WO2014091565A1 - 内燃機関用の排気装置、内燃機関ユニット及び多気筒内燃機関を備える乗り物 - Google Patents

内燃機関用の排気装置、内燃機関ユニット及び多気筒内燃機関を備える乗り物 Download PDF

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WO2014091565A1
WO2014091565A1 PCT/JP2012/082106 JP2012082106W WO2014091565A1 WO 2014091565 A1 WO2014091565 A1 WO 2014091565A1 JP 2012082106 W JP2012082106 W JP 2012082106W WO 2014091565 A1 WO2014091565 A1 WO 2014091565A1
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exhaust
cylinder
internal combustion
combustion engine
cylinders
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PCT/JP2012/082106
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俊介 横山
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有限会社アルトラック
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F01N13/107—More than one exhaust manifold or exhaust collector

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust device for an internal combustion engine, an internal combustion engine unit having the exhaust device of the internal combustion engine attached to the internal combustion engine, and a vehicle including a multi-cylinder internal combustion engine.
  • FIG. 11 is a figure shown in order to demonstrate the technique currently disclosed by patent document 1.
  • FIG. FIG. 11 is a diagram schematically showing a V-type six-cylinder engine 910 and an exhaust device 920 in a technique disclosed in Patent Document 1 (hereinafter referred to as a conventional technique).
  • the exhaust device 920 includes an exhaust branch pipe 921, an exhaust branch pipe 923, and an exhaust branch pipe 925 connected to cylinder # 1, cylinder # 3, and cylinder # 5, respectively, and cylinder # 2, cylinder # 4, and cylinder # 6, respectively.
  • the communication part 930 which connects these, and the exhaust control valve 931 provided in the communication part 930 are provided.
  • the prior art shown in FIG. 11 says that it is possible to improve the engine output by effectively using the negative pressure wave.
  • the collecting parts for example, collecting parts P1, P2, P3, and the like
  • P4 a phenomenon may occur in which exhaust gases from the cylinders to which the exhaust branch pipes are connected interfere with each other.
  • the exhaust branch pipe 921 and the exhaust branch pipe connected to the cylinder (cylinder # 1, cylinder # 3, cylinder # 5) on the first bank unit 911 side. 923 and the exhaust branch pipe 925 are assembled as one set (referred to as a first set).
  • an exhaust branch pipe 922, an exhaust branch pipe 924, and an exhaust branch pipe 926 connected to the cylinder # 2, cylinder # 4, and cylinder # 6) on the second bank portion 912 side are combined into one set (the second set and the second set). )).
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the exhaust start timing and exhaust end timing of each cylinder in the prior art.
  • the horizontal axis indicates the rotation angle of the crank (also referred to as crank angle), and the vertical axis indicates the degree of opening / closing of the exhaust valve (from the “fully closed” state to the “fully open” state).
  • the cylinder # 1, cylinder # 3, and cylinder # 5, to which the exhaust branch pipes 921, 923, and 925 belonging to the first set are connected, are defined as the first set, and the exhaust branch pipes that belong to the second set.
  • the cylinder # 2, cylinder # 4, and cylinder # 6 to which 922, 924, and 926 are connected are defined as a second set, and the exhaust start timing and the exhaust end timing are shown for each set. In this case, it is assumed that the crank rotation angle by the exhaust operation from the exhaust start to the exhaust end is 240 degrees.
  • the numerical values in parentheses after the cylinder # 1, cylinder # 2, cylinder # 3, cylinder # 4, cylinder # 5, and cylinder # 6 indicate the ignition order.
  • the number of each cylinder and the firing order are the same. That is, the firing order of each cylinder in the V-type 6-cylinder engine is the order of cylinder # 1, cylinder # 2, cylinder # 3, cylinder # 4, cylinder # 5, and cylinder # 6.
  • FIG. 12 illustrates the case where the exhaust end timing Te of the cylinder # 1 and the exhaust start timing Ts of the cylinder # 3 are the same, but the setting of the exhaust end timing of the cylinder # 1 is illustrated. Depending on the manner, the exhaust end timing Te of the cylinder # 1 and the exhaust start timing Ts of the cylinder # 3 may slightly overlap.
  • the exhaust device 960 is connected to an exhaust branch pipe 961, an exhaust branch pipe 962 and an exhaust branch pipe 963 connected to the cylinder # 1, cylinder # 2 and cylinder # 3, and to the cylinder # 4, cylinder # 5 and cylinder # 6.
  • the exhaust branch pipe 964, the exhaust branch pipe 965 and the exhaust branch pipe 966, the exhaust branch pipe 961, the exhaust branch pipe 962 and the exhaust branch pipe 963 are gathered together, the exhaust branch pipe 964, and the exhaust branch pipe 965.
  • an exhaust collecting pipe 968 that collects the exhaust branch pipes 966, and a single exhaust main pipe 969 that collects these two exhaust collecting pipes (exhaust collecting pipes 967 and 968). If the exhaust device 960 has such a configuration, exhaust interference may occur at each collecting portion.
  • the three cylinders # 1 to which the exhaust branch pipes 961, 962, 963 are connected in the collecting portion P1 of the first set of exhaust branch pipes 961, 962, 963 are provided. , Exhaust gas interference due to exhaust gas from cylinder # 2 and cylinder # 3 may occur. Similarly, in the collection portion P2 of the second set of exhaust branch pipes 964, 965, 966, from the two cylinders # 4, # 5, # 6 to which the exhaust branch pipes 964, 965, 966 are connected. Exhaust gas interference due to exhaust gas may occur.
  • the exhaust start timing in each cylinder is shifted by 120 degrees between the cylinder that was ignited (exploded) this time and the cylinder that was ignited (exploded) next time. That is, since the ignition order of each cylinder in the in-line 6-cylinder engine is the above-described ignition order, the exhaust of cylinder # 1 starts (the crank angle of cylinder # 1 at this time is set to 0 degree). When the crank angle of the cylinder # 1 rotates 120 degrees, the cylinder # 5 starts exhausting, and when the cylinder # 5 rotates 120 degrees, the cylinder # 3 starts exhausting. Start exhaust.
  • the exhaust end timing Te of cylinder # 1 and the exhaust start timing Ts of cylinder # 3 may be the same or slightly overlap.
  • 14 illustrates the case where the exhaust end timing Te of the cylinder # 1 and the exhaust start timing Ts of the cylinder # 3 are the same as in FIG. 12, but the exhaust end timing of the cylinder # 1 is illustrated.
  • the exhaust end timing of cylinder # 1 and the exhaust start timing of cylinder # 3 may slightly overlap.
  • the exhaust end timing Te of the exhaust valve in cylinder # 3 and the exhaust start timing Ts in cylinder # 2 may be the same or slightly overlap.
  • the exhaust branch pipes 962 and 963 of the cylinder # 2 and the cylinder # 3 are gathered at the gathering portion P1
  • the exhaust gas exhausted from the cylinder # 2 and the cylinder # 3 are gathered at the gathering portion P1.
  • exhaust interference occurs due to the exhaust gas exhausted from the exhaust gas.
  • exhaust interference also occurs between the cylinder # 4 and the cylinder # 6 where the exhaust branch pipes gather at the gathering portion P2 (see FIG. 14), and similarly, the exhaust branch pipes meet between the gathering portion P2. It occurs in the same way between the cylinder # 5 and the cylinder # 6 that gather together (see FIG. 14).
  • exhaust interference occurs in the gathering portion where the exhaust branch pipes gather together.
  • the present invention provides an exhaust device for an internal combustion engine, an internal combustion engine unit, and a multi-cylinder capable of improving the output of the internal combustion engine by preventing exhaust interference from occurring at a collecting portion where the exhaust branch pipes gather.
  • An object is to provide a vehicle equipped with an internal combustion engine.
  • An exhaust system for an internal combustion engine is an exhaust system for an internal combustion engine attached to an internal combustion engine having n (n is an even number of 6 or more) cylinders, wherein n cylinders N exhaust branch pipes connected to each cylinder and two exhaust branch pipes of the n exhaust branch pipes as a set, and two exhaust branch pipes belonging to each set are assembled.
  • N / 2 exhaust collecting pipes to be collected and an exhaust main pipe collecting the n / 2 exhaust collecting pipes, and the two exhaust branch pipes belonging to each set include the n cylinders Among these, exhaust branch pipes are connected to one cylinder and the other cylinder of two cylinders whose ignition timings are shifted by 360 degrees, respectively.
  • the n is 6, and the internal combustion engine having the n cylinders has a V-shaped configuration in which each of the six cylinders has three crankshafts. Is preferably a V-type 6-cylinder internal combustion engine.
  • the exhaust device for an internal combustion engine according to the present invention as an exhaust device for a V-type 6-cylinder internal combustion engine, the output of the V-type 6-cylinder internal combustion engine can be improved, and the entire engine speed range is wide. Torque and horsepower can be improved over time.
  • the n is 6, and the internal combustion engine having the n cylinders has six cylinders arranged in a line along the crankshaft. There may be an in-line 6-cylinder internal combustion engine.
  • the exhaust device for an internal combustion engine according to the present invention as an exhaust device for an in-line 6-cylinder internal combustion engine, the output of the in-line 6-cylinder internal combustion engine can be improved. Torque and horsepower can be improved across.
  • the n is 8
  • the internal combustion engine having the n cylinders has a V-shaped configuration in which eight cylinders each have four crankshafts.
  • the exhaust device for an internal combustion engine in the present invention as an exhaust device for a V-type 8-cylinder internal combustion engine, the output of the V-type 8-cylinder internal combustion engine can be improved, and a wide rotational speed range can be achieved. Torque and horsepower can be improved over time.
  • the n is 8, and the internal combustion engine having the n cylinders has eight cylinders arranged in a line along the crankshaft. It is also preferred that there is an in-line 6 cylinder internal combustion engine.
  • the output of the in-line 8-cylinder internal combustion engine can also be improved by using the exhaust system for the internal-combustion engine in the present invention as the exhaust system of the in-line 8-cylinder internal combustion engine.
  • Torque and horsepower can be improved across.
  • each of the n exhaust branch pipes has the same length.
  • the exhaust conditions of the n cylinders can be made the same, and the exhaust noise can be improved.
  • the exhaust branch pipe, the exhaust collecting pipe, and the exhaust main pipe have a sectional area S1 of the exhaust branch pipe, a sectional area S2 of the exhaust collecting pipe, and the It is preferable that the cross-sectional area S3 of the exhaust main pipe is configured so that S1 ⁇ S2 ⁇ S3.
  • An internal combustion engine unit includes an internal combustion engine having n (n is an even number of 6 or more) cylinders and an exhaust device for the internal combustion engine attached to the internal combustion engine.
  • the exhaust device for an internal combustion engine is the exhaust device for an internal combustion engine according to any one of [1] to [7].
  • the exhaust interference caused by the exhaust gas flowing through one exhaust branch pipe and the exhaust gas flowing through the other exhaust branch pipe does not occur in each collecting portion that collects two exhaust branch pipes. It can be made. Thereby, the output of the internal combustion engine can be improved, and the torque and horsepower can be improved over a wide rotational speed range.
  • a vehicle including a multi-cylinder internal combustion engine according to the present invention includes an internal combustion engine having n (n is an even number of 6 or more) cylinders and an exhaust device for the internal combustion engine attached to the internal combustion engine.
  • the exhaust device for an internal combustion engine according to any one of [1] to [7] is used as an exhaust device over a wide rotational speed range. Torque and horsepower can be improved, and a vehicle with high torque and high horsepower can be obtained.
  • FIG. 3 is a diagram for illustrating a four-cycle operation performed by one cylinder of the V-type six-cylinder engine 200 according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a view for explaining an exhaust start timing and an exhaust end timing of each cylinder in the V-type six-cylinder engine 200 according to the first embodiment. It is a figure shown in order to demonstrate the collection part of each exhaust collection pipe, and the collection part of an exhaust main pipe.
  • FIG. 3 is a diagram for illustrating torque in a V-type six-cylinder engine 200 to which an exhaust device 100 according to Embodiment 1 is attached.
  • FIG. 1 is a view for explaining an exhaust device 100 for an internal combustion engine according to the first embodiment.
  • the exhaust device 100 for an internal combustion engine according to the first embodiment (hereinafter, the “exhaust device 100 for the internal combustion engine” may be simply abbreviated as “exhaust device 100”) is attached to the V-type six-cylinder engine 200. It is what In FIG. 1, the V-type 6-cylinder engine 200 with the exhaust device 100 attached is referred to as an “internal combustion engine unit EU1”.
  • the V-type six-cylinder engine 200 has three engine cylinders (referred to as cylinder # 1, cylinder # 3, and cylinder # 5) disposed in the first bank unit 210 as a part of the engine casing, and also the engine casing. As a part of the second bank section 220, and three cylinders (referred to as cylinder # 2, cylinder # 4, and cylinder # 6).
  • each cylinder (cylinder # 1, cylinder # 3, cylinder # 5) provided in the first bank unit 210 and each cylinder (cylinder # 2, cylinder # 4, cylinder provided in the second bank unit 220) # 6) are arranged in parallel so as to form a V shape with a crankshaft (not shown) interposed therebetween. It is assumed that the ignition order of these six cylinders # 1 to # 6 is the order of cylinder # 1, cylinder # 2, cylinder # 3, cylinder # 4, cylinder # 5, and cylinder # 6.
  • each cylinder # 1, cylinder # 3, and cylinder # 5 of the first bank unit 210 an intake port (not shown) and an exhaust port 212 are provided for each cylinder.
  • An intake valve 213 is provided in an intake port (not shown) provided for each cylinder, and an exhaust valve 214 is provided in an exhaust port 212 provided for each cylinder. Is provided.
  • an intake port (not shown) and an exhaust port 216 are provided for each cylinder above the cylinder # 2, cylinder # 4, and cylinder # 6.
  • An intake valve (not shown) provided for each cylinder is provided with an intake valve 217, and an exhaust valve 218 provided for each cylinder is provided with an exhaust valve 218. Is provided.
  • the intake valves 213 of the first bank unit 210 and the intake valves 217 of the second bank unit 220 open or close the intake ports at a predetermined timing in the corresponding cylinders.
  • the respective exhaust valves 214 of the first bank unit 210 and the respective exhaust valves 218 of the second bank unit 220 open or close the exhaust ports 212 and 216 at predetermined timings in the corresponding cylinders. Is.
  • the exhaust device 100 includes six exhaust branch pipes 111 to 116 connected to six cylinders # 1 to # 6 and two exhaust branch pipes of the six exhaust branch pipes 111 to 116, respectively. Three exhaust collecting pipes 117 to 119 to be assembled and an exhaust main pipe 120 to collect the three exhaust collecting pipes 117 to 119 are provided.
  • the exhaust branch pipes 111 to 116 are connected to the cylinders # 1, # 3, and # 5 of the first bank portion.
  • the exhaust branch pipes 112, 114, and 116 are connected to the cylinders # 2, # 4, and # 6 of the second bank portion.
  • the exhaust collecting pipe 117 collects the exhaust branch pipe 111 and the exhaust branch pipe 114, and has a collecting portion P11 on the exhaust gas inlet (not shown) side of the exhaust collecting pipe 117. Yes. Then, by connecting the exhaust branch pipe 111 and the exhaust branch pipe 114 to the collection part P11, the exhaust branch pipe 111 and the exhaust branch pipe 114 can be gathered at the collection part P11.
  • the exhaust branch pipe 111 and the exhaust branch pipe 114 are “first set”, and the exhaust branch pipe 111 and the exhaust branch pipe 114 belonging to the “first set” have cylinders # 1 and # 1 whose ignition timings are shifted from each other by 360 degrees. Connected to cylinder # 4.
  • the exhaust collecting pipe 118 collects the exhaust branch pipe 112 and the exhaust branch pipe 115, and has a collecting portion P12 on the exhaust gas inlet (not shown) side of the exhaust collecting pipe 118. Then, by connecting the exhaust branch pipe 112 and the exhaust branch pipe 115 to the collecting portion P12, the exhaust branch pipe 112 and the exhaust branch pipe 115 can be gathered at the collecting portion P12.
  • the exhaust branch pipe 112 and the exhaust branch pipe 115 are referred to as a “second group”, and the exhaust branch pipe 112 and the exhaust branch pipe 115 belonging to the “second group” have cylinder # 2 and ignition timing shifted by 360 degrees from each other. Connected to cylinder # 5.
  • the exhaust collecting pipe 119 collects the exhaust branch pipe 113 and the exhaust branch pipe 116, and has a collecting portion P13 on the exhaust gas inlet (not shown) side of the exhaust collecting pipe 119. Then, by connecting the exhaust branch pipe 113 and the exhaust branch pipe 116 to the collecting portion P13, the exhaust branch pipe 113 and the exhaust branch pipe 116 can be gathered at the collecting portion P13.
  • the exhaust branch pipe 113 and the exhaust branch pipe 116 are referred to as a “third group”, and the exhaust branch pipe 113 and the exhaust branch pipe 116 belonging to the “third group” have cylinders # 3 and # 3 whose ignition timings are shifted from each other by 360 degrees. Connected to cylinder # 6.
  • the exhaust main pipe 120 has a collecting part P14 on the exhaust gas inlet (not shown) side of the exhaust main pipe 120, and the collecting pipes 117 to 119 are connected to the collecting part P14, thereby The exhaust collecting pipes 117 to 119 can be assembled at the part P14.
  • the exhaust device 100 includes two exhaust branch pipes connected to two cylinders whose ignition timing is shifted by 360 degrees among the six exhaust branch pipes 111 to 116 as a set.
  • the respective exhaust branch pipes are assembled into one exhaust collecting pipe. That is, the exhaust branch pipe 111 and the exhaust branch pipe 114 belonging to the first group are gathered in the exhaust collecting pipe 117, and the exhaust branch pipe 112 and the exhaust branch pipe 115 belonging to the second set are gathered in the exhaust collecting pipe 118, The exhaust branch pipes 113 and the exhaust branch pipes 116 belonging to the third group are gathered in the exhaust collecting pipe 119.
  • the reason for this configuration is that the exhaust gas flowing through one exhaust branch pipe and the other exhaust branch pipe are connected to each other at the collecting portions P11, P12, P13 in the exhaust collecting pipe 117, the exhaust collecting pipe 118, and the exhaust collecting pipe 119. This is to prevent exhaust interference caused by flowing exhaust gas. This will be described later.
  • a positioning plate 125 is attached to each exhaust gas inlet (not shown) side of each of the exhaust branch pipes 111, 113, 115, and the positioning plate 125 is attached to a predetermined position of the first bank unit 210.
  • the exhaust gas inlets of the exhaust branch pipes 111, 113, and 115 are opposed to the exhaust gas outlets (not shown) of the exhaust ports 212 of the corresponding cylinders with high accuracy. .
  • positioning plates 126 are also attached to the exhaust gas inlets (not shown) of the exhaust branch pipes 112, 114, and 116, and the positioning plates 126 are attached to the second bank portion 220.
  • the exhaust gas inlets of the exhaust branch pipes 112, 114, and 116 are opposed to the exhaust gas outlets (not shown) of the exhaust ports 216 of the corresponding cylinders with high accuracy.
  • FIG. 2 is a view for explaining a four-cycle operation performed by one cylinder of the V-type six-cylinder engine 200 used in the engine system according to the first embodiment. In FIG. 2, the operation of cylinder # 1 will be described.
  • the four-cycle operation of cylinder # 1 (“intake”, “compression”, “ignition (explosion)”, “exhaust” operations) is first performed at the top dead center position (here, The intake operation is started from a position 15 degrees before the top dead center. That is, at a position 15 degrees before the top dead center, the intake valve that has been fully closed until then begins to open until it is fully open, and then the intake valve is fully closed. During this time, the rotation angle of the crank is 240 degrees.
  • a “compression” operation and an “ignition (explosion)” operation are performed. That is, the “compression” operation is performed by further rotating the crank while the intake valve is fully closed, and the “ignition (explosion)” operation is performed at a position (top dead center) where the crank is rotated 135 degrees. As a result, the crank rotates toward the bottom dead center.
  • “exhaust” operation is started at a position where the rotation angle of the crank is rotated 135 degrees from the top dead center. That is, at the position where the rotation angle of the crank is rotated 135 degrees from the top dead center, the exhaust valve that has been fully closed until then starts to open and becomes fully open, and eventually becomes fully closed.
  • the crank rotation angle by this “exhaust” operation is 240 degrees. Since the next suction operation starts immediately before the exhaust operation ends, there is a valve overlap section in which both the exhaust valve and the suction valve are open.
  • each operation of the 4-cycle operation (“inhalation”, “compression”, “ The crank angle for each operation of “ignition (explosion)” and “exhaust”) can be set as appropriate.
  • FIG. 3 is a view for explaining the exhaust start timing and the exhaust end timing of each cylinder in the V-type six-cylinder engine 200 according to the first embodiment.
  • the horizontal axis indicates the rotation angle of the crank
  • the vertical axis indicates the degree of opening / closing of the exhaust valve (from the “fully closed” state to the “fully open” state).
  • the cylinder # 1 and the cylinder # 4 to which the exhaust branch pipe 111 and the exhaust branch pipe 114 belonging to the first set are connected are defined as the first set, and the exhaust branch pipe 112 belonging to the second set.
  • Cylinder # 2 and cylinder # 5 to which the exhaust branch pipe 115 and the exhaust branch pipe 115 are connected are the second set, and the cylinder # 3 and cylinder to which the exhaust branch pipe 113 and the exhaust branch pipe 116 belonging to the third set are connected Assuming # 6 as the third set, the exhaust start timing and the exhaust end timing are shown for each set.
  • the numerical values in parentheses after the cylinder # 1, the cylinder # 2, the cylinder # 3, the cylinder # 4, the cylinder # 5, and the cylinder # 6 indicate the ignition order.
  • the number of each cylinder and the firing order are the same. That is, the firing order of each cylinder in the V-type 6-cylinder engine is the order of cylinder # 1, cylinder # 2, cylinder # 3, cylinder # 4, cylinder # 5, and cylinder # 6.
  • the exhaust start timing (timing at which the exhaust valve 214 starts to open) Ts of each cylinder is shifted by 120 degrees between the cylinder ignited (combusted) immediately before and the cylinder ignited (exploded) next. That is, as described above, since the firing order of each cylinder is the order of cylinder # 1, cylinder # 2, cylinder # 3, cylinder # 4, cylinder # 5, cylinder # 6, exhaust of cylinder # 1 starts. After that, when the crank of the cylinder # 1 rotates 120 degrees, the cylinder # 2 starts exhausting, and when the cylinder # 2 rotates 120 degrees, the cylinder # 3 starts exhausting. The exhaust is started sequentially.
  • the crank angle of the cylinder # 1 at the exhaust start timing Ts of the cylinder # 1 is 0 degree
  • the cylinder at the exhaust end timing Te (the timing when the exhaust valve 214 is fully closed) in the cylinder # 1.
  • the crank angle for # 1 is approximately 240 degrees.
  • cylinder # 4 starts exhausting. That is, the time when the crank of the cylinder # 1 further rotates 120 degrees from the exhaust end timing Te of the cylinder # 1 is the exhaust start timing Ts of the cylinder # 4.
  • the exhaust start timing Ts of the cylinders whose ignition order continues (for example, cylinder # 1 and cylinder # 2) is shifted by only 120 degrees, so that the exhaust start timing Ts of the cylinder that exploded this time is the exhaust of the cylinder that exploded last time.
  • the exhaust branch pipes of these cylinders are not assembled in the same collection part, the exhaust interference of the exhaust gas exhausted from these cylinders can be ignored.
  • the exhaust start timing Ts of the cylinder # 2 corresponds to when the exhaust valve of the cylinder # 1 is fully open as shown in FIG.
  • the exhaust branch pipes 111 and 112 of the cylinder # 1 and the cylinder # 2 are not directly assembled, exhaust interference between these cylinders can be ignored.
  • the exhaust start timing Ts of the cylinder that has exploded this time is the same timing as the exhaust end timing Te of the cylinder that has exploded the last time. Therefore, the exhaust interference between these cylinders can be ignored.
  • the exhaust start timing Ts of the cylinder # 3 is the same as the exhaust end timing of cylinder # 1 that has exploded the last time, as shown in FIG.
  • the exhaust branch pipes 111 and 113 of the cylinder # 1 and the cylinder # 3 are not directly assembled, the exhaust interference between these cylinders can be ignored.
  • the exhaust branch pipes connected to the two cylinders whose ignition timings are shifted by 360 degrees are combined into one set and assembled in the exhaust collecting pipe for each group.
  • the six exhaust branch pipes 111 to 116 have the same length. Specifically, in each exhaust branch pipe, the length from the connection portion with the positioning plates 125 and 126 (see FIG. 1) to the respective collection portions P11, P12, and P13 of the exhaust collection pipes 117, 118, and 119 Also, it is preferable to set the length of each exhaust branch pipe so that the same length is obtained. However, in FIG. 1, the lengths of the exhaust branch pipes 111 to 116 are not drawn to the same length for the convenience of drawing.
  • each exhaust gas collection pipe 117, 118, 119 has the same length.
  • each exhaust gas collection pipe 117, 118, 119 is arranged so that the length from the collection part P11, P12, P13 to the collection part P14 of the exhaust main pipe 120 is the same in any exhaust collection pipe. It is preferable to set the length of the collecting pipe.
  • the exhaust conditions of the six cylinders # 1 to # 6 can be made the same. If the lengths of the exhaust branch pipes and the exhaust collecting pipes are not equal, the exhaust sound may be heard by some people, but the length of each exhaust branch pipe and each exhaust collecting pipe. By setting the lengths to be equal to each other, it is possible to obtain an effect that the exhaust sound can be improved.
  • each of the exhaust collecting pipes 117, 118, and 119 is made with a bending angle as small as possible so that the flow of the exhaust gas flowing into the same exhaust collecting pipe becomes a smooth flow.
  • the exhaust branch pipes are preferably connected to the corresponding exhaust collecting pipes.
  • each exhaust collecting pipe is connected to the exhaust main pipe 120 at a bending angle as small as possible so that the flow of the exhaust gas flowing into the exhaust main pipe 120 becomes a smooth flow. It is preferable to connect.
  • FIG. 4 is a view for explaining the collecting part of each exhaust collecting pipe and the collecting part of the exhaust main pipe.
  • FIG. 4A is an enlarged schematic view showing the collecting portion P11 of the exhaust collecting pipe 117 and its peripheral portion
  • FIG. 4B is an enlarged view of the collecting portion P14 of the exhaust main pipe 120 and its surrounding portion. It is a schematic diagram shown.
  • the exhaust branch pipe and the exhaust collecting pipe are drawn in a straight line as a whole, but this is for explaining the bending angles of the exhaust branch pipe and the exhaust collecting pipe.
  • the piping is not always linear in this way.
  • the flow of the exhaust gas flowing into the exhaust collecting pipe 117 is as shown in FIG.
  • the bending angle ⁇ here is, for example, as shown in FIG. 4A, when the straight exhaust branch pipes 111 and 114 are bent, the central axis when the exhaust branch pipes 111 and 114 are straight.
  • the angle ⁇ with respect to L is indicated.
  • the collecting portion P11 of the exhaust collecting pipe 117 is shown, but the collecting portion P12 of the exhaust collecting pipe 118 and the collecting portion P13 of the exhaust collecting pipe 118 have the same configuration.
  • the bending angle ⁇ here is such that when the straight exhaust collection pipes 117, 119 are bent, the exhaust collection pipes 117, 119 The angle ⁇ with respect to the central axis L in the case of a straight line is indicated.
  • 4B is a plan view, the bent state of the exhaust collecting pipe 118 is not shown, but the exhaust collecting pipe 118 has the same bending angle.
  • the bending angles of the exhaust branch pipes 111 to 116 are as shown in FIG.
  • the flow of the exhaust gas flowing from each exhaust branch pipe to the corresponding exhaust collecting pipe can be made smooth, and thereby exhaust interference can be made less likely to occur.
  • the bending angles of the exhaust collecting pipes 117 to 119 are set as shown in FIG.
  • the flow of exhaust gas flowing from the collecting pipes 117 to 119 to the exhaust main pipe 120 can be made smooth. As described above, the flow of the exhaust gas flowing from the exhaust collecting pipes 117 to 119 to the exhaust main pipe 120 becomes smooth, so that the exhaust branch pipes 111 to 116 pass through the corresponding exhaust collecting pipes 117 to 119, respectively.
  • the flow of the exhaust gas flowing through the exhaust main pipe 120 can be made smooth in the entire exhaust device 100, and this also makes it difficult to cause exhaust interference.
  • the exhaust branch pipes 111 to 116, the exhaust collecting pipes 117 to 119, and the exhaust main pipe 120 have the cross sectional area of the exhaust branch pipes 111 to 116 as S1, the cross sectional area of the exhaust collecting pipes 117 to 119 as S2, and the exhaust main pipe 120.
  • S3 is S3, S1 ⁇ S2 ⁇ S3.
  • these cross-sectional areas do not need to be extremely different.
  • the cross-sectional shapes of the exhaust branch pipes 111 to 116, the exhaust collecting pipes 117 to 119, and the exhaust main pipe 120 are perfect circles, the exhaust branch pipe, the exhaust collecting pipe, and the exhaust main pipe are disconnected.
  • the area is expressed by the size of each diameter, if the diameters of the exhaust branch pipes 111 to 116 are about 50 mm, the diameters of the exhaust collecting pipes 117 to 119 may be about 55 mm. May be about 80 mm.
  • These values are merely examples, and are not limited. Optimum values can be set as appropriate according to the size of the engine displacement, the type and use of the automobile, and the like.
  • the exhaust branch pipes 111 to 116 are respectively The flow of the exhaust gas flowing through the corresponding exhaust collecting pipes 117 to 119 to the exhaust main pipe 120 can be made smooth in the entire exhaust device 100, and this also makes it difficult to cause exhaust interference.
  • FIG. 5 is a view for explaining torque in the V-type six-cylinder engine 200 to which the exhaust device 100 according to the first embodiment is attached.
  • the horizontal axis represents the engine speed (rpm), and the vertical axis represents torque (kg / m).
  • a curved line TL1 indicated by a broken line indicates a torque characteristic in a V-type 6-cylinder engine to which a conventional exhaust device is attached (referred to as a conventional V-type 6-cylinder engine), and is indicated by a solid line.
  • a curve TL2 shows the torque characteristic in the V-type six-cylinder engine 200 to which the exhaust device 100 according to the first embodiment is attached.
  • FIG. 5 shows the characteristics of torque in a wide rotational speed range from 2000 rpm to 8000 rpm.
  • the torque of the V-type 6-cylinder engine 200 to which the exhaust device 100 according to the first embodiment is attached is increased as compared with the conventional V-type 6-cylinder engine over the entire rotational speed range described above. You can see that Thus, it is considered that the increase in torque over the entire rotation speed range is due to the fact that no exhaust interference occurs in each of the collective portions P11, P12, and P13.
  • the torque peak value Tmax1 (28.2 Kg / m) was obtained at 5587 rpm. Incidentally, the speed (speed) at this time was 127 km / h.
  • the torque peak value Tmax2 (30.5 Kg / m) was obtained at 6836 rpm. Incidentally, the speed (speed) at this time was 156 Km / h.
  • FIG. 6 is a view for explaining the horsepower in the V-type 6-cylinder engine 200 to which the exhaust device 100 according to the first embodiment is attached.
  • the horizontal axis represents the engine speed (rpm)
  • the vertical axis represents the horsepower (PS).
  • a curve PL1 indicated by a broken line indicates the horsepower characteristics in a conventional V-type 6-cylinder engine to which a conventional exhaust system is attached
  • a curve PL2 indicated by a solid line relates to the first embodiment.
  • the characteristic of the horsepower in the V type 6 cylinder engine 200 to which the exhaust device 100 is attached is shown.
  • FIG. 6 also shows horsepower characteristics in a wide rotational speed range of about 2000 rpm to 8000 rpm. It can be seen that the horsepower of the V-type 6-cylinder engine 200 to which the exhaust device 100 according to the first embodiment is attached is increased as compared with the conventional V-type 6-cylinder engine over the entire rotational speed range described above. Thus, it is considered that the increase in horsepower over the entire rotation speed range is due to the fact that exhaust interference does not occur in each of the collecting portions P11, P12, and P13.
  • the horsepower peak value Pmax1 (272.3PS) was obtained at 7989 rpm. Incidentally, the speed (speed) at this time was 182 km / h.
  • the horsepower peak value Pmax2 (308.1 PS) was reached at 7846 rpm. Incidentally, the speed (speed per hour) at this time was 179 Km / h.
  • the exhaust device 100 by attaching the exhaust device 100 to the V-type six-cylinder engine 200, it is possible to eliminate exhaust interference at the collection portion of each exhaust branch pipe.
  • the torque and horsepower can be increased over a wide rotational speed range.
  • the internal combustion engine unit EU1 in which the exhaust device 100 according to the first embodiment is attached to the V-type 6-cylinder engine 200 can prevent the exhaust gas discharged from each cylinder from interfering with the gathering portion of each exhaust branch pipe. And thereby the torque and horsepower can be increased over a wide rotational speed range.
  • the effect of the internal combustion engine unit EU1 according to the first embodiment can be further enhanced by mounting the internal combustion engine unit EU1 on an automobile that is assumed to travel at a relatively high speed.
  • the exhaust device 100 according to the first embodiment is illustrated as being attached to a V-type 6-cylinder engine, it can also be attached to an in-line 6-cylinder engine.
  • FIG. 7 is a view for explaining the exhaust device 300 according to the second embodiment.
  • the exhaust device 300 according to Embodiment 2 is attached to the in-line 6-cylinder engine 400.
  • a state where the exhaust device 300 is attached to the in-line 6-cylinder engine 400 is referred to as “internal combustion engine unit EU2”.
  • FIG. 7 shows a case where the internal combustion engine unit EU2 is viewed from above, and the exhaust device 300 and the in-line 6-cylinder engine 400 constituting the internal combustion engine unit EU2 are schematically shown.
  • the in-line 6-cylinder engine 400 has a configuration similar to that of a general in-line 6-cylinder engine, and other components than those necessary for explaining the exhaust device 300 according to the second embodiment. Is omitted in FIG.
  • each cylinder # 1 to # 6 an intake port (not shown) and an exhaust port 412 are provided for each cylinder.
  • An intake valve 413 is provided in an intake port (not shown) provided for each cylinder, and an exhaust valve 414 is provided in an exhaust port 412 provided for each cylinder. Is provided.
  • Each intake valve 413 opens or closes the intake port at a predetermined timing in the corresponding cylinder.
  • each exhaust valve 414 opens or closes the exhaust port 412 at a predetermined timing in the corresponding cylinder.
  • the exhaust device 300 includes six exhaust branch pipes 311 to 316 connected to the six cylinders # 1 to # 6 and two exhaust branch pipes out of the six exhaust branch pipes 311 to 316, respectively. Three exhaust collecting pipes 317 to 319 to be gathered and an exhaust main pipe 320 to gather the three exhaust collecting pipes 317 to 319 are provided.
  • the exhaust branch pipe 311 is connected to the cylinder # 1 via the exhaust port 412
  • the exhaust branch pipe 312 is connected to the cylinder # 2 via the exhaust port 412
  • the exhaust branch pipe 313 is It is connected to cylinder # 3 via port 412.
  • the exhaust branch pipe 314 is connected to the cylinder # 4 via the exhaust port 412
  • the exhaust branch pipe 315 is connected to the cylinder # 5 via the exhaust port 412
  • the exhaust branch pipe 316 is connected to the exhaust port 412.
  • the exhaust branch pipe 311 when explaining the connection between each exhaust branch pipe and the cylinder, “through the exhaust port” is omitted, and for example, “the exhaust branch pipe 311 is a cylinder. It may be expressed as “connected to # 1” or “exhaust branch pipe 311 connected to cylinder # 1”.
  • the exhaust collecting pipe 317 has a collecting portion P21 on the exhaust gas inlet (not shown) side. Then, by connecting the exhaust branch pipe 311 and the exhaust branch pipe 316 to the collecting portion P21, the exhaust branch pipe 311 and the exhaust branch pipe 316 can be gathered at the collecting portion P21.
  • the exhaust branch pipe 311 and the exhaust branch pipe 316 are referred to as a “first set”, and the exhaust branch pipe 311 and the exhaust branch pipe 316 belonging to the “first set” have cylinder # 1 and Connected to cylinder # 6.
  • the exhaust collecting pipe 318 has a collecting portion P22 on the exhaust gas inlet (not shown) side. Then, by connecting the exhaust branch pipe 312 and the exhaust branch pipe 315 to the collecting portion P22, the exhaust branch pipe 312 and the exhaust branch pipe 315 can be gathered at the collecting portion P22.
  • the exhaust branch pipe 312 and the exhaust branch pipe 315 are referred to as a “second group”, and the exhaust branch pipe 312 and the exhaust branch pipe 315 belonging to the “second group” have the cylinder # 2 and the cylinder # 2 whose ignition timings are shifted from each other by 360 degrees. Connected to cylinder # 5.
  • the exhaust collecting pipe 319 has a collecting portion P23 on the exhaust gas inlet (not shown) side. Then, by connecting the exhaust branch pipe 313 and the exhaust branch pipe 314 to the collecting portion P23, the exhaust branch pipe 313 and the exhaust branch pipe 314 can be gathered at the collecting portion P23.
  • the exhaust branch pipe 313 and the exhaust branch pipe 314 are referred to as a “third group”, and the exhaust branch pipe 313 and the exhaust branch pipe 314 belonging to the “third group” have a cylinder # 3 and a cylinder # 3 whose ignition timings are shifted from each other by 360 degrees. Connected to cylinder # 4.
  • the exhaust main pipe 320 has a collecting part P24 on the exhaust gas inlet (not shown) side, and exhaust collecting pipes 317 to 319 are connected to the collecting part P24, so that the exhaust collecting at the collecting part P24. Tubes 317-319 can be assembled.
  • the exhaust device 300 is configured such that, among the six exhaust branch pipes, the exhaust branch pipes connected to the two cylinders whose ignition timing is shifted by 360 degrees are combined into one set. After the exhaust branch pipes belonging to 1 are assembled by the exhaust collecting pipe, one exhaust main pipe is formed.
  • the reason for this configuration is that the exhaust gas flowing through one exhaust branch pipe and the other exhaust branch pipe are connected to each other at the collecting portions P21, P22, P23 in the exhaust collecting pipe 317, the exhaust collecting pipe 318, and the exhaust collecting pipe 319. This is to prevent exhaust interference caused by flowing exhaust gas.
  • a positioning plate 325 is attached to each exhaust gas inlet (not shown) side of each of the exhaust branch pipes 311 to 316, and the positioning plate 325 is fixed to a predetermined position of the engine casing 401.
  • the exhaust gas inlets of the exhaust branch pipes 311 to 316 face the exhaust gas outlets (not shown) of the exhaust ports 412 of the cylinders with high accuracy.
  • FIG. 8 is a view for explaining the exhaust start timing and exhaust end timing of each cylinder in the in-line 6-cylinder engine.
  • the horizontal axis indicates the rotation angle of the crank, and the vertical axis indicates the degree of opening / closing of the exhaust valve (from the “fully closed” state to the “fully open” state).
  • the numerical values in parentheses after the cylinder # 1, cylinder # 2, cylinder # 3, cylinder # 4, cylinder # 5, and cylinder # 6 indicate the firing order. In this case, Since it is an in-line 6-cylinder engine, the firing order of each cylinder is in the order of cylinder # 1, cylinder # 5, cylinder # 3, cylinder # 6, cylinder # 2, and cylinder # 4 as described above.
  • the exhaust start timing (timing at which the exhaust valve 414 starts to open) Ts of each cylinder is shifted by 120 degrees between the cylinder ignited (combusted) immediately before and the cylinder ignited (exploded) next. That is, as described above, since the firing order of each cylinder is the order of cylinder # 1, cylinder # 5, cylinder # 3, cylinder # 6, cylinder # 2, and cylinder # 4, the exhaust of cylinder # 1 starts. After that, when the crank of the cylinder # 1 rotates 120 degrees, the cylinder # 5 starts exhausting, and when the cylinder # 5 rotates 120 degrees, the cylinder # 3 starts exhausting. The exhaust is started sequentially.
  • cylinder # 1 and cylinder # 6 are cylinders whose ignition timings are shifted by 360 degrees. Therefore, by setting the exhaust branch pipe 311 connected to the cylinder # 1 and the exhaust branch pipe 316 connected to the cylinder # 6 at the collection part P21 of the exhaust collection pipe 317, the collection part P21 In this case, it is possible to prevent the exhaust interference. This will be described with reference to FIG.
  • the exhaust end timing (timing when the exhaust valve 414 is fully closed) Te of the cylinder # 1 The crank angle of cylinder # 1 is approximately 240 degrees.
  • the exhaust start timing Ts of the cylinder # 6 is the time when the crank of the cylinder # 1 further rotates 120 degrees from the exhaust end timing Te of the cylinder # 1.
  • the exhaust start timing Ts of the cylinders whose ignition order continues (for example, cylinder # 1 and cylinder # 5) is shifted by only 120 degrees, the exhaust start timing Ts of the cylinder that exploded this time is the same as that of the cylinder that exploded last time. Although the exhaust is being performed, the exhaust interference of the exhaust gas exhausted from these cylinders can be ignored because the exhaust branch pipes of these cylinders are not gathered in the same collection portion.
  • the exhaust start timing Ts of the cylinder # 5 corresponds to when the exhaust valve of the cylinder # 1 is fully open as shown in FIG.
  • the exhaust branch pipes 111 and 115 of the cylinder # 1 and the cylinder # 5 are not directly assembled, exhaust interference between these cylinders can be ignored.
  • the exhaust start timing Ts of the cylinder that has exploded this time is the same timing as the exhaust end timing Te of the cylinder that has exploded the last time. Therefore, the exhaust interference between these cylinders can be ignored.
  • the exhaust start timing Ts of the cylinder # 3 is the same as the exhaust end timing of cylinder # 1 that has exploded the last time, as shown in FIG.
  • the exhaust branch pipes 111 and 113 of the cylinder # 1 and the cylinder # 3 are not directly assembled, the exhaust interference between these cylinders can be ignored.
  • the exhaust branch pipes connected to the two cylinders whose ignition timings are shifted by 360 degrees are combined into one set and assembled in the exhaust collecting pipe for each group.
  • the six exhaust branch pipes 311 to 316 constituting the exhaust device 300 have the same length. It is preferable to do so. Also in this case, in FIG. 7, the lengths of the exhaust branch pipes 311 to 316 are not drawn to the same length for convenience of drawing. Further, it is preferable that the exhaust collecting pipes 317 to 319 have the same length.
  • the flow of exhaust gas in the collecting portions P21, P22, P23 of the exhaust collecting pipes 317, 318, and 319 and the collecting portion P24 of the exhaust main pipe 320 is shown in FIG. It is preferable to set the bending angle of each exhaust branch pipe and the bending angle of each exhaust collecting pipe so that a smooth flow is obtained as indicated by an arrow a in FIG. By doing in this way, the applicable effect is acquired among the effects acquired by the exhaust apparatus 100 which concerns on Embodiment 1.
  • the cross-sectional areas of the exhaust branch pipes 311 to 316, the cross-sectional areas of the exhaust collecting pipes 317 to 319, and the cross-sectional area of the exhaust main pipe 320 are also related to the first embodiment. It is preferable to set the same as the exhaust device 100. By setting the sizes of the cross-sectional areas of the exhaust branch pipes 311 to 316, the exhaust collecting pipes 317 to 319, and the exhaust main pipe 320 in this way, the effect obtained by the exhaust device 100 according to the first embodiment is applicable. Effect is obtained.
  • FIG. 9 is a view for explaining the exhaust device 500 according to the third embodiment.
  • the exhaust device 500 according to the second embodiment is attached to the V-type 8-cylinder engine 600.
  • the V-type 8-cylinder engine 600 with the exhaust device 500 attached is referred to as an “internal combustion engine unit EU3”.
  • FIG. 9 shows the case where the internal combustion engine unit EU2 is viewed from above, and schematically shows the exhaust device 500 and the V-type 8-cylinder engine 600 constituting the internal combustion engine unit EU2.
  • the arrangement of the cylinders with respect to the crankshaft in the V-type 8-cylinder engine 600 is basically the same as that of the V-type 6-cylinder engine 200 described in the first embodiment, the description will be simplified. .
  • the first bank portion 610 is provided with cylinder # 1, cylinder # 3, cylinder # 5, cylinder # 7, and the second bank portion 620 is provided with cylinder # 2, cylinder # 4, cylinder # # 6 and cylinder # 8 are provided.
  • the ignition order of these eight cylinders # 1 to # 8 is the order of cylinder # 1, cylinder # 8, cylinder # 4, cylinder # 3, cylinder # 6, cylinder # 5, cylinder # 7 and cylinder # 2.
  • the ignition timing of each cylinder is shifted by 90 degrees (crankshaft rotation angle) in this order.
  • An intake port (not shown) and an exhaust port 612 are provided for each cylinder above the cylinder # 1, cylinder # 3, cylinder # 5, and cylinder # 7 of the first bank unit 610, respectively. .
  • An intake valve 613 is provided in an intake port (not shown) provided for each cylinder, and an exhaust valve 614 is provided in an exhaust port 612 provided for each cylinder. Is provided.
  • an intake port (not shown) and an exhaust port 616 are provided for each cylinder above the cylinders # 2, # 4, # 6, and cylinder # 8. Yes.
  • An intake valve (not shown) provided for each cylinder is provided with an intake valve 617, and an exhaust valve 618 provided for each cylinder is provided with an exhaust valve 618. Is provided.
  • the exhaust device 500 includes eight exhaust branch pipes 511 to 518 connected to eight cylinders # 1 to # 8 and two exhaust branch pipes out of the eight exhaust branch pipes 511 to 518, respectively. There are four exhaust collecting pipes 519 to 522 to be gathered and an exhaust main pipe 530 for gathering the three exhaust collecting pipes 519 to 522.
  • the exhaust branch pipes 511 to 518 are connected to the cylinders # 1, # 3, # 5, and # 7 of the first bank unit 610, respectively. Is. Of the six exhaust branch pipes 511 to 518, the exhaust branch pipes 512, 514, 516, and 518 are connected to each cylinder # 2, cylinder # 4, cylinder # 6, and cylinder # 8 of the second bank unit 620. It is what is done.
  • the exhaust collecting pipe 519 collects the exhaust branch pipe 511 and the exhaust branch pipe 516, and has a collecting portion P31 on the exhaust gas inlet (not shown) side of the exhaust collecting pipe 119. Yes.
  • the exhaust branch pipe 511 and the exhaust branch pipe 516 are “first set”, and the exhaust branch pipe 511 and the exhaust branch pipe 516 belonging to the “first set” are cylinders # 1 and # 1 whose ignition timings are shifted from each other by 360 degrees. Connected to cylinder # 6.
  • the exhaust collecting pipe 520 collects the exhaust branch pipe 515 and the exhaust branch pipe 518, and has a collecting portion P32 on the exhaust gas inlet (not shown) side of the exhaust collecting pipe 520.
  • the exhaust branch pipe 515 and the exhaust branch pipe 518 are referred to as a “second set”, and the exhaust branch pipe 515 and the exhaust branch pipe 518 belonging to the “second set” have cylinders # 5 and # 5 whose ignition timings are shifted from each other by 360 degrees. Connected to cylinder # 8.
  • the exhaust collecting pipe 521 collects the exhaust branch pipe 514 and the exhaust branch pipe 517, and has a collecting portion P33 on the exhaust gas inlet (not shown) side of the exhaust collecting pipe 521.
  • the exhaust branch pipe 514 and the exhaust branch pipe 517 are “third set”, and the exhaust branch pipe 514 and the exhaust branch pipe 517 belonging to the “third set” have the cylinder # 4 and the ignition timing shifted by 360 degrees from each other. Connected to cylinder # 7.
  • the exhaust collecting pipe 522 collects the exhaust branch pipe 513 and the exhaust branch pipe 512, and has a collecting portion P34 on the exhaust gas inlet (not shown) side of the exhaust collecting pipe 522.
  • the exhaust branch pipe 513 and the exhaust branch pipe 512 are “fourth set”, and the exhaust branch pipe 513 and the exhaust branch pipe 512 belonging to the “fourth set” have cylinder # 3 and ignition timing that are shifted 360 degrees from each other. Connected to cylinder # 2.
  • the exhaust main pipe 530 has a collective portion P35 on the exhaust gas inlet (not shown) side of the exhaust main pipe 530, and the exhaust collective pipes 519 to 522 are connected to the collective portion P35.
  • the exhaust collecting pipes 519 to 522 can be assembled at the part P35.
  • FIG. 10 is a view for explaining the exhaust start timing and the exhaust end timing of each cylinder in the V-type 8-cylinder engine 500 according to the third embodiment. Note that FIG. 10 is basically the same as FIG. 3 used in the description of the exhaust device 100 according to the first embodiment, and therefore only the operation will be briefly described here.
  • the numerical values in parentheses after the cylinder # 1, cylinder # 2, cylinder # 3, cylinder # 4, cylinder # 5, cylinder # 6, cylinder # 7, cylinder # 8 indicate the ignition order.
  • the firing order of each cylinder is as follows: cylinder # 1, cylinder # 8, cylinder # 4, cylinder # 3, cylinder # 6, cylinder # 5, cylinder # 7, cylinder # 2 In that order.
  • the exhaust start timing Ts of each cylinder is shifted by 90 degrees between the cylinder that was ignited (combusted) immediately before and the cylinder that was ignited (exploded) next.
  • cylinder # 1 and cylinder # 6 are cylinders whose ignition timings are shifted by 360 degrees. Therefore, by setting the exhaust branch pipe 511 connected to the cylinder # 1 and the exhaust branch pipe 516 connected to the cylinder # 6 at the collection part P31 of the exhaust collection pipe 519, the collection part P31 is collected. In this case, it is possible to prevent the exhaust interference. This will be described with reference to FIG.
  • the crank angle of the cylinder # 1 at the exhaust start timing Ts of the cylinder # 1 is 0 degree
  • the crank angle of the cylinder # 1 at the exhaust end timing Te of the cylinder # 1 is approximately 240 degrees.
  • the exhaust start timing Ts of the cylinder # 6 is the time when the crank of the cylinder # 1 further rotates 120 degrees from the exhaust end timing Te of the cylinder # 1.
  • the exhaust start timing Ts of the cylinders whose ignition order is continuous (for example, cylinder # 1 and cylinder # 8) is shifted by only 90 degrees, the exhaust start timing Ts of the cylinder that exploded this time is the exhaust of the cylinder that exploded last time. However, since the exhaust branch pipes of these cylinders are not assembled in the same collection part, the exhaust interference of the exhaust gas exhausted from these cylinders can be ignored.
  • the exhaust start timing Ts of the cylinder # 8 corresponds to immediately before the exhaust valve of the cylinder # 1 is fully opened, as shown in FIG.
  • the exhaust branch pipes 511 and 518 of the cylinder # 1 and the cylinder # 8 are not directly assembled, the exhaust interference between these cylinders can be ignored.
  • the exhaust start timing Ts of the cylinder that has exploded this time is the timing before the end of exhaust of the cylinder that has exploded the last time, but since these exhaust branch pipes are not gathered in the same collection part, Exhaust interference between cylinders can be ignored.
  • the exhaust start timing Ts of the cylinder # 4 is the timing before the exhaust of the cylinder # 1 that has exploded the last time, as shown in FIG.
  • the exhaust branch pipes 511 and 514 of the cylinder # 1 and the cylinder # 4 are not directly assembled, exhaust interference between these cylinders can be ignored.
  • the exhaust branch pipes are assembled in an exhaust collecting pipe for each group.
  • the exhaust branch pipes are assembled in an exhaust collecting pipe for each group.
  • the eight exhaust branch pipes 511 to 518 constituting the exhaust device 500 have the same length. It is preferable to do so. Also in this case, in FIG. 9, the lengths of the exhaust branch pipes 511 to 518 are not drawn to the same length for the convenience of drawing. Further, it is preferable that the exhaust collecting pipes 519 to 522 have the same length.
  • FIGS. 4 (a) and 4 (b) the flow of exhaust gas in the collecting portions P31 to P34 of the exhaust collecting pipes 519 to 522 and the collecting portion P35 of the exhaust main pipe 530 is shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). It is preferable to set the bending angle of each exhaust branch pipe and the bending angle of each exhaust collecting pipe so that a smooth flow is obtained as indicated by arrow a). By doing in this way, the applicable effect is acquired among the effects acquired by the exhaust apparatus 100 which concerns on Embodiment 1.
  • the cross-sectional area of each exhaust branch pipe 511 to 518, the cross-sectional area of each exhaust collecting pipe 519 to 522, and the size of the cross-sectional area of the exhaust main pipe 530 are also related to the first embodiment. It is preferable to set the same as the exhaust device 100. By setting the sizes of the cross-sectional areas of the exhaust branch pipes 511 to 518, the exhaust collecting pipes 519 to 522, and the exhaust main pipe 530 in this way, the effects obtained by the exhaust device 100 according to the first embodiment are applicable. Effect is obtained.
  • the exhaust system for an engine in the present invention is applied to a V-type 6-cylinder engine, an in-line 6-cylinder engine, and a V-type 8-cylinder engine has been described.
  • the device can also be applied to an inline 8-cylinder engine.
  • the exhaust system for an engine in the present invention is not limited to a 6-cylinder engine and an 8-cylinder engine, and may be applied to an engine having an even number of 6 or more cylinders (for example, a V-type 10-cylinder engine). Can do.
  • the present invention can also be applied to a horizontally opposed engine (for example, a horizontally opposed 6-cylinder engine).
  • the exhaust branch pipes connected to the cylinder whose ignition timing is shifted by 360 degrees may be assembled as a set.
  • the exhaust device for an internal combustion engine in the present invention is an exhaust device for a V-type 10-cylinder engine
  • the exhaust device has 10 exhaust branch pipes connected to each cylinder of 10 cylinders. And two exhaust branch pipes of each of the ten exhaust branch pipes as a set, five exhaust branch pipes each collecting two exhaust branch pipes belonging to each set, and the five exhaust branch pipes An exhaust main pipe for collecting the exhaust collecting pipe.
  • the two exhaust branch pipes belonging to each set are exhaust branch pipes connected to one cylinder and the other cylinder of two cylinders out of ten cylinders whose ignition timing is shifted by 360 degrees. is there.
  • the present invention is not limited to passenger cars, but also special automobiles such as various working automobiles and racing cars, and multi-cylinder internal combustion engines such as ships. Widely applicable to vehicles equipped with an engine.
  • the exhaust system for an internal combustion engine in each of the above embodiments as a vehicle exhaust system equipped with such a multi-cylinder internal combustion engine, torque and horsepower can be improved over a wide range of rotational speeds. A high torque and high horsepower vehicle.

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Abstract

　本発明の内燃機関の排気装置は、ｎ（ｎは６以上の偶数とする。）個の気筒を有する内燃機関に取り付けられる内燃機関用の排気装置であって、ｎ個（例えば、ｎ＝６とする。）の気筒の各気筒に接続される６本の排気枝管と、６本の排気枝管のうちの２本ずつの排気枝管を一組として、各組に属する２本の排気枝管をそれぞれ集合させる３本の排気集合管と、３本の排気集合管を集合させる排気本管とを有し、各組に属する２本の排気枝管は、ｎ個の気筒のうち、点火時期が３６０度異なる２つの気筒の一方側の気筒と他方側の気筒にそれぞれ接続される排気枝管である。　本発明によれば、排気枝管同士が集合する集合部において排気干渉を生じさせないようにすることができ、それによって、内燃機関の出力を向上させることができる。

Description

内燃機関用の排気装置、内燃機関ユニット及び多気筒内燃機関を備える乗り物
　本発明は、内燃機関用の排気装置、当該内燃機関の排気装置を内燃機関に取り付けた内燃機関ユニット及び多気筒内燃機関を備える乗り物に関する。
　６個以上の気筒を有する多気筒内燃機関（エンジンともいう。）は、エンジンの高出力化が可能となることは勿論、回転がより滑らかなものとなることから排気量が大きい車両に採用されている。特に、６個の気筒を有する６気筒エンジンは、２０００ｃｃ以上の中型車に広く採用されている。このような６気筒エンジンは、気筒の配置の仕方で区別した場合、６個の気筒がクランクシャフトを挟むようにして３個ずつＶ型に並列配置されているＶ型６気筒エンジンと、６個の気筒がクランクシャフトに沿って直列配置されている直列６気筒エンジンに大別されるが、乗用自動車などにおいては、Ｖ型６気筒エンジンが主流となりつつある。
　これは、Ｖ型６気筒エンジンを平面視した場合、エンジンの外観の縦横比が１：１に近く、自動車の全長を短くでき、自動車のエンジンルームでのエンジンの設置の仕方の自由度が高いなど幾つかの理由によるものである。
　このようなＶ型６気筒エンジンにおいては、エンジンの出力を向上させるための技術が従来から種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
　図１１は、特許文献１に開示されている技術を説明するために示す図である。なお、図１１は、特許文献１に開示されている技術（以下、従来技術という。）において、Ｖ型６気筒エンジン９１０と排気装置９２０とを簡略化して模式的に示す図である。
　図１１に示すＶ型６気筒エンジン９１０は、エンジン筐体の一部としての第１バンク部９１１に配置された３つの気筒（気筒＃１、気筒＃３、気筒＃５とする。）と、同じくエンジン筐体の一部としての第２バンク部９１２に配置された３つの気筒（気筒＃２、気筒＃４、気筒＃６とする。）とを有している。そして、第１バンク部９１１の３つの気筒＃１，気筒＃３，気筒＃５及び第２バンク部９１２の３つの気筒＃２，気筒＃４，気筒＃６は、図示しないクランクシャフトを挟むようにしてＶ字型をなすように並列配置されている。なお、これら６つの気筒＃１～気筒＃６の点火順序は、気筒＃１、気筒＃２、気筒＃３、気筒＃４、気筒＃５、気筒＃６の順序であるのが一般的である。
　排気装置９２０は、気筒＃１、気筒＃３及び気筒＃５にそれぞれ接続された排気枝管９２１、排気枝管９２３及び排気枝管９２５と、気筒＃２、気筒＃４及び気筒＃６にそれぞれ接続された排気枝管９２２、排気枝管９２４及び排気枝管９２６と、排気枝管９２１、排気枝管９２３及び排気枝管９２５を集合させる排気集合管９２７と、排気枝管９２２、排気枝管９２４及び排気枝管９２６を集合させる排気集合管９２８と、これら２本の排気集合管９２７及び排気集合管９２８を集合させる一本の排気本管９２９と、排気集合管９２７と排気集合管９２８とを連通させる連通部９３０と、連通部９３０に設けられた排気制御弁９３１とを有している。
　図１１に示す従来技術は、ある気筒における吸気バルブ（図示せず。）と排気バルブ（図示せず。）とが、ともに開状態となるバルブオーバーラップ時において、エンジン回転数に応じて、連通部９３０の排気制御弁９３１の開閉を制御して、負圧波の伝搬経路長を可変させるといった制御を行うものである。このような制御を行うことによって、そのときのエンジン回転数に応じた最適な掃気効果を得るようにし、それによって、各気筒における燃焼残留ガスを効率的に排出させて吸気効率を向上させ、エンジン出力の向上を図ることができるとしている。
特開平５－１０６４４９号公報
　図１１に示す従来技術は、負圧波を有効利用することにより、エンジン出力の向上を図ることが可能であるとしているが、排気枝管同士の集合部（例えば、集合部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）において、これら排気枝管が接続されている気筒からの排ガスが互いに干渉し合う現象が生じる場合がある。
　すなわち、図１１に示した従来技術における排気装置９２０においては、第１バンク部９１１側の気筒（気筒＃１、気筒＃３、気筒＃５）に接続されている排気枝管９２１、排気枝管９２３、排気枝管９２５を１つの組（第１組とする。）として集合させるような構成となっている。同様に、第２バンク部９１２側の気筒＃２、気筒＃４、気筒＃６）に接続されている排気枝管９２２、排気枝管９２４、排気枝管９２６を１つの組（第２組とする。）として集合させるような構成となっている。
　排気装置９２０がこのような構成であると、第１組に属する各排気枝管９２１，９２３，９３５の集合部Ｐ１，Ｐ２と、第２組に属する各排気枝管９２２，９２４，９２６の集合部Ｐ３，Ｐ４において、２つの気筒から排気された排気ガスが衝突する現象（これを本明細書では「排気干渉」と呼ぶことにする。）が生じる場合がある。これを図１２を参照して説明する。
　図１２は、従来技術における各気筒の排気開始タイミング及び排気終了タイミングを説明するために示す図である。図１２において、横軸はクランクの回転角度（クランク角ともいう。）を示し、縦軸は排気バルブの開閉の度合い（「全閉」状態から「全開」状態まで）を示している。なお、図１２においては、第１組に属する排気枝管９２１，９２３，９２５が接続されている気筒＃１、気筒＃３、気筒＃５を第１組とし、第２組に属する排気枝管９２２，９２４，９２６が接続されている気筒＃２、気筒＃４、気筒＃６を第２組として、それぞれの組ごとに排気開始タイミング及び排気終了タイミングを示している。なお、この場合、排気開始から排気終了までの排気動作によるクランクの回転角は２４０度であるとする。
　また、図１２において、気筒＃１、気筒＃２、気筒＃３、気筒＃４、気筒＃５、気筒＃６の後に付された括弧内の数値は点火順序を示しており、この場合は、各気筒の番号と点火順序は同じである。すなわち、Ｖ型６気筒エンジンにおける各気筒の点火順序は、気筒＃１、気筒＃２、気筒＃３、気筒＃４、気筒＃５、気筒＃６の順としている。
　また、各気筒の排気開始タイミングは、ある時点（今回という。）において点火（爆発）した気筒と次の時点（次回という。）において点火（爆発）する気筒とでそれぞれ１２０度ずつずれる。すなわち、上記したように、各気筒の点火順序は、気筒＃１、気筒＃２、気筒＃３、気筒＃４、気筒＃５、気筒＃６の順序としているため、気筒＃１の排気バルブが開き始めて当該気筒＃１の排気が開始（このときの気筒＃１のクランク角を０度とする。）した後に、当該気筒＃１のクランクが１２０度回転すると気筒＃２が排気を開始し、当該気筒＃２のクランクが１２０度回転すると、気筒＃３が排気を開始するというような順序で各気筒が順次、排気を開始する。
　ここで、第１バンク部９１１の気筒＃１と気筒＃３とに注目すると、気筒＃１の排気終了タイミングＴｅ（気筒＃１の排気バルブが開いている状態から当該排気バルブが全閉状態となったときのタイミング）と、気筒＃３の排気開始タイミングＴｓ（気筒＃３の排気バルブが全閉状態から開き始めたときのタイミング）とは、同じタイミングとなるか、オーバーラップする場合がある。
　なお、図１２においては、気筒＃１の排気終了タイミングＴｅと、気筒＃３の排気開始タイミングＴｓとは同時となっている場合が例示されているが、気筒＃１の排気終了タイミングの設定の仕方によっては、気筒＃１の排気終了タイミングＴｅと気筒＃３の排気開始タイミングＴｓとが多少オーバーラップする場合もある。
　気筒＃１の排気枝管９２１と気筒＃３の排気枝管９２３とは、それぞれが集合部Ｐ１で集合しているため、仮に、気筒＃１の排気終了タイミングＴｅと気筒＃３の排気開始タイミングＴｓとがオーバーラップすると、集合部Ｐ１においては、気筒＃１から排気された排気ガスと気筒＃３から排気された排気ガスとによる排気干渉が生じることとなる。また、図１２に示すように、気筒＃１の排気終了タイミングＴｅと気筒＃３の排気開始タイミングＴｓとが同じタイミングであっても、当該集合部Ｐ１において排気干渉が生じる場合もある。
　このような排気干渉は、気筒＃１から排気された排気ガスと気筒＃３から排気された排気ガスとの間だけでなく、集合部Ｐ２においては、図１２に示すように、気筒＃３から排気された排気ガスと気筒＃５から排気された排気ガスとによる排気干渉が生じる場合もある。
　また、第２バンク部においても同様に、集合部Ｐ３においては、気筒＃２から排気された排気ガスと気筒＃４から排気された排気ガスとによる排気干渉が生じ、集合部Ｐ４においては、気筒＃４から排気された排気ガスと気筒＃６から排気された排気ガスとによる排気干渉が生じる場合もある。
　このように、排気枝管同士が集合する集合部において、排気干渉が生じると、排気がスムーズに行われずに、エンジン出力の低下につながるといった課題がある。例えば、気筒＃１の排気枝管９２１と気筒＃３の排気枝管９２３とを例にとると、気筒＃１の排気が終了しないうちに気筒＃３の排気が開始すると、集合部Ｐ１において気筒＃１の排気が気筒＃３の排気によって押し戻されるといった現象が生じ、それによって、気筒＃１の排気が気筒＃３の排気によって阻害されることとなる。
　このように、気筒＃１の排気が気筒＃３の排気によって阻害されると、気筒＃１の吸気がスムーズに行われなくなる。このような排気干渉は、他の気筒の排気枝管同士においても生じることとなり、エンジンの出力低下を招く原因ともなる。
　なお、このような排気干渉は、Ｖ型６気筒エンジンに限られるものではなく、他の多気筒エンジンにおいても同様に発生する。
　図１３は、直列６気筒エンジンに取り付けられている従来の排気装置について説明するために示す図である。なお、図１３は直列６気筒エンジン９５０と排気装置９６０とを簡略化して模式的に示す図である。直列６気筒エンジン９５０は、６個の気筒（気筒＃１、気筒＃２、気筒＃３、気筒＃４、気筒＃５、気筒＃６）が図示しないクランクシャフトに沿って一列に直列配置された構成となっている。
　排気装置９６０は、気筒＃１、気筒＃２及び気筒＃３に接続された排気枝管９６１、排気枝管９６２及び排気枝管９６３と、気筒＃４、気筒＃５及び気筒＃６に接続された排気枝管９６４、排気枝管９６５及び排気枝管９６６と、排気枝管９６１、排気枝管９６２及び排気枝管９６３とを集合させる排気集合管９６７と、排気枝管９６４、排気枝管９６５及び排気枝管９６６とを集合させる排気集合管９６８と、これら２本の排気集合管（排気集合管９６７，９６８）を集合させる一本の排気本管９６９とを有する構成となっている。排気装置９６０がこのような構成となっていると、各集合部で排気干渉が生じる場合がある。
　すなわち、図１３に示した排気装置９６０においては、気筒＃１、気筒＃２及び気筒＃３に接続されている排気枝管９６１、排気枝管９６２及び排気枝管９６３を１つの組（第１組とする。）として集合させ、また、気筒＃４、気筒＃５及び気筒＃６に接続されている排気枝管９６４、排気枝管９６５及び排気枝管９６６を１つの組（第２組とする。）として集合させるような構成となっている。
　排気装置９６０がこのような構成であると、第１組の各排気枝管９６１，９６２，９６３の集合部Ｐ１において、これら排気枝管９６１，９６２，９６３が接続されている３つの気筒＃１，気筒＃２，気筒＃３からの排ガスによる排ガス干渉が生じる場合がある。同様に、第２組の各排気枝管９６４，９６５，９６６の集合部Ｐ２において、これら排気枝管９６４，９６５，９６６が接続されている２つの気筒＃４，気筒＃５，気筒＃６からの排ガスによる排ガス干渉が生じる場合がある。
　これを図１４を参照して説明する。なお、直列６気筒エンジンにおいては、各気筒における点火順序は、気筒＃１、気筒＃５、気筒＃３、気筒＃６、気筒＃２、気筒＃４の順序となっているのが一般的であるため、図１３に示す直列６気筒エンジン９５０においてもこの順序とする。
　図１４は、直列６気筒エンジンにおける各気筒の排気開始タイミング及び排気終了タイミングを説明するために示す図である。図１４において、横軸はクランク角を示し、縦軸は排気バルブの開閉の度合い（「全閉」状態から「全開」状態まで）を示している。なお、図１４においては、第１組に属する排気枝管９６１，９６２，９６３が接続されている気筒＃１，気筒＃２，気筒＃３を第１組とし、第２組に属する排気枝管９６４，９６５，９６６が接続されている気筒＃４、気筒＃５、気筒＃６を第２組として、それぞれの組ごとに排気開始タイミング及び排気終了タイミングを示している。この場合も、排気開始から排気終了までの排気動作によるクランクの回転角は２４０度であるとする。
　また、図１４において、気筒＃１、気筒＃２、気筒＃３、気筒＃４、気筒＃５、気筒＃６の後に付された括弧内の数値は点火順序を示しており、この場合における各気筒の点火順序は、上記したように、気筒＃１、気筒＃５、気筒＃３、気筒＃６、気筒＃２、気筒＃４の順である。
　また、各気筒における排気開始タイミングは、今回点火（爆発）した気筒と次回点火（爆発）する気筒とでそれぞれ１２０度ずつずれる。すなわち、直列６気筒エンジンにおける各気筒の点火順序は、上記したような点火順序であるため、気筒＃１の排気が開始（このときの気筒＃１のクランク角度を０度とする。）した後に、当該気筒＃１のクランク角度が１２０度回転すると気筒＃５が排気を開始し、当該気筒＃５が１２０度回転すると、気筒＃３が排気を開始するというような順序で各気筒が順次、排気を開始する。
　図１４に示すように、例えば、気筒＃１と気筒＃３に注目すると、気筒＃１の排気終了タイミングＴｅと、気筒＃３の排気開始タイミングＴｓとが同じか多少オーバーラップする場合がある。なお、図１４においては、図１２と同様、気筒＃１の排気終了タイミングＴｅと気筒＃３の排気開始タイミングＴｓは同時となっている場合が例示されているが、気筒＃１の排気終了タイミングの設定の仕方によっては、気筒＃１の排気終了タイミングと気筒＃３の排気開始タイミングとが多少オーバーラップする場合もある。
　ここで、気筒＃１と気筒＃３とは、それぞれの排気枝管９６１，９６３が集合部Ｐ１で集合しているため、集合部Ｐ１において、気筒＃１から排気された排気ガスと気筒＃３から排気された排気ガスによる排気干渉が生じることとなる。
　同様に、気筒＃２と気筒＃３に注目すると、気筒＃３における排気バルブの排気終了タイミングＴｅと、気筒＃２における排気開始タイミングＴｓが同じか多少オーバーラップする場合がある。ここで、気筒＃２と気筒＃３とは、それぞれの排気枝管９６２，９６３が集合部Ｐ１で集合しているため、集合部Ｐ１において、気筒＃２から排気された排気ガスと気筒＃３から排気された排気ガスによる排気干渉が生じることとなる。
　このような排気干渉は、排気枝管同士が集合部Ｐ２にて集合する気筒＃４と気筒＃６との間においても発生し（図１４参照。）、同じく、排気枝管同士が集合部Ｐ２で集合する気筒＃５と気筒＃６との間においても同様に発生する（図１４参照。）。
　このように、直列６気筒エンジンにおいても、Ｖ型６気筒エンジンの場合と同様に、排気枝管同士が集合する集合部において排気干渉が生じるため、上記したような課題が生じることとなる。
　そこで本発明は、排気枝管同士が集合する集合部において排気干渉を生じさせないようにすることにより、内燃機関の出力を向上させることが可能な内燃機関用の排気装置、内燃機関ユニット及び多気筒内燃機関を備える乗り物を提供することを目的とする。
　［１］本発明の内燃機関用の排気装置は、ｎ（ｎは６以上の偶数とする。）個の気筒を有する内燃機関に取り付けられる内燃機関用の排気装置であって、ｎ個の気筒の各気筒に接続されるｎ本の排気枝管と、前記ｎ本の排気枝管のうちの２本ずつの排気枝管を一組として、各組に属する２本の排気枝管をそれぞれ集合させるｎ／２本の排気集合管と、前記ｎ／２本の排気集合管を集合させる排気本管と、を有し、前記各組に属する２本の排気枝管は、前記ｎ個の気筒のうち、点火時期が３６０度ずれる２つの気筒の一方側の気筒と他方側の気筒にそれぞれ接続される排気枝管であることを特徴とする。
　本発明によれば、ｎ個（ｎは６以上の偶数とする。）の気筒のうち、点火時期が３６０度ずれる２つの気筒に接続されている２つの排気枝管を一組として、各組に属する２本の排気枝管同士を同じ排気集合管に集合させるような構成としている。このような構成とすることにより、各排気集合管における各集合部において、一方の排気枝管を流れる排気ガスと他方の排気枝管を流れる排気ガスとによる排気干渉が生じないようにすることができる。それによって、内燃機関の出力を向上させることができ、広い回転数範囲の全般に渡ってトルク及び馬力を改善することができる。
　なお、２つの気筒の点火時期のずれは３６０度丁度であることに限られるものではなく、３６０度を基準に多少のずれは許容されるものである。
　［２］本発明の内燃機関用の排気装置においては、前記ｎは６であって、前記ｎ個の気筒を有する内燃機関は、６個の気筒がクランクシャフトを挟んで３個ずつＶ字型に配置されているＶ型６気筒内燃機関であることが好ましい。
　このように、本発明における内燃機関用の排気装置をＶ型６気筒内燃機関の排気装置として用いることにより、当該Ｖ型６気筒内燃機関の出力を向上させることができ、広い回転数範囲の全般に渡ってトルク及び馬力を改善することができる。
　［３］本発明の内燃機関用の排気装置においては、前記ｎは６であって、前記ｎ個の気筒を有する内燃機関は、６個の気筒がクランクシャフトに沿って一列に配置されている直列６気筒内燃機関あってもよい。
　このように、本発明における内燃機関用の排気装置を直列６気筒内燃機関の排気装置として用いることによっても、当該直列６気筒内燃機関の出力を向上させることができ、広い回転数範囲の全般に渡ってトルク及び馬力を改善することができる。
　［４］本発明の内燃機関用の排気装置においては、前記ｎは８であって、前記ｎ個の気筒を有する内燃機関は、８個の気筒がクランクシャフトを挟んで４個ずつＶ字型に配置されているＶ型８気筒内燃機関であってもよい。
　このように、本発明における内燃機関用の排気装置をＶ型８気筒内燃機関の排気装置として用いることにより、当該Ｖ型８気筒内燃機関の出力を向上させることができ、広い回転数範囲の全般に渡ってトルク及び馬力を改善することができる。
　［５］本発明の内燃機関用の排気装置においては、前記ｎは８であって、前記ｎ個の気筒を有する内燃機関は、８個の気筒がクランクシャフトに沿って一列に配置されている直列６気筒内燃機関あることも好ましい。
　このように、本発明における内燃機関用の排気装置を直列８気筒内燃機関の排気装置として用いることによっても、当該直列８気筒内燃機関の出力を向上させることができ、広い回転数範囲の全般に渡ってトルク及び馬力を改善することができる。
　［６］本発明の内燃機関用の排気装置においては、前記ｎ本の排気枝管は各排気枝管がそれぞれ同じ長さを有することが好ましい。
　このように、各排気枝管の長さを同じ長さとすることにより、ｎ個の気筒の排気の条件を同じとすることができ、排気音を良好なものとすることができる。
　［７］本発明の内燃機関用の排気装置においては、前記排気枝管、前記排気集合管及び前記排気本管は、前記排気枝管の断面積Ｓ１、前記排気集合管の断面積Ｓ２及び前記排気本管の断面積Ｓ３が、前記Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３となるように構成されていることが好ましい。
　各排気枝管、各排気集合管及び排気本管の断面積の大きさをこのように設定することにより、各排気枝管からそれぞれ対応する排気集合管を通って排気本管に流れる排気ガスの流れを排気装置全体において滑らかにすることができ、これによっても排気干渉を生じにくくすることができる。
　［８］本発明の内燃機関ユニットは、ｎ（ｎは６以上の偶数とする。）個の気筒を有する内燃機関と、当該内燃機関に取り付けられる内燃機関用の排気装置とを備える内燃機関ユニットであって、前記内燃機関用の排気装置は、［１］～［７］のいずれかに記載の内燃機関用の排気装置であることを特徴とする。
　本発明の内燃機関ユニットによれば、２つの排気枝管を集合させる各集合部において、一方の排気枝管を流れる排気ガスと他方の排気枝管を流れる排気ガスとによる排気干渉が生じないようにすることがでる。それによって、内燃機関の出力を向上させることができ、広い回転数範囲の全般に渡ってトルク及び馬力を改善することができる。
　［９］本発明の多気筒内燃機関を備える乗り物は、ｎ（ｎは６以上の偶数とする。）個の気筒を有する内燃機関と、当該内燃機関に取り付けられる内燃機関用の排気装置とを備える内燃機関ユニットが取り付けられている多気筒内燃機関を備える乗り物であって、前記内燃機関用の排気装置は、［１］～［７］のいずれかに記載の内燃機関用の排気装置であることを特徴とする。
　本発明の多気筒内燃機関を備える乗り物によれば、排気装置として［１］～［７］のいずれかに記載の内燃機関用の排気装置を用いることにより、広い回転数範囲の全般に渡ってトルク及び馬力を改善することができ、高トルクで高馬力の乗り物とすることができる。
実施形態１に係る内燃機関用の排気装置１００を説明するために示す図である。 実施形態１に係るＶ型６気筒エンジン２００のある１つの気筒が行う４サイクル動作を説明するために示す図である。 実施形態１に係るＶ型６気筒エンジン２００における各気筒の排気開始タイミング及び排気終了タイミングを説明するために示す図である。 各排気集合管の集合部及び排気本管の集合部を説明するために示す図である。 実施形態１に係る排気装置１００を取り付けたＶ型６気筒エンジン２００におけるトルクを説明するために示す図である。 実施形態１に係る排気装置１００を取り付けたＶ型６気筒エンジン２００における馬力を説明するために示す図である。 実施形態２に係る排気装置３００を説明するために示す図である。 実施形態２に係る直列６気筒エンジン４００における各気筒の排気開始タイミング及び排気終了タイミングを説明するために示す図である。 実施形態３に係る排気装置５００を説明するために示す図である。 実施形態３に係るＶ型８気筒エンジン６００における各気筒の排気開始タイミング及び排気終了タイミングを説明するために示す図である。 特許文献１に開示されている技術を説明するために示す図である。 従来技術における各気筒の排気開始タイミング及び排気終了タイミングを説明するために示す図である。 直列６気筒エンジンに取り付けられている従来の排気装置について説明するために示す図である。 直列６気筒エンジンにおける各気筒の排気開始タイミング及び排気終了タイミングを説明するために示す図である。
　以下、本発明の実施形態について説明する。
　［実施形態１］
　図１は、実施形態１に係る内燃機関用の排気装置１００を説明するために示す図である。実施形態１に係る内燃機関用の排気装置１００（以下では、「内燃機関用の排気装置１００」を単に「排気装置１００」と略記する場合もある。）は、Ｖ型６気筒エンジン２００に取り付けられるものである。なお、図１において、Ｖ型６気筒エンジン２００に排気装置１００を取り付けた状態のものを「内燃機関ユニットＥＵ１」とする。
　図１においては内燃機関ユニットＥＵ１を上方から見た場合が示されており、当該内燃機関ユニットＥＵ１を構成する排気装置１００及びＶ型６気筒エンジン２００をそれぞれ模式的に示している。また、Ｖ型６気筒エンジン２００は、構成としては一般的なＶ型６気筒エンジンと同様の構成を有するものであり、実施形態１に係る排気装置１００を説明する上で必要な構成要素以外の構成要素については図示が省略されている。
　Ｖ型６気筒エンジン２００は、エンジン筐体の一部としての第１バンク部２１０に配置された３つの気筒（気筒＃１、気筒＃３、気筒＃５とする。）と、同じくエンジン筐体の一部としての第２バンク部２２０に配置された３つの気筒（気筒＃２、気筒＃４、気筒＃６とする。）とを有している。
　そして、第１バンク部２１０に設けられている各気筒（気筒＃１、気筒＃３、気筒＃５）及び第２バンク部２２０に設けられている各気筒（気筒＃２、気筒＃４、気筒＃６）は、クランクシャフト（図示せず。）を挟んでＶ字型をなすように並列配置されている。なお、これら６個の気筒＃１～気筒＃６の点火順序は、気筒＃１、気筒＃２、気筒＃３、気筒＃４、気筒＃５、気筒＃６の順序であるとする。
　第１バンク部２１０の各気筒＃１、気筒＃３、気筒＃５の上部には、各気筒ごとにそれぞれ吸気ポート（図示せず。）及びそれぞれ排気ポート２１２が設けられている。そして、各気筒ごとに設けられている吸気ポート（図示せず。）には、吸気バルブ２１３が設けられており、また、各気筒ごとに設けられている排気ポート２１２には、排気バルブ２１４が設けられている。
　第２バンク部２２０も同様に、各気筒＃２、気筒＃４、気筒＃６の上部には、各気筒ごとにそれぞれ吸気ポート（図示せず。）及びそれぞれ排気ポート２１６が設けられている。そして、各気筒ごとに設けられている吸気ポート（図示せず。）には、吸気バルブ２１７が設けられており、また、各気筒ごとに設けられている排気ポート２１６には、排気バルブ２１８が設けられている。
　第１バンク部２１０の各吸気バルブ２１３及び第２バンク部２２０の各吸気バルブ２１７は、それぞれ対応する気筒において、所定のタイミングで吸気ポートを開又は閉の状態とするものである。また、第１バンク部２１０の各排気バルブ２１４及び第２バンク部２２０の各排気バルブ２１８も同様に、それぞれ対応する気筒において、所定のタイミングで排気ポート２１２、２１６を開状態又は閉状態とするものである。
　排気装置１００は、６個の気筒＃１～＃６に接続される６本の排気枝管１１１～１１６と、６本の排気枝管１１１～１１６のうちの２本ずつの排気枝管をそれぞれ集合させる３本の排気集合管１１７～１１９と、３本の排気集合管１１７～１１９を集合させる排気本管１２０とを有している。
　６本の排気枝管１１１～１１６のうちの排気枝管１１１，１１３，１１５は、第１バンク部の各気筒＃１，＃３，＃５に接続されるものである。また、６本の排気枝管１１１～１１６のうちの排気枝管１１２，１１４，１１６は、第２バンク部の各気筒＃２，＃４，＃６に接続されるものである。
　具体的には、排気枝管１１１は、排気ポート２１２を介して気筒＃１に接続され、排気枝管１１３は、排気ポート２１２を介して気筒＃３に接続され、排気枝管１１５は、排気ポート２１２を介して気筒＃５に接続される。また、排気枝管１１２は、排気ポート２１６を介して気筒＃２に接続され、排気枝管１１４は、排気ポート２１６を介して気筒＃４に接続され、排気枝管１１６は、排気ポート２１６を介して気筒＃６に接続される。
　なお、以下では、各排気枝管と気筒との接続を説明する際には、「排気ポートを介して」を省略して、例えば「排気枝管１１１は気筒＃１に接続され」又は「気筒＃１に接続されている排気枝管１１１」というように表記する場合もある。
　また、排気集合管１１７は、排気枝管１１１と排気枝管１１４とを集合させるものであり、当該排気集合管１１７の排気ガス流入口（図示せず。）側に集合部Ｐ１１を有している。そして、当該集合部Ｐ１１に排気枝管１１１と排気枝管１１４とを接続することにより、当該集合部Ｐ１１にて排気枝管１１１と排気枝管１１４とを集合させることができる。なお、排気枝管１１１と排気枝管１１４とを「第１組」し、当該「第１組」に属する排気枝管１１１及び排気枝管１１４は、点火時期が互いに３６０度ずれる気筒＃１及び気筒＃４に接続されている。
　排気集合管１１８は、排気枝管１１２と排気枝管１１５とを集合させるものであり、当該排気集合管１１８の排気ガス流入口（図示せず。）側に集合部Ｐ１２を有している。そして、当該集合部Ｐ１２に排気枝管１１２と排気枝管１１５とを接続することにより、当該集合部Ｐ１２にて排気枝管１１２と排気枝管１１５とを集合させることができる。なお、排気枝管１１２と排気枝管１１５とを「第２組」とし、当該「第２組」に属する排気枝管１１２及び排気枝管１１５は、点火時期が互いに３６０度ずれる気筒＃２及び気筒＃５に接続されている。
　排気集合管１１９は、排気枝管１１３と排気枝管１１６とを集合させるものであり、当該排気集合管１１９の排気ガス流入口（図示せず。）側に集合部Ｐ１３を有している。そして、当該集合部Ｐ１３に排気枝管１１３と排気枝管１１６とを接続することにより、当該集合部Ｐ１３にて排気枝管１１３と排気枝管１１６とを集合させることができる。なお、排気枝管１１３と排気枝管１１６とを「第３組」とし、当該「第３組」に属する排気枝管１１３及び排気枝管１１６は、点火時期が互いに３６０度ずれる気筒＃３及び気筒＃６に接続されている。
　排気本管１２０は、当該排気本管１２０の排気ガス流入口（図示せず。）側に集合部Ｐ１４を有し、当該集合部Ｐ１４に排気集合管１１７～１１９を接続することにより、当該集合部Ｐ１４にて排気集合管１１７～１１９を集合させることができる。
　このように、実施形態１に係る排気装置１００は、６本の排気枝管１１１～１１６のうち、点火時期が３６０度ずれる２つの気筒に接続されている２つの排気枝管を一組としてとして、それぞれの組の排気枝管を１本の排気集合管に集合させるようにしている。すなわち、第１組に属する排気枝管１１１と排気枝管１１４とを排気集合管１１７に集合させ、第２組に属する排気枝管１１２と排気枝管１１５とを排気集合管１１８に集合させ、第３組に属する排気枝管１１３と排気枝管１１６とを排気集合管１１９に集合させている。
　このような構成としたのは、排気集合管１１７、排気集合管１１８、排気集合管１１９における各集合部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３において、一方の排気枝管を流れる排気ガスと他方の排気枝管を流れる排気ガスとによる排気干渉が生じないようにするためである。これについては後述する。
　ところで、排気枝管１１１，１１３，１１５のそれぞれの排気ガス流入口（図示せず。）側には位置決め用プレート１２５が取り付けられており、当該位置決め用プレート１２５を第１バンク部２１０の所定位置に固定することによって、各排気枝管１１１，１１３，１１５の各排気ガス流入口がそれぞれ対応する気筒の排気ポート２１２の排気ガス流出口（図示せず。）に高精度で対向した状態となる。
　同様に、排気枝管１１２，１１４，１１６のそれぞれの排気ガス流入口（図示せず。）側にも、位置決め用プレート１２６が取り付けられており、当該位置決め用プレート１２６を第２バンク部２２０の所定位置に固定することによって、各排気枝管１１２，１１４，１１６の各排気ガス流入口が対応する気筒の排気ポート２１６の排気ガス流出口（図示せず。）に高精度で対向した状態となる。
　図２は、実施形態１に係るエンジンシステムに用いるＶ型６気筒エンジン２００のある１つの気筒が行う４サイクル動作を説明するために示す図である。図２においては、気筒＃１の動作について説明する。
　気筒＃１の４サイクル動作（「吸入」、「圧縮」、「点火（爆発）」、「排気」の各動作）は、図２に示すように、まず、上死点の位置（ここでは、上死点よりも１５度前の位置とする。）から吸気動作を開始する。すなわち、上死点よりも１５度前の位置において、それまで全閉状態だった吸気バルブが開き始めてやがて全開状態となり、その後、吸気バルブが全閉状態となる。この間のクランクの回転角度は２４０度である。
　続いて、「圧縮」動作及び「点火（爆発）」動作が行われる。すなわち、吸気バルブが全閉の状態でクランクがさらに回転することにより「圧縮」動作を行い、クランクが１３５度回転した位置（上死点）で「点火（爆発）」動作を行う。それによって、クランクが下死点に向かって回転する。
　そして、クランクの回転角度が上死点から１３５度回転した位置で、「排気」動作に入る。すなわち、クランクの回転角度が上死点から１３５度回転した位置においてそれまで全閉状態であった排気バルブが開き始めて全開状態となりやがて全閉状態となる。この「排気」動作によるクランクの回転角度は２４０度とする。なお、排気動作が終了する直前に次の吸入動作が開始するため、排気バルブと吸入バルブがともに開いているバルブオーバーラップ区間が存在することとなる。
　このような４サイクル動作は、６個の気筒において、点火順序に従って１２０度ずつずれて行われる。図２に示す４サイクル動作は、後述する他の実施形態（実施形態２）においても同様である。
　なお、図２に示す４サイクル動作は一例であって、図１に示す内燃機関ユニットＥＵ１を搭載する自動車の種類や用途などによって、４サイクル動作の各動作（「吸入」、「圧縮」、「点火（爆発）」、「排気」の各動作）ごとのクランク角は適宜設定可能である。
　図３は、実施形態１に係るＶ型６気筒エンジン２００における各気筒の排気開始タイミング及び排気終了タイミングを説明するために示す図である。図３において、横軸はクランクの回転角度を示し、縦軸は、排気バルブの開閉の度合い（「全閉」状態から「全開」状態まで）を示している。
　なお、図３においては、第１組に属する排気枝管１１１と排気枝管１１４とが接続されている気筒＃１と気筒＃４とを第１組とし、第２組に属する排気枝管１１２と排気枝管１１５とが接続されている気筒＃２と気筒＃５とを第２組とし、第３組に属する排気枝管１１３と排気枝管１１６とが接続されている気筒＃３と気筒＃６とを第３組として、それぞれの組ごとに排気開始タイミング及び排気終了タイミングを示している。
　また、図３において、気筒＃１、気筒＃２、気筒＃３、気筒＃４、気筒＃５、気筒＃６の後に付された括弧付きの数値は点火順序を示しており、この場合は、各気筒の番号と点火順序は同じである。すなわち、Ｖ型６気筒エンジンにおける各気筒の点火順序は、気筒＃１、気筒＃２、気筒＃３、気筒＃４、気筒＃５、気筒＃６の順としている。
　また、各気筒の排気開始タイミング（排気バルブ２１４が開き始めるタイミング）Ｔｓは、前述したように、直前に点火（燃焼）した気筒と次に点火（爆発）する気筒とでそれぞれ１２０度ずつずれる。すなわち、上記したように、各気筒の点火順序は、気筒＃１、気筒＃２、気筒＃３、気筒＃４、気筒＃５、気筒＃６の順序としているため、気筒＃１の排気が開始した後に、当該気筒＃１のクランクが１２０度回転すると気筒＃２が排気を開始し、当該気筒＃２が１２０度回転すると、気筒＃３が排気を開始するというような順序で各気筒＃が順次、排気を開始する。
　例えば、第１バンク部の気筒＃１と第２バンク部２２０の気筒＃４とに注目して考えると、気筒＃１と気筒＃４とは、それぞれの点火時期が３６０度ずれている気筒である。したがって、気筒＃１に接続される排気枝管１１１と気筒＃４に接続される排気枝管１１４とを排気集合管１１７の集合部Ｐ１１で集合させるような構成とすることにより、当該集合部Ｐ１１において排気干渉を生じさせないようにすることができる。これを図３を参照して説明する。
　ここで、気筒＃１の排気開始タイミングＴｓにおける当該気筒＃１のクランク角を０度として考えて、当該気筒＃１における排気終了タイミングＴｅ（排気バルブ２１４が全閉状態となったタイミング）における気筒＃１のクランク角はほぼ２４０度とする。
　そして、気筒＃１のクランクがさらに回転してクランク角が３６０度となると、気筒＃４が排気を開始する。すなわち、気筒＃１の排気終了タイミングＴｅから当該気筒＃１のクランクがさらに１２０度回転した時点が、気筒＃４の排気開始タイミングＴｓとなる。
　このため、気筒＃１に接続されている排気枝管１１１と気筒＃４に接続されている排気枝管１１４とが集合する集合部Ｐ１１（図１参照。）においては、気筒＃４における排気開始タイミングＴｓのときには、気筒＃１における排気は、すでに完了した状態となっており、気筒＃１の排気ガスは、集合部Ｐ１１においては、殆ど残留していない状態となっている。これにより、集合部Ｐ１１における気筒＃１と気筒＃４との排気干渉が生じることはない。
　続いて、第２バンク部２２０の気筒＃２と第１バンク部２１０の気筒＃５とに注目して考えると、これらの気筒も点火時期が３６０度ずれている気筒である。したがって、気筒＃２に接続される排気枝管１１２と気筒＃５に接続される排気枝管１１５とを排気集合管１１９の集合部Ｐ１２で集合させるような構成とすることにより、当該集合部Ｐ１２において排気干渉を生じさせないようにすることができる。
　これを図３を参照して説明すると、この場合も、気筒＃２の排気終了タイミングＴｅから当該気筒＃２のクランクがさらに１２０度回転した時点が、気筒＃５の排気開始タイミンＴｓとなる。このため、気筒＃２に接続されている排気枝管１１２と気筒＃５に接続されている排気枝管１１５とが集合する集合部Ｐ１２（図１参照。）において、気筒＃５における排気開始タイミングＴｓのときには、気筒＃２における排気はすでに完了した状態となっており、気筒＃２の排気ガスは、集合部Ｐ１２においては、殆ど残留していない状態となっている。これにより、集合部Ｐ１２における気筒＃２と気筒＃５との排気干渉が生じることはない。
　続いて、第１バンク部２１０の気筒＃３と第２バンク部２２０の気筒＃６とに注目して考えると、これらの気筒も点火時期が３６０度ずれている気筒である。したがって、気筒＃３に接続される排気枝管１１３と気筒＃６に接続される排気枝管１１６とを排気集合管１１８の集合部Ｐ１３で集合させるような構成とすることにより、当該集合部Ｐ１３において排気干渉を生じさせないようにすることができる。
　これを図３を参照して説明すると、この場合も、気筒＃３の排気終了タイミングＴｅから当該気筒＃３のクランクがさらに１２０度回転した時点が、気筒＃６の排気開始タイミンＴｓとなる。このため、気筒＃３に接続されている排気枝管１１３と気筒＃６に接続されている排気枝管１１６とが集合する集合部Ｐ１３（図１参照。）において、気筒＃６における排気開始タイミングＴｓのときには、気筒＃３における排気はすでに完了した状態となっており、気筒＃３の排気ガスは、集合部Ｐ１３においては殆ど残留していない状態となっている。これにより、集合部Ｐ１３における気筒＃３と気筒＃６との排気干渉が生じることはない。
　なお、点火順序が連続する気筒同士（例えば気筒＃１と気筒＃２）の排気開始タイミングＴｓは１２０度しかずれていないため、今回爆発した気筒の排気開始タイミングＴｓが、前回爆発した気筒の排気中となるが、これらの気筒同士は、それぞれの排気枝管が同じ集合部に集合していないために、これらの気筒から排気される排気ガスの排気干渉は無視することができる。
　例えば、気筒＃２の排気開始タイミングＴｓは、図３に示すように、気筒＃１の排気バルブが全開状態のときに対応するため、両者の排気が重なる。しかしながら、気筒＃１と気筒＃２とは、それぞれの排気枝管１１１，１１２が直接的には集合してないため、これらの気筒同士の排気干渉は無視することができる。
　また、図３の例においては、今回爆発した気筒の排気開始タイミンＴｓが前々回爆発した気筒の排気終了タイミングＴｅと同じタイミングとなるが、これらの気筒同士も、それぞれの排気枝管が同じ集合部に集合していないために、これらの気筒同士の排気干渉は無視することができる。
　例えば、今回爆発した気筒が気筒＃３であるとすると、当該気筒＃３の排気開始タイミングＴｓは、図３に示すように、前々回爆発した気筒＃１の排気終了タイミングと同じタイミングとなる。しかしながら、気筒＃１と気筒＃３とは、それぞれの排気枝管１１１，１１３が直接的には集合してなないため、これらの気筒同士の排気干渉は無視することができる。
　このように、６本の排気枝管のうち、点火時期が３６０度ずれる２つの気筒に接続されている排気枝管同士を組み合わせて一組として、各組ごとの排気集合管で集合させたのちに１つの排気本管とした構成とすることにより、各排気集合管における各集合部での排気干渉を確実に防止することができる。
　ところで、６本の排気枝管１１１～１１６は、それぞれが同じ長さとなるようにすることが好ましい。具体的には、位置決め用プレート１２５，１２６（図１参照。）との接続部から排気集合管１１７，１１８，１１９の各集合部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３までの長さが、どの排気枝管においても同じ長さとなるように、各排気枝管の長さを設定することが好ましい。ただし、図１においては、排気枝管１１１～１１６の長さは、図面作成の都合上、それぞれ等長には描かれてはいない。
　また、３本の排気集合管１１７，１１８，１１９も、それぞれが同じ長さとなるようにすることが好ましい。具体的には、各排気集合管１１７，１１８，１１９の集合部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３から排気本管１２０の集合部Ｐ１４までの長さがどの排気集合管においても同じ長さとなるように各排気集合管の長さを設定することが好ましい。
　このように、各排気枝管及び各排気集合管の長さをそれぞれ同じ長さ（等長）とすることにより、６個の気筒＃１～＃６の排気の条件を同じとすることができる。なお、各排気枝管同士及び各排気集合管同士の長さが等長でないと、排気音が人によっては耳触りに感じる音となる場合もあるが、各排気枝管及び各排気集合管の長さをそれぞれ等長に設定することにより排気音を良好なものとすることができるといった効果が得られる。
　また、排気集合管１１７，１１８，１１９の各集合部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３においては、同じ排気集合管に流入する排気ガスの流れが滑らかな流れとなるように、可能な限り小さい曲げ角度で各排気枝管をそれぞれ対応する排気集合管に接続することが好ましい。
　また、排気本管１２０の集合部Ｐ１４においても、排気本管１２０に流入する排気ガスの流れが滑らかな流れとなるように、可能な限り小さい曲げ角度で各排気集合管を排気本管１２０に接続することが好ましい。
　図４は、各排気集合管の集合部及び排気本管の集合部を説明するために示す図である。図４（ａ）は排気集合管１１７の集合部Ｐ１１とその周辺部を拡大して示す模式図であり、図４（ｂ）は排気本管１２０の集合部Ｐ１４とその周辺部を拡大して示す模式図である。なお、図４においては、排気枝管及び排気集合管などは全体的には直線状に描かれているが、これは排気枝管及び排気集合管の曲げ角度を説明するためであり、実際の配管がこのように直線状になるとは限らない。
　図４（ａ）に示すように、排気枝管１１１，１１４を流れる排気ガスが排気集合管１１７に流入する際においては、排気集合管１１７に流入する排気ガスの流れが図４（ａ）の矢印ａに示すように滑らかな流れとなるように、各排気枝管１１１，１１４を排気集合管１１７に接続することが好ましい。これを実現するために、排気枝管１１１，１１４の曲げ角度θをそれぞれ３０度以内に設定することが好ましい。ここでいう曲げ角度θというのは、例えば、図４（ａ）に示すように、直線の排気枝管１１１，１１４を曲げたときにおいて、当該排気枝管１１１，１１４が直線のときの中心軸Ｌに対する角度θを指している。
　なお、図４（ａ）においては、排気集合管１１７の集合部Ｐ１１について示したが、排気集合管１１８の集合部Ｐ１２及び排気集合管１１８の集合部Ｐ１３についても同様の構成とする。
　また、図４（ｂ）に示すように、排気集合管１１７，１１８，１１９を流れる排気ガスが排気本管１２０に流入する際においては、排気本管１２０に流入する排気ガスの流れが図４（ｂ）の矢印ａに示すように滑らかな流れとなるように、各排気集合管１１７，１１８，１１９を排気本管１２０に接続することが好ましい。これを実現するために、この場合も、排気集合管１１７，１１８，１１９の曲げ角度θをそれぞれ３０度以内に設定することが好ましい。ここでいう曲げ角度θも、排気枝管の場合と同様に、例えば、図４（ｂ）に示すように、直線の排気集合管１１７，１１９を曲げたときにおいて、排気集合管１１７，１１９が直線のときの中心軸Ｌに対する角度θを指している。なお、図４（ｂ）は平面的な図であるため、排気集合管１１８は曲った状態が表わされていないが、排気集合管１１８も同様の曲げ角度とする。
　各排気枝管１１１～１１６をそれぞれ対応する排気集合管１１７～１１９の集合部Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３に接続する際に、各排気枝管１１１～１１６の曲げ角度を図４（ａ）に示すように設定することによって、各排気枝管から対応する排気集合管に流れる排気ガスの流れを滑らかにすることができ、それによって、排気干渉をより生じにくくすることができる。
　また、各排気集合管１１７～１１９を排気本管１２０の集合部Ｐ１４に接続する際に、各排気集合管１１７～１１９の曲げ角度を図４（ｂ）に示すように設定することによって、排気集合管１１７～１１９から排気本管１２０に流れる排気ガスの流れを滑らかにすることができる。このように、排気集合管１１７～１１９から排気本管１２０に流れる排気ガスの流れが滑らかなものとなることにより、各排気枝管１１１～１１６からそれぞれ対応する排気集合管１１７～１１９を通って排気本管１２０に流れる排気ガスの流れを排気装置１００全体において滑らかにすることができ、これによっても排気干渉を生じにくくすることができる。
　また、排気枝管１１１～１１６、排気集合管１１７～１１９及び排気本管１２０は、排気枝管１１１～１１６の断面積をＳ１、排気集合管１１７～１１９の断面積をＳ２及び排気本管１２０の断面積をＳ３としたとき、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３となるように構成されている。ただし、これらの断面積は極端に異ならせる必要はない。
　具体的には、排気枝管１１１～１１６、排気集合管１１７～１１９及び排気本管１２０の断面形状を真円と仮定して考えて、当該排気枝管、排気集合管及び排気本管の断面積をそれぞれの径の大きさで表すものとすると、排気枝管１１１～１１６の径を仮に５０ｍｍ程度とすれば、排気集合管１１７～１１９の径は５５ｍｍ程度でよく、排気本管１２０の径は８０ｍｍ程度でよい。なお、これらの値は一例であって限定されるものではなく、エンジン排気量の大きさ、自動車の種類及び用となどに応じて、適宜、最適な値を設定可能である。
　各排気枝管３１１～３１６の断面積、各排気集合管３１７～３１９の断面積及び排気本管３２０の断面積の大きさをこのように設定することにより、各排気枝管１１１～１１６からそれぞれ対応する排気集合管１１７～１１９を通って排気本管１２０に流れる排気ガスの流れを排気装置１００全体において滑らかにすることができ、これによっても排気干渉を生じにくくすることができる。
　図５は、実施形態１に係る排気装置１００を取り付けたＶ型６気筒エンジン２００におけるトルクを説明するために示す図である。図５において、横軸はエンジンの回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸はトルク（ｋｇ／ｍ）を表している。また、図５において、破線で示す曲線ＴＬ１は、従来の排気装置が取り付けられているＶ型６気筒エンジン（従来のＶ型６気筒エンジンという。）におけるトルクの特性を示しており、実線で示す曲線ＴＬ２は、実施形態１に係る排気装置１００を取り付けたＶ型６気筒エンジン２００におけるトルクの特性を示している。
　図５においては、回転数が２０００ｒｐｍから８０００ｒｐｍ程度の広い回転数範囲におけるトルクの特性を示している。図５に示すように、実施形態１に係る排気装置１００を取り付けたＶ型６気筒エンジン２００のトルクは、上記した回転数範囲の全般に渡って、従来のＶ型６気筒エンジンに比べて増大していることがわかる。このように、当該回転数範囲の全般に渡ってトルクが増大したのは、各集合部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３での排気干渉が生じないことによるものであると考えられる。
　なお、図５からもわかるように、従来のＶ型６気筒エンジンにおいては、５５８７ｒｐｍのときにトルクのピーク値Ｔｍａｘ１（２８．２Ｋｇ／ｍ）となった。ちなみに、このときの速度（時速）は１２７Ｋｍ／ｈであった。一方、実施形態１に係るＶ型６気筒エンジンにおいては、６８３６ｒｐｍのときにトルクのピーク値Ｔｍａｘ２（３０．５Ｋｇ／ｍ）となった。ちなみに、このときの速度（時速）は１５６Ｋｍ／ｈであった。
　また、従来のＶ型６気筒エンジンにおいては、ある特定の回転数（例えば、４０００ｒｐｍ程度）においてトルクが大きく落ち込む「トルクの落ち込み部Ｔｄｒｏｐ」が存在するが、実施形態１に係る排気装置１００を取り付けたＶ型６気筒エンジン２００においては、トルクが大きく落ち込む「トルクの落ち込み部Ｔｄｒｏｐ」は殆ど存在しないことがわかる。
　図６は、実施形態１に係る排気装置１００を取り付けたＶ型６気筒エンジン２００における馬力を説明するために示す図である。図６において、横軸はエンジンの回転数（ｒｐｍ）を表し、縦軸は馬力（ＰＳ）を表している。また、図６において、破線で示す曲線ＰＬ１は、従来の排気装置が取り付けられている従来のＶ型６気筒エンジンにおける馬力の特性を示しており、実線で示す曲線ＰＬ２は、実施形態１に係る排気装置１００が取り付けられているＶ型６気筒エンジン２００における馬力の特性を示している。
　図６においても、回転数が２０００ｒｐｍから８０００ｒｐｍ程度の広い回転数範囲における馬力の特性を示している。実施形態１に係る排気装置１００を取り付けたＶ型６気筒エンジン２００の馬力は、上記した回転数範囲の全般に渡って、従来のＶ型６気筒エンジンに比べて増大していることがわかる。このように、当該回転数の範囲の全般に渡って馬力が増大したのは、各集合部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３での排気干渉が生じないことによるものであると考えられる。
　なお、図６からもわかるように、従来のＶ型６気筒エンジンにおいては、７９８９ｒｐｍのときに馬力のピーク値Ｐｍａｘ１（２７２．３ＰＳ）となった。ちなみに、このときの速度（時速）は１８２Ｋｍで／ｈあった。一方、実施形態１に係るＶ型６気筒エンジンにおいては、７８４６ｒｐｍのときに馬力のピーク値Ｐｍａｘ２（３０８．１ＰＳ）となった。ちなみに、このときの速度（時速）は１７９Ｋｍ／ｈであった。
　このように、実施形態１に係る排気装置１００によれば、当該排気装置１００をＶ型６気筒エンジン２００に取り付けることにより、各排気枝管の集合部での排気干渉をなくすことができ、それによって、図５及び図６に示すように、トルク及び馬力を広い回転数範囲の全般に渡って増大させることができる。
　従って、実施形態１に係る排気装置１００をＶ型６気筒エンジ２００に取り付けた内燃機関ユニットＥＵ１は、各気筒から排出される排気ガスが各排気枝管の集合部で干渉することをなくすことができ、それによって、トルク及び馬力を広い回転数範囲の全般に渡って増大させることができる。特に、実施形態１に係る内燃機関ユニットＥＵ１は、比較的高回転で走行することを想定した自動車に搭載することによって、その効果をより発揮することができる。
　［実施形態２］
　上記実施形態１に係る排気装置１００は、Ｖ型６気筒エンジンに取り付けた場合を例示したが、直列６気筒エンジンに取り付けることも可能である。
　図７は、実施形態２に係る排気装置３００を説明するために示す図である。実施形態２に係る排気装置３００は、直列６気筒エンジン４００に取り付けられるものである。なお、図７において、直列６気筒エンジン４００に排気装置３００を取り付けた状態のものを、「内燃機関ユニットＥＵ２」とする。
　図７においては内燃機関ユニットＥＵ２を上方から見た場合が示されており、当該内燃機関ユニットＥＵ２を構成する排気装置３００及び直列６気筒エンジン４００をそれぞれ模式的に示している。また、直列６気筒エンジン４００は、構成としては一般的な直列６気筒エンジンと同様の構成を有するものであり、実施形態２に係る排気装置３００を説明する上で必要な構成要素以外の構成要素については図示が省略されている。
　直列６気筒エンジン４００は、エンジン筐体４０１内に設けられているクランクシャフト（図示せず。）に沿って一列に直列配置された６個の気筒（図示左端から気筒＃１、気筒＃２、気筒＃３、気筒＃４、気筒＃５、気筒＃６とする。）を有している。なお、これら６個の気筒＃１～＃６の点火順序は、一般的な直列６気筒エンジンと同様に、気筒＃１、気筒＃５、気筒＃３、気筒＃６、気筒＃２、気筒＃４の順序であるとする。
　各気筒＃１～＃６の上部には、各気筒ごとにそれぞれ吸気ポート（図示せず。）及びそれぞれ排気ポート４１２が設けられている。そして、各気筒ごとに設けられている吸気ポート（図示せず。）には、吸気バルブ４１３が設けられており、また、各気筒ごとに設けられている排気ポート４１２には、排気バルブ４１４が設けられている。
　各吸気バルブ４１３は、それぞれ対応する気筒において、所定のタイミングで吸気ポートを開又は閉の状態とするものである。また、各排気バルブ４１４も同様に、それぞれ対応する気筒において、所定のタイミングで排気ポート４１２を開状態又は閉状態とするものである。
　排気装置３００は、６個の気筒＃１～＃６に接続される６本の排気枝管３１１～３１６と、６本の排気枝管３１１～３１６のうちの２本ずつの排気枝管をそれぞれ集合させる３本の排気集合管３１７～３１９と、３本の排気集合管３１７～３１９を集合させる排気本管３２０とを有している。
　具体的には、排気枝管３１１は、排気ポート４１２を介して気筒＃１に接続され、排気枝管３１２は、排気ポート４１２を介して気筒＃２に接続され、排気枝管３１３は、排気ポート４１２を介して気筒＃３に接続される。また、排気枝管３１４は、排気ポート４１２を介して気筒＃４に接続され、排気枝管３１５は、排気ポート４１２を介して気筒＃５に接続され、排気枝管３１６は、排気ポート４１２を介して気筒＃６に接続される。
　なお、実施形態２に係る排気装置３００おいても、各排気枝管と気筒との接続を説明する際には、「排気ポートを介して」を省略して、例えば「排気枝管３１１は気筒＃１に接続され」又は「気筒＃１に接続されている排気枝管３１１」というように表記する場合もある。
　また、排気集合管３１７は、排気ガス流入口（図示せず。）側に集合部Ｐ２１を有している。そして、当該集合部Ｐ２１に排気枝管３１１と排気枝管３１６とを接続することにより、当該集合部Ｐ２１にて排気枝管３１１と排気枝管３１６とを集合させることができる。なお、排気枝管３１１と排気枝管３１６とを「第１組」とし、当該「第１組」に属する排気枝管３１１及び排気枝管３１６は、点火時期が互いに３６０度ずれる気筒＃１及び気筒＃６に接続されている。
　排気集合管３１８は、排気ガス流入口（図示せず。）側に集合部Ｐ２２を有している。そして、当該集合部Ｐ２２に排気枝管３１２と排気枝管３１５とを接続することにより、当該集合部Ｐ２２にて排気枝管３１２と排気枝管３１５とを集合させることができる。なお、排気枝管３１２と排気枝管３１５とを「第２組」とし、当該「第２組」に属する排気枝管３１２及び排気枝管３１５は、点火時期が互いに３６０度ずれる気筒＃２及び気筒＃５に接続されている。
　排気集合管３１９は、排気ガス流入口（図示せず。）側に集合部Ｐ２３を有している。そして、当該集合部Ｐ２３に排気枝管３１３と排気枝管３１４とを接続することにより、当該集合部Ｐ２３にて排気枝管３１３と排気枝管３１４とを集合させることができる。なお、排気枝管３１３と排気枝管３１４とを「第３組」とし、当該「第３組」に属する排気枝管３１３及び排気枝管３１４は、点火時期が互いに３６０度ずれる気筒＃３及び気筒＃４に接続されている。
　排気本管３２０は、排気ガス流入口（図示せず。）側に集合部Ｐ２４を有し、当該集合部Ｐ２４に排気集合管３１７～３１９を接続することにより、当該集合部Ｐ２４にて排気集合管３１７～３１９を集合させることができる。
　このように、実施形態２に係る排気装置３００は、６本の排気枝管のうち、点火時期が３６０度ずれる２つの気筒に接続されている排気枝管同士を組み合わせて一組として、各組に属する排気枝管を排気集合管で集合させたのちに１つの排気本管とした構成としている。このような構成としたのは、排気集合管３１７、排気集合管３１８、排気集合管３１９における各集合部Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３において、一方の排気枝管を流れる排気ガスと他方の排気枝管を流れる排気ガスとによる排気干渉が生じないようにするためである。
　ところで、排気枝管３１１～３１６のそれぞれの排気ガス流入口（図示せず。）側には位置決め用プレート３２５が取り付けられており、当該位置決め用プレート３２５をエンジン筐体４０１の所定位置に固定することによって、各排気枝管３１１～３１６の各排気ガス流入口が各気筒の排気ポート４１２の排気ガス流出口（図示せず。）に高精度で対向した状態となる。
　図８は、直列６気筒エンジンにおける各気筒の排気開始タイミング及び排気終了タイミングを説明するために示す図である。図８において、横軸はクランクの回転角度を示し、縦軸は、排気バルブの開閉の度合い（「全閉」状態から「全開」状態まで）を示している。また、図８において、気筒＃１、気筒＃２、気筒＃３、気筒＃４、気筒＃５、気筒＃６の後に付された括弧内の数値は点火順序を示しており、この場合は、直列６気筒エンジンであるため、各気筒の点火順序は、上記したように、気筒＃１、気筒＃５、気筒＃３、気筒＃６、気筒＃２、気筒＃４の順である。
　また、各気筒の排気開始タイミング（排気バルブ４１４が開き始めるタイミング）Ｔｓは、前述したように、直前に点火（燃焼）した気筒と次に点火（爆発）する気筒とでそれぞれ１２０度ずつずれる。すなわち、上記したように、各気筒の点火順序は、気筒＃１、気筒＃５、気筒＃３、気筒＃６、気筒＃２、気筒＃４の順序としているため、気筒＃１の排気が開始した後に、当該気筒＃１のクランクが１２０度回転すると気筒＃５が排気を開始し、当該気筒＃５が１２０度回転すると、気筒＃３が排気を開始するというような順序で各気筒＃が順次、排気を開始する。
　例えば、気筒＃１と気筒＃６とに注目して考えると、気筒＃１と気筒＃６とは、それぞれの点火時期が３６０度ずれている気筒である。したがって、気筒＃１に接続される排気枝管３１１と気筒＃６に接続される排気枝管３１６とを排気集合管３１７の集合部Ｐ２１で集合させるような構成とすることにより、当該集合部Ｐ２１において排気干渉を生じさせないようにすることができる。これを図８を参照して説明する。
　ここで、気筒＃１の排気開始タイミングＴｓにおける当該気筒＃１のクランク角を０度として考えると、当該気筒＃１における排気終了タイミング（排気バルブ４１４が全閉状態となったタイミング）Ｔｅにおける当該気筒＃１のクランク角はほぼ２４０度である。
　そして、気筒＃１のクランクがさらに回転してクランク角が３６０度となると、気筒＃６が排気を開始する。すなわち、気筒＃１の排気終了タイミングＴｅから当該気筒＃１のクランクがさらに１２０度回転した時点が、気筒＃６の排気開始タイミンＴｓとなる。
　このため、気筒＃１に接続されている排気枝管３１１と気筒＃６に接続されている排気枝管３１６とが集合する集合部Ｐ２１（図７参照。）において、気筒＃６における排気開始タイミングＴｓのときには、気筒＃１における排気はすでに完了した状態となっており、気筒＃１の排気ガスは、集合部Ｐ２１においては、殆ど残留していない状態となっている。これにより、集合部Ｐ２１において、気筒＃１と気筒＃６との排気干渉が生じることはない。
　続いて、気筒＃２と気筒＃５とに注目して考えると、これらの気筒も点火時期が３６０度ずれている気筒である。したがって、気筒＃２に接続される排気枝管３１２と気筒＃５に接続される排気枝管３１５とを排気集合管３１９の集合部Ｐ２２で集合させるような構成とすることにより、当該集合部Ｐ２２において排気干渉を生じさせないようにすることができる。
　これを図８を参照して説明すると、この場合も、気筒＃５の排気終了タイミングＴｅから当該気筒＃５のクランクがさらに１２０度回転した時点が、気筒＃２の排気開始タイミンＴｓとなる。このため、気筒＃２に接続されている排気枝管３１２と気筒＃５に接続されている排気枝管３１５とが集合する集合部Ｐ２２（図７参照。）において、気筒＃２における排気開始タイミングＴｓのときには、気筒＃５における排気はすでに完了した状態となっており、気筒＃５の排気ガスは、集合部Ｐ２２においては、殆ど残留していない状態となっている。これにより、集合部Ｐ２２において、気筒＃５と気筒＃２との排気干渉が生じることはない。
　続いて、第１バンク部２１０の気筒＃３と第１バンク部２２０の気筒＃４とに注目して考えると、これらの気筒も点火時期が３６０度ずれている気筒である。したがって、気筒＃３に接続される排気枝管３１３と気筒＃４に接続される排気枝管３１４とを排気集合管１１８の集合部Ｐ２３で集合させるような構成とすることにより、当該集合部Ｐ２３において排気干渉を生じさせないようにすることができる。
　これを図８を参照して説明すると、この場合も、気筒＃３の排気終了タイミングＴｅから当該気筒＃３のクランクがさらに１２０度回転した時点が、気筒＃４の排気開始タイミンＴｓとなる。このため、気筒＃３に接続されている排気枝管３１３と気筒＃４に接続されている排気枝管３１４とが集合する集合部Ｐ２３（図７参照。）において、気筒＃４における排気開始タイミングＴｓのときには、気筒＃３における排気はすでに完了した状態となっており、気筒＃３の排気ガスは、集合部Ｐ２３においては殆ど残留していない状態となっている。これにより、集合部Ｐ２３において、気筒＃３と気筒＃４との排気干渉が生じることはない。
　なお、点火順序が連続する気筒同士（例えば、気筒＃１と気筒＃５）の排気開始タイミングＴｓは１２０度しかずれていないため、今回爆発した気筒の排気開始タイミングＴｓが、前回爆発した気筒の排気中となるが、これらの気筒同士は、それぞれの排気枝管が同じ集合部に集合していないために、これらの気筒から排気される排気ガスの排気干渉は無視することができる。
　例えば、気筒＃５の排気開始タイミングＴｓは、図８に示すように、気筒＃１の排気バルブが全開状態のときに対応するため、両者の排気が重なる。しかしながら、気筒＃１と気筒＃５とは、それぞれの排気枝管１１１，１１５が直接的には集合してないため、これらの気筒同士の排気干渉は無視することができる。
　また、図８の例においては、今回爆発した気筒の排気開始タイミンＴｓが前々回爆発した気筒の排気終了タイミングＴｅと同じタイミングとなるが、これらの気筒同士も、それぞれの排気枝管が同じ集合部に集合していないために、これらの気筒同士の排気干渉は無視することができる。
　例えば、今回爆発した気筒が気筒＃３であるとすると、当該気筒＃３の排気開始タイミングＴｓは、図８に示すように、前々回爆発した気筒＃１の排気終了タイミングと同じタイミングとなる。しかしながら、気筒＃１と気筒＃３とは、それぞれの排気枝管１１１，１１３が直接的には集合してなないため、これらの気筒同士の排気干渉は無視することができる。
　このように、６本の排気枝管のうち、点火時期が３６０度ずれる２つの気筒に接続されている排気枝管同士を組み合わせて一組として、各組ごとの排気集合管で集合させたのちに１つの排気本管とした構成とすることにより、各排気集合管における各集合部での排気干渉を確実に防止することができる。
　また、実施形態２に係る排気装置３００においても、実施形態１に係る排気装置１００と同様に、排気装置３００を構成する６本の排気枝管３１１～３１６は、それぞれの長さが等長となるようにすることが好ましい。この場合も、図７においては、排気枝管３１１～３１６の長さは、図面作成の都合上、それぞれ等長には描かれてはいない。また、排気集合管３１７～３１９も、それぞれの長さが等長となるようにすることが好ましい。
　このように、各排気枝管３１１～３１６及び各排気集合管３１７～３１９の長さを等長とすることにより、実施形態１に係る排気装置１００で得られる効果のうち該当する効果が得られる。
　また、実施形態２に係る排気装置３００においても、排気集合管３１７，３１８，３１９の集合部Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３及び排気本管３２０の集合部Ｐ２４における排気ガスの流れが図４（ａ）及び図４（ｂ）の矢印ａに示すように滑らかな流れとなるように、各排気枝管の曲げ角度及び各排気集合管の曲げ角度をそれぞれ設定することが好ましい。このようにすることにより、実施形態１に係る排気装置１００で得られる効果のうち該当する効果が得られる。
　また、実施形態２に係る排気装置３００においても、各排気枝管３１１～３１６の断面積、各排気集合管３１７～３１９の断面積及び排気本管３２０の断面積の大きさも実施形態１に係る排気装置１００と同様に設定することが好ましい。各排気枝管３１１～３１６、各排気集合管３１７～３１９及び排気本管３２０の断面積の大きさをこのように設定することにより、実施形態１に係る排気装置１００で得られる効果のうち該当する効果が得られる。
　ところで、実施形態２に係る排気装置３００を取り付けた直列６気筒エンジン４００におけるトルク及び馬力の特性については図示しないが、実施形態１に係る排気装置１００を取り付けたＶ型６気筒エンジン２００の場合とほぼ同様の結果が得られる。
　［実施形態３］
　図９は、実施形態３に係る排気装置５００を説明するために示す図である。実施形態２に係る排気装置５００は、Ｖ型８気筒エンジン６００に取り付けられるものである。なお、図９において、Ｖ型８気筒エンジン６００に排気装置５００を取り付けた状態のものを、「内燃機関ユニットＥＵ３」とする。
　図９においては内燃機関ユニットＥＵ２を上方から見た場合が示されており、当該内燃機関ユニットＥＵ２を構成する排気装置５００及びＶ型８気筒エンジン６００をそれぞれ模式的に示している。また、Ｖ型８気筒エンジン６００におけるクランクシャフトに対する各気筒の配列の入れの仕方などは基本的には実施形態１において説明したＶ型６気筒エンジン２００と同様であるため説明をより簡略化して行う。
　Ｖ型８気筒エンジン６００は、第１バンク部６１０には気筒＃１、気筒＃３、気筒＃５，気筒＃７が設けられ、第２バンク部６２０には気筒＃２、気筒＃４、気筒＃６、気筒＃８が設けられている。これら８個の気筒＃１～気筒＃８の点火順序は、気筒＃１、気筒＃８、気筒＃４、気筒＃３、気筒＃６、気筒＃５、気筒＃７、気筒＃２の順序であるとする。なお、これら各気筒の点火時期は、この順序においてそれぞれ９０度（クランクシャフト回転角度）ずつずれることとなる。
　第１バンク部６１０の各気筒＃１、気筒＃３、気筒＃５，気筒＃７の上部には、各気筒ごとにそれぞれ吸気ポート（図示せず。）及びそれぞれ排気ポート６１２が設けられている。そして、各気筒ごとに設けられている吸気ポート（図示せず。）には、吸気バルブ６１３が設けられており、また、各気筒ごとに設けられている排気ポート６１２には、排気バルブ６１４が設けられている。
　第２バンク部６２０も同様に、各気筒＃２、＃４、＃６，気筒＃８の上部には、各気筒ごとにそれぞれ吸気ポート（図示せず。）及びそれぞれ排気ポート６１６が設けられている。そして、各気筒ごとに設けられている吸気ポート（図示せず。）には、吸気バルブ６１７が設けられており、また、各気筒ごとに設けられている排気ポート６１６には、排気バルブ６１８が設けられている。
　排気装置５００は、８個の気筒＃１～＃８に接続される８本の排気枝管５１１～５１８と、８本の排気枝管５１１～５１８のうちの２本ずつの排気枝管をそれぞれ集合させる４本の排気集合管５１９～５２２と、３本の排気集合管５１９～５２２を集合させる排気本管５３０とを有している。
　８本の排気枝管５１１～５１８のうちの排気枝管５１１，５１３、５１５、５１７は、第１バンク部６１０の各気筒＃１、気筒＃３、気筒＃５、気筒＃７に接続されるものである。また、６本の排気枝管５１１～５１８のうちの排気枝管５１２，５１４，５１６，５１８は、第２バンク部６２０の各気筒＃２、気筒＃４、気筒＃６、気筒＃８に接続されるものである。
　また、排気集合管５１９は、排気枝管５１１と排気枝管５１６とを集合させるものであり、当該排気集合管１１９の排気ガス流入口（図示せず。）側に集合部Ｐ３１を有している。なお、排気枝管５１１と排気枝管５１６とを「第１組」し、当該「第１組」に属する排気枝管５１１及び排気枝管５１６は、点火時期が互いに３６０度ずれる気筒＃１及び気筒＃６に接続されている。
　排気集合管５２０は、排気枝管５１５と排気枝管５１８とを集合させるものであり、当該排気集合管５２０の排気ガス流入口（図示せず。）側に集合部Ｐ３２を有している。なお、排気枝管５１５と排気枝管５１８とを「第２組」とし、当該「第２組」に属する排気枝管５１５及び排気枝管５１８は、点火時期が互いに３６０度ずれる気筒＃５及び気筒＃８に接続されている。
　排気集合管５２１は、排気枝管５１４と排気枝管５１７とを集合させるものであり、当該排気集合管５２１の排気ガス流入口（図示せず。）側に集合部Ｐ３３を有している。なお、排気枝管５１４と排気枝管５１７とを「第３組」し、当該「第３組」に属する排気枝管５１４及び排気枝管５１７は、点火時期が互いに３６０度ずれる気筒＃４及び気筒＃７に接続されている。
　排気集合管５２２は、排気枝管５１３と排気枝管５１２とを集合させるものであり、当該排気集合管５２２の排気ガス流入口（図示せず。）側に集合部Ｐ３４を有している。なお、排気枝管５１３と排気枝管５１２とを「第４組」し、当該「第４組」に属する排気枝管５１３及び排気枝管５１２は、点火時期が互いに３６０度ずれる気筒＃３及び気筒＃２に接続されている。
　排気本管５３０は、当該排本管５３０の排気ガス流入口（図示せず。）側に集合部Ｐ３５を有し、当該集合部Ｐ３５に排気集合管５１９～５２２を接続することにより、当該集合部Ｐ３５にて排気集合管５１９～５２２を集合させることができる。
　図１０は、実施形態３に係るＶ型８気筒エンジン５００における各気筒の排気開始タイミング及び排気終了タイミングを説明するために示す図である。なお、図１０は実施形態１に係る排気装置１００の説明で用いた図３と基本的には同じものであるため、ここでは動作のみについて簡単に説明する。
　また、図１０において、気筒＃１、気筒＃２、気筒＃３、気筒＃４、気筒＃５、気筒＃６、気筒＃７、気筒＃８の後に付された括弧付きの数値は点火順序を示しており、この場合、各気筒の点火順序は、上記したように、気筒＃１、気筒＃８、気筒＃４、気筒＃３、気筒＃６、気筒＃５、気筒＃７、気筒＃２の順としている。
　また、各気筒の排気開始タイミングＴｓは、前述したように、直前に点火（燃焼）した気筒と次に点火（爆発）する気筒とでそれぞれ９０度ずつずれる。
　例えば、気筒＃１と気筒＃６とに注目して考えると、気筒＃１と気筒＃６とは、それぞれの点火時期が３６０度ずれている気筒である。したがって、気筒＃１に接続される排気枝管５１１と気筒＃６に接続される排気枝管５１６とを排気集合管５１９の集合部Ｐ３１で集合させるような構成とすることにより、当該集合部Ｐ３１において排気干渉を生じさせないようにすることができる。これを図１０を参照して説明する。
　ここで、気筒＃１の排気開始タイミングＴｓにおける当該気筒＃１のクランク角を０度として考えて、当該気筒＃１における排気終了タイミングＴｅにおける気筒＃１のクランク角はほぼ２４０度とする。
　そして、気筒＃１のクランクがさらに回転してクランク角が３６０度となると、気筒＃６が排気を開始する。すなわち、気筒＃１の排気終了タイミングＴｅから当該気筒＃１のクランクがさらに１２０度回転した時点が、気筒＃６の排気開始タイミンＴｓとなる。
　このため、気筒＃１に接続されている排気枝管５１１と気筒＃６に接続されている排気枝管５１６とが集合する集合部Ｐ３１（図９参照。）においては、気筒＃６における排気開始タイミングＴｓのときには、気筒＃１における排気は、すでに完了した状態となっており、気筒＃１の排気ガスは、集合部Ｐ２１においては、殆ど残留していない状態となっている。これにより、集合部Ｐ３１における気筒＃１と気筒＃６との排気干渉が生じることはない。
　続いて、気筒＃８と気筒＃５とに注目して考えると、これらの気筒も点火時期が３６０度ずれている気筒である。したがって、気筒＃８に接続される排気枝管５１８と気筒＃５に接続される排気枝管５１５とを排気集合管５２０の集合部Ｐ３２で集合させるような構成とすることにより、当該集合部Ｐ３２において排気干渉を生じさせないようにすることができる。
　これを図１０を参照して説明すると、この場合も、気筒＃８の排気終了タイミングＴｅから当該気筒＃８のクランクがさらに１２０度回転した時点が、気筒＃５の排気開始タイミンＴｓとなる。このため、気筒＃８に接続されている排気枝管５１８と気筒＃５に接続されている排気枝管５１５とが集合する集合部Ｐ３２（図９参照。）において、気筒＃５における排気開始タイミングＴｓのときには、気筒＃８における排気はすでに完了した状態となっており、気筒＃８の排気ガスは、集合部Ｐ２２においては、殆ど残留していない状態となっている。これにより、集合部Ｐ２２における気筒＃８と気筒＃５との排気干渉が生じることはない。
　続いて、気筒＃４と気筒＃７とに注目して考えると、これらの気筒も点火時期が３６０度ずれている気筒である。したがって、気筒＃４に接続される排気枝管５１４と気筒＃７に接続される排気枝管５１７とを排気集合管５２１の集合部Ｐ３３で集合させるような構成とすることにより、当該集合部Ｐ３３において排気干渉を生じさせないようにすることができる。
　続いて、筒＃３と気筒＃２とに注目して考えると、これらの気筒も点火時期が３６０度ずれている気筒である。したがって、気筒＃３に接続される排気枝管５１３と気筒＃２に接続される排気枝管５１２とを排気集合管５２２の集合部Ｐ３４で集合させるような構成とすることにより、当該集合部Ｐ３４において排気干渉を生じさせないようにすることができる。
　なお、点火順序が連続する気筒同士（例えば気筒＃１と気筒＃８）の排気開始タイミングＴｓは９０度しかずれていないため、今回爆発した気筒の排気開始タイミングＴｓが、前回爆発した気筒の排気中となるが、これらの気筒同士は、それぞれの排気枝管が同じ集合部に集合していないために、これらの気筒から排気される排気ガスの排気干渉は無視することができる。
　例えば、気筒＃８の排気開始タイミングＴｓは、図１０に示すように、気筒＃１の排気バルブが全開となる直前に対応するため、両者の排気が重なる。しかしながら、気筒＃１と気筒＃８とは、それぞれの排気枝管５１１，５１８が直接的には集合してないため、これらの気筒同士の排気干渉は無視することができる。
　また、今回爆発した気筒の排気開始タイミンＴｓが前々回爆発した気筒の排気終了前のタイミングとなるが、これらの気筒同士も、それぞれの排気枝管が同じ集合部に集合していないために、これらの気筒同士の排気干渉は無視することができる。
　例えば、今回爆発した気筒が気筒＃４であるとすると、当該気筒＃４の排気開始タイミングＴｓは、図１０に示すように、前々回爆発した気筒＃１の排気終了前のタイミングとなる。しかしながら、気筒＃１と気筒＃４とは、それぞれの排気枝管５１１，５１４が直接的には集合してなないため、これらの気筒同士の排気干渉は無視することができる。
　このように、８本の排気枝管のうち、点火時期が３６０度ずれる２つの気筒に接続されている排気枝管同士を組み合わせて一組として、各組ごとの排気集合管で集合させたのちに１つの排気本管とした構成とすることにより、各排気集合管における各集合部での排気干渉を確実に防止することができる。
　また、実施形態３に係る排気装置５００においても、実施形態１に係る排気装置１００と同様に、排気装置５００を構成する８本の排気枝管５１１～５１８は、それぞれの長さが等長となるようにすることが好ましい。この場合も、図９においては、排気枝管５１１～５１８の長さは、図面作成の都合上、それぞれ等長には描かれてはいない。また、排気集合管５１９～５２２も、それぞれの長さが等長となるようにすることが好ましい。
　このように、各排気枝管５１１～５１８及び各排気集合管５１９～５２２の長さを等長とすることにより、実施形態１に係る排気装置１００で得られる効果のうち該当する効果が得られる。
　また、実施形態３に係る排気装置５００においても、排気集合管５１９～５２２の集合部Ｐ３１～Ｐ３４及び排気本管５３０の集合部Ｐ３５における排気ガスの流れが図４（ａ）及び図４（ｂ）の矢印ａに示すように滑らかな流れとなるように、各排気枝管の曲げ角度及び各排気集合管の曲げ角度をそれぞれ設定することが好ましい。このようにすることにより、実施形態１に係る排気装置１００で得られる効果のうち該当する効果が得られる。
　また、実施形態３に係る排気装置５００においても、各排気枝管５１１～５１８の断面積、各排気集合管５１９～５２２の断面積及び排気本管５３０の断面積の大きさも実施形態１に係る排気装置１００と同様に設定することが好ましい。各排気枝管５１１～５１８、各排気集合管５１９～５２２及び排気本管５３０の断面積の大きさをこのように設定することにより、実施形態１に係る排気装置１００で得られる効果のうち該当する効果が得られる。
　ところで、実施形態３に係る排気装置５００を取り付けたＶ型８気筒エンジン６００におけるトルク及び馬力の特性については図示しないが、実施形態１に係る排気装置１００を取り付けたＶ型６気筒エンジン２００の場合とほぼ同様の結果が得られる。
　なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、下記に示すような変形実施も可能である。
　（１）上記各実施形態では、本発明におけるエンジン用の排気装置をＶ型６気筒エンジン、直列６気筒エンジン及びＶ型８気筒エンジンに適用した場合を説明したが、本発明におけるエンジン用の排気装置は、直列８気筒エンジンにも適用することができる。また、本発明におけるエンジン用の排気装置は、６気筒エンジン及び８気筒エンジンに限られるものではなく、６以上の偶数の気筒を有するエンジン（例えば、Ｖ型１０気筒エンジンなど）にも適用することができる。また、水平対向エンジン（例えば、水平対向６気筒エンジンなど）においても適用することができる。これらに適用する場合も、点火時期が３６０度ずれる気筒に接続される排気枝管同士を１組として集合させるような構成とすればよい。
　例えば、本発明における内燃機関用の排気装置を、Ｖ型１０気筒エンジン用の排気装置とした場合には、当該排気装置は、１０個の気筒の各気筒に接続される１０本の排気枝管と、当該１０本の排気枝管のうちの２本ずつの排気枝管を一組として、各組に属する２本の排気枝管をそれぞれ集合させる５本の排気集合管と、当該５本の排気集合管を集合させる排気本管とを有する。このとき、各組に属する２本の排気枝管は、１０個の気筒のうち、点火時期が３６０度ずれる２つの気筒の一方側の気筒と他方側の気筒にそれぞれ接続される排気枝管である。このような構成とすることにより、上記各実施形態と同様の効果を得ることができる。
　（２）上記各実施形態においては、特に言及しなかったが、本発明は、乗用自動車だけではなく、各種の作業用自動車、レーシングカーなどの特殊な自動車、さらには、船舶などの多気筒内燃機関を備える乗り物に広く適用可能である。このような多気筒内燃機関を備える乗り物の排気装置として、上記各実施形態における内燃機関用の排気装置を用いることにより、広い回転数範囲の全般に渡ってトルク及び馬力を改善することができ、高トルクで高馬力の乗り物とすることができる。
　１００，３００，５００・・・排気装置（内燃機関の排気装置）、１１１～１１６，３１１～３１６、５１１～５１８・・・排気枝管、１１７～１１９，３１７～３１９，５１９～５２２・・・排気集合管、１２０，３２０，５３０・・・排気本管、２００・・・Ｖ型６気筒エンジン（Ｖ型６気筒内燃機関），２１２，２１６，４１２，６１２，６１６・・・排気ポート、２１３、４１３，６１３・・・吸気バルブ、２１４，２１８，４１４，６１４，６１８・・・排気バルブ、４００・・・直列６気筒エンジン（直列６気筒内燃機関）、６００・・・Ｖ型８気筒エンジン（Ｖ型８気筒内燃機関）、＃１～＃８・・・気筒、ＥＵ１，ＥＵ２，ＥＵ３・・・内燃機関ユニット、Ｐ１～Ｐ４、Ｐ１１～Ｐ１４、Ｐ２１～Ｐ２４，Ｐ３１～Ｐ３５・・・集合部、Ｔｅ・・・排気終了タイミング、Ｔｓ・・・排気開始タイミング

Claims (9)

  1. 　ｎ（ｎは６以上の偶数とする。）個の気筒を有する内燃機関に取り付けられる内燃機関用の排気装置であって、
    　ｎ個の気筒の各気筒に接続されるｎ本の排気枝管と、
    　前記ｎ本の排気枝管のうちの２本ずつの排気枝管を一組として、各組に属する２本の排気枝管をそれぞれ集合させるｎ／２本の排気集合管と、
    　前記ｎ／２本の排気集合管を集合させる排気本管と、
    　を有し、
    　前記各組に属する２本の排気枝管は、前記ｎ個の気筒のうち、点火時期が３６０度ずれる２つの気筒の一方側の気筒と他方側の気筒にそれぞれ接続される排気枝管であることを特徴とする内燃機関用の排気装置。
  2. 　請求項１に記載の内燃機関用の排気装置において、
    　前記ｎは６であって、前記ｎ個の気筒を有する内燃機関は、６個の気筒がクランクシャフトを挟んで３個ずつＶ字型に配置されているＶ型６気筒内燃機関であることを特徴とする内燃機関用の排気装置。
  3. 　請求項１に記載の内燃機関用の排気装置において、
    　前記ｎは６であって、前記ｎ個の気筒を有する内燃機関は、６個の気筒がクランクシャフトに沿って一列に配置されている直列６気筒内燃機関であることを特徴とする内燃機関用の排気装置。
  4. 　請求項１に記載の内燃機関用の排気装置において、
    　前記ｎは８であって、前記ｎ個の気筒を有する内燃機関は、８個の気筒がクランクシャフトを挟んで４個ずつＶ字型に配置されているＶ型８気筒内燃機関であることを特徴とする内燃機関用の排気装置。
  5. 　請求項１に記載の内燃機関用の排気装置において、
    　前記ｎは８であって、前記ｎ個の気筒を有する内燃機関は、８個の気筒がクランクシャフトに沿って一列に配置されている直列８気筒内燃機関あることを特徴とする内燃機関用の排気装置。
  6. 　請求項１～５のいずれかに記載の内燃機関用の排気装置において、
    　前記ｎ本の排気枝管は各排気枝管がそれぞれ同じ長さを有することを特徴とする内燃機関用の排気装置。
  7. 　請求項１～６のいずれかに記載の内燃機関用の排気装置において、
    　前記排気枝管、前記排気集合管及び前記排気本管は、前記排気枝管の断面積Ｓ１、前記排気集合管の断面積Ｓ２及び前記排気本管の断面積Ｓ３が、前記Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３となるように構成されていることを特徴とする内燃機関用の排気装置。
  8. 　ｎ（ｎは６以上の偶数とする。）個の気筒を有する内燃機関と、当該内燃機関に取り付けられる内燃機関用の排気装置とを備える内燃機関ユニットであって、
    　前記内燃機関用の排気装置は、請求項１～７のいずれかに記載の内燃機関用の排気装置であることを特徴とする内燃機関ユニット。
  9. 　ｎ（ｎは６以上の偶数とする。）個の気筒を有する内燃機関と、当該内燃機関に取り付けられる内燃機関用の排気装置とを備える内燃機関ユニットが取り付けられている多気筒内燃機関を備える乗り物であって、
    　前記内燃機関用の排気装置は、請求項１～７のいずれかに記載の内燃機関用の排気装置であることを特徴とする多気筒内燃機関を備える乗り物。
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