JP6332334B2 - 縦置き多気筒エンジンの排気構造 - Google Patents

Description

本発明は、気筒列が車両前後方向に沿う縦置きの姿勢でエンジンルームに配設されたエンジン本体を含む縦置き多気筒エンジンに適用される排気構造に関する。

縦置き多気筒エンジンの一例として、下記特許文献１のものが知られている。この特許文献１のエンジンは、エンジンルームに縦置きされた直列４気筒型のエンジン本体と、エンジン本体の一側面に取り付けられた排気マニホールドと、排気マニホールドを覆う遮熱カバーとを備えている。排気マニホールドは、４つの気筒から延びる独立した４つの枝管と、これら４つの枝管が下流側で集合した集合管とを有している。遮熱カバーは、上面部と外面部と下面部とを一体に有する立体形状とされ、排気マニホールド（４つの枝管および集合管）のほぼ全体を覆い隠すように取り付けられている。遮熱カバーの外面部の前寄り位置には、遮熱カバーの内部に走行風を導入するための空気流入穴が形成されている。

特開２０１５−１９０４４３号公報

上記特許文献１の構造によれば、空気流入穴から遮熱カバーの内部に導入された走行風が排気マニホールドの各枝管にあたることで、排気マニホールドの過度な温度上昇がある程度は抑制されると考えられる。しかしながら、上記特許文献１では、最も前側の枝管には比較的低温の走行風があたるものの、前から２番目以降の枝管については、当該枝管よりも前側の枝管を通過した後の（それによって高温化した）走行風があたるので、十分な冷却性を確保できないおそれがあった。特に、最も後側に位置する枝管については、それより前側に位置する枝管の数が多い分、より高温になり易く、その周りの部品に熱害などの悪影響を及ぼす可能性が高くなる。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、前後方向に並設された複数の排気通路部を均等に冷却することが可能な縦置き多気筒エンジンの排気構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決するためのものとして、本発明は、気筒列が車両前後方向に沿う縦置きの姿勢でエンジンルームに配設されたエンジン本体を含む縦置き多気筒エンジンに適用される排気構造であって、前記エンジン本体の車幅方向一方側の側面に取り付けられ、当該エンジン本体の少なくとも１つの気筒から排出される排気ガスが流通する前側排気通路部と、前記側面における前記前側排気通路部よりも後側の位置に取り付けられ、前記前側排気通路部に対応する気筒よりも後側に位置する少なくとも１つの気筒から排出される排気ガスが流通する後側排気通路部と、前記前側排気通路部および後側排気通路部の少なくとも一部を覆うように取り付けられ、前記エンジンルームに導入された走行風の一部が前記前側排気通路部を経由せずに前記後側排気通路部にあたるように走行風を案内するインシュレータとを備えた、ことを特徴とするものである（請求項１）。

本発明によれば、前側排気通路部および後側排気通路部の少なくとも一部を覆うインシュレータにより、エンジンルームに導入された走行風の一部が前側排気通路部を経由せずに後側排気通路部にあたるように走行風が案内されるので、前側排気通路部と後側排気通路部とを順に走行風が通過することによる不具合、つまり、前側排気通路部を通過するのに伴って高温化した走行風がそのまま後側排気通路部にあたることにより当該後側排気通路部の冷却が阻害されるような事態を回避することができる。これにより、前側排気通路部および後側排気通路部が前後方向に並ぶように配置される（つまり車両前方から見たときに後側排気通路部が前側排気通路部の後側に隠れるように配置される）縦置きエンジンであるにもかかわらず、後側排気通路部を走行風によって十分に冷却することができ、当該後側排気通路部の温度を、低温の走行風があたり易い（そのために冷却の面で有利な）前側排気通路部と同等もしくは近い温度まで低下させることができる。また、このように後側排気通路部と前側排気通路部とが均等に冷却されて後側排気通路部の温度上昇が抑制されることにより、例えば後側排気通路部の下流側に設けられる触媒装置が高温により劣化したり、後側排気通路部の周辺部品の信頼性が損なわれるといった懸念が低減され、エンジンの信頼性を向上させることができる。

本発明において、好ましくは、前記インシュレータは、隔壁によって区画された第１導風路および第２導風路を有し、前記前側排気通路部は前記第１導風路に収容され、前記後側排気通路部は前記第２導風路に収容され、前記インシュレータの前端には、前記第１導風路の入口となる開口と、前記第２導風路の入口となる開口とが、前記隔壁を挟んで上下方向に並ぶように形成される（請求項２）。

この構成によれば、インシュレータの前端の開口から各導風路に導入された走行風を互いに分離したまま確実に前側および後側排気通路部にあてることができ、両排気通路部を均等かつ十分に冷却することができる。

ここで、前記エンジン本体は、後側ほど高さが低くなる後下がりの傾斜状態で前記エンジンルームに配設されていてもよい（請求項３）。

この構成によれば、エンジン本体から後方に延びる動力伝達用のプロペラシャフトを、その後部の高さが比較的低くなるように配置することができる。これにより、当該プロペラシャフトを通すために車室フロアに突設されるトンネル部の高さを、特に車室の後部において低く抑えることができ、後席乗員の足元スペースを広く確保することができる。

ただし、前記のようにエンジン本体を後下がりに傾斜させた場合には、後側排気通路部の上面が前側排気通路部の上面よりも低くなるので、本来であれば、後側排気通路部に低温の走行風が一層あたり難くなり、後側排気通路部の温度が上昇し易くなる。これに対し、本発明では、前側排気通路部を経由しない走行風が後側排気通路部にあたるようにインシュレータにより走行風が案内されるので、前記のようにエンジン本体を傾斜配置して車室内の居住性を確保しながらも、後側排気通路部を前側排気通路部と同等に冷却することができる。

本発明において、好ましくは、前記前側排気通路部および後側排気通路部は、それぞれ、複数の気筒から個別に延びる複数の独立排気管を有し、前記各排気通路部における複数の独立排気管は、平面視で、後側の気筒の独立排気管が前側の気筒の独立排気管よりも外側のループを描くような態様で湾曲しつつ下流側に延びている（請求項４）。

この構成によれば、各排気通路部に含まれる複数の独立排気管の中で最も後側に位置する独立排気管を最も外周側に配置できるので、相対的に走行風があたり難い当該独立排気管の外気への放熱性を高めることができ、複数の独立排気管の間に大きな温度差が生じるのを抑制することができる。

前記インシュレータは、前記前側排気通路部を覆う第１インシュレータと、前記後側排気通路部を覆う第２インシュレータとを別体に有したものであってもよい。この場合、前記第１インシュレータの前壁に開口が形成されるとともに、前記第２インシュレータの上壁に複数の開口が形成されることが好ましい（請求項５）。

この構成によれば、第１インシュレータの前壁の開口から第１インシュレータの内部に導入された走行風によって前側排気通路部を冷却できるとともに、このように第１インシュレータに導入される走行風とは別の走行風（つまり前側排気通路部を経由していない走行風）を、第２インシュレータの上壁に形成された複数の開口から第２インシュレータの内部に導入することができ、この走行風によって後側排気通路部を効果的に冷却することができる。

第１インシュレータおよび第２インシュレータを別体に有する別の態様として、前記第２インシュレータは、前記第１インシュレータの後方に位置する本体部と、本体部から上方に突出するダクト部とを有し、前記第１インシュレータの前壁に開口が形成されるとともに、第１インシュレータよりも高い位置で開口する開口が前記ダクト部の前端に形成されていてもよい（請求項６）。

この構成によれば、第１インシュレータの前壁の開口から第１インシュレータの内部に導入された走行風によって前側排気通路部を冷却できるとともに、このように第１インシュレータに導入される走行風とは別の走行風（つまり前側排気通路部を経由していない走行風）を、第２インシュレータのダクト部の前端に形成された開口から第２インシュレータの内部に導入することができ、この走行風によって後側排気通路部を効果的に冷却することができる。

以上説明したように、本発明の縦置き多気筒エンジンの排気構造によれば、前後方向に並設された複数の排気通路部を均等に冷却することができる。

本発明の排気構造が適用された縦置き多気筒エンジンの第１実施形態を示す側面図である。 上記エンジンの平面図である。 上記エンジンの背面図である。 上記エンジンからインシュレータを取り外した状態の図１対応図である。 上記エンジンからインシュレータを取り外した状態の図２対応図である。 上記エンジンからインシュレータを取り外した状態の図３対応図である。 上記エンジンの排気通路およびインシュレータをエンジン本体から切り離した状態で示す斜視図である。 図７からインシュレータを取り外した状態を示す図である。 図７の排気通路およびインシュレータを側方から見た側面断面図である。 インシュレータ内を流れる走行風の流れを説明するための図である。 本発明の第２実施形態にかかる縦置き多気筒エンジンの排気構造を示す斜視図である。 上記第２実施形態の変形例を説明するための図である。 本発明の第３実施形態にかかる縦置き多気筒エンジンの排気構造を示す側面図である。 上記第３実施形態の変形例を説明するための図である。

＜第１実施形態＞
図１〜図３は、本発明の排気構造が適用された縦置き多気筒エンジンの第１実施形態を示す側面図、平面図、および背面図であり、図４〜図６は、図１〜図３から一部の部品（後述するインシュレータ５０）を取り外した状態を示す図である。これらの図に示されるエンジンは、走行用の動力源として車両に搭載される車載用の多気筒エンジンであり、車両の前部に形成されたエンジンルームＥの内部に図外のエンジンマウントを介して取り付けられている。このエンジンは、列状に並んだ６つの気筒２Ａ〜２Ｆ（図２、図５）が内部に形成された直列６気筒型のエンジン本体１と、エンジン本体１で生成された燃焼ガス（排気ガス）を外部に排出するための排気通路１０とを備えている。なお、エンジン本体１を挟んだ排気通路１０の反対側には、エンジン本体１に空気を導入するための吸気通路（図示省略）が設けられている。

エンジン本体１は、上記６つの気筒２Ａ〜２Ｆが並ぶ方向である気筒列方向が車両の前後方向と平行になる縦置きの姿勢でエンジンルームＥに配設されている。エンジン本体１は、前後方向に長尺なブロック状のシリンダブロック３と、シリンダブロック３の上面に取り付けられたシリンダヘッド４と、シリンダブロック３の下面に取り付けられたオイルパン５とを有している。シリンダブロック３およびシリンダヘッド４の内部には、上記６つの気筒２Ａ〜２Ｆが前後方向に並ぶように形成されており、各気筒２Ａ〜２Ｆにはピストン（図示省略）が往復摺動可能に収容されている。なお、以下では、気筒２Ａ〜２Ｆを特に区別せずに指すときは、単に気筒２というものとする。

シリンダヘッド４には、各気筒２に燃料を噴射するインジェクタ（図示省略）が取り付けられている。エンジンの運転中は、図外の吸気通路を通じて各気筒２に供給された空気がインジェクタからの噴射燃料と混合されて燃焼し、その燃焼エネルギーを受けて上記ピストンがシリンダ軸線Ｙに沿って上下方向に往復運動する。

シリンダブロック３には、上記ピストンの往復運動に応じて回転するクランク軸が、前後方向に延びる中心軸線Ｘ（以下、クランク軸線という）に沿って配設されている。

図１および図４に示すように、クランク軸線Ｘは、側面視において、後部の方が前部よりも下側に位置するようにやや傾斜しつつ前後方向に延びており、水平線Ｈと所定角度をもって交差するように設定されている。すなわち、エンジン本体１は、車両後側ほど高さが低くなるように後下がりに傾斜した姿勢でエンジンルームＥに配設されている。

エンジン本体１の後面には、エンジン本体１のクランク軸の回転を変速しつつ車輪側に伝達する変速機７が取り付けられている。当実施形態において、変速機７は、車両の走行状態に応じて自動的に変速を行う自動変速機（ＡＴ）であり、上記クランク軸の回転を流体を介して伝達するトルクコンバータ８と、トルクコンバータ８の出力軸（タービン軸）の回転を自動的に減速または増速する変速ギヤ機構９とを有している。変速ギヤ機構９の出力回転は図外のプロペラシャフトに伝達され、当該プロペラシャフトの回転がディファレンシャル機構等を介して駆動輪のドライブシャフトに伝達されるようになっている。

排気通路１０は、エンジン本体１における車幅方向一方側つまり車両右側の側面（以下、排気側側面という）に取り付けられている。当実施形態において、排気通路１０は、前側の３つの気筒２Ａ〜２Ｃと後側の３つの気筒２Ｄ〜２Ｆとに対応してグループ分けされた２組の配管群を有している。具体的に、排気通路１０は、１つ目の配管群として、前側の３つの気筒２Ａ〜２Ｃから排出される排気ガスが流通する前側排気マニホールド１１（請求項にいう前側排気通路に相当）と、前側排気マニホールド１１の下流端に接続された触媒装置１３と、触媒装置１３の下流端に接続された下流側配管１５とを有している。また、２つ目の配管群として、後側の３つの気筒２Ｄ〜２Ｆから排出される排気ガスが流通する後側排気マニホールド１２（請求項にいう後側排気通路部に相当）と、後側排気マニホールド１２の下流端に接続された触媒装置１４と、触媒装置１４の下流端に接続された下流側配管１６とを有している。なお、排気通路１０に関する下流（または上流）とは、エンジン本体１から排気通路１０を通じて外部に向かう排気ガスの流れ方向の下流（または上流）のことをいう。

前側排気マニホールド１１は、エンジン本体１（シリンダヘッド４）の排気側側面の前部にフランジ１７を介して取り付けられており、後側排気マニホールド１２は、エンジン本体１（シリンダヘッド４）の排気側側面の後部にフランジ１８を介して取り付けられている。両排気マニホールド１１，１２は、エンジン本体１のほぼ同じ高さ位置において前後方向に並ぶように、つまり車両前方から見て後側排気マニホールド１２が前側排気マニホールド１１の後側に隠れるような状態で配設されている。

触媒装置１３，１４は、前側および後側排気マニホールド１１，１２の下流側にそれぞれ設けられるとともに、両排気マニホールド１１，１２の前後方向の位置関係に準じて、触媒装置１４が触媒装置１３よりも後側に位置するように配設されている。触媒装置１３，１４は、その中心軸線が概ね上下方向を向く（下流側ほど高さが低くなる）立向きの姿勢でエンジン本体１の排気側側面に取り付けられている。より詳しくは、触媒装置１３，１４は、その中心軸線が上方ほど車両前側に位置するように傾斜しつつ上下方向に延設されており、その傾斜角度は、前側の触媒装置１３の方が後側の触媒装置１４よりも大きく設定されている。

各触媒装置１３，１４には、排気ガス中に含まれる有害物質を浄化するための触媒（例えば三元触媒、酸化触媒、ＮＯｘ触媒のいずれかもしくはその組合せ）が内蔵されている。なお、このような触媒に加えて、排気ガス中に含まれるＰＭを捕集するためのフィルターが内蔵されていてもよい。

下流側配管１５，１６は、触媒装置１３，１４の下流端から車両後方に向かって延びており、その途中部には振動吸収用のフレキシブルチューブ１５ａ，１６ａがそれぞれ設けられている。

図３および図６に示すように、エンジン本体１は、その上部が排気側（排気マニホールド１１，１２が取り付けられる車両右側）にやや傾くような姿勢でエンジンルームＥに配設されている。すなわち、気筒２の中心軸線をシリンダ軸線Ｙとすると、エンジン本体１は、前後方向視において、シリンダ軸線Ｙが鉛直線Ｖと所定角度をもって交差するように、より詳しくは、シリンダ軸線Ｙの上部の方が下部よりも車両右側に位置するように傾いている。

エンジン本体１の排気側側面には、前側排気マニホールド１１および後側排気マニホールド１２を覆うインシュレータ５０が取り付けられている。

図７は、排気通路１０およびインシュレータ５０をエンジン本体１から切り離した状態で示す斜視図であり、図８は、図７からインシュレータ５０を取り外した状態を示す（排気通路１０を単独で示す）図であり、図９は、図７に対応する側面断面図である。これら図７〜図９、および先の図４〜図６に示すように、前側排気マニホールド１１は、エンジン本体１の排気側側面（フランジ１７）からそれぞれ延びる独立した３本の独立排気管２１〜２３と、独立排気管２１〜２３の各下流端部が集合した集合部２４と、集合部２４から触媒装置１３に向けて延びる共通排気管２５とを有している。独立排気管２１は最も前側の気筒２Ａと連通し、独立排気管２２は前から２番目の気筒２Ｂと連通し、独立排気管２３は前から３番目の気筒２Ｃと連通している。各気筒２Ａ〜２Ｃからの排気ガスは、対応する独立排気管（２１〜２３のいずれか）を流通した上で、集合部２４、共通排気管２５、および触媒装置１３を通じて下流側配管１５へと排出される。

後側排気マニホールド１２の構造も同様である。すなわち、後側排気マニホールド１２は、エンジン本体１の排気側側面（フランジ１８）からそれぞれ延びる独立した３本の独立排気管３１〜３３と、独立排気管３１〜３３の各下流端部が集合した集合部３４と、集合部３４から触媒装置１４に向けて延びる共通排気管３５とを有している。独立排気管３１は前から４番目の気筒２Ｄと連通し、独立排気管３２は前から５番目の気筒２Ｅと連通し、独立排気管３３は前から６番目（最も後側）の気筒２Ｆと連通している。各気筒２Ｄ〜２Ｆからの排気ガスは、対応する独立排気管（３１〜３３のいずれか）を流通した上で、集合部３４、共通排気管３５、および触媒装置１４を通じて下流側配管１６へと排出される。

前側排気マニホールド１１および後側排気マニホールド１２は、それぞれ平面視でループ状に形成されている。すなわち、前側排気マニホールド１１（後側排気マニホールド１２）における３つの独立排気管２１〜２３（３１〜３３）は、それぞれフランジ１７（１８）から車幅方向に遠ざかる側（つまり車両右側）に一旦延びた後、車両前方の集合部２４（３４）に向かって方向転換するように湾曲している。より詳しくは、各独立排気管２１〜２３（３１〜３３）は、平面視において、後側の気筒の独立排気管が前側の気筒の独立排気管よりも外側のループを描くような態様、言い換えると、独立排気管２１〜２３（３１〜３３）の中でも最も後側の気筒２Ｃ（２Ｆ）に対応する独立排気管２３（３３）のループの内側に他の気筒の独立排気管２１，２２（３１，３２）が位置するような態様で湾曲しつつ下流側に延びている。そして、各独立排気管２１〜２３（３１〜３３）の下流端部は、集合部２４（３４）の直前で互いに近接するように束ねられた状態で、集合部２４（３４）に対し車両後方側から接続されている。共通排気管２５（３５）は、集合部２４（３４）から再びエンジン本体１に近づく側（つまり車両左側）に方向転換するように湾曲しており、触媒装置１３（１４）の上流端部（上面）における前寄り位置に斜め上方から接続されている。

主に図７および図９に示すように、インシュレータ５０は、前側排気マニホールド１１および後側排気マニホールド１２を互いに隔離しつつ覆うように形成されている。具体的に、インシュレータ５０は、前側排気マニホールド１１の上方から後側排気マニホールド１２の上方に亘って前後方向に延びるように形成された天井壁５１と、天井壁５１の後端から下方に延びて後側排気マニホールド１２の後方を覆う後壁５２と、天井壁５１におけるエンジン本体１とは反対側の縁部から下方に延びて前側および後側排気マニホールド１１，１２の側方を覆う側壁５３と、側壁５３の前下角部に対応する位置に形成されて前側排気マニホールド１１の前部下方を覆う前下壁５４と、天井壁５１と前下壁５４との間に形成された隔壁５５とを有している。このようなインシュレータ５０は、例えばアルミ、鋼、ステンレス等の金属製の板材により構成されている。

インシュレータ５０の天井壁５１、後壁５２、前下壁５４、および隔壁５５は、それぞれ、側壁５３からエンジン本体１の排気側側面までの間の車幅方向距離にほぼ一致する幅寸法を有している。すなわち、天井壁５１、後壁５２、前下壁５４、および隔壁５５は、エンジン本体１に近い側の縁部がエンジン本体１の排気側側面に対しわずかな距離をあけて対向するように配置されている。

前下壁５４は、エンジン本体１に取り付けられたウォータポンプ４０（図１、図４）の近傍に位置している。すなわち、エンジン本体１の排気側側面の前端部には、エンジン本体１の内部に冷却水を流通させるためのウォータポンプ４０（図１、図４）が取り付けられており、このウォータポンプ４０と前側排気マニホールド１１の前部（共通排気管２５）との間に前下壁５４が配置されている。

隔壁５５は、前側排気マニホールド１１の直上方を通って前方から後方に延びた後、前側排気マニホールド１１と後側排気マニホールド１２との間を通って下方に湾曲するように形状されている。言い換えると、隔壁５５は、前側排気マニホールド１１の直上方を覆うとともに、前側排気マニホールド１１と後側排気マニホールド１２との間を前後方向に仕切るように形成されている。そして、この隔壁５５によりインシュレータ５０の内部が２分されることにより、インシュレータ５０の内部には、前側排気マニホールド１１が収容される第１導風路５６と、後側排気マニホールド１２が収容される第２導風路５７とが区画形成されている。

インシュレータ５０は、車両の走行時にエンジンルームＥに流れ込む空気（走行風）を第１導風路５６および第２導風路５７に導入し得るように、その前端面が開放されている。すなわち、インシュレータ５０の前端面には、第１導風路５６の入口となる開口５６ａと、第２導風路５７の入口となる開口５７ａとが形成されている。これら開口５６ａ，５７ａは、隔壁５５を挟んで上下方向に並ぶように形成されている。

また、インシュレータ５０の下面には、第１導風路５６および第２導風路５７に導入された走行風の出口となる２つの開口５６ｂ，５７ｂ（図９）が、隔壁５５を挟んで前後方向に並ぶように形成されている。触媒装置１３，１４は、これらの開口５６ｂ，５７ｂを通じてインシュレータ５０の外部（下方）に露出するように配置されている。

図１０は、車両の走行時に各導風路５６，５７に導入された走行風の流れを示す図である。本図において矢印で示すように、開口５７ａを通じて第２導風路５７に導入された走行風は、第２導風路５７内を後方に向かって流れた後に、途中で下側に方向転換して後側排気マニホールド１２を通過するように流れ、開口５７ｂからインシュレータ５０の外部に排出される。また、開口５６ａを通じて第１導風路５６に導入された走行風は、前側排気マニホールド１１を通過しつつ後方かつ下方に向かって流れ、開口５６ｂからインシュレータ５０の外部に排出される。このように、当実施形態では、前側排気マニホールド１１を通過する走行風と、後側排気マニホールド１２を通過する走行風とが、隔壁５５によって区画された第１導風路５６および第２導風路５７内をそれぞれ個別に流通するようになっている。すなわち、第１導風路５６に導入された走行風は、専ら第１導風路５６内を流通する（第２導風路５７に分流しない）ことにより、前側排気マニホールド１１を通過しかつ後側排気マニホールド１２を通過しないように案内される。同様に、第２導風路５７に導入された走行風は、専ら第２導風路５７内を流通する（第１導風路５６に分流しない）ことにより、後側排気マニホールド１２を通過しかつ前側排気マニホールド１１を通過しないように案内される。

以上説明したように、本発明の第１実施形態では、エンジンルームＥに縦置きされたエンジン本体１の車幅方向一方側の側面に前側排気マニホールド１１および後側排気マニホールド１２が前後方向に並ぶように取り付けられた縦置き多気筒エンジンにおいて、各排気マニホールド１１，１２を覆うインシュレータ５０の内部に、隔壁５５により区画された第１導風路５６および第２導風路５７が形成されるとともに、各導風路５６，５７に前側および後側排気マニホールド１１，１２がそれぞれ個別に収容されているため、両排気マニホールド１１，１２が均等に冷却されてエンジンの信頼性が高まる等の利点がある。

すなわち、上記第１実施形態によれば、エンジンルームＥに導入された走行風の一部が第２導風路５７によって後側排気マニホールド１２に案内されるとともに、これとは別の走行風が第１導風路５６によって前側排気マニホールド１１に案内されるので、前側排気マニホールド１１と後側排気マニホールド１２とを順に走行風が通過することによる不具合、つまり、前側排気マニホールド１１を通過するのに伴って高温化した走行風がそのまま後側排気マニホールド１２にあたることにより後側排気マニホールド１２の冷却が阻害されるような事態を回避することができる。これにより、前側排気マニホールド１１および後側排気マニホールド１２が前後方向に並ぶように配置される（つまり車両前方から見たときに後側排気マニホールド１２が前側排気マニホールド１１の後側に隠れるように配置される）縦置きエンジンであるにもかかわらず、後側排気マニホールド１２を走行風によって十分に冷却することができ、当該後側排気マニホールド１２の温度を、低温の走行風があたり易い（そのために冷却の面で有利な）前側排気マニホールド１１と同等もしくは近い温度まで低下させることができる。また、このように後側排気マニホールド１２と前側排気マニホールド１１とが均等に冷却されて後側排気マニホールド１２の温度上昇が抑制されることにより、後側排気マニホールド１２の下流側に設けられる触媒装置１４が高温により劣化したり、後側排気マニホールド１２の周辺部品の信頼性が損なわれるといった懸念が低減され、エンジンの信頼性を向上させることができる。

特に、上記第１実施形態では、隔壁５５により区画された第１導風路５６および第２導風路５７がインシュレータ５０の内部に形成され、これら第１および第２導風路５６，５７に前側および後側排気マニホールド１１，１２がそれぞれ個別に収容されているため、インシュレータ５０の前端の開口５６ａ，５７ａから各導風路５６，５７に導入された走行風を互いに分離したまま確実に前側および後側排気マニホールド１１，１２にあてることができ、両排気マニホールド１１，１２を均等かつ十分に冷却することができる。

また、上記第１実施形態では、隔壁５５との間で第２導風路５７を画成する天井壁５１が、前側排気マニホールド１１および後側排気マニホールド１２のそれぞれの上方を覆うように設けられているので、例えばエンジンの運転中に比較的高温になった前側および後側排気マニホールド１１，１２の熱気がエンジンの停止後に上方に移動するのを天井壁５１により抑制することができる。これにより、エンジンルームＥの上部に配置される部品、例えばエンジンルームＥを覆うボンネットフードの下面に取り付けられる遮音材等の部品の温度が過度に上昇するのを回避でき、当該部品が高温により損傷するのを防止することができる。

また、上記第１実施形態では、隔壁５５との間で第１導風路５６を画成する前下壁５４が、前側排気マニホールド１１（共通排気管２５）とウォータポンプ４０とを前後方向に隔てるように設けられているので、前側排気マニホールド１１からの熱気によりウォータポンプ４０の温度が過度に上昇するのを回避でき、ウォータポンプ４０が高温により損傷するのを防止することができる。

また、上記第１実施形態では、前側排気マニホールド１１（後側排気マニホールド１２）に含まれる複数の独立排気管２１〜２３（３１〜３３）が、平面視で、後側の気筒の独立排気管が前側の気筒の独立排気管よりも外側のループを描くような態様で湾曲しつつ下流側に延びているので、複数の独立排気管２１〜２３（３１〜３３）の中で最も後側に位置する独立排気管２３（３３）を最も外周側に配置することができる。これにより、相対的に走行風があたり難い当該独立排気管２３（３３）の外気への放熱性を高めることができ、複数の独立排気管２１〜２３（３１〜３３）の間に大きな温度差が生じるのを抑制することができる。

また、上記第１実施形態では、後側ほど高さが低くなる後下がりの傾斜状態でエンジン本体１が配設されているので、エンジン本体１（より詳しくはエンジン本体１の後面に取り付けられる自動変速機７）から後方に延びる動力伝達用のプロペラシャフトを、その後部の高さが比較的低くなるように配置することができる。これにより、当該プロペラシャフトを通すために車室フロアに突設されるトンネル部の高さを、特に車室の後部において低く抑えることができ、後席乗員の足元スペースを広く確保することができる。

ただし、上記のようにエンジン本体１を後下がりに傾斜させた場合には、後側排気マニホールド１２の上面が前側排気マニホールド１１の上面よりも低くなるので、本来であれば、後側排気マニホールド１２に低温の走行風が一層あたり難くなり、後側排気マニホールド１２の温度が上昇し易くなる。これに対し、上記第１実施形態では、前側排気マニホールド１１を経由しない走行風が後側排気マニホールド１２にあたるようにインシュレータ５０により走行風が案内されるので、上記のようにエンジン本体１を傾斜配置して車室内の居住性を確保しながらも、後側排気マニホールド１２を前側排気マニホールド１１と同等に冷却できるという利点がある。

なお、上記第１実施形態では、隔壁５５により区画された第１導風路５６および第２導風路５７を有するインシュレータ５０により前側排気マニホールド１１および後側排気マニホールド１２を覆うようにしたが、インシュレータは、前側排気マニホールドを経由しない走行風が後側排気マニホールドにあたるように走行風を案内できるものであればよく、種々の変形が可能である。以下では、その一例を第２実施形態および第３実施形態として説明する。

＜第２実施形態＞
図１１は、本発明の第２実施形態にかかる縦置き多気筒エンジンの排気構造を示す斜視図である。本図に示すように、第２実施形態では、前側排気マニホールド１１および後側排気マニホールド１２を覆うインシュレータとして、第１インシュレータ６１および第２インシュレータ６２を別体に備えたインシュレータ６０が用意されている。

第１インシュレータ６１および第２インシュレータ６２は、エンジン本体１（図１〜図６参照）の排気側側面に沿って前後方向に並ぶように配置されている。第１インシュレータ６１は、前側排気マニホールド１１を覆うように取り付けられ、当該前側排気マニホールド１１の上部をその上方、前方、側方、および後方から囲むようにドーム状に形成されている。同様に、第２インシュレータ６２は、後側排気マニホールド１２を覆うように取り付けられ、当該後側排気マニホールド１２の上部をその上方、前方、側方、および後方から囲むようにドーム状に形成されている。第１インシュレータ６１および第２インシュレータ６２の各下面はそれぞれ開放されている。

第２インシュレータ６２の上壁７２には、３つの開口７２ａが形成されている。これら３つの開口７２ａは、それぞれ車幅方向に長尺な長孔状に形成され、かつ前後方向に並ぶように配置されている。第１インシュレータ６１の前壁７１には、単一の開口７１ａが形成されている。

車両の走行時、エンジンルームＥに導入された走行風は、第１インシュレータ６１の前壁７１の開口７１ａを通じて第１インシュレータ６１の内部に導入され、前側排気マニホールド１１を通過しながら第１インシュレータ６１の外部（下方）に排出される。また、第１インシュレータ６１に導入されなかった別の走行風は、例えば第１インシュレータ６１の上面に沿って後方に流れ、第２インシュレータ６２の上方に到達する。この走行風は、第２インシュレータ６２の上壁７２の開口７２ａを通じて第２インシュレータ６２の内部に導入され、後側排気マニホールド１２を通過しながら第２インシュレータ６２の外部（下方）に排出される。

以上のような第２実施形態の構成によれば、第１インシュレータ６１の前壁７１の開口７１ａから第１インシュレータ６１の内部に導入された走行風によって前側排気マニホールド１１を冷却できるとともに、このように第１インシュレータ６１に導入される走行風とは別の走行風（つまり前側排気マニホールド１１を経由していない走行風）を、第２インシュレータ６２の上壁７２に形成された複数の開口７２ａから第２インシュレータ６２の内部に導入することができ、この走行風によって後側排気マニホールド１２を効果的に冷却することができる。

なお、上記第２実施形態では、前側排気マニホールド１１および後側排気マニホールド１２の双方を覆う別体の２つのインシュレータ６１，６２を設けたが、例えば図１２に示すように、前側排気マニホールド１１を覆うインシュレータ（図１１のインシュレータ６１）を省略し、後側排気マニホールド１２を覆うインシュレータ６２のみを設けるようにしてもよい。このようにした場合でも、インシュレータ６２の上壁７２に形成された複数の開口７２ａを通じて、前側排気マニホールド１１を経由していない走行風をインシュレータ６１の内部に導入することができる。

＜第３実施形態＞
図１３は、本発明の第３実施形態にかかる縦置き多気筒エンジンの排気構造を示す側面図である。本図に示すように、第３実施形態では、前側排気マニホールド１１および後側排気マニホールド１２を覆うインシュレータとして、第１インシュレータ８１および第２インシュレータ８２を別体に備えたインシュレータ８０が用意されている。

第１インシュレータ８１は、前側排気マニホールド１１を覆うように取り付けられ、当該前側排気マニホールド１１の上部をその上方、前方、側方、および後方から囲むようにドーム状に形成されている。第１インシュレータ８１の前壁９１には開口９１ａが形成されている。この開口９１ａは、先の第２実施形態における第１インシュレータ６１の前壁７１の開口７１ａと同様の形状を有している。また、第１インシュレータ８１の下面は開放されている。

第２インシュレータ８２は、第１インシュレータ８１の後方に位置する本体部９２と、本体部９２から上方に突出するダクト部９３とを一体に有している。本体部９２は、第１インシュレータ８１と同様に、下面が開放されたドーム状に形成されており、後側排気マニホールド１２の上部をその上方、前方、側方、および後方から囲むように形成されている。ダクト部９３は、本体部９２から上方に突出する基部９４と、基部９４の上端から前方に向かって延びる延設部９５とを有している。基部９４および延設部９５は中空筒状に形成され、本体部９２の内部と連通する空間を内部に有している。第１インシュレータ８１よりも上方に位置する延設部９５の前端には、開口９５ａが形成されている。

車両の走行時、エンジンルームＥに導入された走行風は、第１インシュレータ８１の前壁９１の開口９１ａを通じて第１インシュレータ８１の内部に導入され、前側排気マニホールド１１を通過しながら第１インシュレータ８１の外部（下方）に排出される。また、第１インシュレータ８１に導入されなかった別の走行風は、第２インシュレータ８２のダクト部９３の前端に形成された開口９５ａを通じて第２インシュレータ８２の内部に導入され、後側排気マニホールド１２を通過しながら第２インシュレータ８２の外部（下方）に排出される。

以上のような第３実施形態の構成によれば、第１インシュレータ８１の前壁９１の開口９１ａから第１インシュレータ８１の内部に導入された走行風によって前側排気マニホールド１１を冷却できるとともに、このように第１インシュレータ８１に導入される走行風とは別の走行風（つまり前側排気マニホールド１１を経由していない走行風）を、第２インシュレータ８２のダクト部９３の前端に形成された開口９５ａから第２インシュレータ８２の内部に導入することができ、この走行風によって後側排気マニホールド１２を効果的に冷却することができる。

なお、上記第３実施形態では、第２インシュレータ８２のダクト部９３を、その先端が第１インシュレータ８１の前壁９１の近傍まで到達するような比較的長尺な形状としたが、ダクト部をこのような長尺物にすることは必ずしも必要ではなく、例えばダクト部の先端が第１インシュレータの上方にかからない程度にまでダクト部を短縮してもよい。

また、上記第３実施形態では、前側排気マニホールド１１および後側排気マニホールド１２の双方を覆う別体の２つのインシュレータ８１，８２を設けたが、例えば図１４に示すように、前側排気マニホールド１１を覆うインシュレータ（図１３のインシュレータ８１）を省略し、後側排気マニホールド１２を覆うインシュレータ８２のみを設けるようにしてもよい。このようにした場合でも、インシュレータ８２のダクト部９３を通じて、前側排気マニホールド１１を経由していない走行風をインシュレータ８２の内部に導入することができる。

＜その他＞
上記第１〜第３実施形態では、６つの気筒２Ａ〜２Ｆが車両前後方向に並ぶ縦置き式の直列６気筒エンジンに本発明を適用した例について説明したが、本発明は、縦置き式の多気筒エンジンに総じて適用可能であり、例えば、縦置き式の直列５気筒エンジンや直列４気筒エンジン、さらにはＶ型８気筒エンジンなどにも本発明を適用可能である。なお、Ｖ型エンジンの場合には、エンジンの両側のバンクにそれぞれ本発明を適用することが可能である。

１ エンジン本体
２（２Ａ〜２Ｆ） 気筒
１１ 前側排気マニホールド（前側排気通路部）
１２ 後側排気マニホールド（後側排気通路部）
２１〜２３ 独立排気管
３１〜３３ 独立排気管
５０ インシュレータ
５５ 隔壁
５６ 第１導風路
５６ａ 開口
５７ 第１導風路
５７ａ 開口
６０ インシュレータ
６１ 第１インシュレータ
６２ 第２インシュレータ
７１ 前壁
７１ａ 開口
７２ 上壁
７２ａ 開口
８０ インシュレータ
８１ 第１インシュレータ
８２ 第２インシュレータ
９１ 前壁
９２ 本体部
９３ ダクト部
９５ａ 開口
Ｅ エンジンルーム

Claims (6)

1. 気筒列が車両前後方向に沿う縦置きの姿勢でエンジンルームに配設されたエンジン本体を含む縦置き多気筒エンジンに適用される排気構造であって、
   前記エンジン本体の車幅方向一方側の側面に取り付けられ、当該エンジン本体の少なくとも１つの気筒から排出される排気ガスが流通する前側排気通路部と、
   前記側面における前記前側排気通路部よりも後側の位置に取り付けられ、前記前側排気通路部に対応する気筒よりも後側に位置する少なくとも１つの気筒から排出される排気ガスが流通する後側排気通路部と、
   前記前側排気通路部および後側排気通路部の少なくとも一部を覆うように取り付けられ、前記エンジンルームに導入された走行風の一部が前記前側排気通路部を経由せずに前記後側排気通路部にあたるように走行風を案内するインシュレータとを備えた、ことを特徴とする縦置き多気筒エンジンの排気構造。
2. 請求項１に記載の縦置き多気筒エンジンの排気構造において、
   前記インシュレータは、隔壁によって区画された第１導風路および第２導風路を有し、
   前記前側排気通路部は前記第１導風路に収容され、前記後側排気通路部は前記第２導風路に収容され、
   前記インシュレータの前端には、前記第１導風路の入口となる開口と、前記第２導風路の入口となる開口とが、前記隔壁を挟んで上下方向に並ぶように形成されている、ことを特徴とする縦置き多気筒エンジンの排気構造。
3. 請求項１または２に記載の縦置き多気筒エンジンの排気構造において、
   前記エンジン本体は、後側ほど高さが低くなる後下がりの傾斜状態で前記エンジンルームに配設されている、ことを特徴とする縦置き多気筒エンジンの排気構造。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の縦置き多気筒エンジンの排気構造において、
   前記前側排気通路部および後側排気通路部は、それぞれ、複数の気筒から個別に延びる複数の独立排気管を有し、
   前記各排気通路部における複数の独立排気管は、平面視で、後側の気筒の独立排気管が前側の気筒の独立排気管よりも外側のループを描くような態様で湾曲しつつ下流側に延びている、ことを特徴とする縦置き多気筒エンジンの排気構造。
5. 請求項１に記載の縦置き多気筒エンジンの排気構造において、
   前記インシュレータは、前記前側排気通路部を覆う第１インシュレータと、前記後側排気通路部を覆う第２インシュレータとを別体に有し、
   前記第１インシュレータの前壁に開口が形成されるとともに、前記第２インシュレータの上壁に複数の開口が形成されている、ことを特徴とする縦置き多気筒エンジンの排気構造。
6. 請求項１に記載の縦置き多気筒エンジンの排気構造において、
   前記インシュレータは、前記前側排気通路部を覆う第１インシュレータと、前記後側排気通路部を覆う第２インシュレータとを別体に有し、
   前記第２インシュレータは、前記第１インシュレータの後方に位置する本体部と、本体部から上方に突出するダクト部とを有し、
   前記第１インシュレータの前壁に開口が形成されるとともに、第１インシュレータよりも高い位置で開口する開口が前記ダクト部の前端に形成されている、ことを特徴とする縦置き多気筒エンジンの排気構造。

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