JPH0532720U - エンジンの排気構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気マニホールドの構成を簡単化出来且つ安
価に製作可能で且つコンパクトなエンジンの排気構造を
提供する。 【構成】 多気筒エンジンの排気マニホールドの集合部
にデュアル排気構造の第１集合管８を設け、第１集合管
８の下端部に２本の第１排気管９・１０の上流端を接続
し、その２本の第１排気管９・１０をエンジンの下側を
通すように構成してなるエンジンの排気構造であって、
第１集合管８は、略円筒状の外筒１５と、その内部を２
つの排気通路１６・１７に仕切る仕切板部材１８とを有
し、仕切板部材１８を、上流端においてシリンダ配列方
向を向き且つ下流端側に向かって螺旋状に方向を変え且
つ下流端においてシリンダ配列方向に直交する方向を向
くように形成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、デュアル排気構造を備えたエンジンの排気構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、多気筒エンジンの排気構造として、複数の排気分岐管を排気干渉しな い２組の排気分岐管に分けて２本の排気管に夫々接続することで、排気干渉を防 止するとともに動的効果を利用してエンジン性能を向上するようにしたデュアル タイプの排気構造が広く採用されている。 例えば、実開平３−３７２３０号公報には、４気筒エンジンの排気マニホール ドであって、第１気筒と第４気筒に連なる排気分岐管を集合させるとともに、第 ２気筒と第３気筒に連なる排気分岐管を集合させ、両集合部をシリンダ配列方向 に配置し、両集合部に排気管を夫々接続可能としたものが記載されている。 また、実開昭６１−１５２７１９号公報には、４気筒エンジンの排気管構造で あって、第１気筒と第４気筒に連なる排気分岐管を集合させるとともに、第２気 筒と第３気筒に連なる排気分岐管を集合させ、両集合部をシリンダ配列方向と直 交する方向に配置し、両集合部の下流端にデュアルの円形断面の排気管を接続し 、この排気管の内部をシリンダ配列方向に平行な仕切板で仕切って２つの排気通 路を形成し、この排気管をエンジン下側を通して後方へ延したものが記載されて いる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前記公報に記載の排気マニホールドでは、外側２本の排気分岐管の一方の排気 分岐管が内側２本の排気分岐管と交差するように配置されるので、排気マニホー ルドの構造が大変複雑化・大型化し製作も困難になるという問題がある。 前記後者の排気構造では、排気管内の２つの排気通路の通路長を等しくするこ とが出来ないので、デュアル排気構造の排気性能を高めることが困難になること 、また湾曲部を有しかなり長い排気管の内部に仕切板を組み込む必要があるので 、排気管の構造が複雑化し、製作が難しくなること、２つの排気通路を有する円 形断面の排気管を用いるので、排気管が大径化し、排気構造が大型化すること、 などの問題がある。

【０００４】 本考案の目的は、２つの排気通路長を等しく設定でき、構成が小型かつ簡単な エンジンのデュアルタイプの排気構造を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

請求項１に係るエンジンの排気構造は、多気筒エンジンの排気マニホールドの 集合部にデュアル排気構造の集合管を設け、このデュアル排気構造の集合管の下 端部に２本の排気管の上流端を接続し、その２本の排気管をエンジンの下側を通 すように構成してなるエンジンの排気構造であって、前記デュアル排気構造の集 合管は、略円筒状の外筒と、その内部を２つの排気通路に仕切る仕切板部材とを 有し、前記仕切板部材は、上流端においてシリンダ配列方向を向き且つ下流端側 に向かって螺旋状に方向を変え且つ下流端においてシリンダ配列方向に直交する 方向を向くように形成されたものである。

【０００６】 請求項２に係るエンジンの排気構造は、多気筒エンジンの排気マニホールドの 集合部にデュアル排気構造の集合管を設け、このデュアル排気構造の集合管の下 端部に２本の排気管の上流端を接続し、その２本の排気管をエンジンの下側を通 すように構成してなるエンジンの排気構造であって、前記デュアル排気構造の集 合管は、内部に２つの排気通路を有し、上半部が一体筒部をなし、下半部が２股 状に分岐した２つの分岐筒部をなす一体品に構成され、前記両分岐筒部の配列方 向はシリンダ配列方向と交差する方向へ向けられ、前記一体筒部内には、上流端 においてシリンダ配列方向に向き下流側に向って両分岐筒部の配列方向と直交す る方向へ方向を変える仕切壁が形成されたものである。

【０００７】

【作用】

請求項１に係るエンジンの排気構造においては、多気筒エンジンの排気マニホ ールドの集合部に設けられたデュアル排気構造の集合管が、略円筒状の外筒と、 その内部を２つの排気通路に仕切る仕切板部材とを有し、仕切板部材がその上流 端においてシリンダ配列方向を向き且つ下流端側に向かって螺旋状に方向を変え 且つ下流端においてシリンダ配列方向に直交する方向を向くように形成されてい るので、複数の排気分岐管を２系統に集合させた２つ集合部分を、シリンダ配列 方向と直交する方向に配置してデュアル排気構造の集合管に接続できるから排気 分岐管が交差しない簡単な構成の排気マニホールドとすることが出来る。しかも 、集合管の下流端部に接続される２本の排気管をシリンダ配列方向に配置できる ので、これら２本の排気管を小径化してエンジンの全高を小さくできる。 前記集合管内の２つの排気通路の通路長を等しくして、デュアル排気構造の通 路長を等しくすることが出来るから、デュアル排気構造の排気性能を高めること が出来る。

【０００８】 請求項２に係るエンジンの排気構造においては、多気筒エンジンの排気マニホ ールドの集合部に設けられたデュアル排気構造の集合管が、その内部に２つの排 気通路を有し、上半部が一体筒部をなし、下半部が２股状に分岐した２つの分岐 筒部をなす一体品で構成され、両分岐筒部の配列方向がシリンダ配列方向と交差 する方向へ向けられ、一体筒部内には、上流端においてシリンダ配列方向に向き 下流側に向って両分岐筒部の配列方向と直交する方向へ方向を変える仕切壁が形 成されているので、簡単な構成の排気マニホールドとすることが出来、集合管の 下流端部に接続される２本の排気管を略シリンダ配列方向に配置してこれら２本 の排気管を小径化してエンジンの全高を小さくでき、集合管内の２つの排気通路 の通路長を等しくしてデュアル排気構造の通路長を等しくすることが出来るから 、デュアル排気構造の排気性能を高めることが出来る。

【０００９】

【考案の効果】

請求項１に係るエンジンの排気構造によれば、前記作用の項で説明したように 、集合管内の２つの排気通路の通路長を等しくしてデュアル排気構造の通路長を 等しくし、デュアル排気構造の排気性能を高めることが出来ること、排気マニホ ールドの構成を大幅に簡単化出来ること、２本の排気管をシリンダ配列方向に配 置した状態でエンジンの下側を通すことができるためエンジンの全高を小さくで きること、集合管の外筒と仕切板部材とは、鋼管や鋼板で簡単・軽量のものに構 成でき且つ安価に製作し得ること、スパイラル状の仕切板部材で外筒を均等に補 強できるから外筒を薄肉で且つ軽量に構成出来ること、等の効果が得られる。

【００１０】 請求項２に係るエンジンの排気構造によれば、請求項１と同様に、デュアル排 気構造の排気性能を高めることが出来ること、排気マニホールドの構成を大幅に 簡単化出来ること、２本の排気管をシリンダ配列方向に配置した状態でエンジン の下側を通すことができるためエンジンの全高を小さくできること、等の効果が 得られる。 更に、集合管は、上半部が一体筒部をなし、下半部が２股状に分岐した２つの 分岐筒部をなす一体品に構成されているので、簡単な構造で安価に製作できる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 本実施例は、横置きタイプの４気筒直列エンジンの排気構造に本考案を適用し た場合のものである。 図１〜図３に示すように、エンジンＥのデュアルタイプの排気構造について説 明すると、エンジンＥのシリンダブロック１には４つのシリンダ（気筒）２が左 右方向に並列状に設けられ、４つの気筒は第１気筒、第３気筒、第４気筒、第２ 気筒の順番で点火され、シリンダヘッド３の前部内には４つのシリンダ２の燃焼 室４内に夫々開口した４つのデュアル排気ポート５が形成され、シリンダヘッド ３の前側には４つの排気分岐管６Ａ・６Ｂを有する排気マニホールド７が設けら れ、外側１対の排気分岐管６Ａは第１気筒と第４気筒の排気ポート５に夫々接続 され、内側１対の排気分岐管６Ｂは第２気筒と第３気筒の排気ポート５に夫々接 続され、排気分岐管６Ａの下流端部と排気分岐管６Ｂの下流端部は第１集合管８ を介して左右１対の第１排気管９・１０に夫々接続され、第１排気管９・１０の 中段部は左右に並列状に配置された状態で後方へ滑らかに湾曲され、第１排気管 ９・１０の下流部はオイルパン１１のうちのオイル貯留部１１ａよりも一段高い 傾斜部１１ｂの下方へ延長され、第１排気管９・１０の下流端はオイルパン１１ の後部の下方に設けられた第２集合管１２を介して後方へ延びる１本の第２排気 管１３に接続され、第２排気管１３の下流端には図示外の触媒コンバータが接続 されている。

【００１２】 前記排気マニホールド７は、図１〜図４に示すように、シリンダヘッド３の前 壁にシール部材を介して固定された固定板１４と、固定板１４に溶接接合された 鋼製の４本の排気分岐管６Ａ・６Ｂとを備え、４つの排気分岐管６Ａ・６Ｂは等 長に形成され、外側１対の排気分岐管６Ａは内側１対の排気分岐管６Ｂよりも前 側を通って下方へ延長され、排気分岐管６Ａの下流端は排気分岐管６Ｂの下流端 の前側に集合され、４つの排気分岐管６Ａ・６Ｂの下流部は下流へ行くにしたが って断面略１／４円状に形成され、排気分岐管６Ａ・６Ｂの下流端部は円筒状に 集合されて溶接接合されている。

【００１３】 前記第１集合管８は、図４に示すように、上流側へ向けて拡径するコーン状の 鋼製の外筒１５と、外筒１５の内部を２つの排気通路１６・１７に仕切る鋼製の 仕切板部材１８とを備え、仕切板部材１８は上流端において左右方向を向き且つ 下流端側に向かって螺旋状に方向を変え且つ下流端において前後方向を向くよう に形成され、仕切板部材１８はその側部に突出状に設けられた係合部１８ａを外 筒１５に形成された係合孔１５ａに係合させた状態で気密状に外筒１５内に溶接 接合され、排気通路１６・１７は仕切板部材１８により約９０°捩じれた状態に 且つ等長に形成され、排気通路１６・１７の上流端は前後に配置され、下流端は 左右に配置されている。第１集合管８の上流端部には排気分岐管６Ａ・６Ｂの下 流端が内嵌状に接合され、排気分岐管６Ａと排気分岐管６Ｂとを区画する壁部１ ９の下流端は仕切板部材１８の上端部に接続され、第１集合管８の下流端には左 右の第１排気管９・１０の上流端が内嵌状に接合され、第１排気管９・１０を区 画する壁部２０の上流端は仕切板部材１８の下流端に接続され、外側１対の排気 分岐管６Ａ内に導入された排気ガスは排気通路１６内において合流され、排気通 路１６を通って左側の第１排気管９内に供給され、内側１対の排気分岐管６Ｂに 導入された排気ガスは排気通路１７内において合流され、排気通路１７を通って 右側の第１排気管１０内に供給される。

【００１４】 前記第１排気管９・１０は、図１〜図５に示すように、等長な略円筒状の鋼管 で構成され、第１排気管９・１０の下流部は下流へ行くにしたがって断面半円状 に形成され、第１排気管９・１０はその下流端部において略円筒状に集合されて 第２集合管１２の上流部に内嵌状に溶接接合され、第１排気管９・１０内に導入 された排気ガスは第２集合管１２内において合流されて第２排気管１３に供給さ れる。尚、前記排気分岐管６Ａ・６Ｂと第１集合管８と第１排気管９・１０とで 、排気干渉しない第１気筒及び第４気筒の排気ポート５と第２気筒及び第３気筒 の排気ポート５に夫々連なる等長な２つの排気通路を有するデュアル排気構造が 構成される。

【００１５】 次に、前記排気構造の作用について説明する。 排気干渉が発生しない外側１対の排気分岐管６Ａの下流端同士と内側１対の排 気分岐管６Ｂの下流端同士を前後に集合させるので、排気分岐管６が交差しない 簡単な構成の排気マニホールド７とすることが出来る。 ４本の排気分岐管６Ａ・６Ｂと第１集合管８内の排気通路１６・１７と第１排 気管９・１０とを夫々等長に構成してあるので、デュアル排気構造の通路長を等 しくすることが出来、デュアル排気構造の排気性能を高めることが出来る。 第１集合管８内に設けられた簡単な構成のスパイラル状の仕切板部材１８で、 第１集合管８内の２つの排気通路１６・１７を約９０°捩じった状態に形成して あるので、第１排気管９・１０を第１集合管８の下流端部に左右に並列状には接 続出来、２本の第１排気管９・１０を左右に並列状には配置させた状態でオイル パン１１の下方へ無理なく延長することが出来るので、第１排気管９・１０を上 下方向にコンパクトに配置してエンジンＥの全高を小さく出来る。また、第１排 気管９・１０として排気ガスの流通抵抗の少ないパイプ状の鋼管を採用してある ので、その製作コストを大幅に低減出来るとともに第１排気管９・１０を小径に 構成してエンジンＥの全高を更に小さく出来る。 第１集合管８を鋼製の外筒１５及び仕切板部材１８で構成してあるので、その 製作コストを大幅に低減出来る。しかも、スパイラル状の仕切板部材１８でもっ て外筒１５を均等に補強出来るから外筒１５を薄肉で且つ軽量に構成出来る。更 に、外筒１５を薄肉に構成することにより、第１集合管８での排気ガス熱の吸収 を少なくしてエンジン始動初期などにおける触媒コンバータの排気ガス浄化性能 を向上出来る。

【００１６】 以上のように、簡単な構成の第１集合管８を設けることで、排気マニホールド ７の構造を大幅に簡単化出来ること、デュアル排気構造の排気性能を高めること が出来ること、第１排気管９・１０を上下方向にコンパクトに配置してエンジン Ｅの全高を小さく出来こと、第１排気管９・１０として安価に製作可能に且つ流 通抵抗の少ないパイプ状の鋼管を採用出来ること、第１集合管８を鋼製の外筒１ ５及び仕切板部材１８で構成しその製作コストを大幅に低減出来ること、仕切板 部材１８でもって外筒１５を均一に補強し外筒１５を薄肉で且つ軽量に構成出来 ること、第１集合管８での排気ガス熱の吸収を少なくしてエンジン始動初期など における触媒コンバータの排気ガス浄化性能を向上出来ること、外筒１５を上流 側へ向けて拡径してあるので仕切板部材１８の脱落を確実に防止出来ること、な どの効果が得られる。

【００１７】 次に、前記第１集合管８の変形例について説明する。 この第１集合管８Ａは鋳造により一体成形されたもので、図６・図７に示すよ うに、第１集合管８Ａの上半部には略円筒状の一体筒部２１が形成され、下半部 には２股状に分岐した２つの分岐筒部２２が形成され、両分岐筒部２２は左右に 並列状に配置され、一体筒部２１内には上流端において左右方向に向き且つ下流 側に向って両分岐筒部２１の配列方向（左右方向）と直交する方向へ方向を変え る仕切壁２３が形成され、第１集合管８Ａ内には仕切壁２３により約９０°捩じ れた等長な２つの排気通路１６Ａ・１７Ａが形成され、第１集合管８Ａの一体筒 部２１には４本の排気分岐管６Ａ・６Ｂの下流端が内嵌状に接合され、左右の分 岐筒部２２には第１排気管９・１０が夫々接続され、外側１対の排気分岐管６Ａ に導入された排気ガスは排気通路１６Ａ内において合流され、排気通路１６Ａか ら第１排気管９に供給され、内側１対の排気分岐管６Ｂに導入された排気ガスは 排気通路１７Ａ内におてい合流され、排気通路１７Ａから第１排気管１０に供給 される。

【００１８】 尚、前記排気マニホールド７としては、鋳造により一体形成されたものを用い てもよい。 尚、本実施例では、４気筒直列エンジンに本考案を適用したが４気筒以外の多 気筒直列エンジンに対しても同様に本考案を適用出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】排気構造の側面図である。

【図２】排気構造の平面図である。

【図３】排気構造の正面図である。

【図４】第１集合管付近の分解斜視図である。

【図５】第２集合管付近の分解斜視図である。

【図６】変形例に係る第１集合管の正面図である。

【図７】変形例に係る第１集合管の平面図である。

【符号の説明】

Ｅ エンジン ２ シリンダ ７ 排気マニホールド ８・８Ａ 第１集合管 ９・１０ 第１排気管 １５ 外筒 １６・１６Ａ・１７・１７Ａ 排気通路 １８ 仕切板部材 ２３ 仕切壁

フロントページの続き (72)考案者 藤田 光政 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)考案者 和木 清 広島県広島市安佐北区安佐町久地2029−５

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 多気筒エンジンの排気マニホールドの集
   合部にデュアル排気構造の集合管を設け、このデュアル
   排気構造の集合管の下端部に２本の排気管の上流端を接
   続し、その２本の排気管をエンジンの下側を通すように
   構成してなるエンジンの排気構造であって、 前記デュアル排気構造の集合管は、略円筒状の外筒と、
   その内部を２つの排気通路に仕切る仕切板部材とを有
   し、 前記仕切板部材は、上流端においてシリンダ配列方向を
   向き且つ下流端側に向かって螺旋状に方向を変え且つ下
   流端においてシリンダ配列方向に直交する方向を向くよ
   うに形成されたことを特徴とするエンジンの排気構造。
2. 【請求項２】 多気筒エンジンの排気マニホールドの集
   合部にデュアル排気構造の集合管を設け、このデュアル
   排気構造の集合管の下端部に２本の排気管の上流端を接
   続し、その２本の排気管をエンジンの下側を通すように
   構成してなるエンジンの排気構造であって、 前記デュアル排気構造の集合管は、内部に２つの排気通
   路を有し、上半部が一体筒部をなし、下半部が２股状に
   分岐した２つの分岐筒部をなす一体品に構成され、 前記両分岐筒部の配列方向はシリンダ配列方向と交差す
   る方向へ向けられ、前記一体筒部内には、上流端におい
   てシリンダ配列方向に向き下流側に向って両分岐筒部の
   配列方向と直交する方向へ方向を変える仕切壁が形成さ
   れたことを特徴とするエンジンの排気構造。