JPH10238341A - 排気管の仕切り構造 - Google Patents
排気管の仕切り構造Info
- Publication number
- JPH10238341A JPH10238341A JP3604897A JP3604897A JPH10238341A JP H10238341 A JPH10238341 A JP H10238341A JP 3604897 A JP3604897 A JP 3604897A JP 3604897 A JP3604897 A JP 3604897A JP H10238341 A JPH10238341 A JP H10238341A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- partition plate
- tube
- downstream
- exhaust
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温時の使用に耐えられる通路の分離性に優
れた排気管の仕切り構造の提供。 【解決手段】 上流管６と下流管３とを有し、排気管
の、上流管６の内部には複数の内管５ａ、５ｂが設けら
れており、下流管３には内部を複数の通路に分ける仕切
り板４が設けられており、内管５ａと内管５ｂの間に仕
切り板４の上流端部が挿入されている排気管の仕切り構
造。
れた排気管の仕切り構造の提供。 【解決手段】 上流管６と下流管３とを有し、排気管
の、上流管６の内部には複数の内管５ａ、５ｂが設けら
れており、下流管３には内部を複数の通路に分ける仕切
り板４が設けられており、内管５ａと内管５ｂの間に仕
切り板４の上流端部が挿入されている排気管の仕切り構
造。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、上流管と下流管を
有する排気管の仕切り構造に関する。
有する排気管の仕切り構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの各シリンダから順に排出され
る排気ガスは、１つの通路内に排出されると排気脈動干
渉が生じて排出されにくくなり、エンジン出力の低下を
招くことがあるため、２通路に分けられた排気管内に排
気脈動干渉を生じないように排出される。たとえば、実
開平３−９７５２６号には、図４、図５に示すような、
４本のエキゾーストパイプが集合されたエキゾーストパ
イプ部２０とマフラ部２１との連接部分の管内が２通路
に分割された集合マフラが開示されている。連接部分の
仕切り構造は、エキゾーストパイプ部２０側の管内を２
通路に分割する仕切り板２２と、マフラ部２１側の管内
を２通路に分割する仕切り板２３が、隙間２４を介して
対向されており、隙間２４を通じて排気ガスが流れて２
通路の分離性が悪くなるのを防止するために、仕切り板
２２に固定された仕切り板カバー２５で隙間２４を覆う
構造とされている。
る排気ガスは、１つの通路内に排出されると排気脈動干
渉が生じて排出されにくくなり、エンジン出力の低下を
招くことがあるため、２通路に分けられた排気管内に排
気脈動干渉を生じないように排出される。たとえば、実
開平３−９７５２６号には、図４、図５に示すような、
４本のエキゾーストパイプが集合されたエキゾーストパ
イプ部２０とマフラ部２１との連接部分の管内が２通路
に分割された集合マフラが開示されている。連接部分の
仕切り構造は、エキゾーストパイプ部２０側の管内を２
通路に分割する仕切り板２２と、マフラ部２１側の管内
を２通路に分割する仕切り板２３が、隙間２４を介して
対向されており、隙間２４を通じて排気ガスが流れて２
通路の分離性が悪くなるのを防止するために、仕切り板
２２に固定された仕切り板カバー２５で隙間２４を覆う
構造とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の排気管の仕切り
構造においては、以下に示す理由により、高温の排気ガ
スの熱にさらされると、変形、亀裂等が発生し、通路の
分離性が低下し、エンジン性能の低下を招くおそれがあ
る。 仕切り板２２が、連接部分の管２６との内面２７で
溶接等により固定されていると、下流側のマフラ部２１
に比べ上流側のエキゾーストパイプ部２０側にはより高
温の排気ガスが流れるため、高温時の圧縮降伏、運転停
止低温時の引張りの繰り返しによって仕切り板２２およ
び溶接部に亀裂等が発生するおそれがある。 仕切り板カバー２５がエキゾーストパイプ部２０側
の仕切り板２２に溶接により固定されていると、溶接部
２８が高温の排気ガス熱にさらされることになり、仕切
り板カバー２５が脱落するおそれがある。 本発明の課題は、排気管内の通路の分離性を維持するこ
とができ、かつ高温圧縮降伏現象に起因する亀裂の発生
を無くすことができる排気管の仕切り構造を提供するこ
とである。
構造においては、以下に示す理由により、高温の排気ガ
スの熱にさらされると、変形、亀裂等が発生し、通路の
分離性が低下し、エンジン性能の低下を招くおそれがあ
る。 仕切り板２２が、連接部分の管２６との内面２７で
溶接等により固定されていると、下流側のマフラ部２１
に比べ上流側のエキゾーストパイプ部２０側にはより高
温の排気ガスが流れるため、高温時の圧縮降伏、運転停
止低温時の引張りの繰り返しによって仕切り板２２およ
び溶接部に亀裂等が発生するおそれがある。 仕切り板カバー２５がエキゾーストパイプ部２０側
の仕切り板２２に溶接により固定されていると、溶接部
２８が高温の排気ガス熱にさらされることになり、仕切
り板カバー２５が脱落するおそれがある。 本発明の課題は、排気管内の通路の分離性を維持するこ
とができ、かつ高温圧縮降伏現象に起因する亀裂の発生
を無くすことができる排気管の仕切り構造を提供するこ
とである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成する本発
明はつぎの通りである。上流管と下流管とを有し、前記
上流管の内部には複数の内管が設けられており、前記下
流管には内部を複数の通路に分ける仕切り板が設けられ
ており、前記内管と内管の間に前記仕切り板の上流端部
が挿入されている、ことを特徴とする排気管の仕切り構
造。
明はつぎの通りである。上流管と下流管とを有し、前記
上流管の内部には複数の内管が設けられており、前記下
流管には内部を複数の通路に分ける仕切り板が設けられ
ており、前記内管と内管の間に前記仕切り板の上流端部
が挿入されている、ことを特徴とする排気管の仕切り構
造。
【０００５】上記本発明の排気管の仕切り構造では、下
流側に延びる内管と内管の間に仕切り板が下流側から侵
入してくる構造となり、内管と仕切り板との間の隙間は
下流側に向かって開となるため、かつ仕切り板が挿入さ
れている範囲の隙間面積が、挿入されていない範囲（隙
間の上流側）の隙間面積に比べて小であるため、隙間を
通して排気ガスが流れにくくかつ排気脈動も伝播しにく
く、両通路の分離性が良好に維持される。また、内管は
排気ガスがまだ高温である上流側にあることから熱影響
を受けやすいが、上流管（外管）との間には径方向の隙
間があり、また、各内管が自由端で下流管に挿入されて
いるため、熱膨張が拘束されることなく、径方向にも軸
方向にも熱膨張でき、高温圧縮降伏現象に起因する亀裂
が発生するおそれがなく、熱疲労強度に優れている。ま
た、従来のようなカバーを設けないため、カバーと仕切
り板との溶接の熱損傷によるカバー脱落の問題もない。
流側に延びる内管と内管の間に仕切り板が下流側から侵
入してくる構造となり、内管と仕切り板との間の隙間は
下流側に向かって開となるため、かつ仕切り板が挿入さ
れている範囲の隙間面積が、挿入されていない範囲（隙
間の上流側）の隙間面積に比べて小であるため、隙間を
通して排気ガスが流れにくくかつ排気脈動も伝播しにく
く、両通路の分離性が良好に維持される。また、内管は
排気ガスがまだ高温である上流側にあることから熱影響
を受けやすいが、上流管（外管）との間には径方向の隙
間があり、また、各内管が自由端で下流管に挿入されて
いるため、熱膨張が拘束されることなく、径方向にも軸
方向にも熱膨張でき、高温圧縮降伏現象に起因する亀裂
が発生するおそれがなく、熱疲労強度に優れている。ま
た、従来のようなカバーを設けないため、カバーと仕切
り板との溶接の熱損傷によるカバー脱落の問題もない。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明実施例の排気管の仕切り構
造を図１、図２、図３を参照して説明する。図１は排気
管の概略正面図であり、図２は図１の２−２線断面を示
し、図３は外管（上流管）と下流管の連接部の断面を示
す。本発明の実施例では、本発明をエキゾストマニホル
ドに接続された外管（上流管）と下流管の接合部分に適
用した例を示すが、排気管のいずれの部分にも適用する
ことができる。また、図示例は本発明を４気筒エンジン
の排気管に適用した場合を示しているが、４気筒以外の
多気筒エンジンの排気管であってもよい。
造を図１、図２、図３を参照して説明する。図１は排気
管の概略正面図であり、図２は図１の２−２線断面を示
し、図３は外管（上流管）と下流管の連接部の断面を示
す。本発明の実施例では、本発明をエキゾストマニホル
ドに接続された外管（上流管）と下流管の接合部分に適
用した例を示すが、排気管のいずれの部分にも適用する
ことができる。また、図示例は本発明を４気筒エンジン
の排気管に適用した場合を示しているが、４気筒以外の
多気筒エンジンの排気管であってもよい。
【０００７】図１、図２、図３に示すように、本発明実
施例では、排気管は、４気筒エンジン１に取り付けられ
る場合、４本のパイプ製排気管ブランチ２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄをそれらの端部で集合させた構造のエキゾスト
マニホルド２と、エキゾストマニホルド２の下流側端部
に接続され、断面が半円形の２本の内管５ａ、５ｂが内
部に挿通されている断面が円形の外管６（上流管）と、
外管６の下流側端部に接続され、内部が仕切り板４によ
り２つの通路３ａ、３ｂに分けられている下流管３と、
を有している。外管６の内部の内管５ａは下流管３の通
路３ａに、内管５ｂは下流管３の通路３ｂに連通してい
る。エンジンの点火順序が気筒番号、、、の順
であり気筒、、、にブランチ２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄが接続されている場合は、図２に示すように、
エキゾストマニホルド２と外管６との接続部１１で、排
気管ブランチは、２ｂと２ｃが内管５ａと、２ａと２ｄ
が内管５ｂと連通される。排気管ブランチ２ｂ、２ｃと
内管５ａとは排気管ブランチ２ｂ、２ｃの全周にわたっ
て溶接されており、排気管ブランチ２ａ、２ｄと内管５
ｂとは排気管ブランチ２ａ、２ｄの全周にわたって溶接
されている。
施例では、排気管は、４気筒エンジン１に取り付けられ
る場合、４本のパイプ製排気管ブランチ２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄをそれらの端部で集合させた構造のエキゾスト
マニホルド２と、エキゾストマニホルド２の下流側端部
に接続され、断面が半円形の２本の内管５ａ、５ｂが内
部に挿通されている断面が円形の外管６（上流管）と、
外管６の下流側端部に接続され、内部が仕切り板４によ
り２つの通路３ａ、３ｂに分けられている下流管３と、
を有している。外管６の内部の内管５ａは下流管３の通
路３ａに、内管５ｂは下流管３の通路３ｂに連通してい
る。エンジンの点火順序が気筒番号、、、の順
であり気筒、、、にブランチ２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄが接続されている場合は、図２に示すように、
エキゾストマニホルド２と外管６との接続部１１で、排
気管ブランチは、２ｂと２ｃが内管５ａと、２ａと２ｄ
が内管５ｂと連通される。排気管ブランチ２ｂ、２ｃと
内管５ａとは排気管ブランチ２ｂ、２ｃの全周にわたっ
て溶接されており、排気管ブランチ２ａ、２ｄと内管５
ｂとは排気管ブランチ２ａ、２ｄの全周にわたって溶接
されている。
【０００８】内管５ａ、５ｂと、外管６との間には径方
向に隙間Ｃがある。隙間Ｃの大きさを、内管５ａ、５ｂ
が熱膨張した時、外管６にちょうど密着する大きさにし
ておけば、高温時には隙間Ｃがなくなり、排気ガスが隙
間Ｃ内に流入することが防止され、隙間Ｃを介して両通
路５ａ、５ｂが流通することを抑制することができる。
内管５ａと内管５ｂの間には径方向に延びる隙間Ｓがあ
る。隙間Ｓの大きさを、内管５ａ、５ｂが熱膨張した
時、仕切り板４とちょうど密着する大きさにしておけ
ば、仕切り板４と内管の間の隙間に内管５ａ、５ｂを通
過した排気ガスが流入し、この隙間を介して両通路５
ａ、５ｂが流通することを抑制することができる。
向に隙間Ｃがある。隙間Ｃの大きさを、内管５ａ、５ｂ
が熱膨張した時、外管６にちょうど密着する大きさにし
ておけば、高温時には隙間Ｃがなくなり、排気ガスが隙
間Ｃ内に流入することが防止され、隙間Ｃを介して両通
路５ａ、５ｂが流通することを抑制することができる。
内管５ａと内管５ｂの間には径方向に延びる隙間Ｓがあ
る。隙間Ｓの大きさを、内管５ａ、５ｂが熱膨張した
時、仕切り板４とちょうど密着する大きさにしておけ
ば、仕切り板４と内管の間の隙間に内管５ａ、５ｂを通
過した排気ガスが流入し、この隙間を介して両通路５
ａ、５ｂが流通することを抑制することができる。
【０００９】外管（上流管）６と下流管３とは、外管６
の外周に設けられたフランジ７と、下流管３の外周に設
けられたフランジ８とをボルト９によって連結すること
により連結される。フランジ７とフランジ８との間に
は、排気ガスが洩れ出ることを防止するとともに両管
３、６の若干の揺動を許す球面ガスケット１０が入れら
れている。
の外周に設けられたフランジ７と、下流管３の外周に設
けられたフランジ８とをボルト９によって連結すること
により連結される。フランジ７とフランジ８との間に
は、排気ガスが洩れ出ることを防止するとともに両管
３、６の若干の揺動を許す球面ガスケット１０が入れら
れている。
【００１０】つぎに、作用を説明する。各シリンダから
排気ガスは点火順序に応じて時間がずれて排出される。
エキゾストマニホルド２内を、排気ガスが排気管ブラン
チ２ａ、２ｃ、２ｄ、２ｂの順で流れる場合、エキゾス
トマニホルド２と外管６との接続部１１では、排気管ブ
ランチ２ｂ、２ｃを通過した排気ガスは外管６内の内管
５ａに、排気管ブランチ２ａ、２ｄを通過した排気ガス
は内管５ｂに流れて、各排気管ブランチを通過した排気
ガスの脈動が互いに干渉するのが抑制される。そして、
排気ガスは内管５ａと５ｂの２通路に分割された外管６
内を通過し、下流管３へ流入する。
排気ガスは点火順序に応じて時間がずれて排出される。
エキゾストマニホルド２内を、排気ガスが排気管ブラン
チ２ａ、２ｃ、２ｄ、２ｂの順で流れる場合、エキゾス
トマニホルド２と外管６との接続部１１では、排気管ブ
ランチ２ｂ、２ｃを通過した排気ガスは外管６内の内管
５ａに、排気管ブランチ２ａ、２ｄを通過した排気ガス
は内管５ｂに流れて、各排気管ブランチを通過した排気
ガスの脈動が互いに干渉するのが抑制される。そして、
排気ガスは内管５ａと５ｂの２通路に分割された外管６
内を通過し、下流管３へ流入する。
【００１１】外管６内の内管５ａ、５ｂは、高温の排気
ガスの流れに触れて熱膨張するが、外管６との間に径方
向の隙間Ｓを有するので径方向に自由に熱膨張でき、ま
た、端部が仕切り板４により２通路３ａ、３ｂに分けら
れた下流管３の内部に自由端で侵入しているため、軸方
向にも自由に熱膨張でき、熱膨張が拘束されることがな
い。したがって、内管５ａ、５ｂには、熱膨張の拘束に
よる熱応力が生じにくく、高温と低温のサイクルを受け
ても、外管６と下流管３との連接部分において亀裂等が
生じることはない。
ガスの流れに触れて熱膨張するが、外管６との間に径方
向の隙間Ｓを有するので径方向に自由に熱膨張でき、ま
た、端部が仕切り板４により２通路３ａ、３ｂに分けら
れた下流管３の内部に自由端で侵入しているため、軸方
向にも自由に熱膨張でき、熱膨張が拘束されることがな
い。したがって、内管５ａ、５ｂには、熱膨張の拘束に
よる熱応力が生じにくく、高温と低温のサイクルを受け
ても、外管６と下流管３との連接部分において亀裂等が
生じることはない。
【００１２】下流に向かって延びる内管５ａと内管５ｂ
との間に下流側から上流に向かって仕切り板４が侵入し
てくる構造のため、内管５ａと仕切り板４との間の隙間
は下流に向かって開口し、流れに対向しない。また、仕
切り板４が挿入されている範囲の隙間面積が、挿入され
ていない範囲（隙間の上流側）の隙間面積に比べて小で
ある。これらによって、排気ガスが隙間に入りにくく、
かつ排気脈動も伝播しにくい。したがって隙間の両側の
通路の分離性が良好に保たれ、両通路間の排気脈動干渉
とそれによるエンジン出力減少も抑制される。また、排
気管の振動が外管（上流管）と下流管の連接部分に伝え
られたとき、内管５ａ、５ｂの端部が自由端となってい
るため、高温時に外管６との間に隙間Ｃがあれば、振動
による変位も吸収できる。また、排気管の上流側は、外
管６と内管５ａ、５ｂの２重管とされているため、排気
保温性に優れる。さらに、従来のように隙間を覆うのに
カバーを設けてこのカバーを仕切り板に溶接する構造を
とらないので、溶接部が高温排気ガスに触れて疲労損傷
し、カバーが脱落することもない。
との間に下流側から上流に向かって仕切り板４が侵入し
てくる構造のため、内管５ａと仕切り板４との間の隙間
は下流に向かって開口し、流れに対向しない。また、仕
切り板４が挿入されている範囲の隙間面積が、挿入され
ていない範囲（隙間の上流側）の隙間面積に比べて小で
ある。これらによって、排気ガスが隙間に入りにくく、
かつ排気脈動も伝播しにくい。したがって隙間の両側の
通路の分離性が良好に保たれ、両通路間の排気脈動干渉
とそれによるエンジン出力減少も抑制される。また、排
気管の振動が外管（上流管）と下流管の連接部分に伝え
られたとき、内管５ａ、５ｂの端部が自由端となってい
るため、高温時に外管６との間に隙間Ｃがあれば、振動
による変位も吸収できる。また、排気管の上流側は、外
管６と内管５ａ、５ｂの２重管とされているため、排気
保温性に優れる。さらに、従来のように隙間を覆うのに
カバーを設けてこのカバーを仕切り板に溶接する構造を
とらないので、溶接部が高温排気ガスに触れて疲労損傷
し、カバーが脱落することもない。
【００１３】
【発明の効果】本発明の仕切り構造によれば、上流管の
内部に複数の内管が設けられ、下流管には仕切り板が設
けられ、内管と内管の間に仕切り板の上流端部が挿入さ
れているので、高温時に内管および仕切り板は熱膨張が
拘束されることがなく径方向と軸方向に自由に膨張する
ことができ、変形や亀裂が発生することがなく、耐久性
が向上される。また、内管と仕切り板との間の隙間は下
流に向かって開口し、流れに対向して開口せず、しかも
仕切り板が挿入されている範囲の隙間面積が、挿入され
ていない範囲（隙間の上流側）の隙間面積に比べて小さ
くされているので、隙間の両側の通路間に排気脈動干渉
が生じにくく、脈動干渉によるエンジン性能低下を抑制
できる。
内部に複数の内管が設けられ、下流管には仕切り板が設
けられ、内管と内管の間に仕切り板の上流端部が挿入さ
れているので、高温時に内管および仕切り板は熱膨張が
拘束されることがなく径方向と軸方向に自由に膨張する
ことができ、変形や亀裂が発生することがなく、耐久性
が向上される。また、内管と仕切り板との間の隙間は下
流に向かって開口し、流れに対向して開口せず、しかも
仕切り板が挿入されている範囲の隙間面積が、挿入され
ていない範囲（隙間の上流側）の隙間面積に比べて小さ
くされているので、隙間の両側の通路間に排気脈動干渉
が生じにくく、脈動干渉によるエンジン性能低下を抑制
できる。
【図１】本発明実施例のエキゾストマニホルドとそれに
接続された外管の概略正面図である。
接続された外管の概略正面図である。
【図２】図１の２−２線に沿う断面図である。
【図３】外管と下流管の連接部分の断面図である。
【図４】従来技術の集合マフラの断面図である。
【図５】図４の５−５線に沿う断面図である。
３ 下流管 ４ 仕切り板 ５ａ、５ｂ 内管 ６ 外管（上流管）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 祐司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 樋口 英一 愛知県豊田市高丘新町天王１番地 アイシ ン高丘株式会社内 (72)発明者 三輪 壽 愛知県豊田市高丘新町天王１番地 アイシ ン高丘株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 上流管と下流管とを有し、前記上流管の
内部には複数の内管が設けられており、前記下流管には
内部を複数の通路に分ける仕切り板が設けられており、
前記内管と内管の間に前記仕切り板の上流端部が挿入さ
れている、ことを特徴とする排気管の仕切り構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3604897A JPH10238341A (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | 排気管の仕切り構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3604897A JPH10238341A (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | 排気管の仕切り構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10238341A true JPH10238341A (ja) | 1998-09-08 |
Family
ID=12458836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3604897A Pending JPH10238341A (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | 排気管の仕切り構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10238341A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1329606A2 (en) * | 2002-01-17 | 2003-07-23 | Nissan Motor Company, Limited | Exhaust arrangement for internal combustion engine |
| DE102009048407A1 (de) * | 2009-10-06 | 2011-04-07 | Heinrich Gillet Gmbh | Abgasanlage |
| US9988972B2 (en) | 2015-09-21 | 2018-06-05 | Hyundai Motor Company | Hybrid intercooler system using multiple cooling media and method of controlling the hybrid intercooler system using multiple cooling media |
-
1997
- 1997-02-20 JP JP3604897A patent/JPH10238341A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1329606A2 (en) * | 2002-01-17 | 2003-07-23 | Nissan Motor Company, Limited | Exhaust arrangement for internal combustion engine |
| EP1329606A3 (en) * | 2002-01-17 | 2003-11-05 | Nissan Motor Company, Limited | Exhaust arrangement for internal combustion engine |
| US6722126B2 (en) | 2002-01-17 | 2004-04-20 | Nissan Motor Co., Ltd. | Exhaust arrangement for internal combustion engine |
| DE102009048407A1 (de) * | 2009-10-06 | 2011-04-07 | Heinrich Gillet Gmbh | Abgasanlage |
| DE102009048407B4 (de) * | 2009-10-06 | 2012-11-15 | Tenneco Gmbh | Abgasanlage |
| US9291087B2 (en) | 2009-10-06 | 2016-03-22 | Tenneco Gmbh | Exhaust gas system |
| US9988972B2 (en) | 2015-09-21 | 2018-06-05 | Hyundai Motor Company | Hybrid intercooler system using multiple cooling media and method of controlling the hybrid intercooler system using multiple cooling media |
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