JPH027223Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、内燃機関のエキゾーストマニホール
ドに関し、特に、エキゾーストマニホールドの熱
歪対策に係る。

〔従来技術〕

内燃機関のエキゾーストマニホールドは、大き
な熱負荷を受けるので、熱変形が問題となる。

第１に、内燃機関本体にガスケツトを介して取
り付くフランジ面の平面度に注意を払う必要があ
る。なぜなら、熱歪によるフランジ面の平面度が
狂うと、ガスケツトによりシール面圧が落ちて、
ガス洩れの恐れがあるためである。

第２に、前述のフランジ面に設けられた取付け
孔の位置度である。この位置度が先程と同様熱変
形により狂うと、内燃機関本体からのエキゾース
トマニホールドの取外しが難しくなる。これは、
作業性の面を考慮すると好ましくない。

ところで、フランジ面の平面度が狂う原因とし
て、最高温なる集合部とフランジ近傍の温度差か
らエキゾーストマニホールドが冷えて、収縮する
ときの熱塑性変形と考えられている。また、ボル
ト孔の位置度が狂う原因として、このままエキゾ
ーストマニホールドが排気ガスの熱を受けて、膨
張するときの熱塑性変形と考えられている。しか
しながら、現在までのところ上記二点のうち、一
方に対策を施すと他方に弊害が生じる結果となつ
ている。例えば、ボルト取付け孔の位置度が狂う
のを防止するために、各ポートフランジを接続
し、ガスケツト取付け面の一部を成すブリツヂを
設けると、かえつてフランジ面の平面度の狂いが
大きくなつている。

たしかに、上記のようなブリツヂを設けると、
気筒配列方向の熱変形に対して補強がされる。し
かし、集合部付近は膨張による熱変形が押さえら
れ過ぎるため、このまま冷やされていくと熱負荷
を受けていないときの状態よりも集合部付近は収
縮して、塑性変形が大きくなる。これがフランジ
面の反りを大きくする原因と考えられている。今
後、エキゾーストマニホールドの耐久性に改良を
加えるうえで、これらの点を考慮していく必要が
ある。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、エキゾーストマニホールドの
熱膨張によつて生じる熱塑性変形の発生を抑制す
ることより、エキゾーストマニホールド全体の熱
変形（反り）の減少を図るようにすることにあ
る。

〔考案の構成〕

この目的を達成するために、本考案のエキゾー
ストマニホールドは、排気管に接続される集合部
から２方向に別れる第１分岐ポートと、該第１分
岐ポートから各気筒毎に別れる第２分岐ポートと
から成るエキゾーストマニホールドにおいて、前
記互いに隣接する第２分岐ポートの間を各々接続
するリブを設け、前記集合部から最も近い位置に
あるリブは、他のリブに較べて、第１分岐ポート
から内燃機関本体に向かつて多く延びていること
を特徴とする。

〔考案の作用〕

上記構成により、集合部から最も近い位置にあ
るリブを、他のリブに較べて、第１分岐ポートか
ら内燃機関本体に向かつて多く延ばすことで、集
合部から最も近い位置にあるリブの表面積が他の
リブの表面積よりおおくなるので、エキゾースト
マニホールドで最も熱負荷の高い集合部やその付
近の放熱性が高められることになる。この結果、
エキゾーストマニホールドの各部位での温度差が
極力小さくされることで、エキゾーストマニホー
ルド内部に生じる熱応力が減少することになる。

更に、集合部から最も近い位置にあるリブの機
械的な強度に較べて、他のリブの機械的な強度を
低くしたことにより、集合部から最も近い位置に
あるリブ（このリブが、他のリブに較べて熱負荷
の最も高い集合部に近いので、最も熱膨張する。）
の熱膨張を吸収するので、集合部から最も近い位
置にあるリブの熱塑性変形が減少することにな
る。

〔考案の効果〕

上記の作用により、エキゾーストマニホールド
内部に生じる熱応力が減少することにより、エキ
ゾーストマニホールドの熱変形が減少することに
なる。更に、リブを設けけて、機械的な強度の向
上により、熱変形が抑制されるのみならず、集合
部から最も近い位置にあるリブの機械的な強度に
較べて、他のリブの機械的な強度を低くしたこと
により、集合部から最も近い位置にあるリブの熱
塑性変形が減少するので、エキゾーストマニホー
ルドの角部の熱亀裂が減少する。

〔実施例〕

以下、本考案の望ましい実施例を図面に基づい
て説明する。

第１図は、４気筒デイーゼル機関のエキゾース
トマニホールドを示す平面図である。１は、排気
間取付け用フランジである。各気筒から送り出さ
れてくる排気ガスは集合部２で一つにまとめら
れ、排気管へ送られる。この集合部２から、第
１、２気筒と第３、４気筒の二方向に向かう第１
分岐ポート３，４が接続されている。つづいて、
第１分岐ポート３，４から各気筒数に応じて分岐
する第２分岐ポート５，６，７，８が形成されて
いる。元に戻り、前述の集合部２は、エキゾース
トマニホールドの取付け位置の関係上、第２気筒
の第２分岐ポート６寄りに設定されている。第１
図乃至、第２図に示すように以上のポートを有す
るエキゾーストマニホールドは、第２分岐ポート
の入口側に設けられたフランジ９，１０，１１，
１２にてガスケツトとともにシリンダヘツド（図
示せず）にボルトで固定される。

ところで、本実施例のエキゾーストマニホール
ドには、ヒートインシユレータ取付け用フランジ
１３，１４，１５，１６そして、EGR弁取付け
フランジ１７が設けられている。これらととも
に、集合部２近傍からフランジ９，１０，１１，
１２に向かつて補強リブ１８，１９，２０，２１
が設けられている。補強リブ１８，２１は、第１
分岐ポート３，４と第２分岐ポート５，８によつ
て形成される流線の最外周に沿つて施されてい
る。また、補強リブ１９，２０は、第１分岐ポー
ト３，４と第２分岐ポート６，７によつて形成さ
れる流線の中心にそつて施されている。

つづいて、第１分岐ポート３，４からは機関本
体に向かつて延びるリブ２２，２３，２４が設け
られている。これらリブ２２，２３，２４は第２
分岐ポート５，６，７，８の間をそれぞれ接続し
ている。第１図と第３図に示す如く、ヘツド取付
け面からの距離ａ，ｂ，ｃは、 ｂ＜ａ≦ｃ の関係にある。すなわち、集合部から距離的に近
いところ程、リブ２２，２３，２４はシリンダヘ
ツドに向かつて第１分岐ポート３，４から多く延
びている。ところで、熱負荷の大きい集合部は、
フランジ９，１０，１１，１２の固定支持やリブ
２２，２３，２４により熱膨張を最も大きく押さ
えられているこのため、集合部に近い程、冷却後
の収縮による熱塑性変形の影響を受けやすい。従
つて、この影響の大きさに応じて、熱塑性変形を
阻止するように、リブ２２，２３，２４でもつ
て、補強されている。ゆえに、リブによるむだ肉
をできるだけ排除するような考慮が成されてい
る。さらに、リブ２２，２３，２４はフインとし
ての機能をも果して、集合部からリブ２２，２
３，２４へ向かう熱の流れを促進させる。このた
め、集合部が受ける熱負荷が軽減されて、熱塑性
変形の程度に影響を与える冷却後の収縮量が少な
くする。

以上のように、本実施例のリブを備えたエキゾ
ーストマニホールドを用いれば、フランジ９，１
０，１１，１２の平面度および各フランジに設け
られたボルト孔２５の位置度の狂いを同時に少な
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例によるエキゾースト
マニホールド平面図、第２図は、本考案の実施例
によりエキゾーストマニホールドのフランジを示
す上面図、第３図は、本考案の実施例によるエキ
ゾーストマニホールドに設けられたフインの断面
図である。 ３，４……第１分岐ポート、５，６，７，８…
…第２分岐ポート、２２，２３，２４……リブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気管に接続される集合部から２方向に別れる
   第１分岐ポートと、該第１分岐ポートから各気筒
   毎に別れる第２分岐ポートとから成るエキゾース
   トマニホールドにおいて、前記互いに隣接する第
   ２分岐ポートの間を各々接続するリブを設け、前
   記集合部から最も近い位置にあるリブは、他のリ
   ブに較べて、第１分岐ポートから内燃機関本体に
   向かつて多く延びていることを特徴とするエキゾ
   ーストマニホールド。