JP4092125B2 - Exhaust manifold - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多気筒エンジンの排気系に設けられ、各排気ポートから排出される排気を集合して排気管に送るエギゾーストマニホールドに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、エンジン始動時の排気中には、COやHC等の未燃成分が多く残留しているため、排気中に二次空気を供給して燃焼させ、排気浄化を図るようにしている。例えば、このようなものとして、特開2000−145447号公報にあるように、マニホールドに凹部を形成し、この凹部を蓋部材により覆って二次空気供給流路を形成する。この二次空気供給流路は、一方が排気ポートに向かって開口し、他方には二次空気が供給される導入管が接続されたものが提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来のものでは、マニホールドに凹部を形成するために、凹部が排気流路に突き出されてしまい、排気流路を流れる排気の抵抗になってしまい、出力の低下を招くという問題があった。
【0004】
本発明の課題は、排気抵抗となることなく、二次空気を供給できるエギゾーストマニホールドを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
多気筒エンジンの各排気ポートからの排気を集合して排気管に送るエギゾーストマニホールドにおいて、
前記各排気ポートに連通するインナーパイプを有すると共に、前記インナーパイプの長手方向に沿って分割された第1シェルと第2シェルとを重ね合わせて前記インナーパイプを覆うアウタシェルを有する二重管構造を備え、
前記第1シェルに被覆部材を取り付けて二次空気供給流路を形成すると共に、前記各排気ポートに対応して前記二次空気供給流路に連通した供給口を形成し、かつ、前記インナーパイプには前記供給口と連通される接続口を形成したことを特徴とするエギゾーストマニホールドがそれである。
【0006】
前記第1シェルに窪みを形成し、該窪みを覆って被覆部材を取り付けて、前記二次空気供給流路を形成するようにしてもよい。また、前記被覆部材には、前記二次空気供給流路に連通した連通管部の先端に前記供給口を形成すると共に、前記インナーパイプには前記第1シェルと前記第2シェルとを重ね合わせた際に前記連通管部が挿入される接続口を形成してもよい。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1に示すように、1はエギゾーストマニホールドで、多気筒(本実施形態では4気筒)のエンジン100に用いられている。エンジン100は、第1〜第4気筒#1〜#4に連通した第1〜第4排気ポートP1〜P4を備えている。
【0008】
エギゾーストマニホールド1には、フランジ2,4が設けられており、図示しないボルトにより取り付けるための複数の取付孔6,8がフランジ2,4に形成されている。フランジ2,4には、第1〜第4排気ポートP1〜P4に対応した4個の導入孔10〜13が穿設されている。
【0009】
また、エギゾーストマニホールド1は、インナーパイプ14とこれを覆うアウタシェル16とを有する二重管構造に形成されている。アウタシェル16は、インナーパイプ14の長手方向に沿って分割された第1シェル18と第2シェル20とを備え、第1シェル18と第2シェル20とを重ね合わせることにより、インナーパイプ14を覆うように形成されている。第2シェル20には、フランジ2,4の各導入孔10〜13に挿入される分岐管部22〜25が形成されており、各分岐管部22〜25が各導入孔10〜13に挿入されて、溶接により一体に固定されている。
【0010】
そして、インナーパイプ14は、本実施形態では、3個のT字型管部26〜28と1個のエルボ型管部30とから構成されており、第2シェル20の各分岐管部22〜25にT字型管部26〜28とエルボ型管部30とが挿入されると共に、T字型管部26〜28とエルボ型管部30とが連接されて、インナーパイプ14内に排気流路32が形成されている。
【0011】
この第2シェル20の周縁が外側に膨らまされて挿入部が34が形成されており、この挿入部34に第1シェル18の周縁が挿入されて重ね合わされている。アウタシェル16とインナーパイプ14との間には隙間36が形成されている。また、第1シェル18と第2シェル20とを重ね合わせた際に、排気の下流側には接続管部38が形成され、接続管部38にはフランジ40が取り付けられている。このフランジ40は図示しない下流側の排気管に接続される。また、T字型管部26の一端が、接続管部38内にワイヤメッシュ41を介して挿入されている。
【0012】
第1シェル18には、インナーパイプ14の長手方向に沿って、窪み42が形成されており、この窪み42を覆って被覆部材44が第1シェル18の内側に取り付けられている。これにより、二次空気供給流路46が形成されており、二次空気供給流路46の一端に連通する導入管48が、第1シェル18に挿入されて固定されている。
【0013】
被覆部材44には、各第1〜第4排気ポートP1〜P4に対応して、連通管部50(一部のみ図示する)がインナーパイプ14に向かって突出形成されている。連通管部50の先端には供給口52が開口形成されている。そして、この連通管部50に対応して、インナーパイプ14のT字型管部26〜28とエルボ型管部30とには、接続口54(一部のみ図示する)が形成されている。
【0014】
連通管部50はその先端が接続口54に挿入できる長さ、及び外径に形成されており、接続口54と連通管部50とは、第2シェル20に第1シェル18を重ね合わせた際に、連通管部50が接続口54に挿入されるように形成されている。また、接続口54から連通管部50の先端が排気流路32に大きく突き出さない長さに形成されている。組み立てる際には、第2シェル20に第1シェル18を重ね合わせると、連通管部50が接続口54に挿入され、供給口52と接続口54とが連通される。
【0015】
次に、前述した本実施形態のエギゾーストマニホールドの作動について説明する。
第1〜第4気筒#1〜#4からの排気が、第1〜第4排気ポートP1〜P4、導入孔10〜13、インナーパイプ14のT字型管部26〜28とエルボ型管部30とを介して、排気流路32に導かれる。そして、排気流路32を通って下流側の排気管に送られる。
【0016】
エンジン100の始動時には、一定時間の間、導入管48を介して二次空気供給流路46に空気が供給される。そして、二次空気供給流路46から各連通管部50、供給口52、接続口54を介して排気流路32に空気が供給される。これにより、排気中の未燃成分の燃焼が促進され、排気が浄化される。また、二重管構造であるので、エンジン始動時に排気の温度低下を防止して、三元触媒を速やかに活性化させることができる。
【0017】
二次空気供給流路46は、インナーパイプ14とアウタシェル16との間の隙間36に形成されるので、二次空気供給流路46を設けても、排気抵抗とはならない。また、排気が、排気流路32を通過する際に、連通管部50の先端は、排気流路32に突き出さないので、排気抵抗となることはない。
【0018】
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【0019】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明のエギゾーストマニホールドは、二次空気供給流路を、インナーパイプとアウタシェルとの間に形成したので、二次空気供給流路を設けても、排気抵抗が増加することはないという効果を奏する。また、第1シェルに窪みを形成して、窪みを被覆部材に覆うことにより、二次空気供給流路を容易に形成できる。更に、第1シェルと第2シェルとを重ね合わせる際に、連通管部を接続口に挿入するようにすると、組立が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としてのエギゾーストマニホールドの正面図である。
【図2】本実施形態のエギゾーストマニホールドの底面図である。
【図3】本実施形態のエギゾーストマニホールドの要部を断面で示す正面図である。
【図4】図1のAA拡大断面図である。
【図5】図1のBB拡大断面図である。
【符号の説明】
1…エギゾーストマニホールド
2,4…フランジ 10〜13…導入孔
14…インナーパイプ 16…アウタシェル
18…第1シェル 20…第2シェル
22〜25…分岐管部 26〜28…T字型管部
30…エルボ型管部 32…排気流路
36…隙間 42…窪み
44…被覆部材 46…二次空気供給流路
48…導入管 50…連通管部
52…供給口 54…接続口
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust manifold that is provided in an exhaust system of a multi-cylinder engine and collects exhaust exhausted from each exhaust port and sends it to an exhaust pipe.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, since many unburned components such as CO and HC remain in the exhaust when starting the engine, secondary air is supplied into the exhaust and burned to purify the exhaust. For example, as described above, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-145447, a recess is formed in the manifold, and the recess is covered with a lid member to form a secondary air supply flow path. It has been proposed that one of the secondary air supply channels is open toward the exhaust port, and the other is connected to an introduction pipe through which secondary air is supplied.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional device has a problem in that since the concave portion is formed in the manifold, the concave portion is protruded into the exhaust passage, resulting in resistance of the exhaust gas flowing through the exhaust passage, leading to a decrease in output. It was.
[0004]
An object of the present invention is to provide an exhaust manifold capable of supplying secondary air without causing exhaust resistance.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this problem, the present invention has taken the following measures in order to solve the problem. That is,
In the exhaust manifold that collects exhaust from each exhaust port of a multi-cylinder engine and sends it to the exhaust pipe,
A double pipe structure having an inner pipe communicating with each exhaust port and an outer shell covering the inner pipe by overlapping a first shell and a second shell divided along the longitudinal direction of the inner pipe Prepared,
A cover member is attached to the first shell to form a secondary air supply flow path, a supply port communicating with the secondary air supply flow path corresponding to each exhaust port is formed, and the inner pipe The exhaust manifold is characterized in that a connection port communicating with the supply port is formed.
[0006]
A recess may be formed in the first shell, and a covering member may be attached to cover the recess to form the secondary air supply channel. In addition, the covering member is formed with the supply port at a tip of a communication pipe portion communicating with the secondary air supply flow path, and the first shell and the second shell are overlapped on the inner pipe. In this case, a connection port into which the communication pipe portion is inserted may be formed.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, reference numeral 1 denotes an exhaust manifold, which is used in a multi-cylinder engine (four cylinders in this embodiment). The engine 100 includes first to fourth exhaust ports P1 to P4 communicating with the first to fourth cylinders # 1 to # 4.
[0008]
The exhaust manifold 1 is provided with flanges 2 and 4, and a plurality of attachment holes 6 and 8 for attachment with bolts (not shown) are formed in the flanges 2 and 4. In the flanges 2 and 4, four introduction holes 10 to 13 corresponding to the first to fourth exhaust ports P1 to P4 are formed.
[0009]
The exhaust manifold 1 is formed in a double pipe structure having an inner pipe 14 and an outer shell 16 covering the inner pipe 14. The outer shell 16 includes a first shell 18 and a second shell 20 that are divided along the longitudinal direction of the inner pipe 14, and covers the inner pipe 14 by overlapping the first shell 18 and the second shell 20. It is formed as follows. The second shell 20 is formed with branch pipe portions 22 to 25 inserted into the introduction holes 10 to 13 of the flanges 2 and 4, and the branch pipe portions 22 to 25 are inserted into the introduction holes 10 to 13. And fixed together by welding.
[0010]
In the present embodiment, the inner pipe 14 includes three T-shaped pipe portions 26 to 28 and one elbow-shaped pipe portion 30, and each of the branch pipe portions 22 to 22 of the second shell 20. 25, the T-shaped pipe portions 26 to 28 and the elbow-shaped pipe portion 30 are inserted, and the T-shaped pipe portions 26 to 28 and the elbow-shaped pipe portion 30 are connected to each other so that the exhaust gas flows into the inner pipe 14. A path 32 is formed.
[0011]
The peripheral edge of the second shell 20 is expanded outward to form an insertion portion 34, and the peripheral edge of the first shell 18 is inserted into and overlapped with the insertion portion 34. A gap 36 is formed between the outer shell 16 and the inner pipe 14. Further, when the first shell 18 and the second shell 20 are overlapped, a connecting pipe portion 38 is formed on the downstream side of the exhaust, and a flange 40 is attached to the connecting pipe portion 38. The flange 40 is connected to a downstream exhaust pipe (not shown). Further, one end of the T-shaped pipe part 26 is inserted into the connection pipe part 38 via the wire mesh 41.
[0012]
A recess 42 is formed in the first shell 18 along the longitudinal direction of the inner pipe 14, and a covering member 44 is attached to the inside of the first shell 18 so as to cover the recess 42. As a result, a secondary air supply channel 46 is formed, and an introduction pipe 48 communicating with one end of the secondary air supply channel 46 is inserted into the first shell 18 and fixed.
[0013]
The covering member 44 is formed with a communication pipe portion 50 (only a part of which is shown) protruding toward the inner pipe 14 corresponding to the first to fourth exhaust ports P1 to P4. A supply port 52 is formed at the distal end of the communication pipe unit 50. Corresponding to the communication pipe portion 50, connection ports 54 (only a part of which are shown) are formed in the T-shaped pipe portions 26 to 28 and the elbow-type pipe portion 30 of the inner pipe 14.
[0014]
The communication pipe portion 50 is formed with a length and an outer diameter at which the tip can be inserted into the connection port 54, and the connection port 54 and the communication pipe portion 50 are obtained by overlapping the first shell 18 on the second shell 20. At this time, the communication pipe portion 50 is formed so as to be inserted into the connection port 54. Further, the length of the communication pipe portion 50 is formed so as not to protrude greatly into the exhaust flow path 32 from the connection port 54. At the time of assembly, when the first shell 18 is overlapped with the second shell 20, the communication pipe portion 50 is inserted into the connection port 54, and the supply port 52 and the connection port 54 are communicated.
[0015]
Next, the operation of the exhaust manifold of the present embodiment described above will be described.
Exhaust gas from the first to fourth cylinders # 1 to # 4 is supplied to the first to fourth exhaust ports P1 to P4, the introduction holes 10 to 13, the T-shaped pipe portions 26 to 28 of the inner pipe 14, and the elbow type pipe portions. 30 to the exhaust passage 32. Then, it is sent to the exhaust pipe on the downstream side through the exhaust passage 32.
[0016]
When the engine 100 is started, air is supplied to the secondary air supply flow path 46 through the introduction pipe 48 for a fixed time. Then, air is supplied from the secondary air supply flow path 46 to the exhaust flow path 32 through each communication pipe portion 50, the supply port 52, and the connection port 54. Thereby, the combustion of the unburned components in the exhaust is promoted, and the exhaust is purified. Moreover, since it has a double-pipe structure, it is possible to prevent the temperature of the exhaust gas from decreasing when the engine is started and to activate the three-way catalyst quickly.
[0017]
Since the secondary air supply flow path 46 is formed in the gap 36 between the inner pipe 14 and the outer shell 16, even if the secondary air supply flow path 46 is provided, there is no exhaust resistance. Further, when the exhaust gas passes through the exhaust flow channel 32, the tip of the communication pipe portion 50 does not protrude into the exhaust flow channel 32, so that there is no exhaust resistance.
[0018]
The present invention is not limited to such embodiments as described above, and can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.
[0019]
【The invention's effect】
As described above in detail, in the exhaust manifold of the present invention, the secondary air supply flow path is formed between the inner pipe and the outer shell, so that even if the secondary air supply flow path is provided, the exhaust resistance increases. There is an effect that there is no. Moreover, a secondary air supply flow path can be easily formed by forming a depression in the first shell and covering the depression with a covering member. Furthermore, when the first shell and the second shell are overlapped with each other, assembly is facilitated by inserting the communication pipe portion into the connection port.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an exhaust manifold as one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a bottom view of the exhaust manifold of the present embodiment.
FIG. 3 is a front view showing in cross section the main part of the exhaust manifold of the present embodiment.
4 is an AA enlarged sectional view of FIG. 1; FIG.
5 is an enlarged cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exhaust manifold 2, 4 ... Flange 10-13 ... Introduction hole 14 ... Inner pipe 16 ... Outer shell 18 ... 1st shell 20 ... 2nd shell 22-25 ... Branch pipe part 26-28 ... T-shaped pipe part 30 ... Elbow type pipe section 32 ... exhaust passage 36 ... gap 42 ... depression 44 ... covering member 46 ... secondary air supply passage 48 ... introduction pipe 50 ... communication pipe section 52 ... supply port 54 ... connection port

Claims (3)

多気筒エンジンの各排気ポートからの排気を集合して排気管に送るエギゾーストマニホールドにおいて、
前記各排気ポートに連通するインナーパイプを有すると共に、前記インナーパイプの長手方向に沿って分割された第1シェルと第2シェルとを重ね合わせて前記インナーパイプを覆うアウタシェルを有する二重管構造を備え、
前記第1シェルに被覆部材を取り付けて二次空気供給流路を形成すると共に、前記各排気ポートに対応して前記二次空気供給流路に連通した供給口を形成し、かつ、前記インナーパイプには前記供給口と連通される接続口を形成したことを特徴とするエギゾーストマニホールド。
In the exhaust manifold that collects exhaust from each exhaust port of a multi-cylinder engine and sends it to the exhaust pipe,
A double pipe structure having an inner pipe communicating with each exhaust port and an outer shell covering the inner pipe by overlapping a first shell and a second shell divided along the longitudinal direction of the inner pipe Prepared,
A cover member is attached to the first shell to form a secondary air supply flow path, a supply port communicating with the secondary air supply flow path corresponding to each exhaust port is formed, and the inner pipe The exhaust manifold is characterized in that a connection port communicating with the supply port is formed.
前記第1シェルに窪みを形成し、該窪みを覆って被覆部材を取り付けて、前記二次空気供給流路を形成したことを特徴とする請求項1記載のエギゾーストマニホールド。2. The exhaust manifold according to claim 1, wherein a recess is formed in the first shell, and a covering member is attached to cover the recess to form the secondary air supply flow path. 前記被覆部材には、前記二次空気供給流路に連通した連通管部の先端に前記供給口を形成すると共に、前記インナーパイプには前記第1シェルと前記第2シェルとを重ね合わせた際に前記連通管部が挿入される接続口を形成したことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のエギゾーストマニホールド。In the covering member, the supply port is formed at the tip of a communication pipe portion communicating with the secondary air supply flow path, and the first shell and the second shell are overlapped with the inner pipe. The exhaust manifold according to claim 1 or 2, wherein a connection port into which the communication pipe portion is inserted is formed in the exhaust manifold.
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