JPH04104124U - エンジンの排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】車体に対して横置きに搭載されたエンジンの排
気装置において、エンジンルーム内を有効に利用しつ
つ、その組付性向上及びキャタリストの活性化促進を図
る。 【構成】車体に対してエンジン１がクランク軸を車幅方
向に配した横置きに搭載されており、排気通路４はエン
ジンの車体前側側方からエンジン下方を横切って車体後
方へ延びて配置し、該排気通路４の下流端にキャタリス
ト１４を配置する。そして、上記排気通路上流側の排気
マニホールド５を鋼管で形成する。また、上記排気マニ
ホールド５と排気通路下流側の共通通路を形成する排気
管１２とを接続する集合部１１を鋼管で形成し、この集
合部１１の管壁を上記排気マニホールド５の管壁と排気
管１２の管壁とに各々接合する。更に、エンジン本体側
に固定された支持部１５で、上記排気管１２を排気管１
２の通路の軸方向へ移動可能に支持する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はエンジンの排気装置に関し、特に排気マニホールドを鋼管で形成した ものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、エンジンの排気装置として、例えば実開平２ー９４３１９号公報に 開示されるように、排気通路がエンジン側方からエンジン下方を横切って車体の 後方へ延びるように配置されたものは知られている。また、実開平２ー９４３１ ７号公報に開示されるように、排気通路がエンジン側方からエンジン下方を横切 って車体の後方へ延び、その下流側にキャタリストが配置されたものも知られて いる。

【０００３】 ところで、車体に横置きに搭載されたエンジンでは、通常、排気通路からの熱 がエンジンルーム内に籠ってエンジンルーム内へ熱害の影響が及ばないようにす るために、排気通路を車体前側のエンジン側方からエンジン下方を横切って車体 後方へ延ばして配置している。また、排気通路に設けられるキャタリストについ ても、エンジンルーム内のスペースを有効に利用するため、及びエンジンルーム 内へ熱害を及ぼさないようにするために、エンジンルーム後方の乗務員室床下の 排気通路下流側に配置するようにしたものがある。また、排気通路を軽量化した いという要求から排気マニホールドを鋼管で形成したものがある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記のように横置きエンジンで排気通路をエンジン側方からエンジ ン下方を横切って車体後方へ延びて配置し、且つキャタリストをエンジンルーム 後方の乗務員室床下で上記排気通路下流側に配置するというレイアウトでは、キ ャタリストがエンジンからかなり離れるため、排気ガスが途中の排気通路で冷や されてキャタリストの活性化を十分に行えないことがある。特に排気マニホール ドを鋼管で形成した場合には、鋳物製の排気マニホールドの場合に比べて放熱性 が高くなるので、その傾向が強くなる。これに対しては、排気マニホールドをイ ンシュレータ等で包囲して保温することが行われるが、通常、排気マニホールド とその下流側の排気管とを組付性よく接続するために設けられたフランジが邪魔 になり、上記インシュレータによる保温効果が十分に発揮させらず、更に、この フランジからもかなり放熱されて、キャタリストの活性化の促進の妨げとなる。

【０００５】 本考案はこのような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 、車体に対して横置きに搭載されたエンジンの排気装置を、エンジンルーム内を 有効に利用しつつその組付性及びキャタリストの活性化促進を損なわないよう適 切に配置することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、請求項１の考案が講じた解決手段は、車体に対して エンジンがクランク軸を車幅方向に配した横置きに搭載されており、排気通路は エンジンの車体前側側方からエンジン下方を横切って車体後方へ延びて配置され 、該排気通路の下流端にキャタリストが配置されており、上記エンジンの各気筒 毎の排気ポートに接続される上記排気通路上流側の排気マニホールドが鋼管で形 成されたエンジンの排気装置を前提とする。そして、上記排気マニホールドと排 気通路下流側の共通通路を形成する排気管とを接続する集合部を鋼管で形成し、 この集合部の管壁を上記排気マニホールドの管壁と排気管の管壁とに各々接合す ると共に、エンジン本体側に固定された支持部により、上記排気管を排気管の通 路の軸方向へ移動可能に支持する構成とする。

【０００７】 また、請求項２の考案では、請求項１の考案の構成に加えて、排気通路上流側 から集合部までを包囲するインシュレータを備え、排気通路下流側の排気管の外 周を断熱材で覆う構成としている。

【０００８】

【作用】 上記の構成により、請求項１の考案では、排気マニホールドと排気管との接続 は、鋼管で形成された集合部の管壁を上記排気マニホールドの管壁と排気管の管 壁とに各々接合することにより行われるので、上記排気マニホールドと排気管と を接続するためのフランジを廃止することができ、フランジからの放熱がなくな る。また、排気マニホールドを保温するためのインシュレータを設ける場合に、 インシュレータと排気マニホールドとの隙間を最小限にできるので、その保温効 果が十分に発揮される。そして、エンジン本体側に固定された支持部により、上 記排気管は排気管の通路の軸方向へ移動可能に支持されているので、上記排気マ ニホールド及び排気管をエンジンに組付ける際に、製品のばらつきや組付け誤差 等による軸方向への変位が上記支持部で調整され、上記フランジの廃止に伴う組 付性の悪化を招くことはない。更に、上記排気マニホールド及び排気管の熱変位 による軸方向の伸び及びエンジンのロールによる軸方向の変位も上記支持部で吸 収される。

【０００９】 更に、請求項２の考案では、排気通路上流側から集合部までをインシュレータ で包囲すると共に、排気通路下流側の排気管の外周を断熱材で覆っているので、 請求項１の考案の作用効果に加えて、インシュレータによる排気マニホールドの 効果的な保温及び断熱材による排気管の保温が行われ、排気通路での排気ガスの 温度低下が防止されて、キャタリストの活性化の促進が図られる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１１】 図１及び図２は本考案を直列４気筒エンジンに適用した実施例に係る排気装置 を示す。これらの図において、１は車体に対してクランク軸が車幅方向に延びる 横置きに搭載される直列４気筒エンジン、２は該エンジン１のシリンダブロック 、３はシリンダブロック２の上面に接合されたシリンダヘッド、５はこのシリン ダヘッド３の車体前側側方（図１における左側）に開口する各気筒毎の排気ポー ト（図示省略）に接続され排気通路４の上流側を構成する排気マニホールドであ る。この排気マニホールド５は、その上流端に設けられた取付フランジ１０によ って上記シリンダヘッド３の第１〜第４の各気筒毎の排気ポートに接続され、こ の第１〜第４の各気筒毎の排気ポートにそれぞれ連通する独立した排気通路であ る第１〜第４の分岐管６〜９が形成されている。この第１〜第４分岐管６〜９は ステンレスパイプ製で、その上流端は上記取付フランジ１０にそれぞれ溶接によ り接続固定されており、また、下流側がエンジン下方へ向かうようにそれぞれ湾 曲して形成され、その下流側端部で１つに束ねられてステンレスパイプ製のジョ イントパイプ１１の上流側に連結されている。上記第１〜第４分岐管６〜９の下 流側端部は、図３及び図４に示すように、軸心線方向から見て略正方形状に配列 されて束ねられ、その各断面形状は円形から徐々に円の四半分を占める扇形状に 変形されて、第１〜第４分岐管６〜９の束ねられた外周が円形となるように重合 されて、上記ジョイントパイプ１１の上流端開口部に嵌合され且つ溶接により連 結固定されている。そして、上記ジョイントパイプ１１で各気筒毎の排気通路は 集合されて一つの共通通路に合流される。

【００１２】 また、上記ジョイントパイプ１１の下流端は、排気通路４下流側の共通通路を 形成する排気管１２の上流端開口部に嵌合され且つ溶接により連結固定されてい る。この排気管１２は下流側がエンジン１の下方を横切って車体後方へ延びて形 成され、その下流端はキャタリスト１４に接続されている。更に、上記排気管１ ２は、図５に示すように、ステンレス製の外管１２ａとステンレス製の内管１２ ｂとで形成される二重構造になっており、上記外管１２ａと内管１２ｂとの間に 断熱材としてのグラスウール１３が詰められている。排気管１２の上流側には、 排気ガスの酸素濃度を検出するＯ₂ センサを取り付けるためのボス部１２ｃが設 けられている。更に、上記排気管１２はその中央部に少し小径に形成された取付 け部１２ｄにおいて、エンジン１本体側であるシリンダブロック２の車体後方側 側壁のボス２ａに固定された支持部としてのブラケット１５によって支持されて いる。このブラケット１５は、上記排気管１２の取付け部１２ｄの外周を締付け て連結固定することで排気管１２を支持しており、取付け部１２ｄの外周との滑 りによって、排気管１２の軸方向への移動を可能にしている。また、上記キャタ リスト１４は、車体のエンジンルームと乗務員室とを仕切るトーボードを示すト ーボードラインＬより後方で、上記乗務員室の床下面を示すフロアラインＭより 下方に配置されている。

【００１３】 また、上記排気マニホールド５は、車体前後方向（図１における左右方向）か ら２つのインシュレータ１６，１７によって、その上流端の直下流から下流端に 接続されたジョイントパイプ１１までを全体に最小限の隙間を有するようにして 覆われている。

【００１４】 以上の構成により、上記実施例では、比較的容積の大きくなるキャタリスト１ ４をエンジンルーム後方のアンダーフロアに配置しているので、エンジンルーム 内空間を有効に利用することができる。また、排気マニホールド５と排気管１２ とは、それぞれステンレス製のジョイントパイプ１１の上流端開口部及び下流端 開口部と嵌合し且つ溶接によって接続されているので、上記排気マニホールド５ と排気管１２との接続にフランジを必要とせず、フランジからの放熱をなくすこ とができる。更に、排気マニホールド５を全体に包囲するインシュレータ１６， １７は上記フランジに邪魔されることがないので、排気マニホールドとの隙間を 最小限に詰めることができ、各分岐間６〜９の互いの放熱をインシュレータ１６ ，１７の内方空間で利用してその保温効果を十分に発揮させることができる。ま た、排気管１２は二重構造に形成されて外周空間に断熱材としてグラスウール１ ３が詰められているので、排気管の保温も十分に行うことができる。これらのこ とから、キャタリスト１４はエンジン１から離れて配置されているにも拘らず、 その活性化を損なわれることなく、更にキャタリスト１４の活性化の促進を図る ことができる。また、排気管１２は、エンジン１等から発生する振動が伝達され る際、上記排気管１２の外周空間に詰められたグラスウール１３により上記振動 が吸収され、排気管１２の振動低減も図ることができる。

【００１５】 また、排気管１２は、ブラケット１５によって、排気管１２の軸方向への移動 が可能なようにエンジン１本体側に支持されているので、上記排気マニホールド ５と排気管１２とがジョイントパイプ１１により溶接されて一体となった状態で エンジン１に組付ける場合、ばらつきや組付け誤差等による軸方向への変位を上 記ブラケット１５と排気管の取付け部１２ｄとの滑りによって調整することがで き、上記排気マニホールド５及び排気管１２のエンジン１への組付け性の悪化を 招くことはない。更に、上記排気マニホールド５及び排気管１２の熱変位による 軸方向の伸び及びエンジンのロールによる軸方向の変位も、上記ブラケット１５ と排気管の取付け部１２ｄとの滑りによって吸収することができるので、上記排 気マニホールド５とジョイントパイプ１１との溶接部及び排気管１２とジョイン トパイプ１１との溶接部への熱応力等を低減させて、上記溶接部の信頼性及びシ ール性の向上を図ることができる。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように、請求項１の考案におけるエンジンの排気装置によれば、 排気マニホールドと排気管とを接続するためのフランジを廃止することができ、 フランジからの放熱をなくすと共に、排気マニホールドを保温するためのインシ ュレータを設ける場合に、インシュレータと排気マニホールドとの隙間を最小限 にできるので、その保温効果を十分に発揮させることができる。また、エンジン 本体側に固定された支持部により、上記排気管は排気管の通路の軸方向へ移動可 能に支持されているので、上記排気マニホールド及び排気管をエンジンに組付け る際に、製品のばらつきや組付け誤差等による軸方向への変位を上記支持部で調 整することができ、上記フランジの廃止に伴う組付性の悪化を招くことはない。 更に、上記排気マニホールド及び排気管の熱変位による軸方向の伸び及びエンジ ンのロールによる軸方向の変位も上記支持部で吸収されるので、上記排気マニホ ールドと排気管との接続部の信頼性及びシール性の向上を図ることができる。

【００１７】 更に、請求項２の考案では、請求項１の考案の作用効果に加えて、インシュレ ータによる排気マニホールドの効果的な保温及び断熱材による排気管の保温が行 われ、排気通路での排気ガスの温度低下を防止して、キャタリストの活性化の促 進を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係るエンジンの排気装置の側
面図である。

【図２】本考案の実施例に係るエンジンの排気装置の正
面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ線における断面図である。

【図５】図１のＣ−Ｃ線における断面図である。

【符号の説明】

１ エンジン ４ 排気通路 ５ 排気マニホールド １１ ジョイントパイプ（集合部） １２ 排気管 １３ グラスウール（断熱材） １４ キャタリスト １５ ブラケット（支持部） １６ インシュレータ １７ インシュレータ

フロントページの続き (72)考案者 岡迫 靖弘 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体に対してエンジンがクランク軸を車
   幅方向に配した横置きに搭載されており、排気通路はエ
   ンジンの車体前側側方からエンジン下方を横切って車体
   後方へ延びて配置され、該排気通路の下流端にキャタリ
   ストが配置されており、上記エンジンの各気筒毎の排気
   ポートに接続される上記排気通路上流側の排気マニホー
   ルドが鋼管で形成されたエンジンの排気装置において、
   上記排気マニホールドと排気通路下流側の共通通路を形
   成する排気管とを接続する集合部が鋼管で形成され、こ
   の集合部の管壁は上記排気マニホールドの管壁と排気管
   の管壁とに各々接合されていると共に、エンジン本体側
   に固定された支持部により、上記排気管は排気管の通路
   の軸方向へ移動可能に支持されていることを特徴とする
   エンジンの排気装置。
2. 【請求項２】 排気通路上流側から集合部までを包囲す
   るインシュレータを備えており、排気通路下流側の排気
   管の外周は断熱材で覆われている請求項１記載のエンジ
   ンの排気装置。