JPH059460Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、排気ターボチヤージヤを有する内燃
機関に関し、特にこのような排気ターボチヤージ
ヤ付き内燃機関の排気出口集合管構造に関する。

〔従来の技術〕

従来より、この種の排気ターボチヤージヤ付き
内燃機関の排気出口集合管構造としては、第４，
５図に示すようなものがあるが、この内燃機関
（以下エンジンということもある）は、４本の排
気管２０，２１，２２，２３をそなえていて、排
気管２０〜２３にはそれぞれ排気ターボチヤージ
ヤ１，２，３，４のタービン１ａ，２ａ，３ａ，
４ａが介装されている。

また、タービン１ａ，２ａ，３ａ，４ａの配設
位置よりもそれぞれ下流側に位置する排気管２０
〜２３の排気出口１４〜１７が排気出口集合管５
の長手方向軸線に対しほぼ直交する方向に排気を
排出すべく排気出口集合管５に開口している。そ
して、これらの排気出口のうちの２つの排気出口
１４，１６はそれぞれ対向して配設され、残り２
つの排気出口１５，１７も上記排気出口１４，１
６から排気出口集合管５の長手方向軸線方向に少
し偏倚したところでそれぞれ対向して配設されて
いる。

さらに、排気出口集合管５内における排気出口
１４，１６，１５，１７間の部分には仕切板１３
が各排気出口からの排気の流れに直交または傾斜
し排気出口集合管の底より出口まで全体にわたり
（図示しない）仕切板が設けられている（第５図
参照）。

ところで、従来の他の排気出口集合管構造とし
て、第６図に示すようなものも提案されている。
すなわち、この第６図に示すものでは、各排気管
２０〜２３からの排気を排気出口集合管５′の長
手方向軸線に沿う方向に案内すべく、排気出口集
合管５′に案内枝管５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄを設
けたり案内板１８を設けたりしている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、第４，５図に示す従来の排気出
口集合管構造では、排気出口１４，１６，１５，
１７と仕切板１３との距離が近いと、仕切板１３
に直接排気が衝突して渦を生じ、これにより排気
抵抗が大きくなつて、エンジン性能が低下するお
それがある。かかる事態を避けるためには、両側
の排気ターボチヤージヤ１，２と３，４の配設間
隔を大きくしなければならず、これでは配設スペ
ースがかさむという問題点がある。

一方、第６図に示す排気出口集合管構造では、
その構造上、どうしても両側の排気ターボチヤー
ジヤ１，２と３，４の配設間隔を十分大きくとる
必要があり、スペースに無駄が生じるとともに、
タービン１ａ，２ａ，３ａ，４ａおよび枝管等の
ダクト類が離散するため取付けも難しくなり、コ
スト高の要因となる。

本考案は、このような問題点を解決しようとす
るもので、排気ターボチヤージヤの配設間隔を大
きくしなくても、排気干渉やタービンのサージン
グを起こさないようにした、排気ターボチヤージ
ヤ付き内燃機関の排気出口集合管構造を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本考案の排気ターボチヤージヤ付き
内燃機関の排気出口集合管構造は、２台の排気タ
ーボチヤージヤの各排気管の排気出口が排気出口
集合管の内部に形成された排気通路に対向して開
口するように配設された排気ターボチヤージヤセ
ツトの複数セツトが、上記排気出口集合管の排気
流れ方向に一定間隔をおいて配設された内燃機関
の排気集合管構造において、上記排気出口集合管
の内部に形成された排気通路内の上記各排気管の
各排気出口に対面する位置のみに上記排気ターボ
チヤージヤセツトと同じ数の仕切板が断続して配
設されるとともに、上記各仕切板が上記各排気管
の各排気出口に対して傾斜して取付けられている
ことを特徴としている。

〔作用〕

上述の本考案の排気ターボチヤージヤ付き内燃
機関の排気出口集合管構造では、相互に対向して
排気出口集合管の内部に形成された排気通路に開
口している各排気出口から、タービンを経由した
排気が排出されるが、このとき仕切板が上記の対
向する各排気出口に対し傾斜して配設されている
ので、排気は仕切板によつてその流れが衝突する
ことを避け、流れ方向が円滑に変換せしめられ
る。

また対向する各排気出口より排出された排気
が、互いに衝突することなく傾斜状の仕切板で方
向転換された後、排気出口集合管の内部に形成さ
れた排気通路中で仕切板のない通路部分へ流入
し、ここで両側の排気の圧力、流量が平衡化され
る作用が行なわれ、その結果、管内圧力が安定化
する。

さらに、排気出口集合管の内部に形成された排
気通路中の、仕切板のない通路部分では、その全
面積が排気の流通通路として利用されているた
め、ターボチヤージヤから排出される排気を低圧
化できるとともにターボチヤージヤから排出され
る排気の抵抗を軽減できる作用が奏される。

〔実施例〕

以下、図面により本考案の一実施例としての排
気ターボチヤージヤ付き内燃機関の排気出口集合
管構造について説明すると、第１図は第２図の
−矢視線に沿う横断面図、第２図はその概略構
成図、第３図は第２図の−矢視線に沿う縦断
面図である。

本実施例にかかる内燃機関も、第２図に示すご
とく、４本の排気管２０，２１，２２，２３をそ
なえており、排気管２０〜２３にはそれぞれ排気
ターボチヤージヤ１，２，３，４のタービン１
ａ，２ａ，３ａ，４ａが介装されている。

また、タービン１ａ，２ａ，３ａ，４ａの配設
位置よりもそれぞれ下流側に位置する排気管２０
〜２３の排気出口１４〜１７が、排気出口集合管
５内に形成された排気通路に、排気流れ方向（長
手方向）軸線に対しほぼ直交する方向に排気を排
出すべく開口している。そして、これらの排気出
口のうちの２つの排気出口１４，１６はそれぞれ
対向して配設され、残り２つの排気出口１５，１
７も上記排気出口１４，１６から排気出口集合管
５の排気流れ方向（長手方向）軸線方向に一定間
隔をおいたところでそれぞれ対向して配設されて
いる。

さらに、第１，３図に示すごとく、排気出口集
合管５内に形成された排気通路における各排気出
口１４，１６に対向する位置には、仕切板１１が
各排気出口１４，１６に対し傾斜して配設される
とともに、各排気出口１５，１７に対向する位置
にも、仕切板１１とは別個の仕切板１２が各排気
出口１５，１７に対し傾斜して配設されている。
排気出口１４，１６と排気出口１５，１７とは排
気出口集合管５の排気流れ方向に一定間隔をおい
て、すなわち断続して配設されていて、排気出口
集合管５の内部に形成された排気通路内の仕切板
１１と仕切板１２との間に仕切板の存在しない通
路部分Ａが形成され、さらに仕切板１１の下流側
に仕切板の存在しない通路部分Ｂが形成される。

上述の構成により、例えば相対向する排気出口
１５，１７から圧力を持つて排出された排気は仕
切板１２に沿つて流れ、徐々に圧力のない上方の
開口部に向かつて徐々に方向を転換する。その後
仕切板１２で仕切られた両通路の排気は、仕切板
のない通路部分Ａにて流量、圧力が平衡し上方に
流れる。

一方排気出口１４，１６から排出される排気
は、既に上方に向かつて流れている排気出口１
５，１７からの排気と合流しながら仕切板１１に
沿つて流れ、徐々に上方に方向転換し、仕切板の
ない通路部分Ｂで全体的に平衡状態となり、排気
出口集合管５の下流部の開口部へ排出されてい
く。

このように、仕切板１１，１２が配設されてい
ることにより対向する排気が直接衝突することが
妨げられ、仕切板が断続して配設されることによ
り、仕切板の存在しない通路部分ＡおよびＢで排
気の圧力ならびに流量を平衡できて、排気集合管
５の内部に形成された排気通路内での排気圧力を
安定させることができる。

また、仕切板１１，１２のない通路部分Ａ，Ｂ
では、その全面積が排気の流通通路として利用さ
れているため、ターボチヤージヤから排出される
排気を低圧化することができ、ターボチヤージヤ
から排出される排気の抵抗を軽減することができ
る。

このように排気出口から排気出口集合管５へ至
る排気の流れを円滑にすることができるので、渦
損等が生じることがなく、これにより排気干渉や
タービンのサージングを起こすことを十分に防止
することができ、その結果エンジン性能の向上が
はかれる。

また、第５図に示す従来の排気出口集合管５と
同じ寸法のもので、上記の作用効果が達成できる
ので、両側の排気タービンを近づけて配置するこ
とができ、これによりエンジンのコンパクト化に
寄与し、更には排気タービンや排気出口集合管５
のエンジンへの取付けも容易となつて、コストの
低減化にも寄与するものである。

さらに、マルチターボチヤージヤ方式の技術の
確立により、排気ターボチヤージヤの選択の自由
度も増すことができる。

また、仕切板１１，１２が別々に構成されてい
るので、要すれば各仕切板ごとに最適の傾斜角を
選択することができるものである。

なお、仕切板１１，１２は例えば第１図に示す
ごとく排気出口集合管５の横断面形状（本例では
長方形断面形状となつているが、断面形状は円で
も楕円でもよい）の対角線に沿い配設されている
が、傾き角αは0°以外（0°にすると第５図のよう
になり不具合故0°以外である）の任意の角度を選
択することができる。

また、４台の排気ターボチヤージヤを装備した
もののほか、他の偶数台の排気ターボチヤージヤ
を装備したものについても、同様にして本考案の
適用が可能である。なお、この場合においても、
２つ一組の排気出口はそれぞれ対向するように開
口しており、これらの対向した排気出口間に傾斜
した仕切板が介装されることはいうまでもない。

さらに、奇数台の排気ターボチヤージヤを装備
したものにも本考案の適用が可能である。この場
合も排気出口のうち２つ一組の排気出口対は対向
するように配設され、これらの排気出口間に仕切
板が傾斜して設けられる。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案の排気ターボチヤ
ージヤ付き内燃機関の排気出口集合管構造によれ
ば、２台の排気ターボチヤージヤの各排気管の排
気出口が排気出口集合管の内部に形成された排気
通路に対向して開口するように配設された排気タ
ーボチヤージヤセツトの複数セツトが、上記排気
出口集合管の排気流れ方向に一定間隔をおいて配
設された内燃機関の排気集合管構造において、上
記排気出口集合管の内部に形成された排気通路内
の上記各排気管の各排気出口に対面する位置のみ
に上記排気ターボチヤージヤセツトと同じ数の仕
切板が断続して配設されるとともに、上記各仕切
板が上記各排気管の各排気出口に対して傾斜して
取付けられているという簡素な構成で、次のよう
な効果ないし利点が得られる。

(1) 仕切板で排気同志の衝突を防いだあと、仕切
板のない通路部分で両側の排気の圧力および流
量が平衡化され、その結果排気出口集合管内の
排気圧力が安定化する。

(2) 排気出口集合管の内部に形成された排気通路
中の、仕切板のない通路部分では、その全面積
が排気の流通通路として利用されるため、ター
ボチヤージヤから排出される排気を低圧化でき
るとともに、ターボチヤージヤから排出される
排気の抵抗を軽減することができる。

(3) 上記(1)，(2)の理由により、排気出口集合管の
内部に形成された排気通路を有効に利用でき、
排気を円滑に流すことができるので、単に排気
通路を全体を分割したにすぎない従来例のもの
に比べ、全体を小さく設計でき、コンパクトに
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本考案の一実施例としての排気タ
ーボチヤージヤ付き内燃機関の排気出口集合管構
造を示すもので、第１図は第２図の−矢視線
に沿う横断面図、第２図はその概略構成図、第３
図は第２図の−矢視線に沿う縦断面図であ
り、第４，５図は従来の排気ターボチヤージヤ付
き内燃機関の排気出口集合管構造を示すもので、
第４図はその概略構成図、第５図は第４図の−
矢視線に沿う横断面図であり、第６図は従来の
他の排気ターボチヤージヤ付き内燃機関の排気出
口集合管構造を示す概略構成図である。 １〜４……排気ターボチヤージヤ、１ａ〜４ａ
……タービン、５……排気出口集合管、１１，１
２……仕切板、１４〜１７……排気出口、２０〜
２３……排気管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ２台の排気ターボチヤージヤの各排気管の排気
   出口が排気出口集合管の内部に形成された排気通
   路に対向して開口するように配設された排気ター
   ボチヤージヤセツトの複数セツトが、上記排気出
   口集合管の排気流れ方向に一定間隔をおいて配設
   された内燃機関の排気集合管構造において、上記
   排気出口集合管の内部に形成された排気通路内の
   上記各排気管の各排気出口に対面する位置のみに
   上記排気ターボチヤージヤセツトと同じ数の仕切
   板が断続して配設されるとともに、上記各仕切板
   が上記各排気管の各排気出口に対して傾斜して取
   付けられていることを特徴とする、排気ターボチ
   ヤージヤ付き内燃機関の排気出口集合管構造。