JP4206781B2

JP4206781B2 - 排気過給機付エンジンの排気マニホールド部構造

Info

Publication number: JP4206781B2
Application number: JP2003050466A
Authority: JP
Inventors: 清美木村; 武治平山; 知宏砂田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2023-02-27
Also published as: JP2004257336A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気過給機の取り付けられるエンジンの排気マニホールド部の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種のエンジンの排気系の構造としては、例えば特許文献１に開示されるように、Ｖ型８気筒ガソリンエンジンの各バンク毎の排気マニホールドをコンパクトに形成しながら、気筒間の排気干渉を回避できるようにしたものがある。また、このエンジンでは、同文献の図５や図８に示されるように、各バンクの複数の排気ポートに対応して、排気マニホールドの分岐管の端部をそれぞれ２つのボルトによりシリンダヘッド側壁に締結するようにしている。
【０００３】
また、特許文献２には、直列６気筒直噴ディーゼルエンジンの排気ポートの構成として、第１及び第２気筒、第３及び第４気筒並びに第５及び第６気筒というように、それぞれ隣り合う２つの排気ポート同士を互いに近接させて設けることが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３２４６２２号公報
【特許文献２】
欧州特許出願公開第０６６７４４９号明細書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、排気過給機付のエンジンにおいては、排気のエネルギーを効果的に過給機に供給するために、該過給機を排気マニホールドに直接、取り付けることが多いが、こうすると、その過給機や吸気ダクトがエンジンの排気側に配設される補機や配管との間で干渉の問題を生じやすく、それらをエンジン本体に組み付ける作業が困難なものとなりやすい。この結果として、排気マニホールドや過給機の組み付け精度が低下する虞れがあり、そうなると、接合部分のシール性等が低下して、耐久信頼性の問題が生じる。
【０００６】
特に、近年では、車両の乗員の居住スペースをできるだけ広くするために、エンジンルームのスペースは削られる傾向にあり、一方では地球環境の保全という観点から、排気の清浄化に対する要求が一段と厳しくなってきていて、エンジンの排気系には触媒コンバータやパティキュレートフィルタ等の追加が予想される。このことから、エンジンの特に排気系をコンパクト化することが強く要求されており、これに伴い、前記の如く排気過給機のためのスペースを確保することや、排気系の組み付け作業性の問題が大きくなると考えられる。
【０００７】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンの排気マニホールドの形状や分岐管部等の配置のみならず、これに連通されるシリンダヘッドの排気ポートの形状にも工夫を凝らし、排気マニホールドをできるだけコンパクトなものとしながら、そこに排気過給機の配設スペースを確保し、しかも、エンジンへの組み付け作業を容易に行えるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成すべく、この発明では、まず、多気筒エンジンの各気筒毎の排気ポートをできるだけ気筒列方向の中央寄りに近付けることによって、これらのポートに連通する排気マニホールドの全長を短くするとともに、その排気ポートのうちの２つを特に近接させることによって、この近接するポートに接続される排気マニホールドの分岐管部とこれに隣り合う別の分岐管部との間隔を比較的、大きなものとして、スペースを確保するようにした。
【０００９】
具体的に、請求項１の発明は、少なくとも３つ以上の気筒が直列に配設された多気筒エンジンの排気マニホールドに排気過給機を取り付けるための構造に係るものである。そして、前記排気マニホールドを、エンジンのシリンダヘッドの排気側側壁に近接して気筒列方向に略直線状に延びる本体部と、この本体部から前記排気側側壁に向かって延びて、この側壁に開口する各気筒毎の排気ポートにそれぞれ接続される複数の分岐管部と、当該本体部に排気過給機を取り付けるための取付座とを備えるものとする。また、前記シリンダヘッドの各排気ポ−トを、それぞれ、平面視で下流側ほど気筒列方向中央部に近づくように湾曲形成するとともに、そのうちの２つのポートの下流端を当該シリンダヘッドの排気側側壁において気筒列方向の中央部付近で互いに近接して開口させる。そうして、前記の互いに近接する２つの排気ポートにそれぞれ接続される前記排気マニホールドの分岐管部を、互いに集合して１つの取付フランジによりシリンダヘッドの排気側側壁に締結する一方、この集合された分岐管部の気筒列方向一端側に隣り合う別の分岐管部は単独で１つの取付フランジによりシリンダヘッドの排気側側壁に締結して、前記排気マニホールドをシリンダヘッドの排気側から見た側方視で、前記排気過給機の取付座を前記集合された分岐管部と前記別の分岐管部との中間に位置づけるものとする。
【００１０】
前記の構成により、まず、排気マニホールドをシリンダヘッドの排気側側壁に近接して気筒列方向に延びるように形成したことで、該排気マニホールドのエンジン外方への張り出しを小さくすることができる。また、シリンダヘッドの各気筒毎の排気ポ−トをそれぞれ湾曲させて、排気側側壁における排気ポート開口部の位置ができるだけ気筒列方向中央部に寄るようにしたことで、前記排気マニホールドの全長も短くすることができる。
【００１１】
さらに、前記排気ポート開口部のうちの２つを近接させ、これに接続される排気マニホールドの２つの分岐管部を集合して、それらの取付フランジを共通化することで、この共通の取付フランジと隣り合う別の分岐管部の取付フランジとの間隔を比較的、大きなものとすることができる。その上で、排気側からの側方視で前記集合された分岐管部と別の分岐管部との中間に位置するように排気過給機の取付座を設ければ、この取付座を側方視で前記排気マニホールドの取付フランジとあまり重ならないようにすることができ、こうすれば、前記排気マニホールドのシリンダヘッドへの組み付け作業を容易なものとすることができる。
【００１２】
つまり、請求項１の発明によれば、コンパクトな排気マニホールド上に排気過給機の配置スペースを確保しながら、その排気マニホールドのエンジンへの組み付け作業を容易なものとすることができる。
【００１３】
請求項２の発明では、エンジンが、その前後方向に第１、第２、第３及び第４の４つの気筒が順番に並設された直列４気筒エンジンである場合に、このエンジンの第２気筒及び第３気筒にそれぞれ連通する第２及び第３排気ポートをシリンダヘッドの排気側側壁において互いに近接して開口させる一方、前記第１気筒及び第４気筒にそれぞれ連通する第１及び第４排気ポートは、それぞれ前記側壁において第２及び第３排気ポートから離間して開口させる。また、前記第２及び第３排気ポートにそれぞれ接続される排気マニホールドの第２及び第３分岐管部を互いに集合させて、１つの中央取付フランジにより前記排気側側壁に締結する一方、前記第１及び第４気排気ポートにそれぞれ接続される第１及び第４分岐管部は各々個別の前側及び後側取付フランジにより前記排気側側壁に締結する。
【００１４】
そして、前記シリンダヘッドを排気側から見た側方視で、その排気側側壁に前記中央取付フランジを締結する締結部材を、排気マニホールド本体部よりも上方又は下方のいずれか一方に２本配置し、且つ他方に１本配置するとともに、前記後側取付フランジを締結する締結部材も前記一方に２本配置し、且つ前記他方に１本配置するものとする。
【００１５】
この構成では、直列４気筒エンジンの長手方向（前後方向）中央部寄りに位置する第２及び第３気筒の排気ポートが互いに近接して開口される一方、エンジン後端側の第４気筒の排気ポートは前記第３気筒の排気ポート開口部から離間して開口される。つまり、第３排気ポート及び第４排気ポートの開口部間は比較的、大きな間隔となる。
【００１６】
また、第２及び第３排気ポートに対応する排気マニホールドの第２及び第３分岐管部が集合されて、共通の中央取付フランジによりシリンダヘッドに締結されるとともに、そのための締結部材が排気マニホールド本体部の上方又は下方のいずれか一方に２本配置され、且つ他方には１本配置されている。同様に、前記第４気排気ポートに対応する第４分岐管部の後側取付フランジを締結するための締結部材が、前記上方又は下方の一方に２本配置され、且つ他方には１本配置されている。
【００１７】
すなわち、エンジンの前後方向に比較的大きな間隔を空けて配置した２つの取付フランジを、それぞれ３つの締結部材によってシリンダヘッドに確実に締結することができるとともに、その３つの締結部材のうちの２つを排気マニホールド本体部よりも上方又は下方のいずれか一方に配置し、他方には１本だけ配設することで、その他方の側では２つの取付フランジの締結部材同士の間隔を十分に大きくすることができる。従って、排気側側方視で前記２つの取付フランジの中間に配置する排気過給機の取付座を、側方視で前記締結部材とは重ならないように位置付けることが可能になり、これにより締結作業を容易化できる。
【００１８】
請求項３の発明では、エンジンの排気側における前側の部位にはクランクシャフト駆動の補機が配設されていて、排気過給機は、前記補機のエンジン後方に配置するものとする。すなわち、一般にエンジンの側方前部にはベルトやチェーンを介してクランクシャフトにより駆動される補機が配置されるから、排気過給機をエンジンの排気側において前後方向の中央部よりも後側に配置することによって、補機との干渉を防止することができる。
【００１９】
請求項４の発明では、エンジンが車両前部のエンジンルームに縦置きに搭載されるものであって、そのシリンダブロックの排気側側壁の下側における前後方向の略中央部にエンジンマウントの取付座が設けられている場合に、排気過給機は前記エンジンマウントの取付座に対してエンジン後方の斜め上方に位置づけるものとする。
【００２０】
こうすれば、排気過給機は上下方向、前後方向の何れにおいてもエンジンマウントと干渉することがなく、単にエンジンマウントの上方又は後方に位置付ける場合と比べても両者の干渉の問題が起こり難くなるので、結果として排気過給機の配置の自由度が向上する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係る筒内直噴式ディーゼルエンジン１を上方から見て示す平面図である。このエンジン１は、その本体部の長手方向であるエンジン前後方向（図の左右方向）に第１、第２、第３及び第４の４つの気筒２，２，…が前側（図の左側）から後側（図の右側）に向かって順番に並設された直列４気筒エンジンである。また、このエンジン１は、図示しない車両のエンジンルームに車体前後方向に延びるように縦置きに搭載されるものであり、その右側（図の上側）にはエンジン１の吸気系が、また、左側（図の下側）には排気系がそれぞれ設けられている。
【００２３】
すなわち、前記エンジン１の吸気側には、各気筒２内の燃焼室に吸気を供給するための吸気マニホールド３と、当該各気筒２毎のインジェクタ４，４，…に高圧の燃料を分配して供給するためのコモンレール５とが配設されている。前記吸気マニホールド３は、エンジン前後方向に延びるように配置されて、図示しない独立吸気通路部を介して各気筒２に連通されるサージタンク部３ａと、その前端部から前方に向かってやや斜め外方に延びる円筒状の上流側吸気通路部３ｂとからなり、この吸気通路部３ｂの先端側には電動アクチュエータによって作動される吸気絞り弁６が配設されている。また、前記サージタンク部３ａの後端部には、ＥＧＲパイプ７によって還流される排気（ＥＧＲガス）の流量を調節するための電磁式のＥＧＲ弁８が配設されている。
【００２４】
前記インジェクタ４，４，…は、詳細は図示しないが、それぞれ電磁作動式のものであり、各気筒２毎にその中心線に沿うように配置されてシリンダヘッド１０（図２参照）に対し直立に支持されており、その先端の噴射ノズルが気筒２内の燃焼室を臨む一方、電磁ソレノイドの収容されている基端側の部分はシリンダヘッドカバー１１を貫通して、その上方に突出している。また、前記コモンレール５は、前記吸気マニホールド３のサージタンク部３ａの上方にエンジン前後方向に延びるように配置されていて、上流側の燃料供給管１２により図外の高圧供給ポンプから燃料の供給を受ける一方、各気筒２毎の独立燃料管１３，１３，…によって、前記の如くシリンダヘッドカバー１１の上方に突出するインジェクタ４，４，…の基端部に接続されている。
【００２５】
尚、図示の符号１４は、前記各インジェクタ４やコモンレール５からの余剰の燃料を図外の燃料タンクに戻すための燃料戻し管である。また、符号１５は、コモンレール５内の燃圧を検出する燃圧センサであり、さらに、符号１６は、吸気の圧力を検出する過給圧センサである。
【００２６】
一方、前記エンジン１の排気側には、図２にも示すように、気筒２内の燃焼室から既燃ガスを排出するための排気マニホールド２０と、この排気マニホールド２０からの排気流を受けて駆動されるタービン３１を備えた排気過給機３０とが配設されている。すなわち、図２にはエンジン１の補機や配管、カバー部材等を取り除いた状態で示すが、エンジン１の本体部はシリンダブロック１７とその上部に組み付けられたシリンダヘッド１０とからなり、該シリンダブロック１７の下面にはオイルパン１８が組み付けられている。そして、前記シリンダヘッド１０の排気側側壁１０ａに近接してエンジン前後方向に延びるように、前記排気マニホールド２０が配置されている。
【００２７】
その排気マニホールド２０の後端側のエンジン外方には前記排気過給機３０が取り付けられており、また、該排気マニホールド２０の上方には、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ１９が配置されている。このＥＧＲクーラ１９は、図示しないＪ字状の連通管によって排気マニホールド２０の後端部と繋がれており、また、上述の如くＥＧＲ弁８に至るＥＧＲパイプ７の端部が接続されている。つまり、前記Ｊ字状連通管とＥＧＲパイプ７とによって排気の一部を吸気系に還流させるＥＧＲ通路が構成され、このＥＧＲ通路の途中にＥＧＲクーラ１９が介在されている。
【００２８】
前記排気過給機３０は、前記排気マニホールド２０に取り付けられたタービン３１と同軸にコンプレッサ３２が設けられていて、排気流により駆動されるタービンホイールと一体にコンプレッサ３２のインペラが回転し、これにより圧縮した空気を図２にのみ仮想線で示す吸気ダクト３３により前記吸気マニホールド３に圧送するものである。尚、図示の符号３４は過給圧の上昇を制限するためのリリーフ弁であり、符号３５は排気管の端部が取り付られるフランジである。また、図１にのみ示す符号３６は遮熱カバーである。
【００２９】
前記図１にのみ示すが、エンジン１の排気側における前側の部位には、前記排気過給機３０と大体、同じ高さ位置になるようにオルタネータ３７（補機）が配設されていて、図示しないＶリブドベルト等によりエンジン１のクランクシャフトにより駆動されるようになっている。換言すれば、前記排気過給機３０は、クランクシャフト駆動のオルタネータ３７と干渉しないように、エンジン１の排気側において前後方向の中央部よりも後側に配置されている。
【００３０】
また、図２にのみ示すが、シリンダブロック１７の排気側側壁１７ａの下側における前後方向の略中央部には、図示しないエンジンマウントを５本のボルトによって締結するためのボス部３８ａ，３８ａ，…を有する取付座３８が設けられており、このエンジンマウント取付座３８のエンジン後方の斜め上方に前記排気過給機３０が位置している。このことで、排気過給機３０をエンジンマウントの単に上方又は後方に位置付ける場合と比べても、両者の干渉が起こり難くなるので、排気過給機３０の配置の自由度が向上する。
【００３１】
尚、図示の符号３９，３９，…は、それぞれエンジン冷却水の流通するホースである。また、図２にのみ示す符号４０は、排気過給機３０の下側の部位をシリンダブロック１７に対して固定するためのブラケットであり、符号４１はオイルフィルタである。
【００３２】
次に、本願発明の特徴部分である前記排気マニホールド２０及び排気過給機３０の配置構成について、前記図２の他に図３〜６を参照して詳細に説明する。まず、この実施形態のエンジン１では、図３にシリンダヘッド１０の水平断面を示すように、第１〜第４の各気筒２，２，…毎の排気ポート４２，４２，…は、それぞれ、上流端が２つに分岐して個別に気筒２内燃焼室に開口する一方で、下流端部がシリンダヘッド１０の排気側側壁１０ａに個別に開口しており、排気ポート４２全体としては、上流側から下流側に向かって徐々にシリンダヘッド１０の前後方向の中央部に近づくように湾曲して形成されている。
【００３３】
また、前記４つの排気ポート４２〜４２のうち、第２気筒２及び第３気筒２にそれぞれ連通する第２及び第３排気ポート４２，４２（図の左右方向で中央寄りの２つの排気ポート）は、図４にも示すように、シリンダヘッド１０の排気側側壁１０ａの中央部付近において互いに近接して開口されている。一方、第１気筒２及び第４気筒２にそれぞれ連通する第１及び第４排気ポート４２，４２（図３の左端と右端にそれぞれ位置する排気ポート）は、それぞれ前記排気側側壁１０ａにおいて第２及び第３排気ポート４２，４２から離間して開口されている。
【００３４】
つまり、シリンダヘッド１０の排気側側壁１０ａにエンジン前後方向に並んで開口する第１〜第４排気ポート４２〜４２の開口部を、全体として中央に寄せながら、特に第２及び第３排気ポート４２，４２を近付けることによって、第１及び第２排気ポート４２，４２の間隔や第３及び第４排気ポート４２，４２の間隔は比較的大きなものとなっている。
【００３５】
そして、そのように配置された４つの排気ポート４２〜４２に接続される排気マニホールド２０は、前記図３や図５にも示すように、シリンダヘッド１０の排気側側壁１０ａに近接してエンジン前後方向に直線的に延びる筒状の本体部２１と、この本体部２１の前後両端部と前後方向の中央部付近とからそれぞれエンジン内方、即ち前記排気側側壁１０ａに向かって延出する分岐管部２２，２２，…とを備えている。
【００３６】
前記４つの分岐管部２２，２２，…のうち、エンジン前側から２番目及び３番目のもの、即ち前記シリンダヘッド１０の中央部付近で互いに近接する第２及び第３排気ポート４２，４２にそれぞれ接続されるもの（第２及び第３分岐管部２２，２２）は互いに集合されて一体に形成されており、その先端部に形成された中央取付フランジ２３によってシリンダヘッド１０の排気側側壁１０ａに締結されている。また、前記第１及び第４気排気ポート４２，４２にそれぞれ接続される第１及び第４分岐管部２２，２２は、各々別個の前側及び後側取付フランジ２４，２５によって前記排気側側壁１０ａに締結されている。
【００３７】
詳しくは、図６にも示すように、排気マニホールド２０の前側取付フランジ２４は概略三角形の板状のものであり、この取付フランジ２４の頂部に対応付けてそれぞれ設けられたボルト孔２４ａ，２４ａ，…（図５参照）にシリンダヘッド１０の排気側側壁１０ａから突出するスタッドボルト４３（締結部材）が挿通された状態で、このスタッドボルト４３に螺合するナット４４（締結部材）によって前記取付フランジ２４が前記排気側側壁１０ａに締結されている。そして、前記ボルト及びナット４３，４４は、排気マニホールド２０の本体部２１よりも上方に１組、配置され、且つ下方に２組、配設されている。
【００３８】
また、前記排気マニホールド２０の中央取付フランジ２３及び後側取付フランジ２５は、それぞれ概略五角形又は概略三角形の板状とされ、各々３つのボルト孔２３ａ，２３ａ，…，２５ａ，２５ａ，…を有していて、前記前側取付フランジ２４と同様に３組のボルト及びナット４３，４３，…４４，４４，…によりシリンダヘッド１０の排気側側壁１０ａに締結されている。すなわち、図６に示す排気側側方視で、前記中央取付フランジ２３の上部の両端部には、それぞれ、排気マニホールド２０の本体部２１よりも上方に位置するようにして、２組のボルト及びナット４３，４４が配置され、一方、該中央取付フランジ２３の下部の略中央部には、前記マニホールド本体部２１よりも下方に位置するようにして、１組のボルト及びナット４３，４４が配置されている。
【００３９】
同様に、前記後側取付フランジ２５の上部の両端部には、それぞれ、排気マニホールド２０の本体部２１よりも上方に位置するようにして、２組のボルト及びナット４３，４４が配置され、一方、該後側取付フランジ２５の下部のエンジン後側の端部には、前記マニホールド本体部２１よりも下方に位置するようにして、１組のボルト及びナット４３，４４が配置されている。
【００４０】
すなわち、前記したようにシリンダヘッド１０の排気側側壁１０ａに開口する第３排気ポート４２と第４排気ポート４２との間隔を比較的大きなものとしておいて、その上で、第３排気ポート４２の中央取付フランジ２３の下部を締結するボルト及びナット４３，４４と、第４排気ポート４２の後側取付フランジ２５の下部を締結するボルト及びナット４３，４４とを、それぞれ１組だけとすることで、そのボルト及びナット４３，４４の組同士の間隔をエンジン前後方向に十分に大きくすることができる。
【００４１】
さらにまた、前記排気マニホールド本体部２１の後端部には、エンジン後方に向かって延出する延出管部２６が設けられ、この延出管部２６は先端側ほど上方に向かうように湾曲していて、その先端部にはＥＧＲ通路のＪ字状連通管の端部が取り付けられるフランジ２７が設けられている。さらに、前記排気マニホールド本体部２１の後端側のエンジン外方には、排気過給機３０を取り付けるための略矩形板状の取付座２８が設けられている。
【００４２】
ここで、前記図５や図６に示すように、エンジン１のシリンダヘッド１０を排気側から見た側方視で、前記排気マニホールド２０における排気過給機３０の取付座２８は、互いに集合された第２及び第３分岐管部２２，２２と、その第３分岐管部２２のエンジン後側に隣り合う第４分岐管部２２との中間に位置するとともに、中央取付フランジ２３及び後側取付フランジ２５をそれぞれシリンダヘッド１０に締結するボルト及びナット４３，４４の組同士の間に位置するように、排気マニホールド２０の本体部２１の軸線から下方にオフセットして配置されている。
【００４３】
つまり、前記取付座２８は、排気マニホールド２０をシリンダヘッド１０に締結する６組のボルト及びナット４３，４３，…４４，４４，…のいずれとも重ならないように配置されており、このことで、排気マニホールド２０のシリンダヘッド１０への締結を容易且つ確実に行うことができる。
【００４４】
尚、前記図３において、符号４６は、シリンダヘッド１０の各気筒２毎に２つずつ設けられた吸気ポートを示し、また、符号４７は、各気筒２の中心線に沿うように形成されたインジェクタホールである。さらに、符号Ｗは、４つの気筒４〜４を囲むようにシリンダヘッド１０に形成されたウォータジャケットである。
【００４５】
また、図４及び図６に示す符号４８は、シリンダヘッド１０の油路の一部となるドリルホールを示し、このドリルホール４８の開口端は、図示しないボール部材が圧入されることによって閉止されるとともに、図示の如く排気マニホールド２０の中央取付フランジ２３によって覆われている。このことで、ボール部材の万一の脱落が防止されるようになっており、換言すれば、排気マニホールド２０の中央取付フランジ２３には、前記ドリルホール４８からのボール部材の脱落を防止するための拡張部が設けられている。
【００４６】
したがって、この実施形態に係る排気過給機付エンジンの排気マニホールド構造によると、まず、排気マニホールド２０の本体部２１をシリンダヘッド１０の排気側側壁１０ａに近接してエンジン前後方向に延びるように配置したことで、該排気マニホールド２０のエンジン外方への張り出しを小さくすることができる。また、前記シリンダヘッド１０の第１〜第４排気ポ−ト４２〜４２を平面視で各々湾曲するように形成して、排気側側壁１０ａにおける排気ポート４２開口部の位置をできるだけ中央部寄りとすることで、排気マニホールド２０の長さを短くすることができる。つまり、排気マニホールド２０を非常にコンパクトなものとすることができる。
【００４７】
また、そのようにコンパクト化した排気マニホールド２０において、中央部寄りに位置付けた第２及び第３分岐管部２２，２２を集合させて取付フランジ２３を共通化することで、エンジン後側の第４分岐管部２２の取付フランジ２５との間隔を大きなものとし、その上で、各取付フランジ２３，２５をそれぞれ締結する６組のボルト及びナット４３，４４の配置に工夫を凝らして、側方視で何れのボルト及びナット４３，４４とも重ならないように排気過給機３０の取付座２８を設けているので、コンパクトな排気マニホールド２０上に排気過給機３０の取付座２８を確保しながら、その排気マニホールド２０の組み付けを容易なものとすることができる。
【００４８】
尚、この実施形態では、本発明を、エンジン１を車両のエンジンルームに縦置きに搭載する場合に適用しているが、これに限らず、エンジンルームに横置きに搭載するエンジンに対しても適用することができる。
【００４９】
また、この実施形態のエンジン１は直列４気筒エンジンであるが、本発明は例えば直列３気筒エンジンや５気筒以上の直列型エンジンにも適用できるし、或いは、片バンクに３つ以上の気筒が直列に並ぶＶ型エンジンやＷ型エンジンにも適用可能である。
【００５０】
さらに、この実施形態では、排気マニホールド２０をシリンダヘッド１０に締結する締結部材として、シリンダヘッド１０に埋め込んだスタッドボルト４３とナット４４とを用いているが、これに限らず、締結部材は、シリンダヘッド１０に埋め込んだナットに螺合させるボルトであってもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本願の請求項１の発明に係る排気過給機付エンジンの排気マニホールド部構造によると、まず、多気筒エンジンの複数の排気ポートをシリンダヘッドの排気側側壁においてできるだけ気筒列方向中央寄りに近付けて開口させるとともに、排気マニホールドを前記シリンダヘッドの側壁に近接して気筒列方向に延びるように設けることによって、該排気マニホールドをコンパクトなものとすることができる。
【００５２】
また、前記複数の排気ポート開口部のうちの２つを近接させ、これに接続される排気マニホールドの２つの分岐管部を集合して、それらの取付フランジを共通化することで、この共通の取付フランジと隣り合う別の分岐管部の取付フランジとの間隔を比較的、大きなものとすることができ、このことで、排気側からの側方視で前記２つの取付フランジの中間に位置するように排気過給機の取付座を設ければ、この取付座が排気マニホールドの組み付け作業の邪魔になることはなくなり、よって作業性を向上できる。
【００５３】
つまり、請求項１の発明によれば、コンパクトな排気マニホールド上に排気過給機の配置スペースを確保しながら、その排気マニホールドのエンジンへの組み付け作業を容易なものとすることができる。
【００５４】
請求項２の発明によると、エンジンが直列４気筒エンジンである場合に、第２及び第３気筒に対応する排気マニホールドの２つの分岐管部を集合させて、その取付フランジを共通化させ、この取付フランジと第４気筒に対応する分岐管部の取付フランジとの間隔を比較的大きなものとするとともに、該各取付フランジをそれぞれ３つの締結部材によりシリンダヘッドに確実に締結し、且つ、各取付フランジの締結部材同士の間隔が排気マニホールド本体部の上方又は下方のいずれか一方で大きくなるようにしたので、前記６つの締結部材は何れも側方視で排気過給機の取付座と重ならないように配置することができ、これにより、締結作業を容易なものとして、前記請求項１の発明の効果をさらに高めることができる。
【００５５】
請求項３の発明によると、排気過給機をエンジンの排気側において前後方向の中央部よりも後側に配置することで、前側の部位に配置される補機との干渉を防止することができる。
【００５６】
請求項４の発明によると、排気過給機を縦置きエンジンのエンジンマウントの取付座に対してエンジン後方の斜め上方に位置づけることで、そのエンジンマウントと排気過給機との干渉を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る筒内直噴式ディーゼルエンジンを上方から見て示す平面図である。
【図２】エンジン本体をその補機や配管、カバー部材等を取り除いた状態で排気側から見た側面図である。
【図３】シリンダヘッドに湾曲形成された排気ポートと、それに接続される排気マニホールドとを模式的に示す断面図である。
【図４】シリンダヘッドの排気側側壁を示す拡大図である。
【図５】排気マニホールドの構造を示す部品図である。
【図６】シリンダヘッドに排気マニホールドを取り付けて、排気側からの側方視で示す図である。
【符号の説明】
１エンジン
２シリンダ（気筒）
１０シリンダヘッド
１０ａ排気側側壁
１７シリンダブロック
２０排気マニホールド
２１本体部
２２分岐通路部
２３中央取付フランジ
２４前側取付フランジ
２５後側取付フランジ
２８排気過給機取付座
３０排気過給機
３７オルタネータ（補機）
３８エンジンマウント取付座
４２排気ポート
４３スタッドボルト（締結部材）
４４ナット（締結部材）

Claims

少なくとも３つ以上の気筒が直列に配設された多気筒エンジンの排気マニホールドに排気過給機を取り付けるための構造であって、
前記排気マニホールドは、エンジンのシリンダヘッドの排気側側壁に近接して気筒列方向に略直線状に延びる本体部と、この本体部から前記排気側側壁に向かって延びて、この側壁に開口する各気筒毎の排気ポートにそれぞれ接続される複数の分岐管部と、当該本体部に排気過給機を取り付けるための取付座とを備え、
前記シリンダヘッドの各排気ポ−トは、それぞれ、平面視で下流側ほど気筒列方向中央部に近づくように湾曲して形成され、そのうちの２つのポートの下流端が当該シリンダヘッドの前記排気側側壁において気筒列方向の中央部付近で互いに近接して開口されており、
前記互いに近接する２つの排気ポートにそれぞれ接続される前記排気マニホールドの分岐管部は、互いに集合されて１つの取付フランジによりシリンダヘッドの排気側側壁に締結され、一方、この集合された分岐管部の気筒列方向一端側に隣り合う別の分岐管部は、単独で１つの取付フランジによりシリンダヘッドの排気側側壁に締結され、
前記排気マニホールドをシリンダヘッドの排気側から見た側方視で、前記排気過給機の取付座が前記集合された分岐管部と前記別の分岐管部との中間に位置することを特徴とする排気過給機付エンジンの排気マニホールド部構造。
請求項１において、
エンジンは、その前後方向に第１、第２、第３及び第４の４つの気筒が順番に並設された直列４気筒エンジンであり、
前記エンジンの第２気筒及び第３気筒にそれぞれ連通する第２及び第３排気ポートがシリンダヘッドの排気側側壁において互いに近接して開口される一方、前記第１気筒及び第４気筒にそれぞれ連通する第１及び第４排気ポートは、それぞれ前記側壁において第２及び第３排気ポートから離間して開口され、
前記第２及び第３排気ポートにそれぞれ接続される排気マニホールドの第２及び第３分岐管部が互いに集合されて、１つの中央取付フランジにより前記排気側側壁に締結される一方、前記第１及び第４気排気ポートにそれぞれ接続される第１及び第４分岐管部は各々別個の前側及び後側取付フランジにより前記排気側側壁に締結され、
前記シリンダヘッドを排気側から見た側方視で、その排気側側壁に前記中央取付フランジを締結する締結部材が排気マニホールド本体部よりも上方又は下方のいずれか一方に２本配置され、且つ他方に１本配置されるとともに、前記後側取付フランジを締結する締結部材も前記一方に２本配置され、且つ前記他方に１本配置されていることを特徴とする排気過給機付エンジンの排気マニホールド部構造。
請求項２において、
エンジンの排気側における前側の部位にはクランクシャフト駆動の補機が配設され、その補機のエンジン後方に排気過給機が配置されていることを特徴とする排気過給機付エンジンの排気マニホールド部構造。
請求項２又は３のいずれかにおいて、
エンジンは、車両前部のエンジンルームに縦置きに搭載されるものであり、そのシリンダブロックの排気側側壁の下側における前後方向の略中央部にはエンジンマウントの取付座が設けられ、
排気過給機は、前記エンジンマウントの取付座に対してエンジン後方の斜め上方に位置することを特徴とする排気過給機付エンジンの排気マニホールド部構造。