JPS6316116A - 多気筒内燃機関の排気装置 - Google Patents
多気筒内燃機関の排気装置Info
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- JPS6316116A JPS6316116A JP15968086A JP15968086A JPS6316116A JP S6316116 A JPS6316116 A JP S6316116A JP 15968086 A JP15968086 A JP 15968086A JP 15968086 A JP15968086 A JP 15968086A JP S6316116 A JPS6316116 A JP S6316116A
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- exhaust
- catalyst
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- exhaust gas
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- 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
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
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- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、３気筒以上の気筒をもつ内燃は関の触媒付き
のｌ）気マニホルドに関する。
のｌ）気マニホルドに関する。
（従来の技術）
従来、複数の排気管を触媒容器の入口で集合させたもの
は、特開昭５４−１３４２１１号（ａ）、実開昭５６−
１２９５１３号（ｂ）等によって知られている。このう
ち（ａ）は、２１１本の排気管を、触媒端面に対してハ
字状をなすように配置し、その中心線が触媒前面で交差
するようにしたものであり、（ｂ）は、排気マニホルド
の各排気管から出る排気が触媒の端面の異なる位置に衝
突するようにしたものである。
は、特開昭５４−１３４２１１号（ａ）、実開昭５６−
１２９５１３号（ｂ）等によって知られている。このう
ち（ａ）は、２１１本の排気管を、触媒端面に対してハ
字状をなすように配置し、その中心線が触媒前面で交差
するようにしたものであり、（ｂ）は、排気マニホルド
の各排気管から出る排気が触媒の端面の異なる位置に衝
突するようにしたものである。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、排気マニホルドを従来の鋳鉄製に代えて成形
加工による薄い材料例えば薄肉のステンレス管及び深絞
りによるステンレス根から成形した集合室によって作り
、これによって排気マニホルドを軽量にしてエンジンｆ
ｆ１ｆｄの軽減を図るものであるが、このような材料を
使用すると、膨張係数が大きいため、集合室に部分的に
温度差があると大きな熱応力が生じ易いという問題があ
る。集合室に接続する排気管が前記従来例（ａ）のよう
に２本であるときは集合室の温度の均−化及び触媒に対
する排ガスの均等な分配を図ることは容易であるが、排
気管を３本以上とした場合は、内側に位置する排気管は
短くて外気で冷却されにくきので、頚管の接続部が高温
となり、外側の排気管の接続する側壁との間に温度差が
できて熱応力が生じ、かつ各排気管の伸びの相違による
ストレスが加わるおそれがある。
加工による薄い材料例えば薄肉のステンレス管及び深絞
りによるステンレス根から成形した集合室によって作り
、これによって排気マニホルドを軽量にしてエンジンｆ
ｆ１ｆｄの軽減を図るものであるが、このような材料を
使用すると、膨張係数が大きいため、集合室に部分的に
温度差があると大きな熱応力が生じ易いという問題があ
る。集合室に接続する排気管が前記従来例（ａ）のよう
に２本であるときは集合室の温度の均−化及び触媒に対
する排ガスの均等な分配を図ることは容易であるが、排
気管を３本以上とした場合は、内側に位置する排気管は
短くて外気で冷却されにくきので、頚管の接続部が高温
となり、外側の排気管の接続する側壁との間に温度差が
できて熱応力が生じ、かつ各排気管の伸びの相違による
ストレスが加わるおそれがある。
一方前記従来例（ｂ）は４本の排気管から出る排ガスを
触媒に均等に分配することはできるが、マニホルドの温
度差の発生に留意したものではなかった。
触媒に均等に分配することはできるが、マニホルドの温
度差の発生に留意したものではなかった。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、熱応力の発生を防止すると共に触媒に対する
排気の分配を均一化するようにしたもので、その手段は
、触媒を収容する触媒容器と、該触媒容器の入口側に接
続され排気管側に膨出する排気集合室と、該排気集合室
の正面壁と両側壁に接続する３本以上の排気管とをそれ
ぞれ溶接により接続し、排気集合室の両側壁に接続する
排気管はそれぞれ反対側の側壁及び該側壁寄りの触媒端
面を指向し、正面壁に接続する排気管は触媒の中央部の
端面を指向していることを特徴とする。
排気の分配を均一化するようにしたもので、その手段は
、触媒を収容する触媒容器と、該触媒容器の入口側に接
続され排気管側に膨出する排気集合室と、該排気集合室
の正面壁と両側壁に接続する３本以上の排気管とをそれ
ぞれ溶接により接続し、排気集合室の両側壁に接続する
排気管はそれぞれ反対側の側壁及び該側壁寄りの触媒端
面を指向し、正面壁に接続する排気管は触媒の中央部の
端面を指向していることを特徴とする。
（作 用）
前記の構成により、外側の各排気管から排気集合室に流
入した排ガスのうちのかなりの分量がそれぞれ反対側の
側壁に直接衝突するため、両側壁を加熱して正面壁との
温度差を少なくして熱応力の発生を阻止し、側壁に沿う
旋回流を起こして排気集合室内の排ガスの流れを均等化
する。
入した排ガスのうちのかなりの分量がそれぞれ反対側の
側壁に直接衝突するため、両側壁を加熱して正面壁との
温度差を少なくして熱応力の発生を阻止し、側壁に沿う
旋回流を起こして排気集合室内の排ガスの流れを均等化
する。
（実施例）
以下、直列４気筒エンジンに実施する本発明の実施例を
図面によって説明する。
図面によって説明する。
第１図、第２図において、Ｅはエンジン、（１）は触媒
容器で、該触媒容器（１）は、楕円形のハニカム型触媒
（４）をガスケット（５）、（６）を介して収容し、フ
ランジ（７）、（８）の周縁（９）を溶接し、下流側に
接続用フランジ（［）を溶接する。
容器で、該触媒容器（１）は、楕円形のハニカム型触媒
（４）をガスケット（５）、（６）を介して収容し、フ
ランジ（７）、（８）の周縁（９）を溶接し、下流側に
接続用フランジ（［）を溶接する。
触媒容器（１）の上流側には、排気合流室（＋１）が溶
接される。該合流室１１′Ｄは、深絞りにより成形され
、フランジ０ｂから排気管側にふくらみ、平面状の四つ
の壁面（１３ａ ）（１３ｂ ）（１３ｃ ）（１３ｄ
）が形成しテアリ、（１３ａ）と（１３ｄ ）はそれ
ぞれ側面を向き、（１３ｂ）と（１３Ｃ）は僅かの傾き
はあるがいずれも正面を向いている。
接される。該合流室１１′Ｄは、深絞りにより成形され
、フランジ０ｂから排気管側にふくらみ、平面状の四つ
の壁面（１３ａ ）（１３ｂ ）（１３ｃ ）（１３ｄ
）が形成しテアリ、（１３ａ）と（１３ｄ ）はそれ
ぞれ側面を向き、（１３ｂ）と（１３Ｃ）は僅かの傾き
はあるがいずれも正面を向いている。
側壁（１３ａ ）（１３ｄ ）にはバーリング加工によ
って突縁（１４ａ ＨＩ３ ｄ ）をもつ開口が設けて
あり、正面壁（１３ｂ）（１３ｃ）には普通の開口が設
けである。そして各開口に排気管（Ｉｓ ａ Ｈ２Ｓ
ｂ ）（１５ｃ ）（Ｉｓ ｄ ）の下流側を挿入して
溶接している。
って突縁（１４ａ ＨＩ３ ｄ ）をもつ開口が設けて
あり、正面壁（１３ｂ）（１３ｃ）には普通の開口が設
けである。そして各開口に排気管（Ｉｓ ａ Ｈ２Ｓ
ｂ ）（１５ｃ ）（Ｉｓ ｄ ）の下流側を挿入して
溶接している。
各排気管の上流部は一枚のフランジ○ｅに設けた開口内
に挿入して溶接してあり、フランジ止にはシリンダヘッ
ドに固定するための穴ａ’ｈ （＋７１・・・・・・、
軽量化のための穴（′１９１′ｌｅ・・・・・・、熱変
形吸収用の切欠き（１９等が設けである。
に挿入して溶接してあり、フランジ止にはシリンダヘッ
ドに固定するための穴ａ’ｈ （＋７１・・・・・・、
軽量化のための穴（′１９１′ｌｅ・・・・・・、熱変
形吸収用の切欠き（１９等が設けである。
これらの触媒容器（１）、排気集合ｖａｔ、排気管（１
５ａ ） 〜（Ｉｓ ｄ ）及びフランジ０Ｇ′８は、
ステンレス鋼としては膨張係数の小さいフェライト系の
５ｕＳ４０９Ｌが用いられ溶接棒には５ＩＩＳ ４３０
Ｌが用いられる。
５ａ ） 〜（Ｉｓ ｄ ）及びフランジ０Ｇ′８は、
ステンレス鋼としては膨張係数の小さいフェライト系の
５ｕＳ４０９Ｌが用いられ溶接棒には５ＩＩＳ ４３０
Ｌが用いられる。
排気管のうち、正面壁（１３ｂＨ１３Ｃ）に接続する排
気管（１ｊｔ＋）（１５ｃ）はほぼ２次元的にゆるやか
に湾曲するカーブをもつが、両側壁（１３ａ ）（１３
ｄ ）に接続する排気管（１３ａ ）（１３ｄ ｌは、
フランジ板ａｅから立上がったのち一旦湾曲し、下流側
において前記湾曲方向からみて斜め横向きに２度目の湾
曲をして両側壁（１３ａ ）（１３ｄ ）の間口に入り
、突縁（１４ａ ＨＩ３ ｄ ） ニ溶接されている。
気管（１ｊｔ＋）（１５ｃ）はほぼ２次元的にゆるやか
に湾曲するカーブをもつが、両側壁（１３ａ ）（１３
ｄ ）に接続する排気管（１３ａ ）（１３ｄ ｌは、
フランジ板ａｅから立上がったのち一旦湾曲し、下流側
において前記湾曲方向からみて斜め横向きに２度目の湾
曲をして両側壁（１３ａ ）（１３ｄ ）の間口に入り
、突縁（１４ａ ＨＩ３ ｄ ） ニ溶接されている。
各排気管（Ｉｓ ａ ）〜（１５ｄ ｌはその湾曲によ
って熱膨張時の撓みを容易にし、台壁（１３ａ ）〜（
１３ｄ ）は平面状にしであるため該壁面に直角に作用
する力に対して容易に撓むことができ、側壁（１３ａ
）（１３ｄ ）の突縁（１４ａ ）（１４ｄ ）によっ
て、排気管（１５ｂＥ５ｃ）が側壁に対して傾く変形を
したとき溶接部に応力が集中するのを避けることができ
る。
って熱膨張時の撓みを容易にし、台壁（１３ａ ）〜（
１３ｄ ）は平面状にしであるため該壁面に直角に作用
する力に対して容易に撓むことができ、側壁（１３ａ
）（１３ｄ ）の突縁（１４ａ ）（１４ｄ ）によっ
て、排気管（１５ｂＥ５ｃ）が側壁に対して傾く変形を
したとき溶接部に応力が集中するのを避けることができ
る。
なお、図中■は０２センサ取付穴、■はカバー取付ねじ
、■は排気温度計取付穴である。
、■は排気温度計取付穴である。
そして、各排気管の中心線は触媒（４）の端面に点ａ、
ｂ、ｃ、ｄにおいて交わり、該端面と一致する平面に対
して各排気管の間口の投影図形は第３図のようになる。
ｂ、ｃ、ｄにおいて交わり、該端面と一致する平面に対
して各排気管の間口の投影図形は第３図のようになる。
同図においてＡ、Ｂ、Ｃ及びＤはそれぞれ排気管（１５
ａ）（Ｉｓ ｂＨ１５ｃ）（１５ｄｌの投影図ある。
ａ）（Ｉｓ ｂＨ１５ｃ）（１５ｄｌの投影図ある。
したがって、中間の排気管（１５ｂ Ｈｌｓ ｃ ）か
ら出る排気はほぼ全量が触媒端面に吹付けられるが、両
端の排気管（ＩＳａ）（ＩＳｄｌから出る排気の半分近
くは側壁（１３ａ ）（１３ｄ ）に直接吹付けられる
。
ら出る排気はほぼ全量が触媒端面に吹付けられるが、両
端の排気管（ＩＳａ）（ＩＳｄｌから出る排気の半分近
くは側壁（１３ａ ）（１３ｄ ）に直接吹付けられる
。
排気集合室ａツに接続する排気管のうち内側の排気管（
１５ｂ）（１５Ｃ）は短く、外側の排気管（１５ａ ）
（１５ｄ ）は長いため、外側の排気管は内側の排気管
に比べて外気の冷却作用を多く受けて低温であるため、
集合室（′Ｉｖの側壁（１３ａ ）（１３ｄ ）も正面
壁（１３Ｃ）（１３ｄ）に比べて伝熱量が少なく温度上
昇が少ない。この温度差によって集合室ａｔ＋の熱に熱
応力が発生し、更に各排気管の温度差による伸び吊の相
違から各排気管から異なる大きさのストレスが集合室（
１に加えられる。ステンレス鋼の場合は膨張係数が大き
いため、これらのストレスも大きくなり易いが、本発明
においては、側壁（１３ａ ）（１３ｄ ）に排気管（
Ｉｓ ａ ）（１５ｄ ）から出る排ガスの半分近くを
直接吹付けるようにしたので、この排ガスによる加熱が
排気管からの伝熱に加えられ、集合室（１１）全体の壁
の温度差は少なくなり、熱応力も少なくなり、同時にこ
の排ガスが排気集合室ａ′Ｄ’５の壁に沿って旋回して
流れるため、集合室内に残る排ガスに旋回流を起こさせ
、触媒に対する排気の分配の均−化及び触媒温度の均一
化が行なわれる。
１５ｂ）（１５Ｃ）は短く、外側の排気管（１５ａ ）
（１５ｄ ）は長いため、外側の排気管は内側の排気管
に比べて外気の冷却作用を多く受けて低温であるため、
集合室（′Ｉｖの側壁（１３ａ ）（１３ｄ ）も正面
壁（１３Ｃ）（１３ｄ）に比べて伝熱量が少なく温度上
昇が少ない。この温度差によって集合室ａｔ＋の熱に熱
応力が発生し、更に各排気管の温度差による伸び吊の相
違から各排気管から異なる大きさのストレスが集合室（
１に加えられる。ステンレス鋼の場合は膨張係数が大き
いため、これらのストレスも大きくなり易いが、本発明
においては、側壁（１３ａ ）（１３ｄ ）に排気管（
Ｉｓ ａ ）（１５ｄ ）から出る排ガスの半分近くを
直接吹付けるようにしたので、この排ガスによる加熱が
排気管からの伝熱に加えられ、集合室（１１）全体の壁
の温度差は少なくなり、熱応力も少なくなり、同時にこ
の排ガスが排気集合室ａ′Ｄ’５の壁に沿って旋回して
流れるため、集合室内に残る排ガスに旋回流を起こさせ
、触媒に対する排気の分配の均−化及び触媒温度の均一
化が行なわれる。
（発明の効果）
本発明は、以上のとおり側壁に排ガスの一部を直接吹付
けるようにして排気集合室全体の温度差を少なくして、
熱応力を小ざくおさえることができるため、薄いステン
レス鋼材の使用を可能にし、従来の鋳鉄を用いたものに
比べ重Ｍを減少させることができ、自動車用に使用する
とぎは燃費向上に極めて有効である。更に側壁に吹付け
た排ガスが側壁内面に沿って流れ、これにより排気集合
室内に旋回流を生じさせて触媒への排ガスの配分の均等
化、触媒温度の均等化が行なわれ、排気浄化が効果的に
行なわれる。
けるようにして排気集合室全体の温度差を少なくして、
熱応力を小ざくおさえることができるため、薄いステン
レス鋼材の使用を可能にし、従来の鋳鉄を用いたものに
比べ重Ｍを減少させることができ、自動車用に使用する
とぎは燃費向上に極めて有効である。更に側壁に吹付け
た排ガスが側壁内面に沿って流れ、これにより排気集合
室内に旋回流を生じさせて触媒への排ガスの配分の均等
化、触媒温度の均等化が行なわれ、排気浄化が効果的に
行なわれる。
図面は本発明の実施例を示し、第１図はエンジンに取付
けた状態を示す側面図、第２図は正面図、第３図は触媒
端面に対する排気管の投影図である。 （１）・・・触媒容器 （４）・・・触媒ａｖ
・・・排気集合室 （１３ａ ）（１３ｄ ｌ・・・側
壁（１３Ｃ） （１３ｄ ） ・・・正面壁 （１５
ａ ）〜（１５ｄ ） 、、、排気管。 外２名 第２図
けた状態を示す側面図、第２図は正面図、第３図は触媒
端面に対する排気管の投影図である。 （１）・・・触媒容器 （４）・・・触媒ａｖ
・・・排気集合室 （１３ａ ）（１３ｄ ｌ・・・側
壁（１３Ｃ） （１３ｄ ） ・・・正面壁 （１５
ａ ）〜（１５ｄ ） 、、、排気管。 外２名 第２図
Claims (1)
- 触媒を収容する触媒容器と、該触媒容器の入口側に接続
され排気管側に膨出する排気集合室と、該排気集合室の
正面壁と両側壁に接続する３本以上の排気管とをそれぞ
れ溶接により接続し、排気集合室の両側壁に接続する排
気管はそれぞれ反対側の側壁及び該側壁寄りの触媒端面
を指向し、正面壁に接続する排気管は触媒の中央部の端
面を指向していることを特徴とする、多気筒内燃機関の
排気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61159680A JPH0739807B2 (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 多気筒内燃機関の排気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61159680A JPH0739807B2 (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 多気筒内燃機関の排気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6316116A true JPS6316116A (ja) | 1988-01-23 |
| JPH0739807B2 JPH0739807B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=15698977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61159680A Expired - Fee Related JPH0739807B2 (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 多気筒内燃機関の排気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0739807B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0476928U (ja) * | 1990-11-20 | 1992-07-06 | ||
| WO2016035154A1 (ja) * | 2014-09-03 | 2016-03-10 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気装置 |
| WO2016035156A1 (ja) * | 2014-09-03 | 2016-03-10 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気装置 |
| JP2023122194A (ja) * | 2022-02-22 | 2023-09-01 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101708778B1 (ko) * | 2015-10-28 | 2017-02-21 | 세종공업 주식회사 | 유동성능이 개선된 배기 매니폴드 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5659918U (ja) * | 1979-10-15 | 1981-05-22 | ||
| JPS56129513U (ja) * | 1980-03-03 | 1981-10-01 | ||
| JPS58189314U (ja) * | 1982-06-09 | 1983-12-16 | マツダ株式会社 | エンジンの排気浄化装置 |
-
1986
- 1986-07-09 JP JP61159680A patent/JPH0739807B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5659918U (ja) * | 1979-10-15 | 1981-05-22 | ||
| JPS56129513U (ja) * | 1980-03-03 | 1981-10-01 | ||
| JPS58189314U (ja) * | 1982-06-09 | 1983-12-16 | マツダ株式会社 | エンジンの排気浄化装置 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0476928U (ja) * | 1990-11-20 | 1992-07-06 | ||
| WO2016035154A1 (ja) * | 2014-09-03 | 2016-03-10 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気装置 |
| WO2016035156A1 (ja) * | 2014-09-03 | 2016-03-10 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気装置 |
| JPWO2016035156A1 (ja) * | 2014-09-03 | 2017-04-27 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気装置 |
| CN106687671A (zh) * | 2014-09-03 | 2017-05-17 | 日产自动车株式会社 | 内燃机的排气装置 |
| EP3190279A4 (en) * | 2014-09-03 | 2017-10-18 | Nissan Motor Co., Ltd | Exhaust device for internal combustion engine |
| US10267206B2 (en) | 2014-09-03 | 2019-04-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | Exhaust device for internal combustion engine |
| JP2023122194A (ja) * | 2022-02-22 | 2023-09-01 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0739807B2 (ja) | 1995-05-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |