JP3306845B2

JP3306845B2 - 内燃機関の排気系構造

Info

Publication number: JP3306845B2
Application number: JP14755196A
Authority: JP
Inventors: 壽彦伊藤; 増博中堀; 誠由利; 隆志佐伯; 基羽根田
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1996-06-10
Filing date: 1996-06-10
Publication date: 2002-07-24
Anticipated expiration: 2016-06-10
Also published as: JPH09324643A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気系
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】排気エミッション低減化の要請に対応し
て、給気圧の効率化が要望される今日において、気筒を
二群に分けて独立状に排気マニホルドに連結し、或いは
全気筒を一つの排気マニホルドに連通させるかして、該
排気マニホルドに二個の排気出口を形成し、各排気出口
を、それぞれ独立した過給機に連結し、両過給機より、
多気筒に給気を供給する給気管に給気を供給して、給気
効率を向上させる内燃機関が公知となっている。この中
で、二台の過給機の排気出口を向かい合わせ、一つの排
気ベンドに合流させて、コンパクト化を図ったものは公
知となっている。

【０００３】また、内燃機関において、低負荷時は一つ
の過給機のみを運転し、高負荷時に両過給機を運転する
ように切換可能なシーケンシャル制御方式を採用するも
のも公知となっている。低負荷時には、過給機一台のみ
で給気圧を充分に確保でき、二台で運転していては、却
って出力ロスを生じるので、一台への排気導入を停止し
て、運転を停止させるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関におい
て、各過給機は、排気マニホルドの出口端部に直接取り
付ける構造であり、排気マニホルドそのものの出口端部
を、過給機に取り付けられる形状に加工する必要があっ
た。ツインターボ式の場合、同じく過給機を二個設ける
としても、コンパクト化を図るべく、両過給機の排気出
口を向かい合わせると、両過給機を互いに反対向きにし
て取り付けることとなる。従って、各群の排気マニホル
ドの過給機への取付部分は、互いに異なる形状にしなけ
れば対処できない。つまり、ただでさえ排気マニホルド
は複雑な形状を有している上に、両群の排気マニホルド
の形状を統一できないので、加工コストが高くなるとい
う不具合がある。

【０００５】そして、内燃機関であって、シーケンシャ
ル制御方式を採用するものにおいては、過給機を一台の
み運転する場合に運転停止状態とする過給機の入口部分
にて、排気マニホルドからの排気流入を止める排気制御
弁を設けなければならない。従来は、排気マニホルドの
出口は、過給機への取付部分を形成するので形状が複雑
化する上に、このような弁構造を有するようにすると、
更に形状が複雑化し、コンパクト化及び低コスト化を阻
害するものとなっていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上のような
課題を解決するため、次のような手段を用いる。請求項
１においては、排気マニホルド１に二個の排気出口１ｄ
・１ｄを形成し、二つの独立した過給機Ｔ１・Ｔ２に各
排気出口１ｄ・１ｄを連結する内燃機関であって、両過
給機Ｔ１・Ｔ２は同一形状で、かつ回転軸が排気マニホ
ルド１の長手方向に平行で、かつ排気出口端Ｔｂ・Ｔｂ
を向かい合わせて、前記排気マニホルド１の上部に配設
する構造において、排気マニホルド１の上端に形成した
排気出口１ｄ・１ｄと過給機Ｔ１・Ｔ２の入口端Ｔａ・
Ｔａとの間に、排気連通管を兼ねる間座２・２を介設
し、該間座２は同一の間座２の取付方向を変更すること
で、いずれの過給機の取付にも対応可能としたものであ
る。

【０００７】請求項２においては、請求項１記載の内燃
機関の排気系構造であって、一個の過給機Ｔ１のみを運
転する状態と、両方の過給機Ｔ１・Ｔ２を運転する状態
に切換可能とする排気制御弁１２を具備する構造におい
て、各過給機Ｔ１・Ｔ２を取り付ける両間座２・２のう
ちの一間座２のみに、前記排気制御弁１２を内設したも
のである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
の図面より説明する。図１は間座２を介して過給機Ｔ１
・Ｔ２を取り付けた構造の内燃機関の排気マニホルド１
配管部分の正面一部断面図、図２は同じく過給機Ｔ１取
付部分を図１中の左方から見た側面一部断面図、図３は
同じく過給機Ｔ２取付部分を図１中の左方から見た側面
一部断面図、図４はウェイストゲート管９を設けた構造
の内燃機関の排気マニホルド１配管部分の正面一部断面
図、図５はウェイストゲート管９’を設けた構造の内燃
機関の排気マニホルド１配管部分の側面一部断面図、図
６は全気筒からの排気を合流させて両過給機Ｔ１・Ｔ２
に供給するタイプの排気マニホルド１を有し、過給機Ｔ
２を停止可能としたシーケンシャル制御方式の内燃機関
の排気マニホルド１配管部分の正面一部断面図、図７は
同じく過給機Ｔ２取付部分を図６中の左方から見た側面
一部断面図、図８は図６及び図７図示の構造における排
気・給気系統図、図９は内部が二分割状で、排気を独立
状に両過給機Ｔ１・Ｔ２に供給するタイプの排気マニホ
ルド１を有し、過給機Ｔ２を停止可能としたシーケンシ
ャル制御方式の内燃機関の排気マニホルド１配管部分の
正面一部断面図、図１０は図９図示の構造における排気
・給気系統図、図１１は溶接組立構造の水冷式排気マニ
ホルド１’を示す平面一部断面図、図１２は溶接組立構
造の水冷式排気マニホルド１”を示す平面一部断面図で
ある。

【０００９】まず、図１乃至図１２に図示される実施例
に係る内燃機関（エンジン）は、６気筒型エンジンであ
ることを前提とする。まず、排気マニホルドの構造につ
いて説明する。図１等のように、シリンダヘッドＣＨの
正面に排気マニホルド１が取り付けられて配設されてお
り、シリンダーブロックＣＢの正面に対しても、支持部
材８・８を介して、別途取り付けられている。なお、排
気マニホルド１の上方には、該排気マニホルド１の長手
方向に平行に給気連結管６が配管されており、これは、
排気マニホルド１に対して支持部材７・７にて支持され
ている。また、後記の排気マニホルド１’・１”も、図
１等の排気マニホルド１と同様に取付け支持されてい
る。

【００１０】本実施例における図１乃至図１２図示の排
気マニホルドは水冷式であるが、図１乃至図１０図示の
排気マニホルド１は一体鋳造構造であり、図１１及び図
１２図示の排気マニホルド１’・１”は溶接組立構造で
ある。まず、前者の図１乃至図１０図示の一体鋳造構造
の水冷式排気マニホルド１について説明する。内部は図
４や図９図示のように、排気主管１ｂ（１ｂ’・１
ｂ’）を外部カバー１ａにて覆い、該外部カバー１ａと
該排気主管１ｂ（１ｂ’・１ｂ’）との間の空間を冷却
水室とした構造となっている。該外部カバー１ａにおい
て、その内側面には各気筒のシリンダーヘッドＣＨ内に
形成する排気通路に連通すべく、合計６本の排気導入管
１ｃ・１ｃ・・・が突設されており、また、その上面に
は、各過給機Ｔ（後記間座２）に連通すべく、排気出口
１ｄ・１ｄが形成されている。更に、外部カバー１ａに
冷却水の入口と出口の開口部を設けて、図１や図２のよ
うに、該冷却水室における冷却水の供給・排出をなす冷
却水管ＷＰ・ＷＰを各開口部に連結している。

【００１１】前記の如く、該外部カバー１ａの内側面か
ら、各気筒のシリンダーヘッドＣＨには、合計６本の排
気導入管１ｃ・１ｃ・・・が延設されるが、図４や図６
のように、全排気導入管１ｃ・１ｃ・・・に連通した一
繋がり状の排気主管１ｂを有するものと、図９のよう
に、左右三つずつの排気導入管１ｃ・１ｃ・１ｃに連通
する二つの排気主管１ｂ’・１ｂ’を有するものとがあ
る。後記過給機Ｔ１・Ｔ２へと排気を流出する排気出口
１ｄ・１ｄは、前者の図４や図６図示の構造では、排気
主管１ｂの上端の左右部分に形成され、一方、後者の図
９図示の構造では、各排気主管１ｂ’・１ｂ’の上端に
形成される。従って、前者は図８の如く、全気筒Ｃ１〜
Ｃ６からの排気が合流して、両過給機Ｔ１・Ｔ２へと導
入されるが、後者は図１０の如く、気筒Ｃ１〜Ｃ３から
の排気と、気筒Ｃ４〜Ｃ６からの排気が独立状にそれぞ
れ過給機Ｔ１・Ｔ２へと導入される構造となっている。
なお、後者の図９及び図１０に図示の構造では、両過給
機Ｔ１・Ｔ２の入口部にて各排気主管１ｂ’・１ｂ’か
らの排気を連通させる図１０中の連通路Ｒを設けて、後
記の過給機一台のみの運転に備えられるようにしてい
る。

【００１２】そして、図１乃至図１０に図示の排気マニ
ホルド１は、外部カバー１ａ、排気主管１ｂまたは１
ｂ’、排気導入管１ｃ、そして排気出口１ｄを、一体の
鋳造型より一体成形してなっているのである。

【００１３】次に、図１１及び図１２図示の溶接組立型
構造の水冷式排気マニホルド１’及び１”について説明
する。まず、いずれも、シリンダーヘッドＣＨから過給
機Ｔ（後記間座２）の間に介設する排気通路を外部カバ
ー１８（１８’）にて覆い、両者の間の空間にて冷却水
室を形成する構造となっており、該外部カバー１８（１
８’）の内側面からシリンダーヘッドに対し、６本の排
気導入管１９・１９’（４本の排気導入管１９と２本の
排気導入管１９’）を突出させている。そして図１１に
図示の排気マニホルド１’の外部カバー１８内の排気通
路は、排気導入管１９の内端に排気分岐管２０の外端を
溶接し、排気合流管２１に対し、排気分岐管２０の他端
と排気導入管１９’の内端とを溶接してなっている。排
気導入管１９’は、排気分岐管２０を介さず直接的に排
気合流管２１に溶接されるものである。なお、該排気マ
ニホルド１’は、３本の排気導入管１９・１９・１９’
に連通する排気合流管２１を二個有するものであり、従
って、図１０に図示の排気系構造であって、二個の過給
機Ｔ・Ｔに各排気合流管２１より独立的に排気を供給で
きる構造としている。

【００１４】次に、図１２に図示の排気マニホルド１”
における外部カバー１８’内の排気通路は、各シリンダ
ーヘッドＣＨに連通する排気導入管１９・１９’の中、
排気導入管１９の内端に排気分岐管２０’の外端を溶接
し、一個の排気合流管２１’に対して、二本の排気分岐
管２０’の内端と、二本の排気導入管１９’の内端とを
溶接してなっている。該排気マニホルド１”は、６本の
排気導入管１９・１９’全てを一個の排気合流管２１’
に連通させているが、該排気合流管２１’の出口フラン
ジ部２１’ａは一個のみ形成されていて、一個の過給機
Ｔに排気を供給する構成としている。勿論、該排気合流
管２１’に、出口フランジ部２１’ａを二個形成しても
よく、この場合には、図８図示の排気供給構造となる。

【００１５】また、排気マニホルド１’（１”）におい
て、該外部カバー１８（１８”）と各排気導入管１９・
１９’との間、また、該外部カバー１８（１８’）と、
排気合流管２１（２１’）の上端に形成する後記間座２
への接続用の出口フランジ部２１ａ（２１’ａ）との間
も溶接されている。以上の各溶接箇所においては、水密
性が保持されている。

【００１６】なお、以下の実施例において、排気マニホ
ルド１となるのは、図１乃至図１０図示の一体鋳造型の
排気マニホルド１だけでなく、図１１に図示の溶接組立
型の排気マニホルド１’にも置き換えられる。なお、前
記の如く、出口フランジ部２１’ａを二個設ければ、図
１２図示の排気マニホルド１”も適用できる（出口フラ
ンジ部２１’を二個設けた構造のものを排気マニホルド
１”αとする。）。

【００１７】図１乃至図３より、過給機の取付構造につ
いて説明する。ツインターボ式エンジンを形成する上
で、二個の過給機Ｔ１・Ｔ２を採用するが、両過給機Ｔ
１・Ｔ２は同一のものであって、その排気出口を向かい
合わせにすべく、取付方向を前後逆にしただけである。
各過給機Ｔ１・Ｔ２は、それぞれタービンＴとブロアＢ
を連接してなっており、タービンＴはその入口端Ｔａ
を、排気マニホルド１上端の左右に開口した排気出口１
ｄ・１ｄに連通させる。排気マニホルド１から導入され
た排気は、タービンＴにて圧縮され、余剰排気は、排気
出口管３を介し、両排気出口管３・３間に介設される排
気ベンド４にて排出される。なお、排気ベンド４の下部
は、排気マニホルド１の上面に対して、支持部材５にて
支持されている。一方、ブロアＢは、外気導入口Ｂａを
介して外部から給気を導入するのに加えて、該タービン
Ｔにて圧縮された排気を導入し、これらを給気として送
出し、前記の給気連結管６を介して、インタークーラー
（給気冷却器）ＩＣへと送り込む。更に、給気は、該イ
ンタークーラーＩＣから各気筒のシリンダーヘッドＣＨ
へと送り込まれる。

【００１８】図１乃至図３図示における排気マニホルド
１は、図４図示の排気マニホルド１と同様に、内部に一
繋がりの排気主管１ｂを有するタイプである（前記排気
マニホルド１”αを適用可能である）。従って、排気マ
ニホルド１内にて、両過給機Ｔ１・Ｔ２へと導入する排
気が全て連通する構造なので、排気マニホルド１の上部
に、前記の連通路Ｒを形成することなく過給機Ｔ１・Ｔ
２を取り付ける構造となる。なお、排気マニホルド１内
に独立状の排気主管１ｂ’・１ｂ’を有する場合には、
この連通路Ｒを設ける点で、過給機の取付構造が異な
る。これについては、後記の図９及び図１０に基づく排
気制御弁の取付構造に関する説明の中で説明する。

【００１９】排気マニホルド１の排気出口１ｄから過給
機Ｔ１及びＴ２のタービンＴの入口端Ｔａまでには、間
座２を介設している。間座２は、管構造となっていて、
排気マニホルド１から過給機Ｔ１・Ｔ２のタービンＴへ
の排気連通管を兼ねている。形状は、排気マニホルド１
への取付座とする下端付近は、排気マニホルド１の長手
方向に対して垂直方向となっており、図２及び図３の如
く、途中で「く」の字状に屈折させている。これは、両
過給機Ｔ１・Ｔ２の排気出口管３・３に連結して、排気
ベンド４を共有すべく、各過給機Ｔ１・Ｔ２の回転軸延
長線を一致させるためである。即ち、タービンＴ内の排
気通路は、図２及び図３のように渦巻き状となってお
り、過給機Ｔ１・Ｔ２の如く、前後逆にすれば、その入
口端Ｔａは前方か後方に偏在する。本実施例の場合に
は、過給機Ｔ１のそれは図２の如く後方に、過給機Ｔ２
のそれは図３のように前方に寄っている。従って、同一
の間座２を前後逆にすれば、「く」の字屈折部を有する
ことで、タービンＴの入口端Ｔａへの取付座となる間座
２の上端は、図２のように後方寄りとなるか、図３のよ
うに前方寄りとなる。従って、タービンＴの排気出口を
向かい合わせにすべく、取付位置を前後逆転して取り付
ける過給機Ｔ１・Ｔ２は、同一の間座２の取付方向を変
更するだけで、排気マニホルド１上に各々取付可能とな
るのである。

【００２０】なお、過給機Ｔ１・Ｔ２として、別構造の
過給機を採用する場合、従来では、排気マニホルド１の
出口端を変更しなければならないので、排気マニホルド
そのものを加工し直さなければならなかったが、このよ
うに、間座２を介して取り付ける構造とすれば、排気マ
ニホルド１とは別体の間座２を加工し直すことで対処で
き、低コスト化できる。

【００２１】次に、各過給機Ｔ１・Ｔ２のタービンＴと
排気出口管３との連結構造について説明する。排気出口
管３の入口端部分は、シールリング部３ａとなってお
り、タービンＴの排気出口端Ｔｂに環状の溝を設け、該
溝に該シールリング部３ａを摺動自在に内嵌した構造と
なっている。即ち、排気出口管３は、タービンＴに対し
て摺動可能となっており、これにより、高温の排気の影
響での該排気出口管３の延伸に対応し、延伸時にも、タ
ービンＴへのシールリング部３ａの内嵌部分はシール性
を保持している。

【００２２】次に、図４に図示のウェイストゲート通路
を有する構造について説明する。本実施例においては、
排気マニホルド１の内部は、一繋がりの排気主管１ｂを
有する構造となっていて（前記排気マニホルド１”αを
適用可能）、該排気主管１ｂの上端の、両排気出口１ｄ
・１ｄの間で、排気ベンド４の下方位置にて、ウェイス
トゲート導入開口部１ｅを設けている。排気ベンド４内
には、各過給機Ｔ１・Ｔ２の排気出口管３・３に連通す
る排気管部４ｂ・４ｂの合流部より下方に、ウェイスト
ゲート出口管部４ａを形成している。そして、ウェイス
トゲート導入開口部１ｅとウェイストゲート出口管部４
ａとの間には、垂直方向に貫通状にウェイストゲート通
路９ａを形成するウェイストゲート管９を介設する。こ
のウェイストゲート管９の介設により、前記の排気マニ
ホルド１に対して排気ベンド４を支持していたような支
持部材５は不要となる。

【００２３】ウェイストゲート通路９ａ内においては、
その下端の開口部において、該排気マニホルド１のウェ
イストゲート導入開口部１ｅに臨ませて、ウェイストゲ
ート弁１０を配設している。該ウェイストゲート管９の
外部には、該ウェイストゲート弁１０駆動用のアクチュ
エーター１１が配設されている。該アクチュエーター１
１は、空気管１１ａを給気連結管６（図示せず）に連結
していて、給気連絡管６内の給気を導入するようにして
おり、この空気圧により駆動量が調節される。一方、該
アクチュエーター１１は、該ウェイストゲート弁１０の
切換アーム１０ａに連結され、該アクチュエーター１１
の駆動量に基づいて、該ウェイストゲート弁１０の開弁
量が調節される。例えば、給気圧が高くなれば該ウェイ
ストゲート弁１０の開弁量が増し、排気をウェイストゲ
ート通路９ａに多く流して、過給機Ｔ１・Ｔ２への排気
導入量を低減する。こうして、給気圧に基づいて、過給
機Ｔ１・Ｔ２への排気導入量が調節され、給気圧を、設
定された圧力量に保持できるのである。

【００２４】なお、図４の場合には、ウェイストゲート
導入開口部１ｅが排気マニホルド１の上端に、また、排
気ベンド４のウェイストゲート出口管部４ａの入口開口
部が下向きに配設されているが、排気マニホルド１の上
方に配管する給気連絡管６の配管位置によっては、外側
にオフセットしなければならない場合がある。このよう
な場合には、図５の如く、ウェイストゲート導入開口部
１ｅ’を排気マニホルド１の外側面に開口し、また、排
気ベンド４’のウェイストゲート出口管部４’ａの入口
開口部を外側に向けて設け、側面視コの字状に曲折した
ウェイストゲート管９’を、該ウェイストゲート導入開
口部１ｅ’とウェイストゲート出口管部４’ａの入口開
口部との間に配管することで、排気マニホルド１の上方
空間を確保できる。

【００２５】次に、過給機Ｔ１・Ｔ２を装備したツイン
ターボ式エンジンであって、片方の過給機のみを運転す
る状態と、両方の過給機を運転する状態に切換可能とす
るシーケンシャル制御を採用するものにおいての制御弁
の配設構造について、図６乃至図１０にて説明する。ま
ず、図６乃至図８は、排気マニホルド１の内部が、全気
筒への排気導入管１ｃ・１ｃ・・・（合計６本）に連通
した構造、即ち、排気主管１ｂを有するものにおける実
施例である。（これについては、前記の排気マニホルド
１”αを適用可能である。）過給機Ｔ１・Ｔ２は、前記
の図１乃至図３の構造と同様に、それぞれ間座２・２を
介して排気マニホルド１の上部に取り付けられている。
両間座２・２の中で、過給機Ｔ２を取り付ける間座２内
のみに排気制御弁１２を配設する。排気制御弁１２は、
回動軸１２ａ・１２ａを間座２の側面部に軸支して回動
可能となっており、その回動位置にて開弁量が調節され
る。低負荷時で、過給機Ｔ１のみを運転して給気圧を低
くしたい時は、該排気制御弁１２を閉弁し、過給機Ｔ２
のタービンＴへの排気導入を停止する。なお、排気制御
弁１２を入口部に設けた過給機Ｔ２では、該排気制御弁
１２を閉弁して排気導入を停止した場合に、ブロアＢか
ら給気連結管６への排気出口が低圧となる分、給気連絡
管６を介して、運転状態の過給機Ｔ１のブロアＢから送
出される給気が停止状態の過給機Ｔ２のブロアＢの出口
側へと逆流し、給気圧が低下する。これを防ぐべく、入
口部に排気制御弁１２を設けた過給機Ｔ１の出口部（ブ
ロアＢの出口部）には、図８のように給気制御弁１３を
設け、排気制御弁１２の閉弁に連動して閉弁する構造と
している。また、給気制御弁１３よりも上流位置にて、
給気リリーフ弁１４を設けて、ブロアＢの外気導入口Ｂ
ａ側に戻す構成とし、給気制御弁１３の閉弁に連動して
開弁する構造としている。

【００２６】このように、排気制御弁１２は、複雑な管
構造を有する排気マニホルド１自体に取り付けるのでな
く、間座２に取り付けることで、低コスト化に貢献す
る。なお、間座２から容易に排気制御弁１２を取り外す
ことも可能であり、取り外した場合には、図１乃至図３
に見られるような、通常のツインターボ式エンジンとす
ることができる。

【００２７】最後に、図９及び図１０図示の分割型ツイ
ンターボ式エンジンの排気制御弁の配設構造について説
明する。この場合にも、過給機を一台のみ運転する場合
に運転停止するのは、過給機Ｔ２とし、該過給機Ｔ２の
出口側の給気系においては、図６乃至図９図示の構造と
同様に、図１０の如く、給気制御弁１３及び給気リリー
フ弁１４が設けられているものである。

【００２８】本実施例では、排気マニホルド１は、内部
を排気主管１ｂ’・１ｂ’に分割した構造としている。
これは、独立状に各過給機Ｔ１・Ｔ２に排気を導入させ
ることで、過給機Ｔ１・Ｔ２の導入排気に脈動を生じさ
せ、これにより、給気を脈動化して、給気効率を向上さ
せることを狙いとしたものである。（図１１図示の排気
マニホルド１’を適用可能である。）しかし、この場合
には、過給機Ｔ２を停止した場合に、過給機Ｔ１に送り
込まれるはずの気筒Ｃ４〜Ｃ５からの排気が出口を失う
形となるので、これらの排気を過給機Ｔ２に導く構造が
必要となる。そこで、前記の如く、両過給機Ｔ１・Ｔ２
の入口部間に連通路Ｒを形成し、過給機を二台で運転す
る場合には、独立状に各過給機に排気を導入すべく、こ
れを閉鎖し、一台のみ運転する時に、開放する構成とし
ているのである。

【００２９】図９より、各過給機Ｔ１・Ｔ２の取付構
造、排気制御弁の配設構造について具体的に説明する。
各過給機Ｔ１・Ｔ２は、図６乃至図８の構造と同様に、
間座２にそれぞれ取り付けられ、過給機Ｔ２を取り付け
る間座２内に排気制御弁１２を取り付けている。そし
て、連通路Ｒを形成すべく、各間座２の下端と排気マニ
ホルド１の各排気出口１ｄとの間に、連通用分岐管１５
を介設し、両連通用分岐管１５間に、連通管１６を介設
している。そして、該連通管１６内に、排気制御弁１７
を内設しているのである。該排気制御弁１２・１７の開
閉について説明すると、過給機Ｔ２停止時に排気制御弁
１２が閉弁すると同時に、排気制御弁１７が開弁し、気
筒Ｃ４〜Ｃ６からの排気は、連通管１６を通じて過給機
Ｔ１へと導入する。過給機Ｔ１・Ｔ２とも運転する時
で、排気制御弁１２が開弁すると、これに連動して、排
気制御弁１７が閉弁し、気筒Ｃ１〜Ｃ３からの排気は過
給機Ｔ１へ、気筒Ｃ４〜Ｃ６からの排気は過給機Ｔ２へ
と独立状に導入される。

【００３０】なお、連通管１６内には高熱の排気が流動
し、連通用分岐管１５・１５間の距離が一定なのに、連
通管１６自体に高温化による延伸が生じると、連通管１
６や連通用分岐管１５の破損にも繋がりかねない。そこ
で、前記の如く、各過給機Ｔ１・Ｔ２のタービンＴの排
気出口端Ｔｂへの排気出口管３・３の取付部分をシール
リング状にし、摺動可能としているのと同様に、連通管
１６は、連通主管１６ａと、排気制御弁１７を内設する
連通弁管１６ｂとの間に伸縮管１６ｃを介設している。
伸縮管１６ｃは、例えば蛇腹状の耐熱ゴム等で構成し、
その両端には伸縮管継手１６ｄ・１６ｄを環設して、連
通主管１６ａ・連通弁管１６ｂにフランジ連結可能とし
ている。この伸縮管１６ｃは、連通主管１６ａや連通弁
管１６ｂの高熱化による延伸に伴って収縮し、該連通主
管１６ａや連通弁管１６ｂの破損を回避できるのであ
る。

【００３１】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、次
のような効果を奏する。請求項１の如く構成したので、
排気マニホルドに過給機への取付構造を形成する必要が
なく、排気マニホルドの形状を統一できて、加工コスト
を低減できる。そして、過給機を取り付ける間座自体、
その取付方向の変更で、ツインターボとして排気出口を
向かい合わせに配設する（排気ベンドを共有して、低コ
ストである）二台の過給機のどちら側にも取付可能とな
り、形状を統一できて、低コストですむ。更に、過給機
の構造を変更しても、排気マニホルドはそのままの形状
で、間座のみの形状を変更すれば対処できることもあ
り、この点でも低コスト化に貢献するのである。

【００４０】そして、過給機を一台のみ運転する状態と
二台運転する状態に切換可能とした内燃機関において、
請求項２の如く構成したので、請求項１の効果に加え
て、間座内に排気制御弁を取り付ける構成としたので、
排気マニホルドにおいて、過給機に取り付ける構造を設
けたり、また、排気制御弁を取り付ける構造としたりす
る必要がなく、排気マニホルドの形状統一化を図ること
ができ、低コスト化に貢献する。また、間座から排気制
御弁を取り除くだけで、容易に通常の内燃機関に変更で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】間座２を介して過給機Ｔ１・Ｔ２を取り付けた
構造の内燃機関の排気マニホルド１配管部分の正面一部
断面図である。

【図２】同じく過給機Ｔ１取付部分を図１中の左方から
見た側面一部断面図である。

【図３】同じく過給機Ｔ２取付部分を図１中の左方から
見た側面一部断面図である。

【図４】ウェイストゲート管９を設けた構造の内燃機関
の排気マニホルド１配管部分の正面一部断面図である。

【図５】ウェイストゲート管９’を設けた構造の内燃機
関の排気マニホルド１配管部分の側面一部断面図であ
る。

【図６】全気筒からの排気を合流させて両過給機Ｔ１・
Ｔ２に供給するタイプの排気マニホルド１を有し、過給
機Ｔ２を停止可能としたシーケンシャル制御方式の内燃
機関の排気マニホルド１配管部分の正面一部断面図であ
る。

【図７】同じく過給機Ｔ２取付部分を図６中の左方から
見た側面一部断面図である。

【図８】図６及び図７図示の構造における排気・給気系
統図である。

【図９】内部が二分割状で、排気を独立状に両過給機Ｔ
１・Ｔ２に供給するタイプの排気マニホルド１を有し、
過給機Ｔ２を停止可能としたシーケンシャル制御方式の
内燃機関の排気マニホルド１配管部分の正面一部断面図
である。

【図１０】図９図示の構造における排気・給気系統図で
ある。

【図１１】溶接組立構造の水冷式排気マニホルド１’を
示す平面一部断面図である。

【図１２】溶接組立構造の水冷式排気マニホルド１”を
示す平面一部断面図である。

【符号の説明】

Ｔ１・Ｔ２過給機ＴタービンＢブロア１排気マニホルド１ａ外部カバー１ｂ・１ｂ’ 排気主管１ｃ排気導入管１ｄ排気出口１ｅウェイストゲート導入開口部２間座３排気出口管４・４’ 排気ベンド４’ａウェイストゲート出口管部６給気連結管９ウェイストゲート管９ａウェイストゲート通路１０ウェイストゲート弁１１アクチュエーター１２排気制御弁１３給気制御弁１４給気リリーフ弁１５連通用分岐管１６連通管１６ａ連通主管１６ｂ連通弁管１６ｃ伸縮管１６ｄ伸縮管継手１７排気制御弁１’ 排気マニホルド１８外部カバー１９・１９’ 排気導入管２０排気分岐管２１排気合流管２１ａ出口フランジ部１” 排気マニホルド１８’ 外部カバー２０’ 排気分岐管２１’ 排気合流管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐伯隆志大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内 (72)発明者羽根田基大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02B 37/02 F01N 7/00 F01N 7/08 F02B 37/00 F02B 37/007 F02B 39/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】排気マニホルド１に二個の排気出口１ｄ
・１ｄを形成し、二つの独立した過給機Ｔ１・Ｔ２に各
排気出口１ｄ・１ｄを連結する内燃機関であって、両過
給機Ｔ１・Ｔ２は同一形状で、かつ回転軸が排気マニホ
ルド１の長手方向に平行で、かつ排気出口端Ｔｂ・Ｔｂ
を向かい合わせて、前記排気マニホルド１の上部に配設
する構造において、排気マニホルド１の上端に形成した
排気出口１ｄ・１ｄと過給機Ｔ１・Ｔ２の入口端Ｔａ・
Ｔａとの間に、排気連通管を兼ねる間座２・２を介設
し、該間座２は同一の間座２の取付方向を変更すること
で、いずれの過給機の取付にも対応可能としたことを特
徴とする内燃機関の排気系構造。
【請求項２】請求項１記載の内燃機関の排気系構造で
あって、一個の過給機Ｔ１のみを運転する状態と、両方
の過給機Ｔ１・Ｔ２を運転する状態に切換可能とする排
気制御弁１２を具備する構造において、各過給機Ｔ１・
Ｔ２を取り付ける両間座２・２のうちの一間座２のみ
に、前記排気制御弁１２を内設したことを特徴とする内
燃機関の排気系構造。