JPH09280044A - 4気筒エンジンの排気マニホールド - Google Patents

4気筒エンジンの排気マニホールド

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JPH09280044A
JPH09280044A JP9239796A JP9239796A JPH09280044A JP H09280044 A JPH09280044 A JP H09280044A JP 9239796 A JP9239796 A JP 9239796A JP 9239796 A JP9239796 A JP 9239796A JP H09280044 A JPH09280044 A JP H09280044A
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Masato Iwata
正人 岩田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】各気筒に個別に対応してシリンダヘッドに並設
される4つの排気ポートに一端部を個別に連通させる4
本の個別排気管の他端部が、集合室を形成する集合管に
共通に連結される4気筒エンジンの排気マニホールドに
おいて、排気干渉音を低減して排気音を効果的に低減さ
せる。 【解決手段】点火順序で第2番目および第4番目の気筒
の排気ポートに連なる個別排気管203 ,202 が、集
合室22内に突入する突入管部32,33をそれぞれ有
して集合管21に連結され、両突入管部32,33の側
壁に複数の貫通孔34,35がそれぞれ設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各気筒に個別に対
応してシリンダヘッドに並設される4つの排気ポートに
一端部を個別に連通させる4本の個別排気管の他端部
が、集合室を形成する集合管に共通に連結される4気筒
エンジンの排気マニホールドに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、かかる排気マニホールドは、たと
えば特公平7−39807号公報等により既に知られて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような排気マニホ
ールドにあっては、各個別排気管から集合室に排ガスが
流入する際に流通面積が急激に拡大することにより排気
圧力波減衰効果が得られるものの、各個別排気管が集合
室に共通に連通していることに伴なって排気干渉音が発
生し、排気音の低減が不充分である。
【0004】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、排気干渉音を低減して排気音を効果的に低減
させた4気筒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。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、各気筒に個別に対応してシリンダヘッド
に並設される4つの排気ポートに一端部を個別に連通さ
せる4本の個別排気管の他端部が、集合室を形成する集
合管に共通に連結される4気筒エンジンの排気マニホー
ルドにおいて、点火順序で第2番目および第4番目の気
筒の排気ポートに連なる個別排気管が、前記集合室内に
突入する突入管部をそれぞれ有して集合管に連結され、
両突入管部の側壁に複数の貫通孔がそれぞれ設けられる
ことを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【0007】図1ないし図9は本発明の一実施例を示す
ものであり、図1は排気マニホールドが取付けられたエ
ンジンの正面図、図2は図1の2矢視側面図、図3は図
2の3矢視拡大図、図4は図2の4−4線拡大断面図、
図5は図4の5−5線断面図、図6は第2外管半体を省
略した状態での図2に対応する縦断側面図、図7はエン
ジン回転数が1500rpmでの周波数に対応した音圧
特性図、図8はエンジン回転数が2000rpmでの周
波数に対応した音圧特性図、図9はエンジン回転数に対
応した音圧特性図である。
【0008】先ず図1および図2において、4気筒エン
ジンEにおけるシリンダヘッド11の前面には、各気筒
に個別に連なる第1〜第4排気ポート121 〜124
並設されており、これらの排気ポート121 〜124
ら排出される排ガスをたとえば共通の触媒コンバータ1
3あるいは共通の排気管に導く排気マニホールド14
が、複数のスタッドボルト15,15…および複数のナ
ット16,16…によりシリンダヘッド11に取付けら
れる。
【0009】図3ないし図6を併せて参照して、排気マ
ニホールド14は、内管17が該内管17の外面との間
に間隙19を介在させた外管18で覆われて構成され
る。而して内管17は、シリンダヘッド11の各排気ポ
ート121 〜124 に一端を個別に連ならせた個別排気
管201 〜204 の他端部が、集合室22を形成する集
合管21に共通に連結されて成り、各個別排気管201
〜204 は、各排気ポート121 〜124 からわずかに
離れた位置で下方に屈曲するようにして略L字状に形成
される。また集合管21は一対の半体を相互に溶接して
略扇形に構成されるものであり、集合管21および各個
別排気管201 〜204 の連結部にはシール溶接が施さ
れる。
【0010】外管18は、内管17における各個別排気
管201 〜204 の軸線にほぼ沿って分割可能な第1お
よび第2外管半体23,24が相互に結合されて成るも
のである。
【0011】第1外管半体23の一端には、各個別排気
管201 〜204 の一端部を嵌合させる筒状の接続管部
251 〜254 が設けられており、各接続管部251
25 4 と各個別排気管201 〜204 とが相互に溶接さ
れる。しかも外管18の一端すなわち各個別排気管20
1 〜204 がそれぞれ嵌合、溶接されている接続管部2
1 〜254 は第1フランジ26に溶接、結合されるも
のであり、この第1フランジ26を前述のスタッドボル
ト15,15…およびナット16,16…によりシリン
ダヘッド11に締結することにより、各個別排気管20
1 〜204 の一端が各排気ポート121 〜124 にそれ
ぞれ個別に連通される。
【0012】また外管18の他端は第2フランジ27に
嵌合、溶接されており、第2フランジ27は、触媒コン
バータ13あるいは排気管がその一端に備えるフランジ
28に、複数のボルト29,29…およびナット30,
30…によって締結される。
【0013】外管18の他端と、内管17の他端すなわ
ち集合管21の端部との間には、金属製の細線材を圧縮
成形して成る無端状の弾性スペーサ31が介装されるも
のであり、該弾性スペーサ31は、内管17および外管
18のいずれか一方側にスポット溶接等により固着され
るとともに、それらの他方側に摺動可能に接触せしめら
れ、その際、弾性スペーサ31には一定の締め代が与え
られる。
【0014】ところで、内管17において、集合管21
に共通に連結される4本の個別排気管201 〜204
うち、各気筒の点火順序で第2番目および第4番目の気
筒の排気ポート123 ,122 に連なる個別排気管20
3 ,202 の他端側には、他の個別排気管201 ,20
4 の延長線上に重ならない位置まで集合室22内に突入
する突入管部32,33がそれぞれ一体にかつ同軸に連
設されており、それらの突入管部32,33の側壁には
複数の貫通孔34,34…,35,35…がそれぞれ設
けられる。
【0015】また内管17の集合管21に対応する部分
で外管18の第2外管半体24には、O2 センサ36を
装着するためのセンサ取付ボス37が設けられており、
センサ取付ボス37に装着されたO2 センサ36の先端
部は、集合管21に設けられた挿通孔38を貫通して集
合室22内に突入される。
【0016】次にこの実施例の作用について説明する
と、シリンダヘッド11の各排気ポート121 〜124
に一端が連結される内管17が、該内管17の外面との
間に間隙19を介在させた外管18で覆われて成る排気
マニホールド14において、内管17および外管18の
一端が相互に溶接され、内管17および外管18の他端
間に、内管17および外管18のいずれか一方に固着さ
れる弾性スペーサ31が介装されるので、内管17およ
び外管18間の間隙19による断熱効果による内管17
および外管18の熱伸び差が生じても、外管18の他端
に対して内管17の他端が弾性スペーサ31を介してス
ライド可能であることにより、上記熱伸び差を吸収する
ことができ、排気マニホールド14の耐久性向上に寄与
することができる。
【0017】しかも内管17および外管18の寸法にば
らつきが生じても弾性スペーサ31の弾性変形およびス
ライドによってその寸法ばらつきを吸収することがで
き、内管17および外管18の加工精度をそれ程高める
ことなく内管17および外管18の他端を安定的に連結
することができる。しかも弾性スペーサ31の介在によ
り、両管17,18が直接接触することがないので、内
管17および外管18相互の接触によるびびり音の発生
も確実に防止することができる。
【0018】また排気マニホールド14の内管17は、
4つの排気ポート121 〜124 に一端部を個別に連通
させる4本の個別排気管201 〜204 の他端部が集合
管21に共通に連結されて成るものであり、各個別排気
管201 〜204 から集合室22に排ガスが流入する際
に流通面積が急激に拡大することにより排気圧力波減衰
効果によって排気音の低減が可能となる。
【0019】しかも点火順序で第2番目および第4番目
の気筒の排気ポート123 ,122に連なる個別排気管
203 ,202 が、集合管21内の集合室22内に突入
する突入管部32,33をそれぞれ有して集合管21に
連結され、両突入管部32,33の側壁に複数の貫通孔
34,34…,35,35…がそれぞれ設けられること
により、排気干渉音の低減が可能となる。すなわち、点
火順序で第1番目の気筒の排気ポート121 に連なる個
別排気管201 からの排気圧と点火順序で第2番目の排
気ポート123 に連なる個別排気管203 からの排気圧
との干渉、ならびに点火順序で第2番目の気筒の排気ポ
ート123 に連なる個別排気管203 からの排気圧と点
火順序で第3番目の排気ポート124 に連なる個別排気
管204からの排気圧との干渉は、圧力波が突入管部3
3の複数の貫通孔35,35…を通過することにより弱
められるものであり、また点火順序で第3番目の気筒の
排気ポート124 に連なる個別排気管204 からの排気
圧と点火順序で第4番目の排気ポート122 に連なる個
別排気管202 からの排気圧との干渉、ならびに点火順
序で第4番目の気筒の排気ポート122 に連なる個別排
気管202 からの排気圧と点火順序で第1番目の排気ポ
ート121 に連なる個別排気管201 からの排気圧との
干渉は、圧力波が突入管部32の複数の貫通孔34,3
4…を通過することにより弱められる。
【0020】したがって集合室22内に排ガスが流入す
る際の排気圧力波減衰効果と、上述の排気干渉音の低減
効果とが相まってエンジンEの排気音を効果的に減衰す
ることができる。
【0021】ここで、エンジン回転数が1500rpm
であるときの周波数に対応した音圧特性は図7で示すよ
うになり、またエンジン回転数が2000rpmである
ときの周波数に対応した音圧特性は図8で示すようにな
り、エンジン回転数に対応した音圧特性は図9で示すよ
うになる。
【0022】これらの図7〜図9において、符号Aで示
す特性線は、第2番目および第4番目の点火順序である
気筒の排気ポート123 ,122 に連なる個別排気管2
3,202 に複数の貫通孔34,34…,35,35
…を有した突入管部32,33が設けられた場合を示す
ものであり、符号Bで示す特性線は、各個別排気管20
1 〜204 のいずれにも突入管部が設けられない場合を
示すものであり、符号Cで示す特性線は、第1番目およ
び第4番目の点火順序である気筒の排気ポート121
124 に連なる個別排気管201 ,204 に複数の貫通
孔を有した突入管部が連設された場合を示すものであ
り、さらに符号Dで示す特性線は、第1番目および第2
番目の点火順序である気筒の排気ポート121 ,123
に連なる個別排気管201 ,203 に複数の貫通孔を有
した突入管部が連設された場合を示すものである。
【0023】上述の図7〜図9で明らかなように、点火
順序で第2番目および第4番目の気筒の排気ポート12
3 ,122 に連なる個別排気管203 ,202 に、複数
の貫通孔34,34…,35,35…を有して集合室2
2内に突入する突入管部32,33がそれぞれ設けられ
ることにより、排気干渉音を低減してエンジンEの排気
音を効果的に低減することが可能となる。
【0024】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。
【0025】たとえば、本発明は、上述の実施例で説明
した二重管構造の排気マニホールドに限定されるもので
はない。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、点火順序
で第2番目および第4番目の気筒の排気ポートに連なる
個別排気管が、前記集合室内に突入する突入管部をそれ
ぞれ有して集合管に連結され、両突入管部の側壁に複数
の貫通孔がそれぞれ設けられるので、各個別排気管から
集合室への排ガス流入による排気圧力波減衰効果に加え
て、突入管部の貫通孔を圧力波が通過することによる排
気干渉音の低減効果を得ることができ、排気音の効果的
な低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】排気マニホールドが取付けられたエンジンの正
面図である。
【図2】図1の2矢視側面図である。
【図3】図2の3矢視拡大図である。
【図4】図2の4−4線拡大断面図である。
【図5】図4の5−5線断面図である。
【図6】第2外管半体を省略した状態での図2に対応す
る縦断側面図である。
【図7】エンジン回転数が1500rpmでの周波数に
対応した音圧特性図である。
【図8】エンジン回転数が2000rpmでの周波数に
対応した音圧特性図である。
【図9】エンジン回転数に対応した音圧特性図である。
【符号の説明】
11・・・シリンダヘッド 121 ,122 ,123 ,124 ・・・排気ポート 14・・・排気マニホールド 201 ,202 ,203 ,204 ・・・個別排気管 21・・・集合管 22・・・集合室 32,33・・・突入管部 34,35・・・貫通孔 E・・・4気筒エンジン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各気筒に個別に対応してシリンダヘッド
    (11)に並設される4つの排気ポート(121 〜12
    4 )に一端部を個別に連通させる4本の個別排気管(2
    1 〜204 )の他端部が、集合室(22)を形成する
    集合管(21)に共通に連結される4気筒エンジンの排
    気マニホールドにおいて、点火順序で第2番目および第
    4番目の気筒の排気ポート(123 ,124 )に連なる
    個別排気管(203 ,202 )が、前記集合室(22)
    内に突入する突入管部(32,33)をそれぞれ有して
    集合管(21)に連結され、両突入管部(32,33)
    の側壁に複数の貫通孔(34,35)がそれぞれ設けら
    れることを特徴とする4気筒エンジンの排気マニホール
    ド。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040037925A (ko) * 2002-10-31 2004-05-08 현대자동차주식회사 촉매와 소음기가 통합된 배기 시스템
JP2014043853A (ja) * 2012-08-28 2014-03-13 Hyundai Motor Company Co Ltd 排気ガス排気システム

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KR20040037925A (ko) * 2002-10-31 2004-05-08 현대자동차주식회사 촉매와 소음기가 통합된 배기 시스템
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