Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3899832B2 - Engine exhaust manifold mounting structure - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3899832B2 - Engine exhaust manifold mounting structure - Google Patents

Engine exhaust manifold mounting structure Download PDF

Info

Publication number
JP3899832B2
JP3899832B2 JP2001078163A JP2001078163A JP3899832B2 JP 3899832 B2 JP3899832 B2 JP 3899832B2 JP 2001078163 A JP2001078163 A JP 2001078163A JP 2001078163 A JP2001078163 A JP 2001078163A JP 3899832 B2 JP3899832 B2 JP 3899832B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
pipe
branch pipes
collecting
downstream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001078163A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002276354A (en
Inventor
良太郎 西田
章則 若狹
良治 草開
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2001078163A priority Critical patent/JP3899832B2/en
Publication of JP2002276354A publication Critical patent/JP2002276354A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3899832B2 publication Critical patent/JP3899832B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Exhaust Silencers (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、排気マニホルドを直列4気筒エンジンに固定するようなエンジンの排気マニホルド取付け構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、上述例のエンジンの排気マニホルド取付け構造としては、例えば実開平4−91224号公報に記載の構造がある。
すなわち直列4気筒エンジンにおいて、上流端が取付けフランジを介してエンジンのシリンダヘッドに接続された4気筒分の合計4本の鋼管製の枝管と、これら各枝管の下流端に接続され、内部に仕切壁を有する鋳物製の集合部とを設ける一方、シリンダブロックの下部にはボス部を設け、上述の集合部にボルトアップされたコ字状のエンジン取付けブラケットを用いて、排気マニホルドを上記ボス部に取付けたものである。
【0003】
上述の集合部および該集合部内に設けられた仕切壁は鋳物製であって、この仕切壁はその肉厚が大きい関係上、エンジン振動によるノイズの発生はない。
しかし、集合部の重量を軽減する目的で、この鋳物製の集合部を鋼管製の集合部と成し、かつ該集合部の内部に排気ガス流を二分する仕切板を設けた場合には、この仕切板がエンジン振動によって振動して、ノイズが発生する問題点があった。
【0004】
また上述の集合部にはネジ孔をもった排気マニホルド支持用ボスが設けられており、コ字状のエンジン取付けブラケットをその外部両側から上記ボスのネジ孔に螺合するボルトを用いて締付け固定し、このエンジン取付けブラケットを前述のシリンダブロック下部のボス部に取付けるものであるから、高温の排気ガスの流通によって排気マニホルドが熱延びした場合においても、この熱延びを吸収することができない問題点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、4本の枝管の下流端に接続された集合部を設け、この集合部と各枝管下流端の剛性が高い接続部に仕切板の上流端を固定すると共に、上述の接続部または接続部周辺にエンジン取付けブラケットを設けることで、より一層剛性の向上を図ることができ、しかも仕切板とエンジン取付けブラケットとを離反配置することにより、エンジンの振動が仕切板に伝わることを抑止して、仕切板の振動によるノイズの発生を防止することができ、さらに、4本の枝管の下流部に十文字状の補強板を挿入して、この補強板と各枝管下流部の略直角部外壁とを溶接することで、枝管の下流端相互間に隙間がなくなり、溶接強度の増大を図ることができると共に、各枝管下流部同士の干渉を防止することができるエンジンの排気マニホルド取付け構造の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明によるエンジンの排気マニホルド取付け構造は、排気マニホルドを直列4気筒エンジンに固定するエンジンの排気マニホルド取付け構造であって、上流端がエンジンのシリンダヘッドに接続された4本の枝管と、上記各枝管の下流端に接続され、内部に仕切板を有する集合部とを設け、上記仕切板により点火順序が隣り合わない気筒列方向両側部の2本の枝管からの排気ガスが導入される第1集合部と、気筒列方向中央側の2本の枝管からの排気ガスが導入される第2集合部とを構成し、上記仕切板は第1集合部が第2集合部に対してエンジン外方に位置する向きに設定され、上記各枝管と集合部との接続部または接続部周辺の第2集合部側で、かつエンジンに対向する部位にエンジン取付けブラケットを設け、上記4本の枝管の下流部には、集合部上流の内壁に接する曲線部と、集合部上流の内方に位置する略直角部とが形成され、上記4本の枝管下流部の略直角部を近接配置して十文字状の空間部を形成し、上記十文字部状の空間部に十文字状の補強板を挿入し、上記補強板を各枝管下流部の略直角部外壁に溶接すると共に、十文字状の補強板の一方を構成する板が集合部の内部に延出されて、該集合部内の排気通路を二分する仕切板に設定されたものである。
【0007】
上記構成によれば、4本の枝管の下流端に接続された集合部を設け、この集合部と上記各枝管下流端の剛性が高い接続部に対して上述の仕切板の上流端を固定し、さらに該接続部または接続部周辺にエンジン取付けブラケットを設けたので、より一層剛性の向上を図ることができる。
【0008】
さらに、上述の集合部内の仕切板とエンジン取付けブラケットとを離反配置させたので、エンジンの振動が仕切板に伝わることを抑止して、仕切板の振動によるノイズの発生を防止することができる。
【0009】
また、第2集合部に対して第1集合部をエンジン外方側に配置させたので、各枝管の曲がり部を短く設定することができ、また集合部の内部に仕切板を設けて排気ガスの流通路を二分するので、集合部をコンパクトに形成することができ、コンパクトな4−2−1タイプの排気系を確保することができる。
【0010】
ここに、4−2−1タイプの排気系とは、4つの枝管から一旦排気ガスの流通路を二分した後に、1つの共通の流通路にて排気を行なうもので、排気ガスが徐々に集合することにより排気ガスの背圧や排気脈動の影響を受けにくいものである。
【0011】
しかも、4本の枝管の下流部に十文字状の補強板を挿入して、この補強板と各枝管下流部の略直角部外壁とを溶接するので、枝管の下流端相互間に隙間がなくなり、溶接強度の増大を図ることができると共に、各枝管下流部同士の干渉を防止できる。
また、十文字状の補強板の一方を構成する板、つまり集合部内へ延設された仕切板も集合部に溶接固定されるので、接続部の剛性をより一層高めることができる
【0012】
この発明の一実施態様においては、上記エンジン取付けブラケットは、ブラケット本体と、該ブラケット本体に略直交するフランジ部とを有し、上記ブラケット本体とフランジ部とはアール部を介して接続され、上記フランジ部を上記接続部または接続部周辺の第2集合部側で、かつエンジンに対向する部位に接続したものである。
上記構成によれば、高温の排気ガスが流通する排気マニホルドの熱延びを、上述のアール部にて緩和することができると共に、このアール部によりエンジン振動を吸収することができる。
【0013】
この発明の一実施態様においては、上記集合部は内管と、内管外周より所定距離外側で内管を覆う外管とを備えた二重管構造に形成され、上記内管と外管は集合部上流端で溶接固定されると共に、溶接固定部より下流側の外管に上記エンジン取付けブラケットが接続されたものである。
【0014】
上記構成によれば、上述の溶接固定部より下流側の外管にエンジン取付けブラケットを接続している。要するに内管と外管との間に所定距離に相当する空隙が存在する部分に対してエンジン取付けブラケットを接続したので、内管および仕切板にエンジン振動が伝わるのを防止することができる。
さにら、集合部は内管と外管との二重管構造であるから、排気ガスの保温性が向上し、排気系に介設される触媒コンバータの早期活性化を図ることができる。
【0015】
この発明の一実施態様においては、上記集合部は内管と、内管外周より所定距離外側で内管を覆う外管とを備えた二重管構造に形成され、上記内管と外管は集合部上流端で溶接固定されると共に、溶接固定部の外管に上記エンジン取付けブラケットが接続されたものである。
【0016】
上記構成によれば、内管、外管および枝管が溶接固定される溶接固定部にエンジン取付けブラケットも接続されるので、剛性および溶接強度の向上を図ることかでき、また同一箇所での溶接固定でよいため、溶接工数の削減を図ることもできる。
さらに、上述の集合部は内管と外管との二重構造であるから、排気ガスの保温性が向上し、排気系に介設される触媒コンバータの早期活性化を図ることができる。
【0017】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面はエンジンの排気マニホルド取付け構造を示し、図1において、直列4気筒エンジン11は、シリンダブロック12の上部にシリンダヘッド13を介してシリンダヘッドカバー14が取付けられると共に、シリンダブロック12の下部にはオイルパン15が取付けられている。また図中、16はクランクセンタ、17はシリンダブロック12とシリンダヘッド13との合わせ面である。
【0018】
上述の直列4気筒エンジン11は前部のエンジンルーム内に横置き配置され、エンジンの車体前方側から吸気して、後方に排気すべく構成されている。すなわち、後述する枝管24〜27と集合部28とを含む排気マニホルド18が走行風にさらされることなく、排気ガスの保温性を向上させる目的で、後方排気構造に構成されている。
【0019】
また上述の排気マニホルド18の下流端には排気管19を接続し、この排気管19をフロントフロアパネル20等の車体下部に導き、該排気管19には排気ガスを浄化する触媒コンバータ21(いわゆるキャタリスト)を介設している。
【0020】
上述のシリンダヘッド13における排気ポート出口端部(出口端面)には、図2、図4に示すガスケット22を介して排気マニホルド18のエンジン取付けフランジ23がボルトアップされる。
【0021】
ここで、上述の排気マニホルド18は図2、図3、図4に示すように4気筒に対応する合計4本の単管構造の枝管24,25,26,27と、これら4気筒の各枝管24〜27の下流端に接続されて排気ガスを合流させる集合部28と、この集合部28の下流側に配置されて上述の排気管19の上流端を、エンジン11のロール振動を緩和すべく接続する球状自在継手29とを備え、この排気マニホルド18の上流端のシリンダヘッド13に対するエンジン取付けフランジ23から集合部28下流端までを略覆う上部インシュレータ30および下部インシュレータ31とを設けて、排気ガスの保温性を確保すると共に、周囲への熱害を防止すべく構成している。
【0022】
また上述の各枝管24〜27のうち枝管24は第1気筒に対応し、枝管25は第2気筒に対応し、枝管26は第3気筒に対応し、枝管27は第4気筒に対応するものである。
さらに、上述の集合部28の下流部で、かつ近傍位置の車体下部には図1で示したように触媒コンバータ21が配設されている。
【0023】
次に、図5、図6、図7(2部材から成るインシュレータ30,31を取外した状態の図面)を参照して各枝管24〜27の構成について詳述すると、これらの各枝管24〜27は曲げ加工性を考慮してそれぞれ単管(シングル管)で構成されると共に、これら各枝管24〜27はそれぞれの上流端から気筒列方向の中心側に指向して、その直下流側で各枝管24〜27の軸心(軸芯線)が斜め後方下方に向く略同一方向となるように曲げられた曲がり部32(図7参照)と、これら各枝管24〜27の下流側に配置した集合部28まで直線状に延びる直線部33(図7参照)とから構成されている。
【0024】
また第1気筒に対応する枝管24と、第4気筒に対応する枝管27とは略等長に形成されると共に、第2気筒に対応する枝管25と、第3気筒に対応する枝管26とは略等長に形成されている。
【0025】
さらに上述の各枝管24〜27と集合部28との接続部28a(図9参照)の少なくとも一部は、シリンダブロック12とシリンダヘッド13との合わせ面17の延長線17a上の高さに設定され、かつ上述の各枝管24〜27の直線部33から集合部28の下流端までの排気ガス流通路は図5〜図7に示す如く直線状に構成されている。
【0026】
なお、上述の集合部28の下流側に配置された球状自在継手29の下端部は、図7に示すようにクランクセンタ16の延長線16a上に近接する位置に設定されている。
【0027】
図8は図7の矢印X方向から見た図面、図9は図8のA−A線矢視断面図、図10は図8のB−B線矢視断面図、図11は図8のC−C線矢視断面図であって、上述の集合部28は図9に示す如く各枝管24〜27から導入される排気ガスが流通する内管34と、この内管34の周囲を所定距離を隔てて囲繞する外管35との二重管構造に設定されている。
【0028】
これら内管34および外管35は耐熱金属材料により構成され、内管34の外周よりも所定距離外側において内管34を覆う外管35は、図10、図11に示すように半割り構造の2部材35a,35bから形成され、上述の内管34と外管35とは集合部28の上流端で溶接固定されて、溶接固定部α(図9参照)が形成される。なお、この溶接手段としてはミグ溶接(MIG welding、イナートガスアーク溶接)が用いられるが、このMIG溶接に代えてレーザ溶接にて接合してもよい。
【0029】
また図9、図10、図11に示すように、上述の集合部28の上流端から下流側へ該集合部28の軸芯線方向に延びて、各枝管24,25,26,27から導入される排気ガスを二分して下流側に導く耐熱金属製の仕切板36を設け、所謂4−2−1タイプの排気系を構成している。
【0030】
そして、この仕切板36によって集合部28における内管34の内部を、点火順序が隣り合わない気筒列方向両側部の2本の枝管24,27(つまり第1気筒と第4気筒とに対応する枝管)から導入される排気ガスを集合させる第1集合部41と、残りの枝管すなわち点火順序が隣り合わない気筒列方向中央部の2本の枝管25,26(つまり第2気筒と第3気筒とに対応する枝管)から導入される排気ガスを集合させる第2集合部42とに二分している。
【0031】
上述の第1集合部41においては第1気筒と第4気筒との排気ガスが導入乃至集合されるので、点火順序が#1→#3→#4→#2の順序または#1→#2→#4→#3の順序の何れの場合においても、点火順序が隣り合わないことになる。
【0032】
同様に、上述の第2集合部42においては第2気筒と第3気筒との排気ガスが導入乃至集合されるので、点火順序が#1→#3→#4→#2の順序または#1→♯2→#4→#3の順序の何れの場合においても、点火順序が隣り合わないことになる。
【0033】
また上述の仕切板36の向きは第1集合部41が第2集合部42よりもエンジン11の外方すなわち後方に位置するように設定されている。
さらに上述の集合部28における内管34は図9に示す如く、排気ガス流通路が直線状で、かつ上流側から下流側に行くに従って内管34の断面積が徐々に小さくなるようにテーパ筒状に構成されている。
【0034】
次に図10を参照して合計4本の枝管24,25,26,27と、集合部28上流端との接続構造について説明する。
上述の各枝管24〜27は鋼管(丸パイプ)で形成されるが、これら各枝管24〜27の下流部は、集合部28上流の内管34の内壁に接する曲線部24a,25a,26a,27aと、集合部28上流の内管34の内方に位置する略直角部24b,25b,26b,27bとが形成されている。
【0035】
そして、上述の4本の枝管24〜27下流部の略直角部24b,25b,26b,27bを図10に示す如く近接配置して、十文字状の空間部37を形成し、この十文字状の空間部37に2つの補強板36,38を十文字状に組合せて挿入し、これらの補強板36,38を上述の各枝管24〜27下流部の略直角部24b,25b,26b,27b外壁に溶接固定している。
【0036】
また、上述の十文字状の補強板36,38の一方を構成する板36は、集合部28の内部に延出されて、集合部28の内部において排気通路を第1集合部41と第2集合部42とに二分する仕切板に設定されている。
【0037】
このように、上述の枝管24〜27に略直角部24b,25b,26b,27bを形成して、これらの各略直角部24b〜27bを十文字状に組合わせ、かつ空間部37に十文字状の補強板36,38を挿入して、溶接固定する構成により、隙間をなくして、接続部の剛性向上および溶接強度の向上を図るように構成している。
【0038】
ところで、上述の排気マニホルド18はエンジン11に支持させる必要があるので、図9に示すように取付けブラケット43を設けている。
この取付けブラケット43は各枝管24〜27と集合部28との接続部28aにおいて上述の第2集合部42側で、かつエンジン11と対向する位置に設けられている。
【0039】
また上述の取付けブラケット43は図9に示すようにブラケット本体43aと、このブラケット本体43aに略直交するフランジ部43bと、これら両者43a,43bを接続するアール部43cとを有している。このアール部43cにより排気マニホルド18の熱延びを吸収すると共に、エンジン11側の振動が排気マニホルド18に不所望に伝達されるのを緩和すべく構成している。
【0040】
前述の内管34と外管35とは集合部28の上流端で溶接固定されているが、図9の実施例では取付けブラケット43のフランジ部43b下端を内外管34,35の溶接固定部αよりも下流側において外管35に溶接接続している。つまり、フランジ部43bの下端が内管34と外管35との間に所定距離に相当する空隙が存在する部分に溶接固定されたものである。
【0041】
このようにして集合部28の上流端に溶接固定された取付けブラケット43は、図1、図2に示すようにボルト、ナット44を用いてエンジン側のブラケット45に固定され、このエンジン側のブラケット45は図1に示すようにシリンダブロック12の所定部に取付けられる。
【0042】
一方、上述の排気マニホルド18には図7、図8に示すように、上部インシュレータ30および下部インシュレータ31を取付けるためのブラケット46,47,48,49,50,51が設けられている。
【0043】
これら各ブラケット46〜51のうちの1つのブラケット46は枝管27の直線部33上面に溶接固定され、他の1つのブラケット49は枝管25の直線部33下面に溶接固定されている。
【0044】
残りの4つのブラケット47,48,50,51は集合部28を構成する外管35の上流近傍、下流近傍の上下両面にそれぞれ溶接固定されるが、これら各ブラケット47,48,50,51は図10に示すように外管35の凹部35cを跨いで該外管35の外壁部に溶接固定され、ブラケット47,48,50,51のコンパクト化と、外管35の広がり防止と、インシュレータ30,31取付時に用いるボルトやネジ等の締付け部材の締付け量増大とを達成するように構成している。
【0045】
なお、上述の各ブラケット46〜51のインシュレータ取付座面における管27,25,35側には予めナットが接合されているが、図示の便宜上、これらナットの図示を省略している。
【0046】
また上述の各ブラケット46〜51のうち上側に位置するブラケット46,47,48は上部インシュレータ30取付け用に設定され、下側に位置するブラケット49,50,51は下部インシュレータ31取付け用に設定されている。
【0047】
次に図6を参照して各枝管24〜27の上流端に接続され、かつシリンダヘッド13に接続されるエンジン取付けフランジ23の構成について、さらに詳述する。
【0048】
このエンジン取付けフランジ23には複数のボルト孔23a,23b,23c,23d,23e,23f,23gが略千鳥状に配置形成されるが、インパクトレンチ等の工具スペースを確保しつつ、枝管24〜27の直線部33を長く設定する目的で、気筒列方向中央の2つの枝管25,26(第2気筒、第3気筒に相当する枝管)が近接する位置のボルト孔23cは気筒列(詳しくは各枝管24〜27の上流端中心部を気筒列方向に結ぶ線)よりも上方に位置させている。
【0049】
また複数のボルト孔23a〜23gのうち端部に位置するボルト孔23fは、組付け性を考慮して長孔に設定されている。なお、長孔に設定するボルト孔は1つのみに限定されるものではなく、複数に設定してもよいことは勿論である。
【0050】
次に図11を参照して集合部28下流部における内管34の支持構造について説明する。
上述の内管34はその上流端にあっては図9で既に示したように外管35に溶接固定されているが、この内管34の下流側は両管34,35の熱膨張の差に起因して内管34の下流方向への延びが許容されるように構成している。
【0051】
このため内管34と外管35との間のリング状の空間部にはステンレスワイヤメッシュ等から成るスペーサ52を介設し、内管34の自重が作用する部分すなわち両管34,35内の下部に位置するスペーサ52の所定部の支持剛性は他の部分に対してその支持剛性が大きくなるように設定している。また上述のスペーサ52はその一部を内管34または外管35に接合される。
【0052】
この所定部の支持剛性を大きく設定する手段としては、スペーサ52の材質、幅、厚さ、密度のうちの少なくとも1つを変更すればよい。また、図11で示した実施例にあっては、上記スペーサ52を内管34と外管35との間のリング状の空間部の全周に介設したが、該空間部にスペーサ52を部分的または間欠的に介設してもよいことは勿論である。
【0053】
次に図8、図12を参照して集合部28の下流端に設けられた球状自在継手29の構成について説明する。
この球状自在継手29は集合部28の外管35の下流端外周に接合された管部材53と、この管部材53の外周中間部に接合されたフランジ54と、管部材53の外周下流部に接合され球面部55aを有するジョイント55と、ボルト56と、ワッシャ57と、ナット58とを備えている。
【0054】
而して、この球状自在継手29の上記球面部55aに図8に示すように、排気管19上端側の球面部19aを対接させ、かつ排気管19上端側のフランジ部19bとボルト56のスプリングリテーナ部との間にスプリング59を介設した状態で、集合部28の下流端に球状自在継手29を介して排気管19を接続して、エンジン11のロール振動を緩和すべく構成したものである。
【0055】
次に、図13〜図16を参照して前述の上部インシュレータ30の構成について説明する。
この上部インシュレータ30は各枝管24〜27と集合部28とを含む排気マニホルド18の上流側端における取付けフランジ23から下流の排気管19接続部までの上側過半部を覆うように断面門形状に形成されている。
【0056】
また、この上部インシュレータ30は図16にその断面積を示すように、アルミメッキ鋼板などの金属製の外側部材60と内側部材61との間に断熱材62を介設し、全周縁部にはフランジ部63を有するものである。
【0057】
さらに図13に示すように、その平面から見た形状が略T字状に形成されていると共に、集合部28と対応する部分には排気ガスの流動方向と略直交する横方向で、かつ外方へ突出する複数のビード64,65,66が一体形成されている。
【0058】
上述のビード64,65,66の形成位置には、該上部インシュレータ30を排気マニホルド18に取付けるためのボルト孔67,68,69が設けられている。
【0059】
また図13に示すように各枝管24〜27の上流側と対応する部分にも、該上部インシュレータ30を取付けるためのボルト孔70,71が設けられているが、これらボルト孔70,71のうちの一方のボルト孔71は組付け性および熱延びの緩和を図る目的で長孔に設定されている。
【0060】
次に、図17〜図20を参照して前述の下部インシュレータ31の構成について説明する。
この下部インシュレータ31は各枝管24〜27と集合部28とを含む排気マニホルド18の上流端における取付けフランジ23から下流の排気管19接続部までの下側半部を覆うように断面凹形状に形成されている。
【0061】
また、この下部インシュレータ31は図20にその断面構造を示すように、アルミメッキ鋼板などの金属製の外側部材72と内側部材73との間に断熱材74を介設し、全周縁部にはフランジ部75を有するものである。
【0062】
さらに図17に示すように、その平面から見た形状が略T字状に形成されると共に、集合部28と対応する部分には排気ガスの流動方向と略直交する横方向で、かつ外方へ突出する複数のビード76,77,78が一体形成されている。
【0063】
上述のビード76,77,78の形成位置には、該下部インシュレータ31を排気マニホルド18に取付けるためのボルト孔79,80,81が設けられている。
【0064】
また図17に示すように各枝管24〜27の上流側と対応する部分にも、該下部インシュレータ31を取付けるためのボルト孔82,83が設けられているが、これらボルト孔82,83のうちの一方のボルト孔83は組付け性および熱延びの緩和を図る目的で長孔に設定されている。
【0065】
さらに、上述のビード76,77間には、前述の取付けブラケット43を外部へ導出させるための開口部84が形成されている。
【0066】
ところで、図6に示すよう上述のエンジン取付けフランジ23における各枝管24,25の間と、各枝管26,27との間とには、その上下両部に取付け部85a,85b,86a,86bを備えた取付けブラケット85,86が接合固定されている。
【0067】
上述の上部インシュレータ30側の上流側の2つのボルト孔70,71は取付け部85a,86aにボルトアップされ、下流側の3つのボルト孔67,68,69はブラケット46,47,48(図6参照)にボルトアップされる。
【0068】
また、下部インシュレータ31側の上流側の2つのボルト孔82,83は取付け部85b,86bにボルトアップされ、下流側の3つのボルト孔79,80,81はブラケット49,50,51(図7参照)にボルトアップされる。
次に、図21、図22を参照してシリンダヘッド13とエンジン取付けフランジ23との間に配置される前述のガスケット22の構成について説明する。
【0069】
このガスケット22は図22にその断面構造を示すように、ステンレス等の金属板から形成された第1部材87と、鋼板等の金属板から形成された第2部材88との二重構造に形成されると共に、図21に示すようにエンジン11側の排気ポート出口端と対応する開口部89,90,91,92を有するものである。
また、このガスケット22には図6で示したエンジン取付けフランジ23のボルト孔23a〜23gと一致するボルト孔22a〜22gが形成されている。
【0070】
しかも、上述の第2部材88を上方に延設した後に、屈曲点93からリヤ方向に折り曲げて、つまりエンジン11から後方へ離反する方向へ折り曲げ延出して、ひさし状のガイド部94を一体形成すると共に、このガイド部94と第2部材88のみの一重構造部との間の所定部には補強用のビード95…が複数形成されている。
【0071】
上述のガイド部94はインシュレータ30,31と排気マニホルドとの間から外部に放出される熱を、エンジン11から離反する方向へ導くもので、このように構成することにより、エンジン11のシリンダヘッド13とシリンダヘッドカバー14との間のシール部材、並びにエンジン補機類の熱劣化を防止すべく構成している。
【0072】
ところで、図2に示すように上部インシュレータ30と下部インシュレータ31とは、上部インシュレータ30の下端が下部インシュレータ31の上端部に所定量オーバラップするように被せられ、これら両者30,31の被着状態下における隙間は可及的小さくなるように設定されている。
【0073】
また、これら両者30,31の被着状態下において、インシュレータ30,31の少なくとも取付けフランジ23側の端部は、図2に示すように該フランジ23から下流側に所定量の隙間Lを持つように設定されており、このエンジン取付けフランジ23とインシュレータ30,31との間の上記隙間Lから放出された熱が、上述のガスケット22のガイド部94で案内されて、エンジン11から遠ざかる方向へ導かれるように構成したものである。
【0074】
さらに上述の隙間Lの大きさは、上部インシュレータ30と下部インシュレータ31とオーバラップ状に被着して形成される隙間に対して、大きくなるように設定されて、これら両インシュレータ30,31の合わせ面からの熱逃げを抑止し、上述の隙間Lから熱を放出すべく構成している。
【0075】
このように図1〜図22で示した実施例のエンジンの排気マニホルド取付け構造は、排気マニホルド18を直列4気筒エンジン11に固定するエンジンの排気マニホルド取付け構造であって、上流端がエンジン11のシリンダヘッド13に接続された4本の枝管24〜27と、上記各枝管24〜27の下流端に接続され、内部に仕切板36を有する集合部28とを設け、上記仕切板36により点火順序が隣り合わない気筒列方向両側部の2本の枝管(第1気筒に相当する枝管24と、第2気筒に相当する枝管27参照)からの排気ガスが導入される第1集合部41と、気筒列方向中央側の2本の枝管(第2気筒に相当する枝管25と、第3気筒に相当する枝管26参照)からの排気ガスが導入される第2集合部42とを構成し、上記仕切板36は第1集合部41が第2集合部42に対してエンジン11の外方に位置する向きに設定され、上記各枝管24〜27と集合部28との接続部28aまたは接続部周辺の第2集合部42側で、かつエンジン11に対向する部位に取付けブラケット43を設けたものである。
【0076】
このように、4本の枝管24〜27の下流端に接続された集合部28を設け、この集合部28と上記各枝管24〜27下流端の剛性が高い接続部28aに対して上述の仕切板36の上流端を固定し、さらに該接続部28aまたは接続部周辺に取付けブラケット43を設けたので、より一層剛性の向上を図ることができる。
【0077】
しかも、上述の集合部28内の仕切板36と取付けブラケット43とを離反配置させたので、エンジン11の振動が仕切板36に伝わることを抑止して、仕切板36の振動によるノイズの発生を防止することができる。
【0078】
また、第2集合部42に対して第1集合部41をエンジン11の外方側に配置させたので、各枝管24〜27の曲がり部32(図7参照)を短く設定することができ、また集合部28の内部に仕切板36を設けて排気ガスの流通路を二分するので、集合部28をコンパクトに形成することができ、コンパクトな4−2−1タイプの排気系を確保することができる。
【0079】
ここに、4−2−1タイプの排気系とは、4つの枝管から一旦排気ガスの流通路を二分した後に、1つの共通の流通路にて排気を行なうもので、排気ガスが徐々に集合することにより排気ガスの背圧や排気脈動の影響を受けにくいものである。
【0080】
さらに、上記取付けブラケット43は、図9で示したようにブラケット本体43aと、該ブラケット本体43aに略直交するフランジ部43bとを有し、上記ブラケット本体43aとフランジ部43bとはアール部43cを介して接続され、上記フランジ部43bを上記接続部または接続部周辺の第2集合部42側で、かつエンジン11に対向する部位に接続したものである。
この構成によると、高温の排気ガスが流通する排気マニホルド18の熱延びを、上述のアール部43cにて緩和することができると共に、このアール部43cによりエンジン振動を吸収することができる。
【0081】
しかも、上記集合部28は内管34と、内管34の外周より所定距離外側で内管34を覆う外管35とを備えた二重管構造に形成され、上記内管34と外管35は集合部28上流端で溶接固定されると共に、溶接固定部α(図9参照)よりも下流側の外管35に上記取付けブラケット43が接続されたものである。
【0082】
この構成によると、上述の溶接固定部αより下流側の外管35に取付けブラケット43を接続している。要するに内管34と外管35との間に所定距離に相当する空隙が存在する部分に対して取付けブラケット43を接続したので、内管34および仕切板36にエンジン振動が伝わるのを防止することができる。
さにら、集合部28は内管34と外管35との二重管構造であるから、排気ガスの保温性が向上し、排気系に介設された触媒コンバータ21の早期活性化を図ることができる。
【0083】
加えて、図10で示したように、上記4本の枝管24〜27の下流部には、集合部28上流の内壁に接する曲線部24a〜27aと、集合部28上流の内方に位置する略直角部24b〜27bとが形成され、上記4本の枝管24〜27下流部の略直角部24b〜27bを近接配置して十文字状の空間部37を形成し、上記十文字部状の空間部37に十文字状の補強板36,38を挿入し、上記補強板36,38を各枝管24〜27下流部の略直角部24b〜27bの外壁に溶接すると共に、十文字状の補強板36,38の一方を構成する板36が集合部28の内部に延出されて、該集合部28内の排気通路を二分する仕切板に設定されたものである。
【0084】
この構成によると、4本の枝管24〜27の下流部に十文字状の補強板36,38を挿入して、この補強板36,38と各枝管24〜27下流部の略直角部24b〜27b外壁とを溶接するので、枝管24〜27の下流端相互間に隙間がなくなり、溶接強度の増大を図ることができる。
また十文字状の補強板36,38の一方を構成する板36、つまり集合部28内へ延設された仕切板36も集合部28に溶接固定されるので、接続部の剛性をより一層高めることができる。
【0085】
なお、上述の実施例で示したように、エンジン11のシリンダヘッド13に接続された複数の枝管24〜27と、上記枝管24〜27の下流端に接続され、排気ガスを合流させる集合部28とを備え、上記各枝管24〜27は単管構造に設定されて、それぞれ上流端から気筒列方向の中心側に指向し、その直下流側で各枝管24〜27の軸心が略同一方向になるように曲げられた曲がり部32(図7参照)と、上記下流側に配置した集合部28まで直線状に延びる直線部33(図7参照)とから構成され、上記集合部28は各枝管24〜27から導入される排気ガスが流通する内管34と、該内管34の周囲を囲繞する外管35との二重管構造に設定され、集合部28下流端と、集合部28下流側に配置されて車体に支持される排気管19の上流端とが球面継手手段(球状自在継手29参照)にて接続され、上記各枝管24〜27と集合部28との接続部28aの少なくとも一部が、シリンダブロック12とシリンダヘッド13との合わせ面17の延長線17a上の高さに設定され、上記枝管24〜27の直線部33から上記集合部28の下流端までの排気ガス流通路が直線状に構成された構造を採用した場合には、次の効果がある。
【0086】
すなわち、各枝管24〜27における直線部33と、集合部28の直線状との両者によるストレート部の長さを長く設定することができるので、排気ガスの排気抵抗を低減させて、エンジン出力の向上を図ることができ、また、二重管構造の集合部28の長さを可及的長く設定し、内管34と外管35との両者で排気ガスの保温性を向上させることができるので、排気系に介設される触媒コンバータ21の早期活性化を図ることができ、さらに、上述の各枝管24〜27を単管(シングル管)構造に成すと、その曲げ加工が容易となり、加えて、集合部28下流端と排気管19の上流管とは球面継手手段(球状自在継手29参照)にて接続すると、エンジン11のロール振動を緩和することができる。
【0087】
また、実施例で示したように上記エンジン11の前方吸気、後方排気構造を採用した場合には次の効果がある。
すなわち、上述の後方排気構成により各枝管24〜27および集合部28が走行風にさらされないので、排気ガスの保温性をより一層向上させることができ、また前方排気構成に対して枝管24〜27上流端から触媒コンバータ21までの長さを短縮することができる。
【0088】
さらに、実施例で示したように上記各枝管24〜27の上流端に接続され、かつシリンダヘッド13に接続されるエンジン取付けフランジ23を設け、該エンジン取付けフランジ23に形成されたボルト孔23a〜23gを図6で示したように千鳥状に配置すると共に、各枝管25,26が近接する位置のボルト孔23cを気筒列よりも上方に位置するように設定した構造を採用した場合には次の効果がある。
【0089】
すなわち、エンジン取付けフランジ23の各枝管25,26が近接する部位のボルト孔23cを、気筒列(各枝管24〜27の上流端中心部を気筒列方向に結ぶ線)よりも上方に位置させると、インパクトレンチ等の工具スペースを確保しつつ、各枝管24〜27の直線部をより一層長く設定することができる。
【0090】
加えて、実施例で示したように、上記集合部28の下流側で、かつ近傍位置の車体下部に触媒コンバータ21を配設すると次の効果がある。
すなわち、前方排気構成の排気マニホルド直下に設けられる直下キャタ(キャタリストの略)を省略しつつ、触媒コンバータ21を集合部28に可及的近接配置することができるので、高温の排気ガスにより該触媒コンバータ21の早期活性化を図ることができる。
【0091】
さらに、実施例で示したように、少なくとも上記枝管24〜27の外周部を覆うインシュレータ30,31を設ける構成を採用すると、次の効果がある。
すなわち、二重管構造の集合部28に対して放熱量が大きい単管構造の各枝管24〜27の外周部をインシュレータ30,31で覆うので、このインシュレータ30,31により周囲への熱害を防止することができると共に、各枝管24〜27の部分においても排気ガスの保温性向上を図ることができる。
【0092】
また上記実施例で示したように、上記集合部28の内管34と外管35との間にスペーサ52を設け、これら両枝管34,35の下部に位置するスペーサ52の支持剛性を他部に対して大きく設定する構造を採用すると、次の効果がある。
【0093】
すなわち、上記スペーサ52にて内管34と外管35との振動による干渉を防止することができ、特に自重が付勢される内管34下側が外管35と干渉するのを防ぐことができる。さらに内管34と外管35との熱膨張の差に起因する内管34の延びを許容することもできる。
【0094】
図23はエンジンの排気マニホルド取付け構造の他の実施例を示し、ブラケット本体43aと、このブラケット本体43aに略直交するフランジ部43bと、これら両者43a,43bを接続するアール部43cとを備えた取付けブラケット43の他の取付け構造を示すものである。
【0095】
図23の実施例においても、集合部28は内管34と、この内管34の外周よりも所定距離外側で内管34を覆う外管35とからなる二重管構造であって、かつ内管34と外管35とは集合部28の上流端が溶接固定されて、溶接固定部αが形成されているが、この実施例の場合には、取付けブラケット43のフランジ部43bを上記溶接固定部αにおける外管35の上端に溶接固定したものである。
【0096】
このように構成すると、内管34と、外管35と、枝管(この場合は2つの枝管25,26)が溶接される位置に、取付けブラケット43も溶接されるので、溶接剛性のさらなる向上を図ることができる。また同一箇所での溶接固定でよいため、図9で示した先の実施例に対して溶接工数の削減を図ることができる。
【0097】
このように構成しても、その他の構成、作用および効果については先の実施例とほぼ同様であるから、図23において図9と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【0098】
図24はエンジンの排気マニホルド取付け構造のさらに他の実施例を示し、集合部28内において排気ガスを二分して下流側に導く前述の仕切板36をさらに下流側へ延出して、この仕切板36を排気管19内にも配設したものである。
なお、排気管内の仕切板は集合部の仕切板とは別途、流通を損なわないと共に、干渉しないよう所定量クリアランスを設けて配置されてもよい。
【0099】
このように構成すると、4−2−1タイプの排気系の「2」の部分をさらに長く設定することができ、仕切板36の延出長さの設定により、エンジンの要求に対応した4−2−1タイプの排気系を構成することができる。
【0100】
なお、図24のように構成しても、その他の構成、作用および効果については先の実施例とほぼ同様であるから、図24において図8と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【0101】
図25はエンジンの排気マニホルド取付け構造のさらに他の実施例を示し、上述の排気管19を排気ガスが流通する内管96と、内管96の外周を所定距離外側で覆う外管97とからなる二重管構造に設定したものである。
このように構成すると、集合部28の二重管構造に加えて、その下流側の排気管19も二重管構造となるので、排気ガスの保温性をより一層高めることができる。
【0102】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のエンジン取付けブラケットは、実施例の取付けブラケット43に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【0103】
【発明の効果】
この発明によれば、4本の枝管の下流端に接続された集合部を設け、この集合部と各枝管下流端の剛性が高い接続部に仕切板の上流端を固定すると共に、上述の接続部または接続部周辺にエンジン取付けブラケットを設けることで、より一層剛性の向上を図ることができ、さらに、仕切板とエンジン取付けブラケットとを離反配置することにより、エンジンの振動が仕切板に伝わることを抑止して、仕切板の振動によるノイズの発生を防止することができる効果があり、しかも、4本の枝管の下流部に十文字状の補強板を挿入して、この補強板と各枝管下流部の略直角部外壁とを溶接するので、枝管の下流端相互間に隙間がなくなり、溶接強度の増大を図ることができると共に、各枝管下流部同士の干渉を防止でき、また十文字状の補強板の一方を構成する板、つまり集合部内へ延設された仕切板も集合部に溶接固定されるので、接続部の剛性をより一層高めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のエンジンの排気マニホルド取付け構造を示す側面図。
【図2】 図1の要部拡大図。
【図3】 排気マニホルドをリヤ方向から見た状態で示す正面図。
【図4】 排気マニホルドの分解斜視図。
【図5】 インシュレータを取外した状態で示す平面図。
【図6】 インシュレータを取外した状態で示す正面図。
【図7】 インシュレータを取外した状態で示す側面図。
【図8】 図7の矢印X視による説明図。
【図9】 図8のA−A線矢視断面図。
【図10】 図8のB−B線矢視断面図。
【図11】 図8のC−C線矢視断面図。
【図12】 球面継手手段の断面図。
【図13】 上部インシュレータの平面図。
【図14】 上部インシュレータの正面図。
【図15】 上部インシュレータの側面図。
【図16】 上部インシュレータの部分断面図。
【図17】 下部インシュレータの平面図。
【図18】 下部インシュレータの正面図。
【図19】 下部インシュレータの側面図。
【図20】 下部インシュレータの部分断面図。
【図21】 ガスケットの正面図。
【図22】 図21のD−D線に沿う拡大断面図。
【図23】 本発明のエンジンの排気マニホルド取付け構造の他の実施例を示す側面図。
【図24】 本発明のエンジンの排気マニホルド取付け構造のさらに他の実施例を示す側面図。
【図25】 本発明のエンジンの排気マニホルド取付け構造のさらに他の実施例を示す側面図。
【符号の説明】
11…エンジン(直列4気筒エンジン)
13…シリンダヘッド
18…排気マニホルド
24〜27…枝管
24a〜27a…曲線部
24b〜27b…略直角部
28…集合部
28a…接続部
34…内管
35…外管
36…仕切板(補強板)
37…十文字状の空間部
41…第1集合部
42…第2集合部
43…取付けブラケット(エンジン取付けブラケット)
43a…ブラケット本体
43b…フランジ部
43c…アール部
α…溶接固定部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an engine exhaust manifold mounting structure for fixing an exhaust manifold to an in-line four-cylinder engine.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, as an exhaust manifold mounting structure of the engine of the above-described example, for example,,There is a structure described in Japanese Utility Model Publication No. 4-91224.
  Ie,In an in-line four-cylinder engine, a total of four steel pipe branch pipes for four cylinders whose upstream ends are connected to the cylinder head of the engine via mounting flanges, and downstream ends of these branch pipes are connected to the inside. A casting assembly having a partition wall, and a boss portion at the lower portion of the cylinder block. The U-shaped engine mounting bracket bolted up to the above-described assembly portion is used to connect the exhaust manifold to the boss portion. It is attached to the part.
[0003]
  The above-described collective portion and the partition wall provided in the collective portion are made of cast metal, and the partition wall has a large wall thickness, so that no noise is generated due to engine vibration.
  However, for the purpose of reducing the weight of the collecting portion, when the casting collecting portion is formed as a steel pipe collecting portion, and a partition plate that bisects the exhaust gas flow is provided inside the collecting portion, The partition plate vibrates due to engine vibration, and noise is generated.
[0004]
  Also,Exhaust manifold support bosses with screw holes are provided in the above-mentioned collective part, and the U-shaped engine mounting brackets are fastened and fixed using bolts that are screwed into the screw holes of the bosses from both sides. Since the engine mounting bracket is attached to the boss portion at the lower part of the cylinder block, even when the exhaust manifold is hot-extended due to the flow of high-temperature exhaust gas, this hot extension cannot be absorbed. there were.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  In the present invention, a collecting portion connected to the downstream ends of the four branch pipes is provided, and the upstream end of the partition plate is fixed to the connecting portion having high rigidity between the collecting portions and the downstream ends of the branch pipes, and the connection described above. It is possible to further improve the rigidity by providing the engine mounting bracket around the connection part or the connection part, and by separating the partition plate and the engine mounting bracket, the vibration of the engine is transmitted to the partition plate. Suppressing and preventing the generation of noise due to partition vibrationFurther, by inserting a cross-shaped reinforcing plate into the downstream part of the four branch pipes and welding the reinforcing plate and the substantially right-angled outer wall of the downstream part of each branch pipe, the downstream ends of the branch pipes are connected to each other. As a result, there is no gap in the gap, so that the welding strength can be increased, and interference between the downstream portions of the branch pipes can be prevented.The object is to provide an engine exhaust manifold mounting structure.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  An engine exhaust manifold mounting structure according to the present invention is an engine exhaust manifold mounting structure for fixing an exhaust manifold to an in-line four-cylinder engine, and includes four branch pipes whose upstream ends are connected to an engine cylinder head; Connected to the downstream end of each branch pipe and provided with a collecting part having a partition plate inside, exhaust gas from two branch pipes on both sides in the cylinder row direction where the ignition order is not adjacent is introduced by the partition plate. A first collecting portion and a second collecting portion into which exhaust gas from two branch pipes on the center side in the cylinder row direction is introduced. An engine mounting bracket is provided at a position facing the engine on the side of the second collecting portion on the connecting portion between the branch pipes and the collecting portion or around the connecting portion.In the downstream part of the four branch pipes, a curved part in contact with the inner wall upstream of the gathering part and a substantially right angle part located inward of the upstream of the gathering part are formed. A substantially right-angled portion is arranged in close proximity to form a cross-shaped space, a cross-shaped reinforcing plate is inserted into the cross-shaped space, and the reinforcing plate is welded to the outer wall of the substantially right-angled portion at the downstream of each branch pipe. At the same time, a plate constituting one of the cross-shaped reinforcing plates is set to be a partition plate that extends into the assembly portion and bisects the exhaust passage in the assembly portion.Is.
[0007]
  According to the above configurationIfA collecting portion connected to the downstream ends of the four branch pipes is provided, and the upstream end of the partition plate is fixed to the connecting portion having high rigidity between the collecting portions and the downstream ends of the branch pipes. Since the engine mounting bracket is provided around the connecting portion or the connecting portion, the rigidity can be further improved.
[0008]
  furtherSince the partition plate and the engine mounting bracket in the above-described assembly part are arranged apart from each other, it is possible to prevent the vibration of the engine from being transmitted to the partition plate and to prevent the generation of noise due to the vibration of the partition plate.
[0009]
  In addition, since the first collecting portion is disposed on the engine outer side with respect to the second collecting portion, the bent portion of each branch pipe can be set short, and a partition plate is provided inside the collecting portion for exhaust. Since the gas flow passage is divided into two, the gathering portion can be formed compactly, and a compact 4-2-1 type exhaust system can be secured.
[0010]
  Here, the 4-2-1 type exhaust system is one in which exhaust gas flow passages are once divided into two from the four branch pipes and then exhausted through one common flow passage. By gathering, it is difficult to be affected by exhaust gas back pressure and exhaust pulsation.
[0011]
  Moreover, a cross-shaped reinforcing plate is inserted into the downstream part of the four branch pipes, and this reinforcing plate is welded to the substantially right-angled outer wall of each downstream part of the branch pipe, so that there is a gap between the downstream ends of the branch pipes. The weld strength can be increased, and interference between the downstream portions of the branch pipes can be prevented.
In addition, since the plate constituting one of the cross-shaped reinforcing plates, that is, the partition plate extending into the collective portion is also welded and fixed to the collective portion, the rigidity of the connecting portion can be further enhanced..
[0012]
  In one embodiment of the present invention, the engine mounting bracket includes a bracket body and a flange portion substantially orthogonal to the bracket body, and the bracket body and the flange portion are connected via a round portion, The flange portion is connected to the connection portion or the second assembly portion side around the connection portion and a portion facing the engine.
  According to the above configurationIfThe hot extension of the exhaust manifold through which the high-temperature exhaust gas circulates can be mitigated by the aforementioned rounded portion, and the engine vibration can be absorbed by the rounded portion.
[0013]
  In one embodiment of the present invention, the collecting portion is formed in a double tube structure including an inner tube and an outer tube covering the inner tube at a predetermined distance outside the outer periphery of the inner tube, and the inner tube and the outer tube are The engine mounting bracket is connected to the outer pipe on the downstream side of the welding fixing portion while being welded and fixed at the upstream end of the collecting portion.
[0014]
  According to the above configurationIfThe engine mounting bracket is connected to the outer pipe on the downstream side of the above-described weld fixing portion. In short, since the engine mounting bracket is connected to a portion where a gap corresponding to a predetermined distance exists between the inner tube and the outer tube, it is possible to prevent the engine vibration from being transmitted to the inner tube and the partition plate.
  In addition, since the collecting portion has a double tube structure of an inner tube and an outer tube, the heat retention of the exhaust gas is improved, and the catalytic converter interposed in the exhaust system can be activated early.
[0015]
  In one embodiment of the present invention, the collecting portion is formed in a double tube structure including an inner tube and an outer tube covering the inner tube at a predetermined distance outside the outer periphery of the inner tube, and the inner tube and the outer tube are In addition to being welded and fixed at the upstream end of the gathering portion, the engine mounting bracket is connected to the outer pipe of the welding fixing portion.
[0016]
  According to the above configurationIfSince the engine mounting bracket is also connected to the weld fixing part where the inner pipe, outer pipe and branch pipe are fixed by welding, the rigidity and welding strength can be improved, and welding fixing at the same location is sufficient. It is also possible to reduce the number of welding processes.
  Furthermore, since the above-mentioned collecting portion has a double structure of the inner pipe and the outer pipe, the heat retention of the exhaust gas is improved, and the catalytic converter interposed in the exhaust system can be activated early.wear.
[0017]
【Example】
  An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
  1 shows an exhaust manifold mounting structure of an engine. In FIG. 1, an in-line four-cylinder engine 11 has a cylinder head cover 14 attached to an upper part of a cylinder block 12 via a cylinder head 13 and an oil oil attached to the lower part of the cylinder block 12. A pan 15 is attached. In the figure, 16 is a crank center, and 17 is a mating surface between the cylinder block 12 and the cylinder head 13.
[0018]
  The in-line four-cylinder engine 11 described above,It is arranged horizontally in the front engine room, and is configured to take in air from the front side of the vehicle body of the engine and exhaust it backward. That is, the exhaust manifold 18 including the branch pipes 24 to 27 and the collecting portion 28, which will be described later, is configured in the rear exhaust structure for the purpose of improving the heat retention of the exhaust gas without being exposed to the traveling wind.
[0019]
  Also,An exhaust pipe 19 is connected to the downstream end of the exhaust manifold 18 described above, the exhaust pipe 19 is led to the lower part of the vehicle body such as the front floor panel 20, and the exhaust pipe 19 has a catalytic converter 21 (so-called catalyst) for purifying exhaust gas. List).
[0020]
  The engine mounting flange 23 of the exhaust manifold 18 is bolted up to the exhaust port outlet end portion (exit end surface) of the cylinder head 13 via the gasket 22 shown in FIGS.
[0021]
  Here, the exhaust manifold 18 includes a total of four branch pipes 24, 25, 26, 27 corresponding to four cylinders as shown in FIGS. 2, 3, and 4, and each of the four cylinders. A collecting portion 28 that is connected to the downstream ends of the branch pipes 24 to 27 to join the exhaust gas, and an upstream end of the exhaust pipe 19 that is disposed on the downstream side of the collecting portion 28 to alleviate roll vibration of the engine 11. An upper insulator 30 and a lower insulator 31 that substantially cover from the engine mounting flange 23 to the downstream end of the collecting portion 28 with respect to the cylinder head 13 at the upstream end of the exhaust manifold 18. It is configured to ensure the heat retention of the exhaust gas and to prevent heat damage to the surroundings.
[0022]
  Also,Of the branch pipes 24 to 27 described above, the branch pipe 24 corresponds to the first cylinder, the branch pipe 25 corresponds to the second cylinder, the branch pipe 26 corresponds to the third cylinder, and the branch pipe 27 corresponds to the fourth cylinder. It corresponds to.
  Further, as shown in FIG. 1, a catalytic converter 21 is disposed in the downstream portion of the above-described collecting portion 28 and in the lower portion of the vehicle body in the vicinity.
[0023]
  Next, the configuration of each branch pipe 24 to 27 will be described in detail with reference to FIGS. 5, 6, and 7 (the drawings in a state where the insulators 30 and 31 including two members are removed). ˜27 are configured by single pipes (single pipes) in consideration of bending workability, and each of the branch pipes 24˜27 is directed from the respective upstream ends toward the center side in the cylinder row direction, and directly downstream thereof. A bent portion 32 (see FIG. 7) bent so that the axial centers (axial cores) of the branch pipes 24 to 27 are obliquely rearward and downward on the side, and downstream of the branch pipes 24 to 27 It is comprised from the linear part 33 (refer FIG. 7) extended linearly to the gathering part 28 arrange | positioned at the side.
[0024]
  Also,The branch pipe 24 corresponding to the first cylinder and the branch pipe 27 corresponding to the fourth cylinder are formed to have substantially the same length, the branch pipe 25 corresponding to the second cylinder, and the branch pipe corresponding to the third cylinder. 26 is formed in substantially the same length.
[0025]
  further,At least a part of the connecting portion 28a (see FIG. 9) between each of the branch pipes 24 to 27 and the collecting portion 28 is set to a height on the extension line 17a of the mating surface 17 of the cylinder block 12 and the cylinder head 13. In addition, the exhaust gas flow passage from the straight portion 33 of each of the branch pipes 24 to 27 to the downstream end of the collecting portion 28 is configured in a straight line as shown in FIGS.
[0026]
  In addition, the lower end part of the spherical universal joint 29 arrange | positioned downstream of the above-mentioned gathering part 28 is set to the position which adjoins on the extension line 16a of the crank center 16, as shown in FIG.
[0027]
  8 is a view seen from the direction of arrow X in FIG. 7, FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 8, FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. It is CC sectional view taken on the line, and the above-mentioned gathering part 28 is as follows.,As shown in FIG. 9, a double pipe structure is set, in which an inner pipe 34 through which exhaust gas introduced from each branch pipe 24 to 27 circulates and an outer pipe 35 surrounding the inner pipe 34 with a predetermined distance therebetween. Has been.
[0028]
  The inner tube 34 and the outer tube 35 are made of a heat-resistant metal material and cover the inner tube 34 at a predetermined distance outside the outer periphery of the inner tube 34.3510 and 11 is formed of two members 35a and 35b having a halved structure, and the inner tube 34 and the outer tube 35 described above are welded and fixed at the upstream end of the assembly portion 28, so that a weld fixing portion is formed. α (see FIG. 9) is formed. As this welding means, MIG welding (inert gas arc welding) is used, but it may be joined by laser welding instead of this MIG welding.
[0029]
  Further, as shown in FIGS. 9, 10, and 11, it extends from the upstream end of the above-described collecting portion 28 to the downstream side in the axial direction of the collecting portion 28, and is introduced from each branch pipe 24, 25, 26, 27. A so-called 4-2-1 type exhaust system is configured by providing a heat-resistant metal partition plate 36 that divides the exhaust gas to be bisected and led downstream.
[0030]
  The partition plate 36 allows the inside of the inner pipe 34 in the collecting portion 28 to correspond to the two branch pipes 24 and 27 on both sides in the cylinder row direction where the ignition order is not adjacent (that is, the first cylinder and the fourth cylinder). A first collecting portion 41 that collects exhaust gas introduced from the branch pipe), and the remaining branch pipes, that is, two branch pipes 25 and 26 (that is, the second cylinder) at the center in the cylinder row direction where the ignition order is not adjacent to each other. And a second collecting portion 42 for collecting the exhaust gas introduced from the branch pipes corresponding to the third cylinder).
[0031]
  Since the exhaust gas from the first cylinder and the fourth cylinder is introduced or collected in the first collecting portion 41 described above, the ignition order is the order of # 1 → # 3 → # 4 → # 2 or # 1 → # 2. In any case of the order of # 4 → # 3, the ignition order is not adjacent.
[0032]
  Similarly, since the exhaust gas from the second cylinder and the third cylinder is introduced or collected in the second collecting portion 42 described above, the ignition order is # 1 → # 3 → # 4 → # 2 or # 1. In any case of the order of # 2 → # 4 → # 3, the ignition order is not adjacent.
[0033]
  Also,The direction of the partition plate 36 described above is set so that the first collecting portion 41 is located outside the engine 11, that is, behind the second collecting portion 42.
  further,As shown in FIG. 9, the inner pipe 34 in the above-described collecting portion 28 has a tapered cylindrical shape so that the exhaust gas flow passage is linear and the cross-sectional area of the inner pipe 34 gradually decreases from the upstream side to the downstream side. It is configured.
[0034]
  Next, a connection structure between a total of four branch pipes 24, 25, 26, and 27 and the upstream end of the collecting portion 28 will be described with reference to FIG.
  Each of the above-mentioned branch pipes 24 to 27 is formed of a steel pipe (round pipe), and the downstream part of each of the branch pipes 24 to 27 is a curved part 24a, 25a, which is in contact with the inner wall of the inner pipe 34 upstream of the collecting part 28. 26a, 27a and substantially right angle portions 24b, 25b, 26b, 27b located inward of the inner pipe 34 upstream of the collecting portion 28 are formed.
[0035]
  Then, the substantially right-angled portions 24b, 25b, 26b, 27b of the four branch pipes 24 to 27 described above are arranged close to each other as shown in FIG. 10 to form a cross-shaped space portion 37. Two reinforcing plates 36 and 38 are inserted into the space 37 in a cross-shaped manner, and these reinforcing plates 36 and 38 are externally attached to substantially right-angled portions 24b, 25b, 26b and 27b of the downstream portions of the branch pipes 24 to 27 described above. It is fixed by welding.
[0036]
  In addition, the plate 36 constituting one of the above-described cross-shaped reinforcing plates 36, 38 is extended inside the collecting portion 28, and the exhaust passage is connected to the first collecting portion 41 and the second collecting portion inside the collecting portion 28. The partition plate is divided into two parts.
[0037]
  As described above, the right-angle portions 24b, 25b, 26b, 27b are formed in the above-described branch pipes 24-27, and the substantially right-angle portions 24b-27b are combined in a cross shape, and the space portion 37 has a cross-shape. The reinforcing plates 36 and 38 are inserted and fixed by welding to eliminate the gap and improve the rigidity of the connecting portion and the welding strength.
[0038]
  Incidentally, since the exhaust manifold 18 described above needs to be supported by the engine 11, a mounting bracket 43 is provided as shown in FIG.
  The mounting bracket 43 is provided at the connection portion 28 a between the branch pipes 24 to 27 and the collecting portion 28 on the above-described second collecting portion 42 side and at a position facing the engine 11.
[0039]
  Also,As shown in FIG. 9, the mounting bracket 43 includes a bracket main body 43a, a flange portion 43b substantially orthogonal to the bracket main body 43a, and a rounded portion 43c that connects these 43a and 43b. The round portion 43c absorbs the heat extension of the exhaust manifold 18 and reduces the undesired transmission of vibration on the engine 11 side to the exhaust manifold 18.
[0040]
  The inner pipe 34 and the outer pipe 35 described above are welded and fixed at the upstream end of the collecting portion 28. In the embodiment of FIG. 9, the lower end of the flange portion 43b of the mounting bracket 43 is connected to the weld fixing portion α of the inner and outer tubes 34 and 35. Further, it is welded to the outer pipe 35 on the downstream side. That is, the lower end of the flange portion 43 b is welded and fixed to a portion where a gap corresponding to a predetermined distance exists between the inner tube 34 and the outer tube 35.
[0041]
  The mounting bracket 43 welded and fixed to the upstream end of the collective portion 28 in this way is fixed to the engine side bracket 45 using bolts and nuts 44 as shown in FIGS. 1 and 2, and this engine side bracket. 45 is attached to a predetermined portion of the cylinder block 12 as shown in FIG.
[0042]
  On the other hand, the exhaust manifold 18 is provided with brackets 46, 47, 48, 49, 50, 51 for attaching the upper insulator 30 and the lower insulator 31, as shown in FIGS.
[0043]
  One of the brackets 46 to 51 is fixed to the upper surface of the straight portion 33 of the branch pipe 27 by welding and the other one bracket 49 is fixed to the lower surface of the straight portion 33 of the branch pipe 25 by welding.
[0044]
  The remaining four brackets 47, 48, 50, 51 are welded and fixed to the upper and lower surfaces near the upstream and downstream of the outer pipe 35 constituting the assembly portion 28. These brackets 47, 48, 50, 51 are Outer tube as shown in FIG.35The bracket 47, 48, 50, 51 is compacted, the outer tube 35 is prevented from spreading, and the bolts and screws used when the insulators 30, 31 are attached. The tightening amount of the tightening member is increased.
[0045]
  Note that nuts are previously joined to the pipes 27, 25, and 35 on the insulator mounting seats of the brackets 46 to 51 described above, but these nuts are not shown for convenience of illustration.
[0046]
  Also,Among the brackets 46 to 51 described above, the brackets 46, 47, 48 positioned on the upper side are set for mounting the upper insulator 30, and the brackets 49, 50, 51 positioned on the lower side are set for mounting the lower insulator 31. Yes.
[0047]
  Next, the configuration of the engine mounting flange 23 connected to the upstream ends of the branch pipes 24 to 27 and connected to the cylinder head 13 will be described in detail with reference to FIG.
[0048]
  A plurality of bolt holes 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, and 23g are arranged and formed in the engine mounting flange 23 in a substantially staggered manner. However, while securing a tool space such as an impact wrench, the branch pipes 24- For the purpose of setting the 27 straight portions 33 to be long, the bolt holes 23c at positions where the two branch pipes 25 and 26 (branch pipes corresponding to the second cylinder and the third cylinder) in the center in the cylinder row direction are close to each other. Specifically, the center of the upstream ends of the branch pipes 24 to 27 is positioned above the line in the cylinder row direction.
[0049]
  Moreover, the bolt hole 23f located in an edge part among several bolt holes 23a-23g is set to the long hole in consideration of the assembly | attachment property. It should be noted that the number of bolt holes set in the long hole is not limited to one, but may be set in plural.
[0050]
  Next, the support structure of the inner pipe 34 in the downstream portion of the collecting portion 28 will be described with reference to FIG.
  The inner pipe 34 described above is,As shown in FIG. 9, the upstream end thereof is welded and fixed to the outer tube 35. The downstream side of the inner tube 34 is the inner tube due to the difference in thermal expansion between both the tubes 34 and 35. 34 is configured to be allowed to extend in the downstream direction.
[0051]
  For this reason,A spacer 52 made of a stainless steel wire mesh or the like is interposed in a ring-shaped space between the inner tube 34 and the outer tube 35, and a portion where the own weight of the inner tube 34 acts, that is, a lower portion in both the tubes 34 and 35 is provided. The support rigidity of the predetermined portion of the spacer 52 positioned is set so that the support rigidity is larger than the other parts. A part of the spacer 52 is joined to the inner tube 34 or the outer tube 35.
[0052]
  As a means for setting the support rigidity of the predetermined portion to be large, at least one of the material, width, thickness, and density of the spacer 52 may be changed. Further, in the embodiment shown in FIG. 11, the spacer 52 is provided around the entire circumference of the ring-shaped space between the inner tube 34 and the outer tube 35. The spacer 52 is provided in the space. Of course, it may be interposed partially or intermittently.
[0053]
  Next, the configuration of the spherical universal joint 29 provided at the downstream end of the collecting portion 28 will be described with reference to FIGS.
  The spherical universal joint 29 includes a pipe member 53 joined to the outer periphery of the downstream end of the outer pipe 35 of the collecting portion 28, a flange 54 joined to the outer peripheral middle part of the pipe member 53, and an outer peripheral downstream part of the pipe member 53. A joint 55 having a spherical surface portion 55a, a bolt 56, a washer 57, and a nut 58 are provided.
[0054]
  Thus, as shown in FIG. 8, the spherical portion 19 a on the upper end side of the exhaust pipe 19 is brought into contact with the spherical portion 55 a of the spherical universal joint 29, and the flange portion 19 b on the upper end side of the exhaust pipe 19 and the bolt 56 are connected. A structure in which the exhaust pipe 19 is connected to the downstream end of the collecting portion 28 via a spherical universal joint 29 with the spring 59 interposed between the spring retainer portion and the roll vibration of the engine 11 is reduced. It is.
[0055]
  Next, the configuration of the above-described upper insulator 30 will be described with reference to FIGS.
  The upper insulator 30 has a cross-sectional gate shape so as to cover the upper majority portion from the mounting flange 23 to the downstream exhaust pipe 19 connection portion at the upstream end of the exhaust manifold 18 including the branch pipes 24 to 27 and the collecting portion 28. Is formed.
[0056]
  Further, as shown in FIG. 16, the upper insulator 30 is provided with a heat insulating material 62 between a metal outer member 60 such as an aluminum-plated steel plate and an inner member 61. A flange portion 63 is provided.
[0057]
  Further, as shown in FIG. 13, the shape viewed from the plane is formed in a substantially T-shape, and the portion corresponding to the collecting portion 28 is arranged in a lateral direction substantially perpendicular to the flow direction of the exhaust gas and outside. A plurality of beads 64, 65, 66 protruding in the direction are integrally formed.
[0058]
  Bolt holes 67, 68, and 69 for attaching the upper insulator 30 to the exhaust manifold 18 are provided at positions where the beads 64, 65, and 66 are formed.
[0059]
  Further, as shown in FIG. 13, bolt holes 70 and 71 for attaching the upper insulator 30 are also provided in portions corresponding to the upstream sides of the branch pipes 24 to 27. One of the bolt holes 71 is set to be a long hole for the purpose of ease of assembling and relaxation of hot extension.
[0060]
  Next, the structure of the lower insulator 31 will be described with reference to FIGS.
  The lower insulator 31 has a concave cross section so as to cover the lower half of the upstream end of the exhaust manifold 18 including the branch pipes 24 to 27 and the collecting portion 28 from the mounting flange 23 to the downstream exhaust pipe 19 connection. Is formed.
[0061]
  Further, as shown in the cross-sectional structure of FIG. 20, the lower insulator 31 has a heat insulating material 74 interposed between a metal outer member 72 such as an aluminum-plated steel plate and an inner member 73. A flange portion 75 is provided.
[0062]
  Further, as shown in FIG. 17, the shape viewed from the plane is formed in a substantially T shape, and the portion corresponding to the collecting portion 28 is in a lateral direction substantially orthogonal to the flow direction of the exhaust gas and outward. A plurality of beads 76, 77, 78 projecting toward the bottom are integrally formed.
[0063]
  Bolt holes 79, 80, 81 for attaching the lower insulator 31 to the exhaust manifold 18 are provided at the positions where the beads 76, 77, 78 are formed.
[0064]
  Also,As shown in FIG. 17, bolt holes 82 and 83 for attaching the lower insulator 31 are also provided in portions corresponding to the upstream sides of the branch pipes 24 to 27, and among these bolt holes 82 and 83, One bolt hole 83 is set to be a long hole for the purpose of ease of assembly and relaxation of hot elongation.
[0065]
  Further, an opening 84 is formed between the beads 76 and 77 to lead out the mounting bracket 43 to the outside.
[0066]
  By the way, as shown in FIG. 6, between the branch pipes 24 and 25 and between the branch pipes 26 and 27 in the engine mounting flange 23 described above, attachment portions 85a, 85b, 86a, Mounting brackets 85 and 86 having 86b are joined and fixed.
[0067]
  The two bolt holes 70 and 71 on the upstream side of the upper insulator 30 are bolted up to the mounting portions 85a and 86a, and the three bolt holes 67, 68 and 69 on the downstream side are brackets 46, 47 and 48 (FIG. 6). Bolted up).
[0068]
  Also, the two upstream bolt holes 82, 83 on the lower insulator 31 side are bolted up to the mounting portions 85b, 86b, and the three downstream bolt holes 79, 80, 81 are brackets 49, 50, 51 (FIG. 7). Bolted up).
  Next, the configuration of the gasket 22 disposed between the cylinder head 13 and the engine mounting flange 23 will be described with reference to FIGS.
[0069]
  The gasket 22 is formed in a double structure of a first member 87 formed of a metal plate such as stainless steel and a second member 88 formed of a metal plate such as steel plate, as shown in FIG. In addition, as shown in FIG. 21, it has openings 89, 90, 91, 92 corresponding to the exhaust port outlet end on the engine 11 side.
  The gasket 22 is formed with bolt holes 22a to 22g that coincide with the bolt holes 23a to 23g of the engine mounting flange 23 shown in FIG.
[0070]
  In addition, after the second member 88 is extended upward, it is bent in the rear direction from the bending point 93, that is, bent in the direction away from the engine 11 in the rearward direction, so that the eaves-shaped guide portion 94 is integrally formed. In addition, a plurality of reinforcing beads 95... Are formed in a predetermined portion between the guide portion 94 and the single structure portion only of the second member 88.
[0071]
  The above-described guide portion 94 guides heat released to the outside from between the insulators 30 and 31 and the exhaust manifold in a direction away from the engine 11. By configuring in this way, the cylinder head 13 of the engine 11. And the cylinder head cover 14 and the engine accessories are configured to prevent thermal deterioration.
[0072]
  Incidentally, as shown in FIG. 2, the upper insulator 30 and the lower insulator 31 are covered so that the lower end of the upper insulator 30 overlaps with the upper end of the lower insulator 31 by a predetermined amount. The gap below is set to be as small as possible.
[0073]
  Further, under the state where both of these 30 and 31 are attached, at least the end of the insulators 30 and 31 on the side of the mounting flange 23 has a predetermined amount of gap L downstream from the flange 23 as shown in FIG. The heat released from the gap L between the engine mounting flange 23 and the insulators 30 and 31 is guided by the guide portion 94 of the gasket 22 and guided away from the engine 11. It is configured to be.
[0074]
  Further, the size of the gap L is set so as to be larger than the gap formed by overlapping the upper insulator 30 and the lower insulator 31 in an overlapping manner. The heat escape from the surface is suppressed and heat is released from the gap L described above.
[0075]
  in this way,The engine exhaust manifold mounting structure of the embodiment shown in FIGS. 1 to 22 is an engine exhaust manifold mounting structure in which the exhaust manifold 18 is fixed to the in-line four-cylinder engine 11, and the upstream end is the cylinder head 13 of the engine 11. Are connected to the downstream ends of the branch pipes 24 to 27, and an assembly portion 28 having a partition plate 36 inside is provided. The ignition order is determined by the partition plate 36. A first collecting portion 41 into which exhaust gas from two branch pipes (see branch pipe 24 corresponding to the first cylinder and branch pipe 27 corresponding to the second cylinder) on both sides in the cylinder row direction that are not adjacent to each other is introduced. And a second collecting portion 42 into which exhaust gas is introduced from two branch pipes (refer to the branch pipe 25 corresponding to the second cylinder and the branch pipe 26 corresponding to the third cylinder) on the center side in the cylinder row direction, The partition plate 36 is formed of the first collecting portion 4. 1 is set in a direction located outside the engine 11 with respect to the second collecting portion 42, and the connecting portion 28 a between the branch pipes 24 to 27 and the collecting portion 28 or the second collecting portion 42 side around the connecting portion. In addition, a mounting bracket 43 is provided at a portion facing the engine 11.
[0076]
  As described above, the collecting portion 28 connected to the downstream ends of the four branch pipes 24 to 27 is provided, and the above-described connecting portion 28 and the connecting portion 28a having high rigidity at the downstream ends of the branch pipes 24 to 27 are described above. Since the upstream end of the partition plate 36 is fixed and the mounting bracket 43 is provided around the connecting portion 28a or the connecting portion, the rigidity can be further improved.
[0077]
  In addition, since the partition plate 36 and the mounting bracket 43 in the above-described assembly portion 28 are spaced apart from each other, the vibration of the engine 11 is prevented from being transmitted to the partition plate 36, and noise is generated due to the vibration of the partition plate 36. Can be prevented.
[0078]
  Further, since the first collecting portion 41 is arranged on the outer side of the engine 11 with respect to the second collecting portion 42, the bent portions 32 (see FIG. 7) of the branch pipes 24 to 27 can be set short. Further, since the partition plate 36 is provided inside the collecting portion 28 to divide the exhaust gas flow path into two, the collecting portion 28 can be formed compactly, and a compact 4-2-1 type exhaust system is secured. be able to.
[0079]
  Here, the 4-2-1 type exhaust system is one in which exhaust gas flow passages are once divided into two from the four branch pipes and then exhausted through one common flow passage. By gathering, it is difficult to be affected by exhaust gas back pressure and exhaust pulsation.
[0080]
  Further, as shown in FIG. 9, the mounting bracket 43 has a bracket main body 43a and a flange portion 43b substantially orthogonal to the bracket main body 43a. The bracket main body 43a and the flange portion 43b have a rounded portion 43c. The flange portion 43b is connected to a portion facing the engine 11 on the second collecting portion 42 side around the connection portion or the connection portion.
  According to this configuration, the thermal expansion of the exhaust manifold 18 through which the high-temperature exhaust gas flows can be mitigated by the above-described round portion 43c, and engine vibration can be absorbed by the round portion 43c.
[0081]
  In addition, the collecting portion 28 is formed in a double tube structure including an inner tube 34 and an outer tube 35 that covers the inner tube 34 outside a predetermined distance from the outer periphery of the inner tube 34, and the inner tube 34 and the outer tube 35. Is welded and fixed at the upstream end of the assembly portion 28, and the mounting bracket 43 is connected to the outer pipe 35 on the downstream side of the weld fixing portion α (see FIG. 9).
[0082]
  According to this configuration, the mounting bracket 43 is connected to the outer pipe 35 on the downstream side of the above-described weld fixing portion α. In short, since the mounting bracket 43 is connected to a portion where a gap corresponding to a predetermined distance exists between the inner tube 34 and the outer tube 35, it is possible to prevent engine vibration from being transmitted to the inner tube 34 and the partition plate 36. Can do.
  In addition, since the collecting portion 28 has a double tube structure of the inner tube 34 and the outer tube 35, the heat retention of the exhaust gas is improved, and the catalytic converter 21 interposed in the exhaust system is activated early. be able to.
[0083]
  In addition, as shown in FIG. 10, in the downstream part of the four branch pipes 24 to 27, there are curved parts 24 a to 27 a in contact with the inner wall upstream of the collecting part 28, and inward of the collecting part 28 upstream. Substantially right-angled portions 24b to 27b are formed, the substantially right-angled portions 24b to 27b downstream of the four branch pipes 24 to 27 are arranged close to each other to form a cross-shaped space 37, and the cross-shaped portion The cross-shaped reinforcing plates 36 and 38 are inserted into the space 37, the reinforcing plates 36 and 38 are welded to the outer walls of the substantially right-angled portions 24 b to 27 b downstream of the branch pipes 24 to 27, and the cross-shaped reinforcing plates A plate 36 that constitutes one of 36 and 38 extends inside the collecting portion 28 and is set as a partition plate that bisects the exhaust passage in the collecting portion 28.
[0084]
  According to this configuration, the cross-shaped reinforcing plates 36 and 38 are inserted into the downstream portions of the four branch pipes 24 to 27, and the reinforcing plates 36 and 38 and the substantially right angle portions 24b downstream of the branch pipes 24 to 27 are inserted. Since the outer wall of ~ 27b is welded, there is no gap between the downstream ends of the branch pipes 24 to 27, and the welding strength can be increased.
  Further, the plate 36 constituting one of the cross-shaped reinforcing plates 36, 38, that is, the partition plate 36 extending into the collective portion 28 is also welded and fixed to the collective portion 28, so that the rigidity of the connecting portion is further increased. Can do.
[0085]
  As shown in the above-described embodiment, a plurality of branch pipes 24 to 27 connected to the cylinder head 13 of the engine 11 and a set connected to the downstream ends of the branch pipes 24 to 27 to join the exhaust gas. The branch pipes 24 to 27 are set to have a single pipe structure and are directed from the upstream end to the center side in the cylinder row direction, and the axial centers of the branch pipes 24 to 27 on the downstream side thereof. Are formed of a bent portion 32 (see FIG. 7) bent so as to be substantially in the same direction, and a straight portion 33 (see FIG. 7) extending linearly to the collective portion 28 arranged on the downstream side. The section 28 is set to a double pipe structure of an inner pipe 34 through which exhaust gas introduced from the branch pipes 24 to 27 flows and an outer pipe 35 surrounding the inner pipe 34, and the downstream end of the collecting section 28. And the upstream end of the exhaust pipe 19 that is disposed downstream of the collecting portion 28 and supported by the vehicle body Are connected by a spherical joint means (see the spherical universal joint 29), and at least a part of the connecting portion 28a between the branch pipes 24 to 27 and the collecting portion 28 is a mating surface between the cylinder block 12 and the cylinder head 13. When the exhaust gas flow path from the straight portion 33 of the branch pipes 24 to 27 to the downstream end of the collecting portion 28 is configured in a straight line, the height is set to 17 on the extension line 17a. Has the following effects.
[0086]
  That is, since the length of the straight portion by both the straight portion 33 in each branch pipe 24 to 27 and the straight shape of the collecting portion 28 can be set long, the exhaust resistance of the exhaust gas is reduced and the engine output is reduced. In addition, the length of the collective portion 28 of the double pipe structure can be set as long as possible to improve the heat retention of exhaust gas in both the inner pipe 34 and the outer pipe 35. Therefore, early activation of the catalytic converter 21 interposed in the exhaust system can be achieved, and further, if each of the branch pipes 24 to 27 described above has a single pipe (single pipe) structure, the bending process is easy. In addition, if the downstream end of the collecting portion 28 and the upstream pipe of the exhaust pipe 19 are connected by spherical joint means (see the spherical universal joint 29), roll vibration of the engine 11 can be reduced.
[0087]
  Further, as shown in the embodiment, when the front intake / rear exhaust structure of the engine 11 is employed, the following effects are obtained.
  That is, since the branch pipes 24 to 27 and the collecting portion 28 are not exposed to the traveling wind by the above-described rear exhaust configuration, the heat retention of the exhaust gas can be further improved, and the branch pipe 24 is more than the front exhaust configuration. 27 The length from the upstream end to the catalytic converter 21 can be shortened.
[0088]
  Further, as shown in the embodiment, an engine mounting flange 23 connected to the upstream end of each of the branch pipes 24 to 27 and connected to the cylinder head 13 is provided, and a bolt hole 23a formed in the engine mounting flange 23 is provided. ˜23 g are arranged in a staggered manner as shown in FIG. 6 and a structure is adopted in which the bolt holes 23 c at positions where the branch pipes 25 and 26 are close to each other are positioned above the cylinder row. Has the following effects.
[0089]
  That is, the bolt hole 23c at a position where the branch pipes 25 and 26 of the engine mounting flange 23 are close to each other is positioned above the cylinder row (a line connecting the center of the upstream end of each branch pipe 24 to 27 in the cylinder row direction). If it does, the straight part of each branch pipe 24-27 can be set still longer, ensuring tool space, such as an impact wrench.
[0090]
  In addition, as shown in the embodiment, when the catalytic converter 21 is disposed on the downstream side of the collecting portion 28 and in the lower part of the vehicle body in the vicinity, the following effects are obtained.
  That is, the catalytic converter 21 can be disposed as close as possible to the collecting portion 28 while omitting a direct catalyst (abbreviated as a catalyst) provided immediately below the exhaust manifold of the front exhaust structure. Early activation of the catalytic converter 21 can be achieved.
[0091]
  Furthermore, as shown in the embodiment, the following effects can be obtained by adopting a configuration in which insulators 30 and 31 that cover at least the outer peripheral portions of the branch pipes 24 to 27 are provided.
  That is, since the outer peripheral parts of the branch pipes 24 to 27 having a single pipe structure having a large heat radiation amount with respect to the collective part 28 having a double pipe structure are covered with the insulators 30 and 31, heat damage to the surroundings by the insulators 30 and 31 In addition, it is possible to improve the heat retention of the exhaust gas at the portions of the branch pipes 24 to 27.
[0092]
  Further, as shown in the above embodiment, the spacer 52 is provided between the inner tube 34 and the outer tube 35 of the collecting portion 28, and the support rigidity of the spacer 52 positioned below the branch tubes 34 and 35 is changed. Adopting a structure that is set large for the part has the following effects.
[0093]
  That is, the spacer 52 can prevent interference due to vibration between the inner tube 34 and the outer tube 35, and in particular, can prevent the lower side of the inner tube 34 to be urged by its own weight from interfering with the outer tube 35. . Further, the extension of the inner tube 34 due to the difference in thermal expansion between the inner tube 34 and the outer tube 35 can be allowed.
[0094]
  FIG. 23 shows another embodiment of the engine exhaust manifold mounting structure, which includes a bracket main body 43a, a flange portion 43b substantially orthogonal to the bracket main body 43a, and a rounded portion 43c that connects both the portions 43a and 43b. The other attachment structure of the attachment bracket 43 is shown.
[0095]
  Also in the embodiment of FIG. 23, the collecting portion 28 has a double-pipe structure comprising an inner tube 34 and an outer tube 35 covering the inner tube 34 at a predetermined distance outside the outer periphery of the inner tube 34, The pipe 34 and the outer pipe 35 are welded and fixed at the upstream end of the assembly portion 28 to form a weld fixing portion α. In this embodiment, the flange portion 43b of the mounting bracket 43 is fixed by welding. It is welded and fixed to the upper end of the outer tube 35 in the part α.
[0096]
  If comprised in this way, since the attachment bracket 43 is also welded to the position where the inner pipe 34, the outer pipe 35, and the branch pipes (in this case, the two branch pipes 25 and 26) are welded, the welding rigidity is further increased. Improvements can be made. Moreover, since welding fixation at the same location is sufficient, the number of welding steps can be reduced compared to the previous embodiment shown in FIG.
[0097]
  Even in this configuration, the other configurations, operations and effects are almost the same as those of the previous embodiment. Therefore, in FIG. 23, the same parts as those in FIG. Omitted.
[0098]
  FIG. 24 shows still another embodiment of the engine exhaust manifold mounting structure. The partition plate 36 that divides the exhaust gas into two in the collecting portion 28 and guides it to the downstream side is further extended to the downstream side. 36 is also disposed in the exhaust pipe 19.
  In addition, the partition plate in the exhaust pipe may be disposed with a predetermined amount of clearance so as not to interfere with the flow, separately from the partition plate of the collecting portion.
[0099]
  With this configuration, the “2” portion of the 4-2-1 type exhaust system can be set longer, and the extension length of the partition plate 36 can be set to meet the demands of the engine. A 2-1 type exhaust system can be configured.
[0100]
  24, since the other configurations, functions and effects are almost the same as those of the previous embodiment, the same reference numerals are given to the same parts in FIG. 24 as in FIG. Detailed description thereof is omitted.
[0101]
  FIG. 25 shows still another embodiment of the engine exhaust manifold mounting structure, and includes an inner pipe 96 through which exhaust gas flows through the exhaust pipe 19 and an outer pipe 97 that covers the outer circumference of the inner pipe 96 by a predetermined distance outside. It is set to a double pipe structure.
  If comprised in this way, since the exhaust pipe 19 of the downstream side also becomes a double pipe structure in addition to the double pipe structure of the gathering part 28, the heat retention of exhaust gas can be improved further.
[0102]
  In the correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment,
  The engine mounting bracket of the present invention corresponds to the mounting bracket 43 of the embodiment,
  The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment.
[0103]
【The invention's effect】
  According to the present invention, the collecting portion connected to the downstream ends of the four branch pipes is provided, and the upstream end of the partition plate is fixed to the connecting portion having high rigidity between the collecting portion and each branch pipe downstream end. By providing an engine mounting bracket around the connection part or around the connection part, the rigidity can be further improved.further,By separating the partition plate and the engine mounting bracket, it is possible to prevent the vibration of the engine from being transmitted to the partition plate and to prevent the generation of noise due to the vibration of the partition plate.In addition, a cross-shaped reinforcing plate is inserted into the downstream part of the four branch pipes, and this reinforcing plate is welded to the substantially right-angled outer wall of each downstream part of the branch pipe. There is no gap in the gap, so that the welding strength can be increased, the interference between the downstream portions of the branch pipes can be prevented, and the plate constituting one of the cross-shaped reinforcing plates, that is, the partition extending into the collecting portion Since the plate is also fixed by welding to the gathering portion, there is an effect that the rigidity of the connecting portion can be further increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an exhaust manifold mounting structure for an engine of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.
FIG. 3 is a front view showing the exhaust manifold as viewed from the rear.
FIG. 4 is an exploded perspective view of an exhaust manifold.
FIG. 5 is a plan view showing a state where an insulator is removed.
FIG. 6 is a front view showing a state where an insulator is removed.
FIG. 7 is a side view showing the state where an insulator is removed.
8 is an explanatory diagram viewed from an arrow X in FIG. 7;
9 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
10 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
11 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
FIG. 12 is a sectional view of spherical joint means.
FIG. 13 is a plan view of an upper insulator.
FIG. 14 is a front view of an upper insulator.
FIG. 15 is a side view of the upper insulator.
FIG. 16 is a partial cross-sectional view of the upper insulator.
FIG. 17 is a plan view of a lower insulator.
FIG. 18 is a front view of a lower insulator.
FIG. 19 is a side view of the lower insulator.
FIG. 20 is a partial cross-sectional view of a lower insulator.
FIG. 21 is a front view of a gasket.
22 is an enlarged cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 21. FIG.
FIG. 23 is a side view showing another embodiment of the engine exhaust manifold mounting structure according to the present invention.
FIG. 24 is a side view showing still another embodiment of the engine exhaust manifold mounting structure according to the present invention.
FIG. 25 is a side view showing still another embodiment of the engine exhaust manifold mounting structure according to the present invention.
[Explanation of symbols]
  11 ... Engine (inline 4-cylinder engine)
  13 ... Cylinder head
  18 ... Exhaust manifold
  24-27 ... Branch pipe
  24a-27a ... Curve
  24b to 27b ... substantially right angle part
  28 ... Meeting part
  28a ... Connection part
  34 ... Inner pipe
  35 ... Outer pipe
  36 ... Partition plate (reinforcement plate)
  37 ... Cross-shaped space
  41 ... 1st collection part
  42. Second assembly part
  43 ... Mounting bracket (Engine mounting bracket)
  43a ... Bracket body
  43b ... Flange
  43c ... Earl Club
  α… Welding fixing part

Claims (4)

排気マニホルドを直列4気筒エンジンに固定するエンジンの排気マニホルド取付け構造であって、
上流端がエンジンのシリンダヘッドに接続された4本の枝管と、
上記各枝管の下流端に接続され、内部に仕切板を有する集合部とを設け、
上記仕切板により点火順序が隣り合わない気筒列方向両側部の2本の枝管からの排気ガスが導入される第1集合部と、
気筒列方向中央側の2本の枝管からの排気ガスが導入される第2集合部とを構成し、
上記仕切板は第1集合部が第2集合部に対してエンジン外方に位置する向きに設定され、
上記各枝管と集合部との接続部または接続部周辺の第2集合部側で、かつエンジンに対向する部位にエンジン取付けブラケットを設け
上記4本の枝管の下流部には、集合部上流の内壁に接する曲線部と、集合部上流の内方に位置する略直角部とが形成され、
上記4本の枝管下流部の略直角部を近接配置して十文字状の空間部を形成し、
上記十文字部状の空間部に十文字状の補強板を挿入し、
上記補強板を各枝管下流部の略直角部外壁に溶接すると共に、
十文字状の補強板の一方を構成する板が集合部の内部に延出されて、該集合部内の排気通路を二分する仕切板に設定された
エンジンの排気マニホルド取付け構造。
An engine exhaust manifold mounting structure for fixing an exhaust manifold to an in-line four-cylinder engine,
Four branch pipes whose upstream ends are connected to the cylinder head of the engine;
Connected to the downstream end of each of the branch pipes, and provided with an assembly having a partition plate inside,
A first collecting portion into which exhaust gas is introduced from two branch pipes on both sides in the cylinder row direction that are not adjacent to each other by the partition plate;
A second collecting part into which exhaust gas from two branch pipes on the center side in the cylinder row direction is introduced,
The partition plate is set in a direction in which the first collecting portion is located outside the engine with respect to the second collecting portion,
An engine mounting bracket is provided at the connection portion between each branch pipe and the collection portion or the second collection portion side around the connection portion, and at a portion facing the engine ,
In the downstream part of the four branch pipes, a curved part in contact with the inner wall upstream of the collecting part and a substantially right angle part located inward of the collecting part upstream are formed,
The substantially right-angled portion of the four branch pipe downstream portions are arranged close to each other to form a cross-shaped space portion,
Insert a cross-shaped reinforcing plate in the cross-shaped space part,
While welding the reinforcing plate to the outer wall of the substantially right-angled portion of the downstream portion of each branch pipe,
An exhaust manifold mounting structure for an engine, in which a plate constituting one of the cross-shaped reinforcing plates is extended to the inside of the collective portion and set to a partition plate that bisects an exhaust passage in the collective portion .
上記エンジン取付けブラケットは、ブラケット本体と、該ブラケット本体に略直交するフランジ部とを有し、
上記ブラケット本体とフランジ部とはアール部を介して接続され、
上記フランジ部を上記接続部または接続部周辺の第2集合部側で、かつエンジンに対向する部位に接続した
請求項1記載のエンジンの排気マニホルド取付け構造。
The engine mounting bracket has a bracket body and a flange portion substantially orthogonal to the bracket body,
The bracket body and the flange part are connected via a rounded part,
The exhaust manifold mounting structure for an engine according to claim 1, wherein the flange portion is connected to the connecting portion or the second collecting portion side around the connecting portion and a portion facing the engine.
上記集合部は内管と、内管外周より所定距離外側で内管を覆う外管とを備えた二重管構造に形成され、
上記内管と外管は集合部上流端で溶接固定されると共に、
溶接固定部より下流側の外管に上記エンジン取付けブラケットが接続された
請求項1または2記載のエンジンの排気マニホルド取付け構造。
The assembly part is formed in a double tube structure including an inner tube and an outer tube that covers the inner tube at a predetermined distance outside the outer periphery of the inner tube,
The inner pipe and the outer pipe are welded and fixed at the upstream end of the collecting portion,
The engine exhaust manifold mounting structure according to claim 1 or 2, wherein the engine mounting bracket is connected to an outer pipe on the downstream side of the weld fixing portion.
上記集合部は内管と、内管外周より所定距離外側で内管を覆う外管とを備えた二重管構造に形成され、
上記内管と外管は集合部上流端で溶接固定されると共に、
溶接固定部の外管に上記エンジン取付けブラケットが接続された
請求項1または2記載のエンジンの排気マニホルド取付け構造。
The assembly part is formed in a double tube structure including an inner tube and an outer tube that covers the inner tube at a predetermined distance outside the outer periphery of the inner tube,
The inner pipe and the outer pipe are welded and fixed at the upstream end of the collecting portion,
The exhaust manifold mounting structure for an engine according to claim 1 or 2, wherein the engine mounting bracket is connected to an outer pipe of a welding fixing portion .
JP2001078163A 2001-03-19 2001-03-19 Engine exhaust manifold mounting structure Expired - Fee Related JP3899832B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001078163A JP3899832B2 (en) 2001-03-19 2001-03-19 Engine exhaust manifold mounting structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001078163A JP3899832B2 (en) 2001-03-19 2001-03-19 Engine exhaust manifold mounting structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002276354A JP2002276354A (en) 2002-09-25
JP3899832B2 true JP3899832B2 (en) 2007-03-28

Family

ID=18934815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001078163A Expired - Fee Related JP3899832B2 (en) 2001-03-19 2001-03-19 Engine exhaust manifold mounting structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3899832B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002276354A (en) 2002-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6702062B2 (en) Exhaust system for automobile engine
EP2187013B1 (en) Construction for an exhaust after treatment device
US6009706A (en) Exhaust manifold assembly in an internal combustion engine
JP3899833B2 (en) Engine exhaust system structure
JPWO2002031326A1 (en) Exhaust system for internal combustion engine
JP6757944B2 (en) Engine exhaust silencer
US7503171B2 (en) Exhaust system for an internal combustion engine
JP3899832B2 (en) Engine exhaust manifold mounting structure
JP3874232B2 (en) Engine exhaust system support structure
JP7319159B2 (en) Automotive internal combustion engine catalyst case
JP7643294B2 (en) Exhaust pipe insulation structure
JP4424017B2 (en) Exhaust manifold for internal combustion engines
JPH10311220A (en) Exhaust pipe structure of inline engine
KR20210064664A (en) Muffler for vehicle
JP3226705B2 (en) Engine stiffener coupling device
JP4405108B2 (en) Exhaust manifold cover mounting structure
JP3345981B2 (en) Motorcycle muffler
JP2001090530A (en) Flexible tube for automobile exhaust system
JP2966511B2 (en) Exhaust silencer for internal combustion engine
JPH108952A (en) Exhaust manifold of internal combustion engine
JPH0455220Y2 (en)
JPH0330578Y2 (en)
JPH10238341A (en) Exhaust pipe partition structure
JPH11148347A (en) Exhaust system for V-type internal combustion engine
JP3649305B2 (en) Exhaust system with silencer chamber for multi-cylinder internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040329

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060815

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060822

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061012

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061218

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100112

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110112

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120112

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120112

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130112

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140112

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees