JPH09280042A - 内燃機関の排気マニホルド - Google Patents
内燃機関の排気マニホルドInfo
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- JPH09280042A JPH09280042A JP8656696A JP8656696A JPH09280042A JP H09280042 A JPH09280042 A JP H09280042A JP 8656696 A JP8656696 A JP 8656696A JP 8656696 A JP8656696 A JP 8656696A JP H09280042 A JPH09280042 A JP H09280042A
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- branch pipes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軸線方向長さが互いに異なる枝管間の熱膨張
量差を低減する。 【解決手段】 排気マニホルド１は４つの枝管２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄを備える。各枝管の出口端部は寄せ集め
られて共通の集合管５内に収容される。枝管２ａ，２ｄ
の軸線方向長さＬａ，Ｌｄは枝管２ｂ，２ｃの軸線方向
長さよりも長くなっている。各枝管２ａ，２ｄの内表面
を断熱層７により覆って各枝管２ａ，２ｄの単位軸線長
さ当たりの受熱量が各枝管２ｂ，２ｃにおけるよりも小
さくなるようにする。
量差を低減する。 【解決手段】 排気マニホルド１は４つの枝管２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄを備える。各枝管の出口端部は寄せ集め
られて共通の集合管５内に収容される。枝管２ａ，２ｄ
の軸線方向長さＬａ，Ｌｄは枝管２ｂ，２ｃの軸線方向
長さよりも長くなっている。各枝管２ａ，２ｄの内表面
を断熱層７により覆って各枝管２ａ，２ｄの単位軸線長
さ当たりの受熱量が各枝管２ｂ，２ｃにおけるよりも小
さくなるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気マニ
ホルドに関する。
ホルドに関する。
【０００２】
【従来の技術】それぞれ気筒に接続される複数の枝管を
備え、これら枝管の出口端部を寄せ集めて共通の集合管
に接続した内燃機関の排気マニホルドが公知である（実
開平５−１８１９号公報参照）。
備え、これら枝管の出口端部を寄せ集めて共通の集合管
に接続した内燃機関の排気マニホルドが公知である（実
開平５−１８１９号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この排気マ
ニホルドを例えば直列４気筒機関に適用した場合に集合
管を例えば機関長手方向に関し機関のほぼ中央部に配置
すると両端に位置する２つの枝管の軸線方向長さが中央
に位置する２つの枝管の軸線方向長さよりも長くなる。
その結果、両端に位置する枝管の熱膨張量が中央に位置
する枝管の熱膨張量よりも大きくなるので集合管周りの
枝管に大きな熱応力が発生し、枝管間の接続面に亀裂が
生ずる恐れがあるという問題点がある。
ニホルドを例えば直列４気筒機関に適用した場合に集合
管を例えば機関長手方向に関し機関のほぼ中央部に配置
すると両端に位置する２つの枝管の軸線方向長さが中央
に位置する２つの枝管の軸線方向長さよりも長くなる。
その結果、両端に位置する枝管の熱膨張量が中央に位置
する枝管の熱膨張量よりも大きくなるので集合管周りの
枝管に大きな熱応力が発生し、枝管間の接続面に亀裂が
生ずる恐れがあるという問題点がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に１番目の発明によれば、それぞれ気筒に接続される複
数の枝管を備え、これら枝管の出口端部を寄せ集めて共
通の集合管に接続した内燃機関の排気マニホルドであっ
て、これら枝管のうち少なくとも２つの枝管の軸線方向
長さが互いに異なっている内燃機関の排気マニホルドに
おいて、軸線方向長さが長い枝管ほど単位軸線方向長さ
当たりの放熱量が大きくなるように少なくとも１つの枝
管の外表面に放熱量制御部材を設けている。
に１番目の発明によれば、それぞれ気筒に接続される複
数の枝管を備え、これら枝管の出口端部を寄せ集めて共
通の集合管に接続した内燃機関の排気マニホルドであっ
て、これら枝管のうち少なくとも２つの枝管の軸線方向
長さが互いに異なっている内燃機関の排気マニホルドに
おいて、軸線方向長さが長い枝管ほど単位軸線方向長さ
当たりの放熱量が大きくなるように少なくとも１つの枝
管の外表面に放熱量制御部材を設けている。
【０００５】２番目の発明によれば上記課題を解決する
ために、それぞれ気筒に接続される複数の枝管を備え、
これら枝管の出口端部を寄せ集めて共通の集合管に接続
した内燃機関の排気マニホルドであって、これら枝管の
うち少なくとも２つの枝管の軸線方向長さが互いに異な
っている内燃機関の排気マニホルドにおいて、軸線方向
長さが長い枝管ほど単位軸線方向長さ当たりの受熱量が
小さくなるように少なくとも１つの枝管の内表面に受熱
量制御部材を設けている。
ために、それぞれ気筒に接続される複数の枝管を備え、
これら枝管の出口端部を寄せ集めて共通の集合管に接続
した内燃機関の排気マニホルドであって、これら枝管の
うち少なくとも２つの枝管の軸線方向長さが互いに異な
っている内燃機関の排気マニホルドにおいて、軸線方向
長さが長い枝管ほど単位軸線方向長さ当たりの受熱量が
小さくなるように少なくとも１つの枝管の内表面に受熱
量制御部材を設けている。
【０００６】３番目の発明によれば上記課題を解決する
ために、それぞれ気筒に接続される複数の枝管を備え、
これら枝管の出口端部を寄せ集めて共通の集合管に接続
した内燃機関の排気マニホルドであって、これら枝管の
うち少なくとも２つの枝管に流入する排気ガスの温度が
互いに異なっている排気マニホルドにおいて、流入する
排気ガスの温度が高い枝管ほど軸線方向長さを長く定め
ている。
ために、それぞれ気筒に接続される複数の枝管を備え、
これら枝管の出口端部を寄せ集めて共通の集合管に接続
した内燃機関の排気マニホルドであって、これら枝管の
うち少なくとも２つの枝管に流入する排気ガスの温度が
互いに異なっている排気マニホルドにおいて、流入する
排気ガスの温度が高い枝管ほど軸線方向長さを長く定め
ている。
【０００７】すなわち１番目、２番目、および３番目の
発明では、軸線方向長さが長い枝管ほど単位軸線方向長
さ当たりの熱膨張量が小さくされるので各枝管間におい
て熱膨張量差が低減される。４番目の発明によれば上記
課題を解決するために、それぞれ気筒に接続される複数
の枝管を備え、これら枝管の出口端部を寄せ集めて共通
の集合管に接続した内燃機関の排気マニホルドであっ
て、これら枝管が第１および第２の枝管群に分割されて
おり、第１の枝管群の各枝管の軸線方向長さが第２の枝
管群の各枝管の軸線方向長さよりも短くなっている内燃
機関の排気マニホルドにおいて、第１の枝管群のみを遮
風板により覆って第１の枝管群に走行風が接触するのを
阻止するようにしている。すなわち４番目の発明では、
走行風によって第１の枝管群を冷却することなく第２の
枝管群を冷却しているので第１および第２の枝管群間に
おいて熱膨張量差が低減される。
発明では、軸線方向長さが長い枝管ほど単位軸線方向長
さ当たりの熱膨張量が小さくされるので各枝管間におい
て熱膨張量差が低減される。４番目の発明によれば上記
課題を解決するために、それぞれ気筒に接続される複数
の枝管を備え、これら枝管の出口端部を寄せ集めて共通
の集合管に接続した内燃機関の排気マニホルドであっ
て、これら枝管が第１および第２の枝管群に分割されて
おり、第１の枝管群の各枝管の軸線方向長さが第２の枝
管群の各枝管の軸線方向長さよりも短くなっている内燃
機関の排気マニホルドにおいて、第１の枝管群のみを遮
風板により覆って第１の枝管群に走行風が接触するのを
阻止するようにしている。すなわち４番目の発明では、
走行風によって第１の枝管群を冷却することなく第２の
枝管群を冷却しているので第１および第２の枝管群間に
おいて熱膨張量差が低減される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下では、本発明を直列４気筒内
燃機関に適用した場合について説明する。しかしながら
本発明を複数の気筒を備えた内燃機関に適用することが
できる。図１を参照すると、排気マニホルド１は例えば
ステンレス鋼などの同一の材料からなる４つの枝管２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを備えている。各枝管の入口端部
は共通のフランジ３によって機関本体４に取り付けら
れ、それによって各枝管２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがそれ
ぞれ対応する気筒＃１，＃２，＃３，＃４に接続され
る。
燃機関に適用した場合について説明する。しかしながら
本発明を複数の気筒を備えた内燃機関に適用することが
できる。図１を参照すると、排気マニホルド１は例えば
ステンレス鋼などの同一の材料からなる４つの枝管２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを備えている。各枝管の入口端部
は共通のフランジ３によって機関本体４に取り付けら
れ、それによって各枝管２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがそれ
ぞれ対応する気筒＃１，＃２，＃３，＃４に接続され
る。
【０００９】一方、各枝管の出口端部は寄せ集められて
例えば溶接により互いに接続され、次いで共通の集合管
５内に収容された後に例えば溶接などにより互いに接続
される。この場合、図３に示されるように各出口端部の
断面は４分の１円状をなしており、全体として円状断面
を有している。集合管５はフランジ６を介して例えば機
関本体４に接続される。
例えば溶接により互いに接続され、次いで共通の集合管
５内に収容された後に例えば溶接などにより互いに接続
される。この場合、図３に示されるように各出口端部の
断面は４分の１円状をなしており、全体として円状断面
を有している。集合管５はフランジ６を介して例えば機
関本体４に接続される。
【００１０】図１に示されるように、集合管５は機関長
手方向に関しほぼ中央部に配置されている。また、図２
からわかるように枝管２ｂ，２ｃは集合管５内において
内側、すなわち機関本体側に配置され、枝管２ａ，２ｄ
は外側に配置されている。その結果、両端に位置する枝
管２ａ，２ｄの軸線方向長さＬａ，Ｌｄが中央に位置す
る枝管２ｂ，２ｃの軸線方向長さＬｂ，Ｌｄよりも長く
なっている。すなわち、枝管２ｂ，２ｃにより構成され
る枝管群を第１の枝管群１ａと称し、枝管２ａ，２ｄに
より構成される枝管群を第２の枝管群１ｂと称すれば第
２の枝管群１ｂの各枝管の軸線方向長さが第１の枝管群
１ａの各枝管の軸線方向長さよりも長くなっている。な
お、枝管２ａと枝管２ｄの軸線方向長さは互いにほぼ等
しくなっており、枝管２ｂと枝管２ｃの軸線方向長さも
互いにほぼ等しくなっている。
手方向に関しほぼ中央部に配置されている。また、図２
からわかるように枝管２ｂ，２ｃは集合管５内において
内側、すなわち機関本体側に配置され、枝管２ａ，２ｄ
は外側に配置されている。その結果、両端に位置する枝
管２ａ，２ｄの軸線方向長さＬａ，Ｌｄが中央に位置す
る枝管２ｂ，２ｃの軸線方向長さＬｂ，Ｌｄよりも長く
なっている。すなわち、枝管２ｂ，２ｃにより構成され
る枝管群を第１の枝管群１ａと称し、枝管２ａ，２ｄに
より構成される枝管群を第２の枝管群１ｂと称すれば第
２の枝管群１ｂの各枝管の軸線方向長さが第１の枝管群
１ａの各枝管の軸線方向長さよりも長くなっている。な
お、枝管２ａと枝管２ｄの軸線方向長さは互いにほぼ等
しくなっており、枝管２ｂと枝管２ｃの軸線方向長さも
互いにほぼ等しくなっている。
【００１１】ところで、枝管の軸線方向長さが長くなる
につれて各枝管の軸線方向の熱膨張量が大きくなる。し
たがって、本実施態様の場合には第２の枝管群１ｂの各
枝管の熱膨張量が第１の枝管群１ａの各枝管の熱膨張量
よりも大きくなる。ところが、排気マニホルド１は集合
管５に取り付けられたフランジ６により支持されてお
り、このため第２の枝管群１ｂの熱膨張量が第１の枝管
群１ａの熱膨張量よりも大きいと図２において矢印Ｆで
もって示す熱応力が生ずる。その結果、集合管５周りに
おける各枝管間の接続面、特に集合管５の中心部に位置
する接続面（図３のＡ部）に大きな熱応力が作用して亀
裂が発生する恐れがある。
につれて各枝管の軸線方向の熱膨張量が大きくなる。し
たがって、本実施態様の場合には第２の枝管群１ｂの各
枝管の熱膨張量が第１の枝管群１ａの各枝管の熱膨張量
よりも大きくなる。ところが、排気マニホルド１は集合
管５に取り付けられたフランジ６により支持されてお
り、このため第２の枝管群１ｂの熱膨張量が第１の枝管
群１ａの熱膨張量よりも大きいと図２において矢印Ｆで
もって示す熱応力が生ずる。その結果、集合管５周りに
おける各枝管間の接続面、特に集合管５の中心部に位置
する接続面（図３のＡ部）に大きな熱応力が作用して亀
裂が発生する恐れがある。
【００１２】このような枝管接続面における好ましくな
い熱応力を低減するためには第１および第２の枝管群間
の熱膨張量差を低減すればよく、すなわち第２の枝管群
１ｂの単位軸線方向長さ当たりの熱膨張量を第１の枝管
群１ａにおけるよりも小さくし、或いは第１の枝管群１
ａの単位軸線方向長さ当たりの熱膨張量を第２の枝管群
１ｂにおけるよりも大きくすればよい。
い熱応力を低減するためには第１および第２の枝管群間
の熱膨張量差を低減すればよく、すなわち第２の枝管群
１ｂの単位軸線方向長さ当たりの熱膨張量を第１の枝管
群１ａにおけるよりも小さくし、或いは第１の枝管群１
ａの単位軸線方向長さ当たりの熱膨張量を第２の枝管群
１ｂにおけるよりも大きくすればよい。
【００１３】第２の枝管群１ｂの単位軸線方向長さ当た
りの熱膨張量を第１の枝管群１ａにおけるよりも小さく
するためには第２の枝管群１ｂの単位軸線方向長さ当た
りの受熱量を第１の枝管群１ａにおけるよりも小さくす
るか、或いは第２の枝管群１ｂの単位軸線方向長さ当た
りの放熱量を第１の枝管群１ａにおけるよりも大きくす
ればよい。一方、第１の枝管群１ａの単位軸線方向長さ
当たりの熱膨張量を第２の枝管群１ｂにおけるよりも大
きくするためには第１の枝管群１ａの単位軸線方向長さ
当たりの受熱量を第２の枝管群１ｂにおけるよりも大き
くするか、或いは第１の枝管群１ａの単位軸線方向長さ
当たりの放熱量を第２の枝管群１ｂにおけるよりも小さ
くすればよい。これが本発明の基本的な考え方である。
りの熱膨張量を第１の枝管群１ａにおけるよりも小さく
するためには第２の枝管群１ｂの単位軸線方向長さ当た
りの受熱量を第１の枝管群１ａにおけるよりも小さくす
るか、或いは第２の枝管群１ｂの単位軸線方向長さ当た
りの放熱量を第１の枝管群１ａにおけるよりも大きくす
ればよい。一方、第１の枝管群１ａの単位軸線方向長さ
当たりの熱膨張量を第２の枝管群１ｂにおけるよりも大
きくするためには第１の枝管群１ａの単位軸線方向長さ
当たりの受熱量を第２の枝管群１ｂにおけるよりも大き
くするか、或いは第１の枝管群１ａの単位軸線方向長さ
当たりの放熱量を第２の枝管群１ｂにおけるよりも小さ
くすればよい。これが本発明の基本的な考え方である。
【００１４】本実施態様では、図４に示されるように第
２の枝管群１ｂの枝管２ａ，２ｄのみの内周面を例えば
セラミックからなる断熱層７によって覆い、それによっ
て第２の枝管群１ｂの単位軸線方向長さ当たりの受熱量
が第１の枝管群１ａにおけるよりも小さくなるようにし
ている。その結果、集合管５周りの排気マニホルド１に
作用する熱応力を低減することができ、したがって排気
マニホルド１の耐久性および信頼性を高めることができ
る。
２の枝管群１ｂの枝管２ａ，２ｄのみの内周面を例えば
セラミックからなる断熱層７によって覆い、それによっ
て第２の枝管群１ｂの単位軸線方向長さ当たりの受熱量
が第１の枝管群１ａにおけるよりも小さくなるようにし
ている。その結果、集合管５周りの排気マニホルド１に
作用する熱応力を低減することができ、したがって排気
マニホルド１の耐久性および信頼性を高めることができ
る。
【００１５】ところで、枝管の内表面を断熱層により覆
うと枝管内を流通する排気ガスの温度低下を低減するこ
とができ、すなわち排気マニホルド１から流出する排気
の温度を高温に維持することができる。したがって、排
気マニホルド１の下流に設けられる触媒を速やかに活性
温度まで加熱することができる。図５は別の実施態様を
示している。
うと枝管内を流通する排気ガスの温度低下を低減するこ
とができ、すなわち排気マニホルド１から流出する排気
の温度を高温に維持することができる。したがって、排
気マニホルド１の下流に設けられる触媒を速やかに活性
温度まで加熱することができる。図５は別の実施態様を
示している。
【００１６】本実施態様では、第２の枝管群１ｂの単位
軸線方向長さ当たりの放熱量を第１の枝管群１ａにおけ
るよりも大きくするために、第２の枝管群１ｂのみの外
表面上に放熱促進部材としてのフィン８を設けている。
その結果、集合管５周りの排気マニホルド１に作用する
熱応力を低減することができるので排気マニホルド１の
耐久性および信頼性を高めることができる。
軸線方向長さ当たりの放熱量を第１の枝管群１ａにおけ
るよりも大きくするために、第２の枝管群１ｂのみの外
表面上に放熱促進部材としてのフィン８を設けている。
その結果、集合管５周りの排気マニホルド１に作用する
熱応力を低減することができるので排気マニホルド１の
耐久性および信頼性を高めることができる。
【００１７】図６はさらに別の実施態様を示している。
本実施態様では、第２の枝管群１ｂのみの外表面を輻射
促進部材としての例えば黒色塗料層９により覆い、それ
によって第２の枝管群１ｂの単位軸線方向長さ当たりの
輻射熱が第１の枝管群１ａにおけるよりも大きくなるよ
うにしている。その結果、第２の枝管群１ｂの単位軸線
方向長さ当たりの放熱量を第１の枝管群１ａにおけるよ
りも大きくでき、したがって排気マニホルド１の耐久性
および信頼性を高めることができる。
本実施態様では、第２の枝管群１ｂのみの外表面を輻射
促進部材としての例えば黒色塗料層９により覆い、それ
によって第２の枝管群１ｂの単位軸線方向長さ当たりの
輻射熱が第１の枝管群１ａにおけるよりも大きくなるよ
うにしている。その結果、第２の枝管群１ｂの単位軸線
方向長さ当たりの放熱量を第１の枝管群１ａにおけるよ
りも大きくでき、したがって排気マニホルド１の耐久性
および信頼性を高めることができる。
【００１８】図７および図８はさらに別の実施態様を示
している。本実施態様では、第１の枝管群１ａの単位軸
線方向長さ当たりの放熱量を第２の枝管群１ｂにおける
よりも小さくするために、第１の枝管群１ａのみの外表
面を例えばセラミックからなる断熱層１０により覆って
いる。その結果、第１および第２の枝管群間の熱膨張量
差を低減することができる。
している。本実施態様では、第１の枝管群１ａの単位軸
線方向長さ当たりの放熱量を第２の枝管群１ｂにおける
よりも小さくするために、第１の枝管群１ａのみの外表
面を例えばセラミックからなる断熱層１０により覆って
いる。その結果、第１および第２の枝管群間の熱膨張量
差を低減することができる。
【００１９】図９および図１０はさらに別の実施態様を
示している。本実施態様では、第１の枝管群１ａのみの
外表面を覆う遮風板１１が設けられる。通常、排気マニ
ホルド１が配置される例えばエンジンルーム内には車両
走行風が導入されており、この車両走行風を排気マニホ
ルド１に接触させることによって排気マニホルド１を冷
却するようにしている。したがって、本実施態様におけ
るように遮風板１１を設けると第１の枝管群１ａに走行
風が接触するのが阻止される。すなわち、走行風が第２
の枝管群１ｂのみに接触するようになる。その結果、第
１の枝管群１ａの単位軸線方向長さ当たりの放熱量を第
２の枝管群１ｂにおけるよりも小さくすることができ
る。したがって、第１および第２の枝管群間の熱膨張量
差を低減することができる。
示している。本実施態様では、第１の枝管群１ａのみの
外表面を覆う遮風板１１が設けられる。通常、排気マニ
ホルド１が配置される例えばエンジンルーム内には車両
走行風が導入されており、この車両走行風を排気マニホ
ルド１に接触させることによって排気マニホルド１を冷
却するようにしている。したがって、本実施態様におけ
るように遮風板１１を設けると第１の枝管群１ａに走行
風が接触するのが阻止される。すなわち、走行風が第２
の枝管群１ｂのみに接触するようになる。その結果、第
１の枝管群１ａの単位軸線方向長さ当たりの放熱量を第
２の枝管群１ｂにおけるよりも小さくすることができ
る。したがって、第１および第２の枝管群間の熱膨張量
差を低減することができる。
【００２０】図１１および図１２はさらに別の実施態様
を示している。本実施態様において、図９および図１０
に示される実施態様と同様の遮風板１１が設けられる。
しかしながら、本実施態様の遮風板１１は枝管２ｂと枝
管２ｃ間において枝管の中心部、すなわち図３のＡ部に
向けて延びる凹部１２を備えている。
を示している。本実施態様において、図９および図１０
に示される実施態様と同様の遮風板１１が設けられる。
しかしながら、本実施態様の遮風板１１は枝管２ｂと枝
管２ｃ間において枝管の中心部、すなわち図３のＡ部に
向けて延びる凹部１２を備えている。
【００２１】上述したように排気マニホルド１は通常、
走行風が接触されて冷却される。しかしながら、Ａ部周
りの枝管には走行風が接触しにくく、したがってこのＡ
部周りの枝管部分を良好に冷却することができない。そ
こで、遮風板１１に凹部１２を設けてこの凹部１２によ
り走行風の一部を枝管の中心部に案内するようにしてい
る。その結果、枝管をさらに良好に冷却することがで
き、したがって排気マニホルド１に亀裂が生ずるのをさ
らに良好に阻止することができる。
走行風が接触されて冷却される。しかしながら、Ａ部周
りの枝管には走行風が接触しにくく、したがってこのＡ
部周りの枝管部分を良好に冷却することができない。そ
こで、遮風板１１に凹部１２を設けてこの凹部１２によ
り走行風の一部を枝管の中心部に案内するようにしてい
る。その結果、枝管をさらに良好に冷却することがで
き、したがって排気マニホルド１に亀裂が生ずるのをさ
らに良好に阻止することができる。
【００２２】図１３はさらに別の実施態様を示してい
る。上述したように、第２の枝管群１ｂの単位軸線方向
長さ当たりの受熱量を第１の枝管群１ａにおけるよりも
小さくすれば、或いは第１の枝管群１ａの単位軸線方向
長さ当たりの受熱量を第２の枝管群１ｂにおけるよりも
大きくすれば第１および第２の枝管群間の熱膨張量差を
低減することができる。一方、各枝管に流入する排気ガ
スの温度が高くなると各枝管への受熱量が増大する。ま
た、気筒から排出される排気ガスの温度は、図１４に示
されるように燃焼室内における混合気の空燃比が理論空
燃比のときに最も高くなり、理論空燃比からリーン側ま
たはリッチ側に遠ざかるにつれて低くなる。そこで、本
実施態様では気筒＃１，＃２，＃３，＃４を制御して２
番気筒＃２および３番気筒＃３の空燃比を例えば理論空
燃比にし、１番気筒＃１および４番気筒＃４の空燃比を
例えば理論空燃比よりもリーン側にし、それによって第
１の枝管群１ａの各枝管２ｂ，２ｃに流入する排気ガス
の温度が第２の枝管群１ｂの各枝管２ａ，２ｄに流入す
る排気ガスの温度よりも高くなるようにしている。その
結果、第１および第２の枝管群間の熱膨張量差を低減す
ることができ、したがって排気マニホルド１の耐久性、
信頼性を高めることができる。
る。上述したように、第２の枝管群１ｂの単位軸線方向
長さ当たりの受熱量を第１の枝管群１ａにおけるよりも
小さくすれば、或いは第１の枝管群１ａの単位軸線方向
長さ当たりの受熱量を第２の枝管群１ｂにおけるよりも
大きくすれば第１および第２の枝管群間の熱膨張量差を
低減することができる。一方、各枝管に流入する排気ガ
スの温度が高くなると各枝管への受熱量が増大する。ま
た、気筒から排出される排気ガスの温度は、図１４に示
されるように燃焼室内における混合気の空燃比が理論空
燃比のときに最も高くなり、理論空燃比からリーン側ま
たはリッチ側に遠ざかるにつれて低くなる。そこで、本
実施態様では気筒＃１，＃２，＃３，＃４を制御して２
番気筒＃２および３番気筒＃３の空燃比を例えば理論空
燃比にし、１番気筒＃１および４番気筒＃４の空燃比を
例えば理論空燃比よりもリーン側にし、それによって第
１の枝管群１ａの各枝管２ｂ，２ｃに流入する排気ガス
の温度が第２の枝管群１ｂの各枝管２ａ，２ｄに流入す
る排気ガスの温度よりも高くなるようにしている。その
結果、第１および第２の枝管群間の熱膨張量差を低減す
ることができ、したがって排気マニホルド１の耐久性、
信頼性を高めることができる。
【００２３】なお、各気筒から排出される排気ガスの温
度を制御するために、これら気筒の例えば空燃比、燃料
供給量、吸入空気量、内燃機関が火花点火式機関の場合
は点火時期、各枝管内に空気または燃料を２次的に供給
可能な場合は２次空気量または２次燃料量のうちの少な
くとも１つを制御するようにしてもよい。なお、図１３
において１３は各気筒を制御する電子制御ユニット（Ｅ
ＣＵ）を示している。
度を制御するために、これら気筒の例えば空燃比、燃料
供給量、吸入空気量、内燃機関が火花点火式機関の場合
は点火時期、各枝管内に空気または燃料を２次的に供給
可能な場合は２次空気量または２次燃料量のうちの少な
くとも１つを制御するようにしてもよい。なお、図１３
において１３は各気筒を制御する電子制御ユニット（Ｅ
ＣＵ）を示している。
【００２４】これまで述べてきた各実施態様において排
気マニホルド１の枝管は２種類の軸線方向長さを備えて
いる。しかしながら、排気マニホルド１の枝管は３種類
以上の軸線方向長さを備えていてもよい。この場合、軸
線方向長さが長い枝管ほど単位軸線方向長さ当たりの放
熱量が大きくなるように、或いは軸線方向長さが長い枝
管ほど単位軸線方向長さ当たりの受熱量が小さくなるよ
うに各枝管が形成される。或いは、軸線方向長さが長い
枝管ほど流入する排気ガスの温度が低くなるように内燃
機関が制御される。
気マニホルド１の枝管は２種類の軸線方向長さを備えて
いる。しかしながら、排気マニホルド１の枝管は３種類
以上の軸線方向長さを備えていてもよい。この場合、軸
線方向長さが長い枝管ほど単位軸線方向長さ当たりの放
熱量が大きくなるように、或いは軸線方向長さが長い枝
管ほど単位軸線方向長さ当たりの受熱量が小さくなるよ
うに各枝管が形成される。或いは、軸線方向長さが長い
枝管ほど流入する排気ガスの温度が低くなるように内燃
機関が制御される。
【００２５】また、上述の各実施態様では各枝管を同一
の材料から形成しているが、各枝管を例えば線熱膨張率
が互いに異なる材料から形成することもできる。しかし
ながら、熱膨張率が互いに異なる材料を、例えば溶接に
より接合した場合に温度変化が生ずると接合界面におい
て大きなせん断応力が発生しうる。このため早期に亀裂
が発生しうる。これら枝管を互いに接合しなければ大き
なせん断応力は発生しないが、接合することなくシール
を施すのは困難である。シールができたとしても複雑で
高価な構造となる。
の材料から形成しているが、各枝管を例えば線熱膨張率
が互いに異なる材料から形成することもできる。しかし
ながら、熱膨張率が互いに異なる材料を、例えば溶接に
より接合した場合に温度変化が生ずると接合界面におい
て大きなせん断応力が発生しうる。このため早期に亀裂
が発生しうる。これら枝管を互いに接合しなければ大き
なせん断応力は発生しないが、接合することなくシール
を施すのは困難である。シールができたとしても複雑で
高価な構造となる。
【００２６】さらに、第１および第２の枝管群１ａ，１
ｂ間の熱膨張量差をさらに低減するために、これまで述
べてきた実施態様の少なくとも２つを組み合わせてもよ
い。
ｂ間の熱膨張量差をさらに低減するために、これまで述
べてきた実施態様の少なくとも２つを組み合わせてもよ
い。
【００２７】
【発明の効果】軸線方向長さが互いに異なる枝管間の熱
膨張量差を低減することができるので排気マニホルドの
耐久性、信頼性を高めることができる。
膨張量差を低減することができるので排気マニホルドの
耐久性、信頼性を高めることができる。
【図１】排気マニホルドの正面図である。
【図２】排気マニホルドの側面図である。
【図３】図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿ってみた排気マニ
ホルドの拡大断面図である。
ホルドの拡大断面図である。
【図４】図１の実施態様における第２の枝管群の枝管の
部分拡大断面図である。
部分拡大断面図である。
【図５】別の実施態様を示す排気マニホルドの正面図で
ある。
ある。
【図６】さらに別の実施態様を示す排気マニホルドの正
面図である。
面図である。
【図７】さらに別の実施態様を示す排気マニホルドの正
面図である。
面図である。
【図８】図７の実施態様における第１の枝管群の枝管の
部分拡大断面図である。
部分拡大断面図である。
【図９】さらに別の実施態様を示す排気マニホルドの正
面図である。
面図である。
【図１０】図９の実施態様における排気マニホルドの側
面図である。
面図である。
【図１１】さらに別の実施態様を示す排気マニホルドの
正面図である。
正面図である。
【図１２】図１１の実施態様における排気マニホルドの
側面図である。
側面図である。
【図１３】さらに別の実施態様を示す排気マニホルドの
頂面図である。
頂面図である。
【図１４】排気ガスの温度と空燃比との関係を示す線図
である。
である。
１…排気マニホルド １ａ…第１の枝管群 １ｂ…第２の枝管群 ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ…枝管 ４…機関本体 ５…集合管 ７…断熱層 ８…フィン ９…黒色塗料層 １０…断熱層 １１…遮風板 １２…凹部
Claims (4)
- 【請求項１】 それぞれ気筒に接続される複数の枝管を
備え、これら枝管の出口端部を寄せ集めて共通の集合管
に接続した内燃機関の排気マニホルドであって、これら
枝管のうち少なくとも２つの枝管の軸線方向長さが互い
に異なっている内燃機関の排気マニホルドにおいて、軸
線方向長さが長い枝管ほど単位軸線方向長さ当たりの放
熱量が大きくなるように少なくとも１つの枝管の外表面
に放熱量制御部材を設けた排気マニホルド。 - 【請求項２】 それぞれ気筒に接続される複数の枝管を
備え、これら枝管の出口端部を寄せ集めて共通の集合管
に接続した内燃機関の排気マニホルドであって、これら
枝管のうち少なくとも２つの枝管の軸線方向長さが互い
に異なっている内燃機関の排気マニホルドにおいて、軸
線方向長さが長い枝管ほど単位軸線方向長さ当たりの受
熱量が小さくなるように少なくとも１つの枝管の内表面
に受熱量制御部材を設けた排気マニホルド。 - 【請求項３】 それぞれ気筒に接続される複数の枝管を
備え、これら枝管の出口端部を寄せ集めて共通の集合管
に接続した内燃機関の排気マニホルドであって、これら
枝管のうち少なくとも２つの枝管に流入する排気ガスの
温度が互いに異なっている排気マニホルドにおいて、流
入する排気ガスの温度が高い枝管ほど軸線方向長さを長
く定めた排気マニホルド。 - 【請求項４】 それぞれ気筒に接続される複数の枝管を
備え、これら枝管の出口端部を寄せ集めて共通の集合管
に接続した内燃機関の排気マニホルドであって、これら
枝管が第１および第２の枝管群に分割されており、第１
の枝管群の各枝管の軸線方向長さが第２の枝管群の各枝
管の軸線方向長さよりも短くなっている内燃機関の排気
マニホルドにおいて、第１の枝管群のみを遮風板により
覆って第１の枝管群に走行風が接触するのを阻止するよ
うにした排気マニホルド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8656696A JPH09280042A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 内燃機関の排気マニホルド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8656696A JPH09280042A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 内燃機関の排気マニホルド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09280042A true JPH09280042A (ja) | 1997-10-28 |
Family
ID=13890573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8656696A Pending JPH09280042A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 内燃機関の排気マニホルド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09280042A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1288459A3 (de) * | 2001-09-01 | 2004-06-09 | Dr.Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft | Abgaskrümmer einer Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine |
| JP2009133214A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-18 | Ibiden Co Ltd | 排気管 |
-
1996
- 1996-04-09 JP JP8656696A patent/JPH09280042A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1288459A3 (de) * | 2001-09-01 | 2004-06-09 | Dr.Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft | Abgaskrümmer einer Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine |
| US6959543B2 (en) | 2001-09-01 | 2005-11-01 | Ing. H.C.F. Porsche Ag | Exhaust gas manifold of an exhaust system for an internal combustion engine |
| JP2009133214A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-18 | Ibiden Co Ltd | 排気管 |
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