JP2020169576A - Exhaust structure of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排気構造に関する。 The present invention relates to an exhaust structure of an internal combustion engine.
車両等に採用される多気筒エンジンにおいては、シリンダヘッドの排気ポートに排気マニホールドが接続される。排気マニホールドには、熱や騒音を遮断するための遮熱遮音カバーが取り付けられる(例えば特許文献1参照)。 In a multi-cylinder engine used in a vehicle or the like, an exhaust manifold is connected to an exhaust port of a cylinder head. A heat-insulating sound-insulating cover for blocking heat and noise is attached to the exhaust manifold (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の遮熱遮音カバーは、排気マニホールド全体を覆うように形成されている。遮熱遮音カバーは、一端側がシリンダヘッド側のフランジに固定され、他端側が各気筒の合流部に固定される。 The heat and sound insulation cover described in Patent Document 1 is formed so as to cover the entire exhaust manifold. One end of the heat / sound insulation cover is fixed to the flange on the cylinder head side, and the other end is fixed to the confluence of the cylinders.
しかしながら、特許文献1のように遮熱遮音カバーで排気マニホールド全体を覆うとなると、排気マニホールドの熱が周囲に拡散することを防止できるものの、当該熱が排気マニホールドと遮熱遮音カバーとの間にこもり易くなってしまうことになる。この結果、排気マニホールドが熱変形してシリンダヘッドとの接続部分において塑性歪みを引き起こすという問題がある。 However, when the entire exhaust manifold is covered with a heat insulating sound insulating cover as in Patent Document 1, although it is possible to prevent the heat of the exhaust manifold from diffusing to the surroundings, the heat is transferred between the exhaust manifold and the heat insulating sound insulating cover. It will be easy to muffle. As a result, there is a problem that the exhaust manifold is thermally deformed and causes plastic strain at the connection portion with the cylinder head.
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、排気マニホールドの熱変形を抑制することができる内燃機関の排気構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an exhaust structure of an internal combustion engine capable of suppressing thermal deformation of an exhaust manifold.
本発明の一態様の内燃機関の排気構造は、少なくとも3つの気筒が並列に配置された内燃機関の排気構造であって、前記気筒に対応して設けられた複数の排気ポートを有するシリンダヘッドと、前記複数の排気ポートに接続される排気マニホールドと、前記排気マニホールドを補強する補強部材と、を備え、前記排気マニホールドは、前記複数の排気ポートから延びる複数の排気分岐管と、前記複数の排気分岐管の下流端側を1つにまとめる集合部と、前記補強部材を固定する固定部と、を有し、前記固定部は、前記複数の排気分岐管のうち、両端側に配置される2つの前記排気分岐管の上流端側にそれぞれ設けられ、前記補強部材は、前記複数の排気分岐管の上流端側を覆うように前記気筒の並び方向に延びており、それぞれの端部が前記固定部に固定されることを特徴とする。 The exhaust structure of an internal combustion engine according to one aspect of the present invention is an exhaust structure of an internal combustion engine in which at least three cylinders are arranged in parallel, and includes a cylinder head having a plurality of exhaust ports provided corresponding to the cylinders. The exhaust manifold includes an exhaust manifold connected to the plurality of exhaust ports and a reinforcing member for reinforcing the exhaust manifold, and the exhaust manifold includes a plurality of exhaust branch pipes extending from the plurality of exhaust ports and the plurality of exhausts. It has a collecting portion that gathers the downstream end sides of the branch pipes into one, and a fixing portion that fixes the reinforcing member, and the fixing portions are arranged on both end sides of the plurality of exhaust branch pipes. Each of the reinforcing members is provided on the upstream end side of the exhaust branch pipe, and the reinforcing member extends in the arrangement direction of the cylinder so as to cover the upstream end side of the plurality of exhaust branch pipes, and each end is fixed. It is characterized in that it is fixed to a part.
本発明によれば、排気マニホールドの熱変形を抑制することができる。 According to the present invention, thermal deformation of the exhaust manifold can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、添付図面で示す各方向について、車両前方を矢印FR、車両後方を矢印RE、車両上方を矢印UP、車両下方を矢印LO、車両左方を矢印L、車両右方を矢印Rでそれぞれ表すことにする。また、以下の各図では、説明の便宜上、一部の構成を省略している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For each direction shown in the attached drawings, the front of the vehicle is represented by the arrow FR, the rear of the vehicle is represented by the arrow RE, the upper part of the vehicle is represented by the arrow UP, the lower part of the vehicle is represented by the arrow LO, the left side of the vehicle is represented by the arrow L, and the right side of the vehicle is represented by the arrow R. I will decide. Further, in each of the following figures, some configurations are omitted for convenience of explanation.
図1から図4を参照して、本実施の形態に係る内燃機関の排気構造について説明する。図1は、本実施の形態に係る内燃機関の正面図である。図2は、本実施の形態に係る内燃機関の右側面図である。図3は、本実施の形態に係る内燃機関の左側面図である。図4は、本実施の形態に係る上面図である。また、本実施の形態では、四輪車等の車両に適用される内燃機関について説明するが、適用車両はこれに限らず適宜変更が可能である。例えば、本実施の形態に係る内燃機関の排気構造を二輪車等の他の車両に適用してもよい。 The exhaust structure of the internal combustion engine according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is a front view of an internal combustion engine according to the present embodiment. FIG. 2 is a right side view of the internal combustion engine according to the present embodiment. FIG. 3 is a left side view of the internal combustion engine according to the present embodiment. FIG. 4 is a top view of the present embodiment. Further, in the present embodiment, the internal combustion engine applied to a vehicle such as a four-wheeled vehicle will be described, but the applicable vehicle is not limited to this and can be appropriately changed. For example, the exhaust structure of the internal combustion engine according to the present embodiment may be applied to another vehicle such as a two-wheeled vehicle.
図1から図4に示すように、内燃機関としてのエンジン1は、並列4気筒のエンジンで構成される。本実施の形態では、各気筒の並び方向が車幅方向(左右方向)に向けられており、ピストン(不図示)の進退方向が上下方向に向けられている。 As shown in FIGS. 1 to 4, the engine 1 as an internal combustion engine is composed of an in-line 4-cylinder engine. In the present embodiment, the alignment direction of each cylinder is directed to the vehicle width direction (left-right direction), and the advancing / retreating direction of the piston (not shown) is directed to the vertical direction.
具体的にエンジン1は、クランクシャフトやピストン等(共に不図示)、エンジン1の主要部品を収容するシリンダブロック10を備えている。クランクシャフトは、車幅方向に延び、右端側にカムチェーン用のギヤが配置される。シリンダブロック10の内部には、シリンダ(気筒)が車幅方向に並んで4つ形成(配置)されている。シリンダには、ピストンが上下に摺動可能に配置される。
Specifically, the engine 1 includes a
シリンダブロック10の上部には、吸気バルブ及び排気バルブ(共に不図示)が収容されるシリンダヘッド11が配置されている。シリンダヘッド11は、気筒に対応して設けられた複数の吸気ポート11a(図4参照)及び複数の排気ポート(不図示)を有している。吸気ポート11aは、車両後面側に4つ車幅方向に並んで設けられている。排気ポートは、車両正面側に4つ車幅方向に並んで設けられている。
A
シリンダヘッド11の上部には、動弁機構の一部が収容されるシリンダヘッドカバー12が配置されている。シリンダブロック10の下部には、オイルを貯留するオイルパン13が配置されている。また、シリンダブロック10及びシリンダヘッド11の右端側には、カムチェーンが配置されるカムチェーン室(不図示)が形成されている。当該カムチェーン室を塞ぐように、シリンダブロック10及びシリンダヘッド11の右側端には、ギヤカバー14が配置されている。これらのエンジン主要の筐体部分は、エンジンケース又はエンジン本体と呼ぶことがある。
A
また、シリンダヘッド11の正面側において、複数の排気ポートには、排気マニホールド2が接続されている。排気マニホールド2は、シリンダヘッド11に対する取付部を構成するフランジ部20と、4つの排気ポートからそれぞれ延びる4つの排気分岐管21a−dと、4つの排気分岐管21a−dの下流端側を1つにまとめる集合部22と、を有している。4つの排気分岐管21a−dは、右側から順に符号21a−dで示す。
Further, on the front side of the
フランジ部20は、排気ポートに対向して車幅方向に延びる板状体で形成される。フランジ部20には、各排気ポートに対応する位置に排気分岐管21a−dの上流端が接続される。排気分岐管21a−dは、各排気ポートから前方に向かって僅かに突出した後、前下方に屈曲している。集合部22は、正面視で左側に偏って配置され、側面視で排気分岐管21a−dの前下方に位置している。
The
より具体的に集合部22は、左側の排気分岐管21dの下方で、シリンダブロック10とシリンダヘッド11との境界部の前方に位置している。左側2つの排気分岐管21c、dは、集合部22の上流側にダイレクトに接続される。一方、右側の排気分岐管21aは、前下方に屈曲した後、集合部22と同じ高さで左方に向かって水平に屈曲している。そして、排気分岐管21aは、排気分岐管21bとつながった後、集合部22の側方に接続される。上記したように、排気分岐管21bは、前下方に屈曲した後、水平に屈曲した排気分岐管21aに接続される。このように、右側の2つの排気分岐管21a、bは、左側に位置する2つの排気分岐管21c、dよりも集合部22に至るまでの排気流路が長くなっている。
More specifically, the
排気マニホールド2は、フランジ部20を排気ポートに対向させ、各排気ポートの周囲をボルト締結することでシリンダヘッド11に固定される。本実施の形態では、例えば図1に示すように、右側の3つに排気分岐管21a−cおいては、1つの排気ポートにつき一箇所でボルト締結されている。一方、左側の排気分岐管21dは、右側で一箇所、左側で上下に二箇所の合計三箇所でボルト締結されている。
The
集合部22の下流端には、排気集合管3が接続されている。排気集合管3は、内部に触媒(不図示)が配置される触媒部30と、触媒部30の下流端に連なって縮径するテーパ部31と、によって構成される。触媒部30は、単一の排気分岐管の外径に比べて十分に大きな外径を有する。触媒部30は、正面視において下方に向かうに従って車両外側(左側)に向かうように傾斜しており(図1参照)、側面視において下方に向かうに従って車両前方に向かうように傾斜している。触媒部30は、シリンダブロック10の左前方に配置されている。触媒は、例えば三元触媒で構成され、排気ガス内の汚染物質(一酸化炭素、炭化水素や窒素酸化物等)を吸着して無害な物質(二酸化炭素、水、窒素等)に変換し浄化する。
An
触媒部30の外面には、排気集合管3を所定箇所に固定するための固定部32が設けられている。固定部32は、矩形状の金属板の両端を触媒部30の外面に向けて屈曲され、その端部を触媒部30の外面に溶接して構成される。
A fixing
テーパ部31は、触媒部30の下端から下方に向かって延びており、下流に向かうに従って縮径している。テーパ部31は、例えば車幅方向に分けられた一対の分割体を溶接して筒状に形成される。テーパ部31は、触媒部30の下方で且つシリンダブロック10の左前方に配置されている。テーパ部31の下端には、エキゾーストパイプ4を接続するためのフランジ部33が溶接されている。フランジ部33は、テーパ部31の下端から径方向外側に突出したリング状の板部材で形成される。フランジ部33は、エンジン本体の左前方において、正面視でシリンダブロック10とオイルパン13の境界部近傍に位置している。
The tapered
フランジ部33には、排気集合管3の下端をエンジン本体側へ固定するためのブラケット5が設けられている。ブラケット5は、金属板を折り曲げたり溶接等して側面視略L字状に形成される。ブラケット5の一端はフランジ部33の上面にボルト締結され、ブラケット5の他端は、シリンダブロック10の正面前下方にボルト締結されている。このように、排気マニホールド2及び排気集合管3は、一体となってエンジン本体に固定される。具体的に排気マニホールド2の上流端は、フランジ部20を介してシリンダヘッド11に固定され、排気集合管3の下流端は、ブラケット5を介してシリンダブロック10に固定される。
The
ところで、内燃機関の排気マニホールドは、排気熱によって非常に高温に晒される部品である。このため、従来では、周囲に対する遮熱及び遮音を目的として排気マニホールドに専用のカバー(遮熱遮音カバー)が設けられている。遮熱遮音カバーは、排気マニホールドの外面形状に対応して全体を覆うように形成される。 By the way, the exhaust manifold of an internal combustion engine is a component that is exposed to a very high temperature due to exhaust heat. For this reason, conventionally, a dedicated cover (heat insulation sound insulation cover) is provided on the exhaust manifold for the purpose of heat insulation and sound insulation to the surroundings. The heat and sound insulation cover is formed so as to cover the entire outer surface shape of the exhaust manifold.
しかしながら、遮熱遮音カバーで排気マニホールド全体を覆うとなると、排気マニホールドの熱が周囲に拡散することを防止できるものの、当該熱が排気マニホールドと遮熱遮音カバーとの間にこもり易くなる。この結果、排気マニホールドが熱変形して特にシリンダヘッドとの接続部分において塑性歪みを引き起こすという問題がある。 However, if the entire exhaust manifold is covered with the heat insulation and sound insulation cover, the heat of the exhaust manifold can be prevented from diffusing to the surroundings, but the heat tends to be trapped between the exhaust manifold and the heat insulation and sound insulation cover. As a result, there is a problem that the exhaust manifold is thermally deformed and causes plastic strain particularly at the connection portion with the cylinder head.
また、排気マニホールドには、混合気が燃焼した直後の排気ガスが流入するため、エンジン駆動中は排気マニホールドに熱膨張が生じる。一方で、エンジンが停止すると、排気ガスは排気マニホールドに流入しないため、排気マニホールドは、次第に元の形状に戻ろうとして収縮する。このように熱膨張と収縮が繰り返されると、シリンダヘッドに対する取付部分に塑性歪みが蓄積して増加し易い。 Further, since the exhaust gas immediately after the combustion of the air-fuel mixture flows into the exhaust manifold, thermal expansion occurs in the exhaust manifold while the engine is being driven. On the other hand, when the engine is stopped, the exhaust gas does not flow into the exhaust manifold, so that the exhaust manifold gradually contracts to return to its original shape. When thermal expansion and contraction are repeated in this way, plastic strain tends to accumulate and increase in the mounting portion with respect to the cylinder head.
上記した実施形態のように、排気マニホールド2及び排気集合管3が一体となった排気装置において、排気マニホールド2の上流端はフランジ部20を介してシリンダヘッド11に固定され、排気集合管3の下流端はブラケット5を介してシリンダブロック10に固定されている。このように、排気装置の上流端及び下流端がエンジン本体に固定されることで、固定箇所近傍の変形による移動が規制される。すなわち、排気マニホールド2及び排気集合管3は、図3に示す側面視では、エンジン本体(シリンダブロック10及びシリンダヘッド11)から離れるように前方上方に向かって膨張し、図4に示す上面視では、車幅方向(左右方向)外側に向かって膨張する。この結果、特に並列配置された複数の排気分岐管21a−dのうち、両外側の2つの排気分岐管21a、dの上流端側に比較的大きな塑性歪みが生じ得る。
In the exhaust device in which the
そこで、本件発明者等は、並列多気筒エンジンの排気マニホールドにおいて、両外側の気筒に対応して配置される排気ポートの近傍で比較的大きな塑性歪みが生じることに着目し、本発明に想到した。具体的に本実施の形態では、排気マニホールド2を補強する補強部材6が、4つの排気分岐管21の上流端側を覆うように気筒の並び方向に延びている。4つの排気分岐管21a−dのうち、両端側に配置される2つの排気分岐管21a、dの上流端側には、それぞれ補強部材6の端部を固定する固定部23が設けられている。
Therefore, the present inventors have focused on the fact that a relatively large plastic strain occurs in the vicinity of the exhaust ports arranged corresponding to the cylinders on both outer sides in the exhaust manifold of the parallel multi-cylinder engine, and came up with the present invention. .. Specifically, in the present embodiment, the reinforcing
この構成によれば、比較的変形し易い外側の2つの排気分岐管21a、d同士を補強部材で連結したことにより、熱膨張及び収縮に伴う排気マニホールド2の変形を抑制することが可能である。また、補強部材6は、排気分岐管21a−dの上流端側において、前方上方を覆っている。上記したように、排気分岐管21a−dは、熱膨張によって前方上方及び車幅方向外側に向かって移動し得る。このように、排気分岐管21a−dが熱膨張で移動し得る方向に補強部材6が対向配置されることで、排気分岐管21a−dの変形及び変形に伴う移動を抑制することが可能である。また、補強部材6は、排気マニホールド2全体を覆うのではなく、排気分岐管21a−dの一部を覆うため、補強部材6と排気マニホールド2との間で熱がこもり難くなっている。以上により、排気マニホールドの熱変形を抑制することが可能である。
According to this configuration, by connecting the two outer
次に、図1から図7を参照して、本実施の形態に係る内燃機関の排気構造、特に補強部材の固定構成について詳細に説明する。図5は、図1の内燃機関において、補強部材を省略した図である。図6は、図4の内燃機関において、補強部材を省略した図である。図7は、本実施の形態に係る補強部材の単体図である。図7Aは補強部材の展開図であり、図7Bは補強部材の正面図である。 Next, with reference to FIGS. 1 to 7, the exhaust structure of the internal combustion engine according to the present embodiment, particularly the fixed configuration of the reinforcing member will be described in detail. FIG. 5 is a diagram in which the reinforcing member is omitted in the internal combustion engine of FIG. FIG. 6 is a diagram in which the reinforcing member is omitted in the internal combustion engine of FIG. FIG. 7 is a single view of the reinforcing member according to the present embodiment. FIG. 7A is a developed view of the reinforcing member, and FIG. 7B is a front view of the reinforcing member.
図5及び図6に示すように、固定部23は、矩形状の金属板の両端を排気分岐管21a、dの外面に向けて屈曲させて側面視略U字状に形成される。屈曲された固定部23の両端部は、排気分岐管21a、dの外面に溶接される。これにより、固定部23には、排気分岐管21a、dの外面に対向する平坦な板形状の対向部24が形成される。対向部24の中央には、厚み方向に貫通するネジ穴25が形成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the fixing
固定部23は、排気分岐管21a、dのそれぞれ外側に向かって傾斜して配置されている。具体的に右側に位置する固定部23は、排気分岐管21aの上流端側において、前下方に屈曲した屈曲部分の外面に配置されている。対向部24の表面(上面)は、右前上方へ傾斜する方向に向けられている。一方、左側に位置する固定部23は、排気分岐管21dの上流端側において、前下方に屈曲した屈曲部分の外面に配置されている。対向部24の表面(上面)は、左前上方へ傾斜する方向に向けられている。
The fixing
また、詳細は後述するが、排気分岐管21a−dのシリンダヘッド11に対する接続部分(フランジ部20)と固定部23(ネジ穴25)との距離L1は、集合部22の下流端と固定部23(ネジ穴25)との距離L2よりも小さくなっている。
Although details will be described later, the distance L1 between the connecting portion (flange portion 20) and the fixing portion 23 (screw hole 25) of the exhaust branch pipe 21ad with respect to the
また、図1から図4に示すように、補強部材6は、車幅方向に延びる長尺の板状体の両端部を折り曲げて形成される。具体的に補強部材6は、気筒の並び方向に延びる平坦面を有する平坦部60と、平坦部60の両端から固定部23(対向部24)に対向するように屈曲された屈曲部61と、を有する。
Further, as shown in FIGS. 1 to 4, the reinforcing
特に図7に示すように、平坦部60と屈曲部61との境界である補強部材6の曲げ線Lは、補強部材6の長手方向を交差するように前後に延びている。より具体的に左右一対の曲げ線Lは、車両後方から前方に向かうに従って車幅方向内側に傾斜している。また、屈曲部61には、対向部24のネジ穴25に対応する位置に厚み方向で貫通する貫通穴62が形成されている。
In particular, as shown in FIG. 7, the bending line L of the reinforcing
このように構成される補強部材6は、左右一対の屈曲部61が対向部24に対向するように配置され、各貫通穴62にボルトBを挿通し、ボルトBの先端をネジ穴25にねじ込むことで取り付けられる。
In the reinforcing
補強部材6が排気マニホールド2に取り付けられた状態では、4つの排気分岐管21a−dのうち、内側の2つの排気分岐管21b、cの上流端側上方を平坦部60が覆うように配置されている。右側の屈曲部61は、右側の排気分岐管21aの上流端側上方を覆うように配置されている。左側の屈曲部61は、左側の排気分岐管21dの上流端側上方を覆うように配置されている。また、平坦部60は、正面視において、固定部23よりも上方に位置している。更に平坦部60は、フランジ部20の上端と略同じ高さに位置している。
When the reinforcing
このように構成される内燃機関の排気構造においては、補強部材6が板状の長尺体で形成されるため、材料の歩留まりが向上される。また、補強部材6が板状の長尺体の両端を屈曲させるだけで形成されるため、製造工程が簡略化される。この結果、補強部材6を安価に製造することが可能である。また、補強部材6を板状の単純な構造としたことで、簡易な構成で排気マニホールド2の剛性を高めることが可能である。よって、排気マニホールド2自体を剛性確保のために肉厚に形成する必要がなく、排気マニホールド2を軽量化することが可能である。
In the exhaust structure of the internal combustion engine configured as described above, since the reinforcing
また、固定部23が前後方向の両端を屈曲させて形成されるため、左右方向の剛性が高められている。また、補強部材6の曲げ線Lが、補強部材6の長手方向を交差するように傾斜して延びているため、補強部材6の短手方向である前後方向と長手方向である左右方向の両方向で、補強部材6自体の剛性が高められている。
Further, since the fixing
また、排気マニホールド2の集合部22は、エンジン本体の車幅方向中心に対して、車幅方向一方側である左側に偏って配置されている。また、集合部22に接続される排気集合管3もエンジン本体の左側に偏って配置されている。このため、排気マニホールド2と排気集合管3を含んだ排気装置の重心は、エンジン本体に対して車幅方向左側に偏っている。これに対応して、フランジ部20の左端側における排気分岐管21dの周囲では、ボルト締結箇所を3つに増やしている。このように、排気装置の重量バランスを考慮してフランジ部20の締結箇所を部分的に増やすことにより、安定的に排気装置をシリンダヘッド11に固定することが可能である。
Further, the collecting
また、本実施の形態では、4つの排気分岐管21a−dが、前記排気ポートから下方に向かって屈曲している。そして、補強部材6は、4つの排気分岐管21a−dの屈曲部分上方を覆うように配置されている。この構成によれば、4つの排気分岐管21a−dが熱膨張して移動し得る箇所に補強部材6が設けられるため、排気分岐管21a−dの変形及び変形に伴う移動を効果的に抑制することが可能である。
Further, in the present embodiment, the four exhaust branch pipes 21ad are bent downward from the exhaust port. The reinforcing
また、フランジ部20と固定部23との距離L1は、集合部22の下流端と固定部23との距離L2よりも小さい。この構成によれば、補強部材6をより排気分岐管21a−dの上流端側に配置することができ、熱膨張し易い排気分岐管21a−dの上流端側の剛性を効果的に高めることが可能である。
Further, the distance L1 between the
また、平坦部60は、固定部23よりも上方に位置している。また、平坦部60は、4つの排気分岐管21a−dのうち、内側に配置される2つの排気分岐管21b、cの上方を覆っている。更に屈曲部61は、4つの排気分岐管21a−dのうち、両端側に配置される2つの排気分岐管21a、dの上方を覆っている。これらの構成によれば、排気マニホールド2の剛性を高めつつも、補強部材6を排気分岐管21a−dから離して配置することができる。よって、補強部材6と排気分岐管21a−dとの間の隙間が確保され、当該隙間の風通しを向上することが可能である。この結果、排気分岐管21a−dと補強部材6との間に熱がこもることを防止し、排気マニホールド2において、更なる塑性歪みの発生を抑制することが可能である。
Further, the
以上説明したように、本実施の形態によれば、並列多気筒エンジンの排気マニホールド2において、複数の排気分岐管21a−dのうち、両端側に配置される2つの排気分岐管21a、dを連結するように補強部材6を設け、排気分岐管21a−dの上流端側を覆うように補強部材6を配置したことで、簡易な構成で排気マニホールド2の熱変形を抑制することが可能である。
As described above, according to the present embodiment, in the
なお、上記実施の形態では、並列4気筒エンジンにおいて、各気筒毎に排気ポートが配置され、各排気ポートに対応して4つの排気分岐管21a−dを備える排気マニホールド2を例にして説明したが、この構成に限定されない。エンジンの気筒数は、少なくとも3つあればよい。同様に、排気ポート及び排気分岐管も少なくとも3つあればよい。
In the above embodiment, in the in-line 4-cylinder engine, an
また、上記実施の形態では、エンジンの配置がFRレイアウトの場合について説明したが、この構成に限定されない。エンジンの配置は、例えばFFレイアウトでもよい。 Further, in the above embodiment, the case where the engine arrangement is the FR layout has been described, but the present invention is not limited to this configuration. The arrangement of the engines may be, for example, an FF layout.
また、上記の実施形態では、補強部材6が板状の長尺体の両端を屈曲させて形成される場合について説明したが、この構成に限定されない。補強部材6は、例えば、全体が湾曲した形状を有してもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the reinforcing
また、上記の実施形態では、固定部23が金属板を折り曲げて形成される場合について説明したが、この構成に限定されない。固定部23は、金属の塊(ブロック体)を排気分岐管に溶接して構成されてもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the fixing
また、上記の実施形態では、集合部22が車幅方向左側に偏って配置される場合について説明したが、この構成に限定されない。集合部22は、右側に偏って配置されてもよく、エンジン本体の中央に配置されてもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the gathering
また、上記の実施形態では、補強部材6がボルトBによって排気マニホールド2に固定される場合について説明したが、この構成に限定されない。補強部材6は、溶接によって排気マニホールド2に固定されてもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the reinforcing
また、複数の実施形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。 In addition, although a plurality of embodiments and modifications have been described, other embodiments of the present invention may be a combination of the above embodiments and modifications in whole or in part.
また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。更には、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。 Further, the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be variously modified, replaced, or modified without departing from the spirit of the technical idea of the present invention. Furthermore, if the technical idea of the present invention can be realized in another way by the advancement of the technology or another technology derived from it, it may be carried out by using that method. Therefore, the scope of claims covers all embodiments that may be included within the scope of the technical idea of the present invention.
以上説明したように、本発明は、排気マニホールドの熱変形を抑制することができるという効果を有し、特に、内燃機関の排気構造に有用である。 As described above, the present invention has the effect of suppressing thermal deformation of the exhaust manifold, and is particularly useful for the exhaust structure of an internal combustion engine.
1 :エンジン
2 :排気マニホールド
3 :排気集合管
4 :エキゾーストパイプ
5 :ブラケット
6 :補強部材
10 :シリンダブロック
11 :シリンダヘッド
11a :吸気ポート
12 :シリンダヘッドカバー
13 :オイルパン
14 :ギヤカバー
20 :フランジ部
21a−d :排気分岐管
22 :集合部
23 :固定部
24 :対向部
25 :ネジ穴
30 :触媒部
31 :テーパ部
32 :固定部
33 :フランジ部
60 :平坦部
61 :屈曲部
62 :貫通穴
B :ボルト
L :曲げ線
1: Engine 2: Exhaust manifold 3: Exhaust collecting pipe 4: Exhaust pipe 5: Bracket 6: Reinforcing member 10: Cylinder block 11:
Claims (6)
前記気筒に対応して設けられた複数の排気ポートを有するシリンダヘッドと、
前記複数の排気ポートに接続される排気マニホールドと、
前記排気マニホールドを補強する補強部材と、を備え、
前記排気マニホールドは、
前記複数の排気ポートから延びる複数の排気分岐管と、
前記複数の排気分岐管の下流端側を1つにまとめる集合部と、
前記補強部材を固定する固定部と、を有し、
前記固定部は、前記複数の排気分岐管のうち、両端側に配置される2つの前記排気分岐管の上流端側にそれぞれ設けられ、
前記補強部材は、前記複数の排気分岐管の上流端側を覆うように前記気筒の並び方向に延びており、それぞれの端部が前記固定部に固定されることを特徴とする内燃機関の排気構造。 The exhaust structure of an internal combustion engine in which at least three cylinders are arranged in parallel.
A cylinder head having a plurality of exhaust ports provided corresponding to the cylinder,
Exhaust manifolds connected to the plurality of exhaust ports and
A reinforcing member for reinforcing the exhaust manifold is provided.
The exhaust manifold
A plurality of exhaust branch pipes extending from the plurality of exhaust ports and
A gathering part that brings together the downstream end sides of the plurality of exhaust branch pipes,
It has a fixing portion for fixing the reinforcing member and
The fixing portion is provided on the upstream end side of each of the two exhaust branch pipes arranged on both end sides of the plurality of exhaust branch pipes.
The reinforcing member extends in the arrangement direction of the cylinders so as to cover the upstream end side of the plurality of exhaust branch pipes, and each end is fixed to the fixed portion of the exhaust gas of the internal combustion engine. Construction.
前記補強部材は、前記複数の排気分岐管の屈曲部分上方を覆うように配置されることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気構造。 The plurality of exhaust branch pipes are bent downward from the exhaust port.
The exhaust structure of an internal combustion engine according to claim 1, wherein the reinforcing member is arranged so as to cover the upper part of the bent portion of the plurality of exhaust branch pipes.
前記排気集合管の下流端は、ブラケットによりエンジン本体に固定されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の内燃機関の排気構造。 Further having an exhaust collecting pipe connected to the downstream end of the collecting part,
The exhaust structure of an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the downstream end of the exhaust collecting pipe is fixed to the engine body by a bracket.
前記補強部材は、
前記気筒の並び方向に延びる平坦面を有する平坦部と、
前記平坦部の両端から前記固定部に対向するように屈曲された屈曲部と、を有し、
前記平坦部は、前記固定部よりも上方に位置することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の内燃機関の排気構造。 The fixed portion is arranged so as to be inclined toward the outside of the exhaust branch pipe.
The reinforcing member is
A flat portion having a flat surface extending in the alignment direction of the cylinders
It has bent portions bent so as to face the fixed portion from both ends of the flat portion.
The exhaust structure of an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the flat portion is located above the fixed portion.
前記屈曲部は、前記複数の排気分岐管のうち、両端側に配置される2つの前記排気分岐管の上方を覆うことを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の排気構造。
The flat portion covers the upper part of the exhaust branch pipe arranged inside among the plurality of exhaust branch pipes.
The exhaust structure of an internal combustion engine according to claim 5, wherein the bent portion covers the upper part of two exhaust branch pipes arranged on both end sides of the plurality of exhaust branch pipes.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019069800A JP2020169576A (en) | 2019-04-01 | 2019-04-01 | Exhaust structure of internal combustion engine |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT202300000168A1 (en) * | 2023-01-10 | 2024-07-10 | Fca Italy S P A | “INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH DISLOCATED EGR HEAT EXCHANGER” |
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2019
- 2019-04-01 JP JP2019069800A patent/JP2020169576A/en active Pending
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