(57)【要約】【課題】簡単な構成により他気筒の排気バルブからの反射波に起因する排気の逆流を抑制したエンジンの排気装置を提供する。【解決手段】タービン４２に排ガスを導入する第１、第２の導入流路４２２ａ、４２２ｂが設けられたタービンハウジング４２２と、エンジン１における第１の気筒群の排ガスを集合させて第１の導入流路に導入する第１の集合部３１５と、第２の気筒群の排ガスを集合させて第２の導入流路に導入する第２の集合部３１６とを備えるエンジン１の排気装置３１を、第１の気筒群に含まれる気筒から第１の集合部に排ガスを導入する排気管３１１，３１２、及び、第２の気筒群に含まれる気筒から第２の集合部に排ガスを導入する排気管３１３，３１４の少なくとも一部に、排気管から分岐し一方の端部が排気管に連通しかつ他方の端部が実質的に閉塞されたブランチ部３１１ａ〜３１４ａをそれぞれ設けた構成とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼用空気を圧縮するコンプレッサと、
前記コンプレッサの入力軸に接続されたタービンホイルと、
前記タービンホイルを収容するとともに前記タービンホイルに複数気筒を有するエンジンの排ガスを導入する第１の導入流路及び第２の導入流路が設けられたタービンハウジングと、
前記エンジンにおける第１の気筒群の排ガスを集合させて前記第１の導入流路に導入する第１の集合部と、
前記エンジンにおける第２の気筒群の排ガスを集合させて前記第２の導入流路に導入する第２の集合部と
を備えるエンジンの排気装置であって、
前記第１の気筒群に含まれる気筒から前記第１の集合部に排ガスを導入する排気管、及び、前記第２の気筒群に含まれる気筒から前記第２の集合部に排ガスを導入する排気管の少なくとも一部に、前記排気管から分岐し一方の端部が前記排気管に連通しかつ他方の端部が実質的に閉塞されたブランチ部をそれぞれ設けたこと
を特徴とするエンジンの排気装置。
【請求項２】
前記ブランチ部は、前記第１の気筒群又は前記第２の気筒群における一部の気筒が排気行程にあるときに、同じ気筒群の他の気筒の排気バルブからの反射波と位相が異なる反射波を発生すること
を特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気装置。
【請求項３】
前記ブランチ部は、前記エンジンの全ての気筒に接続された前記排気管にそれぞれ設けられること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ツインスクロールターボ過給器を有するエンジンの排気装置であって、特に簡単な構成により他気筒の排気バルブからの反射波に起因する排気の逆流を抑制したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボチャージャは、エンジンの排気エネルギをタービンによって回転出力に変換し、コンプレッサを駆動して新気（燃焼用空気）を圧縮する過給器である。
ターボチャージャを有するエンジンの排気装置において、気筒間の排気の干渉による損失の抑制や、過渡応答性の改善等を目的として、各種の技術が提案されている。
【０００３】
ターボチャージャを有するエンジンの排気装置に関する従来技術として、例えば特許文献１には、４気筒エンジンの第１、第４気筒の排ガスにより駆動される第１のタービン、及び、第２、第３気筒の排ガスにより駆動される第２のタービンによって共通のコンプレッサを駆動するターボ過給エンジンにおいて、第１、第２のタービンにそれぞれ接続された排気通路間を接続するバイパス通路及びこれを開閉するバイパス弁を設け、排気脈動を利用して加速過渡応答性を向上することが記載されている。
また、特許文献２には、熱効率の向上を目的として、６気筒のターボ過給エンジンにおいて、第１乃至３気筒の排ガスを集合させてタービンに導入する第１の集合管と、第４乃至６気筒の排ガスを集合させてタービンに導入する第２の集合管とを連通させる連通管、及び、連通管を開閉するバルブを設けることが記載されている。
また、特許文献３には、過給効率の向上を目的として、単一のタービンに複数の排気入口流路を設けたツインスクロールターボを用いるとともに、排気行程が連続しない気筒の排気管をバイパス通路で接続し、各バイパス通路の集合部をバイパス弁で開閉可能とすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３９６７２号公報
【特許文献２】特開２００１−１６４９３４号公報
【特許文献３】特開昭６２−１０３４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
タービンに複数の排ガス導入流路を設け、各流路に同時に排気バルブが開弁しないよう組み合わされた気筒群の排ガスをそれぞれ集合させて導入するツインスクロールターボは、加速時の過渡応答性の点で有利である。
しかし、所定のエンジン回転数（回転速度）の領域において、集合部を共有する他の気筒の排気バルブからの反射波によって、排気行程中の気筒の排ガスの逆流が生じ、一般的なシングルスクロールターボに対して、体積効率やポンプ損失が悪化する場合があった。
これに対し、上述した従来技術のように、バイパス通路やバイパス弁等を設けて排気系の流路構造や管長を可変とすることによって反射波の影響を抑制することも考えられるが、エンジンの運転状態に応じてバルブを開閉する制御装置が必要となり、排気装置の構造が複雑化してしまう。
さらに、高温の排ガスが通流される排気装置にこのような可変機構を設けることは、信頼性の面でも懸念がある。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、簡単な構成により他気筒の排気バルブからの反射波に起因する排気の逆流を抑制したエンジンの排気装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、燃焼用空気を圧縮するコンプレッサと、前記コンプレッサの入力軸に接続されたタービンホイルと、前記タービンホイルを収容するとともに前記タービンホイルに複数気筒を有するエンジンの排ガスを導入する第１の導入流路及び第２の導入流路が設けられたタービンハウジングと、前記エンジンにおける第１の気筒群の排ガスを集合させて前記第１の導入流路に導入する第１の集合部と、
前記エンジンにおける第２の気筒群の排ガスを集合させて前記第２の導入流路に導入する第２の集合部とを備えるエンジンの排気装置であって、前記第１の気筒群に含まれる気筒から前記第１の集合部に排ガスを導入する排気管、及び、前記第２の気筒群に含まれる気筒から前記第２の集合部に排ガスを導入する排気管の少なくとも一部に、前記排気管から分岐し一方の端部が前記排気管に連通しかつ他方の端部が実質的に閉塞されたブランチ部をそれぞれ設けたことを特徴とするエンジンの排気装置である。
これによれば、排気行程にある気筒（自爆気筒）におけるブローダウンにより発生した圧力波が、排気管を伝搬し、同じ気筒群に属する他の気筒の排気バルブで反射して反射波を形成した際に、ブランチ部の内部で反射した異なる位相の反射波が排気バルブからの反射波と重畳され、自爆気筒へ戻る圧力波の振幅を低減するができる。
これにより、このような反射波に起因して排ガスが自爆気筒に逆流し、体積効率を悪化させたり、ポンピングロスを増大させることを防止できる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記ブランチ部は、前記第１の気筒群又は前記第２の気筒群における一部の気筒が排気行程にあるときに、同じ気筒群の他の気筒の排気バルブからの反射波と位相が異なる反射波を発生することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気装置である。
これによれば、上述した効果を確実に得ることができる。
【０００８】
請求項３に係る発明は、前記ブランチ部は、前記エンジンの全ての気筒に接続された前記排気管にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの排気装置である。
これによれば、複数気筒を有するエンジンの全ての気筒において上述した効果を得ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
上述したように、本発明によれば、簡単な構成により他気筒の排気バルブからの反射波に起因する排気の逆流を抑制したエンジンの排気装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を適用したエンジンの排気装置の実施例を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。
【図２】図１のエンジンに設けられるターボチャージャの断面図である。
【図３】図１のエンジンに設けられるエキゾーストマニホールドの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例及び比較例の排気装置を有するエンジンにおける排気バルブを通過する排ガス流量の推移の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、簡単な構成により他気筒の排気バルブからの反射波に起因する排気の逆流を抑制したエンジンの排気装置を提供する課題を、それぞれ複数気筒によって共用される一対のノズル（排気導入流路）を有するツインスクロールターボを有するエンジンにおいて、各気筒の排気ポートから、ノズルを共用する他気筒の排気管との集合部に至る排気管の一部に、反射波の位相を排気バルブで反射した反射波と異ならせるブランチ管を設けることによって解決した。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明を適用したエンジンの排気装置の実施例について説明する。
実施例のエンジンの排気装置（以下「排気装置」と称する）は、例えば乗用車等の自動車に、走行用動力源として搭載されるツインスクロールターボ過給ガソリンエンジンに設けられるものである。
図１は、実施例の排気装置を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。
図１に示すように、エンジン１は、本体部１０、吸気装置２０、排気装置３０、ターボチャージャ４０、燃料供給装置５０等を有して構成されている。
【００１３】
本体部１０は、エンジン１の主機部分であって、例えば、水平対向４気筒の４ストロークＤＯＨＣガソリン直噴エンジンである。
本体部１０は、クランクシャフト１１、シリンダブロック１２、シリンダヘッド１３、吸気バルブ駆動系１４、排気バルブ駆動系１５、点火栓１６等を有して構成されている。
【００１４】
クランクシャフト１１は、エンジン１の出力軸であって、図示しない各気筒のピストンがコネクティングロッド（コンロッド）を介して連結されている。
シリンダブロック１２は、各気筒のシリンダを有するブロック状の部材であって、クランクシャフト１１を挟んで左右二分割されている。
シリンダブロック１２における右半部（ここでいう左右は、縦置きでの車載状態における車体左右を指すものとする。）には、車両前方側から順に第１、第３気筒が設けられ、左半部には、第２、第４気筒が設けられている。
シリンダブロック１２の左右各半部の接合部には、クランクシャフト１１が収容されるクランクケース部が設けられている。
クランクシャフト１１は、シリンダブロック１２に設けられたメインベアリングによって、回転可能に支持されている。
【００１５】
シリンダヘッド１３は、シリンダブロック１２の左右両端部にそれぞれ設けられている。
シリンダヘッド１３は、燃焼室、吸気ポート、排気ポート、吸気バルブ、排気バルブ等を有して構成されている。
燃焼室は、図示しないピストンの冠面と対向して設けられた凹部であって、ピストンにより圧縮された混合気が燃焼する空間部の一部を構成するものである。
吸気ポートは、燃焼室内に燃焼用空気（新気）を導入する流路である。
排気ポートは、燃焼室から既燃ガス（排ガス）を排出する流路である。
吸気バルブ、排気バルブは、吸気ポート及び排気ポートをそれぞれ所定のバルブタイミングで開閉するものである。
【００１６】
吸気バルブ駆動系１４、排気バルブ駆動系１５は、例えばクランクシャフト１１の端部に設けられたクランクスプロケットから図示しないタイミングチェーンを介して駆動されるカムスプロケット、及び、カムスプロケットにより駆動されるカムシャフト等をそれぞれ有して構成されている。
また、吸気バルブ駆動系１４、排気バルブ駆動系１５は、油圧アクチュエータによってカムスプロケットとカムシャフトとを回転中心軸回りに相対回動させるバルブタイミング可変機構を備えている。
【００１７】
点火栓１６は、図示しないエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）からの点火信号に応じて、燃焼室内で電気的なスパークを発生させ、混合気に点火するものである。
【００１８】
吸気装置２０は、外気を吸入し、燃焼用空気としてシリンダヘッド１３の吸気ポートに導入するものである。
吸気装置２０は、インテークダクト２１、エアクリーナ２２、エアフローメータ２３、エアバイパスバルブ２４、インタークーラ２５、スロットル２６、インテークマニホールド２７、タンブルコントロールバルブ２８等を有して構成されている。
【００１９】
インテークダクト２１は、外部から吸入された燃焼用空気が搬送される管路である。
インテークダクト２１の中間部には、後述するようにターボチャージャ４０のコンプレッサ４１が設けられている。
【００２０】
エアクリーナ２２は、インテークダクト２１の入口付近に設けられ、ダスト等の異物を濾過するエアクリーナエレメント、及び、これを収容するエアクリーナケース等を備えている。
エアフローメータ２３は、エアクリーナ２２の出口部に設けられ、通過する空気流量を測定するセンサである。
エアフローメータ２３の出力は、図示しないＥＣＵに伝達される。
【００２１】
エアバイパスバルブ２４は、インテークダクト２１内を流れる空気の一部を、コンプレッサ４１の上流側から下流側へバイパスさせるバイパス流路を開閉するものである。
エアバイパスバルブ２４の開度（バイパスされる空気量）は、ＥＣＵからの指令に応じて変更可能となっている。
【００２２】
インタークーラ２５は、コンプレッサ４１において圧縮された空気を、例えば走行風（車両の走行により車体に対して発生する気流）との熱交換によって冷却するものである。
スロットル２６は、エンジン１の出力調整のため、吸入空気量を調整するスロットルバルブを備えている。
スロットルバルブは、ＥＣＵからの指令に応じて電動アクチュエータによって所定の開度となるように開閉駆動される。
スロットル２６は、インタークーラ２５の出口に隣接して配置されている。
【００２３】
インテークマニホールド２７はスロットル２６から出た空気を、各気筒の吸気ポートに配分する分岐管である。
タンブルコントロールバルブ２８は、インテークマニホールド２７の流路内に設けられ、インテークマニホールド２７から吸気ポートに至る空気流路の状態を切り替えることによって、シリンダ内で形成されるタンブル流の状態を制御するものである。
タンブルコントロールバルブ２８は、図示しないＥＣＵからの指令に応じて切り替えられる。
【００２４】
排気装置３０は、シリンダヘッド１３の排気ポートから既燃ガス（排ガス）を排出するものである。
排気装置３０は、エキゾーストマニホールド３１、エキゾーストパイプ３２、フロント触媒３３、リア触媒３４、サイレンサ３５等を有して構成されている。
【００２５】
エキゾーストマニホールド３１は、各気筒の排気ポートから出た排ガスを集合させ、ターボチャージャ４０のタービン４２に導入する排ガス流路（管路）である。
エキゾーストマニホールド３１の構成については、後により詳細に説明する。
【００２６】
エキゾーストパイプ３２は、ターボチャージャ４０のタービン４２から出た排ガスを外部に排出する排ガス流路（管路）である。
エキゾーストマニホールド３１の途中には、タービン４２側からフロント触媒３３、リア触媒３４が順次設けられている。
フロント触媒３３、リア触媒３４は、例えばアルミナ等の担体に白金、ロジウム、パラジウム等の貴金属を担持させ、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの低減処理を行う三元触媒である。
フロント触媒３３の入口部、出口部には、排ガスの性状に基づいて空燃比（Ａ／Ｆ）を検出するフロントＡ／Ｆセンサ３３ａ、リアＡ／Ｆセンサ３３ｂがそれぞれ設けられている。
フロントＡ／Ｆセンサ３３ａ、リアＡ／Ｆセンサ３３ｂの出力は、ＥＣＵ１００に伝達され、燃料噴射量の空燃比フィードバック制御や、フロント触媒３３の劣化診断等に用いられる。
【００２７】
サイレンサ３５は、エキゾーストパイプ３２の出口部に隣接して配置され、排ガスの音響エネルギを低減させて排気騒音を抑制するものである。
エキゾーストパイプ３２は、出口部付近において例えば２本に分岐しており、サイレンサ３５は分岐箇所よりも下流側の部分にそれぞれ設けられている。
【００２８】
ターボチャージャ４０は、排ガスのエネルギを利用して新気を圧縮するツインスクロール排気タービン過給器である。
図２は、ターボチャージャの断面図である。
【００２９】
ターボチャージャ４０は、コンプレッサ４１、タービン４２、ベアリングハウジング４３、ウェイストゲートバルブ４４等を有して構成されている。
【００３０】
コンプレッサ４１は、燃焼用空気を圧縮する遠心式圧縮機である。
コンプレッサ４１は、コンプレッサホイル４１１、コンプレッサハウジング４１２等を有する。
コンプレッサホイル４１１は、空気を圧縮する羽根車であって、所定の回転軸回りに回転可能に支持されている。
コンプレッサハウジング４１２は、コンプレッサホイル４１１を収容する部材であって、エアクリーナ２２側から空気が導入される入口部４１２ａ、及び、圧縮後の空気が吐出される出口部４１２ｂを有する。
入口部４１２ａ、出口部４１２ｂは、それぞれインテークダクト２１のコンプレッサ４１よりも上流側、下流側の部分に接続されている。
【００３１】
タービン４２は、排ガスのエネルギを利用してコンプレッサ４１を駆動するものである。
タービン４２は、タービンホイル４２１、タービンハウジング４２２等を有する。
タービンホイル４２１は、排ガスのエネルギを回転力に変換する羽根車である。
タービンホイル４２１は、コンプレッサホイル４１１と同軸の回転軸回りに回転可能となっており、シャフトＳによってコンプレッサホイル４１１と連結されている。
タービンハウジング４２２は、タービンホイル４２１を収容する部材であって、エキゾーストマニホールド３１側から導入される排ガスをタービンホイル４２１側に噴出する排ガス導入流路であるノズル４２２ａ、４２２ｂ、及び、タービンホイル４２１を駆動した後の排ガスを排出する出口部４２２ｃを有する。
ノズル４２２ａ、４２２ｂは、タービンホイル４２１の回転軸方向に隣接して配置されている。
ノズル４２２ａには、第１気筒及び第２気筒からの排ガスが導入され、ノズル４２２ｂには、第３気筒及び第４気筒からの排ガスが導入される。
このような排ガスの導入を可能とするエキゾーストマニホールド３１の構成については、後に詳しく説明する。
出口部４２２ｃは、エキゾーストパイプ３２の入口部に接続されている。
【００３２】
ベアリングハウジング４３は、コンプレッサ４１とタービン４２との間に設けられている。
ベアリングハウジング４３は、コンプレッサハウジング４１２とタービンハウジング４２２とを連結するとともに、シャフトＳを回転可能に支持するベアリング４３１、及び、ベアリング４３１に潤滑油を供給する油路４３２等を有する。
シャフトＳの両端部には、コンプレッサホイル４１１、タービンホイル４２１がそれぞれ固定されている。
【００３３】
図１に示すウェイストゲートバルブ４４は、タービン４２の入口側から出口側に排ガスの一部をバイパスさせるウェイストゲート流路を開閉するものである。
ウェイストゲートバルブ４４は、開閉駆動用のアクチュエータ、及び、開度位置検出用の開度センサを有し、開度センサの検出値が所定の目標開度と実質的に一致するように、ＥＣＵがアクチュエータをフィードバック制御している。
【００３４】
燃料供給装置５０は、エンジン１の各気筒に燃料を供給するものである。
燃料供給装置５０は、燃料タンク５１、フィードポンプ５２、フィードライン５３、高圧ポンプ５４、高圧燃料ライン５５、インジェクタ５６等を有して構成されている。
【００３５】
燃料タンク５１は、燃料であるガソリンが貯留される容器である。
フィードポンプ５２は、燃料タンク５１内の燃料を吐出し、高圧ポンプ５４に搬送するものである。
フィードライン５３は、フィードポンプ５２が吐出した燃料を、高圧ポンプ５４に搬送する燃料流路である。
【００３６】
高圧ポンプ５４は、シリンダヘッド１３に取り付けられ、カムシャフトを介して駆動され、燃料圧力を昇圧させるものである。
高圧ポンプ５４は、カムシャフトの回転と連動してシリンダ内を往復し燃料を加圧するプランジャ、及び、電磁調量弁を備え、ＥＣＵによって電磁調量弁のデューティ比を制御することによって、高圧燃料ライン５５内の燃料圧力を調節可能となっている。
高圧燃料ライン５５は、高圧ポンプ５４により昇圧後の燃料を、各気筒にそれぞれ設けられたインジェクタ５６に搬送する燃料流路である。
インジェクタ５６は、高圧燃料ライン５５から供給される燃料を、ＥＣＵからの噴射信号に応じて、各気筒の燃焼室内に筒内噴射（直噴）する噴射弁である。
【００３７】
次に、上述したエキゾーストマニホールド３１について、より詳細に説明する。
図３は、図１のエンジンに設けられるエキゾーストマニホールドの構成を示す図である。
エキゾーストマニホールド３１は、管路３１１乃至３１４、集合部３１５，３１６、集合管路３１７，３１８等を有する。
管路３１１乃至３１４は、シリンダヘッド１３における第１気筒乃至第４気筒の排気ポートにそれぞれ接続され、各気筒の排気バルブ開弁時に排ガスが導入される排ガス流路である。
【００３８】
集合部３１５は、管路３１１，３１２の出口部を集合させる部分である。
集合部３１５において、管路３１１，３１２は連通している。
集合部３１６は、管路３１３，３１４の出口部を集合させる部分である。
集合部３１６において、管路３１３，３１４は連通している。
【００３９】
集合管路３１７は、集合部３１５からターボチャージャ４０のコンプレッサハウジング４２２のノズル４２２ａに、第１気筒、第２気筒の排ガスを導入する排ガス流路である。
集合管路３１８は、集合部３１６からコンプレッサハウジング４２２のノズル４２２ｂに、第３気筒、第４気筒の排ガスを導入する排ガス流路である。
【００４０】
実施例において、エンジン１の点火順序は、第１気筒−第３気筒−第２気筒−第４気筒の順となっており、クランクシャフト１１の角度位置において１８０°毎に等間隔で順次点火が行われる。
この場合、例えば第１気筒が排気行程にあり、排気バルブが開いているとき（第１気筒が自爆気筒であるとき）には、第２気筒の排気バルブは閉じた状態となっている。
このとき、第１気筒の排気ポートにおいてブローダウン圧によって発生する圧力波Ｗ１は、管路３１１から集合部３１５を介して管路３１２に伝搬し、第２気筒の排気バルブの背面に衝突する。
【００４１】
第２気筒の排気バルブで反射した反射波である圧力波Ｗ２は、管路３１２から集合部３１５を介して管路３１１に伝搬し、第１気筒の排気ポートに伝搬し、管路３１１内の排ガスの一部を逆流させる。
このような反射波Ｗ２は、運転領域によっては、第１気筒において体積効率やポンピングロスの悪化の原因となる。
特に、排気管路が２気筒ずつ対になっているツインスクロールターボの場合には、シングルスクロールターボのように圧力波が他の複数気筒（４気筒エンジンの場合には３気筒）に分散することがないため、こうした反射波の逆流による悪影響が大きくなる傾向がある。
【００４２】
そこで、実施例においては、管路３１１乃至３１４に、ブランチ管３１１ａ乃至３１４ａをそれぞれ設けている。
ブランチ管３１１ａ乃至３１４ａは、それぞれ管路３１１乃至３１４の中間部から分岐して設けられ、一方の端部は、それぞれ管路３１１乃至３１４の内部と連通している。
また、ブランチ管３１１ａ乃至３１４ａの他方の端部は、端面によって閉塞されている。
【００４３】
このようにブランチ管３１１ａ乃至３１４ａを設けることによって、例えば第１気筒が排気行程にある場合には、第２気筒の排気バルブで反射する反射波Ｗｖと、ブランチ管３１２ａの端面で反射する反射波Ｗｂとの位相がずれることになる。
位相がずれた反射波Ｗｖ、Ｗｂが重畳されて打ち消しあうことによって、第１気筒側へ戻る圧力波Ｗ２の振幅を小さくし、圧力波による排ガスの逆流に起因する体積効率やポンピングロスへの悪影響を抑制することができる。
【００４４】
以下、実施例の効果を、以下説明する本発明の比較例の排気装置と対比して説明する。
比較例の排気装置は、実施例の排気装置から、ブランチ管３１１ａ乃至３１４ａを除去したものである。
図４は、本発明の実施例及び比較例の排気装置を有するエンジンにおける排気バルブを通過する排ガス流量の推移の一例を示すグラフである。
縦軸は第１気筒の排気バルブを通過する排気流量を示し、横軸はクランク角を示している。
図４において、実施例、比較例のデータをそれぞれ実線、破線で図示している。
【００４５】
図４に示すように、比較例においては、対向気筒の排気バルブで反射した圧力波によって、排ガスの自爆気筒への逆流が発生することにより、排気流量が一時的に極端に減少している領域が存在している。
これに対し、実施例においては、ブランチ管３１１ａ乃至３１４ａを設けたことによって、このような排気流量の低下が抑制されていることがわかる。
これによって、体積効率やポンピングロスの悪化を防止することができる。
【００４６】
以上説明したように、実施例によれば、排気行程にある気筒において発生した圧力波が管路３１１乃至３１４を伝搬し、同じ気筒群に属する他の気筒の排気バルブで反射して反射波Ｗｖを形成した際に、ブランチ管３１１ａ乃至３１４ａの内部で反射した異なる位相の反射波Ｗｂが排気バルブからの反射波Ｗｖと重畳され振幅を低減することによって、反射波Ｗ２がもとの気筒に伝搬して排ガスを逆流させ、体積効率を悪化させたり、ポンピングロスを増大させることを防止できる。
【００４７】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内であり、エンジン及び排気装置の構成は、上述した実施例の構成に限らず、適宜変更することができる。
例えば、実施例では、全ての気筒の排気管路にブランチ管を設けているが、一部の気筒にのみ設けてもよい。
また、このようなブランチ管を、各気筒の排気管路に、位置や長さを異ならせて複数設けてもよい。
また、実施例において、エンジンは一例として水平対向４気筒であったが、シリンダレイアウト、気筒数、点火順序等も限定されない。
【符号の説明】
【００４８】
１    エンジン                      １０    本体部
１１    クランクシャフト              １２    シリンダブロック
１３    シリンダヘッド                １４    吸気バルブ駆動系
１５    排気バルブ駆動系              １６    点火栓
２０    吸気装置                      ２１    インテークダクト
２２    エアクリーナ                  ２３    エアフローメータ
２４    エアバイパスバルブ            ２５    インタークーラ
２６    スロットル                    ２７    インテークマニホールド
２８    タンブルコントロールバルブ
３０    排気装置                      ３１    エキゾーストマニホールド
３１１〜３１４    管路                ３１１ａ〜３１４ａ  ブランチ管
３１５，３１６    集合部              ３１７，３１８    集合管路
３２    エキゾーストパイプ            ３３    フロント触媒
３３ａ  フロントＡ／Ｆセンサ          ３３ｂ  リアＡ／Ｆセンサ
３４    リア触媒                      ３５    サイレンサ
４０    ターボチャージャ              ４１    コンプレッサ
４１１    コンプレッサホイル          ４１２    コンプレッサハウジング
４１２ａ  入口部                      ４１２ｂ  出口部
４２    タービン                    ４２１    タービンホイル
４２２    タービンハウジング          ４２２ａ  ノズル
４２２ｂ  ノズル                      ４２２ｃ  出口部
４３    ベアリングハウジング        ４３１    ベアリング
Ｓ    シャフト
４３２    油路                          ４４    ウェイストゲートバルブ
５０    燃料供給装置                  ５１    燃料タンク
５２    フィードポンプ                ５３    フィードライン
５４    高圧ポンプ                    ５５    高圧燃料ライン
５６    インジェクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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