JPH0615817B2 - 多気筒内燃エンジンの排気マニホ−ルド - Google Patents

多気筒内燃エンジンの排気マニホ−ルド

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JPH0615817B2
JPH0615817B2 JP60103567A JP10356785A JPH0615817B2 JP H0615817 B2 JPH0615817 B2 JP H0615817B2 JP 60103567 A JP60103567 A JP 60103567A JP 10356785 A JP10356785 A JP 10356785A JP H0615817 B2 JPH0615817 B2 JP H0615817B2
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internal combustion
flange
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豊 則竹
公正 尾張
益男 福田
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Honda Motor Co Ltd
Sankei Giken Kogyo Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01N13/008Mounting or arrangement of exhaust sensors in or on exhaust apparatus

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は多気筒内燃エンジンの排気マニホールド、特に
内燃エンジンの各気筒から排出される排気ガスを排気管
に導く排気通路をパイプ材にて構成し、かつ該各排気通
路の下流端を集合する集合部を金属板にて構成し、該集
合部の下流端に当該集合部と排気管とを接続するフラン
ジが接合される多気筒内燃エンジンの排気マニホールド
に関する。
(従来技術及びその問題点) 内燃エンジンの排気マニホールドは、内燃エンジンの各
気筒かる排出される排気ガスを各気筒毎に個別に取り込
み、かつ、集合させて排気管に導く機能を果たすもの
で、各気筒に個別に接続する排気通路と、該各排気通路
を流れる排気ガスを集合する集合部とを備えている。こ
のような排気マニホールドは、従来、鋳鉄等の鋳造品と
され、前記各排気通路及び集合部を一体に形成してい
る。この場合、シリンダヘッドに接続するため排気通路
の上流端に設けられるフランジと、排気管と接続するた
め集合部の下流端に設けられるフランジも一体に形成さ
れる。
ところが、このように鋳造にて構成される排気マニホー
ルドの場合、軽量化が困難であり、さらに鋳造技術上の
問題から排気通路面の平滑度と、通路断面積の一定化を
得ることが難しく、このため排気ガスの円滑な排出を行
い難いと言った不具合がある。このようなことから、昨
今、前記排気通路をパイプ材にて構成する所謂パイプ構
造の排気マニホールドが採用されるようになった。
該パイプ構造の排気マニホールドは上述のように排気通
路をパイプ材にて構成するため、第5図に示すように、
パイプ材によって形成される排気通路1〜4とこれらの
排気通路1〜4の各下流端を接続する集合部5,5′及
びヘッド側フランジ6、集合側フランジ7を夫々別体に
て構成して溶着結合する構造となっている。前記集合部
5,5′は通常、板金等で構成されており、内燃エンジ
ンの各気筒に個別に配設される排気通路1〜4の下流端
に差込溶着結合される。また前記ヘッド側フランジ6及
び前記集合フランジ側7は夫々鋳造又は鍛造にて構成さ
れている。
なお、例示の排気マニホールドは4気筒内燃エンジン用
のもので、各排気通路1〜4は集合部5,5′における
排気干渉を回避するため、集合部5,5′に排気行程の
離れた気筒同士を集合させるように構成されている(以
下、デュアル排気マニホールドという)。
ところで、昨今自動車用内燃機関の混合気を内燃エンジ
ンの運転状態等に応じて電子制御するようになったが、
その場合、内燃エンジンの運転状態等を決定する条件の
一つとして内燃エンジンから排出される排気ガス成分
の、例えば酸素濃度が挙げられる。この酸素濃度を検出
するOセンサは排気マニホールドに配設される。
しかし乍ら、上記のようなパイプ構造の排気マニホール
ドの場合、前記Oセンサを配設する上で好ましい構造
でない。すなわち、Oセンサを各排気通路に設ける場
合には、各排気通路にはセンサの検出部が差し込まれる
孔を設け、かつセンサ取付孔を設けたボスを別に溶着し
なければならず、また、集合部に配設する場合には、前
記各排気通路を設ける場合に比して多数のセンサは必要
ないが、その取付部は、下流側の低温部になってしまう
と共に前述と同様にセンサの検出部が差し込まれる孔を
穿設すると共にセンサ取付用の孔を設けたボスを別に溶
着する必要があり、部品点数の増加を来すばかりでな
く、組付性が悪く、特に全気筒の集合部が下流側に位置
するデュアル排気マニホールドでは、この取付位置が限
定されてしまう等の不具合がある。
(発明の目的) 本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、センサの取
付部が容易に形成し得るようにした多気筒内燃エンジン
の排気マニホールドを提供することを目的とするもので
ある。
(発明の概要) 上記目的を達成するため、本発明においては、パイプ材
で形成され上流端が多気筒内燃エンジンの排気行程の離
れた気筒同士に接続された排気通路群を複数備え、前記
各排気通路群の下流側を集合部にて少なくとも2本に集
合させ、該集合部の下流端をフランジにより排気管に接
続してなる多気筒内燃エンジンの排気マニホールドにお
いて、前記集合部に前記各排気通路群毎に該排気通路群
の排気通路同士を仕切る仕切り壁を設け、前記集合部の
前記仕切り壁の下流側に、隣り合う排気通路同士を連通
させるとともにセンサを嵌装するための切欠を形成し、
前記フランジに前記切欠と対向させてボスを一体に立設
し、当該ボスに前記センサを取付けるための孔を穿設し
たことを特徴とする (実施例) 以下、本発明の一実施例を添附図面に基づき詳述する。
第1図〜第2図において排気マニホールド10は従来構
造と同様にパイプ材で形成される複数例えば4本の排気
通路11〜14と、これらの各排気通路の下流端を接続
する集合部15と、排気通路11〜14の各上流端を対
応する各気筒の排気ポートに接続するヘッド側フランジ
16と、集合部15の下流端を排気管18,18′に接
続するフランジ17とで構成される。
集合部15は2つの集合用通路20,21から成り、各
上流端に設けられた孔20a,20b及び21a,21
bには排気行程の離れた気筒同士の排気通路例えば排気
通路12,13及び11,14の各下流側開口端が嵌合
固着される。
各通路20,21は下流端20c,21cに向かって略
y型状をなして集合し、各集合部20,21の下流部の
形状は第3図に示すように、2本の円筒の側壁を軸方向
に沿って各々貼合わせた形状をなし、下流端近傍におい
て互いに連通させるために、接合する側壁(仕切り壁)
20d,21dを切欠いて連通(切欠)部22を形成す
るとともに、後述のセンサ嵌装用の開口(切欠)23を
形成する切欠20e,21eが設けられている。
集合側フランジ17は例えば、鋳物にて形成され、第3
図に示すように、略楕円形状をなした厚板に、集合部1
5の各通路20,21の下流端20c,21cを嵌合固着させ
る浅い孔17a,17b、下流側の排気管18,18′と連
通する連通孔17c,17dとが同心状に形成され、一端
面の一側には前記開口23と対向し、且つ当該開口23
よりも大きいボス17eが立設され、その中央にはセン
サ例えばOセンサを取りつけるためのセンサ取付用ね
じ孔17fが穿設されている。更に、フランジ17の他
側には通路20,21の反開口側の切欠24と対向し且
つ当該切欠(開口)24よりも大きいボス17gが立設
されると共に、連通部22の一部を仕切る仕切り壁17
hがボス17gに連設して形成されている。
集合部15をフランジ17に接合する場合、集合部15
の各通路20,21の下流端20c,21cを孔17a,1
7bに嵌合し、各ボス17e,17gにより開口23,24
を閉塞し両者を溶着結合する。この状態において通路2
0と21との間の連通部22の一部は第4図に示すよう
に仕切壁17hにより仕切られる。
センサ等のセンサの取付は、第4図に示すようにボ
ス17eに設けられたセンサ取付用ねじ孔17fからO
センサ25のセンサ部25aを嵌挿して連通部22に
配置し、シール材26を介してねじ孔17fにねじ部2
5bを螺合し、当該フランジ17にOセンサ25を螺
着する。Oセンサ25のセンサ部25aは連通部22
において両方の通路20,21に臨んで配置され、先端
は仕切壁17hの端面と僅かなギャップで対向する。該
仕切り壁17hにより排気干渉を有効に、抑制できると
共にフランジ側に一体形成したことによる成形が容易と
なり、パイプ材の切削加工等がより簡単にできる。この
フランジ17の他端面は排気管18,18′に接合さ
れ、各孔17c,17dをこれらの排気管18,18′に連
通させる。
前記内燃エンジンの各気筒から排出される排気ガスは対
応する各排気通路11〜14、集合部15、フランジ17
を介して排気管18,18′に導かれる。Oセンサ2
5は集合部15の連通部22において通路20又は21
内を流れる全気筒から排出される排気ガスの酸素濃度を
検出する。
なお、本実施例では、ボス17gと対向してボス17e
にセンサを装着した状態において、センサの先端と連通
部22とを仕切る仕切壁17hを立設したが、センサの
形状寸法によっては該仕切壁17hは必ずしも必要とし
ない。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば集合部に各排気通
路群毎に該排気通路群の排気通路同士を仕切る仕切り壁
を設け、前記集合部の前記仕切り壁の下流側に、隣り合
う排気通路同士を連通させるとともにセンサを嵌装する
ための切欠を形成し、フランジに前記切欠と対向させて
ボスを一体に立設し、当該ボスに前記センサを取付ける
ための孔を穿設したので、各種センサは容易に取り付け
ることが可能となる。また、排気行程の離れた気筒同士
に接続された排気通路群を複数備え、前記各排気通路群
の下流側を集合部にて少なくとも2本に集合させたの
で、集合部における排気干渉がなく排気効率が向上する
ため、隣り合う2つの排気通路の連通部分に取り付けた
センサへの排気ガス供給効率が高くなり、センサの性能
を最大限に引き出せる。さらに、前記フランジに前記切
欠と対向させてボスを一体に立設し、統合ボスに前記セ
ンサを取付けるための孔を穿設したので、センサ取付部
がフランジと一体化されており、センサの取付位置精度
が向上し、センサの性能を最大限に引き出すのに有効で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る多気筒内燃エンジンの排気マニホ
ールドの一実施例を示す正面図、第2図は第1図の側面
図、第3図は集合部の下流部と集合側フランジ斜視図、
第4図は第1図のIV−IV断面図、第5図は従来のパイプ
構造の多気筒内燃エンジンの排気マニホールドの正面図
である。 10……排気マニホールド、11〜14……排気通路、
15……集合部、17……フランジ、17e,17g……ボ
ス、17f……センサ取付用の孔、17h……仕切壁、
20,21……通路、22……連通部、23,24……
切欠、25……センサ。
フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭58−169112(JP,U) 実開 昭54−9215(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パイプ材で形成され上流端が多気筒内燃エ
    ンジンの排気行程の離れた気筒同士に接続された排気通
    路群を複数備え、前記各排気通路群の下流端を集合部に
    て少なくとも2本に集合させ、該集合部の下流端をフラ
    ンジにより排気管に接続してなる多気筒内燃エンジンの
    排気マニホールドにおいて、前記集合部に前記各排気通
    路群毎に該排気通路群の排気通路同士を仕切る仕切り壁
    を設け、前記集合部の前記仕切り壁の下流側に、隣り合
    う排気通路同士を連通させるとともにセンサを嵌装する
    ための切欠を形成し、前記フランジに前記切欠と対向さ
    せてボスを一体に立設し、当該ボスに前記センサを取付
    けるための孔を穿設したことを特徴とする多気筒内燃エ
    ンジンの排気マニホールド。
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