来通路抵抗に
大きな差のある通路構成であるにもかかわらず、第１集
合通路３と第２集合通路４との間の通路抵抗差が可及的
に小ならしめられ、通路抵抗の均等化が促進されること
となる。従って、各バンク１１,１２の気筒相互間にお
ける燃焼性が可及的に均等化され、エンジン全体として
の出力性能の向上が図れる。

【００２２】尚、この実施例においてはＶ型エンジンを
対象としているが、本考案はこれに限定されるものでな
く、例えば直列エンジンにも適用でき、また排気行程が
連続する複数の気筒を一群としこれからの排気ガスを集
合通路によって集合させる構成のものにも適用し得るこ
とは勿論である。さらに、この実施例のようにエンジン
の各気筒を単に二群に分ける場合のみならず、例えば複
数の気筒を二以上の群に分けてその中の特定の二群の気
筒相互を二つの集合通路によって集合させた後、これを
一つに合流させるような構成のものにおいても適用し得
るものである。また、逃げ部２１の構成としては、この
実施例のように単に整流板２０の一部を湾曲状に形成す
る他に、例えば該整流板２０の一部を蛇腹状に屈曲させ
る等の種々の形態をとることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】図２のＩ部拡大図である。

【図１Ｂ】図１ＡのＩＩーＩＩ縦断面図である。

【図１Ｃ】図１ＢのＩＩＩーＩＩＩ縦断面図である。

【図２】本考案の実施例にかかるエンジンの排気装置の
要部平面図である。

【図３】図２のＩＶーＩＶ矢視図である。

【符号の説明】

１はエンジン、２は排気通路ユニット、３は第１集合通
路、４は第２集合通路、５は合流通路部材、６は排気主
通路、７はサイレンサー、１１は第１バンク、１２は第
２バンク、１３は排気マニホールド、１４は排気マニホ
ールド、２０は整流板、２１は逃げ部である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭57−47708（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−171117（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−177721（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−152720（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−169218（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−101034（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−183425（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の気筒を有するエンジンの各気筒を
   二群に分けて各気筒群の各気筒からの排気をそれぞれ集
   合通路によって集合させるとともに、該二つの集合通路
   をその下流側において合流させて排気主通路とし、さら
   にこの二つの集合通路の合流部に、該各集合通路を上記
   合流部の上流側において相互に区画する如くその上流側
   通路壁より下流側に向って延出する整流板を設けたエン
   ジンの排気装置であって、 上記二つの集合通路をその通路抵抗が相互に相異する如
   く構成する一方、 上記整流板は、その一部を板厚方向にしかもその両側面
   側への膨出量が相異するように屈曲させることで上記合
   流部の熱膨張変形に追従して該整流板をその板面方向に
   伸縮変形可能とする逃げ部を形成するとともに、上記合
   流部に対して上記膨出量が大きい側の側面を通路抵抗の
   小さい排気通路側に臨ませた状態で配置されていること
   を特徴とするエンジンの排気装置。