(57)【要約】【課題】  エンジンの気筒に対応させて設けられた複数の配管をより均一に冷却することができるエンジンの配管の冷却構造を提供する。【解決手段】  エンジンの気筒に対応させて設けられた複数の排気管１１Ａから１４Ａまでを冷却する冷却構造１Ａであって、複数の排気管１１Ａは例えば一の排気管１１Ａからみて他の排気管１２Ａ、１３Ａおよび１４Ａが複数の異なる方向に位置するように束ねられた部分１５Ａを有しており、部分１５Ａを取り囲むようにして設けられた冷却アダプタ２０Ａを備えている。冷却アダプタ２０Ａは複数の排気管１１Ａから１４Ａまでそれぞれの周りに冷却水を流通させる構造を備えている。冷却構造１Ａでは、冷却アダプタ２０Ａの下部中央に冷却水導入口２０ａＡを設けるとともに、冷却アダプタ２０Ａの上部中央に冷却水排出口２０ｂＡを設け、複数の排気管１１Ａから１４Ａまでを部分１５Ａにおいて略左右対称に配置している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの気筒に対応させて設けられた複数の配管を冷却するエンジンの配管の冷却構造であって、
前記複数の配管は、一の配管からみて他の配管が複数の異なる方向に位置するように束ねられた部分を有し、
当該部分を取り囲むようにして設けられた冷却水流通手段を備えることを特徴とするエンジンの配管の冷却構造。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの配管の冷却構造であって、
前記冷却水流通手段が、前記複数の配管それぞれの周りに冷却水を流通させる構造を備えるエンジンの配管の冷却構造。
【請求項３】
請求項１または２記載のエンジンの配管の冷却構造であって、
前記部分において、前記複数の配管のうち、一の列を形成する配管を隣り合う列を形成する配管に対して、水平方向にオフセットさせたエンジンの配管の冷却構造。
【請求項４】
請求項１から３いずれか１項記載のエンジンの配管の冷却構造であって、
前記冷却水流通手段の下部中央に冷却水導入口を設けるとともに、前記冷却水流通手段の上部中央に冷却水排出口を設け、
前記複数の配管を前記部分において略左右対称に配置したエンジンの配管の冷却構造。
【請求項５】
請求項１から４いずれか１項記載のエンジンの配管の冷却構造であって、
前記配管を排気管としたエンジンの配管の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの配管の冷却構造に関し、特にエンジンの気筒に対応させて設けられた複数の配管を冷却するためのエンジンの配管の冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの気筒に対応させて設けられた複数の配管を冷却する技術として、例えば特許文献１で提案されているエンジンの排気管熱交換構造が知られている。この排気管熱交換構造では、複数の排気管を取り囲むようにして冷却水管が設けられており、当該冷却水管が設けられた部分において、複数の排気管がシリンダ配列方向に沿って直列に配列されている。この排気管熱交換構造では、複数の排気管群の一端近傍に設けられた冷却水導入口（インレット）から、排気管の配列方向に沿って冷却水を流通させている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１４０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１が提案する排気管熱交換構造では、インレットが複数の排気管群の端部近傍に設けられている。このためこの排気管熱交換構造では、インレット近傍に位置する排気管に比して、インレットから離れた位置にある排気管の冷却効果が低くなり、複数の排気管同士の間で温度差が発生する。
またこの排気管熱交換構造は、隣り合う排気管同士の間に冷却水を特段流通させない構造となっている。このためこの排気管熱交換構造では、複数の排気管のうち、隣り合う排気管同士の対向する部分と、他の部分との間で温度差が発生するほか、冷却水を流通させない分、冷却効果も低いものとなると考えられる。
【０００５】
一方、これに対しては例えば図３に示すように、隣り合う排気管同士の間にも冷却水を流通させる構造にすればよいとも考えられる。ところがこの場合であっても、隣り合う排気管同士の間には構造上、冷却水が流通し難いことから、上記と同様に温度差が発生する虞がある。
そして温度差が発生した場合には、当該複数の排気管を備えたエキゾーストマニホールドに亀裂等が発生し、耐久性が低下する虞がある点で問題があった。また複数の排気管同士の間で温度差が発生した場合には、複数の排気管同士の間で流通する排気の温度にばらつきが生じることから、触媒の耐久性の低下を招く虞や、エンジンの燃費性能が制限される虞がある点で問題があった。
【０００６】
そこで本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、エンジンの気筒に対応させて設けられた複数の配管をより均一に冷却することができるエンジンの配管の冷却構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明は、エンジンの気筒に対応させて設けられた複数の配管を冷却するエンジンの配管の冷却構造であって、前記複数の配管は、一の配管からみて他の配管が複数の異なる方向に位置するように束ねられた部分を有し、当該部分を取り囲むようにして設けられた冷却水流通手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
また本発明は前記冷却水流通手段が、前記複数の配管それぞれの周りに冷却水を流通させる構造を備える構成であることが好ましい。
【０００９】
また本発明は前記部分において、前記複数の配管のうち、一の列を形成する配管を隣り合う列を形成する配管に対して、水平方向にオフセットさせた構成であることが好ましい。
【００１０】
また本発明は前記冷却水流通手段の下部中央に冷却水導入口を設けるとともに、前記冷却水流通手段の上部中央に冷却水排出口を設け、前記複数の配管を前記部分において略左右対称に配置した構成であることが好ましい。
【００１１】
また本発明は前記配管を排気管とした構成であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、エンジンの気筒に対応させて設けられた複数の配管をより均一に冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本実施例に係るエンジンの配管の冷却構造（以下、単に冷却構造と称す）１Ａを模式的に示す図である。具体的には図１では、図１（ａ）で冷却構造１Ａを上面視で、図１（ｂ）で冷却構造１Ａを断面でそれぞれ模式的に示している。
図１（ａ）に示すように、複数の排気管（複数の配管に相当）１１Ａから１４Ａまでは図示しない直列４気筒エンジンの＃１気筒から＃４気筒までの各気筒にそれぞれ対応させて設けられており、エキゾーストマニホールド１０Ａの一部となっている。複数の排気管１１Ａから１４Ａまでは、下流側で一つの排気管に合流するまでの間に束ねられた部分１５Ａを有している。部分１５Ａは、排気管１１Ａを排気管１２Ａの上を通過するように取り回すとともに、排気管１４Ａを排気管１３Ａの上を通過するように取り回すことで束ねられた部分となっている。
冷却アダプタ２０Ａは、冷却水の流通が可能な内部空間を備えた筐体状の構造体であり、本実施例では具体的にはボックス状の構造体として実現されている。冷却アダプタ２０Ａ（冷却水流通手段に相当）は部分１５Ａを取り囲むようにして設けられており、冷却構造１Ａは冷却アダプタ２０Ａを備えている。
【００１５】
図１（ｂ）に示すように、部分１５Ａは一の配管（例えば排気管１１Ａ）からみて他の配管（例えば排気管１２Ａ、１３Ａおよび１４Ａ）が複数の異なる方向に位置するように束ねられた部分となっている。この点、部分１５Ａにおいて複数の排気管１１Ａから１４Ａまではエンジンのシリンダ軸線方向Ｙに少なくとも２以上の列（ここでは２つの列）を形成するように配置されている。具体的には複数の排気管１１Ａから１４Ａまでは、部分１５Ａにおいて排気管１１Ａ、１４Ａによって第１の列を形成するとともに、排気管１２Ａ、１３Ａによって第２の列を形成するように配置されている。
【００１６】
また部分１５Ａにおいて、複数の排気管１１Ａから１４Ａまでのうち、第１の列を形成する排気管１１Ａ、１４Ａそれぞれは、具体的には隣り合う第２の列を形成する排気管１２Ａ、１３Ａ各々に対して、水平方向（ここでは具体的にはエンジンのシリンダ配列方向）Ｘにオフセットされている。そしてさらに具体的には排気管１１Ａ、１４Ａそれぞれは、水平方向Ｘにおいて排気管１２Ａ、１３Ａよりも若干内側に位置するように略均等にオフセットされている。部分１５Ａにおいて、複数の排気管１１Ａから１４Ａまでは略左右対称に配置されている。
【００１７】
図１（ｂ）に示すように、冷却アダプタ２０Ａは複数の排気管１１Ａから１４Ａまでそれぞれの周りに冷却水を流通させる構造を備えている。冷却アダプタ２０Ａは、具体的には部分１５Ａを内部空間に含むように取り囲み、複数の排気管１１Ａから１４Ａまでの周りに略左右対称の断面「田」の字状の流路を形成することにより、かかる構造を実現している。
冷却アダプタ２０Ａは内部空間に流通させる冷却水を導入するための冷却水導入口２０ａＡと、導入した冷却水を排出するための冷却水排出口２０ｂＡとを備えている。冷却水導入口２０ａＡは具体的には冷却アダプタ２０Ａの下部中央に設けられており、冷却水排出口２０ｂＡは具体的には冷却アダプタ２０Ａの上部中央に設けられている。
【００１８】
次に冷却構造１Ａの作用効果について説明する。冷却構造１Ａでは冷却アダプタ２０Ａの下部中央に設けられた冷却水導入口２０ａＡから冷却アダプタ２０Ａ内に冷却水が導入される。導入された冷却水は、排気管１１Ａ、１２Ａと排気管１３Ａ、１４Ａとの間に形成される中央の流路をメインに流通する。このとき中央の流路を流通する冷却水のうち外側を流通する冷却水は、第２の列を形成する排気管１２Ａ、１３Ａの側面を流通する。一方、中央の流路を流通する冷却水のうち内側を流通する冷却水は、排気管１２Ａ、１３Ａから熱を特段受熱することなく、第１の列を形成する排気管１１Ａ、１４Ａに到達する。
【００１９】
このほか冷却水は中央の流路をメインに流通しつつ、複数の排気管１１Ａから１４Ａの周りを左右対称的に流通する。また冷却アダプタ２０Ａの上部中央に冷却水排出口２０ｂＡを設けたことで、上記のような態様で流通した冷却水を冷却アダプタ２０Ａからスムースに排出することができる。したがって、これにより内部空間を流通する冷却水のバランスの良い流れを好適に維持することができる。これらのことから、冷却構造１Ａでは複数の排気管１１Ａから１４Ａまでをより均一に冷却することができる。
【００２０】
さらに冷却構造１Ａでは、排気管１１Ａ、１４Ａを排気管１２Ａ、１３Ａよりも水平方向Ｘにおいて若干内側に略均等にオフセットさせたことで、排気管１２Ａ、１３Ａから熱を特段受熱しない冷却水を排気管１１Ａ、１４Ａに好適に到達させることができる。またこのようにオフセットさせたことで、排気管１１Ａ、１２Ａ間に形成される流路と、排気管１３Ａ、１４Ａ間に形成される流路とに冷却水を流通させ易くすることもできる。また冷却水を冷却アダプタ２０Ａの下部から導入するとともに、上部から排出するようにしたことで、冷却アダプタ２０Ａ内に気体が泡となって残存することを防止でき、これにより、冷却水の流通性の悪化や冷却効果の低下なども防ぐことができる。
このように冷却構造１Ａは、エンジンの気筒に対応させて設けられた複数の排気管１１Ａから１４Ａまでをより均一に冷却することができる。
【００２１】
なお、複数の排気管１１Ａから１４Ａまでをより均一に冷却することで、さらに具体的には例えば以下に示すような効果を得ることができる。すなわち、複数の排気管１１Ａから１４Ａまでに温度差が発生することを抑制できることから、例えばエキゾーストマニホールド１０Ａの耐久性を向上させることができる。また、例えば複数の排気管１１Ａから１４Ａまでを流通する排気の温度がより均一になることから、その後、排気が流通する触媒（図示省略）の温度分布もより均一になり、この結果、触媒の耐久性を向上させることもできる。また空燃比をリーンにするにあたっては、触媒の温度限界を考慮する必要があるところ、排気温度が均一になってくると、最高排気温度も低下してくることになる。このため、空燃比をよりリーンにすることも可能になり、これにより例えば高速運転時のエンジンの燃費性能を向上させることもできる。
【実施例２】
【００２２】
図２は本実施例に係る冷却構造１Ｂを模式的に示す図である。具体的には図２では、図２（ａ）で冷却構造１Ｂを上面視で、図２（ｂ）で冷却構造１Ｂを断面でそれぞれ模式的に示している。冷却構造１Ｂは、部分１５Ａの代わりに部分１５Ｂを取り囲むことができるように構成された冷却アダプタ２０Ｂを冷却アダプタ２０Ａの代わりに備えている点以外、冷却構造１Ａと実質的に同一のものとなっている。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、複数の排気管１１Ｂから１３Ｂまでは図示しない直列３気筒エンジンの＃１気筒から＃３気筒までの各気筒にそれぞれ対応させて設けられており、エキゾーストマニホールド１０Ｂの一部となっている。複数の排気管１１Ｂから１３Ｂまでは、下流側で一つの排気管に合流するまでの間に束ねられた部分１５Ｂを有している。部分１５Ｂは、具体的には排気管１１Ｂ、１３Ｂを排気管１２Ｂの斜め下の部分それぞれを通過するように取り回すことで束ねられた部分となっている。本実施例で冷却アダプタ２０Ｂは、部分１５Ｂを取り囲むように設けられている。
【００２４】
図２（ｂ）に示すように、部分１５Ｂは一の配管（例えば排気管１１Ｂ）からみて他の配管（例えば排気管１２Ｂおよび１３Ｂ）が複数の異なる方向に位置するように束ねられた部分となっている。この点、部分１５Ｂにおいて複数の排気管１１Ｂから１３Ｂまではエンジンのシリンダ軸線方向Ｙにおいて２つの列を形成するように配置されている。具体的には複数の排気管１１Ｂから１３Ｂまでは、部分１５Ｂにおいて排気管１２Ｂによって第１の列を形成するとともに、排気管１１Ｂ、１３Ｂによって第２の列を形成するように配置されている。
【００２５】
また部分１５Ｂにおいて、複数の排気管１１Ｂから１３Ｂまでのうち、第１の列を形成する排気管１２Ｂは、具体的には隣り合う第２の列を形成する排気管１１Ｂ、１３Ｂ各々に対して、水平方向（ここでは具体的にはエンジンのシリンダ配列方向）Ｘにオフセットされている。そしてさらに具体的には排気管１２Ｂは水平方向Ｘにおいて排気管１１Ｂ、１３Ｂの間、略中央に位置するようにオフセットされている。部分１５Ｂにおいて、複数の排気管１１Ｂから１３Ｂまでは略左右対称に配置されている。
図２（ｂ）に示すように、冷却アダプタ２０Ｂは複数の排気管１１Ｂから１３Ｂまでの周りに冷却水を流通させる構造を備えている。冷却アダプタ２０Ｂは、具体的には部分１５Ｂを内部空間に含むように取り囲んで、複数の排気管１１Ｂから１３Ｂまでの周りに略左右対称の流路を形成することで、かかる構造を実現している。
【００２６】
次に冷却構造１Ｂの作用効果について説明する。冷却構造１Ｂでは冷却アダプタ２０Ｂの下部中央に設けられた冷却水導入口２０ａＢから冷却アダプタ２０Ｂ内に冷却水が導入される。導入された冷却水は、排気管１１Ｂ、１３Ｂ間に形成される中央の流路をメインに流通する。このときこの中央の流路を流通する冷却水のうち外側を流通する冷却水は、第２の列を形成する排気管１１Ｂ、１３Ｂの側面を流通する。一方、中央の流路を流通する冷却水のうち内側を流通する冷却水は、排気管１１Ｂ、１３Ｂから熱を特段受熱することなく、第１の列を形成する排気管１２Ｂに到達する。
【００２７】
このほか冷却水は中央の流路をメインに流通しつつ、複数の排気管１１Ｂから１３Ｂまでの周りを左右対称的に流通する。また冷却アダプタ２０Ｂの上部中央に冷却水排出口２０ｂＢを設けたことで、上記のような態様で流通した冷却水を冷却アダプタ２０Ｂからスムースに排出することができる。したがって、これにより内部空間を流通する冷却水のバランスの良い流れを好適に維持することができる。これらのことから、冷却構造１Ｂによればエンジンが例えば直列３気筒エンジンである場合であっても、複数の排気管１１Ｂから１３Ｂまでをより均一に冷却することができる。
【００２８】
さらに冷却構造１Ｂでは、排気管１２Ｂを水平方向Ｘにおいて排気管１１Ｂ、１３Ｂの間、略中央に位置するようにオフセットさせたことで、排気管１１Ｂ、１３Ｂの熱を特段受熱しない冷却水を排気管１２Ｂに好適に到達させることができる。またこのようにオフセットさせたことで、排気管１２Ｂ、１１Ｂ間に形成される流路と、排気管１２Ｂ、１３Ｂ間に形成される流路とに冷却水を略均等に流通させて、左右対称的なバランスの良い流れを実現することもできる。
このように冷却構造１Ｂは、エンジンの気筒に対応させて設けられた複数の排気管１１Ｂから１３Ｂまでをより均一に冷却することができる。
【００２９】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
例えば上述した実施例では複数の配管が排気管である場合について詳述したが、複数の配管は吸気管であってもよい。この場合には複数の吸気管をより均一に冷却することができる。そしてさらに具体的には例えば複数の吸気管の間で冷却した吸気に温度差が発生することを抑制できることから、気筒間で吸入空気量がばらつくことを抑制でき、以って安定的なエンジン出力の向上を図ることができる。
また冷却水流通手段は例えば冷却水を案内する案内部材などを内部空間にさらに備えてもよく、また例えば冷却水導入口や冷却水排出口を配管の延伸方向に沿って複数備えてもよい。これにより更なる冷却の均一化を図ることもできる。
また実施例２ではエンジンが直列３気筒エンジンである場合について説明したが、エンジンは適宜のエンジンであってよい。この点、例えばエンジンがＶ型６気筒エンジンの場合にも冷却構造１Ｂと同様の冷却構造を片バンク毎に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】冷却構造１Ａを模式的に示す図である。
【図２】冷却構造１Ｂを模式的に示す図である。
【図３】従来の冷却構造の一例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１      冷却構造
１０    エキゾーストマニホールド
１１、１２、１３、１４    排気管
１５    部分
２０    冷却アダプタ
２０ａ  冷却水導入口
２０ｂ  冷却水排出口
【図１】
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【図２】
2010116854.tif 000004
【図３】
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