(57)【要約】【課題】過給機の高温耐久性設計及び排気浄化触媒の暖機制御設計の双方を容易に行なうことができる。【解決手段】第１排気ポート１１と第４排気ポート１４とが互いに接続されて集合する集合部１６を有する第１排気集合ポート１０と、第２排気ポート２２と第３排気ポート２３とが互いに接続されて集合する集合部２６を有する第２排気集合ポート２０とが設けられている。各排気集合ポート１０、２０の出口１８、２８は気筒配列方向において第２気筒＃２と第３気筒＃３との間に位置するとともに互いに並んで近接配置されている。また、各排気集合ポート１０、２０のうちのポート長の短い第２排気集合ポート２０における出口部分の通路断面積Ｓ２はポート長の長い第１排気集合ポート１０における出口部分の通路断面積Ｓ１よりも小さくされている（Ｓ２＜Ｓ１）。【選択図】図１
2013217288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多気筒内燃機関のシリンダヘッドに形成される排気ポートの構造であって、複数の気筒から延びる排気ポートの出口部分が互いに並んで近接配置される内燃機関の排気ポート構造において、
排気ポートにおいて気筒に接続される入口からシリンダヘッドの端面に開口する出口までの通路の長さをポート長とするとき、
ポート長の短い排気ポートにおける出口部分の通路断面積はポート長の長い排気ポートにおける出口部分の通路断面積よりも小さくされている
ことを特徴とする内燃機関の排気ポート構造。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の排気ポート構造において、
排気ポートの出口部分の内周面において当該出口部分に隣接する他の排気ポートの出口部分側に位置する部分は内側に突出している
ことを特徴とする内燃機関の排気ポート構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の排気ポート構造において、
各排気ポートの出口部分の通路断面においてこれら出口部分の並び方向に直交する方向の長さは同並び方向の長さよりも大きくされている
ことを特徴とする内燃機関の排気ポート構造。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気ポート構造において、
複数の気筒から延びる排気ポートが互いに接続されて集合する集合部を有する排気集合ポートが設けられ、
排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積と他の排気ポート或いは排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積との大小関係は、排気集合ポートを構成する排気ポートのうちポート長の最も短い排気ポートのポート長が当該排気集合ポートのポート長とされることで設定されている
ことを特徴とする内燃機関の排気ポート構造。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の排気ポート構造において、
内燃機関は直列４気筒式の内燃機関であり、
外側の２つの気筒から延びる２つの排気ポートが互いに接続されて集合する第１排気集合ポートと、
内側の２つの気筒から延びる２つの排気ポートが互いに接続されて集合する第２排気集合ポートと、を備え、
これら排気集合ポートの出口部分は気筒配列方向において内側の２つの気筒に近接して設けられており、
第２排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積は第１排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積よりも小さくされている
ことを特徴とする内燃機関の排気ポート構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多気筒内燃機関の排気ポートの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多気筒内燃機関の各気筒には排気バルブによって開閉される排気ポートがそれぞれ接続されており、各排気ポートの下流側にはこれら排気ポートからの排気を合流させる排気マニホルドが接続されている。
【０００３】
また、排気タービン過給機（以下、過給機）を搭載した内燃機関が周知である（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の過給機は、タービンハウジングの内部に２つのスクロール通路が形成されたツインスクロールターボチャージャである。また、この内燃機関では、排気マニホルドの各支管のうち第１気筒の排気ポートに接続される支管と第４気筒の排気ポートに接続される支管とが互いに接続されており、これら支管からの排気が一方のスクロール通路に導入されるようになっている。また、第２気筒の排気ポートに接続される支管と第３気筒の排気ポートに接続される支管とが互いに接続されており、これら支管からの排気が他方のスクロール通路に導入されるようになっている。また、タービンハウジングの下流側には排気を浄化する排気浄化触媒が設けられている。
【０００４】
こうした過給機を搭載する内燃機関によれば、各支管からの排気が互いに干渉することが抑制されるようになる。
また、このように排気マニホルドの２つの支管を互いに接続させるのではなく、２つの排気ポートを互いに接続させることが考えられる。すなわち、図１０に示すように、第１気筒＃１の排気ポート（以下、第１排気ポート５１１）と第４気筒＃４の排気ポート（以下、第４排気ポート５１４）とを互いに接続するとともに、第２気筒＃２の排気ポート（以下、第２排気ポート５２２）と第３気筒＃３の排気ポート（以下、第３排気ポート５２３）とを互いに接続することが考えられる。また、第１排気ポート５１１と第４排気ポート５１４とが集合する集合部５１６と、第２排気ポート５２２と第３排気ポート５２３とが集合する集合部５２６とを並んで近接配置するとともに、これら集合部５１６、５２６の下流側にタービンハウジングを接続することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９―２８７４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図１０に示すように、第２排気ポート５２２及び第３排気ポート５２３の長さは第１排気ポート５１１及び第４排気ポート５１４の長さよりも短い。そのため、第２排気ポート５２２、第３排気ポート５２３を排気が通過する際にシリンダヘッド５０１に同排気の熱が奪われにくい。その結果、これら第２排気ポート５２２及び第３排気ポート５２３から排出された排気の温度は、第１排気ポート５１１及び第４排気ポート５１４から排出された排気の温度よりも高くなる。
【０００７】
そのため、過給機の高温耐久性を設計する際には、第２排気ポート５２２及び第３排気ポート５２３から排出される排気、すなわち、より高温の排気であっても同過給機が耐えられるようにしなければならず、当該設計が困難なものとなるといった問題が生じる。
【０００８】
また、排気浄化触媒の暖機制御を設計する際には、第１排気ポート５１１及び第４排気ポート５１４から排出される排気、すなわち、より低温の排気であっても同排気浄化触媒が暖機されるように第１気筒＃１、第４気筒＃４の点火時期を遅角しなければならず、当該制御が複雑となるといった問題が生じる。
【０００９】
尚、こうした問題は、上述した排気集合ポートのみを備える構造に限られるものではなく、集合部を有していない排気ポートを備える排気ポート構造においても同様にして生じる。
【００１０】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、過給機の高温耐久性設計及び排気浄化触媒の暖機制御設計の双方を容易に行なうことのできる内燃機関の排気ポート構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、多気筒内燃機関のシリンダヘッドに形成される排気ポートの構造であって、複数の気筒から延びる排気ポートの出口部分が互いに並んで近接配置される内燃機関の排気ポート構造において、排気ポートにおいて気筒に接続される入口からシリンダヘッドの端面に開口する出口までの通路の長さをポート長とするとき、ポート長の短い排気ポートにおける出口部分の通路断面積はポート長の長い排気ポートにおける出口部分の通路断面積よりも小さくされていることをその要旨としている。
【００１２】
同構成によれば、ポート長の短い排気ポートの出口部分では排気の流速が高くなるため、排気の流れが乱れやすくなり、排気と排気ポートの内壁との間での熱交換が促進されるようになる。このため、排気ポートから排出される排気の温度が低下しやすくなる。
【００１３】
一方、上記構成によれば、ポート長の長い排気ポートの出口部分では排気の流速が低くなるため、排気の流れが乱れにくくなり、排気と排気ポートの内壁との間での熱交換が抑制されるようになる。このため、排気ポートから排出される排気の温度が低下しにくくなる。
【００１４】
これらのことから、上記構成によれば、各排気ポートを通じて排出される排気の温度差が小さくなる。
従って、本発明によれば、過給機の高温耐久性設計及び排気浄化触媒の暖機制御設計の双方を容易に行なうことができるようになる。
【００１５】
（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の排気ポート構造において、排気ポートの出口部分の内周面において当該出口部分に隣接する他の排気ポートの出口部分側に位置する部分は内側に突出していることをその要旨としている。
【００１６】
シリンダヘッドにおいてこれら出口部分の間の部位は高温となりやく、これら出口部分の間の距離が短くなるほど当該部位の温度上昇が顕著なものとなる。そのため、当該部位の高温耐久性を確保することが困難となる。
【００１７】
この点、上記構成によれば、排気ポートの出口部分の内周面において当該出口部分に隣接する他の排気ポートの出口部分側に位置する部分が内側に突出しているため、これら出口部分を互いに並んで近接配置するためのスペースを外側に拡げることなく、各出口部分の間の距離を確保することができるようになる。このため、シリンダヘッドにおいてこれら出口部分の間の部位の肉厚を確保することができ、当該部位における高温耐久性を好適に確保することができるようになる。
【００１８】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の排気ポート構造において、各排気ポートの出口部分の通路断面においてこれら出口部分の並び方向に直交する方向の長さは同並び方向の長さよりも大きくされていることをその要旨としている。
【００１９】
同構成によれば、排気ポートの出口部分の通路断面が細長形状とされるため、これら出口部分を通過する排気の熱がシリンダヘッドに奪われやすくなる。これにより、各出口部分を通じて排出される排気全体の温度を低くすることができるようになる。また上記構成によれば、上記並び方向における出口部分全体の大きさを小さくすることができるようになる。このため、シリンダヘッドの小型化や各排気ポートの下流側に接続される排気管の小型化を図ることができるようになる。
【００２０】
（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気ポート構造において、複数の気筒から延びる排気ポートが互いに接続されて集合する集合部を有する排気集合ポートが設けられ、排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積と他の排気ポート或いは排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積との大小関係は、排気集合ポートを構成する排気ポートのうちポート長の最も短い排気ポートのポート長が当該排気集合ポートのポート長とされることで設定されていることをその要旨としている。
【００２１】
例えば排気集合ポートの出口部分と他の排気ポートの出口部分とが互いに並んで近接配置される構成にあって、当該排気集合ポートを構成する排気ポートのうちポート長の最も短い排気ポートのポート長が、他の排気ポートのポート長よりも短くされている場合には、当該排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積が他の排気ポートにおける出口部分の通路断面積よりも小さくされる。
【００２２】
また例えば排気集合ポートの出口部分と他の排気集合ポートの出口部分とが互いに並んで近接配置される構成にあって、当該排気集合ポートを構成する排気ポートのうちポート長の最も短い排気ポートのポート長が、他の排気集合ポートを構成する排気ポートのうちポート長の最も短い排気ポートのポート長よりも短くされている場合には、当該排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積が他の排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積よりも小さくされる。
【００２３】
（５）請求項４に記載の発明は、請求項５に記載の発明によるように、内燃機関は直列４気筒式の内燃機関であり、外側の２つの気筒から延びる２つの排気ポートが互いに接続されて集合する第１排気集合ポートと、内側の２つの気筒から延びる２つの排気ポートが互いに接続されて集合する第２排気集合ポートと、を備え、これら排気集合ポートの出口部分は気筒配列方向において内側の２つの気筒に近接して設けられており、第２排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積は第１排気集合ポートにおける出口部分の通路断面積よりも小さくされているといった態様をもって具体化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内燃機関の排気ポート構造について、各排気集合ポートの構造を示す模式図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った第４排気ポートの断面構造を示す模式図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿った各集合部の出口部分の断面構造を示す模式図。
【図４】本発明の第２実施形態に係る内燃機関の排気ポート構造について、各排気集合ポートの構造を示す模式図。
【図５】図４のＣ−Ｃ線に沿った第４排気ポートの断面形状を示す模式図。
【図６】図４のＤ−Ｄ線に沿った各集合部の断面形状を示す模式図。
【図７】本発明に係る内燃機関の排気ポート構造の変形例について、各排気集合ポートの構造を示す模式図。
【図８】本発明に係る内燃機関の排気ポート構造の他の変形例について、各排気集合ポートの構造を示す模式図。
【図９】本発明に係る内燃機関の排気ポート構造の他の変形例について、各排気集合ポートの構造を示す模式図。
【図１０】従来の内燃機関の排気ポート構造について、各排気ポートの構造を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図１〜図３を参照して、本発明を直列４気筒式の内燃機関の排気ポート構造として具体化した第１実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係る内燃機関の排気ポート構造について、各排気集合ポートの構造を模式的に示す。
【００２６】
図１に示すように、シリンダヘッド１の内部には４つの気筒＃１〜＃４が直列にて形成されている。また、シリンダヘッド１の内部には各気筒＃１〜＃４から外側端面１ａに向けて延びる２つの排気集合ポート（第１排気集合ポート１０、第２排気集合ポート２０）が形成されている。
【００２７】
以降において、各気筒＃１〜＃４の配列方向（図１における左右方向）を単に気筒配列方向と略称する。
第１排気集合ポート１０は、第１排気ポート１１、第４排気ポート１４、及びこれら排気ポート１１、１４が互いに接続されて集合する集合部１６を有している。
【００２８】
第１排気ポート１１は、第１気筒＃１に開口する２つの入口１１ａ、１１ｂを有している。また、第１排気ポート１１は、これら入口１１ａ、１１ｂから外側端面１ａに向けて延びるとともに、第２気筒＃２と第３気筒＃３との間に向けて傾斜して延びている。尚、各入口１１ａ、１１ｂは周知の排気バルブによって開閉されるようになっている。
【００２９】
第４排気ポート１４は、第４気筒＃４に開口する２つの入口１４ａ、１４ｂを有している。また、第４排気ポート１４は、これら入口１４ａ、１４ｂから外側端面１ａに向けて延びるとともに、第３気筒＃３と第２気筒＃２との間に向けて傾斜して延びている。尚、各入口１４ａ、１４ｂは周知の排気バルブによって開閉されるようになっている。
【００３０】
集合部１６は気筒配列方向において第２気筒＃２と第３気筒＃３との間に位置している。また、第１排気集合ポート１０の出口１８は外側端面１ａに開口している。
第２排気集合ポート２０は、第２排気ポート２２、第３排気ポート２３、及びこれら排気ポート２２、２３が互いに接続されて集合する集合部２６を有している。
【００３１】
第２排気ポート２２は、第２気筒＃２に開口する２つの入口２２ａ、２２ｂを有している。また、第２排気ポート２２は、これら入口２２ａ、２２ｂから外側端面１ａに向けて延びるとともに、第２気筒＃２と第３気筒＃３との間に向けて傾斜して延びている。尚、各入口２２ａ、２２ｂは周知の排気バルブによって開閉されるようになっている。
【００３２】
第３排気ポート２３は、第３気筒＃３に開口する２つの入口２３ａ、２３ｂを有している。また、第３排気ポート２３は、これら入口２３ａ、２３ｂから外側端面１ａに向けて延びるとともに、第３気筒＃３と第２気筒＃２との間に向けて傾斜して延びている。尚、各入口２３ａ、２３ｂは周知の排気バルブによって開閉されるよういなっている。
【００３３】
集合部２６は気筒配列方向において第２気筒＃２と第３気筒＃３との間に位置している。また、第２排気集合ポート２０の出口２８は外側端面１ａに開口している。
ここで、各排気集合ポート１０、２０の出口１８、２８を含む集合部１６、２６は気筒配列方向に対して直交する方向に沿って互いに並んで近接配置されている。
【００３４】
また、第１排気ポート１１のポート長と第４排気ポート１４のポート長とは同一とされ、第２排気ポート２２のポート長と第３排気ポート２３のポート長とは同一とされている。また、第１排気ポート１１及び第４排気ポート１４のポート長は、第２排気ポート２２及び第３排気ポート２３のポート長よりも長くされている。尚、ポート長とは、各気筒＃１〜＃４に接続される入口１１ａ、１１ｂ、１４ａ、１４ｂ、２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂからシリンダヘッド１の外側端面１ａに開口する出口１８、２８までの通路の長さを意味する。
【００３５】
また、これら排気集合ポート１０、２０の下流側には排気管を介して排気タービン過給機を構成するタービンハウジングが接続され、同タービンハウジングの下流側には排気浄化触媒が接続されている。
【００３６】
次に、各排気ポート１１、１４、２２、２３の断面形状について説明する。尚、各排気ポート１１、１４、２２、２３の断面形状は基本的には同一とされているため、ここでは第４排気ポート１４の断面形状について説明し、他の排気ポート１１、２２、２３の断面形状に関する説明を割愛する。
【００３７】
図２に、図１のＡ−Ａ線に沿った第４排気ポート１４の断面形状を模式的に示す。
図２に示すように、第４排気ポート１４の通路断面は楕円形状をなしている。
次に、各集合部１６、２６の出口部分の断面形状について説明する。
【００３８】
図３に、図１のＢ−Ｂ線に沿った各集合部１６、２６の出口部分の断面形状を模式的に示す。尚、同図中において比較例として２つの同一の楕円を破線にて示している。
図３に示すように、各集合部１６、２６の出口部分の通路断面は共に楕円形状をなしており、気筒配列方向における長さが各集合部１６、２６の並び方向における長さよりも大きくされている。
【００３９】
ここで、第２排気集合ポート２０における出口部分の通路断面積Ｓ２は第１排気集合ポート１０における出口部分の通路断面積Ｓ１よりも小さくされている（Ｓ２＜Ｓ１）。具体的には、各集合部１６、２６の通路断面においてこれら集合部１６、２６の気筒配列方向における長さは同一とされている。一方、集合部１６の上記並び方向における長さは基準の楕円よりも大きくされているのに対し、集合部２６の上記並び方向における長さは基準の楕円よりも小さくされている。これら集合部１６、２６の通路断面積の和は、比較例における２つの楕円の断面積の和と同一とされている。
【００４０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
ポート長の短い第２排気集合ポート２０の出口部分では排気の流速が高くなるため、排気の流れが乱れやすくなり、排気と集合部２６の内壁との間での熱交換が促進されるようになる。このため、集合部２６から排出される排気の温度が低下しやすくなる。
【００４１】
一方、ポート長の長い第１排気集合ポート１０の出口部分では排気の流速が低くなるため、排気の流れが乱れにくくなり、排気と集合部１６の内壁との間での熱交換が抑制されるようになる。このため、集合部１６から排出される排気の温度が低下しにくくなる。
【００４２】
これらのことから、本実施形態によれば、各排気集合ポート１０、２０の集合部１６、２６を通じて排出される排気の温度差が小さくなる。これにより、過給機に導入される排気の温度の最大値を図３に破線にて示す比較例の構成に比べて小さくすることができ、同タービンの耐久温度を低くすることができるようになる。また、排気浄化触媒に流入する排気の温度の最小値を図３に破線にて示す比較例の構成に比べて大きくすることができ、同排気浄化触媒の暖機制御の頻度を少なくすることができるようになる。
【００４３】
以上説明した本実施形態に係る内燃機関の排気ポート構造によれば、以下に示す効果（１）〜（３）が得られるようになる。
（１）第１排気ポート１１と第４排気ポート１４とが互いに接続されて集合する集合部１６を有する第１排気集合ポート１０と、第２排気ポート２２と第３排気ポート２３とが互いに接続されて集合する集合部２６を有する第２排気集合ポート２０とが設けられている。各排気集合ポート１０、２０の出口１８、２８は気筒配列方向において第２気筒＃２と第３気筒＃３との間に位置するとともに互いに並んで近接配置されている。また、各排気集合ポート１０、２０のうちのポート長の短い第２排気集合ポート２０における出口部分の通路断面積Ｓ２はポート長の長い第１排気集合ポート１０における出口部分の通路断面積Ｓ１よりも小さくされている（Ｓ２＜Ｓ１）。こうした構成によれば、過給機の高温耐久性設計及び排気浄化触媒の暖機制御設計の双方を容易に行なうことができるようになる。
【００４４】
（２）各排気集合ポート１０、２０の出口部分の通路断面において気筒配列方向における長さが各集合部１６、２６の並び方向における長さよりも大きくされている。こうした構成によれば、各集合部１６、２６の通路断面が細長形状とされるため、これら出口部分を通過する排気の熱がシリンダヘッド１に奪われやすくなる。これにより、各出口部分を通じて排出される排気全体の温度を低くすることができるようになる。またこうした構成によれば、上記並び方向における集合部１６、２６全体の大きさを小さくすることができるようになる。このため、シリンダヘッド１の小型化や各排気集合ポート１０、２０の下流側に接続される排気管の小型化を図ることができるようになる。
【００４５】
（３）各集合部１６、２６の通路断面において気筒配列方向の長さが同一とされている。こうした構成によれば、各集合部１６、２６の通路断面においてこれら集合部１６、２６の気筒配列方向の長さが同一とされているため、これら排気集合ポート１０、２０の下流側に接続される排気管の構造を簡易なものとすることができるようになる。
【００４６】
次に、図４〜図６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態では、第１排気集合ポート１１０の集合部１１６及び第２排気集合ポート１２０の集合部１２６の断面形状が先の第１実施形態と異なっている。尚、先の第１実施形態と同一又は対応する構成については「１００」を加算した符号を付すことにより重複した説明を割愛する。
【００４７】
以下、先の第１実施形態との相違点を中心に説明する。
図４に示すように、第１排気集合ポート１１０は、先の第１実施形態と同様にして、第１排気ポート１１１、第４排気ポート１１４、及びこれら排気ポート１１１、１１４が互いに接続されて集合する集合部１１６を有している。また、第２排気集合ポート１２０は、先の第１実施形態と同様にして、第２排気ポート１２２、第３排気ポート１２３、及びこれら排気ポート１２２、１２３が互いに接続されて集合する集合部１２６を有している。
【００４８】
図５に、図４のＣ−Ｃ線に沿った第４排気ポート１１４の断面形状を模式的に示す。
図５に示すように、第４排気ポート１１４の通路断面は楕円形状をなしている。尚、他の排気ポート１１１、１２２、１２３の断面形状も基本的には第４排気ポート１１４の断面形状と同一とされている。
【００４９】
次に、各集合部１１６、１２６の出口部分の断面形状について説明する。
図６に、図４のＤ−Ｄ線に沿った各集合部１１６、１２６の出口部分の断面形状を模式的に示す。
【００５０】
図６に示すように、各集合部１１６、１２６の出口部分の通路断面は共に略楕円形状をなしており、気筒配列方向の長さが各集合部１１６、１２６の並び方向における長さよりも大きくされている。また、集合部１１６の内周面において集合部１２６側に位置する部分には内側に湾曲して突出した突部１１６ａが形成されている。また、集合部１２６の内周面において集合部１１６側に位置する部分には内側に湾曲して突出した突部１２６ａが形成されている。
【００５１】
次に、本実施形態の作用について説明する。
一般にシリンダヘッドにおいて２つの集合部の間の部位は高温となりやすく、これら集合部の間の距離が短くなるほど当該部位の温度上昇が顕著なものとなる。そのため、当該部位の高温耐久性を確保することが困難となる。
【００５２】
この点、本実施形態によれば、集合部１１６（１２６）の内周面において当該集合部１１６（１２６）に隣接する他の集合部１２６（１１６）側に位置する部分が内側に突出しているため、これら集合部１１６、１２６を互いに並んで近接配置するためのスペースを外側に拡げることなく、各集合部１１６、１２６の間の距離を確保することができるようになる。このため、シリンダヘッド１０１においてこれら集合部１１６、１２６の間の部位の肉厚を確保することができ、当該部位における高温耐久性が好適に確保されるようになる。
【００５３】
以上説明した本実施形態に係る内燃機関の排気ポート構造によれば、先の第１実施形態の効果（１）〜（３）に加えて、新たに以下に示す効果（４）が得られるようになる。
（４）排気集合ポート１１０（１２０）の集合部１１６（１２６）の内周面において当該集合部１１６（１２６）に隣接する他の集合部１２６（１１６）側に位置する部分が内側に突出している。こうした構成によれば、集合部１１６、１２６を互いに並んで近接配置するためのスペースを外側に拡げることなく、シリンダヘッド１０１においてこれら集合部１１６、１２６の間の部位における高温耐久性を好適に確保することができるようになる。
【００５４】
尚、本発明に係る内燃機関の排気ポート構造は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
【００５５】
・上記各実施形態では、各排気集合ポート１０、２０、１１０、１２０の出口部分が気筒配列方向に対して直交する方向に沿って並んで近接配置されるものについて例示した。しかしながら、各排気集合ポートの出口部分の並び方向はこれに限られるものではなく、他に例えばこれら出口部分が気筒配列方向に沿って並んで近接配置されるものとしてもよい。
【００５６】
・図７に示すように、第１排気ポート２１１と第４排気ポート２１４との股部２１５を鋭角形状とすれば、一方の排気ポート２１１（２１４）からの排気が集合部２１６を介して他方の排気ポート２１４（２１１）に回り込むことが抑制され、第１排気集合ポート２１０の出口２１８へ排気が好適に排出されるようになる。このため、第１排気集合ポート２１０から排出される排気の温度低下を好適に抑制することができ、各排気集合ポートの集合部を通じて排出される排気の温度差を一層小さくすることができるようになる。
【００５７】
・上記第１実施形態では各集合部１６、２６の出口部分の通路断面が楕円形状をなすものについて例示した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、他に例えば各集合部の出口部分の通路断面が多角形状をなすものとすることもできる。
【００５８】
・上記各実施形態及びその変形例では、直列４気筒式の内燃機関の排気ポート構造に対して本発明を適用したが、本発明はこれに限られるものではなく、他に例えば、直列３気筒内燃機関や直列５気筒内燃機関、直列６気筒内燃機関等に対しても本発明を適用することができる。
【００５９】
ここで、図８を参照して、直列３気筒内燃機関に対して本発明を適用した一例について説明する。
図８に示すように、排気集合ポート３１０は、第１気筒＃１から延びる第１排気ポート３１１と第２気筒＃２から延びる第２排気ポート３１２とが互いに接続されて集合する集合部３１６を有しており、同集合部３１６は気筒配列方向における第２気筒＃２の位置に形成されている。また、第３気筒＃３から延びる第３排気ポート３３３の出口部分３３６は気筒配列方向における第２気筒＃２の位置に形成されている。ここで、第２排気ポート３１２のポート長が第１排気ポート３１１のポート長よりも短いことから、排気集合ポート３１０の集合部３１６の通路断面積と第３排気ポート３３３の出口部分３３６の通路断面積との大小関係を設定するに当たっては、第２排気ポート３１２のポート長が排気集合ポート３１０のポート長とされる。このとき、排気集合ポート３１０のポート長（第２排気ポート３１２のポート長）は第３排気ポート３３３のポート長よりも短いため、集合部３１６の通路断面積が出口部分３３６の通路断面積よりも小さくされている。
【００６０】
・上記各実施形態及びその変形例では、３つ以上の気筒が直列にて設けられる気筒列を１つのみ備える内燃機関の排気ポート構造に対して本発明を適用した。しかしながら、本発明は直列式の内燃機関以外の内燃機関、例えば気筒列を２つ備えるＶ型式の内燃機関や水平対向式の内燃機関、Ｗ型式の内燃機関の排気ポート構造に対して適用することもできる。
【００６１】
・また図９に示すように、本発明を直列２気筒式の内燃機関の排気ポート構造に対して適用することもできる。この場合、第２気筒＃２から延びる第２排気ポート４２１が第１気筒＃１から延びる第１排気ポート４１１のポート長よりも短いため、第２排気ポート４２１の出口部分４２６の通路断面積が第１排気ポート４１１の出口部分４１６の通路断面積よりも小さくされている。
【符号の説明】
【００６２】
１，１０１，５０１…シリンダヘッド、１ａ，１０１ａ…外側端面、１０，１１０，２１０…第１排気集合ポート、１１，１１１，２１１，５１１…第１排気ポート、１１ａ，１１ｂ，１１１ａ，１１１ｂ…入口、１４，１１４，２１４，５１４…第４排気ポート、１４ａ，１４ｂ，１１４ａ，１１４ｂ…入口、１６，１１６，２１６，５１６…集合部、１８，１１８，２１８…出口、２０，１２０…第２排気集合ポート、２２，１２２，５２２…第２排気ポート、２２ａ，２２ｂ，１２２ａ，１２２ｂ…入口、２３，１２３，５２３…第３排気ポート、２３ａ，２３ｂ，１２３ａ，１２３ｂ…入口、２６，１２６，５２６…集合部、２８，１２８…出口、１１６ａ，１２６ａ…突部、２１５…股部、３１０…排気集合ポート、３１１…第１排気ポート、３１２…第２排気ポート、３１６…集合部、３３３…第３排気ポート、３３６…出口部分、４１１…第１排気ポート、４１６…出口部分、４２１…第２排気ポート、４２６…出口部分、＃１〜＃４…気筒。
【図１】
2013217288.tif 000003
【図２】
2013217288.tif 000004
【図３】
2013217288.tif 000005
【図４】
2013217288.tif 000006
【図５】
2013217288.tif 000007
【図６】
2013217288.tif 000008
【図７】
2013217288.tif 000009
【図８】
2013217288.tif 000010
【図９】
2013217288.tif 000011
【図１０】
2013217288.tif 000012