JPH0216016Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、自動車等に搭載される多気筒エンジ
ン、特に直列多気筒エンジンにおいて、各気筒の
排気ポートにそれぞれ排気マニホルドの排気通路
の上流端を連通するとともに該排気通路の下流端
を集合してなる多気筒エンジンの排気マニホルド
に関するものである。

従来技術および考案が解決しようとする問題点 排気通路の下流部を集合してなる多気筒エンジ
ンの排気マニホルドにおいては、前記排気通路集
合部分の周壁の下流端は、その下流側の排気管と
接合するためのフランジ等があつて充分な強度、
剛性があるが、該集合部分の仕切壁の下流端縁は
排気ガスを抵抗少なく合流させるために薄くなつ
て、周壁の下流端のような大きな強度、剛性を有
しておらず、運転中の高温排気による温度変化で
発生する熱歪のために、前記仕切壁排出端縁にク
ラツクが生じ易い。

また前記排気通路集合部分の仕切壁はその両壁
面で高温排気に晒されるため、外気と接する排気
通路集合部分周壁の温度差が大きく、それに伴な
つて熱膨張差が発生し、該仕切壁中央部と周壁を
連結する仕切壁に剪断力が作用し、クラツクが生
じ易い。

問題点を解決するための手段および作用 本考案は、このような難点を克服した多気筒エ
ンジンの排気マニホルドの改良に係り、多気筒エ
ンジンの各気筒の排気ポートにそれぞれ排気マニ
ホルドの排気通路の上流端を連通するとともに該
排気通路の下流端を集合してなる多気筒エンジン
の排気マニホルドにおいて、前記排気通路集合部
分における隣接する各排気通路間で最も近接する
部位の仕切壁の壁厚を該部分の周壁の壁厚よりも
厚くすることにより、たとえ、該周壁の前記仕切
壁とに大きな温度差が生じて該仕切壁に大きな剪
断力が働いても、該仕切壁の強度、剛性はこの剪
断力に対し充分に耐える程度に増大する。

実施例 以下図面に図示された本考案の一実施例につい
て説明する。

乗用車に搭載される図示の４サイクルガソリン
エンジンのシリンダブロツク１には、その内部に
４個のシリンダ２が直列に配列され、各シリンダ
２はその頂部のシリンダヘツド３に設けられた排
気口４を介して４本の排気ポート５にそれぞれ連
通され、各排気口４に排気弁６がそれぞれ介装さ
れ、同排気ポート５の下流端７は前記シリンダヘ
ツド３の側面に開口している。

また、前記シリンダヘツド３における排気ポー
ト５の下流端開口７では、第４図に図示されるよ
うに第２，第３の下流端開口７ｂ，７ｃ間の間隔
は、第１，第２の下流端開口７ａ，７ｂ間の間隔
および第３，第４の下流端開口７ｃ，７ｄ間の間
隔よりも狭く設定されている。

さらに排気マニホルド１０はFCD55Sを鋳造に
より形成してなり、前記シリンダヘツド３の側面
に前記排気マニホルド１０の上部が当接され、同
排気マニホルド１０の上部フランジ１７のボルト
孔１８に挿通されたボルト１９によつて、同排気
マニホルド１０の上部はシリンダヘツド３に一体
に装着されている。

そして同第２，第３の下流端開口７ｂ，７ｃに
連通する第２，第３排気通路１１ｂ，１１ｃの分
岐上流部１２ｂ，１２ｃは相互に密接して平行な
状態で下方へ弯曲されている。

また前記第１，第４の下流端開口７ａ，７ｄに
連通する第１，第４の分岐上流部１２ａ，１２ｄ
の上端は、相互に著しく離隔した位置から相互に
接近するとともに第２，第３の分岐上流部１２
ｂ，１２ｃよりもシリンダブロツク１寄りに接近
する状態（第１図および第２図参照）で下方へ弯
曲されている。

さらにこれら分岐上流部１２ａ，１２ｂ，１２
ｃ，１２ｄに続く分岐下流部１３ａ，１３ｂ，１
３ｃ，１３ｄは下方へ降りるに従つて第５図およ
び第７図に図示される如く相互に略矩形状に集合
するように排気マニホルド１０は形成されてい
る。

これをさらに詳細に説明すると、第２，第３の
排気通路１１ｂ，１１ｃは仕切壁１４ａで相互に
仕切られ、第１，第４の排気通路１１ａ，１１ｄ
の分岐下流部１３ａ，１３ｄは、第２，第３の分
岐下流部１３ｂ，１３ｃに対し仕切壁１４ｂ，１
４ｃでそれぞれ仕切られるとともに、第１の分岐
下流部１３ａおよび第４の分岐下流部１３ｄは、
仕切壁１４ｄで相互に仕切られている。

そして第４図で明らかなように、第１の分岐下
流部１３ａと第２の分岐下流部１３ｂとは仕切壁
１４ｂの端縁１５ｂで集合されるとともに、第３
の分岐下流部１３ｃと第４の分岐下流部１３ｄと
は仕切壁１４ｃの端縁１５ｃで集合され、さらに
その下流寄りに位置した仕切壁１４ａ，１４ｄの
端縁１５ａ，１５ｄで集合され、１本の合流部１
６が形成されている。

また排気マニホルド１０の下部フランジ２０に
は図示されない排気管が一体に連結され、排気マ
ニホルド１０の合流部１６のエンジン側に突設さ
れたボス２１にボルト２２により略Ｌ字状のステ
ー２３の上部２４が一体に取付けられるととも
に、ステー２３の下部２５はボルト２６によりシ
リンダブロツク１に一体に取付けられており、排
気マニホルド１０に働く慣性力や振動力は、その
上下部で確固と固定支持されるようになつてい
る。

しかも第５図に図示されるように、各仕切壁１
４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの厚みt_a，t_b，t_c，
t_dは分岐下流部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ
の各周壁２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄの厚み
s_a，s_b，s_c，s_dより厚く設定されている。

図面に図示の実施例は前記したように構成され
ているので、エンジンが運転を開始すると、燃焼
室内で発生した高温ガスが排気口４より排気ポー
ト５へ流出し、排気マニホルド１０の排気通路１
１を通過し、排気マニホルド１０は高温に加熱さ
れ、膨張する。

この場合、仕切壁１４はその両面において高温
の排気ガスに晒されて周壁２７よりも高温に加熱
され、その熱歪が大きく、しかも同仕切壁１４
ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが集合した仕切壁中
心部２８が最も加熱されて、周壁２７と熱膨張差
が大きくなり、結果として仕切壁中心部２８と周
壁２７間の仕切壁１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４
ｄに、剪断力が発生する。この時仕切壁１４を周
壁２７と同一肉厚にすると、高温下で強度が低下
する各仕切壁１４にクラツクが発生してしまう
が、各仕切壁１４を、周壁２７より厚肉とし、高
温下での強度を略バランスさせて、剪断力が仕切
壁１４に集中せず、周壁２７にも分散されるた
め、クラツクの発生をできるだけ抑制することが
できる。

またエンジンの運転時に排気マニホルド１０が
加熱されてその長手方向にも膨張するが、同排気
マニホルド１０の下部のシリンダブロツク１寄り
の周壁２７ａ，２７ｄでは、ステー２３によりそ
の熱膨張が拘束されてボス２１に上向きの反力
F₁が生じ、排気マニホルド１０の下部の４サイ
クルガソリンエンジン１より離れた周壁２７ｂ，
２７ｃにおける下向きの熱膨張張力F₂と前記反
力F₁とで剪断力が生じ、仕切壁１４ａ，１４ｄ
とにＡ方向へ指向して前記熱膨張差に起因する剪
断力との相乗効果によりＡ方向に指向して一層ク
ラツク２９が発生しがちとなるが、仕切壁１４
ａ，１４ｄは厚くなつているため、同仕切壁１４
ａ，１４ｄはこのような熱応力に充分に耐えて、
そのＡ方向へのクラツク２９が生じにくくなる。

さらに周壁２７は仕切壁１４より薄いため、排
気マニホルド１０の軽量化を図ることができる。

考案の効果 本考案では、前記排気通路集合部分の仕切壁の
壁厚を該部分の周壁の壁厚よりも厚くすることに
より、該仕切壁の強度、剛性を高め、該仕切壁の
クラツクの発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る多気筒エンジンの排気マ
ニホルドの一実施例を図示した縦断側面図、第２
図はその斜視図、第３図はその正面図、第４図は
排気マニホルドの排気通路やボスを点線で図示し
た正面図、第５図は第４図の−線に沿つて截
断した横断水平面図、第６図は第４図の−線
に沿つて截断した縦断側面図、第７図は第６図の
−線に沿つて截断した横断面図、第８図は第
６図の−線に沿つて截断した縦断正面図であ
る。 １……シリンダブロツク、２……シリンダ、３
……シリンダヘツド、４……排気口、５……排気
ポート、６……排気弁、７……下流端開口、１０
……排気マニホルド、１１……排気通路、１２…
…分岐上流部、１３……分岐下流部、１４……仕
切壁、１５……端縁、１６……合流部、１７……
上部フランジ、１８……ボルト孔、１９……ボル
ト、２０……下部フランジ、２１……ボス、２２
……ボルト、２３……ステー、２４……上部、２
５……下部、２６……ボルト、２７……周壁、２
８……仕切壁中心部、２９……クラツク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 多気筒エンジンの各気筒の排気ポートにそれぞ
   れ排気マニホルドの排気通路の上流端を連通する
   とともに該排気通路の下流端を集合してなる多気
   筒エンジンの排気マニホルドにおいて、前記排気
   通路集合部分における隣接する各排気通路間で最
   も近接する部位の仕切壁の壁厚を該部分の周壁の
   壁厚よりも厚くしたことを特徴とする多気筒エン
   ジンの排気マニホルド。