(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を形成する内面と放出物制御装置に連通される出口とを有する集合室を備えた内燃エンジン用の排気マニホルドにおいて、
前記集合室の流路内に配置され、その流路に沿い前記出口を通って前記放出物制御装置へ流れる排気ガスの流れを分散する偏流リングを有し、該偏流リングが、該偏流リングの中央開口を通る排気ガスの流れ方向を定めるために該偏流リングの上流端から内方へ向けて角度を付されている環状の偏流壁を有することを特徴とする排気マニホルド。
【請求項２】
前記偏流リングが、前記マニホルドから流出する排気ガスの流れ方向を変えるために前記集合室の前記出口付近に取付けられている、請求項１に記載されたマニホルド。
【請求項３】
前記偏流リングが、中央開口を有していて前記集合室の壁面に実質的に倣った形状のリングを形成している請求項１に記載されたマニホルド。
【請求項４】
前記偏流リングが、その偏流リングの外壁が前記集合室の内面と同一平面を成して係合するように、前記集合室の内面に合致する外壁を有している請求項３に記載されたマニホルド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は排気マニホルドを通る燃焼ガスの制御に関するもので、さらに詳しくは、排気システム、特に触媒コンバータを通る排気の流れを最適化するために排気マニホルドの出口に取付けられる偏流部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車における排気放出物および燃費（燃料の経済性）に対する制約、および乗員の快適性に関する市場の要求が高まるにつれて、自動車製造業者は絶えず設計改良を研究し続けなければならない。それらの改良はエンジン室ならびに乗員室について行われなければならない。排気システムには改良された放出物制御装置が追加されている。同時に、乗員室の広さを保持するために製造業者はそれらの装置を窮屈な空間内に取付けねばならない。この結果、エンジンの排気ポートから集合室を通して残る排気システムへと排気ガスの方向を定めるために、排気マニホルドは厳しい許容限度内で設計される。
【０００３】
最新式の車両における放出物制御システムの一部として、主触媒コンバータよりも先行して放出物を減少させるために、触媒コンバータが排気マニホルドの出口に挿入されている。最新式の排気マニホルドの小型化した設計では、かなりの量の排気がマニホルド湾曲部の外側へ向けて方向を定められる傾向にあることが分かっている。排気ガスにおけるこの比率は、コンバータ内での放出物制御物質に影響することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、マニホルドからの排気の流れを最適化するために、マニホルドの集合室内に偏流部材を備えることで従来周知の排気マニホルドの欠点を解消する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エンジン排気マニホルドの出口付近に配置される偏流部材を提供する。この偏流部材は、マニホルドの外壁から離れる方向で触媒コンバータの中央へ向かう方向へ排気の流れ方向を定めるように、中央ポートを有するリングの形態とされる。
【０００６】
この排気マニホルドは、エンジンの排気室の数に等しい複数のアームを含む。これらのアームは排気ポートに連結されて、エンジンと排気システムとの流体連通を形成する。排気アームは、排気システムの残る部分に連結される出口ポートを有する集合室と連通される。排気マニホルドの出口付近に、第１段の放出物制御を行う触媒コンバータまたは同様な放出物制御装置が配置される。しかしながら、放出物制御装置が排気マニホルドの出口に近いことから、コンバータの同一箇所の早期腐食を防止するとともにコンバータの全体性能を高めるために、コンバータを通る排気ガスの流れ分布を最適化しなければならない。
【０００７】
排気の流れを分散させるため、偏流部材がマニホルドの出口に配置される。好ましい実施例では、偏流部材は、マニホルド壁面の形状に一致する形状を有しかつ中央開口を有するリングとされ、該開口を通る排気の方向を定める。リングの本体は、偏流部材をマニホルドに固定する外壁と、偏流リングを通してマニホルド壁から離れる方向へ排気ガスの流れの方向を定めるための内方へ向けて角度を付された壁とを含む。ガスの流れ方向を変える偏流部材は、触媒コンバータ・ブリック（集塊）の使用性を向上する一方、排気ガスの集中を減少させることで触媒物質の磨滅も減少させる。
【０００８】
本発明の他の目的、特徴および利点は、添付図面と関連する以下の詳細な説明から明白となるであろう。
【０００９】
本発明は、その好ましい実施例の以下の詳細な説明を参照し、添付図面と関連させて読むことにより、さらに完全に理解するであろう。添付図面では、全図を通じて同じ符号は同じ部品を示している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１を参照すれば、エンジン・シリンダ・ヘッド１０の一部が示されており、このシリンダ・ヘッドに本発明の実施形態の排気マニホルド２０が取付けられる。エンジン１０は、エンジンのピストン・シリンダ数と等しい複数の排気ポート１２を含む。排気ポート１２は２つ（デュアル）の排気マニホルド２０を必要とするエンジン１０の反対両側に配置される。エンジン１０は、排気マニホルド２０を排気ポート１２に流体連通状態で密着固定するために、対応する固定具１６を受入れるねじ穴１４を排気ポート１２の近くに含む。排気マニホルド２０はエンジン１０からの排気ガスを集合し、排気システム（図示せず）の放出物制御装置を通るその排気の流れ方向を効果的に定めるように設計されている。
【００１１】
排気マニホルド２０は排気ポート１２に対応する複数のアーム２２と、それらのアーム２２に連通する本体すなわち集合室２４とを含む。アーム２２および集合室２４は、排気ガスが破滅的な乱流や逆流を生じることなく排気システムへ容易に円滑に流れるようにする形状に形成される。アーム２２は、エンジン１０に対してマニホルド２０を固定するために固定具１６を受入れる取付けフランジ２６を含む。入口アーム２２から離れた位置に集合室２４の出口２８が配置され、この出口が排気システムの残りの部分に対して連結される。マニホルド２０は放出物センサーのような監視装置を取付けるための付加的なポート３２を含むことができる。
【００１２】
図２および図３を参照すれば、マニホルド２０に連結された放出物制御装置（図示せず）の横断面におけるマニホルド２０からの排気ガスの流れを最適化するための偏流部材４０が、マニホルド２０の出口２８の内部に固定されている。偏流部材４０はマニホルド集合室２４の内壁面３４に固定され、それ故に集合室２４の形状に一致する。偏流部材４０はリング形で、内側開口４２を有し、その開口を通して放出ガスは流れることができる（図３）。偏流部材４０は集合室２４の内壁面３４に一致する外壁を有する。外壁４４は排気マニホルド２０の壁面３４に取付けられ（ｓｔａｋｅｄ）、溶接または他の方法で固定される。外壁４４よりも半径方向内側には偏流壁４６が配置される。偏流壁４６は偏流部材４０の内方且つ下流側へ向かって角度を付されることが好ましい。
【００１３】
偏流壁４６のこの角度は、開口４２を通る排気ガスを排気マニホルド２０の内壁面３４から離す方向へ流し、放出物制御装置の横断面における分散を一層均等にする。従来のマニホルドでは、排気ガスの流れはマニホルド壁の外側湾曲面に沿って流れ、これにより放出物制御装置の一部分に排気を集中させる傾向を示す。本発明の偏流リング４０は放出物制御装置を通る排気の流れを最適化する都合のよい経済的な手段を提供する。
【００１４】
これまでの詳細な説明は明確な理解を得るだけのために与えられたもので、不必要に制限を与えることはないものと理解されるべきであり、当業者には特許請求の範囲に記載の精神および範囲から逸脱することなくある程度の変更が成し得ることは明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具現する排気マニホルド斜視図である。
【図２】出口内部に取付けられた偏流部材を示す排気マニホルドの端面図である。
【図３】内部を通る排気の流れを示すマニホルドの概略図。
【符号の説明】
１０  エンジン
１２  排気ポート
１４  ねじ穴
１６  固定具
２０  排気マニホルド
２２  アーム
２４  集合室
２６  取付けフランジ
２８  出口
３２  ポート
３４  内壁面
４０  偏流部材
４２  開口
４４  外壁
４６  偏流壁
【図１】
0003681626.tif 000002
【図２】
0003681626.tif 000003
【図３】
0003681626.tif 000004