专利名称：内燃机的排气系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种为了避免多气缸内燃机中的排气干涉而在集合部排气管内设置了分隔板的内燃机的排气系统的改进技术。
背景技术：
例如在日本特许第3405857号公报中公开的那样，公知有这样的结构对于在集合部排气管的入口连接各气缸的多个上游侧排气管而成的排气装置，为了避免集合部排气管内部的排气干涉，在集合部排气管内沿径向设置分隔板。例如在直列四缸内燃机中，由分隔板将集合部排气管内划分为两个区域，一区域连接着#1、#4气缸的上游侧排气管，另一区域连接着#2、#3气缸的上游侧排气管，由此实现以所谓“4-2-1”的形式集合而成的排气系统。
发明内容
如上所述的集合部排气管内的分隔板，通常，由于其上游侧端部与上游侧排气管一同被固定支承，下游侧端部在集合部排气管内成为自由端，所以容易发生振动，成为产生噪音的一个原因。特别是在日本特许第3405857号公报的图8中公开有为了吸收分隔板的宽度方向热膨胀与热收缩而在宽度方向中央部分设置沿分隔板长度方向的曲折部的结构，然而在这样的结构中，会降低分隔板的刚性，变得更容易振动。
本发明的内燃机的排气系统，是在弯曲的集合部排气管的入口连接有多个上游侧排气管，并在该集合部排气管的内部，沿着该集合部排气管的弯曲形状配置为避免排气干涉而划分流路的分隔板而成，上述分隔板具有沿着与气流方向正交的方向延伸的增强用突条部，并且该突条向该分隔板的弯曲的外侧突出。
图1是表示作为本发明的排气装置的一实施例的直列四缸内燃机用的排气岐管的正面图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图2沿箭头B方向的视图。
图4是设有约束部件的实施例的立体图。
图5是焊接有增强部件的实施例的要部立体图。
具体实施例方式
下面基于附图详细说明本发明的一实施例。
图1、2表示将本发明构成为直列四缸内燃机用的排气岐管的一实施例，在安装于未图示的气缸盖的侧面上的气缸盖安装法兰1上连接有由金属管构成的各个气缸的上游侧排气管2的一端、即上游端2a。该4根上游侧排气管2从各个气缸的位置向气缸列的大致中央部延伸，下游侧端部2b以互相平行、且分别位于正方形的顶点位置的方式被组合，连接在一根集合部排气管3的入口处。更详细地说，虽然未图示，各上游侧排气管2的端部2b分别呈四分之一圆的截面形状，其整体组合形成一个整圆，然后插入集合部排气管3的上游侧端部3a中，并且被焊接。
在此，如图2所示，在从内燃机前方或者后方看时，上游侧排气管2从气缸盖安装法兰1向大致水平方向延伸，且向下弯曲约90°，与集合部排气管3连接。并且，#2、#3气缸的上游侧排气管2配置在下侧(换言之弯曲的内侧)，#1、#4气缸的上游侧排气管2配置在上侧(换言之弯曲的外侧)，并相互重叠。另外，集合部排气管3，其成为供4根上游侧排气管2插入的入口的上游侧端部3a大致朝上方开口，而且，自此处随着向下游侧去而朝内燃机侧弯曲，下游侧端部3b向侧方且朝斜下方开口。即从内燃机的前方或后方看时，集合部排气管3向与上游侧排气管2相反方向弯曲，作为整个排气系统如图2所示呈弯曲成大致S字型的形状。在集合部排气管3的下游侧端部3b安装有用于安装未图示的催化净化器的法兰4。详细来说，该法兰4与之一体地具有连接在集合部排气管3上的筒状部5，该筒状部5套在集合部排气管3的下游侧端部3b的外周并被焊接。
此外，在上述集合部排气管3的气缸盖一侧的侧面上连接有成为排气回流通路一部分的排气回流管6的一端，该排气回流管6的另一端连接在气缸盖安装法兰1上。另外，在集合部排气管3的内燃机前方一侧的侧面上安装有未图示的空燃比传感器。
在上述集合部排气管3的内部设有对钢板进行冲压成形而成的分隔板11。如图2所示，该分隔板11呈沿整个集合部排气管3弯曲的弯曲形状，将集合部排气管3的内部划分成供#2、#3气缸的排气流动的第1流路12、及供#1、#4气缸的排气流动的第2流路13。该分隔板11的上游侧端部11a被夹在#2、#3气缸的上游侧排气管2与#1、#4气缸的上游侧排气管2之间，并被焊接成与这些上游侧排气管2成为一体。另外，分隔板11的下游侧端部11b一直延伸到靠近集合部排气管3的下游侧端部3b、即靠近出口端的位置。从而4个气缸的排气以所谓“4-2-1”的形式集合起来，避免了点火顺序连续的气缸之间的排气干涉。
在此，如图3所示，在上述分隔板11的下游侧端部11b附近，形成有沿着与排气流正交的方向延伸的第1增强筋15作为增强用的突条部，在该第1增强筋15的上游侧还形成有沿着排气流动方向延伸的第2增强筋16。这些增强筋15、16是通过对分隔板11进行冲压成形而使其局部凸出而成的，特别形成为向成为弯曲外侧的第1流路12一侧突出。此外，如图3所示，在本实施例中，为了避免与未图示的空燃比传感器干涉而在分隔板11的一侧缘上形成有较大的缺口部17，上述第2增强筋16沿着切除该缺口部17后所剩下的部分的大致中央形成。另外，第1增强筋15沿分隔板11的下游侧端部11b的大致整个宽度形成。
如上所述，通过在分隔板11上将增强筋15、16冲压成形为肋状，提高了该分隔板11的刚性，抑制了振动。特别是由于分隔板的一次振动模式容易形成垂直于气流的振幅，通过沿与气流正交方向设置突条部，能够有效地抑制振动，防止由于振动而产生噪音。可通过第1增强筋15有效地抑制形成与气流方向垂直的振幅的分隔板11的一次振动模式，并且可通过第2增强筋16有效地抑制形成与气流方向平行的振幅的分隔板11的二次振动模式。而且，第1增强筋15被设置在至少比上游端更靠近下游端一侧，位于成为自由端的分隔板11的下游侧端部11b附近，所以可确实抑制该下游侧端部11b的振动。
在此，上述增强筋15、16，特别是第1增强筋15，其沿着与气流正交的方向，所以不会扰乱排气气流，在上述实施例中，由于增强筋15、16向第1流路12一侧突出，对气流的影响降至最小限度。即，集合部排气管3内的第1流路12由于如图2所示那样弯曲，所以排气流偏向弯曲的外侧流动，沿分隔板11表面流动的排气流相对较少。因此，由增强筋15、16的突出所造成的影响降到最小限度。
图4表示为了进一步确实防止上述分隔板11的下游侧端部11b的振动而设置了由带状金属板构成的、与分隔板11十字交叉的约束部件18的实施例。上述约束部件18，在该约束部件18的中央与分隔板11端部的中央分别形成有槽缝，互相组合成十字并焊接起来，而且该约束部件18的两端焊接固定于与集合部排气管3连接的筒状部5上。
如果通过这样的约束部件18将分隔板11的下游侧端部11b的中央部固定在集合部排气管3上，则可更确实的防止分隔板11的振动。
图5表示代替上述增强筋的冲压成型而将板状或棒状的增强部件19、20焊接固定在分隔板11表面上来作为突条部的实施例。特别是，这些增强部件19、20被安装在弯曲的分隔板11的弯曲的外侧表面上。从而，与上述实施例相同，对气流的影响降到最小限度。此外，在该实施例中，2个增强部件19、20都设为沿着与气流正交的方向。
权利要求
1.一种用于至少具有四个气缸的内燃机的排气系统，包括多个排气支通道，能够分别与该气缸连通，形成与该排气支通道相连通的通道的中游管，该中游管中具有沿排出气流方向弯曲的轴线以及分隔板，该分隔板具有弯曲的表面，该弯曲的表面大致沿着该中游管的轴线弯曲，从而该分隔板将该通道隔成与至少两个排气支通道相连通的外通道和与至少另外两个排气支通道相连通的内通道；下游管，连接到该中游管，该下游管形成与该外通道和该内通道相连通的合并通道；其中，该分隔板具有向该外通道内突出的突起，该突起大致沿排气气流的垂直方向延伸。
2.根据权利要求1所述的排气系统，其特征在于，该分隔板是由金属制成，该突起通过压力加工形成。
3.根据权利要求1所述的排气系统，其特征在于，该突起由安装到该外通道一侧的弯曲表面上的细长构件形成。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的排气系统，其特征在于，该排气支通道由多个上游管形成，该分隔板的上游端无缝固定到上游管，该分隔板的下游端在该通道中为自由端。
5.根据权利要求4所述的排气系统，其特征在于，该突起被形成为与该分隔板的上游端相比更靠近该分隔板的下游端。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的排气系统，其特征在于，该分隔板具有向该外通道内突出的第二突起，该突起大致沿排气气流方向延伸。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的排气系统，其特征在于，该分隔板的下游端由从中游管内表面延伸的支承构件支承。
全文摘要
本发明提供一种内燃机的排气系统，抑制为避免排气干涉而设于集合部排气管(3)内的分隔板(11)的振动，进而防止由此导致产生噪音。在直列四缸内燃机中，#2、#3气缸的上游侧排气管(2)与集合部排气管的第1流路(12)连接，#1、#4气缸的上游侧排气管与集合部排气管的第2流路(13)连接，两条流路(12、13)由分隔板分隔开。集合部排气管整体弯曲，分隔板也沿该集合部排气管弯曲。为了提高分隔板的刚性，冲压成形有与气流方向正交的第1增强筋(15)与沿气流方向的第2增强筋(16)，抑制了分隔板的振动。由于增强筋(15、16)向第1流路一侧突出，则对偏向弯曲外侧的在第1流路内流过的排气气流的影响降至最小。
文档编号F01N13/10GK1948725SQ20061014051
公开日2007年4月18日 申请日期2006年10月13日 优先权日2005年10月13日
发明者齐藤孝史 申请人:日产自动车株式会社