JPH07259553A - 内燃機関の排気マニホルド - Google Patents
内燃機関の排気マニホルドInfo
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- JPH07259553A JPH07259553A JP4855794A JP4855794A JPH07259553A JP H07259553 A JPH07259553 A JP H07259553A JP 4855794 A JP4855794 A JP 4855794A JP 4855794 A JP4855794 A JP 4855794A JP H07259553 A JPH07259553 A JP H07259553A
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- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 55
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 9
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 abstract 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 abstract 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
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Landscapes
- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】仕切壁の肉厚を厚くすることなくクラックの発
生を防止でき、生産性に優れた内燃機関の排気マニホル
ドを提供する。 【構成】排気マニホルドを鋳造により形成する際に、集
合排気通路５に集合する排気通路１、２の集合直前部分
を仕切る仕切壁６をＳＵＳからなる耐熱薄板で鋳ぐるみ
により形成する。
生を防止でき、生産性に優れた内燃機関の排気マニホル
ドを提供する。 【構成】排気マニホルドを鋳造により形成する際に、集
合排気通路５に集合する排気通路１、２の集合直前部分
を仕切る仕切壁６をＳＵＳからなる耐熱薄板で鋳ぐるみ
により形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両等に搭載される内
燃機関の排気マニホルドに関する。
燃機関の排気マニホルドに関する。
【０００２】
【従来技術】従来の内燃機関の排気マニホルドとして、
多気筒内燃機関の各気筒の排気ポートに連通する複数の
排気通路と、各該排気通路が集合してなる集合排気通路
と、該集合排気通路に集合する前記排気通路の集合直前
部分を仕切る仕切壁とを備え、鋳造により形成されたも
のが知られている。
多気筒内燃機関の各気筒の排気ポートに連通する複数の
排気通路と、各該排気通路が集合してなる集合排気通路
と、該集合排気通路に集合する前記排気通路の集合直前
部分を仕切る仕切壁とを備え、鋳造により形成されたも
のが知られている。
【０００３】このような排気マニホルドにおいて、排気
通路から集合排気通路に流通する排気を抵抗少なく合流
させるためには仕切壁の下流端縁を薄く形成する方が好
ましい。しかし、仕切壁の下流端縁を薄く形成すると、
強度、剛性が小さくなるため、高温排気による温度変化
で発生する熱歪みによって仕切壁の下流側端縁にクラッ
クが生じやすい。また、仕切壁は、その両壁面が外気と
接することなく高温排気に晒され、外気と接する排気通
路集合部分周壁との温度差が大きいため、両壁間に熱膨
張差による剪断力が作用し、クラックが生じやすい。
通路から集合排気通路に流通する排気を抵抗少なく合流
させるためには仕切壁の下流端縁を薄く形成する方が好
ましい。しかし、仕切壁の下流端縁を薄く形成すると、
強度、剛性が小さくなるため、高温排気による温度変化
で発生する熱歪みによって仕切壁の下流側端縁にクラッ
クが生じやすい。また、仕切壁は、その両壁面が外気と
接することなく高温排気に晒され、外気と接する排気通
路集合部分周壁との温度差が大きいため、両壁間に熱膨
張差による剪断力が作用し、クラックが生じやすい。
【０００４】そこで、従来この問題に対処するため、例
えば実公平２−１６０１６号公報に開示されているよう
に、仕切壁の肉厚を周壁よりも厚くして強度、剛性を増
大させる等の手段が講じられている。
えば実公平２−１６０１６号公報に開示されているよう
に、仕切壁の肉厚を周壁よりも厚くして強度、剛性を増
大させる等の手段が講じられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、クラックの
発生防止のために仕切壁の肉厚を厚くすると、排気マニ
ホルドの車両等への搭載上その周囲に干渉物等がある場
合には排気通路を狭くしなければならず、これにより排
気の円滑な流通が妨げられ、内燃機関の性能を低下させ
るという不都合が発生する。また、仕切壁の肉厚を厚く
すると、仕切壁の全長が長い場合には重量が増加してし
まい、内燃機関の燃費悪化につながる要素の一つともな
る。
発生防止のために仕切壁の肉厚を厚くすると、排気マニ
ホルドの車両等への搭載上その周囲に干渉物等がある場
合には排気通路を狭くしなければならず、これにより排
気の円滑な流通が妨げられ、内燃機関の性能を低下させ
るという不都合が発生する。また、仕切壁の肉厚を厚く
すると、仕切壁の全長が長い場合には重量が増加してし
まい、内燃機関の燃費悪化につながる要素の一つともな
る。
【０００６】さらに、鋳造により形成される排気マニホ
ルドは、仕切壁の形状が型抜け性の都合上制約を受ける
ため設計上の自由度が低いという欠点があり、また、仕
切壁の形状が複雑な場合には中子型に複数個の入れ子が
必要となって、コスト高や作業性の悪化から生産性の低
下を招来させる。本発明は上記実情に鑑み案出されたも
のであり、仕切壁の肉厚を厚くすることなくクラックの
発生を防止でき、生産性に優れた内燃機関の排気マニホ
ルドを提供することを解決すべき課題とするものであ
る。
ルドは、仕切壁の形状が型抜け性の都合上制約を受ける
ため設計上の自由度が低いという欠点があり、また、仕
切壁の形状が複雑な場合には中子型に複数個の入れ子が
必要となって、コスト高や作業性の悪化から生産性の低
下を招来させる。本発明は上記実情に鑑み案出されたも
のであり、仕切壁の肉厚を厚くすることなくクラックの
発生を防止でき、生産性に優れた内燃機関の排気マニホ
ルドを提供することを解決すべき課題とするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の内燃機関の排気マニホルドは、多気筒内燃機関の各
気筒の排気ポートに連通する複数の排気通路と、各該排
気通路が集合してなる集合排気通路と、該集合排気通路
に集合する前記排気通路の集合直前部分を仕切る仕切壁
とを備え、鋳造により形成される内燃機関の排気マニホ
ルドにおいて、前記仕切壁は、耐熱薄板で鋳ぐるみによ
り形成されていることを特徴とするものである。
明の内燃機関の排気マニホルドは、多気筒内燃機関の各
気筒の排気ポートに連通する複数の排気通路と、各該排
気通路が集合してなる集合排気通路と、該集合排気通路
に集合する前記排気通路の集合直前部分を仕切る仕切壁
とを備え、鋳造により形成される内燃機関の排気マニホ
ルドにおいて、前記仕切壁は、耐熱薄板で鋳ぐるみによ
り形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】本発明の排気マニホルドでは、仕切壁を薄く形
成することができることにより、仕切壁により仕切られ
た両排気通路から集合排気通路に合流する排気の流れが
円滑となり、かつ軽量化が可能となる。また、仕切壁
は、耐熱薄板で形成されているため、高温排気により加
熱されても仕切壁にクラックが発生しにくくなる。
成することができることにより、仕切壁により仕切られ
た両排気通路から集合排気通路に合流する排気の流れが
円滑となり、かつ軽量化が可能となる。また、仕切壁
は、耐熱薄板で形成されているため、高温排気により加
熱されても仕切壁にクラックが発生しにくくなる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。 （実施例１）図１は本実施例に係る排気マニホルドの平
面図であり、図２は図１のII−II線断面図である。
る。 （実施例１）図１は本実施例に係る排気マニホルドの平
面図であり、図２は図１のII−II線断面図である。
【００１０】本実施例の排気マニホルドは、４気筒ガソ
リンエンジン用として鋳造により形成されたものであっ
て、該エンジンのシリンダヘッド（図示せず）に形成さ
れた各気筒の排気ポートに連通する４個の排気通路１、
２、３、４と、各排気通路１、２、３、４が集合してな
り下流側に連結される排気管（図示せず）と連通する集
合排気通路５とを備えている。そして、集合排気通路５
に集合する２個の排気通路１、２の集合直前部分には両
排気通路１、２を仕切る仕切壁６が設けられている。こ
の仕切壁６は、フェライト系のＳＵＳ４３０ＪＩＬ（Ｊ
ＩＳＧ４３０４による）又はオーステナイト系のＳＵＳ
３０４を素材とする厚さ約１．２ｍｍの耐熱薄板からな
り、排気マニホルドの鋳造時に鋳ぐるみにより形成され
ている。
リンエンジン用として鋳造により形成されたものであっ
て、該エンジンのシリンダヘッド（図示せず）に形成さ
れた各気筒の排気ポートに連通する４個の排気通路１、
２、３、４と、各排気通路１、２、３、４が集合してな
り下流側に連結される排気管（図示せず）と連通する集
合排気通路５とを備えている。そして、集合排気通路５
に集合する２個の排気通路１、２の集合直前部分には両
排気通路１、２を仕切る仕切壁６が設けられている。こ
の仕切壁６は、フェライト系のＳＵＳ４３０ＪＩＬ（Ｊ
ＩＳＧ４３０４による）又はオーステナイト系のＳＵＳ
３０４を素材とする厚さ約１．２ｍｍの耐熱薄板からな
り、排気マニホルドの鋳造時に鋳ぐるみにより形成され
ている。
【００１１】以上のように構成された本実施例の排気マ
ニホルドは、各排気通路１、２、３、４がエンジンのシ
リンダヘッドの各気筒に連通するように取付けられると
ともに、集合排気通路５の下流側に排気管が連結されて
使用に供される。そして、エンジンが運転を開始する
と、各気筒の排気ポートから排出される排気は排気通路
１、２、３、４を通過後、集合排気通路５に合流する。
このとき、仕切壁６により仕切られた両排気通路１、２
から集合排気通路５に合流する排気は、仕切壁６が薄い
耐熱薄板で形成されているため円滑に流れて合流する。
また、仕切壁６が高温排気により加熱されても充分な高
温強度を有することからクラックの発生が防止され、充
分な耐久性が確保される。
ニホルドは、各排気通路１、２、３、４がエンジンのシ
リンダヘッドの各気筒に連通するように取付けられると
ともに、集合排気通路５の下流側に排気管が連結されて
使用に供される。そして、エンジンが運転を開始する
と、各気筒の排気ポートから排出される排気は排気通路
１、２、３、４を通過後、集合排気通路５に合流する。
このとき、仕切壁６により仕切られた両排気通路１、２
から集合排気通路５に合流する排気は、仕切壁６が薄い
耐熱薄板で形成されているため円滑に流れて合流する。
また、仕切壁６が高温排気により加熱されても充分な高
温強度を有することからクラックの発生が防止され、充
分な耐久性が確保される。
【００１２】以上のように、本実施例の排気マニホルド
によれば、仕切壁６は耐熱薄板により薄く形成されてお
り、特にその下流端縁が薄く形成されているため、集合
排気通路５に合流する排気の円滑な流通を保持すること
ができ、かつ仕切壁６は靱性が高く充分な高温強度を有
するＳＵＳにより形成されているので、厚肉化すること
なくクラックの発生を防止することができる。また、排
気通路１、２を狭くすることなく仕切壁６を形成するこ
とができるので、流通する排気の円滑な流れが確保さ
れ、内燃機関の性能を低下させることがない。そして、
仕切壁６を軽量化することができるので、内燃機関の燃
費向上にも寄与することができる。
によれば、仕切壁６は耐熱薄板により薄く形成されてお
り、特にその下流端縁が薄く形成されているため、集合
排気通路５に合流する排気の円滑な流通を保持すること
ができ、かつ仕切壁６は靱性が高く充分な高温強度を有
するＳＵＳにより形成されているので、厚肉化すること
なくクラックの発生を防止することができる。また、排
気通路１、２を狭くすることなく仕切壁６を形成するこ
とができるので、流通する排気の円滑な流れが確保さ
れ、内燃機関の性能を低下させることがない。そして、
仕切壁６を軽量化することができるので、内燃機関の燃
費向上にも寄与することができる。
【００１３】さらに、仕切壁６は、排気マニホルド本体
と別体の耐熱薄板を鋳ぐるむことにより形成されている
ため、比較的複雑な形状のものの形成も可能であるので
設計上の自由度が増大するとともに、仕切壁６を形成す
るための多数の入れ子等を必要としないので、低コスト
化や生産性の向上を図ることができる。なお、本実施例
における仕切壁６は、所定厚さのＳＵＳからなる耐熱薄
板で形成れているが、目的とする仕切壁６の大きさや形
状等に応じてＳＵＳの材質及び厚さ等を適宜選択するこ
とができる。なお、仕切壁６の厚さｔは、仕切壁６が設
けられる部分の排気通路１、２の周壁の厚さをＴとする
と、ｔ＝（０．２〜０．５）Ｔ、となる範囲が好まし
い。
と別体の耐熱薄板を鋳ぐるむことにより形成されている
ため、比較的複雑な形状のものの形成も可能であるので
設計上の自由度が増大するとともに、仕切壁６を形成す
るための多数の入れ子等を必要としないので、低コスト
化や生産性の向上を図ることができる。なお、本実施例
における仕切壁６は、所定厚さのＳＵＳからなる耐熱薄
板で形成れているが、目的とする仕切壁６の大きさや形
状等に応じてＳＵＳの材質及び厚さ等を適宜選択するこ
とができる。なお、仕切壁６の厚さｔは、仕切壁６が設
けられる部分の排気通路１、２の周壁の厚さをＴとする
と、ｔ＝（０．２〜０．５）Ｔ、となる範囲が好まし
い。
【００１４】また、本実施例の排気マニホルドは、隣接
する排気通路１、２の間にのみ仕切壁６が配設されるよ
うに構成されたものであるが、他の隣接する排気通路
２、３の間及び排気通路３、４の間に仕切壁が配設され
る構成の排気マニホルドに対しても本発明を適用するこ
とができる。 （実施例２）図３は本実施例に係る排気マニホルドの平
面図であり、図４は図３のIV−IV線断面図である。
する排気通路１、２の間にのみ仕切壁６が配設されるよ
うに構成されたものであるが、他の隣接する排気通路
２、３の間及び排気通路３、４の間に仕切壁が配設され
る構成の排気マニホルドに対しても本発明を適用するこ
とができる。 （実施例２）図３は本実施例に係る排気マニホルドの平
面図であり、図４は図３のIV−IV線断面図である。
【００１５】本実施例の排気マニホルドは、鋳造により
形成される上記実施例１のものと基本的構造が同じもの
であって、４個の排気通路１１、１２、１３、１４と、
各排気通路１１、１２、１３、１４が集合してなる集合
排気通路１５と、集合排気通路１５に集合する２個の排
気通路１１、１２の集合直前部分に配設された仕切壁１
６とを備えている。
形成される上記実施例１のものと基本的構造が同じもの
であって、４個の排気通路１１、１２、１３、１４と、
各排気通路１１、１２、１３、１４が集合してなる集合
排気通路１５と、集合排気通路１５に集合する２個の排
気通路１１、１２の集合直前部分に配設された仕切壁１
６とを備えている。
【００１６】そして、本実施例における仕切壁１６は、
実施例１のものと同じ素材で同じ厚さに形成され、その
幅方向の両端が排気通路１１、１２の周壁の外側に少し
突出するような幅寸法を有する耐熱薄板からなる。この
仕切壁１６は、排気マニホルドの鋳造時に鋳ぐるみされ
た後、周壁外側に突出した両端部がそれぞれ周壁と溶接
部１７、１８により接合固定されている。
実施例１のものと同じ素材で同じ厚さに形成され、その
幅方向の両端が排気通路１１、１２の周壁の外側に少し
突出するような幅寸法を有する耐熱薄板からなる。この
仕切壁１６は、排気マニホルドの鋳造時に鋳ぐるみされ
た後、周壁外側に突出した両端部がそれぞれ周壁と溶接
部１７、１８により接合固定されている。
【００１７】以上のように構成された本実施例の排気マ
ニホルドは、上記実施例１の場合と同様の作用、効果を
奏するのに加え、仕切壁１６が鋳ぐるみされた後その両
端部がそれぞれ周壁と溶接部１７、１８により接合固定
されているため、仕切壁１６の接合がより完全となって
耐久性の向上を図ることができる。この場合、仕切壁１
６を形成する耐熱薄板の鋳ぐるみ時には、排気通路１
１、１２の周壁に耐熱薄板が移動不能に保持される程度
で良く、鋳ぐるみ時の接合が不完全であっても問題はな
い。
ニホルドは、上記実施例１の場合と同様の作用、効果を
奏するのに加え、仕切壁１６が鋳ぐるみされた後その両
端部がそれぞれ周壁と溶接部１７、１８により接合固定
されているため、仕切壁１６の接合がより完全となって
耐久性の向上を図ることができる。この場合、仕切壁１
６を形成する耐熱薄板の鋳ぐるみ時には、排気通路１
１、１２の周壁に耐熱薄板が移動不能に保持される程度
で良く、鋳ぐるみ時の接合が不完全であっても問題はな
い。
【００１８】したがって、例えば排気通路１１、１２の
周壁にスリット加工を施し、そのスリット部に仕切壁１
６となる耐熱薄板を差し込んだ後、その耐熱薄板の両端
部を溶接固定する場合に比較して、本実施例の場合には
仕切壁１６の形成を簡単に行うことができ、スリット加
工も不要なことを考慮すれば生産性にも優れる。
周壁にスリット加工を施し、そのスリット部に仕切壁１
６となる耐熱薄板を差し込んだ後、その耐熱薄板の両端
部を溶接固定する場合に比較して、本実施例の場合には
仕切壁１６の形成を簡単に行うことができ、スリット加
工も不要なことを考慮すれば生産性にも優れる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の排気マニホルドは、仕切壁が耐
熱薄板で鋳ぐるみにより形成されているため、仕切壁の
肉厚を厚くすることなくクラックの発生を防止できると
ともに、比較的複雑な形状のものでも簡単に形成するこ
とが可能となり、コストの低減化や生産性の向上を図る
ことができる。
熱薄板で鋳ぐるみにより形成されているため、仕切壁の
肉厚を厚くすることなくクラックの発生を防止できると
ともに、比較的複雑な形状のものでも簡単に形成するこ
とが可能となり、コストの低減化や生産性の向上を図る
ことができる。
【図１】本発明の実施例１に係る排気マニホルドの平面
図である。
図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】本発明の実施例２に係る排気マニホルドの平面
図である。
図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
１、２、３、４、１１、１２、１３、１４…排気通路 ５、１５…集合排気通路 ６、１６…仕切壁 １
７、１８…溶接部
７、１８…溶接部
Claims (1)
- 【請求項１】 多気筒内燃機関の各気筒の排気ポートに
連通する複数の排気通路と、各該排気通路が集合してな
る集合排気通路と、該集合排気通路に集合する前記排気
通路の集合直前部分を仕切る仕切壁とを備え、鋳造によ
り形成される内燃機関の排気マニホルドにおいて、 前記仕切壁は、耐熱薄板で鋳ぐるみにより形成されてい
ることを特徴とする内燃機関の排気マニホルド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4855794A JPH07259553A (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 内燃機関の排気マニホルド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4855794A JPH07259553A (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 内燃機関の排気マニホルド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07259553A true JPH07259553A (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=12806692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4855794A Pending JPH07259553A (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 内燃機関の排気マニホルド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07259553A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115324702A (zh) * | 2022-10-14 | 2022-11-11 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种配置导流模块的排气歧管及其参数确定方法 |
| WO2024206415A3 (en) * | 2023-03-28 | 2025-02-06 | Cummins Inc. | Cylinder head and exhaust manifold |
-
1994
- 1994-03-18 JP JP4855794A patent/JPH07259553A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115324702A (zh) * | 2022-10-14 | 2022-11-11 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种配置导流模块的排气歧管及其参数确定方法 |
| WO2024206415A3 (en) * | 2023-03-28 | 2025-02-06 | Cummins Inc. | Cylinder head and exhaust manifold |
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