JPH11294155A - 車両用エンジンの排気装置 - Google Patents
車両用エンジンの排気装置Info
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- JPH11294155A JPH11294155A JP9472798A JP9472798A JPH11294155A JP H11294155 A JPH11294155 A JP H11294155A JP 9472798 A JP9472798 A JP 9472798A JP 9472798 A JP9472798 A JP 9472798A JP H11294155 A JPH11294155 A JP H11294155A
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- JP
- Japan
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- exhaust
- pipe
- inner pipe
- sectional area
- engine
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 例えば自動車等の車両用エンジンの排気装
置、特に多気筒エンジンの排気装置に係り、構造簡単か
つ製作が容易で、しかも排気洩れ等の生じるおそれの少
ない排気装置を提供する。 【解決手段】 エンジンの排気マニホルドＭの下流側に
接続される排気管１０を、少なくとも内外二重に形成
し、その内管１１をそれよりも外側の管１２内に偏心さ
せて溶接等で一体的に固着したことを特徴とする。この
場合、内管１１内の横断面積は、その内管１１とそれよ
りも外側の管１２との間の空間の横断面積と略同等もし
くはやや小さく形成するとよい。また内管１１の排気マ
ニホルドＭ側の端部は略半円形に形成するとよい。
置、特に多気筒エンジンの排気装置に係り、構造簡単か
つ製作が容易で、しかも排気洩れ等の生じるおそれの少
ない排気装置を提供する。 【解決手段】 エンジンの排気マニホルドＭの下流側に
接続される排気管１０を、少なくとも内外二重に形成
し、その内管１１をそれよりも外側の管１２内に偏心さ
せて溶接等で一体的に固着したことを特徴とする。この
場合、内管１１内の横断面積は、その内管１１とそれよ
りも外側の管１２との間の空間の横断面積と略同等もし
くはやや小さく形成するとよい。また内管１１の排気マ
ニホルドＭ側の端部は略半円形に形成するとよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車等の車両用エンジ
ンの排気装置、特に多気筒エンジンの排気装置に関す
る。
ンの排気装置、特に多気筒エンジンの排気装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】上記のような排気装置は、一般にエンジ
ンの排気マニホルドに、いわゆるフロントパイプと称す
る排気管を接続し、その排気管の下流側に、排気ガスを
浄化するための触媒コンバータや消音用のマフラ等を接
続した構成である。この場合、多気筒エンジンにあって
は排気マニホルドから直接１本の排気管に合流させる
と、エンジンにバックプレッシャが掛かって出力が低下
するため、排気管を気筒数に対応して複数本設けたり、
あるいは各気筒からの排気のうち互いに干渉するおそれ
の少ない排気をマニホルド内で合流させて複数本の排気
管に導いたのち１本の排気管に合流させる等の方法が採
られている。
ンの排気マニホルドに、いわゆるフロントパイプと称す
る排気管を接続し、その排気管の下流側に、排気ガスを
浄化するための触媒コンバータや消音用のマフラ等を接
続した構成である。この場合、多気筒エンジンにあって
は排気マニホルドから直接１本の排気管に合流させる
と、エンジンにバックプレッシャが掛かって出力が低下
するため、排気管を気筒数に対応して複数本設けたり、
あるいは各気筒からの排気のうち互いに干渉するおそれ
の少ない排気をマニホルド内で合流させて複数本の排気
管に導いたのち１本の排気管に合流させる等の方法が採
られている。
【０００３】例えば４気筒のエンジンにおいては、その
４つの気筒からの排気のうち、互いに干渉するおそれの
少ない２気筒ずつをマニホルド内で合流させて２本の排
気管に導き、その２本の排気管を１本の排気管に合流さ
せて触媒コンバータやマフラに導くようにしている。
４つの気筒からの排気のうち、互いに干渉するおそれの
少ない２気筒ずつをマニホルド内で合流させて２本の排
気管に導き、その２本の排気管を１本の排気管に合流さ
せて触媒コンバータやマフラに導くようにしている。
【０００４】ところが、上記のように排気管を複数本並
べて配置するものは、大きな設置スペースを必要とし、
自動車等の車両用エンジンの排気装置にあっては、車体
底部の限られた空間内に設置するのが困難である場合が
少なくない。しかも、表面積が大きいため、下流に設置
する触媒コンバータに至るまでに排気温度が低下して排
気浄化性能が低下する等の不具合がある。
べて配置するものは、大きな設置スペースを必要とし、
自動車等の車両用エンジンの排気装置にあっては、車体
底部の限られた空間内に設置するのが困難である場合が
少なくない。しかも、表面積が大きいため、下流に設置
する触媒コンバータに至るまでに排気温度が低下して排
気浄化性能が低下する等の不具合がある。
【０００５】そこで、例えば排気マニホルドから触媒コ
ンバータに至る排気管内を仕切板で仕切ったり、あるい
は排気管自体を断面Ｓ字状に形成することによって、１
つの排気管内に複数個の排気通路を形成することが提案
されている（例えば実開昭６３−１９６４２５号、特開
平９−２６４１２８号公報参照）。
ンバータに至る排気管内を仕切板で仕切ったり、あるい
は排気管自体を断面Ｓ字状に形成することによって、１
つの排気管内に複数個の排気通路を形成することが提案
されている（例えば実開昭６３−１９６４２５号、特開
平９−２６４１２８号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
ように排気管内を仕切板で仕切るものは、例えば図４お
よび図５に示すように仕切板５１の幅方向両端部５１ａ
・５１ｂを互いに反対方向に折り曲げて排気管の内面に
溶接等で固着するのが一般的であり、図４・図５の場合
は排気管５０を内外二重に形成し、その内管５２の内面
に仕切板５１の両端折曲部５１ａ・５１ｂを溶接してい
る。この場合、上記仕切板５１は図５に示すように左右
非対称であるため安定性が悪く、溶接時はその不安定な
状態で排気管内に治具等を挿入して溶接しなけらばなら
ないので作業性が悪い等の不具合がある。
ように排気管内を仕切板で仕切るものは、例えば図４お
よび図５に示すように仕切板５１の幅方向両端部５１ａ
・５１ｂを互いに反対方向に折り曲げて排気管の内面に
溶接等で固着するのが一般的であり、図４・図５の場合
は排気管５０を内外二重に形成し、その内管５２の内面
に仕切板５１の両端折曲部５１ａ・５１ｂを溶接してい
る。この場合、上記仕切板５１は図５に示すように左右
非対称であるため安定性が悪く、溶接時はその不安定な
状態で排気管内に治具等を挿入して溶接しなけらばなら
ないので作業性が悪い等の不具合がある。
【０００７】しかも上記のような車両用の排気管は、車
体への配置形状等に合わせて適宜屈曲形成するもので、
その曲げ加工は上記仕切板等を予め排気管内に装填した
状態で行うのが一般的である。その場合、上記仕切板の
厚さ方向への曲げ加工は比較的容易であるが、板面方向
への曲げ加工は難しく、往々にして仕切板の曲げ方向内
側には、しわが発生したり、曲げ方向外側には板材が延
びきれずに亀裂が生じたり、溶接箇所が剥離する等のお
それがある。そのため、歩留まりが悪く、また曲げ角度
にも制約が多い等の問題がある。
体への配置形状等に合わせて適宜屈曲形成するもので、
その曲げ加工は上記仕切板等を予め排気管内に装填した
状態で行うのが一般的である。その場合、上記仕切板の
厚さ方向への曲げ加工は比較的容易であるが、板面方向
への曲げ加工は難しく、往々にして仕切板の曲げ方向内
側には、しわが発生したり、曲げ方向外側には板材が延
びきれずに亀裂が生じたり、溶接箇所が剥離する等のお
それがある。そのため、歩留まりが悪く、また曲げ角度
にも制約が多い等の問題がある。
【０００８】さらに前記のように板材を断面Ｓ字状に屈
曲させて複数個の排気通路を形成するものは、その成形
作業が面倒であると共に、そのＳ字状板材の両端部を溶
接等で固着する必要があり、製作に多大な時間と労力を
要する。また上記いずれの場合にも溶接箇所に往々にし
て隙間が生じて排気洩れが生じたり、消音性能が低下す
る等の問題があった。
曲させて複数個の排気通路を形成するものは、その成形
作業が面倒であると共に、そのＳ字状板材の両端部を溶
接等で固着する必要があり、製作に多大な時間と労力を
要する。また上記いずれの場合にも溶接箇所に往々にし
て隙間が生じて排気洩れが生じたり、消音性能が低下す
る等の問題があった。
【０００９】本発明は上記従来の問題点に鑑みて提案さ
れたもので、構造簡単かつ製作が容易で、しかも排気洩
れ等の生じるおそれの少ない排気装置を提供することを
目的とする。
れたもので、構造簡単かつ製作が容易で、しかも排気洩
れ等の生じるおそれの少ない排気装置を提供することを
目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による車両用エンジンの排気装置は、以下の
構成としたものである。
に、本発明による車両用エンジンの排気装置は、以下の
構成としたものである。
【００１１】即ち、エンジンの排気マニホルドの下流側
に接続される排気管を、少なくとも内外二重に形成し、
その内管をそれよりも外側の管内に偏心させて溶接等で
一体的に固着したことを特徴とする。
に接続される排気管を、少なくとも内外二重に形成し、
その内管をそれよりも外側の管内に偏心させて溶接等で
一体的に固着したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明による車両用エンジ
ンの排気装置を、図に示す実施形態に基づいて具体的に
説明する。
ンの排気装置を、図に示す実施形態に基づいて具体的に
説明する。
【００１３】図１は本発明による排気装置の一実施形態
を示す縦断面図、図２はその一部の拡大図、図３（ａ）
および（ｂ）はそれぞれ図２におけるＡ−ＡおよびＢ−
Ｂ線断面図である。
を示す縦断面図、図２はその一部の拡大図、図３（ａ）
および（ｂ）はそれぞれ図２におけるＡ−ＡおよびＢ−
Ｂ線断面図である。
【００１４】図示例の排気装置は、排気管１０を内管１
１と中管１２とで内外二重に形成すると共に、その中管
１２の外周にそれと略同心状に保温用の外管１３を設け
たものである。その外管１３と中管１２との間には略全
長にわたって断熱用の空間Ｇが形成され、それによって
図に省略した触媒コンバータに至るまでに排気温度が低
下するのを極力防止するようにしている。その空間Ｇ内
には断熱材等を充填することもある。
１と中管１２とで内外二重に形成すると共に、その中管
１２の外周にそれと略同心状に保温用の外管１３を設け
たものである。その外管１３と中管１２との間には略全
長にわたって断熱用の空間Ｇが形成され、それによって
図に省略した触媒コンバータに至るまでに排気温度が低
下するのを極力防止するようにしている。その空間Ｇ内
には断熱材等を充填することもある。
【００１５】上記内管１１は、図２および図３（ｂ）に
示すように、その長手方向略全長にわたって中管１２の
一側方に偏心させて密着させた状態で溶接等により一体
的に固着されている。なお上記管１１〜１３の曲げ加工
を行う際には、例えば曲げ加工前の直線状態で内管１１
の長手方向略全長にわたって中管１２の一側方に偏心さ
せ、内管１１を簡易治具等で中管１２の内面に押し付け
密着させた状態でレーザー溶接やシーム溶接等により一
体的に固着し、その後、中管１２の外周に外管１３を嵌
合固着して曲げ加工を施す。
示すように、その長手方向略全長にわたって中管１２の
一側方に偏心させて密着させた状態で溶接等により一体
的に固着されている。なお上記管１１〜１３の曲げ加工
を行う際には、例えば曲げ加工前の直線状態で内管１１
の長手方向略全長にわたって中管１２の一側方に偏心さ
せ、内管１１を簡易治具等で中管１２の内面に押し付け
密着させた状態でレーザー溶接やシーム溶接等により一
体的に固着し、その後、中管１２の外周に外管１３を嵌
合固着して曲げ加工を施す。
【００１６】上記内管１１内の横断面積Ｐと、内管１１
と中管１２との間の横断面積Ｑとは略等しく形成する
か、あるいは横断面積Ｐの方がＱよりもやや小さめにな
るようにするとよい。その横断面積ＰをＱよりもやや小
さめに形成するのは、両横断面積Ｐ、Ｑがたとえ同じで
あっても、横断面積Ｐ側の流路、すなわち図３(ｂ)にお
ける内管１１内の略円形の流路の方が、横断面積Ｑ側の
流路、すなわち内管１１と中管１２との間の略三日月形
の流路よりも抵抗が小さくて流れがよく、単位面積当た
りの流量が増すためであり、その流量があまり問題にな
らない場合は上記の横断面積Ｐ・Ｑは同等でよいが、問
題になる場合には横断面積ＰはＱよりもやや小さめにな
るようにするとよい。
と中管１２との間の横断面積Ｑとは略等しく形成する
か、あるいは横断面積Ｐの方がＱよりもやや小さめにな
るようにするとよい。その横断面積ＰをＱよりもやや小
さめに形成するのは、両横断面積Ｐ、Ｑがたとえ同じで
あっても、横断面積Ｐ側の流路、すなわち図３(ｂ)にお
ける内管１１内の略円形の流路の方が、横断面積Ｑ側の
流路、すなわち内管１１と中管１２との間の略三日月形
の流路よりも抵抗が小さくて流れがよく、単位面積当た
りの流量が増すためであり、その流量があまり問題にな
らない場合は上記の横断面積Ｐ・Ｑは同等でよいが、問
題になる場合には横断面積ＰはＱよりもやや小さめにな
るようにするとよい。
【００１７】また内管１１の排気マニホルドＭ側の端部
１１ａは、図３（ａ）に示すように略半円形に形成さ
れ、その半円弧状の周面は、円形に形成した中管１２の
排気マニホルドＭ側の端部１２ａの内面に密着固定され
ている。その半円弧状の内管１１内を除く中管１２の端
部内空には、上記内管１１の半円形端部１１ａと略等し
い面積の半円形の排気通路Ｓが形成されている。
１１ａは、図３（ａ）に示すように略半円形に形成さ
れ、その半円弧状の周面は、円形に形成した中管１２の
排気マニホルドＭ側の端部１２ａの内面に密着固定され
ている。その半円弧状の内管１１内を除く中管１２の端
部内空には、上記内管１１の半円形端部１１ａと略等し
い面積の半円形の排気通路Ｓが形成されている。
【００１８】その半円形の排気通路Ｓと上記内管１１の
半円形端部１１ａとを排気マニホルドＭを介して図に省
略したエンジンに連通接続する。図の実施形態は４気筒
エンジンに適用したもので、その４つの気筒からの排気
のうち互いに干渉等のおそれの少ない２つの気筒からの
排気を上記半円形の内管１１内に導き、残り２つの気筒
からの排気を上記中管１２内の半円形排気通路Ｓ内に導
入する構成である。
半円形端部１１ａとを排気マニホルドＭを介して図に省
略したエンジンに連通接続する。図の実施形態は４気筒
エンジンに適用したもので、その４つの気筒からの排気
のうち互いに干渉等のおそれの少ない２つの気筒からの
排気を上記半円形の内管１１内に導き、残り２つの気筒
からの排気を上記中管１２内の半円形排気通路Ｓ内に導
入する構成である。
【００１９】図中、Ｍ１および１４は上記マニホルドＭ
と排気管１０との接続用フランジ、１５は排気管１０の
下流側端部に設けた触媒コンバータ（不図示）との接続
用フランジで、その触媒コンバータの下流側には更にマ
フラ等が接続されるが図には省略した。また内管１１の
排気マニホルドＭと反対側の端部１１ｂは、本実施形態
においては図１に示すように中管１２の下流側端部より
も上流側で開口させているが、中管１２の下流側端部ま
で延長してもよい。
と排気管１０との接続用フランジ、１５は排気管１０の
下流側端部に設けた触媒コンバータ（不図示）との接続
用フランジで、その触媒コンバータの下流側には更にマ
フラ等が接続されるが図には省略した。また内管１１の
排気マニホルドＭと反対側の端部１１ｂは、本実施形態
においては図１に示すように中管１２の下流側端部より
も上流側で開口させているが、中管１２の下流側端部ま
で延長してもよい。
【００２０】なお上記実施形態においては、図に省略し
たエンジンから触媒コンバータに至るまでに排気温度が
低下するのを極力防止するために排気管１０の外周に保
温用の外管１３を設けたものであるが、その外管１３は
必ずしも設けなくてもよい。
たエンジンから触媒コンバータに至るまでに排気温度が
低下するのを極力防止するために排気管１０の外周に保
温用の外管１３を設けたものであるが、その外管１３は
必ずしも設けなくてもよい。
【００２１】
【実施例】本発明による具体的な実施例として上記実施
形態に対応する排気装置を実際に作成すると共に、その
比較例として前記従来の排気管内を仕切板で仕切った排
気装置を作成して排気流量等の比較を行った。
形態に対応する排気装置を実際に作成すると共に、その
比較例として前記従来の排気管内を仕切板で仕切った排
気装置を作成して排気流量等の比較を行った。
【００２２】〔実施例１〕内管１１として外径４２．７
ｍｍ、板厚０．６ｍｍのステンレス管を、また中管１２
として外径６０．５ｍｍ、板厚０．６ｍｍのステンレス
管をそれぞれ用い、外管１３を省略した以外は前記図１
〜図３と同様の構成の排気管１０を作成した。
ｍｍ、板厚０．６ｍｍのステンレス管を、また中管１２
として外径６０．５ｍｍ、板厚０．６ｍｍのステンレス
管をそれぞれ用い、外管１３を省略した以外は前記図１
〜図３と同様の構成の排気管１０を作成した。
【００２３】〔比較例１〕上記実施例１に対する比較例
として図４に示すように上記中管１２と同様に外径６
０．５ｍｍ、板厚０．６ｍｍのステンレス管よりなる中
管５２内に、板厚１．２ｍｍのステンレス板よりなる仕
切板５１を挿入し、その幅方向両端部を略Ｌ字状に屈曲
させて溶接Ｗ１・Ｗ２により固着して排気管５０を作成
した。
として図４に示すように上記中管１２と同様に外径６
０．５ｍｍ、板厚０．６ｍｍのステンレス管よりなる中
管５２内に、板厚１．２ｍｍのステンレス板よりなる仕
切板５１を挿入し、その幅方向両端部を略Ｌ字状に屈曲
させて溶接Ｗ１・Ｗ２により固着して排気管５０を作成
した。
【００２４】上記実施例１で作成した排気管１０と比較
例１の排気管５０に、それぞれ２００ｍｍＨ２Ｏ、４０
０ｍｍＨ２Ｏ、６００ｍｍＨ２Ｏ、８００ｍｍＨ２Ｏの
背圧で排気を導入し、各排気管１０・５０の下流側端部
１０ｂ・５０ｂでの流量を測定した。その結果を下記表
１に示す。
例１の排気管５０に、それぞれ２００ｍｍＨ２Ｏ、４０
０ｍｍＨ２Ｏ、６００ｍｍＨ２Ｏ、８００ｍｍＨ２Ｏの
背圧で排気を導入し、各排気管１０・５０の下流側端部
１０ｂ・５０ｂでの流量を測定した。その結果を下記表
１に示す。
【００２５】表１ （単位；リットル／sec）
【００２６】上記の表からも明らかなように本発明によ
る実施例１の排気管１０は、いずれの背圧においても従
来の比較例１の排気管５０よりも高い流量が得られ、エ
ンジンへのバックプレッシャーが少ないことが分かっ
た。
る実施例１の排気管１０は、いずれの背圧においても従
来の比較例１の排気管５０よりも高い流量が得られ、エ
ンジンへのバックプレッシャーが少ないことが分かっ
た。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明による車両用
エンジンの排気装置は、エンジンの排気マニホルドＭの
下流側に接続される排気管１０を、少なくとも内外二重
に形成し、その内管１１をそれよりも外側の管１２内に
偏心させて溶接等で一体的に固着したから、前記従来の
ように排気管内を仕切板で仕切ったり、板材を断面Ｓ字
状に屈曲形成して排気管を構成するものに比べ、溶接加
工・曲げ加工等製作が容易であり、しかも溶接箇所に隙
間が生じて排気洩れが生じたり、消音性能が低下する等
の従来技術の問題点を良好に解消できる等の効果があ
る。
エンジンの排気装置は、エンジンの排気マニホルドＭの
下流側に接続される排気管１０を、少なくとも内外二重
に形成し、その内管１１をそれよりも外側の管１２内に
偏心させて溶接等で一体的に固着したから、前記従来の
ように排気管内を仕切板で仕切ったり、板材を断面Ｓ字
状に屈曲形成して排気管を構成するものに比べ、溶接加
工・曲げ加工等製作が容易であり、しかも溶接箇所に隙
間が生じて排気洩れが生じたり、消音性能が低下する等
の従来技術の問題点を良好に解消できる等の効果があ
る。
【図１】本発明による車両用エンジンの排気装置の一実
施形態を示す縦断面図。
施形態を示す縦断面図。
【図２】上記排気装置の一部の拡大図。
【図３】（ａ）および（ｂ）は図２におけるＡ−Ａおよ
びＢ−Ｂ線断面図。
びＢ−Ｂ線断面図。
【図４】従来の排気装置の一例を示す縦断面図。
【図５】図４におけるＣ−Ｃ線拡大断面図。
１０ 排気管 １１ 内管 １２ 中管 １３ 外管 Ｍ マニホルド
Claims (3)
- 【請求項１】 エンジンの排気マニホルドの下流側に接
続される排気管を、少なくとも内外二重に形成し、その
内管をそれよりも外側の管内に偏心させて溶接等で一体
的に固着したことを特徴とする車両用エンジンの排気装
置。 - 【請求項２】 前記内管内の横断面積を、その内管とそ
れよりも外側の管との間の空間の横断面積と略同等もし
くはやや小さく形成してなる請求項１記載の車両用エン
ジンの排気装置。 - 【請求項３】 前記内管の排気マニホルド側の端部を略
半円形に形成してなる請求項２記載の車両用エンジンの
排気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09472798A JP4169386B2 (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | 車両用エンジンの排気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09472798A JP4169386B2 (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | 車両用エンジンの排気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11294155A true JPH11294155A (ja) | 1999-10-26 |
| JP4169386B2 JP4169386B2 (ja) | 2008-10-22 |
Family
ID=14118157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09472798A Expired - Lifetime JP4169386B2 (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | 車両用エンジンの排気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4169386B2 (ja) |
-
1998
- 1998-04-07 JP JP09472798A patent/JP4169386B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4169386B2 (ja) | 2008-10-22 |
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