JP2560310B2 - 排気マニホルドの冷却装置 - Google Patents
排気マニホルドの冷却装置Info
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- JP2560310B2 JP2560310B2 JP62028318A JP2831887A JP2560310B2 JP 2560310 B2 JP2560310 B2 JP 2560310B2 JP 62028318 A JP62028318 A JP 62028318A JP 2831887 A JP2831887 A JP 2831887A JP 2560310 B2 JP2560310 B2 JP 2560310B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- passage
- exhaust manifold
- bypass passage
- throttle valve
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は排気マニホルドの冷却装置に関する。
一対の排気スクロール室を具備したツインエントリー
型排気ターボチャージャが公知である。この排気ターボ
チャージャでは各排気スクロール室が互いに排気干渉を
生じない気筒群に接続されている。従ってこのようなツ
インエントリー型排気ターボチャージャに使用する排気
マニホルドは互いに排気干渉しない気筒群に接続された
一対のマニホルド集合部を有し、更に各マニホルド集合
部に連結されかつ隔壁によって互いに分離された一対の
排気ガス流出口を有する。これらの排気ガス流出口は夫
々各排気スクロール室に連結される。
型排気ターボチャージャが公知である。この排気ターボ
チャージャでは各排気スクロール室が互いに排気干渉を
生じない気筒群に接続されている。従ってこのようなツ
インエントリー型排気ターボチャージャに使用する排気
マニホルドは互いに排気干渉しない気筒群に接続された
一対のマニホルド集合部を有し、更に各マニホルド集合
部に連結されかつ隔壁によって互いに分離された一対の
排気ガス流出口を有する。これらの排気ガス流出口は夫
々各排気スクロール室に連結される。
ところでこのような排気マニホルドでは排気ガス流出
口を分離する隔壁の熱の逃げ場がないために隔壁の温度
が過度に上昇し、その結果隔壁に熱歪みが発生して排気
マニホルドと排気ターボチャージャの接続部から排気ガ
スが漏洩するという問題を生ずる。このような問題を解
決するために排気マニホルドの隔壁内に冷却水通路を形
成して機関冷却水により隔壁を冷却するようにした内燃
機関が公知である（実開昭57−112030号公報参照）。
口を分離する隔壁の熱の逃げ場がないために隔壁の温度
が過度に上昇し、その結果隔壁に熱歪みが発生して排気
マニホルドと排気ターボチャージャの接続部から排気ガ
スが漏洩するという問題を生ずる。このような問題を解
決するために排気マニホルドの隔壁内に冷却水通路を形
成して機関冷却水により隔壁を冷却するようにした内燃
機関が公知である（実開昭57−112030号公報参照）。
しかしながらこのように機関冷却水により隔壁を冷却
しようとすると冷却水の循環装置が必要になるという問
題がある。
しようとすると冷却水の循環装置が必要になるという問
題がある。
上記問題点を解決するために本発明によれば排気マニ
ホルドが隔壁によって互いに分離された一対の排気ガス
流出口を有する内壁機関において、隔壁内に空気流通路
を形成し、排気ターボチャージャのコンプレッサからス
ロットル弁に至る吸気通路からバイパス通路を分岐して
バイパス通路を空気流通路を介してスロットル弁下流の
吸気通路内に連結している。
ホルドが隔壁によって互いに分離された一対の排気ガス
流出口を有する内壁機関において、隔壁内に空気流通路
を形成し、排気ターボチャージャのコンプレッサからス
ロットル弁に至る吸気通路からバイパス通路を分岐して
バイパス通路を空気流通路を介してスロットル弁下流の
吸気通路内に連結している。
第１図を参照すると、１は機関本体、２は排気ターボ
チャージャを示す。排気ターボチャージャ２のコンプレ
ッサ３の空気流入口４はエアフローメータ５を介してエ
アクリーナ６に接続され、排気ターボチャージャ２のコ
ンプレッサ３の空気吐出口７は吸気ダクト８、インタク
ーラ９、吸気ダクト10およびサージタンク11を介して吸
気枝管12に接続される。一方、排気ターボチャージャ２
の排気タービン13の排気流入路14は排気マニホルド15に
接続され、排気ターボチャージャ２の排気タービン13の
排気流出路16は大気に連通せしめられる。排気流入路14
と排気流出路16とは排気バイパス通路17を介して連結さ
れ、この排気バイパス通路17内に過給圧を制御するウエ
イストゲートバルブ17aが設けられる。
チャージャを示す。排気ターボチャージャ２のコンプレ
ッサ３の空気流入口４はエアフローメータ５を介してエ
アクリーナ６に接続され、排気ターボチャージャ２のコ
ンプレッサ３の空気吐出口７は吸気ダクト８、インタク
ーラ９、吸気ダクト10およびサージタンク11を介して吸
気枝管12に接続される。一方、排気ターボチャージャ２
の排気タービン13の排気流入路14は排気マニホルド15に
接続され、排気ターボチャージャ２の排気タービン13の
排気流出路16は大気に連通せしめられる。排気流入路14
と排気流出路16とは排気バイパス通路17を介して連結さ
れ、この排気バイパス通路17内に過給圧を制御するウエ
イストゲートバルブ17aが設けられる。
一方、吸気ダクト10内にはスロットル弁18が配置さ
れ、スロットル弁18下流のサージタンク11にはアイドリ
ング速度制御弁19が配置される。このアイドリング速度
制御弁19は流量制御用の弁体20と、弁体20を制御するア
クチュエータ21からなる。インタクーラ９とスロットル
弁18間の吸気ダクト10からはバイパス通路22が分岐さ
れ、このバイパス通路22は排気マニホルド15内を貫通し
た後にアイドリング速度制御弁19に接続される。アイド
リング速度制御弁19は電子制御ユニット30に接続され
る。
れ、スロットル弁18下流のサージタンク11にはアイドリ
ング速度制御弁19が配置される。このアイドリング速度
制御弁19は流量制御用の弁体20と、弁体20を制御するア
クチュエータ21からなる。インタクーラ９とスロットル
弁18間の吸気ダクト10からはバイパス通路22が分岐さ
れ、このバイパス通路22は排気マニホルド15内を貫通し
た後にアイドリング速度制御弁19に接続される。アイド
リング速度制御弁19は電子制御ユニット30に接続され
る。
電子制御ユニット30はディジタルコンピュータからな
り、双方向性バス31によって相互に接続されたROM（リ
ードオンリメモリ）32、RAM（ランダムアクセスメモ
リ）33、CPU（マイクロプロセッサ）34およびI/Oポート
（入出力ポート）35を具備する。スロットル弁18にはス
ロットル弁18がアイドリング位置にあることを検知する
スロットルスイッチ23が取付けられ、スロットルスイッ
チ23の検出信号がI/Oボート35にI/Oされる。また、入力
ポート35には機関回転数Ｎを表わす出力パルスを発生す
る回転数センサ36が接続され、更にI/Oポート35は駆動
回路37を介してアイドリング速度制御弁19のアクチュエ
ータ21に接続される。このアクチュエータ21は例えばス
テップモータにより形成される。スロットルセンサ23の
検出信号からアイドリング運転時であると判別されたと
きには機関回転数Ｎが予め定められた回転数となるよう
にバイパス通路22からサージタンク11内に供給される吸
入空気量がアイドリング速度制御弁19により制御され
る。スロットル弁18が開弁したときにはアイドリング回
転数制御が停止されるが弁体20はアイドリング回転数制
御が停止したときの開度に保持され、従ってこのときに
もバイパス通路22からサージタンク11内に空気が供給さ
れ続ける。即ち、バイパス通路22内は常時空気が流通し
ていることになる。
り、双方向性バス31によって相互に接続されたROM（リ
ードオンリメモリ）32、RAM（ランダムアクセスメモ
リ）33、CPU（マイクロプロセッサ）34およびI/Oポート
（入出力ポート）35を具備する。スロットル弁18にはス
ロットル弁18がアイドリング位置にあることを検知する
スロットルスイッチ23が取付けられ、スロットルスイッ
チ23の検出信号がI/Oボート35にI/Oされる。また、入力
ポート35には機関回転数Ｎを表わす出力パルスを発生す
る回転数センサ36が接続され、更にI/Oポート35は駆動
回路37を介してアイドリング速度制御弁19のアクチュエ
ータ21に接続される。このアクチュエータ21は例えばス
テップモータにより形成される。スロットルセンサ23の
検出信号からアイドリング運転時であると判別されたと
きには機関回転数Ｎが予め定められた回転数となるよう
にバイパス通路22からサージタンク11内に供給される吸
入空気量がアイドリング速度制御弁19により制御され
る。スロットル弁18が開弁したときにはアイドリング回
転数制御が停止されるが弁体20はアイドリング回転数制
御が停止したときの開度に保持され、従ってこのときに
もバイパス通路22からサージタンク11内に空気が供給さ
れ続ける。即ち、バイパス通路22内は常時空気が流通し
ていることになる。
第２図は第１図の排気マニホルド15と排気ターボチャ
ージャ２の排気タービン13を示している。排気ターボチ
ャージャ２はツインエントリー型の排気タービン13から
なり、一対の排気スクロール室40a,40bと、各排気スク
ロール室40a,40bに連通する排気流入路14a,14bを具備す
る。一方、排気マニホルド15は互いに排気干渉しない気
筒群に夫々接続された一対のマニホルド集合部41a,41b
を有し、更に排気マニホルド15は各マニホルド集合部41
a,41bに接続されかつ隔壁42によって分離された一対の
排気ガス流出口43a,43bを有する。これらの各排気ガス
流出口43a,43bは夫々対応する排気流入路14a,14bに接続
される。第２図および第３図に示すように隔壁42内には
空気流通路44が形成される。空気流通路44の入口45はバ
イパス通路22（第１図を介して吸気ダクト10に接続さ
れ、空気流通路44の出口46はバイパス通路22を介してア
イドリング速度制御弁19に接続される。前述したように
バイパス通路22内は常時空気が流通しており、従って空
気流通路44内は入口45から出口46に向けて常時空気が流
通する。しかもバイパス通路22内に送り込まれる空気は
インタクーラ９によって冷却された空気である。従って
隔壁42は冷却空気によって常時冷却されることになり、
斯くして隔壁42に熱歪みが発生するのを阻止することが
できる。
ージャ２の排気タービン13を示している。排気ターボチ
ャージャ２はツインエントリー型の排気タービン13から
なり、一対の排気スクロール室40a,40bと、各排気スク
ロール室40a,40bに連通する排気流入路14a,14bを具備す
る。一方、排気マニホルド15は互いに排気干渉しない気
筒群に夫々接続された一対のマニホルド集合部41a,41b
を有し、更に排気マニホルド15は各マニホルド集合部41
a,41bに接続されかつ隔壁42によって分離された一対の
排気ガス流出口43a,43bを有する。これらの各排気ガス
流出口43a,43bは夫々対応する排気流入路14a,14bに接続
される。第２図および第３図に示すように隔壁42内には
空気流通路44が形成される。空気流通路44の入口45はバ
イパス通路22（第１図を介して吸気ダクト10に接続さ
れ、空気流通路44の出口46はバイパス通路22を介してア
イドリング速度制御弁19に接続される。前述したように
バイパス通路22内は常時空気が流通しており、従って空
気流通路44内は入口45から出口46に向けて常時空気が流
通する。しかもバイパス通路22内に送り込まれる空気は
インタクーラ９によって冷却された空気である。従って
隔壁42は冷却空気によって常時冷却されることになり、
斯くして隔壁42に熱歪みが発生するのを阻止することが
できる。
第４図は別の実施例を示す。この実施例では空気流通
路44が排気ガス流通路43a,43bを包囲するように形成さ
れる。従ってこの実施例では排気マニホルド15の排気タ
ーボチャージャ２に対する取付けフランジ部15a全体が
冷却され、斯くして取付けフランジ部15a全体の熱歪み
の発生を防止することができる。
路44が排気ガス流通路43a,43bを包囲するように形成さ
れる。従ってこの実施例では排気マニホルド15の排気タ
ーボチャージャ２に対する取付けフランジ部15a全体が
冷却され、斯くして取付けフランジ部15a全体の熱歪み
の発生を防止することができる。
第５図は更に別の実施例を示す。この実施例では電磁
切換弁24が設けられ、この電磁切換弁24は排気マニホル
ド15の空気流通路44を介してアイドリング速度制御弁19
に接続される。空気流通路44は電磁切換弁24の切換え作
用によってバイパス通路22aを介しインタクーラ９下流
の吸気ダクト10内に、或いはバイパス通路22bを介しイ
ンタクーラ９上流の吸気ダクト８内に選択的に接続され
る。この電磁切換弁24は駆動回路38を介してI/Oポート3
5に接続される。この実施例では更に機関本体１に機関
冷却水温に比例した出力電圧を発生する水温センサ25が
取付けられ、この出力電圧はAD変換器39を介してI/Oポ
ート35に接続される。また、エアフローメータ５は吸入
空気量Ｑを比例した出力電圧を発生し、この出力電圧は
AD変換器40を介してI/Oポート35に接続される。また、
スタータモータを駆動するためのスタータスイッチ41が
I/Oポート35に接続される。
切換弁24が設けられ、この電磁切換弁24は排気マニホル
ド15の空気流通路44を介してアイドリング速度制御弁19
に接続される。空気流通路44は電磁切換弁24の切換え作
用によってバイパス通路22aを介しインタクーラ９下流
の吸気ダクト10内に、或いはバイパス通路22bを介しイ
ンタクーラ９上流の吸気ダクト８内に選択的に接続され
る。この電磁切換弁24は駆動回路38を介してI/Oポート3
5に接続される。この実施例では更に機関本体１に機関
冷却水温に比例した出力電圧を発生する水温センサ25が
取付けられ、この出力電圧はAD変換器39を介してI/Oポ
ート35に接続される。また、エアフローメータ５は吸入
空気量Ｑを比例した出力電圧を発生し、この出力電圧は
AD変換器40を介してI/Oポート35に接続される。また、
スタータモータを駆動するためのスタータスイッチ41が
I/Oポート35に接続される。
次に第６図を参照しつつ第５図に示す実施例の作動に
ついて説明する。なお、第６図の切換弁制御ルーチンは
一定時間毎の割込みによって行なわれる。第６図を参照
するとまず始めにスタータモータが作動されたときにセ
ットされる始動フラグがセットされているか否かが判別
される。始動フラグがセットされていないときはステッ
プ51に進んでスタータスイッチ41がオンであるか否かが
判別される。オンであればステップ52に進んで始動フラ
グを一定時間、例えば一分間位セットする処理を行な
い、次いでステップ53に進む。従ってスタータモータ作
動時は一分間位、ステップ50からステップ53に進む。ス
テップ53では電磁切換弁24がオンとされ、その結果バイ
パス通路22はバイパス通路22bを介して吸気ダクト８に
接続される。従ってこのときはインタクーラ９によって
冷却されていない高温の空気がサージタンク11内に供給
され、斯くして燃料の気化が促進されると共に機関の暖
機が促進される。
ついて説明する。なお、第６図の切換弁制御ルーチンは
一定時間毎の割込みによって行なわれる。第６図を参照
するとまず始めにスタータモータが作動されたときにセ
ットされる始動フラグがセットされているか否かが判別
される。始動フラグがセットされていないときはステッ
プ51に進んでスタータスイッチ41がオンであるか否かが
判別される。オンであればステップ52に進んで始動フラ
グを一定時間、例えば一分間位セットする処理を行な
い、次いでステップ53に進む。従ってスタータモータ作
動時は一分間位、ステップ50からステップ53に進む。ス
テップ53では電磁切換弁24がオンとされ、その結果バイ
パス通路22はバイパス通路22bを介して吸気ダクト８に
接続される。従ってこのときはインタクーラ９によって
冷却されていない高温の空気がサージタンク11内に供給
され、斯くして燃料の気化が促進されると共に機関の暖
機が促進される。
一方、機関始動後一分位経過して始動フラグがリセッ
トされるとステップ54に進み、機関回転数Ｎを表わす回
転数センサ36の出力信号、吸入空気量Ｑを表わすエアフ
ローメータ５の出力信号、および冷却水温Ｔを表わす水
温センサ25の出力信号が読み込まれる。次いで、ステッ
プ55では機関回転数Ｎが一定値Ａ以上であるか否かが判
別され、ステップ56ではQ/Nが一定値Ｂ以上であるか否
かが判別され、ステップ57では冷却水温Ｔが一定値Ｃ以
上であるか否かが判別される。なお、ここでQ/Nは機関
負荷に相当する。ＮＡ、Q/NＢ、Ｔ≦Ｃであれば、
即ち暖機完了前の機関低速低負荷運転時にはステップ53
に進んで始動時と同様に高温の空気がサージタンク11内
に供給される。その他の運転状態のときには、即ちＮ＞
Ａであるか、Q/N＞ＢであるかＴ＞Ｃのときにはステッ
プ58に進で電磁切換弁24がオフされる。このときにはバ
イパス通路22にはバイパス通路22aを介して吸気ダクト1
0に接続され、従ってこのときインタークーラ９によっ
て冷却された空気がサージタンク11内に供給される。従
ってノッキングが発生するのを阻止することができる。
なお、この実施例においても空気流通路44内を流れる空
気によって排気マニホルド15の隔壁42が冷却されること
には変りはない。
トされるとステップ54に進み、機関回転数Ｎを表わす回
転数センサ36の出力信号、吸入空気量Ｑを表わすエアフ
ローメータ５の出力信号、および冷却水温Ｔを表わす水
温センサ25の出力信号が読み込まれる。次いで、ステッ
プ55では機関回転数Ｎが一定値Ａ以上であるか否かが判
別され、ステップ56ではQ/Nが一定値Ｂ以上であるか否
かが判別され、ステップ57では冷却水温Ｔが一定値Ｃ以
上であるか否かが判別される。なお、ここでQ/Nは機関
負荷に相当する。ＮＡ、Q/NＢ、Ｔ≦Ｃであれば、
即ち暖機完了前の機関低速低負荷運転時にはステップ53
に進んで始動時と同様に高温の空気がサージタンク11内
に供給される。その他の運転状態のときには、即ちＮ＞
Ａであるか、Q/N＞ＢであるかＴ＞Ｃのときにはステッ
プ58に進で電磁切換弁24がオフされる。このときにはバ
イパス通路22にはバイパス通路22aを介して吸気ダクト1
0に接続され、従ってこのときインタークーラ９によっ
て冷却された空気がサージタンク11内に供給される。従
ってノッキングが発生するのを阻止することができる。
なお、この実施例においても空気流通路44内を流れる空
気によって排気マニホルド15の隔壁42が冷却されること
には変りはない。
スロットル弁前後の圧力差を利用して排気マニホルド
の隔壁の空気流通路内に冷却空気を送り込むことができ
るので冷却空気の供給のために配管しか必要としないと
いう利点である。
の隔壁の空気流通路内に冷却空気を送り込むことができ
るので冷却空気の供給のために配管しか必要としないと
いう利点である。
第１図は内燃機関の全体図、第２図は第１図の排気マニ
ホルドおよび排気ターボチャージャの拡大断面図、第３
図は第２図のIII−III線に沿ってみた断面図、第４図は
別の実施例の断面図、第５図は内燃機関の別の実施例の
全体部、第６図は切換弁制御を実行するためのフローチ
ャートである。 １……機関本体 ２……排気ターボチャージャ、 ３……コンプレッサ、 8,10……吸気ダクト、 ９……インタクーラ、 15……排気マニホルド、 18……スロットル弁、 44……空気流通路。
ホルドおよび排気ターボチャージャの拡大断面図、第３
図は第２図のIII−III線に沿ってみた断面図、第４図は
別の実施例の断面図、第５図は内燃機関の別の実施例の
全体部、第６図は切換弁制御を実行するためのフローチ
ャートである。 １……機関本体 ２……排気ターボチャージャ、 ３……コンプレッサ、 8,10……吸気ダクト、 ９……インタクーラ、 15……排気マニホルド、 18……スロットル弁、 44……空気流通路。
Claims (2)
- 【請求項１】排気マニホルドが隔壁によって互いに分離
された一対の排気ガス流出口を有する内燃機関におい
て、上記隔壁内に空気流通路を形成し、排気ターボチャ
ージャのコンプレッサからスロットル弁に至る吸気通路
からバイパス通路を分岐して該バイパス通路を上記空気
流通路を介してスロットル弁下流の吸気通路内に連結し
た排気マニホルドの冷却装置。 - 【請求項２】排気ターボチャージャのコンプレッサから
スロットル弁に至る吸気通路内にインタクーラを配置
し、インタクーラとスロットル弁間の吸気通路から上記
バイパス通路が分岐されている特許請求の範囲第１項に
記載の排気マニホルドの冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62028318A JP2560310B2 (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | 排気マニホルドの冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62028318A JP2560310B2 (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | 排気マニホルドの冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63198715A JPS63198715A (ja) | 1988-08-17 |
| JP2560310B2 true JP2560310B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=12245261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62028318A Expired - Lifetime JP2560310B2 (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | 排気マニホルドの冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2560310B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101039527B1 (ko) * | 2004-12-20 | 2011-06-09 | 현대자동차주식회사 | 배기매니폴드 변형 및 크랙을 방지하기 위한 쿨링장치 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006002130A1 (de) | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Bayerische Motoren Werke Ag | Twin-Scroll Abgasturbolader |
| DE102006011889A1 (de) * | 2006-03-15 | 2007-09-20 | Robert Bosch Gmbh | Aufladeeinrichtung mit Abgastemperiervorrichtung |
| FR2989729B1 (fr) * | 2012-04-19 | 2014-04-18 | Renault Sa | Collecteur d'echappement twin scroll pour moteur a combustion interne |
| DE102018007999A1 (de) * | 2018-10-10 | 2020-04-16 | Deutz Aktiengesellschaft | Hohes zweiflutiges Guss-Abgassammelrohr mit separierten Kanälen |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5655716U (ja) * | 1979-10-05 | 1981-05-14 | ||
| JPS603301Y2 (ja) * | 1980-12-27 | 1985-01-30 | ヤンマーディーゼル株式会社 | 内燃機関の排気マニホ−ルド |
-
1987
- 1987-02-12 JP JP62028318A patent/JP2560310B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101039527B1 (ko) * | 2004-12-20 | 2011-06-09 | 현대자동차주식회사 | 배기매니폴드 변형 및 크랙을 방지하기 위한 쿨링장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63198715A (ja) | 1988-08-17 |
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