JPH0618033Y2

JPH0618033Y2 - エンジンの排気マニホールド構造

Info

Publication number: JPH0618033Y2
Application number: JP1989009921U
Authority: JP
Inventors: 泰明植村; 隆行田中
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-01-30
Filing date: 1989-01-30
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2004-01-30
Also published as: JPH02101017U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、エンジンの排気マニホールド構造に関するも
のである。

（従来技術）一般に多気筒エンジンにおいて採用されているエンジン
の排気マニホールドでは、エンジンの出力性能向上のた
めにも各気筒間での排気干渉をなくして、排気ガスをで
きるだけスムーズに排出し得るものであることが望まれ
る。

このような観点から、例えば実開昭６０−１２０２２０
号公報に示されるように、当該排気マニホールドの複数
の分岐通路の集合部にレゾネータを設けたものがある。

また、一方、排気干渉防止の一手法として、例えば４気
筒エンジンにおける排気マニホールドを、それぞれ相互
に排気行程の連続しない２つの気筒群毎に対応させて２
つの分岐通路群に形成したものがある。そして、このよ
うなものにおいては、上記２つの分岐通路群を全く別個
に独立して構成したもの、すなわち両分岐通路群同士を
最終的に全く集合させることのないフルデュアルエキゾ
ースト式のものと、上記各分岐通路群を最終的に所定の
通路下流位置で集合させるセミデュアルエキゾースト式
のものとがある。

ところで、最近の自動車において、たとえばＦＦ車（フ
ロントエンジン−フロントドライブ車）に多くみられる
ように、一般にエンジンを横置きにしたものが多くなっ
ている。そして、このようなＦＦ車においては、一般に
上記排気マニホールドの位置を、エンジン本体よりも前
方に配設することが多い。そして、このように排気マニ
ホールドをエンジン本体の前方に配設するものにおいて
も、特に該排気マニホールドをセミデュアルエキゾース
ト式とすることが検討されている。

その場合、上記排気マニホールドの分岐通路は、それぞ
れ相互に吸気行程の相互に連続しない２つの気筒からな
る第１及び第２の２つの気筒群の各々に対応して、それ
ぞれ第１と第２の２つの分岐通路群に分けられるが、そ
の場合、通路長の等長化を実現しようとすると、どうし
ても一方の分岐通路群（内側のNo２、No３）とエンジン
本体との間に、他方の分岐通路群（外側のNo１、No４）
を配設せざるを得ないことになる。

しかしながら、そのような配設構造を採用した場合、一
方の分岐通路群（No２，No３）は走行風により効果的に
冷却されるも、後方に位置する他方の分岐通路群（No
１，No４）が充分に冷却されないことになる。中でも特
に走行風の当たりにくい箇所は、当該他方側の分岐通路
群（No₁．No₄）のうち、最終集合部へ連なる付近とな
る。しかも、この付近は、エンジンコンパクト化の見地
から言っても当該排気マニホールド自体がエンジン本体
から余り離れないように配設されることもあり、放射熱
を受けて外部的に加熱され易い。また上記各分岐通路の
等長化は、本来掃気性能の均一化のためにも好ましいこ
とであり、どうしても上記２組の分岐通路群の集合部が
前後方向に重なる状態そのものは避けられない。

（考案が解決しようとする課題）ところが、上記従来技術のような構成を採用した場合、
第１気筒と第４気筒との分岐通路集合部と第２気筒と第
３気筒との分岐通路集合部との間を仕切る隔壁部、換言
すると上記第１気筒と第４気筒との集合部の前面側壁部
には、その通路形状から言って前後両面共に高温の排気
ガスが直接的に接触するために当然作用する熱負荷量も
最も大きい。

そのため特にその排気下流端側（合流端側）に熱応力が
集中して変形クラックが発生し易い問題がある。

（課題を解決するための手段）本考案は上記の問題を解決することを目的としてなされ
たもので、４気筒エンジンにおける排気行程が相互に連
続しない第１気筒と第４気筒及び第２気筒と第３気筒の
各気筒群同士の排気マニホールドを通路途中から集合一
体化させてなるヂュアルタイプのエンジンの排気マニホ
ールド構造において、上記第１気筒と第４気筒の排気マ
ニホールドの集合部の方を上記第２気筒と第３気筒の排
気マニホールドの集合部よりもエンジン本体側に近接さ
せて配置し、かつ同第１気筒と第４気筒の排気マニホー
ルドの集合部を上記第２気筒と第３気筒の排気マニホー
ルドの集合部よりも所定距離当該排気マニホールドのシ
リンダヘッド接続部側に寄せて形成したことを特徴とす
るものである。

（作用）上記本考案のエンジンの排気マニホールド構造では、４
気筒エンジンとにおける排気行程が相互に連続しない第
１気筒と第４気筒及び第２気筒と第３気筒の各気筒群同
士の排気マニホールドを通路基部又は通路途中から集合
一体化させてなるデュアルタイプのエンジンの排気マニ
ホールド構造において、上記第１気筒と第４気筒の排気
マニホールドの集合部を上記第２気筒と第３気筒の排気
マニホールドの集合部よりもエンジン本体側に近接させ
て配置し、かつ同第１気筒と第４気筒の排気マニホール
ドの集合部を上記第２気筒と第３気筒の排気マニホール
ドの集合部よりも所定距離当該排気マニホールドのシリ
ンダヘッド接続部側に寄せて形成している。

従って、最も熱負荷量の大きな第１気筒と第４気筒の集
合部の第２、第３気筒側面の肉厚を実質的に増大させる
ことができるようになり、対熱応力による変形クラック
の発生を可及的に防止することができるようになる。

（考案の効果）従って、上記の結果、本考案のエンジンの吸気マニホー
ルド構造によると、対熱強度が高くて、しかもデュアル
構造の特徴を活かした気筒間での排気干渉のない高効率
な排気マニホールドを提供することができるようにな
る。

（実施例）添付図面の第１図〜第６図は、本考案の実施例に係るエ
ンジンの排気マニホールド構造を示している。

以下、本考案の実施例を上記添付図面に基づいて詳細に
説明する。

先ず、第１図において、符号１はエンジン本体であり、
該エンジン本体１はシリンダブロック２とシリンダヘッ
ド３とを有し、それらの内部に４つの気筒を有する。こ
の４つの気筒は、第１図左右方向に第１気筒（No１）か
ら第４気筒（No４）まで直列に配設されている。そし
て、それらの吸気行程の順序（ガソリンエンジンの場合
は点火順序）及び排気行程の順序は、順次上記第１番気
筒→第３番気筒→第４番気筒→第２番気筒の順とされて
いる。そして、本実施例では、先ず互いに吸気行程の連
続しない第１気筒群が中間側の第２番気筒と第３番気筒
とによって構成され、また同様に、もうひとつの吸気行
程の連続しない第２気筒群が両端側の第１番気筒と第４
番気筒とによって各々構成されている。

上述のようにして構成された本実施例のエンジン本体１
は、例えば車体前方に形成されるエンジンルーム内に、
横起きの形式で配置、すなわち上記４つの気筒の配列方
向が車体の左右方向（幅方向）とほぼ一致するように
し、かつ排気側を前にして配置される。

該エンジン本体１のシリンダヘッド３の当該車体前方側
排気マニホールド取付面３０には、第２図に示すように
排気マニホールド１１が接続されている。この排気マニ
ホールド１１は、上記エンジン側の気筒数に応じた数の
合計４本の第１〜第４の分岐通路１２ａ，１２ｂ，１２
ｃ，１２ｄ（第１図参照）を有し、該各分岐通路１２ａ
〜１２ｄの排気上流端が対応する気筒の排気ポートに接
続されている。

そして、該排気マニホールド１１は、例えば第１図及び
第２図から明らかなようにセミデュアルエキゾースト式
とされている。すなわち、エンジン側第２番気筒に連な
る第２分岐通路１２ｂと同第３番気筒に連なる第３分岐
通路１２ｃとが、上述の第１気筒群に対応した第１分岐
通路１１Ａを構成している。また同様に、エンジン側第
１番気筒に連なる分岐通路１２ａと同第４番気筒に連な
る分岐通路１２ｄとが、上記第２気筒群に対応した第２
分岐通路群１１Ｂを構成している。

上記第１分岐通路群１１Ａを構成する第２分岐通路１２
ｂと第３分岐通路１２ｃとは、その排気通路途中で一旦
集合されている。そして、その集合部を第１図、第２
図、第３図、第５図の各図において符号Ｘ１で表示して
いる。同様に、上記第２分岐通路群１１Ｂを構成する第
１分岐通路１２ａと第４分岐通路１２ｂも同じく排気通
路途中で一旦集合されている。そして、その集合部を第
１図、第２図、第３図第５図の各図において符号Ｘ２で
示している。そして、上記量集合部Ｘ１，Ｘ２は、さら
に第２図、第６図に示すように最終集合部Ｙにおいて共
通に集合されている。なお、上記第１分岐通路群１１Ａ
と第２分岐通路群１１Ｂとの隔壁を、特に第３図〜第６
図において符号１３で示している。この最終集合部Ｙの
下流端は、また図示しない１本の排気管に接続される。

ところで、上記第１及び第２の両分岐通路群１１Ａ，１
１Ｂは、少なくともその下流側部分が、車体前後方向に
重なるように配置されている。より具体的に言うと、第
１〜第４の各分岐通路１２ａ〜１２ｄの上流端側は、気
筒配列方向に沿って互いに前後の関係なく並んでいる
が、そのほぼ中間部分より下流側部分は、それぞれ上方
側から下方側へと伸ばされ、しかも、その場合、第１分
岐通路群１１Ａが前方側に、また第２分岐通路群１１Ｂ
が後方側（エンジン本体側）に配置され通路長の等長化
が図られている。この結果、上記上下方向に延びる通路
部分が第２図に示すように前後関係の配置となる。

ところで、この場合において、例えば第３図に示されて
いるように上記第１分岐通路１１Ａ側の集合部Ｘ₁は上
記第２分岐通路群１１Ｂ側の集合部Ｘ₂よりも上方側の
当該排気マニホールド接続部側に所定距離ｌだけオフセ
ットして形成されている。そして、これにより第１分岐
通路１２ａと第４分岐通路１２ｄとの集合部Ｘ₂までの
前面側壁部１３の肉厚Ｄの実質的な増大化を図り、熱応
力の集中による変形クラックの発生を防止するとともに
可能な限り熱応力の分散化（端部への集中防止）を図る
ようになっている。

また、それと同時に上記第１分岐通路群１１Ａ及び第２
分岐通路群１１Ｂの各仕切壁３３，３４下流側端部の各
壁面側基部３３ａ，３４ａの曲率Ｒ₁，Ｒ₂を相当に大き
くすることによって当該基部３３ａ，３４ａへの応力の
集中をも避けるようにしている。従って、該実施例の構
成によれば対熱強度がより大きく向上する。

また、上記最終集合部Ｙには、その内部に突出するよう
にして、空燃比センサ１６（例えばＯ₂センサ）が取付
けられている。

以上のような構成によると、先ず先行中は、走行風を受
けることにより、第１分岐通路群１１Ａは前側に突出し
ているために特に良好に冷却される。

一方、上記第２分岐通路群１１Ｂのうち、第１分岐通路
群１１Ａの陰にならないその上流側部分も同様に走行風
を受けて良好に冷却される。一方この第２分岐通路群１
１Ｂのうち、上下方向に伸びて第１分岐通路群１１Ａの
陰になる部分は、走行風による冷却効果はさほど期待し
得ないものとなる。しかし本実施例の場合、該熱的に厳
しい第２通路群１１Ｂ側の集合部Ｘ₂の前面側は上方へ
のオフセットにより壁面厚の増大を実現し対熱強度を向
上させているから、その点での信頼性が高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例に係るエンジンの排気マニホ
ールド構造の正面図、第２図は、同側面図、第３図は、
同要部の拡大側面図、第４図は、同要部の横断面図（第
１図Ａ−Ａ）、第５図は、同要部の横断面図（第１図Ｂ
−Ｂ）、第６図は、同要部の縦断面図（第１図Ｃ−Ｃ）
である。１……エンジン本体２……シリンダブロック３……シリンダヘッド１１……排気マニホールド 11A……第１分岐通路群 11B……第２分岐通路群 12a〜12d……第１〜第４の分岐通路Ｘ₁……第１の分岐通路群集合部Ｘ₂……第２の分岐通路群集合部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】４気筒エンジンにおける排気行程が相互に
連続しない第１気筒と第４気筒及び第２気筒と第３気筒
の各気筒群同士の排気マニホールドを通路途中から集合
一体化させてなるデュアルタイプのエンジンの排気マニ
ホールド構造において、上記第１気筒と第４気筒の排気
マニホールドの集合部の方を上記第２気筒と第３気筒の
排気マニホールドの集合部よりもエンジン本体側に近接
させて配置し、かつ同第１気筒と第４気筒の排気マニホ
ールドの集合部を上記第２気筒と第３気筒の排気マニホ
ールドの集合部よりも所定距離当該排気マニホールドの
シリンダヘッド接続部側に寄せて形成したことを特徴と
するエンジンの排気マニホールド構造。