JPH0536984Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、排気マニホールド構造に係り、特に
耐久性を有するように形成した断熱性の排気マニ
ホールド構造に関する。

［従来の技術］ 一般にターボ過給機を備えた内燃機関の場合、
そのターボ過給機のタービンには内燃機関から排
出される排気の熱損失をできるだけ抑えて、エネ
ルギ大の高温な排気を供給する方が望ましい。ま
た、可動ノズルベーン等を有した可変容量ターボ
過給機を装着する場合には、供給する排気流の脈
動等による圧力変動をできるだけ少なくするため
に、その上流側に位置するシリンダに接続された
排気マニホールドに、排気を一旦集合させるため
の排気室（チヤンバ）を形成しておく必要があ
る。

このため、第４図および第５図に示すように、
従来上記排気マニホールドａは、内燃機関の各気
筒から排気を直方体状の内殻ｂとして形成した排
気室ｃ内に集合させて、その脈動を緩衝した後
に、排出下流側、即ち、過給機タービン側へ流出
させるようになつている。

排気室ｃは、ステンレス鋼板等の耐熱金属によ
り形成され、その一側には、内燃機関の各気筒か
ら排気を流入させるための流入口ｄがその長手方
向に沿つて形成されており、流入口ｄの外方には
シリンダヘツド（図示せず）に連絡するための流
入管ｅが設けられている。また他側には、排気室
ｃ内の排気を、排出下流側へ導くための排出管ｆ
が形成されている。

そして、排気の高温を維持させるために、断熱
層ｇが排気室ｃを被覆して形成されており、アル
ミナ（Ａ₂O₃）維持等により、外方への放熱を
遮断するようになつている。さらに断熱層ｇを囲
繞して鋳鉄製の外殻ｈが形成されており、流入管
ｅの外周には、これを覆つて設けられた取付管ｉ
と、取付管ｉをシリンダヘツドに接続するための
ボルトｊを下流側からシリンダヘツド側へ挿通さ
せるためのボルト支持部ｋとを形成している。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで、上記のような排気マニホールド構造
においては、排気室ｃ内の排気の温度が850℃に
も達するため、断熱層ｇを隔てた外殻ｈも500℃
程度にまで昇温される。このうち外殻ｈのシリン
ダヘツド側ではシリンダヘツド内に備えられた冷
却水の影響により、その反対側である排気の排出
下流側よりも温度が低くなる傾向にある。

第６図に示すように、その温度差によつて熱膨
張量の差が生じ、図中、破線にて示したような、
長手方向両端に位置されるボルトｊを支点とし、
下流側に凸状となる変形がおこることになる。こ
の変形により取付管ｉと各気筒との接続状態が劣
化することとなり、排気が取付管ｉ外方へ漏出さ
れるおそれが生ずる。さらに、外殻ｈの表面およ
び内殻ｂの継ぎ目等に亀裂が発生して重大な損傷
につながる可能性もある。

そこで、本考案は上記問題点となつている変形
を防止して、耐久性を向上させた断熱性の排気マ
ニホールド構造を提供すべく創案されたものであ
る。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、シリンダヘツドに接続されて各気筒
からの排気を集合させて排出するための排気室を
備えた排気マニホールド本体の上記各気筒に接続
される取付管の根元部周りの層厚を薄く形成した
ものである。

［作用］ 排気室は各気筒からの排気を集合させる。そし
て排気マニホールド本体の排出下流側は、シリン
ダヘツドの冷却水に影響されるシリンダヘツド側
よりも膨張する。シリンダヘツド側は、膨張の差
によつて変形されるが、取付管根元部周りの変形
が大であるので、その他の部分は、変形が抑制さ
れる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を添付図面に従つて説明
する。

第１図は、本考案に係る排気マニホールド構造
の一実施例を示したものであり、排気マニホール
ド本体１は従来と同様に、シリンダヘツドに接続
されて各気筒からの排気を集合させて排出するた
めに、直方体状に形成された内殻２により区画さ
れた排気室３と、内殻２を被覆する断熱層４と、
さらに断熱層４を被覆する外殻５とにより形成さ
れている。

内殻２の一側、即ち、シリンダヘツド側６には
流入口７および流入管８が備えられており、他
側、即ち、排気の排出下流側９には排出管１０が
形成されている。

第２図に示すように、外殻５には流入管８を囲
繞するように形成された取付管１１と、取付管１
１を挾むように挿通されるボルト１２を支持する
ためのボルト支持部１３とが備えられている。そ
して本考案の特長となる外殻５の層厚は、その取
付管５の根元部１４の周り１５において、薄く形
成されている。

第３図に示すように、本実施例にあつては、外
殻５は、鋳鉄により成形されると共に、シリンダ
ヘツド側６に位置する区画壁１６の層厚が、その
反対側に位置される排出下流側９よりも厚く形成
されている。そして、一体的に成形されている取
付管１１とボルト支持部１３とを囲むように、層
厚を減じるための窪み部１７が形成されている。
従つて等厚である断熱層４と外殻５との層厚比
が、例えば排出下流側９が１：１であれば、シリ
ンダヘツド側６は、１：３となつていると共に、
窪み部１７においては、特に１：１になつてい
る。

次に、本実施例の作用を説明する。

排気室３は、各気筒からの排気を集合させて、
排気流の脈動等による圧力変動を抑制する。断熱
層４は、この高温な排気の熱が外殻５に伝達する
のを遮断し、排気の熱損失を少なくする。外殻５
のシリンダヘツド側６は、シリンダヘツドの冷却
水に影響されるので、排出下流側９よりも熱膨張
量が少なくなつて変形するが、取付管１１の根元
部１４においては、その周り１５の層厚が薄いた
め、強度が小さくなつており、この部分で変形が
大となる。従つて、取付管１１および根元部１４
以外の区画壁１６の変形は抑制されることにな
る。

なお、断熱層は、その層厚を自在に形成され得
るもの、例えばアルミナ（Ａ₂O₃）繊維等であ
れば何によつて成形しても構わない。また内殻は
ステンレス鋼等の耐熱金属により成形すればよ
い。

以上のように、本考案者らが開発中である断熱
型の排気マニホールドによつて本考案を説明した
が、この変形抑制作用は断熱しているか否かにか
かわらず発揮されるものであり、断熱層を形成し
ていない排気マニホールド構造においても本考案
は適用される。

［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば、次のような優れ
た効果を発揮する。

従来、排気マニホールド本体を形成する外殻
が、均等な層厚で形成されていたのを、取付管根
元部周りの層厚を薄く形成したので、シリンダヘ
ツドの冷却水に影響されるシリンダヘツド側と、
排出下流側との間に生ずる熱膨張量の差に起因す
る変形を、取付管根元部周りで大にして、シリン
ダヘツドに接続される取付管の変形を抑制するこ
とにより、その接続状態劣化のない、耐久性向上
を計つた、排気マニホールド構造を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る排気マニホールド構造の
一実施例を示した部分破断側面図、第２図はその
上面図、第３図は第１図の−線断面図、第４
図は従来の排気マニホールド構造を示した部分破
断側面図、第５図はその上面図、第６図は従来の
問題点を説明するための概略図である。 図中、１は排気マニホールド本体、２は内殻、
３は排気室、４は断熱層、５は外殻、１１は取付
管、１５はその根元部周りである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) シリンダヘツドに接続されて各気筒からの排
   気を集合させて排出するための排気室を備えた
   排気マニホールド本体の上記各気筒に接続され
   る取付管の根元部周りの層厚を薄く形成したこ
   とを特徴とする排気マニホールド構造。 (2) 上記排気マニホールド本体が、上記排気室を
   区画形成する内殻と、該内殻を被覆する断熱層
   と、該断熱層を被覆する外殻とにより構成され
   た上記実用新案登録請求の範囲第１項に記載の
   排気マニホールド構造。 (3) 上記外殻が上記各気筒に接続される取付管を
   備えた上記実用新案登録請求の範囲第２項に記
   載の排気マニホールド構造。 (4) 上記外殻が鋳鉄により成形され、上記取付管
   根元部周りに窪み部を形成して外殻の層厚を薄
   く形成した上記実用新案登録請求の範囲第３項
   に記載の排気マニホールド構造。 (5) 上記外殻が鋳鉄により成形され、シリンダヘ
   ツド側に位置される区画壁をその反対側に位置
   される区画壁より層厚大に形成した上記実用新
   案登録請求の範囲第３項または第４項に記載の
   排気マニホールド構造。