JPS6081420A - 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
- Publication number
- JPS6081420A JPS6081420A JP18947283A JP18947283A JPS6081420A JP S6081420 A JPS6081420 A JP S6081420A JP 18947283 A JP18947283 A JP 18947283A JP 18947283 A JP18947283 A JP 18947283A JP S6081420 A JPS6081420 A JP S6081420A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust manifold
- pipe body
- exhaust
- inner pipe
- combustion engine
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features
- F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
- F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
- F01N13/102—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds having thermal insulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
この発明は、内燃機関の排気マニホールドに関する。
（背景並びに従来技術）
一般に、自動車用多気筒内燃機関においては、その各気
筒の排気口に直接接続するようにして排気マニホールド
（排気多岐管）が用いられることは良く知られてお９、
またこの排気マニホールドは、製造及び組付時の種々の
熱的悪影響全回避したりまたは軽量化をはかるために、
その構造に種々の工夫がなされていることも良く知られ
ている。
筒の排気口に直接接続するようにして排気マニホールド
（排気多岐管）が用いられることは良く知られてお９、
またこの排気マニホールドは、製造及び組付時の種々の
熱的悪影響全回避したりまたは軽量化をはかるために、
その構造に種々の工夫がなされていることも良く知られ
ている。
従来の排気マニホールドとしては、例えば実公昭５６−
３７０４７号公報や実開昭５７−４７７１３号公報にみ
られるものがあり、このうち後者につき第１図（４）、
■）に示す。
３７０４７号公報や実開昭５７−４７７１３号公報にみ
られるものがあり、このうち後者につき第１図（４）、
■）に示す。
これは、排気マニホールド本体１を、固体のセラミック
材を用いて所定の多岐管形状に成形してなる内側管体２
と、この内側管体２を一体重に鋳込むようにして鋳造成
形された上記管体２と略相似形の鋳鉄製外側管体３とか
らなる二重管構造に形成すると共に、気筒列方向に３分
割して形成する。
材を用いて所定の多岐管形状に成形してなる内側管体２
と、この内側管体２を一体重に鋳込むようにして鋳造成
形された上記管体２と略相似形の鋳鉄製外側管体３とか
らなる二重管構造に形成すると共に、気筒列方向に３分
割して形成する。
これによれば、上記セラミック材の使用により、重量の
重い鋳鉄材料からなる部分の大幅な削減が可能になって
排気マニホールド本体ｌの軽量化がはかれるのである。
重い鋳鉄材料からなる部分の大幅な削減が可能になって
排気マニホールド本体ｌの軽量化がはかれるのである。
一方、排気マニホールド本体１の鋳造時に内側管体２に
加わる熱衝撃や、機関の運転、停止に伴う熱応力、振動
等は、上述した３分割構造により効果的に吸収される。
加わる熱衝撃や、機関の運転、停止に伴う熱応力、振動
等は、上述した３分割構造により効果的に吸収される。
換言すれば、内側管体２に柔軟性のない固体状セラミッ
ク材を、また外側管体３に融点の高い鋳鉄（鋳造時の溶
湯温度は］ 、 ５００〜１，６００°Ｃ）を用いるた
め、排気マニホールド本体１の製造時には上述した熱衝
撃が、また組付時には両者２．３の熱膨張係数の違いに
よって上述した熱応力等が内側管体２に作用し、これに
よって内側管体２が破損するのが上述した３分割構造に
よジ未然に回避されるのである。
ク材を、また外側管体３に融点の高い鋳鉄（鋳造時の溶
湯温度は］ 、 ５００〜１，６００°Ｃ）を用いるた
め、排気マニホールド本体１の製造時には上述した熱衝
撃が、また組付時には両者２．３の熱膨張係数の違いに
よって上述した熱応力等が内側管体２に作用し、これに
よって内側管体２が破損するのが上述した３分割構造に
よジ未然に回避されるのである。
ところが、このような従来の内燃機関の排気マニホール
ドにあっては、排気マニホールド本体ｌが上述したよう
な種々の熱的悪影響を回避するために長手方向に３分割
する構造になっていたため、部品点数の増大で製造並び
に組付工数が増加してコストアップになるという問題点
があった。
ドにあっては、排気マニホールド本体ｌが上述したよう
な種々の熱的悪影響を回避するために長手方向に３分割
する構造になっていたため、部品点数の増大で製造並び
に組付工数が増加してコストアップになるという問題点
があった。
また、内側管体２を形成する固体状セラミック材は気孔
率が低く断熱性が十分でないため（換言すれば、外側管
体３の温反が高くなるため）、外側管体３に耐熱性の高
い鋳鉄等の材料を用いることが不可欠となり、これがア
ルミ材等を用いて徹底した軽量化をはかることができな
い重装な要因となっていた。
率が低く断熱性が十分でないため（換言すれば、外側管
体３の温反が高くなるため）、外側管体３に耐熱性の高
い鋳鉄等の材料を用いることが不可欠となり、これがア
ルミ材等を用いて徹底した軽量化をはかることができな
い重装な要因となっていた。
（発明の目的）
この発明は、このよう々従来の問題点に着目してなされ
たもので、一体構造によるコストダウンとアルミ材の使
用による徹底した軽量化がはかれる排気マニホールドを
提供すること全目的とする。
たもので、一体構造によるコストダウンとアルミ材の使
用による徹底した軽量化がはかれる排気マニホールドを
提供すること全目的とする。
（発明の構成並びに作用）
上記目的を達成するために、この発明では上述したよう
な自動車用多気筒内燃機関の排気マニホールドにおいて
、セラミックファイバ１用いて所定の多岐管形状に成形
してなる内側管体と、この内側管体音一体的に鋳込むよ
うにして鋳造成形された上記管体と略相似形のアルミ製
外側管体とで、二重管構造の排気マニホールド本体を形
成するように構成される。
な自動車用多気筒内燃機関の排気マニホールドにおいて
、セラミックファイバ１用いて所定の多岐管形状に成形
してなる内側管体と、この内側管体音一体的に鋳込むよ
うにして鋳造成形された上記管体と略相似形のアルミ製
外側管体とで、二重管構造の排気マニホールド本体を形
成するように構成される。
これによれば、熱伝導率の小さいセラミックファイバ製
の内側管体によって高温の排気熱が断熱されるため、外
側管体には融点の低いアルミ利でも十分使用可能となり
、鋳鉄製に比べて大幅に重量が軽減される。
の内側管体によって高温の排気熱が断熱されるため、外
側管体には融点の低いアルミ利でも十分使用可能となり
、鋳鉄製に比べて大幅に重量が軽減される。
また、セラミックファイバ製の内側管体は固体状セラミ
ックより大幅に柔軟性がある一方、アルミ材は上述した
ように鋳鉄に比べて大幅に融点が低い（鋳造時の溶湯温
度は約７００°Ｃ位である）ため、鋳造時等において内
側管体に発生する熱応力はわずかであり、これにより破
損する心配はないので、一体構造の排気マニホルドが形
成可能となってコストダウンがはかれる。
ックより大幅に柔軟性がある一方、アルミ材は上述した
ように鋳鉄に比べて大幅に融点が低い（鋳造時の溶湯温
度は約７００°Ｃ位である）ため、鋳造時等において内
側管体に発生する熱応力はわずかであり、これにより破
損する心配はないので、一体構造の排気マニホルドが形
成可能となってコストダウンがはかれる。
（実施例）
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第２図（４）、［Ｆ］） 、 （Ｃ）に示すように、捷
ず排気マニホールド本体１０は全気筒分が一体構造で形
成される。
ず排気マニホールド本体１０は全気筒分が一体構造で形
成される。
更に、この排気マニホールド本体１０は内側管体１１と
外側管体１２との二重管構造で形成される。
外側管体１２との二重管構造で形成される。
上記内側管体１１は、セラミックファイバを用いて所定
の多岐管形状に成形される一方、外側管体１２はアルミ
材を用いて上記内側管体１１を一体的に鋳込むようにし
て該管体１１七略相イυ形に鋳造成形される。
の多岐管形状に成形される一方、外側管体１２はアルミ
材を用いて上記内側管体１１を一体的に鋳込むようにし
て該管体１１七略相イυ形に鋳造成形される。
上記内側管体１１を成形するセラミックファイバの材質
として、シリカ・アルミナファイバ、アルミナファイバ
及びシリカファイバ等が用いしれると共に、その性状の
一例をあげると下記のものとなり、このような成形体は
曲げ強さに代表されるように強度、剛性と硬さをもち綿
状のファイバとは全く異るものである。
として、シリカ・アルミナファイバ、アルミナファイバ
及びシリカファイバ等が用いしれると共に、その性状の
一例をあげると下記のものとなり、このような成形体は
曲げ強さに代表されるように強度、剛性と硬さをもち綿
状のファイバとは全く異るものである。
また、上記内側管体１１は、シリカ系水溶液春バインダ
ーを含浸させた薄いペーパ状のセラミツクファイバを何
枚も積層して成形するペーパ積層法またはセラミックフ
ァイバを浮遊させた水溶液の中に金網の型を入れてサク
ションにより成形する真空成形法を用いて半割りまたは
一体品として成形する。
ーを含浸させた薄いペーパ状のセラミツクファイバを何
枚も積層して成形するペーパ積層法またはセラミックフ
ァイバを浮遊させた水溶液の中に金網の型を入れてサク
ションにより成形する真空成形法を用いて半割りまたは
一体品として成形する。
尚、真空成形法を用いると、金網の型に接する側すなわ
ち排気ガス通路側が高密度となり排気ガスによるファイ
バのむくれ等に対して耐久性をもつと共に、アルミ材の
外側管体１２との接合部は幾分軟質となるので熱応力の
吸収に有利である。
ち排気ガス通路側が高密度となり排気ガスによるファイ
バのむくれ等に対して耐久性をもつと共に、アルミ材の
外側管体１２との接合部は幾分軟質となるので熱応力の
吸収に有利である。
また、ベーパ積層法を用いると均質な密度となり強度が
高くなるという利点がある。
高くなるという利点がある。
このように本実施例では、排気マニホールド本体１０（
外側管体１２）の鋳造時には、従来の鋳鉄に比べて大幅
に温度の低い７００°Ｃ付近のアルミの溶湯音用いるこ
とになるので、内側管体１１との温度落差が略半分に減
少し、さらに内側管体１１を従来の固体状セラミックよ
ｐ大幅に柔軟性のあるセラミックファイバの成形体とし
たため、内側管体１１に発生する熱応力はわずかなもの
となり、内側管体１１の破損を防止できる。
外側管体１２）の鋳造時には、従来の鋳鉄に比べて大幅
に温度の低い７００°Ｃ付近のアルミの溶湯音用いるこ
とになるので、内側管体１１との温度落差が略半分に減
少し、さらに内側管体１１を従来の固体状セラミックよ
ｐ大幅に柔軟性のあるセラミックファイバの成形体とし
たため、内側管体１１に発生する熱応力はわずかなもの
となり、内側管体１１の破損を防止できる。
換言すれば、排気マニホールド本体１０ｉ全気筒一体構
造で形成でさ、部品点Ｖの減少で製造並びに組付工数が
削減されてコストダウンがはかれる。
造で形成でさ、部品点Ｖの減少で製造並びに組付工数が
削減されてコストダウンがはかれる。
尚、以下に代表的な固体セラミックの熱衝撃による破損
限界温度落差を示す。
限界温度落差を示す。
また、本実施例では内側管体１１がセラミックファイバ
製であるため、従来の固体セラミック製より熱伝導率が
小さいので、排気ガスが冷却されず排気路に設けた触媒
の浄化効率が向上する一方、外側管体１２を加熱昇温さ
せないので外側管体１２に融点の低いアルミ材を用いる
ことを十分可能としている。
製であるため、従来の固体セラミック製より熱伝導率が
小さいので、排気ガスが冷却されず排気路に設けた触媒
の浄化効率が向上する一方、外側管体１２を加熱昇温さ
せないので外側管体１２に融点の低いアルミ材を用いる
ことを十分可能としている。
尚、以下にセラミック及び比較のため空気の熱伝導率と
、機関高負荷運転時（排気ガス温度７５０〜８５０°Ｃ
）の排気マニホールド本体１０における内側管体１１と
外側管体１２との境界面の温度を示す。
、機関高負荷運転時（排気ガス温度７５０〜８５０°Ｃ
）の排気マニホールド本体１０における内側管体１１と
外側管体１２との境界面の温度を示す。
このようにして、外側管体１２にアルミ材が使用可能と
なる結果、鋳鉄製の従来例に比べて排気マニホールド本
体１０の重量が大幅に軽減され、機関の軽量化がはかれ
る。
なる結果、鋳鉄製の従来例に比べて排気マニホールド本
体１０の重量が大幅に軽減され、機関の軽量化がはかれ
る。
次に、第３図はこの発明の第２実施例を示すもので、セ
ラミックファイバー製の内側管体１１の内周面にコーテ
ィング層（セラミックファイノ；硬化層）１３を施し、
長期間使用による繊維のほつれ、飛散を防止するように
した例である。つまり、内側管体１１を形成するセラミ
ックファイノ々は、従来の固体セラミックはど密度が高
くないため、長期間使用すると熱応力の繰返し、排気ガ
スの脈動圧や振動等のため排気ガスと接する面から繊維
が剥離脱落することがあり、これ全上記コーティング層
１３で防止するのである。
ラミックファイバー製の内側管体１１の内周面にコーテ
ィング層（セラミックファイノ；硬化層）１３を施し、
長期間使用による繊維のほつれ、飛散を防止するように
した例である。つまり、内側管体１１を形成するセラミ
ックファイノ々は、従来の固体セラミックはど密度が高
くないため、長期間使用すると熱応力の繰返し、排気ガ
スの脈動圧や振動等のため排気ガスと接する面から繊維
が剥離脱落することがあり、これ全上記コーティング層
１３で防止するのである。
尚、上記コーティング層１３は、シリカ系水溶液のディ
ピング捷たは酸化アルミニウム（Ａｊ’２０３）のプラ
ズマコーティング等で形成されると共に、ディピング水
溶液の濃度もしくは浸す時間などを調整してその厚さが
選定される。
ピング捷たは酸化アルミニウム（Ａｊ’２０３）のプラ
ズマコーティング等で形成されると共に、ディピング水
溶液の濃度もしくは浸す時間などを調整してその厚さが
選定される。
（発明の効果）
以上説明したようにこの発明によれば、排気マニホール
ド本体を、セラミックファイノくのｂｙ、形体からなる
内側管体と、この内側管体を一体的に鋳込むようにして
鋳造成形された上記′ｄ体と略相似形のアルミ製外側管
体との二重管構造で形成するようにしたので、鋳造時等
において内側管体に過大な熱応力が加わることがなくな
って排気マニホールド本体を全気筒一体構造とすること
が可能となり、製造並びに取付工数の削減でコストダウ
ンがはかれると共に、アルミ材の使用により徹底した軽
量化がはかれるという効果が得られる。
ド本体を、セラミックファイノくのｂｙ、形体からなる
内側管体と、この内側管体を一体的に鋳込むようにして
鋳造成形された上記′ｄ体と略相似形のアルミ製外側管
体との二重管構造で形成するようにしたので、鋳造時等
において内側管体に過大な熱応力が加わることがなくな
って排気マニホールド本体を全気筒一体構造とすること
が可能となり、製造並びに取付工数の削減でコストダウ
ンがはかれると共に、アルミ材の使用により徹底した軽
量化がはかれるという効果が得られる。
また、内側管体の断熱効果が筒〈排気ガスの温度低下が
小さくなるため、排気路の触媒による排気浄化効率が向
上するという利点もある。
小さくなるため、排気路の触媒による排気浄化効率が向
上するという利点もある。
第１図（イ）は従来例の正面図で、同図０３）Ｈその■
−工線断面図である。 第２図（ト）はこの発明の第１実施例の正面図で、同図
（Ｂ）はその■−■線断面図及び同図（Ｃ）は同図（Ｂ
）のｉｎ−■線断面図である。 第３図はこの発明の第２実施例を示す第２図（Ｃ）に対
応した図である。 １０・・・排気マニホールド本体、１１・・・内側管体
、１２・外側管体、１３・コーティング層。 第１ 図（Ａ） 第１ 図（Ｂ） 第ろ図 第２図（Ａ） 、１０ 第２ 図（Ｂ） ■ 第２図（ｃ）
−工線断面図である。 第２図（ト）はこの発明の第１実施例の正面図で、同図
（Ｂ）はその■−■線断面図及び同図（Ｃ）は同図（Ｂ
）のｉｎ−■線断面図である。 第３図はこの発明の第２実施例を示す第２図（Ｃ）に対
応した図である。 １０・・・排気マニホールド本体、１１・・・内側管体
、１２・外側管体、１３・コーティング層。 第１ 図（Ａ） 第１ 図（Ｂ） 第ろ図 第２図（Ａ） 、１０ 第２ 図（Ｂ） ■ 第２図（ｃ）
Claims (1)
- セラミックファイバーを用いて所定の多岐管形状に成形
してなる内側管体と、この内側管体’＆ 一体重に鋳込
むようにして鋳造成形された上記管体と略相似形のアル
ミ製外側管体とで、二重管構造の排気マニホールド本体
を形成したこと全特徴とする内燃機関の排気マニホール
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18947283A JPS6081420A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | 内燃機関の排気マニホ−ルド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18947283A JPS6081420A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | 内燃機関の排気マニホ−ルド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6081420A true JPS6081420A (ja) | 1985-05-09 |
Family
ID=16241830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18947283A Pending JPS6081420A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | 内燃機関の排気マニホ−ルド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6081420A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997006909A1 (en) * | 1995-08-16 | 1997-02-27 | Northrop-Grumman Corporation | Ceramic liner infiltrated with pre-ceramic polymer resin |
| US6349542B1 (en) * | 1998-08-17 | 2002-02-26 | Soundwich, Inc. | Silicon carbide (SiC) composite exhaust manifold and method of making it |
| WO2003050397A3 (en) * | 2001-12-07 | 2003-09-18 | Soundwich Inc | Insulated exhaust manifold having internal catalyst support body |
| US6725656B2 (en) | 2001-12-07 | 2004-04-27 | Dan T. Moore Company | Insulated exhaust manifold |
| CN107387219A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-11-24 | 冠立科技扬州有限公司 | 一种摩托车尾气排气管 |
| JP2018204484A (ja) * | 2017-06-01 | 2018-12-27 | 株式会社豊田自動織機 | 排気マニホルド |
-
1983
- 1983-10-11 JP JP18947283A patent/JPS6081420A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997006909A1 (en) * | 1995-08-16 | 1997-02-27 | Northrop-Grumman Corporation | Ceramic liner infiltrated with pre-ceramic polymer resin |
| US6349542B1 (en) * | 1998-08-17 | 2002-02-26 | Soundwich, Inc. | Silicon carbide (SiC) composite exhaust manifold and method of making it |
| WO2003050397A3 (en) * | 2001-12-07 | 2003-09-18 | Soundwich Inc | Insulated exhaust manifold having internal catalyst support body |
| US6725656B2 (en) | 2001-12-07 | 2004-04-27 | Dan T. Moore Company | Insulated exhaust manifold |
| JP2018204484A (ja) * | 2017-06-01 | 2018-12-27 | 株式会社豊田自動織機 | 排気マニホルド |
| CN107387219A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-11-24 | 冠立科技扬州有限公司 | 一种摩托车尾气排气管 |
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