JPS5820384B2 - タキトウナイネンキカンノ ハイキソウチ - Google Patents

タキトウナイネンキカンノ ハイキソウチ

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JPS5820384B2
JPS5820384B2 JP50031571A JP3157175A JPS5820384B2 JP S5820384 B2 JPS5820384 B2 JP S5820384B2 JP 50031571 A JP50031571 A JP 50031571A JP 3157175 A JP3157175 A JP 3157175A JP S5820384 B2 JPS5820384 B2 JP S5820384B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多気筒内燃機関の排気装置に関し、特に有害排
気放出物である炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)
を有効に酸化反応させることのできる排気装置に関する
従来、多気筒内燃機関は第1図に示すように各気筒毎に
独立した排気ポート1がシリンダヘッド2の端面に開口
するように形成されている。
このため、再燃焼空間3を有する排気マニホールド4へ
排気ガスを導入すると、再燃焼空間3までの排気系の表
面積が大きく、この部分から放熱して、再燃焼空間3へ
排気ガスが導入されるまでに温度が低下し、効率のよい
酸化反応をさせることができない。
このため、点火時期を遅らせ燃焼室から排出される排気
ガス温度を高めて、再燃焼空間までの排気ガス温度を所
定値以上に保つことが考えられているが、この方法によ
れば、燃費率や運転性が悪化する欠点がある。
また第2図に示すようにシリンダヘッド2にサイミーズ
ポート5を形成し、排気マニホールド6のブランチ6a
を半分に減少させて排気糸の表面積を減少させることも
考えられるが、一般にこのようなサイミーズポートにす
ると各気筒間にあるヘッドボルト7と合流ポートが干渉
し、熱歪みを生じやすく、またヘッドボルトが膨張して
シリンダヘッドとガスケットとの間の吹抜は等のトラブ
ルが生じやすい欠点がある。
そのため、米国特許第2257631号に示されるよう
に、シリンダヘッド内で各気筒の排気を合流させ、共通
ポートにより排出した例もあるが、この共通ポートは各
排気弁の中間付近に位置しているため、排気系の表面積
が増大し、排気ガス温度の低下により酸化効率が悪化す
る欠点があった。
さらに、ポート間の中心間距離が長くなるため排気マニ
ホールドが大型化し、熱歪の発生も太きいという問題点
があった。
本発明は以上のような従来の欠点に゛鑑み、再燃焼装置
までの排気系の表面積を効率よく減少させて、排気ガス
の温度低下を防止し、再燃焼装置での酸化反応を促がす
とともに運転性、燃費率等を悪化させずに排気浄化を図
ることのできる多気筒内燃機関の排気装置を得るにある
以下、第3図乃至第21図に示す実施例により本発明の
詳細な説明する。
第3図および第4図の実施例は4気筒の内燃機関10に
本発明を施したもので、11は第1気筒12a、第2気
筒12b、第3気筒12c、第4気筒12dが形成され
たシリンダブロックである。
13は前記シリンダブロック11にガスケット等を介し
て複数個のボルト14で締付は固定されたシリンダヘッ
ドである。
15 、15Aは隣接した各気筒に備えた排気弁16a
と16bおよび16cと16dから排出されるガスを前
記シリンダヘッド13内で連結した共通排気ポートで、
この共通排気ポート15,15Aは分枝部15aと集合
部15bとから形成され、前記集合部15bは内側の気
筒本実施例では第2、第3気筒12b。
12c側に配置されている。
17は再燃焼空間18が形成された排気マニホールドで
ある。
また前記シリンダヘッド13には吸気ポート(図示せず
)が形成されている。
前記実施例装置は以上のような構造であるので、第1、
第2気筒12a、12bからの排気ガスは排気弁16a
と16bを介して共通排気ポート15を通って排気マニ
ホールド17へ排出される。
また第3、第4気筒12c、12dからの排気ガスは排
気弁16cと、16dを介して共通排気ポー)15Aを
通って排気マニホールド17へ排出される。
従って排気マニホールド17を小さくすることができる
ため、排気ガスの温度低下を防止して排気系内の酸化作
用を促進させ、酸化効率の向上が図られる。
これにともない点火時期を大巾に遅らせる必要がないの
で燃費を向上できる。
また排気系を大巾に軽量化できる等の効果がある。
次に第5図乃至第21図に示す前記実施例と番ま異なる
実施例につき説明する。
なお、この説明に当って機能上前記実施例のものと同一
または均等構成と考えられる部分には前記実施例と同一
符号を付して重複する説明を省略する。
第5図の実施例において、前記第3図の実施例と主に異
なる点は共通排気ポート15の集合部15bが各排気弁
16a、16bへの分枝部15a。
15a◇賂中央部で接続するようにした点で、このよう
に構成することにより、各気筒の排気系での境界条件を
等しくでき、各気筒毎に排気ポート有効長が異なるため
に生ずる内燃機関の各種性能への悪影響を防止できる。
また排気ガスが排気バルブシステムを2重に通過するの
を防止し、排気バルブステムの汚損も防止できる。
第6図の実施例において、前記第5図の実施例と主に異
なる点は共通排気ポー口5の分枝部15aをシリンダヘ
ッド13の側面寄りの位置で合流して集合部15bに接
続するようにした点である。
第7図の実施例において、前記第5図および第6図の実
施例と主に異なる点は、共通排気ポート15の分枝部1
5aの中心線がシリンダヘッド13の側面開口端で一致
するように形成した点で、このように形成することによ
り、排気ガスの流れの円滑化および共通排気ポート15
の分枝部15aが比較的長くできるので、相互の排気ガ
ス干渉の影響を少なくできる。
なお、シリンダヘッド13の側面と共通排気ポート15
のなす角αは吸・排気マニホールドの取付は方法によっ
て異なるが略30°〜90°の範囲がよい。
第8図の実施例は排気弁16a、16b、、16c。
16dと吸気弁19a、19b、19c、19dをシリ
ンダヘッド13の長手方向に対して反対側に位置させた
クロスフロー形バルブ配列の内燃機関に本発明を施した
もので、このように構成することにより、共通排気ポー
ト15,15A間の距離lを短かくでき再燃焼空間18
を有する排気マニホールド17を球形あるいはそれに近
い形状にコンパクトにまとめることができる。
第9図、第10図および第11図の実施例において、前
記実施例と主に異なる点は共通排気ポート15に内筒2
0aと外筒20bとからなる二重ポートライナ21を備
えさせた点で、この二重ポートライナ21によって、シ
リンダヘッド13への断熱を図ることができ、排気ガス
の温度低下を効率よく防止できる。
なお、前記二重ポートライナ21の挿入方法は該二重ポ
ートライナ21をシリンダヘッド13と一体にして鋳込
む方法あるいは共通排気ポートの一部に取付ける場合に
は二重に形成したポートライナを挿入固定する方法があ
る。
第12図および第13図の実施例において、前記実施例
と主に異なる点は、共通排気ポート15の断面形状を円
形にするとともに、分枝部15aの断面積よりも集合部
15bの断面積を2倍以下になるように大きくした点で
、このように構成することにより共通排気ポート150
表面積を小さく、できる。
第14図および第15図の実施例において、前記第12
図および第13図の実施例と主に異なる点は共通排気ポ
ート15の断面形状を楕円にした点で、このように構成
しても前記実施例と同様な作用効果がある。
第16図および第17図の実施例において、前記実施例
と主に異なる点は共通排気ポート15゜15Aに二次空
気を供給する通路22を連通させた点で、このように構
成することにより表面積を著しく小さく形成したサーマ
ルリアクター23で効率よ(排気ガスを再燃焼させるこ
とができる。
第18図に示す実施例において、前記実施例と主に異な
る点は、第1気筒12aと第4気筒12dを濃混合気が
供給され、第2気筒12bと第3気筒12cを薄混合気
が供給されるようにした内燃機関に本発明を施した点で
、このように構成すると共通排気ポー)15.15A内
へ排出されるガスが、それぞれ過剰酸素を含むガスとc
olHCを含むガスとであるため、効率よく混合して酸
化反応をさせることができる。
このため、各気筒にはNOxの発生のすくない混合気を
供給しているため、NOx、HC,COを効率よく低減
できる1第19図および第20図に示す実施例において
前記実施例と主に異なる点は共通排気ポート15:15
Aの開口部を排気マニホールド17の再燃焼空間18ま
で導びき、該開口部から出る排気ガスがそれぞれ衝突す
るようにした点で、このように構成することにより排気
ガスの混合を効率よくでき、排気ガスの再燃焼を効率よ
く促進できる。
第21図に示す実施例はトーチ点火式内燃機関に本発明
を施したもので、25は薄混合気を主燃焼室へ供給する
主吸気系、26は濃混合気を副燃焼室へ供給する副吸気
系である。
このように構成しても前記実施例と同様の作用効果があ
る。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、次のよ
うな効果がある。
(1)再燃焼装置までの排気系の表面積を小さくでき、
排気ガスの温度低下を効率よく防止できるため、極めて
高い酸化効率が得られる。
(2)排気ガスを高温に保つため、燃焼室で完全燃焼さ
せない機関に比べ燃費率の改善ができる。
(3)点火遅角がす(なくてよいので、運転性の悪化を
さげることができる。
(4) 排気マニホールドをコンパクトにでき、エン
ジンシステムの重量、コストの低減を図ることができる
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれ従来の実施例を示す説明
図、第3図および第4図は本発明の一実施例を示す概略
平面図と第3図のIV −IV線断面図第5図、第6図
、第7図および第8図はそれぞれ異なる実施例を示す説
明図、第9図、第10図および第11図は二重ポートラ
イナを取付けた実施例を示す説明図、第12図および第
13図は異なる実施例を示す平面図および側面図、第1
4図および第15図は前記第12図および第13図とは
異なる実施例を示す平面図および側面図、第16図およ
び第17図は排気系に2次空気を供給するようにした実
施例を示す平面図と側断面図、第18図は各気筒に濃・
薄混合気を供給する機関に本発明を施した実施例の説明
図、第19図および第20図は共通排気ポートの開口部
を排気マニホールド内へ延長した実施例の概略平面図と
側断面図、第21図はトーチ点火式内燃機関に本発明を
施した実施例の説明図である。 11・・・・・・シリンダブロック、12a・川・・第
1気筒、12b・・・・・・第2気筒、12c・・・・
・・第3気筒、12d・・・・・・第4気筒、13・・
・・・・シリンダヘッド、14・・・・・・ボルト、1
5 、15A・・・・・・共通排気ポート、15a・・
・・・・分枝部、15b・・・・・・集合部、16a、
16b、16c、16d−−・・・・排気弁、17・・
・・・・排気マニホールド、18・・・・・・再燃焼空
間、19a 、 19b 、 19c 、 19d−・
・−・−吸気弁、21・・・・・・二重ポートライナ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 各気筒に備えられる排気弁をそれぞれ隣接させ、こ
    れら隣接した排気弁から排出されるガスをシリンダヘッ
    ド内で連結した共通排気ポートを介して排出し、前記共
    通排気ポートの開口部を内側の気筒側に配置したことを
    特徴とする多気筒内燃シ機関の排気装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の多気筒内燃機関の排気
    装置において、前記共通排気ポートの分枝部あるいは集
    合部にポートライナを設けたことを特徴とする多気筒内
    燃機関の排気装置。 □3 特許請求の範囲第1項記載の多気筒内
    燃機関の排気装置において、前記共通排気ポートの断面
    形状を略円形あるいは楕円形としたことを特徴とする多
    気筒内燃機関の排気装置。 4 特許請求の範囲第1項記載の多気筒内燃機関の排気
    装置において、前記共通排気ポートの分枝部の断面積よ
    りも集合部の断面積が1〜2倍となるように設定したこ
    とを特徴とする多気筒内燃機関の排気装置。 5 特許請求の範囲第1項記載の多気筒内燃機関の排気
    装置において、前記共通排気ポートのブランチを排気マ
    ニホールドの排気集合部内へ延長したことを特徴とする
    多気筒内燃機関の排気装置。
JP50031571A 1975-03-15 1975-03-15 タキトウナイネンキカンノ ハイキソウチ Expired JPS5820384B2 (ja)

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DE19762610755 DE2610755A1 (de) 1975-03-15 1976-03-15 Brennkraftmaschine, insbesondere abgassystem fuer eine brennkraftmaschine

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FR (1) FR2304785A1 (ja)
GB (1) GB1522867A (ja)

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