JP5575533B2

JP5575533B2 - 排気マニホールド

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Publication number: JP5575533B2
Application number: JP2010104267A
Authority: JP
Inventors: 洪志表; 恭志小野寺
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2030-04-28
Also published as: KR20130008612A; US20130037009A1; US9194277B2; JP2011231724A; CN102859140A; EP2565414A1; EP2565414B1; CN102859140B; WO2011136088A1; EP2565414A4; KR101351599B1

Description

本発明は、ＥＧＲガス取り出し部を有する排気マニホールドの構造に関する。

従来、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の小型の内燃機関は、汎用性が高く、農業、建設機械、船舶等（被搭載機）の様々な用途で用いられる。そのため、当該内燃機関の搭載スペースは用いられる被搭載機によって様々であり、当該内燃機関を搭載するスペースが小さい場合もある。

また、排気ガス規制対応に有効なＤＰＦ（ＤｉｅｓｅｌＰａｔｉｃｕｌａｔｅＦｉｌｔｅｒ：ディーゼル・パティキュレート・フィルター）を搭載する内燃機関においては、内燃機関全体が占めるスペースに対して、ＤＰＦを配置するためのスペースの占める割合が大きくなっていた。そのため、内燃機関におけるＤＰＦの搭載位置には、被搭載機の設置場所や排気方向等に合わせられるように、異なる仕様が設定されている。例えば、ＤＰＦの搭載場所としては、図１２（ａ）に示すように、ＤＰＦ２００を排気マニホールド２１０の上方に配置する構成と、図１２（ｂ）に示すようなＤＰＦ２００をフライホイール２２０の上方に配置する構成と、がある。

そして、ＤＰＦの搭載位置が変わることによって、排気マニホールドの形状も変わってくる。例えば、ＤＰＦを排気マニホールドの上方に配置する構成（図１２（ａ））においては、排気マニホールドの排気出口を上向きに設けなくてはならないため、特許文献１に示すような形状の排気マニホールドが用いられる。また、ＤＰＦをフライホイールの上方に配置する構成（図１２（ｂ））においては、排気マニホールドの排気出口をフライホイール方向に設けなくてはならないため、特許文献２に示すような形状の排気マニホールドが用いられる。

さらに、内燃機関から排出されるＮＯＸ等の低減策として、ＤＰＦに加えて内燃機関から排気される排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気へ戻す手法（ＥＧＲ：ＥｘｈａｕｓｔＧａｓＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）が採用されている。そして、当該手法においては、排気ガス（ＥＧＲガス）と新気との混合比率（ＥＧＲ率）は、排気マニホールドにおけるＥＧＲガス取り出し部と、消音器へと排気ガスを導く排気ガス放出部との位置関係によって変化する。

特開２００７−１７７６９３号公報特開２００６−１３２４０８号公報

上述のように、ＤＰＦの搭載位置に応じて排気マニホールドのＥＧＲガス取り出し部と排気ガス放出部の位置が変わると、ＥＧＲ率も変化するため、当該ＥＧＲ率を制御している弁の作動プログラムも修正しなければならないという問題点があった。

そこで、本発明は、ＤＰＦの搭載位置が異なってもＥＧＲ率が略同じとなる排気マニホールドを提供する。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、第１の発明に係る排気マニホールドは、エンジンの各気筒の排気ポートに接続する排気ガス入口部と、各排気ガス入口部と連通して、各排気ガス入口部から入る排気ガスを集める主管部と、集めた排気ガスの一部をＥＧＲガスとして取り出すためのＥＧＲガス取り出し部と、残りの排気ガスを排出する排気ガス放出部とを備える、排気マニホールドにおいて、前記主管部には、前記排気マニホールドの端部の排気ガス入口部と、前記端部の排気ガス入口部に隣接する排気ガス入口部との間であって、排気ガス入口部と反対側へ凸状に湾曲するとともに、その上部が下方へ凹む湾曲部が形成され、該湾曲部には、前記ＥＧＲガス取り出し部が下方に延設され、該ＥＧＲガス取り出し部の入口開口部分の中心は、前記主管部の長手方向の中心軸に対してオフセットして配置されるものである。

第２の発明に係る排気マニホールドは、第１の発明に係る排気マニホールドにおいて、前記排気ガス放出部は、その開口部中心が前記主管部の長手方向の中心軸に対してオフセットした位置に設けられるものである。

第３の発明に係る排気マニホールドは、第２の発明に係る排気マニホールドにおいて、前記排気ガス放出部は、前記主管部の長手方向中央部に設けられるものである。

第４の発明に係る排気マニホールドは、第２の発明に係る排気マニホールドにおいて、前記排気ガス放出部は、前記主管部においてＥＧＲガス取り出し部が設けられる側と反対側の端部に設けられるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

第１の発明に係る排気マニホールドにおいては、ＥＧＲガス取り出し部へ流入する排気ガスを特定の排気ポートからの排気ガスに限定することができる。このため、排気マニホールドにおける排気ガス放出部の位置が変化し、排気マニホールドの形状が変化した場合であっても、排気マニホールドの形状によって異なる排気ガスの流れの影響でＥＧＲ率が変化することを低減することができる。従って、排気マニホールドの形状の変更に関わらずＥＧＲ率が一定となるため、排気マニホールドの形状の変更によるＥＧＲ率制御プログラムの変更が不要となる。
また、ＥＧＲ率を変更することなく、内燃機関におけるＤＰＦの搭載場所に応じて排気マニホールドを選択することができる。

第２の発明に係る排気マニホールドにおいては、排気マニホールド内の平均排気圧力を一定にすることができるため、排気ガスの放出方向によるＥＧＲガス量の変化を低減でき、排気マニホールドの形状の変更（排気マニホールドにおける排気ガス放出部の位置の変化）に関わらず、ＥＧＲガス取り出し部から取り出すＥＧＲガス量を安定化することができる。

第３の発明に係る排気マニホールドにおいては、排気マニホールド内の平均排気圧力を一定にすることができるため、排気ガスの放出方向によるＥＧＲガス量の変化を低減でき、ＥＧＲガス取り出し部から取り出すＥＧＲガス量を安定化することができる。

第４の発明に係る排気マニホールドにおいては、排気マニホールド内の平均排気圧力を一定にすることができるため、排気ガスの放出方向によるＥＧＲガス量の変化を低減でき、ＥＧＲガス取り出し部から取り出すＥＧＲガス量を安定化することができる。

第１実施形態に係る排気マニホールドの斜視図。第１実施形態に係る排気マニホールドの側面図。第１実施形態に係る排気マニホールドの平面図。図３のＸ−Ｘ視断面図。第２実施形態に係る排気マニホールドの斜視図。第２実施形態に係る排気マニホールドの側面図。第２実施形態に係る排気マニホールドの平面図。第２実施形態に係る排気マニホールドの背面図。従来の排気マニホールドの斜視図。多気筒内燃機関の運転条件を１ｍｏｄｅとした場合の第１実施形態に係る排気マニホールド、第２実施形態に係る排気マニホールド、及び従来の排気マニホールドのＥＧＲ率を示すグラフ図。多気筒内燃機関の運転条件を４ｍｏｄｅとした場合の第１実施形態に係る排気マニホールド、第２実施形態に係る排気マニホールド、及び従来の排気マニホールドのＥＧＲ率を示すグラフ図。内燃機関におけるＤＰＦの搭載場所を示す斜視図。（ａ）ＤＰＦを排気マニホールドの上方に配置する場合の斜視図。（ｂ）ＤＰＦをフライホイールの上方に配置する場合の斜視図。

本発明の排気マニホールド１について説明する。なお、以下の説明においては、内燃機関をディーゼルエンジン（以下エンジンとする）とし、該エンジンは４気筒とし、４気筒のディーゼルエンジンに取り付ける排気マニホールド１について説明する。そして、図１に示すように、排気マニホールド１の長手方向を前後方向とし、排気マニホールド１の長手方向に対して直交する方向をそれぞれ上下方向及び左右方向として定義する。

本発明の第１実施形態に係る排気マニホールド１について説明する。第１実施形態に係る排気マニホールド１は、その上方にＤＰＦが配設され、ＤＰＦの中心軸線（長手方向）は排気マニホールド１の中心軸線Ａ（図２）と平行に配置される（図１２（ａ）と同形態）。図１、図２及び図３に示すように、排気マニホールド１は、複数の排気ガス入口部１０（本実施形態では、排気ガス入口部１０ａ・１０ｂ・１０ｃ・１０ｄ）と、主管部２０と、ＥＧＲガス取り出し部３０と、排気ガス放出部４０と、から構成されている。排気ガス入口部１０と、主管部２０と、ＥＧＲガス取り出し部３０と、排気ガス放出部４０とは一体に成形される。

排気マニホールド１は、シリンダブロックの上部に固定されるシリンダヘッドの排気ポートに連設されるものであり、図示しないエンジンの各気筒から排気される排気ガスが、排気ガス入口部１０を介して主管部２０に集められる。そして、集められた排気ガスが排気ガス放出部４０からをＤＰＦや消音器等を介して外部へ排気されるとともに、前記集められた排気ガスの一部がＥＧＲガスとしてＥＧＲガス取り出し部３０からＥＧＲ配管を介して取り出されて吸気側に供給される。

排気ガス入口部１０は、エンジンの排気ポートに接続する部分である。排気ガス入口部１０は、エンジンの気筒数と同数設けられ、同じ開口面積を有して平行に左方が開口するように設けられている。排気ガス入口部１０は、後述する主管部２０の長手方向であって後述するＥＧＲガス取り出し部３０が延設される側（後側）の端部から、第１排気ガス入口部１０ａ、第２排気ガス入口部１０ｂ、第３排気ガス入口部１０ｃ、第４排気ガス入口部１０ｄの順で所定間隔をあけて設けられる。

主管部２０は、エンジンの各気筒から排気ガス入口部１０（排気ガス入口部１０ａ・１０ｂ・１０ｃ・１０ｄ）を介して入る排気ガスを集める部分である。主管部２０は、パイプ状に構成して排気ガス入口部１０と連通する。主管部２０は、排気マニホールド１をエンジンに取り付けた際に、エンジンのクランク軸方向と平行に延設される。なお、主管部２０の形状については後述する。

ＥＧＲガス取り出し部３０は、主管部２０で集めた排気ガスの一部をＥＧＲガスとして取り出す部分である。ＥＧＲガス取り出し部３０は、主管部２０よりも細いパイプ状に構成して、上端が主管部２０の長手方向中途部の下面と連通し、下方へ延設される。詳しくは、図３に示すように、ＥＧＲガス取り出し部３０は、排気ガス入口部１０ａと排気ガス入口部１０ｂの間の排気ガス入口部１０ｂ側寄りの下面であって、主管部２０の長手方向中心軸線Ａよりも右側に偏心（オフセット）した位置から下方に延設されている。ＥＧＲガス取り出し部３０の下部は、主管部２０の長手方向中央側へ、つまり、前方へ屈曲して構成され、ＥＧＲガス取り出し部３０の先端は前方に開口され、図示しないＥＧＲ配管と接続される。

排気ガス放出部４０は、主管部２０で集めた排気ガスのうちＥＧＲガスとして取り出した以外の残りの排気ガスを排気マニホールド１の外部へ排出する部分である。排気ガス放出部４０は、主管部２０よりも太いパイプ状に構成して、下端が主管部２０の長手方向中央上部から斜め上方へ延設される。詳しくは、図３及び図４に示すように、排気ガス放出部４０は、排気ガス入口部１０ｂと排気ガス入口部１０ｃの間の排気ガス入口部１０ｂ側寄りの上面であって、主管部２０の長手方向中心軸線Ａよりも右側に偏心した位置から斜め右上方に延設されている。つまり、シリンダヘッドから離れる方向に延設されている。排気ガス放出部４０の先端の開口部は、図示しない触媒装置（ＤＰＦ）や消音器等を備えた排気経路に接続される。そして、排気ガス放出部４０は、正面視（図４参照）において、ＥＧＲガス取り出し部３０が延設される側と反対側に突出して設けられる。また、平面視（図３参照）において、排気ガス放出部４０の開口部中心は、主管部２０の長手方向の中心軸線Ａに対してオフセットして配置される。また、側面視（図２参照）において、排気ガス放出部４０は排気ガス入口部１０ｂの中心に対して略点対称の位置にＥＧＲガス取り出し部３０が設けられている。

次に、主管部２０の形状について説明する。

図１、図２及び図３に示すように、主管部２０は、鋳造によりパイプ状に形成され、長手方向の中心軸線Ａが前後方向となるように配設される。主管部２０の左側には、排気ガス入口部１０ａ・１０ｂ・１０ｃ・１０ｄが設けられる。排気ガス入口部１０ａ・１０ｂ・１０ｃ・１０ｄは、主管部２０の長手方向に沿って所定間隔を開けて左方（短手方向）に突出し、先端部分が開口している。該排気ガス入口部１０ａ・１０ｂ・１０ｃ・１０ｄの開口中心は、側面視（図２参照）において、主管部２０の長手方向の中心軸線Ａと一致させている。

また、主管部２０の前部は、平面視（図３参照）において、前後方向中央前寄りの排気ガス入口部１０ｂ近傍より右方（排気ガス入口部１０ｂと反対側）に湾曲されて、湾曲部２１が形成され、斜め左後方に延設して排気ガス入口部１０ｄが形成される。そして、図１及び図３に示すように、湾曲部２１の下部からＥＧＲガス取り出し部３０が下方に延設される。つまり、ＥＧＲガス取り出し部３０の上端が湾曲部２１の下面に連通されている。

このように、排気ガス入口部１０ａ・１０ｂ・１０ｃ・１０ｄから入った排気ガスが主管部２０を通り排気ガス放出部４０へ至る途中に湾曲部２１が配設されていると、該排気ガスは湾曲部２１で経路が曲げられるため、ＥＧＲガス取り出し部３０へ流入し易くなる。また、ＥＧＲガス取り出し部３０の上部開口部分が、排気ガス入口部１０ａからの排気ガスと、排気ガス入口部１０ｂからの排気ガスとが合流する部分よりも排気ガス入口部１０ａ側の湾曲部２１に位置することから、排気ガス入口部１０ａから流入する排気ガスを、容易にＥＧＲガス取り出し部３０から取り出すことができる。つまり、特定の排気ガス入口部（１０ａ）から流入する排気ガスをＥＧＲガス取り出し部３０にて容易に取り出すことができるようになり、主管部２０に一度集められた排気ガスの一部を取り出す場合よりも安定して排気ガスを取り出すことができ、ＥＧＲ率の変化を小さくすることができる。

さらに、湾曲部２１の上部には凹部２２が形成される。図４に示すように、凹部２２は、湾曲部２１の上部の一部分が下方及び左方に向かって凹む部分である。具体的には、湾曲部２１は、側面視略Ｕ字状で、正面断面視略Ｌ字状に凹むように形成される。湾曲部２１の後端は、平面視（図３参照）において、ＥＧＲガス取り出し部３０の略中央に位置し、湾曲部２１の前後方向中央下端は、ＥＧＲガス取り出し部３０の前端部上方に位置する。この凹部２２は凹部を有しない主管部２０の通路断面積の略半分以下となるようにしている。

このように、湾曲部２１の上部に凹部２２を設けることで、第１排気ガス入口部１０ａから流入する排気ガスは、上部を流れる排気ガスが凹部２２によって左方及び下方へ曲げられ、当該排気ガスの一部がＥＧＲガス取り出し部３０へ流入し易くなる。また、凹部２２を設けることで、第２排気ガス入口部１０ｂから流入する排気ガスの一部が第１排気ガス入口部１０ａから流入する排気ガスと合流してＥＧＲガス取り出し部３０へ流入し易くなる。従って、ＥＧＲガス取り出し部３０へ流入する排気ガスは、特定の排気ポート、つまり、第１排気ガス入口部１０ａ及び第２排気ガス入口部１０ｂから流入する排気ガスに限られることになり、ＥＧＲ率の変化を小さく安定させることができる。

次に、本発明の第２実施形態に係る排気マニホールド２について説明する。第２実施形態に係る排気マニホールド２は、その前方にＤＰＦが配設され、ＤＰＦの中心軸線（長手方向）は排気マニホールド１の中心軸線Ｃ（図６）と直交方向に配置される（図１２（ｂ）と同形態）。

図５、図６及び図７に示すように、排気マニホールド２は、複数の排気ガス入口部５０（本実施形態では、排気ガス入口部５０ａ・５０ｂ・５０ｃ・５０ｄ）と、主管部６０と、ＥＧＲガス取り出し部７０と、排気ガス放出部８０と、から構成されている。排気ガス入口部５０と、主管部６０と、ＥＧＲガス取り出し部７０と、排気ガス放出部８０とは、一体に成形される。

排気マニホールド２は、シリンダブロックの上部に固定されるシリンダヘッドの排気ポートに連設されるものであり、図示しないエンジンの各気筒から排気される排気ガスが、排気ガス入口部５０を介して主管部６０に集められる。そして、集められた排気ガスが排気ガス放出部８０からをＤＰＦや消音器等を介して外部へ排気されるとともに、前記集められた排気ガスの一部がＥＧＲガスとしてＥＧＲガス取り出し部７０からＥＧＲ配管を介して取り出されて吸気側に供給される。

排気ガス入口部５０は、エンジンの排気ポートに接続する部分である。排気ガス入口部５０は、エンジンの気筒数と同数設けられ、同じ開口面積を有して平行に左方が開口するように設けられている。排気ガス入口部５０は、後述する主管部６０の長手方向であって後述するＥＧＲガス取り出し部７０が延設される側（後側）の端部から、第１排気ガス入口部５０ａ、第２排気ガス入口部５０ｂ、第３排気ガス入口部５０ｃ、第４排気ガス入口部５０ｄの順で所定間隔をあけて設けられる。

主管部６０は、エンジンの各気筒から排気ガス入口部５０（排気ガス入口部５０ａ・５０ｂ・５０ｃ・５０ｄ）を介して入る排気ガスを集める部分である。主管部６０は、パイプ状に構成して排気ガス入口部５０と連通する。主管部６０は、排気マニホールド２をエンジンに取り付けた際に、エンジンのクランク軸方向と平行に延設される。なお、主管部６０の形状については後述する。

ＥＧＲガス取り出し部７０は、主管部６０で集めた排気ガスの一部をＥＧＲガスとして取り出す部分である。ＥＧＲガス取り出し部７０は、主管部６０よりも細いパイプ状に構成して、上端が主管部６０の長手方向中途部の下面と連通し、下方へ延設される。詳しくは、図７に示すように、ＥＧＲガス取り出し部７０は、排気ガス入口部５０ａと排気ガス入口部５０ｂの間の排気ガス入口部５０ｂ側寄りの下面であって、主管部６０の長手方向中心軸線Ｃよりも右側に偏心（オフセット）した位置から下方に延設されている。ＥＧＲガス取り出し部７０の下部は、主管部６０の長手方向中央側へ、つまり、前方へ屈曲して構成され、ＥＧＲガス取り出し部７０の先端は前方に開口され、図示しないＥＧＲ配管と接続される。

排気ガス放出部８０は、主管部６０で集めた排気ガスのうちＥＧＲガスとして取り出した以外の残りの排気ガスを排気マニホールド２の外部へ排出する部分である。排気ガス放出部８０は、主管部６０よりも太いパイプ状に構成して、主管部６０の前端に連通される。詳しくは、長手方向においてＥＧＲガス取り出し部７０が設けられる側（後側）と反対側（前側）の端部に設けられ、第４排気ガス入口部５０ｄの基部から斜め右前方へ延設される。排気ガス放出部８０は、その先端が前方に開口され、図示しない触媒装置（ＤＰＦ）や消音器等を備えた排気経路に接続される。排気ガス放出部８０は、平面視（図７参照）において、主管部６０の前端からシリンダヘッドから離れる方向へ斜めに延設され、開口部の中心が主管部６０の長手方向の中心軸線Ｃに対して、オフセットして配置される。また、側面視（図６参照）において、排気ガス放出部８０の開口部の中心は、主管部６０における長手方向の中心軸線Ｃの延長上に配置される。このように、排気ガス放出部８０の開口部中心を主管部６０の長手方向の中心軸線Ｃに対してオフセットして配置されることで、排気マニホールド２内の平均排気圧力を一定にすることができる。

次に、主管部６０の形状について説明する。

図５、図６及び図７に示すように、主管部６０は、パイプ状に形成され、長手方向の中心軸線Ｃが前後方向となるように配設される。主管部６０の左側には、排気ガス入口部５０ａ・５０ｂ・５０ｃ・５０ｄが設けられる。排気ガス入口部５０ａ・５０ｂ・５０ｃ・５０ｄは、主管部６０の長手方向に沿って所定間隔を開けて左方（短手方向）に突出し、先端部分が開口している。該排気ガス入口部５０ａ・５０ｂ・５０ｃ・５０ｄの開口中心は、側面視（図６参照）において、主管部６０の長手方向の中心軸線Ｃと一致させている。

図７に示すように、主管部６０の後部には湾曲部６１が形成される。詳しくは、湾曲部６１は、排気ガス放出部８０と反対側の第１排気ガス入口部５０ａと第２排気ガス入口部５０ｂの間の第２排気ガス入口部５０ｂ側寄りに、右方（排気ガス入口部５０の開口と反対側、つまり、シリンダブロックと反対側）に突出するように湾曲して配設される。つまり、湾曲部６１は、主管部６０の後部は平面視「く」字状に湾曲して形成される。該湾曲部６１は、主管部６０の長手方向の中心軸線Ｃよりも右側にオフセットして配設される。また、湾曲部６１の下面には、ＥＧＲガス取り出し部７０の上端が連通される。

このように湾曲部６１にＥＧＲガス取り出し部７０を設けることで、第１排気ガス入口部５０ａから流入する排気ガスは、湾曲部６１に当たることで、その流れ方向が主に左方へ変更され、その一部が下方に曲げられる。そのため、第１排気ガス入口部５０ａから流入する排気ガスは、ＥＧＲガス取り出し部７０へ流入し易くなる。また、第２排気ガス入口部５０ｂからの排気ガスは、第１排気ガス入口部５０ａから流入する排気ガスと流れが反対方向となるので、第１排気ガス入口部５０ａから流入する排気ガスと合流して、主流方向となる排気ガス放出部８０側へ流れる。従って、ＥＧＲガス取り出し部７０へ流入する排気ガスは、特定の排気ポート、つまり、第１排気ガス入口部５０ａからの排気ガスに限られることになり、ＥＧＲ率の変化を小さく安定させることができる。

さらに、湾曲部６１の上部には凹部６２が形成される。図６に示すように、凹部６２は、第１排気ガス入口部５０ａと第２排気ガス入口部５０ｂの間の第２排気ガス入口部５０ｂ側寄りに、上面が側面視において略Ｖ字状となるように下方に凹む形状である。そして、図７に示すように、凹部６２の最下端となる谷線Ｄは、平面視でＥＧＲガス取り出し部７０の入口開口中心を通るように形成される。

このように、湾曲部６１に凹部６２を設けることで、第１排気ガス入口部５０ａから流入する排気ガスは、凹部６２によって下方へ曲げられることになり、当該排気ガスの一部がＥＧＲガス取り出し部７０へ流入し易くなる。また、凹部６２を設けることで、第２排気ガス入口部５０ｂから流入する排気ガスの一部が第１排気ガス入口部５０ａから流入する排気ガスと合流してＥＧＲガス取り出し部７０へ流入し易くなる。従って、ＥＧＲガス取り出し部７０へ流入する排気ガスは、特定の排気ポート、つまり、第１排気ガス入口部５０ａ及び第２排気ガス入口部５０ｂから流入する排気ガスに限られることになり、ＥＧＲ率の変化を小さく安定させることができる。

次に、本発明の第１実施形態に係る排気マニホールド１及び第２実施形態に係る排気マニホールド２のＥＧＲ率について説明する。

まず、排気マニホールド１及び排気マニホールド２のＥＧＲ率を比較するための従来の排気マニホールド１００について説明する。

図９に示すように、従来の排気マニホールド１００は、排気マニホールド１及び排気マニホールド２と同様に、図示しないエンジンの排気ポートに連通する複数の排気ガス入口部１１０（排気ガス入口部１１０ａ・１１０ｂ・１１０ｃ・１１０ｄ）と、排気ガス入口部１１０から入る排気ガスを集める主管部１２０と、主管部１２０で集めた排気ガスの一部をＥＧＲガスとして取り出すＥＧＲガス取り出し部１３０と、主管部２０で集めた排気ガスのうちＥＧＲガスとして取り出した以外の残りの排気ガスを排気マニホールド１の外部へ排出する排気ガス放出部１４０とから構成される。

主管部１２０は、前記排気マニホールド１及び排気マニホールド２のような凹部及び湾曲部を有さず、直管状に形成される。そして、主管部１２０の一端部には、排気ガス放出部１４０が主管部１２０の長手方向の中心軸線Ｅと同軸線上に設けられ、該排気ガス放出部１４０と反対側の下部にＥＧＲガス取り出し部１３０が設けられる。

このような従来の排気マニホールド１００と前記排気マニホールド１及び排気マニホールド２とを、排気ガス規制で決められたエンジンの運転条件（１ｍｏｄｅ及び４ｍｏｄｅ）で運転した場合、図１０及び図１１に示すように、ＥＧＲ率を改善することが可能となった。

以上のように、排気マニホールド１及び排気マニホールド２は、エンジンの各気筒の排気ポートに接続する排気ガス入口部（排気ガス入口部１０、排気ガス入口部５０）と、各排気ガス入口部と連通して、各排気ガス入口部から入る排気ガスを集める主管部（主管部２０、主管部６０）と、集めた排気ガスの一部をＥＧＲガスとして取り出すためのＥＧＲガス取り出し部（ＥＧＲガス取り出し部３０、ＥＧＲガス取り出し部７０）と、残りの排気ガスを排出する排気ガス放出部（排気ガス放出部４０、排気ガス放出部８０）とを備え、主管部には、排気ガス入口部と排気ガス入口部との間であって、排気ガス入口部と反対側へ凸状に湾曲するとともに、その上部が下方へ凹む湾曲部（湾曲部２１、湾曲部６１）が形成され、湾曲部には、ＥＧＲガス取り出し部が下方に延設され、ＥＧＲガス取り出し部の入口開口部分の中心は、主管部の長手方向の中心軸に対してオフセットして配置されるものである。

このように排気マニホールド１及び排気マニホールド２を構成することで、ＥＧＲガス取り出し部へ流入する排気ガスを特定の排気ポートからの排気ガスに限定することができる。このため、排気マニホールドにおける排気ガス放出部の位置が変化し、排気マニホールドの形状が変化した場合であっても、排気マニホールドの形状によって異なる排気ガスの流れの影響でＥＧＲ率が変化することを低減することができる。従って、排気マニホールドの形状の変更に関わらずＥＧＲ率が一定となるため、排気マニホールドの形状の変更によるＥＧＲ率制御プログラムの変更が不要となる。また、ＥＧＲ率を変更することなく、内燃機関におけるＤＰＦの搭載場所に応じて排気マニホールドを選択することができる。

また、排気マニホールド１及び排気マニホールド２は、排気ガス放出部（排気ガス放出部４０、排気ガス放出部８０）の開口部中心が、主管部（主管部２０、主管部６０）の長手方向の中心軸に対してオフセットした位置に設けられるものである。

このように排気マニホールド１及び排気マニホールド２を構成することで、排気マニホールド内の平均排気圧力を一定にすることができるため、排気ガスの放出方向によるＥＧＲガス量の変化を低減でき、排気マニホールドの形状の変更（排気マニホールドにおける排気ガス放出部の位置の変化）に関わらず、ＥＧＲガス取り出し部から取り出すＥＧＲガス量を安定化することができる。

さらに、排気マニホールド１は、排気ガス放出部４０が、主管部２０の長手方向中央部に設けられるものである。

このように排気マニホールド１を構成することで、排気マニホールド内の平均排気圧力を一定にすることができるため、排気ガスの放出方向によるＥＧＲガス量の変化を低減でき、ＥＧＲガス取り出し部から取り出すＥＧＲガス量を安定化することができる。

さらにまた、排気マニホールド２は、排気ガス放出部８０が、主管部６０においてＥＧＲガス取り出し部７０が設けられる側と反対側の端部に設けられるものである。

このように排気マニホールド２を構成することで、排気マニホールド内の平均排気圧力を一定にすることができるため、排気ガスの放出方向によるＥＧＲガス量の変化を低減でき、ＥＧＲガス取り出し部から取り出すＥＧＲガス量を安定化することができる。

１排気マニホールド
２排気マニホールド
１０排気ガス入口部
２０主管部
２１湾曲部
３０ＥＧＲガス取り出し部
４０排気ガス放出部
５０排気ガス入口部
６０主管部
６１湾曲部
７０ＥＧＲガス取り出し部
８０排気ガス放出部

Claims

エンジンの各気筒の排気ポートに接続する排気ガス入口部と、
各排気ガス入口部と連通して、各排気ガス入口部から入る排気ガスを集める主管部と、
集めた排気ガスの一部をＥＧＲガスとして取り出すためのＥＧＲガス取り出し部と、
残りの排気ガスを排出する排気ガス放出部とを備える、排気マニホールドにおいて、
前記主管部には、前記排気マニホールドの端部の排気ガス入口部と、前記端部の排気ガス入口部に隣接する排気ガス入口部との間であって、排気ガス入口部と反対側へ凸状に湾曲するとともに、その上部が下方へ凹む湾曲部が形成され、
該湾曲部には、前記ＥＧＲガス取り出し部が下方に延設され、
該ＥＧＲガス取り出し部の入口開口部分の中心は、前記主管部の長手方向の中心軸に対してオフセットして配置される、
ことを特徴とする排気マニホールド。
前記排気ガス放出部は、その開口部中心が前記主管部の長手方向の中心軸に対してオフセットした位置に設けられることを特徴とする請求項１に記載の排気マニホールド。
前記排気ガス放出部は、前記主管部の長手方向中央部に設けられることを特徴とする請求項２に記載の排気マニホールド。
前記排気ガス放出部は、前記主管部においてＥＧＲガス取り出し部が設けられる側と反対側の端部に設けられることを特徴する請求項２に記載の排気マニホールド。