JP5791477B2

JP5791477B2 - 内燃機関の排気装置

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Publication number: JP5791477B2
Application number: JP2011256961A
Authority: JP
Inventors: 紘平清水; 孝裕新開
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2015-10-07
Anticipated expiration: 2031-11-25
Also published as: US9273589B2; CN103133110B; CN103133110A; US20130133311A1; JP2013113103A

Description

本発明は、内燃機関の排気装置に関する。詳しくは、排気通路において排気センサの検出部を通過した排気が壁面に衝突して生じるノイズを低減する内燃機関の排気装置に関する。

従来、内燃機関の排気系において、複数の気筒の排気が集合するエキゾーストマニホルドと機関直下触媒との間の排気が流通するコーン部に、各気筒から排出される排気の組成を検出するための排気センサが配置される。
排気センサは、各気筒からの排気の組成を全て検出するために、検出部が各気筒の排気流が全て均等に当たる位置にコーン部内に突出して配置される（特許文献１参照）。

特開２０１０−１８６９号公報

上記特許文献１に開示した構成では、排気センサに各気筒の排気がしっかりと当たるようにレイアウトされているので、排気センサを通過した後の排気がコーン部壁面に勢い良く衝突して応力が発生し、「チリチリ」というノイズが発生する場合があり、静音性が問題となっていた。
特に、Ｖ型横置き内燃機関で機関直下触媒を配置する車両の場合に、車両の前方側のＦＲバンク側コーン部においては、レイアウト制限が厳しく、排気センサと排気が衝突するＦＲバンク側コーン部壁面との間の距離の確保や、排気センサを通過した排気がＦＲバンク側コーン部壁面に強く衝突しないように丸み形状を持たすことができなかった。このため、静音性の問題が顕著に発生する。

本発明は、上記問題を解決するもので、その目的は、排気通路において排気センサの検出部を通過した排気が壁面に衝突して生じるノイズを低減し、静音性を向上させることにある。

（１）内燃機関（例えば、後述の内燃機関１）の複数の気筒から延出される排気ポート（例えば、後述の排気ポート２１ａ〜２１ｆ）の各々が集合し、前記複数の気筒から排出される排気が集合する排気集合部（例えば、後述のエキゾーストマニホルド２２）と、前記排気集合部に接続され、各気筒からの排気排出方向に対して途中で向きを変えるよう屈曲し、前記排気集合部から排気を下流へ流通させる排気通路（例えば、後述のコーン部２３）と、前記排気通路における前記排気集合部から遠方の外側壁面（例えば、後述の外側壁面２３ｂ）に設けられ、検出部（例えば、後述の検出部２６ａ）が前記排気通路内に突出して排気の成分を検出する排気センサ（例えば、後述のＬＡＦセンサ２６）と、前記排気通路における前記排気センサが配置された前記外側壁面よりも下流側に設けられ、前記各気筒から前記排気センサの前記検出部に向かって直線的に流入した排気が前記外側壁面に衝突する一列上の位置に、排気流れ方向に対して直交する向きに、前記外側壁面上に伸びるリブ（例えば、後述のリブ２３ｃ）と、を備えたことを特徴とする内燃機関の排気装置。

（１）の発明によると、リブが排気流れ方向に対して直交する向きに外側壁面上に伸びて形成され、外側壁面の剛性を高めているので、各気筒から排出され排気センサの検出部を通過した排気が排気通路の外側壁面に排気流れ方向に対して直交する方向で位置を異ならせて衝突する場合に発生する応力をリブで緩和し、当該応力に起因して生じるノイズを低減し、静音性を向上できる。
更に、排気センサの検出部に向かって直線的に排気が流入するので、検出部に各気筒からの排気がしっかりと流入し、各気筒間で均等な検出を行える。
また、排気センサの検出部に向かって直線的に流入した排気の外側壁面における衝突位置は排気流れ方向に対して直交する一列上の位置となる。これにより、各気筒から排出され排気センサの検出部を通過した排気が排気通路の外側壁面に排気流れ方向に対して直交する方向で一列上に位置を異ならせて衝突する場合に発生する応力をリブで緩和し、当該応力に起因して生じるノイズを低減し、静音性を向上できる。
なお、（１）の発明に対し、リブを排気流れ方向に沿って配置することも考えられるが、各気筒からの排気は排気通路の外側壁面に排気流れ方向に対して直交する方向で位置を異ならせて衝突し、衝突位置は排気流れ方向に対して直交する一列上の位置となるので、上記のようにリブを排気流れ方向に沿って配置することはリブを設ける効率が悪い。

（２）前記リブは、前記排気センサの検出部を通過した排気が衝突する位置の前記外側壁面を外側に突出させて１本設けられることを特徴とする（１）に記載の内燃機関の排気装置。

（２）の発明によると、リブは排気センサの検出部を通過した排気が衝突する位置に設けられ、その衝突位置の外側壁面の剛性を高めているので、排気が衝突位置を排気流れ方向に対して直交する方向で異ならせて衝突する場合に発生する応力をリブで緩和し、当該応力に起因して生じるノイズを低減し、静音性を向上できる。
また、リブは外側壁面を外側に突出させて設けられているので、リブが形成された排気通路の内側を流通する排気の流れの抵抗とならず、排気の流れを阻害しない。
また、リブは１本だけ設けられているので、リブを多数本設けてしまうことによりリブが形成された排気通路の内側を流通する排気の流れの抵抗を増大させてしまうことがなく、これによっても排気の流れを阻害しない。

（３）前記内燃機関は横置きのＶ型エンジンであって、車両の前方側のフロントバンク（例えば、後述のＦＲバンク２）における前記排気通路は、前記リブが設けられた前記外側壁面を有し、車両の後方側のリアバンク（例えば、後述のＲＲバンク３）における前記排気通路は、前記リブが設けられた前記外側壁面を有しないことを特徴とする（１）〜（２）のいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置。

（３）の発明によると、車両の前方側のフロントバンクについては、各気筒から排出され排気センサの検出部を通過した排気が排気通路の外側壁面に排気流れ方向に対して直交する方向で位置を異ならせて衝突する場合に発生する応力をリブで緩和し、当該応力に起因して生じるノイズを低減し、静音性を向上できる。
一方、車両の後方側のリアバンクについては、スペースに空きがありレイアウトに余裕があるので、排気センサの検出部と排気通路の排気が衝突する外側壁面との間の距離を長くすることや、排気センサを通過した排気が外側壁面に強く衝突しないように外側壁面に丸み形状を持たすことができ、静音性を向上できる。
これらにより、車両の前方及び後方において最適に静音性を向上できる。

（４）前記車両の前方側のフロントバンクの前記排気通路における前記排気センサの前記検出部から当該検出部を通過した排気が衝突する前記外側壁面までの距離（例えば、後述の距離Ｌ１）に対して、前記車両の後方側のリアバンクの前記排気通路における前記距離（例えば、後述の距離Ｌ２）が長いことを特徴とする（３）に記載の内燃機関の排気装置。

（４）の発明によると、車両の後方側のリアバンクはスペースに空きがありレイアウトに余裕があるので、車両の後方側のリアバンクの排気通路における排気センサの検出部から当該検出部を通過した排気が衝突する外側壁面までの距離を長くできる。これにより、排気センサを通過した排気が外側壁面に強く衝突せず、ノイズの発生を抑制でき、静音性を向上できる。また、排気通路の外側壁面にリブを設ける必要がなくなる。

本発明によれば、排気通路において排気センサの検出部を通過した排気が壁面に衝突して生じるノイズを低減し、静音性を向上できる。

本発明の一実施形態に係る内燃機関の全体を示す側面図である。上記実施形態に係るＦＲバンク側の排気系を示す上面図である。上記実施形態に係るＲＲバンク側の排気系を示す上面図である。上記実施形態に係るＦＲバンク側のコーン部及びＬＡＦセンサを示す断面図である。上記実施形態に係るＲＲバンク側のコーン部及びＬＡＦセンサを示す断面図である。上記実施形態に係るＦＲバンク側の排気ポートからコーン部内への排気流を示す図である。上記実施形態に係るＦＲバンク側のコーン部を示し、（Ａ）が断面図であり、（Ｂ）が前面図である。上記実施形態に係るＦＲバンク側のコーン部と比較例に係るリブの無いコーン部との応力のＣＡＥ結果を示す図である。上記実施形態に係るＦＲバンク側のコーン部と比較例に係るリブの無いコーン部との応力のＣＡＥ結果をグラフで示す図である。

以下に図面を参照して本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気装置について説明する。
図１は、本実施形態に係る内燃機関１の全体を示す側面図である。図１に示す内燃機関１は、横置きのＶ型６気筒のエンジンである。このため、車両の前方側と後方側とに３つずつ別れて気筒が配置され、車両の前方側にはＦＲバンク（フロントバンク）２が構成され、車両の後方側にはＲＲバンク（リアバンク）３が構成される。

エンジン本体４における両バンク２，３の各気筒に対し、内燃機関１の直上部に通じる吸気系から吸気が導入される。吸気通路から各気筒に導入される吸気は、燃料噴射弁から供給される燃料が噴射され、混合気となる。各気筒内では導入された混合気が燃焼し、この燃焼でピストンを往復運動させてクランクシャフトを回転させる。各気筒内で燃焼後の排気は、排気系に排出される。

内燃機関の排気系は、エンジン本体４に対してＦＲバンク２とＲＲバンク３とで２つに別れて設けられ、これらが下流において集合している。

図２は本実施形態に係るＦＲバンク２側の排気系を示す上面図である。
ＦＲバンク２側の排気系は、排気ポート２１ａ〜２１ｆと、排気集合部としてのエキゾーストマニホルド２２と、排気通路としてのコーン部２３と、機関直下触媒２４と、ＦＲバンク側排気管２５と、を備える。

ＦＲバンク２側の排気ポート２１ａ〜２１ｆは、図２に示すように、ＦＲバンク２側の４番〜６番の各気筒から車両の前方に２本ずつ１組となり延出される。

ＦＲバンク２側のエキゾーストマニホルド２２は、排気ポート２１ａ〜２１ｆの各々を車両の前方側にて集合させＦＲバンク２側の４番〜６番の各気筒から排出される排気を集合させる。
エキゾーストマニホルド２２は、図２に示すように、４番気筒から通じる２本の排気ポート２１ａ，２１ｂと、５番気筒から通じる２本の排気ポート２１ｃ，２１ｄと、６番気筒から通じる２本の排気ポート２１ｅ，２１ｆと、を、４番〜６番の気筒ごとに枝管２２ａ，２２ｂ，２２ｃとして集合させ、更に下流で４番〜６番の気筒の各枝管２２ａ，２２ｂ，２２ｃを集合させ、集合部２２ｄにて排気を集合させる。

ＦＲバンク２側のコーン部２３は、エキゾーストマニホルド２２に接続され、４番〜６番の各気筒からの排気排出方向に対して途中で向きを変えるよう屈曲し、エキゾーストマニホルド２２から排気を下流へ流通させる。
コーン部２３は、図２に示すように、エキゾーストマニホルド２２に対してフランジ部２３ａで面接触して接合される。
コーン部２３には、ＬＡＦ（Linear Air Fuel Ratio）センサ２６が配置される。ＬＡＦセンサ２６は、例えばジルコニア固体電解質中を通過する酸素イオン量に基づき空燃比に比例した電流値をＥＣＵ（Engine Control Unit）に出力し、排気の成分を検出する。
ＬＡＦセンサ２６は、水平面視で４番〜６番の各気筒からの排気排出方向の延長線上に配置される。つまり、４番〜６番の各気筒の各排気ポート２１ａ〜２１ｆから集合部２２ｄを経てコーン部２３のＬＡＦセンサ２６の検出部２６ａまでが、それぞれ水平面視で一直線上に結べるように構成され、ＬＡＦセンサ２６の検出部２６ａに向かって直線的に排気が流入する。

ＦＲバンク２側の機関直下触媒２４は、コーン部２３から流入する排気中の有害物質を酸化還元浄化する三元触媒であり、例えば、排気が通過する多孔状のセラミック円筒の表面に、活性アルミナをベースとして白金、パラジウム、ロジウム等を付着させたものからなる。機関直下触媒２４は、耐熱鋼板からなる保護ケースに収容されている。

ＦＲバンク側排気管２５は、機関直下触媒２４に接続され車両後方に延出され下流側にて後述するＲＲバンク側排気管３５と集合し、集合排気管５に通じている。

図３は本実施形態に係るＲＲバンク３側の排気系を示す上面図である。
ＲＲバンク３側の排気系は、排気ポート３１ａ〜３１ｆと、排気集合部としてのエキゾーストマニホルド３２と、排気通路としてのコーン部３３と、機関直下触媒３４と、ＲＲバンク側排気管３５と、を備える。

ＲＲバンク３側の排気ポート３１ａ〜３１ｆは、図３に示すように、ＲＲバンク３側の１番〜３番の各気筒から車両の後方に２本ずつ１組となり延出される。

ＲＲバンク３側のエキゾーストマニホルド３２は、排気ポート３１ａ〜３１ｆの各々を車両の後方側にて集合させＲＲバンク３側の１番〜３番の各気筒から排出される排気を集合させる。
エキゾーストマニホルド３２は、図３に示すように、１番気筒から通じる２本の排気ポート３１ａ，３１ｂと、２番気筒から通じる２本の排気ポート３１ｃ，３１ｄと、３番気筒から通じる２本の排気ポート３１ｅ，３１ｆと、を、１番〜３番の気筒ごとに枝管３２ａ，３２ｂ，３２ｃとして集合させ、更に下流で１番〜３番の気筒の各枝管３２ａ，３２ｂ，３２ｃを集合させ、集合部３２ｄにて排気を集合させる。

ＲＲバンク３側のコーン部３３は、エキゾーストマニホルド３２に接続され、１番〜３番の各気筒からの排気排出方向に対して途中で向きを変えるよう屈曲し、エキゾーストマニホルド３２から排気を下流へ流通させる。
コーン部３３は、図３に示すように、エキゾーストマニホルド３２に対してフランジ部３３ａで面接触して接合される。
コーン部３３には、ＬＡＦセンサ３６が配置される。ＬＡＦセンサ３６は、例えばジルコニア固体電解質中を通過する酸素イオン量に基づき空燃比に比例した電流値をＥＣＵに出力し、排気の成分を検出する。
ＬＡＦセンサ３６は、水平面視で１番〜３番の各気筒からの排気排出方向の延長線上に配置される。つまり、１番〜３番の各気筒の各排気ポート３１ａ〜３１ｆから集合部３２ｄを経てコーン部３３のＬＡＦセンサ３６の検出部３６ａまでが、それぞれ水平面視で一直線上に結べるように構成され、ＬＡＦセンサ３６の検出部３６ａに向かって直線的に排気が流入する。

ＲＲバンク３側の機関直下触媒３４は、コーン部３３から流入する排気中の有害物質を酸化還元浄化する三元触媒であり、例えば、排気が通過する多孔状のセラミック円筒の表面に、活性アルミナをベースとして白金、パラジウム、ロジウム等を付着させたものからなる。機関直下触媒３４は、耐熱鋼板からなる保護ケースに収容されている。

ＲＲバンク側排気管３５は、機関直下触媒３４に接続され下流側にて車両前方から延出されてきたＦＲバンク側排気管２５と集合し、集合排気管５に通じている。

集合排気管５は、図１に示すように、下流にて床下触媒６に接続される。床下触媒６は、機関直下触媒２４，３４と同種の触媒等が用いられる。

次に、図４を参照してＦＲバンク２側のコーン部２３について詳述する。図４は本実施形態に係るＦＲバンク２側のコーン部２３及びＬＡＦセンサ２６を示す断面図である。
ＦＲバンク２側のコーン部２３は、フランジ部２３ａによってエキゾーストマニホルド２２に面接触して接合され、４番〜６番の各気筒からの排気排出方向（図示水平方向）に対して途中で向きを図示下方へ変えるよう屈曲し、排気を機関直下触媒２４に流通させる。コーン部２３は、下流の機関直下触媒２４が大径であることから、屈曲後の下流側の内部が徐々に大径となるスカート状となっている。

ＦＲバンク２側のコーン部２３には、水平面視で４番〜６番の各気筒からの排気排出方向の延長線上にＬＡＦセンサ２６が配置される。ここでコーン部２３が屈曲して排気流れ方向を変更するので、ＬＡＦセンサ２６は、コーン部２３におけるエキゾーストマニホルド２２から遠方の外側壁面２３ｂに設けられ、排気の成分を検出する検出部２６ａが、コーン部２３の内部における４番〜６番の各気筒からの下方へ曲がっていく排気が直接当たる位置に突出している。
ＬＡＦセンサ２６は、コーン部２３における外側壁面２３ｂが曲面であるので、上方向から差し込めるように断面Ｌ字型の支持台２３ｄを介して固定される。

ＦＲバンク２側のコーン部２３には、ＬＡＦセンサ２６が配置された外側壁面２３ｂよりも下流側に、排気流れ方向に対して直交する向き（図示水平方向）に一直線状に外側壁面２３ｂ上に伸びるリブ２３ｃが設けられる。

次に、図５を参照してＲＲバンク３側のコーン部３３について詳述する。図５は本実施形態に係るＲＲバンク３側のコーン部３３及びＬＡＦセンサ３６を示す断面図である。
ＲＲバンク３側のコーン部３３は、フランジ部３３ａによってエキゾーストマニホルド３２に面接触して接合され、１番〜３番の各気筒からの排気排出方向（図示水平方向）に対して途中で向きを図示下方へ変えるよう屈曲し、排気を機関直下触媒３４に流通させる。コーン部３３は、下流の機関直下触媒３４が大径であることから、屈曲後の下流側の内部が徐々に大径となるスカート状となっている。

ＲＲバンク３側のコーン部３３には、水平面視で１番〜３番の各気筒からの排気排出方向の延長線上にＬＡＦセンサ３６が配置される。ここでコーン部３３が屈曲して排気流れ方向を変更するので、ＬＡＦセンサ３６は、コーン部３３におけるエキゾーストマニホルド３２から遠方の外側壁面３３ｂに設けられ、排気の成分を検出する検出部３６ａが、コーン部３３の内部における１番〜３番の各気筒からの下方へ曲がっていく排気が直接当たる位置に突出している。
ＬＡＦセンサ３６は、コーン部３３における外側壁面３３ｂが上面を有するので、当該上面において支持台３３ｄを介して上方向から差し込み固定される。

ＲＲバンク３側のコーン部３３は、車両の後方側のＲＲバンク３はスペースに空きがありレイアウトに余裕があるので、車両の後方側のＲＲバンクのコーン部３３におけるＬＡＦセンサ３６の検出部３６ａから当該検出部３６ａを通過した排気が衝突する外側壁面３３ｂまでの距離Ｌ２を長くしている。
すなわち、車両の前方側のＦＲバンク２のコーン部２３におけるＬＡＦセンサ２６の検出部２６ａから当該検出部２６ａを通過した排気が衝突する外側壁面２３ｂまでの距離Ｌ１（図４参照）に対して、車両の後方側のＲＲバンク３のコーン部３３における距離Ｌ２が長くなっている。つまり、Ｌ２＞Ｌ１の関係が成立する。このため、距離Ｌ２を設けたコーン部３３では、外側壁面３３ｂに衝突する排気の勢いが弱まり、衝突時の応力が緩和される。

ＲＲバンク３側のコーン部３３は、ＦＲバンク２側のコーン部２３のようなリブ２３ｃが設けられた外側壁面を有しない。そして、ＲＲバンク３側のコーン部３３は、ＬＡＦセンサ３６の検出部３６ａから当該検出部３６ａを通過した排気が衝突する外側壁面３３ｂに、大きく丸み形状３３ｃを持たすようにしている。このため、大きく丸み形状３３ｃを持たせた外側壁面３３ｂを有するコーン部３３では、外側壁面３３ｂに衝突する排気の勢いが弱まり、衝突時の応力が緩和される。

このように距離Ｌ２を設け、外側壁面３３ｂに、大きく丸み形状３３ｃを持たせたＲＲバンク３側のコーン部３３に対し、ＦＲバンク２側のコーン部２３では、ＬＡＦセンサ２６の検出部２６ａから当該検出部２６ａを通過した排気が衝突する外側壁面２３ｂまでの距離Ｌ１が短く、外側壁面２３ｂに衝突する排気の勢いが強い。
加えて４番〜６番の各気筒からそれぞれ排出される排気は、外側壁面２３ｂに衝突する位置を異ならせる。図６は本実施形態に係るＦＲバンク側の４番〜６番の各気筒の排気ポート２１ａ〜２１ｆからコーン部２３内への排気流を示す図である。ＬＡＦセンサ２６の検出部２６ａに向かって直線的に流入した排気の外側壁面２３ｂへの衝突位置は、図６に示す破線領域のように４番〜６番の各気筒に応じて排気流れ方向に対して直交する位置が変化する。しかし、図４に示す排気流れの矢印のように外側壁面２３ｂへの高さ方向の衝突位置は４番〜６番の各気筒で変わらない。よって、４番〜６番の各気筒からの排気の外側壁面２３ｂへの衝突位置は、排気流れ方向に対して直交する一列上の位置となる。
そこで本実施形態では、ＦＲバンク２側のコーン部２３におけるＬＡＦセンサ２６が配置された外側壁面２３ｂよりも下流側における、４番〜６番の各気筒からの排気衝突位置に、排気流れ方向に対して直交する向き（図示水平方向）に一直線状に外側壁面２３ｂ上に伸びるリブ２３ｃを設ける。

図７は本上記実施形態に係るＦＲバンク２側のコーン部２３を示し、（Ａ）が断面図であり、（Ｂ）が前面図である。

リブ２３ｃは、ＬＡＦセンサ２６の検出部２６ａを通過した排気が衝突する位置の外側壁面２３ｂを図７（Ａ）に示すように外側に突出させて、図７（Ｂ）に示すように幅広の外側壁面２３ｂにわたって排気流れ方向に対して直交する向き（図示水平方向）に一直線状に１本設けられる。
なお、リブ２３ｃの外側壁面２３ｂにおける外側への突出形状は、外側壁面２３ｂの剛性を高めることと、コーン部２３の内側を流通する排気の流れの抵抗とならないこととのバランスを最適に発揮できる所定の曲率半径の円弧形状に形成される。
リブ２３ｃによって、排気の衝突位置の外側壁面２３ｂの剛性を高めているので、４番〜６番の各気筒からの排気が衝突位置を排気流れ方向に対して直交する方向（図示水平方向）で異ならせて衝突する場合に発生する応力をリブ２３ｃで緩和できる。一方で、リブ２３ｃは外側壁面２３ｂを外側に突出させて設けられているので、リブ２３ｃが形成されたコーン部２３の内側を流通する排気の流れの抵抗とならない。加えて、リブ２３ｃは１本だけ設けられているので、リブを多数本設けてしまうことによりリブが形成されたコーン部２３の内側を流通する排気の流れの抵抗を増大させてしまうことがない。

本発明者が応力をリブ２３ｃで緩和できる効果を確認するため試験を行った。図８は本実施形態に係るＦＲバンク２側のコーン部２３と比較例に係るリブ２３ｃの無いコーン部２３１との応力のＣＡＥ結果を示す図である。図９は本実施形態に係るＦＲバンク２側のコーン部２３と比較例に係るリブ２３ｃの無いコーン部２３１との応力のＣＡＥ結果をグラフで示す図である。
試験条件：４番気筒から排気を排出させ、そのときのＦＲバンク２側のコーン部２３、２３１の外側壁面に発生する応力を測定した。
結果：図８に示すように、本実施形態に係るＦＲバンク２側のコーン部２３及び比較例に係るリブ２３ｃの無いコーン部２３１は、図示左側の外側壁面に応力が発生する。なお、この結果は４番気筒から排気を排出させたためであり、５番気筒及び６番気筒から排気を排出させた場合には、同じ高さ位置の図示中央や図示右側の外側壁面に応力が発生する。
また、本実施形態に係るＦＲバンク２側のコーン部２３においては、応力が発生する位置はリブ２３ｃ周辺となる。
図９に示すように、本実施形態に係るＦＲバンク２側のコーン部２３では、発生する応力は目標値を下回る応力となり、一方比較例に係るリブ２３ｃの無いコーン部２３１では、発生する応力は目標値を上回る応力となり、応力をリブ２３ｃで緩和できる効果を確認できた。なお、目標値は、ノイズの生じないＲＲバンク３側でのコーン部３３で生じる応力を基準として設定されている。

以上の本実施形態に係る内燃機関によれば、以下の効果が奏される。
（１）リブ２３ｃが排気流れ方向に対して直交する向きに外側壁面２３ｂ上に伸びて形成され、外側壁面２３ｂの剛性を高めているので、４番〜６番の各気筒から排出されＬＡＦセンサ２６の検出部２６ａを通過した排気がコーン部２３の外側壁面２３ｂに排気流れ方向に対して直交する方向で位置を異ならせて衝突する場合に発生する応力をリブ２３ｃで緩和し、当該応力に起因して生じるノイズを低減し、静音性を向上できる。
なお、本実施形態に対し、リブを排気流れ方向に沿って配置することも考えられるが、各気筒からの排気はコーン部の外側壁面に排気流れ方向に対して直交する方向で位置を異ならせて衝突し、衝突位置は排気流れ方向に対して直交する一列上の位置となるので、上記のようにリブを排気流れ方向に沿って配置することはリブを設ける効率が悪い。

（２）リブ２３ｃはＬＡＦセンサ２６の検出部２６ａを通過した排気が衝突する位置に設けられ、その衝突位置の外側壁面２３ｂの剛性を高めているので、排気が衝突位置を排気流れ方向に対して直交する方向で異ならせて衝突する場合に発生する応力をリブ２３ｃで緩和し、当該応力に起因して生じるノイズを低減し、静音性を向上できる。
また、リブ２３ｃは外側壁面２３ｂを外側に突出させて設けられているので、リブ２３ｃが形成されたコーン部２３の内側を流通する排気の流れの抵抗とならず、排気の流れを阻害しない。
また、リブ２３ｃは１本だけ設けられているので、リブを多数本設けてしまうことによりリブが形成されたコーン部の内側を流通する排気の流れの抵抗を増大させてしまうことがなく、これによっても排気の流れを阻害しない。

（３）ＬＡＦセンサ２６，３６の検出部２６ａ，３６ａに向かって直線的に排気が流入するので、検出部２６ａ，３６ａに各気筒からの排気がしっかりと流入し、各気筒間で均等な検出を行える。
また、ＬＡＦセンサ２６の検出部２６ａに向かって直線的に流入した排気の外側壁面２３ｂにおける衝突位置は排気流れ方向に対して直交する一列上の位置となる。これにより、４番〜６番の各気筒から排出されＬＡＦセンサ２６の検出部２６ａを通過した排気がコーン部２３の外側壁面２３ｂに排気流れ方向に対して直交する方向で一列上に位置を異ならせて衝突する場合に発生する応力をリブ２３ｃで緩和し、当該応力に起因して生じるノイズを低減し、静音性を向上できる。

（４）車両の前方側のＦＲバンク２については、４番〜６番の各気筒から排出されＬＡＦセンサ２６の検出部２６ａを通過した排気がコーン部２３の外側壁面２３ｂに排気流れ方向に対して直交する方向で位置を異ならせて衝突する場合に発生する応力をリブ２３ｃで緩和し、当該応力に起因して生じるノイズを低減し、静音性を向上できる。
一方、車両の後方側のＲＲバンク３については、スペースに空きがありレイアウトに余裕があるので、ＬＡＦセンサ３６の検出部３６ａとコーン部３３の排気が衝突する外側壁面３３ｂとの間の距離を長くすることや、ＬＡＦセンサ３６を通過した排気が外側壁面に強く衝突しないように外側壁面３３ｂに大きな丸み形状３３ｃを持たすことができ、静音性を向上できる。
これらにより、車両の前方及び後方において最適に静音性を向上できる。

（５）車両の後方側のＲＲバンク３はスペースに空きがありレイアウトに余裕があるので、車両の後方側のＲＲバンク３のコーン部３３におけるＬＡＦセンサ３６の検出部３６ａから当該検出部３６ａを通過した排気が衝突する外側壁面３３ｂまでの距離Ｌ２を長くできる。これにより、ＬＡＦセンサ３６を通過した排気が外側壁面３３ｂに強く衝突せず、ノイズの発生を抑制でき、静音性を向上できる。また、コーン部３３の外側壁面３３ｂにリブを設ける必要がなくなる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲で変形、改良等を行っても、本発明の範囲に包含される。
本実施形態では、排気センサとしてＬＡＦセンサを用いたが、本発明としては排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ等を用いることもできる。

１…内燃機関
２…ＦＲバンク
２１ａ〜２１ｆ…排気ポート
２２…エキゾーストマニホルド
２２ａ〜２２ｃ…枝管
２２ｄ…集合部
２３…コーン部
２３ａ…フランジ部
２３ｂ…外側壁面
２３ｃ…リブ
２３ｄ…支持台
２４…機関直下触媒
２５…ＦＲバンク側排気管
２６…ＬＡＦセンサ
２６ａ…検出部
３…ＲＲバンク
３１ａ〜３１ｆ…排気ポート
３２…エキゾーストマニホルド
３２ａ〜３２ｃ…枝管
３２ｄ…集合部
３３…コーン部
３３ａ…フランジ部
３３ｂ…外側壁面
３３ｃ…大きな丸み形状
３３ｄ…支持台
３４…機関直下触媒
３５…ＲＲバンク側排気管
３６…ＬＡＦセンサ
３６ａ…検出部
４…エンジン本体
５…集合排気管

Claims

内燃機関の複数の気筒から延出される排気ポートの各々が集合し、前記複数の気筒から排出される排気が集合する排気集合部と、
前記排気集合部に接続され、各気筒からの排気排出方向に対して途中で向きを変えるよう屈曲し、前記排気集合部から排気を下流へ流通させる排気通路と、
前記排気通路における前記排気集合部から遠方の外側壁面に設けられ、検出部が前記排気通路内に突出して排気の成分を検出する排気センサと、
前記排気通路における前記排気センサが配置された前記外側壁面よりも下流側に設けられ、前記各気筒から前記排気センサの前記検出部に向かって直線的に流入した排気が前記外側壁面に衝突する一列上の位置に、排気流れ方向に対して直交する向きに、前記外側壁面上に伸びるリブと、を備えたことを特徴とする内燃機関の排気装置。
前記リブは、前記排気センサの検出部を通過した排気が衝突する位置の前記外側壁面を外側に突出させて１本設けられることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気装置。
前記内燃機関は横置きのＶ型エンジンであって、
車両の前方側のフロントバンクにおける前記排気通路は、前記リブが設けられた前記外側壁面を有し、車両の後方側のリアバンクにおける前記排気通路は、前記リブが設けられた前記外側壁面を有しないことを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載の内燃機関の排気装置。
前記車両の前方側のフロントバンクの前記排気通路における前記排気センサの前記検出部から当該検出部を通過した排気が衝突する前記外側壁面までの距離に対して、前記車両の後方側のリアバンクの前記排気通路における前記距離が長いことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の排気装置。