JP3622835B2 - Exhaust pipe device for vehicle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両エンジンの複数の排気マニホールドにそれぞれ接続されている複数の排気管を合流する合流部を有する車両の排気管装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両搭載の内燃機関で各気筒の排気管を適宜に合流させて排気管のレイアウトを容易にし、かつ排気効率を低下させないように狭い交叉角で合流するよう構成する技術は知られている。
【0003】
しかしながら、車両レイアウト上から排気管は全体レイアウトの最後の段階に各ユニットを避けて通るようにレイアウトされることが多く、排気管の交叉角が大きくなったり、狭くするために無理なレイアウトをする等の問題がある。
【0004】
そして、V型エンジンの場合、左右バンクは車両中心の両側に離れているので、例えば図4に示すように、図示しない左右の排気マニホールドにフランジ11で接続された左排気管6とフランジ15で接続された右排気管3とを合流する場合、マフラMに接続される合流部21の排気管の交叉角αは他のユニットとの位置関係から大きくなる傾向にあり、狭い交叉角でコンパクトにレイアウトすることが難しいと言う問題がある。ここで、符号Mはマフラ,Fは車両のフレームをそれぞれ示している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、特にV型エンジンを有する大型車両において、合流部の排気管交叉角が狭く出来、排気レイアウトがコンパクトに出来る車両の排気管装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、車両用V型エンジンの左右バンクの排気マニホールドにそれぞれ接続されている第1および第2の排気管を合流する合流部を有する車両の排気管装置において、半円形状に形成された第1の排気管(2)の一端とS字状に形成された第2の排気管(3)の一端とが上下に隣接して配置されて交差角(α)が50°以内となるように集合管(1)に溶接により接続されており、前記第1の排気管(2)の拡大された他端(2a)には左バンクの排気マニホールドに連結される排気管(6)の一端が溶接され、その排気管(6)の他端には左バンクの排気マニホールドに連結するフランジ(11)が取付けられ、第2の排気管(3)の拡大された他端(3a)は右バンクの排気マニホールドに連結される排気管(4)の一端が溶接され、その排気管(4)の他端は拡大された接続部(5)が形成され、その接続部(5)にはスリット(5a)が設けられて右バンクの排気マニホールドに接続された排気管が挿入されてバンドで締結され、そして前記集合管(1)にはフランジ(10)が溶接されてマフラに取り付けられている排気管のフランジが連結されている。
【0007】
本発明の実施に際して、2本の排気管の前記交叉角は交叉する排気管を流過する排気の吸出し効果が発生し、排気干渉が生じない角度に設定されているのが好ましい。
【0008】
或いは本発明において、前記上下に隣接配置された排気管の中心軸を包含する平面が垂直面に対して左右30°の範囲内にあるのが好ましい。
【0009】
係る構成を具備する本発明によれば、合流部における複数の排気管が上下に隣接配置され(より詳細には、上下に隣接配置された排気管の中心軸を包含する平面が垂直面に対して左右30°の範囲内となる様に配置され)ているので、排気管が他の部材と干渉することが無い。特に大型車両の場合、当該車両の車高が高いため、上下に配管することによってレイアウトに十分な余裕を持たせることが出来る。
【0010】
また、排気管が互いに一定角度未満の交叉角(より詳細には50°未満)で合流しているため、その流過抵抗を低下させ、さらに排気管の長さを調整することにより左右バンクの排気干渉を避け、エジクション効果により、さらに背圧を低下して、流路抵抗を小さくすることが出来るのである。
【0011】
【発明の実施の形態】
図において、従来技術と同じ機能を有する部材には同じ符号を付して重複説明は省略する。
【0012】
図1は、大型トラックに搭載された図示しないV型エンジンの左右バンクの排気マニホールドに連結される排気管の合流部の平面図を示し、図における上方にエンジンが有り、車両の前方を示している。
【0013】
集合管1には溶融アルミ鍍金鋼管で構成され半円形状に形成された第1の排気管2の一端とS字状に形成された第2の排気管の一端とが、図2(図1のA矢視を示す)を参照して、上下に隣接するように、かつ交差角αが50°以内(例えば40°)となるよう集合管1に溶接により接続されている。
【0014】
そして、第1の排気管2の拡大された他端2aには左バンクの排気マニホールドに連結される排気管6の一端が挿入溶接されており、その排気管6の他端には マニホールドに連結するフランジ11が取り付けられている。
【0015】
又、第2の排気管3の拡大された他端3aには図示しない右バンクの排気マニホールドに連結される排気管4の一端が挿入溶接されており、その排気管4の他端は拡大された接続部5が形成され、その接続部5には4等分されたスリット5aが設けられ、図示しない排気マニホールドに連結された排気管が挿入され、バンドで締結して、排気管とマニホールドとの亀裂を防止するよう構成されている。
【0016】
図2のB矢視を示す図3を参照して、集合管1にはフランジ10が溶着されており、図示しないマフラに取り付けられている排気管のフランジが連結されるよう構成されいる。
【0017】
以下、作用効果について説明する。
V型エンジンの左右バンクにそれぞれ連結されている排気管6は第1の排気管2を、排気管4は第2の排気管3をそれぞれ介して集合管1において合流しており、第1及び第2の排気管は上下に配置されてその交叉角αは40°に形成されている。
【0018】
又、集合管1において合流する第1及び第2の排気管2、3は他のユニットをクリアするよう形成されてコンパクトに配置されており、大型車両の場合、例えばフレーム下方に上下に配管することは車高が高いため十分に余裕があるので問題がない。
【0019】
そして、排気は十分に小さい交叉角で合流しているため、その流過抵抗を低下させ、さらに排気管6と4との長さを調整することにより左右バンクの排気干渉を避けエジクション効果によりさらに排圧を低下することが出来る。
【0020】
【発明の効果】
本発明は以上説明した通り構成されており、以下の優れた効果を奏することができる。
(1) 排気管の集合部における配置が上下になっており、平面的に配置されている車両ユニットを避けたレイアウトが用意である。
(2) 排気効率のよい交叉角が小さい合流となるように合流部を構成することが出来る。
(3) 無理のない合理的な車両レイアウトが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す車両の排気管装置の平面図。
【図2】図1のA矢視図。
【図3】図2のB矢視図。
【図4】従来技術の例を示す平面図。
【符号の説明】
1…集合管
2…第1の排気管
3…第2の排気管
4、6…排気管
5…接続部
5a…スリット
10、11…フランジ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle exhaust pipe device having a merging portion for joining a plurality of exhaust pipes respectively connected to a plurality of exhaust manifolds of a vehicle engine.
[0002]
[Prior art]
A technique is known in which an exhaust pipe of each cylinder is appropriately joined in a vehicle-mounted internal combustion engine to facilitate the layout of the exhaust pipe and to join at a narrow crossing angle so as not to reduce the exhaust efficiency.
[0003]
However, from the vehicle layout, the exhaust pipe is often laid out so as to avoid each unit in the last stage of the overall layout, and the exhaust pipe is forced to be laid out to increase or decrease the crossing angle. There are problems such as.
[0004]
In the case of the V-type engine, since the left and right banks are separated on both sides of the vehicle center, for example, as shown in FIG. 4, the left exhaust pipe 6 and the flange 15 connected to the left and right exhaust manifolds (not shown) with the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the prior art, and particularly in a large vehicle having a V-type engine, the exhaust pipe crossing angle at the junction can be narrowed and the exhaust layout of the vehicle can be made compact. It aims to provide a tube device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in an exhaust pipe device for a vehicle having a merging portion that joins first and second exhaust pipes respectively connected to exhaust manifolds of left and right banks of a V-type engine for a vehicle, a semicircular shape is formed. One end of the formed first exhaust pipe (2) and one end of the second exhaust pipe (3) formed in an S shape are arranged adjacent to each other in the vertical direction so that the crossing angle (α) is within 50 °. The exhaust pipe (6) is connected to the collecting pipe (1) by welding and connected to the exhaust manifold of the left bank at the enlarged other end (2a) of the first exhaust pipe (2). One end of the exhaust pipe (6) is welded, and the other end of the exhaust pipe (6) is attached with a flange (11) connected to the exhaust manifold of the left bank, and the other end (3a) of the second exhaust pipe (3) is enlarged. One end of the exhaust pipe (4) connected to the exhaust manifold of the right bank is welded The other end of the exhaust pipe (4) is formed with an enlarged connecting portion (5), and the connecting portion (5) is provided with a slit (5a) to be connected to the exhaust manifold of the right bank. The pipe is inserted and fastened with a band, and the flange (10) is welded to the collecting pipe (1) and the flange of the exhaust pipe attached to the muffler is connected.
[0007]
In carrying out the present invention, it is preferable that the crossing angle of the two exhaust pipes is set to an angle at which an exhaust effect of exhaust flowing through the crossing exhaust pipes is generated and no exhaust interference occurs.
[0008]
Alternatively, in the present invention, it is preferable that a plane including the central axis of the exhaust pipe adjacently disposed above and below is within a range of 30 ° to the left and right with respect to the vertical plane.
[0009]
According to the present invention having such a configuration, the plurality of exhaust pipes in the merging section are arranged adjacent to each other in the vertical direction (more specifically, the plane including the central axis of the exhaust pipe arranged adjacent to the top and bottom is perpendicular to the vertical plane. Therefore, the exhaust pipe does not interfere with other members. In particular, in the case of a large vehicle, since the vehicle height of the vehicle is high, a sufficient margin can be given to the layout by piping up and down.
[0010]
Further, since the exhaust pipes merge with each other at a crossing angle less than a certain angle (more specifically, less than 50 °), the flow resistance is reduced, and the lengths of the exhaust pipes are further adjusted to adjust the left and right banks. By avoiding exhaust interference, the back pressure can be further reduced by the ejection effect, and the flow path resistance can be reduced.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the figure, members having the same functions as those of the prior art are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0012]
FIG. 1 shows a plan view of a joining portion of exhaust pipes connected to exhaust manifolds of left and right banks of a V-type engine (not shown) mounted on a large truck, with the engine in the upper part and showing the front of the vehicle. Yes.
[0013]
One end of the
[0014]
One end of the exhaust pipe 6 connected to the exhaust manifold of the left bank is inserted and welded to the enlarged other end 2a of the
[0015]
One end of an
[0016]
With reference to FIG. 3 showing the arrow B in FIG. 2, a
[0017]
Hereinafter, the function and effect will be described.
The exhaust pipe 6 connected to the left and right banks of the V-type engine joins the
[0018]
Further, the first and
[0019]
And since the exhaust gas merges at a sufficiently small crossing angle, the flow resistance is reduced, and the lengths of the
[0020]
【The invention's effect】
The present invention is configured as described above, and can exhibit the following excellent effects.
(1) The arrangement of the exhaust pipes in the collecting section is up and down, and a layout that avoids the vehicle units arranged in a plane is prepared.
(2) The merging portion can be configured so as to achieve a merging with a small intersection angle with good exhaust efficiency.
(3) A reasonable vehicle layout can be made without difficulty.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a vehicle exhaust pipe device showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow A in FIG.
FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow B in FIG.
FIG. 4 is a plan view showing an example of a conventional technique.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Collecting
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