JPS63138114A - 水冷式排気マニフオ−ルド付きｖ形エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、水冷式排気マニフォールドを有するディーゼ
ルエンジン等のＶ形エンジンに関する。

（従来の技術） 一般に水冷式排気マニフォールドを有する■形エンジン
では、各バンク（直列に並ぶシリンダ部及びシリンダヘ
ッド部の列）に沿って排気マニフォールドが配置しであ
る。シリンダヘッド部の排気ポートと排気マニフォール
ドとは排気連絡管で接続され、又シリンダヘッド部の冷
却水出口と排気マニフォールドとは冷却水連絡管で接続
されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが上記連絡管は、いずれも、シリンダヘッド及び
排気マニフォールドとは別体の部品で形成されている。

従って分解や組立の際に、両方のバンクの間の狭い空間
においてシリンダヘッドと連結管との着脱作業を行う必
要があり、その作業に手間が掛かるという問題がある。

更に、従来構造では、各連絡管と排気マニフォールドと
の接続部を確実に密封するには、排気マニフォールドに
対して、排気連絡管と冷却水連絡管とを別々のボルトで
固定する必要がある。従ってボルト数が多くなり、重量
や組立工数が増加し、製造コストが高くなるという問題
がある。

又、両方の排気マニフォールドとして１個のマニフォー
ルド組立体を使用する場合、排気マニフォードと排気連
絡管との接合面及び冷却水連絡管と排気マニフォールド
との接合面でのシール性を高めるには、個々の接合面の
加工精度を高めるだけではなく、両方の排気マニフォー
ルドの接合面の相対的な加工精度を高める必要がある。

ところが従来構造では、一方の排気マニフォールドの接
合面と他方の排気マニフォールドの接合面とが相対的に
傾斜している。従って接合面を所定の精度で加工するこ
とが難しいという問題がある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題を解決するために、本発明は、各１列のシリン
ダ列から成る１対のバンクをＶ形に配置し、両バンクの
間に１対の水冷式排気マニフォールドをバンクに沿って
配置し、各気筒から対応する排気マニフォードまで延び
る排気ポートの壁部と冷却水出口通路の壁部とを各バン
クのブロックに一体に形成し、各排気マニフォールドに
、上記排気ポートが接続する排気入口と上記冷却水出口
通路が接続する冷却水入口とを、排気マニフォールドの
長手方向に沿って１列かつ交互に設け、排気マニフォー
ルドと上記各壁部との接合面を同一平面上に並ぶ状態で
形成し、上記各壁部に対して排気マニフォールドをクラ
ンク軸と反対側から取り付けるようにしたことを特徴と
している。

（実施例） 第１図は実施例のエンジンの横断面略図、第２図は第１
図の■−■矢視略図である。第１図に示すエンジンはＶ
形６気筒ディーゼルエンジンであり、クランク軸１が水
平に延びる姿勢で設置されている。第１図のＲはクラン
ク軸１の中心線ｒを含むエンジン中心面であり、図示の
状態では垂直である。ｑは各シリンダの中心線、Ｑは各
バンク２の３本のシリンダ中心線ｑ（合計２本のみ図示
）を含むのバンク中心面である。左右のバンク中心面Ｑ
はエンジン中心面Ｒに対して対称に位置している。

エンジンのブロックは基本的には、２個のシリンダブロ
ックユニット３と１個の上部クランクケース４と１個の
下部クランクケース５とで構成されている。各シリンダ
ブロックユニット３はバンク２を形成しており、シリン
ダ中心線ｑと直角な下端面３ａが上部クランクケース４
の上端面４ａにボルト６．６ａで固定されている。上部
クランクケース４は下端面４ｂが下部クランクケース５
の上端面に対してボルトで固定されている。下部クラン
クケース５の下端面にはオイルパン５ａが固定されてい
る。上記下端面４ｂの仮想延長面はクランク軸中心線ｒ
を含んでおり、エンジン中心面Ｒと直角に延びている。

各シリンダブロックユニット３はシリンダ部７（ピスト
ン９の外周を囲む部分）とシリンダヘッド部８（ピスト
ン９の頂面と対向する部分）とを一体に有する単一構造
の鋳造品である。

各気筒において、吸気ポート１１（第１図の左部のみ図
示）は燃焼室１０からシリンダヘッド部８の外側側面（
エンジン中心面Ｒと反対側の側面）まで延びており、該
側面に取り付けた吸気マニフォールド１２に連通してい
る。

排気ポート１５は燃焼室１０からシリンダヘッド部８の
内側側面に向かって延びており、該側面に設けた排気管
１６の内部通路を介して排気マニフォールド１７の排気
人口１８に接続している。

排気マニフォールド１７には冷却水管２０も接続してい
る。冷却水管２０はシリンダヘッド部８の内側側面に設
けてあり、冷却水管２０の内部通路を介してシリンダブ
ロックユニット３の内部の冷却水ジャケット２１が排気
マニフォールド１７の冷却水人口２２に接続している。

排気マニフォールド１７は各バンク２に１個づつ設けて
あり、シリンダヘッド部８の斜め上方、すなわち両バン
ク２．２の間に位置している。各排気マニフォールド１
７は２重管構造のケース組立体で構成されており、内側
のケース２４の内部に排気通路２５が形成され、内側と
外側のケース２４．２６の間に冷却水通路２７が形成さ
れている。外側ケース２６の下端面２８には前記排気人
口１８及び冷却水人口２２を形成する開口が設けてあり
、内側ケース２４には排気入口１８の周囲まで延びる筒
状部が設けである。

各排気管１６及び冷却水管２０はシリンダブロックユニ
ット３と一体に形成されており、シリンダヘッド部８か
ら対応する排気マニフォールド１７の下側まで斜め上向
きに延びている。排気管１６及び冷却水管２０は上端に
フランジ３０を備えており、フランジ３０の上端面３１
が対応する排気マニフォールド１７の下端面２８に接合
した状態で、フランジ３０に対して排気マニフォールド
１７が上方からボルト３２により固定されている。

第２図の如く、１対の排気マニフォールド１７はクラン
ク軸１に沿ワて延びている。前記排気入口１８と冷却水
人口２２は各排気マニフォールド１７の長手方向に一列
かつ交互に並んだ状態で下端面２８に設けである。再排
気マニフォールド１７の下端面２８は第１図のクランク
軸中心線ｒと平行かつエンジン中心面Ｒと直角な同一平
面上に並んでいる。無論、この端面形状に対応させて両
側の連結管フランジ３０の上端面３１も同一平面上に並
んでいる。すなわち、全ての排気人口１８及び冷却水人
口２２の周囲の接合面（２８，３１）は同一平面上に並
んでいる。従って、排気入口１８及び冷却水人口２２の
両方に共通のボルト３２により、全ての入口１８．２２
の接合部を確実に密封することが可能となっている。

第２図の如く、排気マニフオ、−ルド１７の一方の端部
近傍にはターボチャージャ３５が設けである。再排気マ
ニフォールド１７゛の排気出口は継手管３６．３７を介
してターボチャージャ３５のタービンに接続している。

再排気マニフォールド１７のターボチャージャ３５寄り
の部分は連結ケース４０を介して互いに固定されており
、再排気マニフォールド１７の内部の冷却水通路２７は
連結ケース４０の内部通路を介して互いに連通している
。ターボチャージャ３５の上部近傍において、一方の排
気マニフォールド１７の端部には、サーモスタット４１
を内蔵したケース４２が取り付けてあり、冷却水通路２
７の出口がケース４２の内部通路に接続している。

ケース４２には出口管部４３が設けてあり、出口管部４
３がホース等（図示せず）を介して冷却水クーラ（図示
せず）に接続している。

次にシリンダブロックユニット３及び上部クランクケー
ス４の構造について説明する。第１図において、シリン
ダブロックユニット３のシリンダ部７の内周面にはシリ
ンダライナ５０が鋳ぐるみにより固定されている。シリ
ンダライナ５０はシリンダブロックユニット３の下端面
３ａからクランク室５１内へ大きく（距離りだけ）突出
しており、その突出端は、コネクティングロッド５２の
大端部５３やクランクウェブ（図示せず）の旋回軌跡Ｓ
に近接している。換言すれば、シリンダライナ５０は上
記旋回軌跡Ｓに接近しているのに対し、シリンダブロッ
クユニット３と上部クランクケース４との接合面（３ａ
ｓ　４　ａ）は旋回軌跡Ｓから離れて位置している。

シリンダライナ５０は、シリンダブロックユニット３か
ら突出した部分とその近傍の部分の厚さＴが、それ以外
の部分の厚さＴよりも大きくなっている。この構造によ
ると、シリンダライナ５０の突出部分とそれ以外の部分
（シリンダブロックユニット３で支持された部分）との
剛性を概ね同じ程度にまで高め、シリンダライナ５０全
体の剛性を充分に大きく設定できる。従って、前述の如
く、シリンダライナ５０をクランク室５１内へ大きく突
出させても強度上の問題は発生せず、その突出構造によ
り次のような利点を得ることができる。

すなわち、シリンダライナ５０を旋回軌跡Ｓに接近させ
ると、ピストン９の往復動範囲も旋回軌跡Ｓに接近させ
ることができるので、エンジン全体の高さ小さくできる
。又上記接合面（３ａ、４ａ）は旋回軌跡Ｓから離れる
ので、クランク軸中心ｒからの上部クランクケース４の
接合面（３ａ１４ａ）までの高さく例えばｈ）を大きく
設定し、上部クランクケース４の剛性を大きく設定でき
る。

更に両側のシリンダライチ５０の間に形成される上部ク
ランクケース４のボス部５５の肉厚を大きく設定できる
。このボス部５５はエンジンブロック全体の概ね中央部
をクランク軸１と平行に延びる部分であり、エンジンブ
ロック全体の剛性に大きく影響する部分である。従って
、ボス部５５の肉厚を大きく設定することにより、エン
ジンブロック全体の剛性を高め、エンジン本体の振動や
騒音を低減できる。

又ボス部５５の両側部には前述のシリンダブロックユニ
ット取付ボルト６が取り付けられるが、上述の如くボス
部５５の肉厚が大きいので、両側のボルト６の間にメイ
ンギヤラリ６０を形成することができ、それにより次の
ような利点を得ることができる。

すなわち、メインギヤラリ６０には潤滑油ポンプ（図示
せず）から潤滑油が供給されるようになっており、油路
６１やその他の油路（図示せず）を介してエンジン各部
に潤滑油を供給するようになっている。油路６１は上部
クランクケース４の隔壁６２に設けたきり孔で形成され
ている。隔壁６２は隣接する２個のクランク室５１（１
個のみ図示）の間をクランク軸中心線ｒと概ね直角に延
びており、その下縁部にクランク軸１の軸受メタル６５
の上半部を支持するための軸受ボス６６が円弧状に形成
しである。上記油路６１はメインギヤラリ６０から軸受
ボス６６の内周まで延びており、油路６１から軸受メタ
ル６５へ潤滑油が供給される。上記軸受メタル６５の下
半部を支持する軸受ボス６７は下部クランクケース５に
形成しである。

そして上記構造によると、軸受メタル６５に対する潤滑
油供給を非荷重側から行うことができるので、軸受メタ
ル６５を充分に潤滑できる。すなわち、燃焼室１０での
爆発力はピストン９からコネクティングロッド５２を介
してクランク軸１に概ね下向きに加わるので軸受メタル
６５は主に軸受ボス６７に押し付けられ、軸受ボス６６
と軸受メタル６５との圧接力は比較的小さくなる。従っ
て軸受ボス６６の内周に開口する油路６１の出口が軸受
メタル６５により密閉されることはなく、油路６１から
軸受メタル６５へ確実に潤滑油が供給される。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によると、排気マニフオール
ド１７に対する排気管１６及び冷却水管２０の取り付け
を共通のボルト３２で行えるよう・にしたので、排気管
１６及び冷却水管２０をそれぞれ専用のボルトで固定す
る場合に比べ、ボルトの数を低減できる。従って重量及
び組立工数を減らし、製造コストを下げることができる
。

又、排気管１６及び冷却水管２０をシリンダブロックユ
ニット３と一体に形成したので、排気マニフォールド１
７の組み付けや分解の際に、両バンク２の間の狭い空間
においてシリンダブロック３に対する排気管１６や冷却
水管２０の着脱作業を行う必要はない。しかも、排気マ
ニフォールド１７と排気管１６及び冷却水管２０との接
合面（２８，３１）を同一平面上に並べ、排気管１６や
冷却水管２０に対して上方から（クランク軸１と反対側
から）排気マニフォールド１７を取り付けるようになっ
ている。従って、上述の如くボルト３２を共通化したこ
とと相俟って、排気マニフォールド１７の組み付は及び
分解作業を簡単化できる。

更に接合面（２８，３１）を同一平面上に並べたことに
より、各接合面を高い精度で簡単に加工できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のエンジンの横断面略図、第２図は第１
図の■−■矢視略図である。２・・・バンク、３・・・
シリンダブロックユニット、１５・・・排気ポート、１
６・・・排気管、１７・・・排気マニフォールド、１８
・・・排気入口、２０・・・冷却水管、２２・・・冷却
水入口 特許出願人　ヤンマーディーゼル株式会社手続補正内（
自発） 昭和６２年１月２１日 昭和６１年　特　許　願　第２８６４１８号２、発明の
名称 代表者　代表取締役　山　岡　淳　男 ４、代理人

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）各１列のシリンダ列から成る１対のバンクをＶ形
   に配置し、両バンクの間に１対の水冷式排気マニフォー
   ルドをバンクに沿って配置し、各気筒から対応する排気
   マニフォードまで延びる排気ポートの壁部と冷却水出口
   通路の壁部とを各バンクのブロックに一体に形成し、各
   排気マニフォールドに、上記排気ポートが接続する排気
   入口と上記冷却水出口通路が接続する冷却水入口とを、
   排気マニフォールドの長手方向に沿って１列かつ交互に
   設け、排気マニフォールドと上記各壁部との接合面を同
   一平面上に並ぶ状態で形成し、上記各壁部に対して排気
   マニフォールドをクランク軸と反対側から取り付けるよ
   うにしたことを特徴とする水冷式排気マニフォールド付
   きＶ形エンジン。
2. （２）１対の排気マニフォールドを互いに固定された１
   個の組立体で構成した特許請求の範囲第１項に記載の水
   冷式排気マニフォールド付きＶ形エンジン。