JP2598669Y2 - 排気マニホールド - Google Patents
排気マニホールドInfo
- Publication number
- JP2598669Y2 JP2598669Y2 JP1993015850U JP1585093U JP2598669Y2 JP 2598669 Y2 JP2598669 Y2 JP 2598669Y2 JP 1993015850 U JP1993015850 U JP 1993015850U JP 1585093 U JP1585093 U JP 1585093U JP 2598669 Y2 JP2598669 Y2 JP 2598669Y2
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- Japan
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- exhaust
- exhaust manifold
- pipe
- branch pipes
- exhaust gas
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、多気筒エンジンの各シ
リンダから排出される排ガスを集合して排気管に導く排
気マニホールドに関するものである。
リンダから排出される排ガスを集合して排気管に導く排
気マニホールドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】排気マニホールドは、燃焼ガスがシリン
ダ内に残留し体積効率を低下するのを避けるために、排
気抵抗を小さくする必要がある。例えば図４に示すよう
に、排ガス入口となる分岐管１，２，３，４，５，６と
管間壁（分岐管間の区画壁）７，８，９，１０，１１及
び背面壁（分岐管と反対側の区画壁）１２によって、ガ
ス出口（排気管接続口）１３までのガス流路が滑らかに
区画形成されている。
ダ内に残留し体積効率を低下するのを避けるために、排
気抵抗を小さくする必要がある。例えば図４に示すよう
に、排ガス入口となる分岐管１，２，３，４，５，６と
管間壁（分岐管間の区画壁）７，８，９，１０，１１及
び背面壁（分岐管と反対側の区画壁）１２によって、ガ
ス出口（排気管接続口）１３までのガス流路が滑らかに
区画形成されている。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】ところで排気マニホー
ルドは、排ガス温度が高いことから熱負荷も厳しく、そ
れによる亀裂の発生が問題となっている。特に近年、排
ガス規制によりディーゼルエンジンはタイミングリター
ドの方向にあり、これにより排ガス温度も上昇傾向が強
まって排気マニホールドへの熱負荷はさらに増大すると
見込まれる。
ルドは、排ガス温度が高いことから熱負荷も厳しく、そ
れによる亀裂の発生が問題となっている。特に近年、排
ガス規制によりディーゼルエンジンはタイミングリター
ドの方向にあり、これにより排ガス温度も上昇傾向が強
まって排気マニホールドへの熱負荷はさらに増大すると
見込まれる。
【０００４】本考案者はこのような事情に鑑みて、排気
マニホールドの亀裂発生の主因を解明すべく、直列六気
筒の排気マニホールドについてその温度分布及び応力解
析を行った。この結果、排気マニホールドの温度が高
い部分は背面壁１２にあり、＃1 ，＃2 シリンダあるい
は＃5 ，＃6 シリンダからの排ガスｇ1 ，ｇ2 、ｇ5 ，
ｇ6 が集合する＃2 〜＃3 シリンダ間及び＃4 〜＃5 シ
リンダ間の部分（図４中斜点線部分）であること、図
５に示すように＃2 〜＃3 分岐管２，３間の管間壁８と
＃4 〜＃5 分岐管４，５間の管間壁１０とに圧縮応力が
発生すること（図中斜実線部分）、この圧縮応力発生
箇所から亀裂が発生していること、＃2 〜＃3 ，＃4
〜＃5 シリンダ間が最も縮むこと、がわかった。すなわ
ち、＃2 〜＃3 シリンダ間及び＃4 〜＃5 シリンダ間に
おいて分岐管側と背面側との間に大きな温度差が生じる
ために、温度が低くその伸び（矢印ａ）が背面壁１２の
伸び（ｂ）よりも特に小さい管間壁８，１０に圧縮応力
が発生して、その結果クリープし縮みが発生し、排気マ
ニホールド取り付けスタッドと干渉するほど縮んだとき
に、クリープしていた最も弱い部分から亀裂が発生する
ものと判明した。
マニホールドの亀裂発生の主因を解明すべく、直列六気
筒の排気マニホールドについてその温度分布及び応力解
析を行った。この結果、排気マニホールドの温度が高
い部分は背面壁１２にあり、＃1 ，＃2 シリンダあるい
は＃5 ，＃6 シリンダからの排ガスｇ1 ，ｇ2 、ｇ5 ，
ｇ6 が集合する＃2 〜＃3 シリンダ間及び＃4 〜＃5 シ
リンダ間の部分（図４中斜点線部分）であること、図
５に示すように＃2 〜＃3 分岐管２，３間の管間壁８と
＃4 〜＃5 分岐管４，５間の管間壁１０とに圧縮応力が
発生すること（図中斜実線部分）、この圧縮応力発生
箇所から亀裂が発生していること、＃2 〜＃3 ，＃4
〜＃5 シリンダ間が最も縮むこと、がわかった。すなわ
ち、＃2 〜＃3 シリンダ間及び＃4 〜＃5 シリンダ間に
おいて分岐管側と背面側との間に大きな温度差が生じる
ために、温度が低くその伸び（矢印ａ）が背面壁１２の
伸び（ｂ）よりも特に小さい管間壁８，１０に圧縮応力
が発生して、その結果クリープし縮みが発生し、排気マ
ニホールド取り付けスタッドと干渉するほど縮んだとき
に、クリープしていた最も弱い部分から亀裂が発生する
ものと判明した。
【０００５】そこで本考案は、このような温度差に起因
する亀裂発生を防止できる排気マニホールドを提供すべ
く創案されたものである。
する亀裂発生を防止できる排気マニホールドを提供すべ
く創案されたものである。
【０００６】なお関連する従来技術としては実開昭５９
−７１９１９号公報及び実開昭６０−１８３２２２号公
報があるが、区画壁間の温度差を解消するには不充分で
あり、構成も複雑になってしまうと考えられる。
−７１９１９号公報及び実開昭６０−１８３２２２号公
報があるが、区画壁間の温度差を解消するには不充分で
あり、構成も複雑になってしまうと考えられる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本考案は、分岐管の反対
側でガス流路を形成する区画壁に、分岐管側に突出し流
入した排ガスをその下流の分岐管間の区画壁に導く導流
部を形成したものである。
側でガス流路を形成する区画壁に、分岐管側に突出し流
入した排ガスをその下流の分岐管間の区画壁に導く導流
部を形成したものである。
【０００８】
【作用】上記構成によって、導流部は、分岐管から流入
して反対側の区画壁に沿ってガス出口へ向かう排ガス
を、その下流側の分岐管間の区画壁に導く。
して反対側の区画壁に沿ってガス出口へ向かう排ガス
を、その下流側の分岐管間の区画壁に導く。
【０００９】
【実施例】以下、本考案の実施例を添付図面に従って説
明する。
明する。
【００１０】図１及び図２は、本考案に係わる排気マニ
ホールドの一実施例を示したものであり、直列六気筒の
排気マニホールドに適用した場合を示している。この排
気マニホールドは、分岐管１…６の反対側でガス流路を
形成する背面壁（背面側の区画壁）１２に、分岐管１…
６側に突出し流入した排ガスＧをその下流の管間壁（分
岐管間の区画壁）８，１０に導く導流部たるリブ２１，
２２が形成されて構成されている。分岐管１…６の端部
には取付用のボルト穴２３を有したフランジ２４がそれ
ぞれ形成され、これら分岐管１…６及びその下流側の管
間壁７…１１によって滑らかなガス流路が形成されてい
る。このうち両端（＃1 ，＃6 ）の分岐管１，６の外側
は、屈曲部２５，２６を経て背面壁１２に連なるように
形成されている。またガス出口となる排気管接続口１３
は、背面壁１２の長手方向略中央（＃3 〜＃4 シリンダ
間）であって少し分岐管１…６側に偏った位置に設けら
れ、接続端面には複数のボルト穴２７が形成されてい
る。
ホールドの一実施例を示したものであり、直列六気筒の
排気マニホールドに適用した場合を示している。この排
気マニホールドは、分岐管１…６の反対側でガス流路を
形成する背面壁（背面側の区画壁）１２に、分岐管１…
６側に突出し流入した排ガスＧをその下流の管間壁（分
岐管間の区画壁）８，１０に導く導流部たるリブ２１，
２２が形成されて構成されている。分岐管１…６の端部
には取付用のボルト穴２３を有したフランジ２４がそれ
ぞれ形成され、これら分岐管１…６及びその下流側の管
間壁７…１１によって滑らかなガス流路が形成されてい
る。このうち両端（＃1 ，＃6 ）の分岐管１，６の外側
は、屈曲部２５，２６を経て背面壁１２に連なるように
形成されている。またガス出口となる排気管接続口１３
は、背面壁１２の長手方向略中央（＃3 〜＃4 シリンダ
間）であって少し分岐管１…６側に偏った位置に設けら
れ、接続端面には複数のボルト穴２７が形成されてい
る。
【００１１】そしてリブ２１，２２は、＃1 〜＃2 シリ
ンダ間及び＃5 〜＃6 シリンダ間の位置に、出口方向に
向かって次第に高くなるような傾斜面２８を以て形成さ
れている。すなわち、図１中実線矢印にて示すように、
＃1 分岐管１から流入した排ガスＧ1 を＃2 〜＃3 分岐
管２，３の間である管間壁８に、また＃6 分岐管６から
流入した排ガスＧ6 を＃4 〜＃5 分岐管４，５の間であ
る管間壁１０に、それぞれ導くようになっている。また
リブ２１，２２は図３に示すように、背面壁１２の底頂
部において最も高く両側に向かって次第に低くなるよう
に形成されている。
ンダ間及び＃5 〜＃6 シリンダ間の位置に、出口方向に
向かって次第に高くなるような傾斜面２８を以て形成さ
れている。すなわち、図１中実線矢印にて示すように、
＃1 分岐管１から流入した排ガスＧ1 を＃2 〜＃3 分岐
管２，３の間である管間壁８に、また＃6 分岐管６から
流入した排ガスＧ6 を＃4 〜＃5 分岐管４，５の間であ
る管間壁１０に、それぞれ導くようになっている。また
リブ２１，２２は図３に示すように、背面壁１２の底頂
部において最も高く両側に向かって次第に低くなるよう
に形成されている。
【００１２】次に本実施例の作用を説明する。
【００１３】各シリンダから排出された燃焼ガスは、そ
れぞれの分岐管１…６を通って排気マニホールド内に流
入する。特に＃1 分岐管１から流入した排ガスＧ1 及び
＃6分岐管６から流入した排ガスＧ6 は、背面壁１２に
連なる屈曲部２５，２６の内壁に沿って流入した後、リ
ブ２１，２２の傾斜面２８により流れの方向を変えて背
面壁１２から離れ、それぞれ下流側の管間壁８，１０へ
向かって流れる。そしてこの排ガスＧ1 ，Ｇ6 は、＃2
分岐管２及び＃5 分岐管５からの排ガスＧ2 ，Ｇ5 とそ
れぞれ合流し、略ガス流路の中心線（管間壁７…１１と
背面壁１２との中間である軸線）に沿って流れ、他の＃
3 ，＃4 分岐管３，４からの排ガスＧ3 ，Ｇ4 とともに
排気管接続口１３に集まり、排気管へと流出する。
れぞれの分岐管１…６を通って排気マニホールド内に流
入する。特に＃1 分岐管１から流入した排ガスＧ1 及び
＃6分岐管６から流入した排ガスＧ6 は、背面壁１２に
連なる屈曲部２５，２６の内壁に沿って流入した後、リ
ブ２１，２２の傾斜面２８により流れの方向を変えて背
面壁１２から離れ、それぞれ下流側の管間壁８，１０へ
向かって流れる。そしてこの排ガスＧ1 ，Ｇ6 は、＃2
分岐管２及び＃5 分岐管５からの排ガスＧ2 ，Ｇ5 とそ
れぞれ合流し、略ガス流路の中心線（管間壁７…１１と
背面壁１２との中間である軸線）に沿って流れ、他の＃
3 ，＃4 分岐管３，４からの排ガスＧ3 ，Ｇ4 とともに
排気管接続口１３に集まり、排気管へと流出する。
【００１４】このように、＃1 〜＃2 シリンダ間及び＃
5 〜＃6 シリンダ間の背面壁１２に、傾斜面２８を有す
るリブ２１，２２を形成したので、＃1 分岐管１及び＃
6 分岐管６から背面側に沿うように入ってきた排ガスＧ
1 ，Ｇ6 が排気管側に向かう流れに変えられ、背面壁１
２の排ガス合流部分（図１中符号Ｂにて示す）が過度に
高温になることがない。すなわち分岐管側と背面側との
温度差が解消され、管間壁８，１０に有害な圧縮応力が
発生することがなく、亀裂の発生が防止される。またシ
リンダ間の縮む速度も遅くなり、部品寿命の向上が達成
される。
5 〜＃6 シリンダ間の背面壁１２に、傾斜面２８を有す
るリブ２１，２２を形成したので、＃1 分岐管１及び＃
6 分岐管６から背面側に沿うように入ってきた排ガスＧ
1 ，Ｇ6 が排気管側に向かう流れに変えられ、背面壁１
２の排ガス合流部分（図１中符号Ｂにて示す）が過度に
高温になることがない。すなわち分岐管側と背面側との
温度差が解消され、管間壁８，１０に有害な圧縮応力が
発生することがなく、亀裂の発生が防止される。またシ
リンダ間の縮む速度も遅くなり、部品寿命の向上が達成
される。
【００１５】そして本考案は極めて簡単な構成であり、
例えば鋳鉄製の排気マニホールドであれば、鋳型を若干
変更するだけで容易に製造でき、重量の増加もなく、極
めて汎用性に富む。さらにリブ２１，２２は排気抵抗が
増さない程度の小さいものでよく、排気性能悪化を最少
限に抑えることができる。
例えば鋳鉄製の排気マニホールドであれば、鋳型を若干
変更するだけで容易に製造でき、重量の増加もなく、極
めて汎用性に富む。さらにリブ２１，２２は排気抵抗が
増さない程度の小さいものでよく、排気性能悪化を最少
限に抑えることができる。
【００１６】なお導流部の形状は、図示例に限るもので
はなく、ガス流を適宜分岐管側に導くように形成されて
いればどのような形状でも構わない。
はなく、ガス流を適宜分岐管側に導くように形成されて
いればどのような形状でも構わない。
【００１７】さらに本実施例では直列六気筒のエンジン
用の排気マニホールドを示したが、本考案はこれに限る
ものではなく、同様な排ガス流路が区画される排気マニ
ホールドに広く適用できるものである。
用の排気マニホールドを示したが、本考案はこれに限る
ものではなく、同様な排ガス流路が区画される排気マニ
ホールドに広く適用できるものである。
【００１８】
【考案の効果】以上要するに本考案によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００１９】分岐管の反対側の区画壁に、排ガスを分岐
管間の区画壁に導く導流部を形成したので、区画壁温度
が均一化されることで有害な圧縮応力が低減され、亀裂
の発生が防止される。
管間の区画壁に導く導流部を形成したので、区画壁温度
が均一化されることで有害な圧縮応力が低減され、亀裂
の発生が防止される。
【図１】本考案に係わる排気マニホールドの一実施例を
示した側断面図である。
示した側断面図である。
【図２】図１の他の側面図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図４】従来の排気マニホールドを示した側面図であ
る。
る。
【図５】従来の排気マニホールドの課題を説明するため
の側面図である。
の側面図である。
１，２，３，４，５，６ 分岐管 ８，１０ 管間壁（下流の分岐管間の区画壁） １２ 背面壁（分岐管の反対側でガス流路を区画する区
画壁） ２１，２２ リブ（導流部）
画壁） ２１，２２ リブ（導流部）
Claims (1)
- 【請求項１】 分岐管の反対側でガス流路を形成する区
画壁に、分岐管側に突出し流入した排ガスをその下流の
分岐管間の区画壁に導く導流部を形成したことを特徴と
する排気マニホールド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993015850U JP2598669Y2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 排気マニホールド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993015850U JP2598669Y2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 排気マニホールド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0676620U JPH0676620U (ja) | 1994-10-28 |
| JP2598669Y2 true JP2598669Y2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=11900300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1993015850U Expired - Fee Related JP2598669Y2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 排気マニホールド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2598669Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3446493B2 (ja) * | 1996-09-13 | 2003-09-16 | トヨタ自動車株式会社 | エキゾーストマニホルド |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP1993015850U patent/JP2598669Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0676620U (ja) | 1994-10-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |