JPH01138311A - エンジンの排気通路構造 - Google Patents
エンジンの排気通路構造Info
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- JPH01138311A JPH01138311A JP29577687A JP29577687A JPH01138311A JP H01138311 A JPH01138311 A JP H01138311A JP 29577687 A JP29577687 A JP 29577687A JP 29577687 A JP29577687 A JP 29577687A JP H01138311 A JPH01138311 A JP H01138311A
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- branch exhaust
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- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
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Landscapes
- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、排気通路を鋼管で形成し、たエンジンの排気
通路構造に関するものである。
通路構造に関するものである。
[従来技術]
一般にエンジンの排気通路は、加工が容易でかつ製作コ
ストが安価なことから鋳造品が用いられているが、近年
排気通路の軽量化を図るとともに、排気通路の平滑度を
向上さ仕て排気ガスの流動抵抗を低減するために、排気
通路を鋼管で形成したものが提案されている(例えば、
特開昭6l−2503i号公報参照)。
ストが安価なことから鋳造品が用いられているが、近年
排気通路の軽量化を図るとともに、排気通路の平滑度を
向上さ仕て排気ガスの流動抵抗を低減するために、排気
通路を鋼管で形成したものが提案されている(例えば、
特開昭6l−2503i号公報参照)。
ところで、多気筒エンジンにおいては、エアコン等の補
機とのレイアウト上の干渉を避けるために、各気筒の排
気ポートと夫々連通ずる分岐排気通路は、排気ポートと
の接続部から、まず気筒配列方向とほぼ垂直な方向に伸
長した後、すぐに気筒配列方向後方を指向するように比
較的小さい曲率で湾曲させられ、気筒配列方向にみてエ
ンジン本体の後部の側方位置で、1つの共通排気通路に
集合されるようになっている。
機とのレイアウト上の干渉を避けるために、各気筒の排
気ポートと夫々連通ずる分岐排気通路は、排気ポートと
の接続部から、まず気筒配列方向とほぼ垂直な方向に伸
長した後、すぐに気筒配列方向後方を指向するように比
較的小さい曲率で湾曲させられ、気筒配列方向にみてエ
ンジン本体の後部の側方位置で、1つの共通排気通路に
集合されるようになっている。
ところが、鋼管で形成された分岐排気通路をこのような
形状に加工しようとすると、鋼管を小さい曲率で曲げ加
工しなければならないが、かかる加工時に鋼管に歪み変
形が生じ易いので、従来のものではこれを防止するため
に鋼管の肉厚を比較的厚く設定しており、排気通路の鋼
管化による軽量化効果が減殺されるといった問題があっ
た。
形状に加工しようとすると、鋼管を小さい曲率で曲げ加
工しなければならないが、かかる加工時に鋼管に歪み変
形が生じ易いので、従来のものではこれを防止するため
に鋼管の肉厚を比較的厚く設定しており、排気通路の鋼
管化による軽量化効果が減殺されるといった問題があっ
た。
[発明の目的]
本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、排気通路を鋼管で形成【、たエンジンにおいて、鋼
管の曲げ加工時に歪み変形等の不具合を生じさせること
なく、排気通路を可及的に軽量化することができるエン
ジンの排気通路構造を提供することを目的とする。
て、排気通路を鋼管で形成【、たエンジンにおいて、鋼
管の曲げ加工時に歪み変形等の不具合を生じさせること
なく、排気通路を可及的に軽量化することができるエン
ジンの排気通路構造を提供することを目的とする。
[発明の構成]
本発明は上記の目的を達するため、エアコン等の補機と
のレイアウト上の干渉を避けるために、各分岐排気通路
をエンジンの気筒配列方向にみて一方の端部側で1つの
共通排気通路に集合させて配置したときには、該端部側
に位置する気筒の排気ポートに接続される分岐排気通路
の曲率が他の分岐排気通路の曲率より小さくなり曲シ加
工によって歪み変形が発生しやすくなるという事実に着
目して、排気通路を鋼管で形成したエンジンにおいて、
各気筒の排気ポートと夫々連通する分岐排気通路を、エ
ンジンの気筒配列方向にみて一方の端部側に集合するよ
うに配置する一方、該端部側に位置する気筒の排気ポー
トと連通ずる分岐排気通路の肉厚を他の分岐排気通路の
肉厚より厚く形成したことを特徴とするエンジンの排気
通路構造を提供する。
のレイアウト上の干渉を避けるために、各分岐排気通路
をエンジンの気筒配列方向にみて一方の端部側で1つの
共通排気通路に集合させて配置したときには、該端部側
に位置する気筒の排気ポートに接続される分岐排気通路
の曲率が他の分岐排気通路の曲率より小さくなり曲シ加
工によって歪み変形が発生しやすくなるという事実に着
目して、排気通路を鋼管で形成したエンジンにおいて、
各気筒の排気ポートと夫々連通する分岐排気通路を、エ
ンジンの気筒配列方向にみて一方の端部側に集合するよ
うに配置する一方、該端部側に位置する気筒の排気ポー
トと連通ずる分岐排気通路の肉厚を他の分岐排気通路の
肉厚より厚く形成したことを特徴とするエンジンの排気
通路構造を提供する。
[発明の効果]
本発明によれば、湾曲部の曲率が小さくなり曲げ加工時
に歪み変形が発生しやすい、分岐排気通路の集合部が配
置される方の端部側の気筒の排気ポートに接続された分
岐排気通路は、肉厚を厚く設定して剛性を高める一方、
湾曲部の曲率が比較的大きくなり曲げ加工時に歪み変形
が発生しにくい、他の分岐排気通路は肉厚を薄く設定し
てiut増を抑制しているので、排気通路全体としては
、はとんど重量増を招くことなく分岐排気通路の曲げ加
工時の歪み変形の発生を有効に防止でき、排気系統の信
頼性を向上させることができろ。
に歪み変形が発生しやすい、分岐排気通路の集合部が配
置される方の端部側の気筒の排気ポートに接続された分
岐排気通路は、肉厚を厚く設定して剛性を高める一方、
湾曲部の曲率が比較的大きくなり曲げ加工時に歪み変形
が発生しにくい、他の分岐排気通路は肉厚を薄く設定し
てiut増を抑制しているので、排気通路全体としては
、はとんど重量増を招くことなく分岐排気通路の曲げ加
工時の歪み変形の発生を有効に防止でき、排気系統の信
頼性を向上させることができろ。
[実施例]
以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
第1図に示すように、4気筒エンジンEの第1〜第4気
筒#1〜#4の各排気ポート1〜4には、夫々鋼管で形
成された第1〜第4分岐排気通路5〜8が接続されてい
る。そして、これらの第1〜第4分岐排気通路5〜8は
、夫々、対応する排気ポート1〜4との接続部から、ま
ずエンジンEの気筒配列方向に直交する幅方向に伸長し
、この後すぐに、補機11とのレイアウト上の干渉を避
けるために気筒配列方向後方かつ斜め下方を指向するよ
うに湾曲して伸長し、この後エンジンEのほぼ後方下端
部の側方に位置する排気集合部12で、1つの共通排気
通路13に接続されている。また、排気集合部12には
、排気ガス中の0.濃度を検出するO、センサ菫4が臨
設されている。
筒#1〜#4の各排気ポート1〜4には、夫々鋼管で形
成された第1〜第4分岐排気通路5〜8が接続されてい
る。そして、これらの第1〜第4分岐排気通路5〜8は
、夫々、対応する排気ポート1〜4との接続部から、ま
ずエンジンEの気筒配列方向に直交する幅方向に伸長し
、この後すぐに、補機11とのレイアウト上の干渉を避
けるために気筒配列方向後方かつ斜め下方を指向するよ
うに湾曲して伸長し、この後エンジンEのほぼ後方下端
部の側方に位置する排気集合部12で、1つの共通排気
通路13に接続されている。また、排気集合部12には
、排気ガス中の0.濃度を検出するO、センサ菫4が臨
設されている。
第2図に示すように、排気集合部重2はその断面が上流
側に向かって拡管となる一方、下流側に向かって縮管と
なるような形状に、パイプで形成されている。排気集合
1112をこのような形状に形成すると、上流側は周壁
の単位面積当たりの熱負荷が小さ[1ので熱応力が低く
なるが、下流側は周壁の単位面積当たりの熱負荷が大き
いので熱応力が高くなる。このため、下流側の肉厚を上
流側の肉厚より厚くして耐熱性を高めるのが好ましい。
側に向かって拡管となる一方、下流側に向かって縮管と
なるような形状に、パイプで形成されている。排気集合
1112をこのような形状に形成すると、上流側は周壁
の単位面積当たりの熱負荷が小さ[1ので熱応力が低く
なるが、下流側は周壁の単位面積当たりの熱負荷が大き
いので熱応力が高くなる。このため、下流側の肉厚を上
流側の肉厚より厚くして耐熱性を高めるのが好ましい。
そして、排気集合部12近傍において、第1〜第4分岐
排気通路5〜8は束ねられ、排気集合部12との接続部
では、第3図に示すように、断面が夫々中心角90°の
扇形となり各分岐排気通路5〜8の相互の接触断面が十
字形となるとともに、外形が円形となるような、いわゆ
る丸干字形に圧縮成型され、排気集合部12の上流部の
直管部内に嵌合して接続されている。
排気通路5〜8は束ねられ、排気集合部12との接続部
では、第3図に示すように、断面が夫々中心角90°の
扇形となり各分岐排気通路5〜8の相互の接触断面が十
字形となるとともに、外形が円形となるような、いわゆ
る丸干字形に圧縮成型され、排気集合部12の上流部の
直管部内に嵌合して接続されている。
再び第1図に示すように、上記各分岐排気通路5〜8は
、夫々曲げ加工によって、前記したような形状に形成さ
れているが、第1〜第3分岐排気通路5〜7は湾曲部の
曲率は比較的大きく(例えば、70+u)に設定され、
一方策4公岐排気通路8はレイアウト上急激に伸長方向
を変えなければならないので湾曲部の曲率が比較的小さ
く(例えば、60+u)に設定されている。このため、
第4分岐排気通路8は、曲げ加工時に歪み変形が発生し
やすいので、剛性を高めるためにその肉厚は、第4図に
示すように比較的厚い所定値1.(例えば、2゜Omm
)に設定されている。一方、第1〜第3分岐排気通路5
〜7は、曲げ加工時に歪み変形が発生しにくいので、排
気系統の軽量化を図るためにその肉厚は、第5図に示す
ように(第5図では、第1分岐排気通路5の断面のみ示
している)比、較的薄い所定値b(例えば、1 、5
m+w)に設定されている。このような構成によって分
岐排気通路5〜8の鋼管化による排気系統の軽量化効果
を実質的に減殺することなく、各分岐排気通路5〜8の
曲げ加工時の歪み変形を有効に防止して、排気系統の信
頼性の向上が図られている。
、夫々曲げ加工によって、前記したような形状に形成さ
れているが、第1〜第3分岐排気通路5〜7は湾曲部の
曲率は比較的大きく(例えば、70+u)に設定され、
一方策4公岐排気通路8はレイアウト上急激に伸長方向
を変えなければならないので湾曲部の曲率が比較的小さ
く(例えば、60+u)に設定されている。このため、
第4分岐排気通路8は、曲げ加工時に歪み変形が発生し
やすいので、剛性を高めるためにその肉厚は、第4図に
示すように比較的厚い所定値1.(例えば、2゜Omm
)に設定されている。一方、第1〜第3分岐排気通路5
〜7は、曲げ加工時に歪み変形が発生しにくいので、排
気系統の軽量化を図るためにその肉厚は、第5図に示す
ように(第5図では、第1分岐排気通路5の断面のみ示
している)比、較的薄い所定値b(例えば、1 、5
m+w)に設定されている。このような構成によって分
岐排気通路5〜8の鋼管化による排気系統の軽量化効果
を実質的に減殺することなく、各分岐排気通路5〜8の
曲げ加工時の歪み変形を有効に防止して、排気系統の信
頼性の向上が図られている。
ところで、本実施例では排気ガスの一部を吸気系に還流
させること(EGRガス)により、エンジンEの燃焼温
度をやや低くして、排気ガス中のNOx濃度を低減する
ようにしているが、このEGRガスを吸気系に導くため
のEGR通路15が、第4気筒#4の排気ポート4のや
や下流となる位置において、第4分岐排気通路8に接続
されている。
させること(EGRガス)により、エンジンEの燃焼温
度をやや低くして、排気ガス中のNOx濃度を低減する
ようにしているが、このEGRガスを吸気系に導くため
のEGR通路15が、第4気筒#4の排気ポート4のや
や下流となる位置において、第4分岐排気通路8に接続
されている。
第4図に示すように、第4分岐排気通路8の周壁を貫通
して形成されたEGIt穴16と連通するEGR孔17
が中心部軸方向に形成されたボス部18が、第4分岐排
気通路8の外周面に溶接して取り付けられている。そし
て、上記EGR通路15はEGR孔17と連通して、取
り付は金具19をボス部17にねじ締結することによっ
て、ボス部17に接続・固定されるようになっている。
して形成されたEGIt穴16と連通するEGR孔17
が中心部軸方向に形成されたボス部18が、第4分岐排
気通路8の外周面に溶接して取り付けられている。そし
て、上記EGR通路15はEGR孔17と連通して、取
り付は金具19をボス部17にねじ締結することによっ
て、ボス部17に接続・固定されるようになっている。
ところで、排気集合部12(第1図参照)には、排気ガ
ス中のO1濃度を検出するO、センサ14(第1図参照
)が臨設されているが、エンジンE全体の平均的なO2
濃度を検出するためには、各気筒#l〜#4からの排気
ガスが同等のエネルギで排気集合部12に流入すること
が好ましい。しかし、上記したように第4分岐排気通路
8にEGrt通路15を接続しているので、第4分岐排
気通路8の排気ガス量はEGRガスが抜き出された分だ
け第1〜第3分岐排気通路5〜7の排気ガス量より少な
くなり、したがってエネルギが少なくなる。ところが、
前記したとおり、第4分岐排気通路8は、その周壁が他
の分岐排気通路5〜7の周壁より肉厚が厚くなっている
ので、放熱が少なくなり、第4分岐排気通路8から排気
集合部12に流入する排気ガスは、他の分岐排気通路5
〜7から排気集合部12に流入する排気ガスより高温、
すなわちエネルギが大きくなる。これによって、第4分
岐排気通路8から排気集合部12に流入する排気ガスの
EGRガス抜き出しによるエネルギ減少が補償されるの
で、第1〜第4分岐排気通路5〜8から排気集合部!2
に夫々流入して0.センサ14に接触する排気ガスのエ
ネルギがほぼ同等となり、0、センサ14によるO、濃
度検出値の信頼性が向上する。
ス中のO1濃度を検出するO、センサ14(第1図参照
)が臨設されているが、エンジンE全体の平均的なO2
濃度を検出するためには、各気筒#l〜#4からの排気
ガスが同等のエネルギで排気集合部12に流入すること
が好ましい。しかし、上記したように第4分岐排気通路
8にEGrt通路15を接続しているので、第4分岐排
気通路8の排気ガス量はEGRガスが抜き出された分だ
け第1〜第3分岐排気通路5〜7の排気ガス量より少な
くなり、したがってエネルギが少なくなる。ところが、
前記したとおり、第4分岐排気通路8は、その周壁が他
の分岐排気通路5〜7の周壁より肉厚が厚くなっている
ので、放熱が少なくなり、第4分岐排気通路8から排気
集合部12に流入する排気ガスは、他の分岐排気通路5
〜7から排気集合部12に流入する排気ガスより高温、
すなわちエネルギが大きくなる。これによって、第4分
岐排気通路8から排気集合部12に流入する排気ガスの
EGRガス抜き出しによるエネルギ減少が補償されるの
で、第1〜第4分岐排気通路5〜8から排気集合部!2
に夫々流入して0.センサ14に接触する排気ガスのエ
ネルギがほぼ同等となり、0、センサ14によるO、濃
度検出値の信頼性が向上する。
第1図は、本発明にかかる排気通路構造を備えたエンジ
ンの排気系統の側面説明図である。 第2図は、第1図に示す排気系統の排気集合部まわりの
縦断面説明図である。 第3図は第1図のx−X線断面説明図である。 第4図は、EGR通路の第4分岐排気通路への接続部に
おける、第4分岐排気通路の横断面説明図である。 第5図は第1分岐排気通路の横断面説明図である。 E・・・エンジン、#l〜#4・・・第1〜第4気筒、
1〜4・・・第1〜第4気筒の排気ポート、5〜8・・
・第1〜第4分岐排気通路、12・・・排気集合部、1
3・・・共通排気通路、I4・・・O,センサ、15・
・・EGRa路。
ンの排気系統の側面説明図である。 第2図は、第1図に示す排気系統の排気集合部まわりの
縦断面説明図である。 第3図は第1図のx−X線断面説明図である。 第4図は、EGR通路の第4分岐排気通路への接続部に
おける、第4分岐排気通路の横断面説明図である。 第5図は第1分岐排気通路の横断面説明図である。 E・・・エンジン、#l〜#4・・・第1〜第4気筒、
1〜4・・・第1〜第4気筒の排気ポート、5〜8・・
・第1〜第4分岐排気通路、12・・・排気集合部、1
3・・・共通排気通路、I4・・・O,センサ、15・
・・EGRa路。
Claims (1)
- (1)排気通路を鋼管で形成したエンジンにおいて、 各気筒の排気ポートと夫々連通する分岐排気通路を、エ
ンジンの気筒配列方向にみて一方の端部側に集合するよ
うに配置する一方、該端部側に位置する気筒の排気ポー
トと連通する分岐排気通路の肉厚を他の分岐排気通路の
肉厚より厚く形成したことを特徴とするエンジンの排気
通路構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29577687A JPH01138311A (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | エンジンの排気通路構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29577687A JPH01138311A (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | エンジンの排気通路構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01138311A true JPH01138311A (ja) | 1989-05-31 |
Family
ID=17825010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29577687A Pending JPH01138311A (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | エンジンの排気通路構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01138311A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0731258A1 (de) * | 1995-03-03 | 1996-09-11 | Erhardt Bischoff GmbH & Co KG | Auspuffkrümmer |
WO1997004221A1 (de) * | 1995-07-18 | 1997-02-06 | Dr. Ing. H.C.F. Porsche Aktiengesellschaft | Abgasrohrkrümmer |
WO1998054446A1 (de) | 1997-05-30 | 1998-12-03 | Zeuna-Stärker GmbH & Co. KG | Rohrzusammenführung |
EP1288459A3 (de) * | 2001-09-01 | 2004-06-09 | Dr.Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft | Abgaskrümmer einer Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine |
-
1987
- 1987-11-24 JP JP29577687A patent/JPH01138311A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0731258A1 (de) * | 1995-03-03 | 1996-09-11 | Erhardt Bischoff GmbH & Co KG | Auspuffkrümmer |
WO1997004221A1 (de) * | 1995-07-18 | 1997-02-06 | Dr. Ing. H.C.F. Porsche Aktiengesellschaft | Abgasrohrkrümmer |
WO1998054446A1 (de) | 1997-05-30 | 1998-12-03 | Zeuna-Stärker GmbH & Co. KG | Rohrzusammenführung |
EP1288459A3 (de) * | 2001-09-01 | 2004-06-09 | Dr.Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft | Abgaskrümmer einer Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine |
US6959543B2 (en) | 2001-09-01 | 2005-11-01 | Ing. H.C.F. Porsche Ag | Exhaust gas manifold of an exhaust system for an internal combustion engine |
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