JP3637463B2 - 排気ガスエヤーレールマニフォルド - Google Patents

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Description

【０００１】
本発明の内燃機関の排気ガスのマニフォルドに関し、特にエンジンからの高温の燃焼ガスの流れから最少の熱エネルギーを取除くことにより、しかし又特別な簡単な構造の結果から生ずるマニフォルド自己の中の発熱の燃焼によって接触のコンバーターの急速な温度上昇を可能とする特別な２重壁の排気ガスマニフォルドに関する。
【０００２】
内燃機関の技術はある期間に亘って排気ガス中に残っている可燃成分の排気マニフォルド中のエンジンの後の燃焼は最終的な排気ガスから汚染を減少させると云う知識を含んでいた。不幸にして、これを達成するための特別なマニフォルドの配設は複雑で高価であって、システムにホース及び／又はチューブの巣、複雑な放熱孔又は其の他を含んでいる。この複雑さのために最初のコストが高くなるのみならずエンジンの使用期間に亘ってメインテナンスの問題と費用とを含んでいる。
【０００３】
遂に二重壁と、細長いスコットの上のフランジの中に溶接されたＬ字型のプレートによって囲まれて細長い通路を形成する細長い内部通路を規定する１体の入口接続フランジをもつエヤーギャップマニフォルドを有する本発明がここに開発された。Ｌ字型のプレートは又細長い通路とマニフォルド入口の開口部との間に伸びる一連の短いチャンネルの上に溶接されている。細長い通路は空気入口のコネクタを有する。マニフォルドランナーの間隔をあけた二重壁はチャンネルの下流のフランジ開口部で接続されている。取入れマニフォルドの本体の二重壁又はログ（ｌｏｇ）も又出口の孔で接続されている。
【０００４】
この新しい構造は、大量生産することができ、運転が効果的であり、且つ一連の的はずれのチューブとホースがない比較的簡単なマニフォルドを提供している。空気の入口を有する新しい二重壁構造は残留する可燃ガスの最良の加熱と燃焼と、下流の触媒コンバーターの急速な加熱のために内部ライナーのための最小の熱シンク（溜り）を可能とする。
【０００５】
本発明のこれらの及びいくつかの其の他の特徴、目的及び利点は添付図面に関連して以下の仕様を検討する時当業者に明らかとなるであろう。
【０００６】
マニフォルド組立体１０はそこから複数の間隔をあけたライナー１４、マニフォルドをエンジンブロックに取付けるための入口接続フランジ１６及び出口又は排気フランジ１８が伸びる本体１２を含む。
【０００７】
マニフォルドの本体又は通常云われているログ１２はいくつかのランナーの夫々と流れで連通している細長い部材であって、ここでは４つの数のものが示されている。示されたマニフォルドは例えばＶー８エンジンのシリンダーの１列用のものであることができ、ここではエンジンの反対側にこのマニフォルドの鏡像の複製がある。
【０００８】
ログ１２は外側のジャケット２０と内側のライナー２２を含む。ジャケットとライナーは互いに好ましくは巾において数秒のコントロールされた量の間隔をあけて、ジャケットとライナーの間の熱の絶縁体として役立つ動かない空気のスペースを形成している。ライナーは一般にジャケットよりも薄く、好ましくは両方ともステンレススチール又は他の耐蝕材料より作られている。ログ１２から１体に複数のランナーが伸び、これらのランナーは二重壁構造を続け且ついくつかのエンジンのシリンダー夫々からの排出ガスを受け入れる。
個々のスリーブ２６（図１及び３）は個々のランナーを入口フランジ組立体１６に接続している。夫々のスリーブ２６の外側の端はジャケット２０とランナー２２の２つの係合する壁に溶接され、一方夫々のスリーブ２６の入口の端はコネクタープレート１６の対応する貫通開孔部の周辺の壁に溶接される。
【０００９】
このスリーブの配設は「エヤーギャップマニフォルドのポートフランジ接続」と題する１９９４年９月２７日発行の共同所有の特許第５．３４９．８１７の教えに従って行われることが好ましい。注目されるように、ジャケット２０とライナー２２はスリーブ２６に結合されるところで周辺が互いに係合されている。同様にジャケットとライナーは放出フランジ１８に結合するところでも互いに係合されている。このフランジ１８は通常の又はエヤーギャップタイプの排気ガスパイプに取付けるために図２に描かれた３個のような適当なオリフイス１８ａを有している。
【００１０】
入口フランジ１６は相当な厚さの細長い要素で、エンジンに取付けるためにその長さに沿って間隔をおいて複数のボルトを受け入れる開口部３０（図１）を有する。その上の縁に沿って、排気ガスがエンジンから排気ガスマニフォルド組立体に流れる時に周囲の空気が酸化の目的で排気ガスの中に噴射されることを可能とするための特別な空気噴射構造が示されている。より詳細に云えば細長い通路３６がフランジ１６の長さに沿って伸びて、複数の排気ガス入口開口部３８（図２）に隣接し、これら凡てをおおう。
【００１１】
この通路は機械加工、鋳物又は打抜きによる等してフランジ１６の上部の外側の隅の中に形成され、フランジの反対側の端の手前で終る細長いスロット又はチャンネル４０（図７）によって形成されている。チャンネル４０に垂直な複数の短いチャンネル４２（図７）はその間の流れの連通を許すように細長いチャンネル４０と夫々の開口部３８の間に伸びる。細長いＬ字型のカバープレート５０が細長いチャンネル４０と複数の短いチャンネル４２との両方をカバーしている。カバープレート５０の上部の水平の脚５０ａはチャンネル４０の先端の上に伸びてコネクタープレート１６の上の表面に溶接されている。カバープレート５０の垂直の脚５０ｂは５０ａに垂直であって、チャンネル４０の側面の上並びに短いチャンネル４２の上に伸び、且つコネクタープレート１６の側面並びにスリーブ２６の隣接する領域に溶接されてチャンネル４０と４２を周囲の雰囲気から包んでいる。
【００１２】
空気取り入れコンヂット６０はねじを切られた外側の表面を有し、通路３６の１端においてプレート１６に溶接され、従って酸素を含む空気は通路３６の中に噴射されることができ、斯くしてポート３８を通って排気ガスマニフォルドの中に流れる熱い排気ガスの中に噴射され、ここで排気ガスの保持された高い温度と追加の酸化ガス即ち空気の存在のために、追加された酸素により一酸化炭素から二酸化炭素への変換を含めて更に燃焼が起る。エンジンから流れ出す排気ガスと、スタートアップ時に排気ガスのマニフォルドの中に起る追加の燃焼による組合わされた熱は内側のライナー２２を急速に高い温度に加熱させ、一方外側のジャケットはエヤーギャップによって熱が遮断されている。この装置は非常に効果的で、制作が簡単で、比較的安価であり且つエンジンから放出される一酸化炭素、窒素及び硫黄の酸化物のような有毒ガスを酸化するのに高度に効果的である。
【００１３】
ここに例示された構造は本発明の実例として規定された好ましい実施例であってある程度の小巾な変化は行い得るものと考えられる。従って本発明はこの特定の実施例に限定されるよう意図されたものではなく付帯する請求項の範囲とここに規定されたものに道理にかなって同等のものによってのみ限定されるよう意図されているものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動車のエンジンの排気マニフォルドの立面図である。
【図２】図１のマニフォルドのＩＩーＩＩの方向からマニフォルドの排気の出口の方に向った図である。
【図３】図１のマニフォルドのＩＩＩーＩＩＩの方向からとられた端の立面図である。
【図４】図１ー３のマニフォルドのポートフランジの断片的立面図である。
【図５】図４におけるフランジのＬ字型カバープレート取付前の断片的立面図である。
【図６】図５のフランジの底面図である。
【図７】図５のＶＩＩーＶＩＩ平面上でとられた断面図である。
【図８】図５のＶＩＩＩーＶＩＩＩの方向にとられた端の立面図である。
【符号の説明】
１０ マニフォルド組立体
１２ 本体／ログ
１４ ランナー
１６ 入口接続フランジ
１８ 出口／排出口フランジ
１８ａ オリフイス
２０ 外側ジャケット
２２ 内側ランナー
２６ スリーブ
３６ 通路
３８ 入口開口部
４０ チャンネル
４２ 短いチャンネル
５０ カバープレート
５０ａ 水平の脚
５０ｂ 垂直の脚
６０ 空気入口コンヂット
６０ａ 外側の端

Claims (11)

  1. エンジンの排気ガスのマニフォルドにおいて、
    マニフォルドのログと当該マニフォルドログから伸びる複数のランナーであって、夫々のランナーがエンジンから当該マニフォルドログへ排気ガスを導くための排気ガス入口開口部を有するマニフォルドログと複数のランナーとを含み、
    当該マニフォルドログは排気ガス出口を有し、
    細長い入口接続フランジは当該ランナーの開口部において当該ランナーの上を伸び、且つ細長い隅を有し、且つ
    当該細長い隅の上に且つ当該入口接続フランジにその長さに沿って溶接されて細長い通路を囲む細長いカバーの壁を含み、
    当該細長い通路は当該ランナーの凡てに隣接して伸び、且つ当該細長い通路と流れが連通する当該フランジ上のコネクターと、当該通路と排気ガス入口開口部の間の接続チャンネルとを含み、燃焼空気は、エンジンの排気ガスの中に残る残留可燃要素の化学的変換のために、当該コネクターと当該連通と当該接続チャンネルを通って当該ランナーとマニフォドに噴射されることができることを特徴とするエンジンの排気ガスのマニフォルド。
  2. エンジンの排気ガスのマニフォルドにおいて、
    マニフォルドのログと当該マニフォルドログから伸びる複数のランナーであって、夫々のランナーがエンジンから当該マニフォルドログへ排気ガスを導くための排気ガス入口開口部を有するマニフォルドログと複数のランナーを含み、
    当該マニフォルドログは排気ガス出口を有し、更に
    当該ランナー開口部において当該ランナーの上に伸びる細長い入口接続フランジを含み、
    当該細長い入口接続フランジは、当該ランナーの凡てに隣接して伸びる細長い通路と、当該細長い通路と流体が連通する当該フランジ上のコネクターと、当該通路と当該排気ガス入口開口部との間の接続チャンネルとを有し、燃焼空気はエンジンの排気ガスの中に残る残留可燃要素の化学的変換のために、当該コネクターと、当該通路と当該接続チャンネルを通って当該ランナーとマニフォルドに噴射され、更に
    当該入口接続フランジにその長さに沿って溶接されて当該通路を囲む細長いカバー壁を含むことを特徴とするエンジンの排気ガスのマニフォルド。
  3. 請求項２の自動車のエンジンの排気ガスのマニフォルドにおいて、当該入口接続フランジは当該入口接続フランジは当該チャンネルを含む細長い隅を有し、且つ当該細長いカバーの壁はＬ字型であって、当該通路を囲むために当該細長い隅の上に取付けられ溶接されていることを特徴とする自動車のエンジンのマニフォルド。
  4. 請求項３の自動車のエンジンの排気ガスのマニフォルドにおいて、当該Ｌ字型のカバーの壁は当該チャンネルの凡てを囲むために、当該細長いチャンネルと当該接続チャンネルをカバーすることを特徴とする自動車のエンジンの排気ガスのマニフォルド。
  5. 自動車のエンジンの排気ガスのマニフォルドにおいて、
    マニフォルドログと当該マニフォルドログから伸びる複数のランナーとを含み、夫々のランナーは排気ガス入口開口部を有し、
    細長い入口を接続するフランジは当該開口部において当該ランナーの上に伸び、且つ当該マニフォルドを内燃機関に取付けるための取付け用オリフイスを有し、
    当該細長い入口接続フランジは当該ランナーの近くを伸びる細長いチャンネルを有し、且つ当該細長いチャンネルから当該入口開口部に伸びる複数の短いチャンネルを有し、更に
    当該細長いチャンネルの上と当該短いチャンネルの上で当該入口接続フランジに溶接されて、当該ランナーの凡てに沿って伸びる細長い通路を形成し且つ当該通路と当該ランナーの間の短い接続チャンネルを形成する細長いカバーと、
    当該入口接続フランジ上で当該細長い通路と流れで連通するコネクターとを含み、燃焼空気は当該コネクター、当該通路及び当該接続チャンネルを通って当該マニフォルドの当該ランナーに噴射されることができ、エンジンの排気ガスの中の残留可燃要素の化学反応を行わさせることを特徴とする自動車のエンジンの排気ガスのマニフォルド。
  6. 請求項５の自動車のエンジンの排気ガスのマニフォルドにおいて、当該入口接続フランジは当該細長いチャンネルを含む細長い隅を有し、且つ当該細長いカバーの壁はＬ字型であって、当該細長い隅の上に取付けられ溶接されて、当該細長い通路と当該短い接続チャンネルとを囲むことを特徴とする自動車のエンジンの排気ガスのマニフォルド。
  7. 請求項１の自動車のエンジンの排気ガスのマニフォルドにおいて、当該ログと当該ランナーは、互いに間隔を置いてその間にエヤーギャップを作り出した外側のジャケットと内側のランナーとを有し、当該ジャケットとランナーは当該入口接続フランジの近くと当該排気ガス出口の近くで一緒に接続され、当該内側のランナーは当該ランナ−に入る排気ガスによって且つ当該マニフォルド中における当該燃焼によって急速に加熱されることができることを特徴とする自動車のエンジンの排気ガスのマニフォルド。
  8. 自動車のエンジンの排気ガスのマニフォルドにおいて、
    マニフォルドログと当該マニフォルドログから伸びる複数のランナーを含み、夫々のランナーは排気ガス入口開口部を有し且つ当該マニフォルドログは排気ガス出口を有し、更に
    当該入口開口部においてランナーの上に伸び、当該マニフォルドを内燃機関に取付けるためのオリフィスを有する細長い入口接続フランジを含み、
    当該ログと当該ランナーは、一般に互いに間隔をおきその間にエヤーギャップを作り出す外側のジャケツトと内側のランナーを有し、当該ジャケツトとランナーは当該入口接続フランジの近くと当該排気ガス出口の近くで一緒に接続されており、当該内側のランナーは当該ランナーに入る排気ガスから最小の熱エネルギーを除去し、更に
    当該細長い入口接続フランジは当該ランナーの近くを伸びる細長いチャンネルと、当該細長いチャンネルから当該入口開口部に伸びる複数の短いチャンネルとを有し、更に
    当該細長いチャンネルの上と当該短いチャンネルの上で当該入口接続フランジに溶接されて、当該ランナー凡ての間に伸びる細長い通路を形成し、且つ当該通路と当該ガス入口開口部の間の短い接続チャンネルを形成する細長いカバーと、
    当該入口接続フランジ上にあって当該細長い通路と流れの連通にあるコネクターとを含み、燃焼空気は当該コネクター、当該通路及び当該接続チャンネルを通って、当該マニフォルドの当該ガス入口開口部にポンプされて、エンジンの排気ガス中の残留可燃要素を化学的に変換させることを特徴とする自動車のエンジンの排気ガスのマニフォルド。
  9. 請求項８の自動車のエンジンの排気ガスのマニフォルドにおいて、当該入口接続フランジは当該細長いチャンネルを含む細長い隅を有し、且つ当該細長いカバー壁はＬ字型であって、当該細長い隅の上に取付けられて溶接され、当該細長い通路と当該短い接続チャンネルを囲むことを特徴とする自動車のエンジンの排気ガスのマニフォルド。
  10. 請求項８の自動車のエンジンの排気ガスのマニフォルドにおいて、当該入口接続フランジは当該チャンネルを含む細長い隅を有し、且つ当該細長いカバー壁はＬ字型であって、当該細長い隅の上に取付けられて溶接され、当該通路を囲むことを特徴とする自動車のエンジンの排気ガスのマニフォルド。
  11. 自動車のエンジンの排気ガスのマニフォルドにおいて、
    マニフォルドログと、夫々排気ガス入口開口部を有し、当該マニフォルドログから伸びる複数のランナーと、
    当該開口部において当該ランナーの上に伸び、且つ当該マニフォルドを内燃機関に取付ける取付けオリフイスを有する細長い入口接続フランジと、
    当該入口接続フランジに溶接された細長いカバーとを含み、
    当該細長い入口接続フランジと当該細長いカバーとは、当該ランナーの近くを伸びる細長い通路を形成し、且つ当該細長い入口接続フランジは当該細長い通路から当該入口開口部に伸びる複数の短いチャンネルを有し、更に
    当該入口接続フランジ上の、当該細長い通路と流れの連通にあるコネクターとを含み、燃焼空気は当該コネクターと、当該通路と当該接続チャンネルとを通り当該マニフォルドの当該ランナーに噴射されることができてエンジンの排気ガスの中の残留可燃要素に化学反応を起させることを特徴とする自動車のエンジンの排気ガスのマニフォルド。
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