JPH0540258Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、車両の横置きＶ型エンジンの排気
装置に係り、特に、O₂センサにより検出された
排気ガス中の酸素濃度に基づき空燃比制御を行う
エンジンの排気装置に関する。

（従来の技術） 吸排気系にターボチヤージヤが付設されたエン
ジンにあつては、排気ガスの排圧が増大して排気
系の温度が高くなるため、実公昭61−45289号公
報に記載されているように、エキゾーストマニホ
ルードに伸縮可能なフレキシブル管等を設けて排
気系の熱膨張を吸収し、取付性の向上等が図られ
る。

ところで、Ｖ型エンジンにあつては、一般にシ
リンダヘツドおよびシリンダブロツク等を接合し
て成るエンジンケースにクランクシヤフトを支持
するとともに断面略Ｖ字状に一対のバンクを設
け、これらバンクにシリンダを列設し、これらシ
リンダに開口するインテークマニホールドをバン
ク間の各バンクの内壁側に、また、エキゾースト
マニホルードを各バンクの外側壁にそれぞれ延設
している。そして、排気ガス中の酸素濃度に応じ
て空燃比を制御するＶ型エンジンにあつては、各
エキゾーストマニホルードからの排気が合流する
エキゾーストパイプ等にO₂センサを設け、この
O₂センサで排気ガス中の酸素濃度を検出してい
る。

（この考案が解決しようとする問題点） 近年の車両にあつては、エンジンをエンジンル
ーム内にクランクシヤフトが車幅方向に延在する
横置きに搭載して動力伝達系の簡素化を図るが、
上述のようなＶ型エンジンを横置きに搭載する
と、各バンクがエンジンルーム内で車両の前後方
向に位置し、前方のバンクに延設されたエキゾー
ストマニホルードの放熱性と後方のバンクに延設
されたエキゾーストマニホルードの放熱性とが不
均衡を生じ、これらエキゾーストマニホルードに
温度差が生じることがあつた。すなわち、前方の
バンクに延設されたエキゾーストマニホルードは
走行風等が当り比較的良好に放熱を行うことがで
きるのに対し、後方のバンクに延設されたエキゾ
ーストマニホルードにはエアクリーナ等のエンジ
ンルーム内の機器に妨害されて走行風が到達でき
ず放熱が阻害され、後方のエキゾーストマニホル
ードが前方のエキゾーストマニホルードに比較し
て高温になる。この結果、これらエキゾーストマ
ニホルード内を流れる排気ガスも温度差を生じる
ことがあり、エキゾーストパイプに設けられた
O₂センサに到達する排気温が変動し、そのサー
マルストレスによつてセンサーの耐久性が損なわ
れてO₂センサ精度が低下し、空燃比制御が不正
確になるという問題点があつた。

この考案は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、空燃比制御を正確に行うことができるエンジ
ンの排気装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この考案に係るエンジンの排気装置は、前側の
排気マニホールドは排気集合部に直接接続する誘
導部を一体に備え、また、後側の排気マニホール
ドはシリンダの接続部近傍に排気を合流させる合
流部を備え、この合流部に取付けた排気接続管を
介して排気集合部に接続するとともに、前側の排
気マニホールドは熱容量大なる鋳造部材とし、上
記排気接続管は熱容量小なるパイプ部材としたこ
とを特徴とする。

（作用） この考案にかかるエンジンの排気装置によれ
ば、環境的に放熱が阻害され、後方のバンクに延
設された排気合流管系の熱容量を前方のバンクに
延設された排気合流管系の熱容量よりも小さくし
たため、各排気合流管系の排気ガスの温度差をき
わめて小さくできる。したがつて、O₂センサが
受けるサーマルストレスの低減によりその耐久性
が向上され、また、検出精度の向上によつて排気
ガス中の酸素濃度を正確に検知でき、空燃比制御
も正確に行なえる。

（実施例） 以下、この考案の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

第１図から第５図はこの考案の一実施例にかか
る車両の横置きＶ型エンジンの排気装置を示し、
第１図が全体平面図、第２図が排気系の主要部分
の分解斜視図、第３図ａ，ｂが１の主要部品の部
品図、第４図ａ，ｂが他の１の収容部品の部品
図、第５図が排気系の模式図である。

図面中、１１は車両のエンジンルーム内に横置
きされたＶ型多気筒エンジンを示し、エンジン１
１は、シリンダブロツクおよびシリンダヘツド等
を接合して成るエンジンケース１２にクランク軸
が車幅方向に支持され、また、エンジンケース１
２の車幅方向の位置側にクランクプーリ１３等の
動力伝達機構が配置され、エンジンケース１２の
車幅方向の他側に変速機構を収容したミツシヨン
ケース１４が一体的に接合されている。ミツシヨ
ンケース１４には、後述するように、上部にター
ボチヤージヤ１５が支持されている。

また、エンジンケース１２は、上部の前後（矢
印が車両前方を表す）にそれぞれバンク１２Ｆ，
１２Ｒが車幅方向に延在して略Ｖ字状に形成さ
れ、これらバンク１２Ｆ，１２Ｒにそれぞれ複数
のシリンダ（燃焼室）が列設されている。このエ
ンジンケース１２には、第１図から第４図中に図
示されないが、上部にバンク１２Ｆ，１２Ｒ間で
インテークマニホールド、バルブケース内で収容
されたスロツトルバルブ１６およびインタークー
ラ１７等が配設されている。これらスロツトルバ
ルブ１６およびインタークーラ１７は、第５図に
模式的に示されるように、インテークマニホール
ド等によつて画成される吸気通路１８中にターボ
チヤージヤ１５のコンプレツサ１５ａおよびエア
クリーナ１９とともに吸気の流れ方向と逆方向に
直列的に配置されている。

さらに、エンジンケース１２には、前方のバン
ク１２Ｆの前方側壁面にフロントエキゾーストマ
ニホルード２０Ｆが延設され、後方のバンク１２
Ｒの後方側壁面にリアエキゾーストマニホルード
２０Ｒが延設されている。これらエキゾーストマ
ニホルード２０Ｆ，２０Ｒは鋳造によつて成形さ
れ、第１図および第２図に明らかなように、フロ
ントエキゾーストマニホルード２０Ｆは、先端側
が分岐してバンク１２Ｆのシリンダに開口し、基
端部が排気集合部としてのジヨイントパイプ２１
に接続されている。また同様に、リアエキゾース
トマニホルード２０Ｒは、先端側が分岐してバン
ク１２Ｒのシリンダに開口し、基端部が排気接続
管としてのコネクテイングパイプ２２を介し、ジ
ヨイントパイプ２１に接続されている。フロント
エキゾーストマニホルード２０Ｆは、シリンダに
開口する３の開口を備える合流部２３Ｆと、合流
部２３Ｆから一体に延出し開口の周囲にフランジ
２５Ｆが形成された誘導部２４Ｆとを有してい
る。また、同様にリアエキゾーストマニホルード
２０Ｒは、シリンダに開口する３つの開口が形成
された合流部２３Ｒと、合流部２３Ｒから一体に
延出し開口の周囲にフランジ２５Ｒが形成された
誘導部２４Ｒとを有している。このリアエキゾー
ストマニホルード２０Ｒは、その誘導部２４Ｒが
フロントエキゾーストマニホルード２０Ｆの誘導
部２４Ｆより短くなるように形成されている。な
お、フロントエキゾーストマニホルード２０Ｆが
排気合流管系に相当し、また、リアエキゾースト
マニホルード２０Ｒおよびコネクテイングパイプ
２２が排気合流管系に相当する。

コネクテイングパイプ２２は、第３図ａ，ｂに
詳示するように、蛇ばら管２２ａの両端に接続管
２２ｂ，２２ｃを鋳込みあるいは溶接等で一体的
に結合して構成されている。接続管２２ｂ，２２
ｃは、それぞれが、外管２６ｏ内に内管２６ｉを
挿通させて構成され、端部にそれぞれフランジ２
２ｄ，２２ｅが一体に形成されている。これら接
続管２２ｂ，２２ｃは、外管２６ｏおよび内管２
６ｉが引抜加工で薄肉に形成され、鋳管に比較し
て熱容量が小さく放熱性に秀れている。リアエキ
ゾーストマニホルード２０Ｒ側の接続管２２ｂ
は、フランジ２２ｄがリアエキゾーストマニホル
ード２０Ｒの誘導部２４Ｒの端部のフランジ２５
Ｒにボルトによつて結合されてリアエキゾースト
マニホルード２０Ｒと気密的に接続され、同様に
接続管２２ｃはフランジ２２ｅがジヨイントパイ
プ２１のフランジ部（後述）にボルトによつて結
合されてジヨイントパイプ２１に気密的に接続さ
れている。なお、このコネクテイングパイプ２２
の詳細、例えば蛇ばら管２２ａと接続管２２ｂ，
２２ｃとの結合詳細等は前述した本出願人の出願
にかかる実公昭61−45289号公報等に詳細に記載
されているため、以下の説明を省略する。

ジヨイントパイプ２１は、第４図ａ，ｂに詳示
するように、互いに連通する前流入管２１Ｆ、後
流入管２１Ｒおよび合流部２１Ｍが鋳造等で一体
に成形され、また、３本の取付腕２１ａ，２１
ｂ，２１ｃが一体に形成されて該取付腕２１ａ，
２１ｂ，２１ｃによつて前述のミツシヨンケース
１４の上部に固定されている。前流入管２１Ｆ
は、先端側に蛇ばら管２７ｂを介して接続管２７
ａが連結され、この接続管２７ａに一体に形成さ
れたフランジ部２８Ｆをフロントエキゾーストマ
ニホルード２０Ｆのフランジ部２５Ｆに結合させ
てフロントエキゾーストマニホルード２０Ｆと気
密的に接続されている。なお、この前流入管２１
Ｆの詳細も前述した実公昭61−45289号公報に記
載されたものと同様であり、説明を省略する。

また同様に、後流入管２１Ｒは、端部にコネク
テイングパイプ２２のフランジ２２ｅと結合する
フランジ部２８Ｒが一体成形され、コネクテイン
グパイプ２２と気密的に接続されている。第４図
ｂに示すように、合流管２１Ｍには取付ボス９８
が形成され、この取付ボス９８にO₂センサ（第
５図参照）が取り付けられている。なお、第４図
ｂ中、２９ａ，２９ｂは各流入管２１Ｆ，２１Ｒ
に形成されたカバー取付用のボスである。合流部
２１Ｍは上方に開口する端部にフランジ部２８Ｍ
が一体成形され、このフランジ２８Ｍに植設され
たボルトによつてターボチヤージヤ１５が固定さ
れ、合流管２１Ｍの開口にターボチヤージヤ１５
のタービン１５ｂが気密的に接続されている。こ
のターボチヤージヤ１５は、ジヨイントパイプ２
１をブラケツトとして該ジヨイントパイプ２１に
よつてミツシヨンケース１４に支持されている。
第５図に示すように、上述のエキゾーストマニホ
ルード２０Ｆ，２０Ｒ、コネクテイングパイプ２
２およびジヨイントパイプ２１等によつて排気通
路３１が画成され、この排気通路３１に排気の流
れ方向に前述したO₂センサ３０、ターボチヤー
ジヤ１５のタービン１５ｂおよび触媒コンバータ
３２等が配置されている。

このエンジンの排気装置にあつては、バンク１
２Ｆのシリンダから排出される排気をフロントエ
キゾーストマニホルード２０Ｆにより集めてジヨ
イントパイプ２１に導き、同様に、バンク１２Ｒ
のシリンダから排出される排気をリアエキゾース
トマニホルード２０Ｒにより集めてコネクテイン
グパイプ２２を介しジヨイントパイプ２１に導
き、ジヨイントパイプ２１からターボチヤージヤ
１５のタービン１５ｂに導いて該タービン１５ｂ
を駆動する。このターボチヤージヤ１５は、周知
のようにタービン１５ｂによりコンプレツサ１５
ａを駆動して吸気を圧縮する。そして、ターボチ
ヤージヤ１５のタービン１５ｂを通過した排気
は、排気通路３１を経て触媒コンバータ３２に導
かれ、この後、マフラ等を経て大気に放出され
る。

一方、このエンジンにあつては、ジヨイントパ
イプ２１の合流部２１ＭにO₂センサ３０を設け、
このO₂センサ３０により検出された排気中の酸
素濃度により空燃比を帰還制御している。そし
て、エンジン１１はエンジンルーム内に横置きに
搭載されてフロントエキゾーストマニホルード２
０Ｆがエンジンケース１２の前方に、リアエキゾ
ーストマニホルード２０Ｒがエンジンケース１２
の後方に位置するため、これらエキゾーストマニ
ホルード２０Ｆ，２０Ｒは熱的環境が異なり、フ
ロントエキゾーストマニホルード２０Ｆがリアエ
キゾーストマニホルード２０Ｒよりも良好な放熱
性を得られる。また、O₂センサ３０は、周知の
ように、ジルコニア素子等を用いるため、排気の
温度の影響を受けやすい。しかし、このエンジン
にあつては、フロントエキゾーストマニホルード
２２Ｆは鋳造されて比較的大きな熱容量を有し、
また、コネクテイングパイプ２２は圧延等により
成形されて熱容量が小さいため、放熱性の良い前
方のバンク１２Ｆのシリンダからジヨイントパイ
プ２１の酸素濃度センサ３０までの排気管系と、
雰囲気温度が高い後方のバンク１２Ｒのシリンダ
からジヨイントパイプ２１の酸素濃度センサ３０
までの排気管系とは熱的に均衡し、酸素濃度セン
サ３０に到達する排気温度も略一致する。したが
つて、酸素濃度センサのサーマルストレスを緩和
してその耐久性を向上するとともに検出精度を高
めることができ、空燃比制御を正確に行うことが
できるようになる。

（考案の効果） 以上説明したように、この考案にかかるエンジ
ンの排気装置によれば、後方側のバンクに配置さ
れる排気合流管系の熱容量を前方側のバンクに配
置される排気合流管系の熱容量よりも小さくし、
後方側のバンクのシリンダからO₂センサに導か
れる排気温と前方側のバンクのシリンダからO₂
センサに導かれる排気温とを整合させたため、そ
のサーマルストレスを緩和して耐久性を向上する
とともに検出精度を高めることができ、空燃比制
御を正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図はこの考案の一実施例にかか
るエンジンの排気装置を示し、第１図が平面図第
２図が分解斜視図、第３図ａが１の主要部品の平
面図、第３図ｂが同じく正面図、第４図ａが他の
１の主要部品の平面図、第４図ｂが同じく平面
図、第５図が模式図である。 １１……エンジン、１２……エンジンケース、
１２Ｒ，１２Ｆ……バンク、１４……ミツシヨン
ケース、１５……ターボチヤージヤ、２０Ｆ……
フロントエキゾーストマニホルード、２０Ｒ……
リアエキゾーストマニホルード、２１……ジヨイ
ントパイプ（排気集合部）、２２……コネクテイ
ングパイプ（排気接続管）、２３Ｆ，２３Ｒ……
合流部、２４Ｆ，２４Ｒ……誘導部、３０……
O₂センサ、３１……排気通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダを列設してなる２つのバンクをクラン
   ク軸方向視Ｖ字状に上側に突設したエンジンをそ
   のクランクシヤフトが車幅方向をなすべく横置き
   に搭載し、その前後の外側壁のバンク部にシリン
   ダと接続する排気マニホールドをそれぞれ取付
   け、これら前後の排気マニホールドからの全排気
   が集められる排気集合部に排気の酸素濃度を検出
   するセンサを取付け、前記センサにより空燃比制
   御を行う車両の横置きＶ型エンジンにおいて、前
   記前側の排気マニホールドは前記排気集合部に直
   接接続する誘導部を一体に備え、また、前記後側
   の排気マニホールドはシリンダの接続部近傍に排
   気を合流させる合流部を備え、この合流部に取付
   けた排気接続管を介して前記排気集合部に接続す
   るとともに、前側の排気マニホールドは熱容量大
   なる鋳造部材とし、上記排気接続管は熱容量小な
   るパイプ部材としたことを特徴とする車両の横置
   きＶ型エンジンの排気装置。