JP2019035345A - Exhaust pipe of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排気管に関する。 The present invention relates to an exhaust pipe of an internal combustion engine.
一般的に、内燃機関の排気管は、複数の配管同士を接続することにより構成されている。各配管の端部には、配管の径方向外側に突出する環状のフランジが形成されている。そして、各配管のフランジ同士を、例えば、特許文献１に記載されているような環状のクランプ部材によって連結することにより、複数の配管同士が接続されている。また、特許文献２には、各配管内を流れる排ガスの温度の低下を抑制するために、各配管の外周面に、各配管の外周面を覆うインシュレータを設けることが記載されている。インシュレータは、配管を介した排ガスの熱の放出を抑える。 Generally, an exhaust pipe of an internal combustion engine is configured by connecting a plurality of pipes. An annular flange that protrudes radially outward of the pipe is formed at the end of each pipe. A plurality of pipes are connected to each other by connecting the flanges of the pipes with, for example, an annular clamp member as described in Patent Document 1. Patent Document 2 describes that an insulator that covers the outer peripheral surface of each pipe is provided on the outer peripheral surface of each pipe in order to suppress a decrease in the temperature of the exhaust gas flowing in each pipe. The insulator suppresses the release of heat from the exhaust gas through the pipe.
ところで、特許文献１のように、環状のクランプ部材によって各配管のフランジ同士を連結することにより、複数の配管同士を接続する場合、特許文献２のようなインシュレータをフランジに接触する位置まで延ばすと、クランプ部材における各配管のフランジに対する組み付け作業が行い難くなる。よって、インシュレータを、フランジからある程度離れた位置までしか延ばすことができず、各配管におけるフランジ側の端部をインシュレータによって覆うことができない。その結果、排ガスが各配管内を流れる間に、排ガスの熱が各配管におけるフランジ側の端部を介して放出され、排ガスの温度が低下してしまう虞がある。 By the way, when connecting several piping by connecting the flanges of each piping with an annular clamp member like patent document 1, when extending an insulator like patent document 2 to the position which contacts a flange, As a result, it is difficult to perform the assembling work on the flange of each pipe in the clamp member. Therefore, the insulator can be extended only to a position away from the flange to some extent, and the flange-side end portion of each pipe cannot be covered by the insulator. As a result, while the exhaust gas flows through each pipe, the heat of the exhaust gas is released through the flange-side end of each pipe, which may reduce the temperature of the exhaust gas.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、排ガスが各配管内を流れる間に、排ガスの温度が低下してしまうことを抑制することができる内燃機関の排気管を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an internal combustion engine capable of suppressing the temperature of the exhaust gas from being lowered while the exhaust gas flows through each pipe. To provide an exhaust pipe.
上記課題を解決する内燃機関の排気管は、内燃機関から排出される排ガスが内部を流れる複数の配管と、前記各配管の端部に形成されるとともに前記配管の径方向外側に突出する環状のフランジと、前記各配管の前記フランジ同士を連結する環状のクランプ部材と、前記各配管の外周面を覆うインシュレータと、を備えた内燃機関の排気管であって、前記クランプ部材は、前記インシュレータにおける前記フランジ側の端部に対して前記配管の径方向で重なる位置まで延びて、前記インシュレータにおける前記フランジ側の端部の周囲を覆う被覆部を有している。 An exhaust pipe for an internal combustion engine that solves the above-described problem is a plurality of pipes through which exhaust gas discharged from the internal combustion engine flows, and an annular pipe that is formed at an end of each pipe and projects outward in the radial direction of the pipe. An exhaust pipe of an internal combustion engine comprising a flange, an annular clamp member that connects the flanges of the pipes, and an insulator that covers an outer peripheral surface of the pipes, the clamp member in the insulator It has a covering portion that extends to a position overlapping with the end portion on the flange side in the radial direction of the pipe and covers the periphery of the end portion on the flange side of the insulator.
これによれば、各配管におけるフランジ側の端部がインシュレータによって覆われていなくても、被覆部によって、各配管におけるフランジ側の端部を覆うことができるため、排ガスが各配管内を流れる間に、排ガスの熱が各配管におけるフランジ側の端部を介して放出されてしまうことを被覆部によって抑制することができる。その結果、排ガスが各配管内を流れる間に、排ガスの温度が低下してしまうことを抑制することができる。 According to this, since the end on the flange side in each pipe can be covered with the covering portion even if the end on the flange side in each pipe is not covered with the insulator, the exhaust gas flows through the inside of each pipe. Moreover, it can suppress by the coating | coated part that the heat | fever of waste gas will be discharge | released via the edge part by the side of a flange in each piping. As a result, it is possible to suppress the temperature of the exhaust gas from being lowered while the exhaust gas flows through each pipe.
上記内燃機関の排気管において、前記インシュレータと前記被覆部との間に配置される断熱材を備えているとよい。
これによれば、インシュレータと被覆部との間から排ガスの熱が放出されることを断熱材によって抑制することができるため、排ガスの温度が低下してしまうことをさらに抑制することができる。
The exhaust pipe of the internal combustion engine may include a heat insulating material disposed between the insulator and the covering portion.
According to this, since it can suppress by the heat insulating material that the heat | fever of waste gas is emitted from between an insulator and a coating | coated part, it can further suppress that the temperature of waste gas falls.
この発明によれば、排ガスが各配管内を流れる間に、排ガスの温度が低下してしまうことを抑制することができる。 According to this invention, it can suppress that the temperature of exhaust gas falls while exhaust gas flows through each piping.
以下、内燃機関の排気管を具体化した一実施形態を図１にしたがって説明する。
図１に示すように、排気管１０は、複数の配管２０，３０同士を接続することにより構成されている。各配管２０，３０の内部には、内燃機関１１から排出される排ガスが流れる。なお、以下の説明において、「配管２０」を「上流側配管２０」と記載し、「配管３０」を「下流側配管３０」と記載する。また、本実施形態の内燃機関１１はディーゼルエンジンである。
Hereinafter, an embodiment embodying an exhaust pipe of an internal combustion engine will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the exhaust pipe 10 is configured by connecting a plurality of pipes 20, 30 to each other. The exhaust gas discharged from the internal combustion engine 11 flows inside the pipes 20 and 30. In the following description, “piping 20” is described as “upstream piping 20”, and “piping 30” is described as “downstream piping 30”. Moreover, the internal combustion engine 11 of this embodiment is a diesel engine.
上流側配管２０は、内燃機関１１に接続されている。下流側配管３０は、触媒１２に接続されている。上流側配管２０及び下流側配管３０は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製等の金属製である。上流側配管２０における内燃機関１１とは反対側の開口２０ａと、下流側配管３０における触媒１２とは反対側の開口３０ａとは互いに向き合った状態で連通している。よって、上流側配管２０内と下流側配管３０内とは連通している。そして、内燃機関１１から排出された排ガスは、上流側配管２０内、及び下流側配管３０内を流れて触媒１２に至る。触媒１２は、排ガスを浄化する。触媒１２は、活性化温度以上に温度が上昇することで、排ガスの浄化能力を発揮する。 The upstream pipe 20 is connected to the internal combustion engine 11. The downstream pipe 30 is connected to the catalyst 12. The upstream pipe 20 and the downstream pipe 30 are made of metal such as stainless steel (SUS). The opening 20a on the upstream side pipe 20 opposite to the internal combustion engine 11 and the opening 30a on the downstream side pipe 30 opposite to the catalyst 12 communicate with each other in a state of facing each other. Therefore, the upstream pipe 20 and the downstream pipe 30 communicate with each other. The exhaust gas discharged from the internal combustion engine 11 flows through the upstream pipe 20 and the downstream pipe 30 to reach the catalyst 12. The catalyst 12 purifies the exhaust gas. The catalyst 12 exhibits the exhaust gas purification ability when the temperature rises above the activation temperature.
上流側配管２０における内燃機関１１とは反対側の端部には、上流側配管２０の径方向外側に突出する環状のフランジ２１が形成されている。フランジ２１における下流側配管３０側の端面２１ａは、上流側配管２０の径方向に延びる平坦面状である。フランジ２１における下流側配管３０側とは反対側の面は、下流側配管３０に近づくにつれて拡径していく円錐面２１ｂになっている。フランジ２１の最外周面２１ｃは、フランジ２１の端面２１ａに対して直交する方向に延びている。フランジ２１の最外周面２１ｃは、フランジ２１の端面２１ａの最外周縁とフランジ２１の円錐面２１ｂの最外周縁とを繋いでいる。 An annular flange 21 that protrudes radially outward of the upstream pipe 20 is formed at the end of the upstream pipe 20 opposite to the internal combustion engine 11. The end face 21 a on the downstream pipe 30 side in the flange 21 has a flat surface extending in the radial direction of the upstream pipe 20. The surface of the flange 21 opposite to the downstream pipe 30 side is a conical surface 21 b that increases in diameter as it approaches the downstream pipe 30. The outermost peripheral surface 21 c of the flange 21 extends in a direction orthogonal to the end surface 21 a of the flange 21. The outermost peripheral surface 21 c of the flange 21 connects the outermost peripheral edge of the end surface 21 a of the flange 21 and the outermost peripheral edge of the conical surface 21 b of the flange 21.
排気管１０は、上流側配管２０の外周面２０ｂの全周を覆う管状のインシュレータ２２を備えている。インシュレータ２２は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製等の金属製である。インシュレータ２２は、排ガスが上流側配管２０内を流れる間に、排ガスの熱が上流側配管２０を介して放出されることを抑制する。上流側配管２０の外周面２０ｂとインシュレータ２２の内周面２２ａとは離れている。インシュレータ２２におけるフランジ２１側の端部２２ｅは、フランジ２１の円錐面２１ｂから離れている。よって、インシュレータ２２におけるフランジ２１側の端部２２ｅは、フランジ２１に接触していない。したがって、上流側配管２０におけるフランジ２１側の端部２０ｅは、インシュレータ２２によって覆われていない。 The exhaust pipe 10 includes a tubular insulator 22 that covers the entire circumference of the outer peripheral surface 20 b of the upstream pipe 20. The insulator 22 is made of metal such as stainless steel (SUS). The insulator 22 suppresses the heat of the exhaust gas being released through the upstream pipe 20 while the exhaust gas flows through the upstream pipe 20. The outer peripheral surface 20b of the upstream pipe 20 and the inner peripheral surface 22a of the insulator 22 are separated from each other. An end 22 e on the flange 21 side of the insulator 22 is separated from the conical surface 21 b of the flange 21. Therefore, the flange 22 side end 22 e of the insulator 22 is not in contact with the flange 21. Therefore, the end 20 e on the flange 21 side in the upstream pipe 20 is not covered with the insulator 22.
排気管１０は、上流側配管２０の外周面２０ｂとインシュレータ２２の内周面２２ａとの間に介在される筒状の配管断熱材２３を備えている。配管断熱材２３は、例えば、アルミナ等のセラミック材により形成されている。配管断熱材２３の内周面２３ａは、上流側配管２０の外周面２０ｂに接触している。配管断熱材２３の外周面２３ｂは、インシュレータ２２の内周面２２ａに接触している。配管断熱材２３は、上流側配管２０からインシュレータ２２への熱の伝達を抑える。 The exhaust pipe 10 includes a cylindrical pipe heat insulating material 23 interposed between the outer peripheral surface 20 b of the upstream pipe 20 and the inner peripheral surface 22 a of the insulator 22. The pipe heat insulating material 23 is formed of a ceramic material such as alumina, for example. The inner peripheral surface 23 a of the pipe heat insulating material 23 is in contact with the outer peripheral surface 20 b of the upstream pipe 20. The outer peripheral surface 23 b of the pipe heat insulating material 23 is in contact with the inner peripheral surface 22 a of the insulator 22. The pipe heat insulating material 23 suppresses heat transfer from the upstream pipe 20 to the insulator 22.
下流側配管３０における触媒１２とは反対側の端部には、下流側配管３０の径方向外側に突出する環状のフランジ３１が形成されている。フランジ３１における上流側配管２０側の端面３１ａは、下流側配管３０の径方向に延びる平坦面状である。フランジ３１における上流側配管２０側とは反対側の面は、上流側配管２０に近づくにつれて拡径していく円錐面３１ｂになっている。フランジ３１の最外周面３１ｃは、フランジ３１の端面３１ａに対して直交する方向に延びている。フランジ３１の最外周面３１ｃは、フランジ３１の端面３１ａの最外周縁とフランジ３１の円錐面３１ｂの最外周縁とを繋いでいる。 An annular flange 31 protruding outward in the radial direction of the downstream pipe 30 is formed at the end of the downstream pipe 30 opposite to the catalyst 12. The end surface 31 a on the upstream pipe 20 side in the flange 31 has a flat surface extending in the radial direction of the downstream pipe 30. The surface of the flange 31 opposite to the upstream side pipe 20 side is a conical surface 31 b that increases in diameter as it approaches the upstream side pipe 20. The outermost peripheral surface 31 c of the flange 31 extends in a direction orthogonal to the end surface 31 a of the flange 31. The outermost peripheral surface 31 c of the flange 31 connects the outermost peripheral edge of the end surface 31 a of the flange 31 and the outermost peripheral edge of the conical surface 31 b of the flange 31.
上流側配管２０の内径と下流側配管３０の内径とは同じである。上流側配管２０のフランジ２１の最外周面２１ｃの外径と下流側配管３０のフランジ３１の最外周面３１ｃの外径とは同じである。 The inner diameter of the upstream pipe 20 and the inner diameter of the downstream pipe 30 are the same. The outer diameter of the outermost peripheral surface 21c of the flange 21 of the upstream pipe 20 and the outer diameter of the outermost peripheral surface 31c of the flange 31 of the downstream pipe 30 are the same.
排気管１０は、下流側配管３０の外周面３０ｂの全周を覆う管状のインシュレータ３２を備えている。インシュレータ３２は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製等の金属製である。インシュレータ３２は、排ガスが下流側配管３０内を流れる間に、排ガスの熱が下流側配管３０を介して放出されることを抑制する。下流側配管３０の外周面３０ｂとインシュレータ３２の内周面３２ａとは離れている。インシュレータ３２におけるフランジ３１側の端部３２ｅは、フランジ３１の円錐面３１ｂから離れている。よって、インシュレータ３２におけるフランジ３１側の端部３２ｅは、フランジ３１に接触していない。したがって、下流側配管３０におけるフランジ３１側の端部３０ｅは、インシュレータ３２によって覆われていない。 The exhaust pipe 10 includes a tubular insulator 32 that covers the entire circumference of the outer peripheral surface 30 b of the downstream pipe 30. The insulator 32 is made of metal such as stainless steel (SUS). The insulator 32 suppresses the heat of the exhaust gas being released through the downstream pipe 30 while the exhaust gas flows through the downstream pipe 30. The outer peripheral surface 30 b of the downstream pipe 30 and the inner peripheral surface 32 a of the insulator 32 are separated from each other. An end 32 e of the insulator 32 on the flange 31 side is separated from the conical surface 31 b of the flange 31. Therefore, the flange 32 side end 32 e of the insulator 32 is not in contact with the flange 31. Therefore, the flange 30 side end 30 e of the downstream pipe 30 is not covered with the insulator 32.
排気管１０は、下流側配管３０の外周面３０ｂとインシュレータ３２の内周面３２ａとの間に介在される筒状の配管断熱材３３を備えている。配管断熱材３３は、例えば、アルミナ等のセラミック材により形成されている。配管断熱材３３の内周面３３ａは、下流側配管３０の外周面３０ｂに接触している。配管断熱材３３の外周面３３ｂは、インシュレータ３２の内周面３２ａに接触している。配管断熱材３３は、下流側配管３０からインシュレータ３２への熱の伝達を抑える。 The exhaust pipe 10 includes a cylindrical pipe heat insulating material 33 interposed between the outer peripheral surface 30 b of the downstream pipe 30 and the inner peripheral surface 32 a of the insulator 32. The pipe heat insulating material 33 is formed of a ceramic material such as alumina, for example. The inner peripheral surface 33 a of the pipe heat insulating material 33 is in contact with the outer peripheral surface 30 b of the downstream pipe 30. The outer peripheral surface 33 b of the pipe heat insulating material 33 is in contact with the inner peripheral surface 32 a of the insulator 32. The pipe heat insulating material 33 suppresses heat transfer from the downstream pipe 30 to the insulator 32.
本実施形態の排気管１０は、上流側配管２０の外周面２０ｂがインシュレータ２２によって覆われており、下流側配管３０の外周面３０ｂがインシュレータ３２によって覆われているため、全体として二重管構造になっている。上流側配管２０及び下流側配管３０は、排気管１０の内管に相当し、各インシュレータ２２，３２は、排気管１０の外管に相当する。 In the exhaust pipe 10 of the present embodiment, the outer peripheral surface 20b of the upstream pipe 20 is covered with the insulator 22, and the outer peripheral face 30b of the downstream pipe 30 is covered with the insulator 32. It has become. The upstream pipe 20 and the downstream pipe 30 correspond to the inner pipe of the exhaust pipe 10, and the insulators 22 and 32 correspond to the outer pipe of the exhaust pipe 10.
排気管１０は、上流側配管２０のフランジ２１と下流側配管３０のフランジ３１とを連結する環状のクランプ部材４０を備えている。よって、クランプ部材４０は、各配管２０，３０のフランジ２１，３１同士を連結する。クランプ部材４０は、両フランジ２１，３１の最外周面２１ｃ，３１ｃに沿って延びる環状の外周部４１と、外周部４１における上流側配管２０側の周縁部からフランジ２１の円錐面２１ｂに沿って延びる接触部４２と、外周部４１における下流側配管３０側の周縁部からフランジ３１の円錐面３１ｂに沿って延びる接触部４３と、を有している。両接触部４２，４３は、外周部４１から離れるにつれて縮径していく円錐台形状である。 The exhaust pipe 10 includes an annular clamp member 40 that connects the flange 21 of the upstream pipe 20 and the flange 31 of the downstream pipe 30. Therefore, the clamp member 40 connects the flanges 21 and 31 of the pipes 20 and 30 to each other. The clamp member 40 has an annular outer peripheral portion 41 extending along the outermost peripheral surfaces 21c and 31c of both flanges 21 and 31, and a peripheral portion on the upstream pipe 20 side in the outer peripheral portion 41 along the conical surface 21b of the flange 21. The contact portion 42 extends, and the contact portion 43 extends along the conical surface 31 b of the flange 31 from the peripheral portion on the downstream pipe 30 side in the outer peripheral portion 41. Both contact portions 42 and 43 have a truncated cone shape that decreases in diameter as the distance from the outer peripheral portion 41 increases.
両フランジ２１，３１同士は、両フランジ２１，３１の端面２１ａ，３１ａ同士が面接触した状態で、クランプ部材４０に連結されている。クランプ部材４０の外周部４１の内周面４１ａは、両フランジ２１，３１の最外周面２１ｃ，３１ｃに接触している。各接触部４２，４３は、各フランジ２１，３１の円錐面２１ｂ，３１ｂにそれぞれ接触している。これにより、上流側配管２０及び下流側配管３０は、互いに離間する方向への移動が規制されるとともに径方向へのズレが規制された状態で、クランプ部材４０によって接続されている。 Both flanges 21 and 31 are connected to the clamp member 40 in a state where the end faces 21a and 31a of both flanges 21 and 31 are in surface contact with each other. The inner peripheral surface 41 a of the outer peripheral portion 41 of the clamp member 40 is in contact with the outermost peripheral surfaces 21 c and 31 c of both flanges 21 and 31. The contact portions 42 and 43 are in contact with the conical surfaces 21b and 31b of the flanges 21 and 31, respectively. As a result, the upstream pipe 20 and the downstream pipe 30 are connected by the clamp member 40 in a state where movement in a direction away from each other is restricted and displacement in the radial direction is restricted.
クランプ部材４０は、接触部４２における外周部４１とは反対側の周縁部からインシュレータ２２の外周面２２ｂに沿って延びる環状の被覆部４４を有している。被覆部４４は、インシュレータ２２におけるフランジ２１側の端部２２ｅに対して上流側配管２０の径方向で重なる位置まで延びて、インシュレータ２２におけるフランジ２１側の端部２２ｅの周囲を覆っている。よって、被覆部４４は、上流側配管２０におけるフランジ２１側の端部２０ｅを覆っている。被覆部４４の内周面４４ａとインシュレータ２２の端部２２ｅの外周面とは離れている。 The clamp member 40 has an annular covering portion 44 that extends along the outer peripheral surface 22 b of the insulator 22 from the peripheral portion of the contact portion 42 opposite to the outer peripheral portion 41. The covering portion 44 extends to a position overlapping with the end portion 22 e on the flange 21 side in the insulator 22 in the radial direction of the upstream pipe 20, and covers the periphery of the end portion 22 e on the flange 21 side in the insulator 22. Therefore, the covering portion 44 covers the end portion 20 e on the flange 21 side in the upstream side pipe 20. The inner peripheral surface 44a of the covering portion 44 and the outer peripheral surface of the end portion 22e of the insulator 22 are separated from each other.
クランプ部材４０は、接触部４３における外周部４１とは反対側の周縁部からインシュレータ３２の外周面３２ｂに沿って延びる環状の被覆部４５を有している。被覆部４５は、インシュレータ３２におけるフランジ３１側の端部３２ｅに対して下流側配管３０の径方向で重なる位置まで延びて、インシュレータ３２におけるフランジ３１側の端部３２ｅの周囲を覆っている。よって、被覆部４５は、下流側配管３０におけるフランジ３１側の端部３０ｅを覆っている。被覆部４５の内周面４５ａとインシュレータ３２の端部３２ｅの外周面とは離れている。両被覆部４４，４５は、クランプ部材４０をプレス成型することにより、外周部４１及び両接触部４３，４３と一体形成されている。 The clamp member 40 includes an annular covering portion 45 that extends along the outer peripheral surface 32 b of the insulator 32 from the peripheral portion of the contact portion 43 opposite to the outer peripheral portion 41. The covering portion 45 extends to a position overlapping with the end portion 32 e on the flange 31 side in the insulator 32 in the radial direction of the downstream pipe 30, and covers the periphery of the end portion 32 e on the flange 31 side in the insulator 32. Therefore, the covering portion 45 covers the end portion 30 e on the flange 31 side in the downstream side pipe 30. The inner peripheral surface 45a of the covering portion 45 is separated from the outer peripheral surface of the end portion 32e of the insulator 32. Both the covering portions 44 and 45 are integrally formed with the outer peripheral portion 41 and the both contact portions 43 and 43 by press-molding the clamp member 40.
次に、本実施形態の作用について説明する。
上流側配管２０におけるフランジ２１側の端部２０ｅがインシュレータ２２によって覆われていなくても、被覆部４４によって、上流側配管２０におけるフランジ２１側の端部２０ｅが覆われている。このため、排ガスが上流側配管２０内を流れる間に、排ガスの熱が上流側配管２０におけるフランジ２１側の端部２０ｅを介して放出されることが、被覆部４４によって抑制される。
Next, the operation of this embodiment will be described.
Even if the end portion 20e on the flange 21 side in the upstream pipe 20 is not covered with the insulator 22, the end portion 20e on the flange 21 side in the upstream pipe 20 is covered with the covering portion 44. For this reason, while the exhaust gas flows through the upstream side pipe 20, the covering part 44 prevents the heat of the exhaust gas from being released through the end 20 e on the flange 21 side in the upstream side pipe 20.
下流側配管３０におけるフランジ３１側の端部３０ｅがインシュレータ３２によって覆われていなくても、被覆部４５によって、下流側配管３０におけるフランジ３１側の端部３０ｅが覆われている。このため、排ガスが下流側配管３０内を流れる間に、排ガスの熱が下流側配管３０におけるフランジ３１側の端部３０ｅを介して放出されることが、被覆部４５によって抑制される。 Even if the end 30 e on the flange 31 side in the downstream side pipe 30 is not covered with the insulator 32, the end 30 e on the flange 31 side in the downstream side pipe 30 is covered with the covering part 45. For this reason, while the exhaust gas flows through the downstream side pipe 30, the covering part 45 prevents the heat of the exhaust gas from being released through the end portion 30 e on the flange 31 side in the downstream side pipe 30.
したがって、排ガスは、排気管１０内を流れる間に熱が奪われ難く、温度が低下し難くなっている。その結果として、触媒１２の温度が活性化温度以上に上昇するまでの時間が短くなる。よって、例えば、内燃機関１１の冷間始動時などの触媒１２の早期暖機が要求される運転条件の時に、触媒１２の温度が早期に活性化温度以上に上昇し易くなる。また、排気管１０からの熱の放出が抑制されるため、排気管１０の周囲に存在する構成部品に対する熱害の発生が抑制される。 Therefore, the exhaust gas is less likely to lose heat while flowing through the exhaust pipe 10, and the temperature is less likely to decrease. As a result, the time until the temperature of the catalyst 12 rises above the activation temperature is shortened. Therefore, for example, when the engine 12 is in an operating condition that requires early warm-up of the catalyst 12, such as when the internal combustion engine 11 is cold-started, the temperature of the catalyst 12 easily rises above the activation temperature early. In addition, since the release of heat from the exhaust pipe 10 is suppressed, the occurrence of heat damage to the components existing around the exhaust pipe 10 is suppressed.
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）被覆部４４，４５によって、上流側配管２０及び下流側配管３０におけるフランジ２１，３１側の端部２０ｅ，３０ｅをそれぞれ覆うことができる。このため、排ガスが上流側配管２０内、及び下流側配管３０内を流れる間に、排ガスの熱が上流側配管２０及び下流側配管３０の端部２０ｅ，３０ｅを介して放出されてしまうことを被覆部４４，４５によって抑制することができる。その結果、排ガスが、上流側配管２０内、及び下流側配管３０内を流れる間に、排ガスの温度が低下してしまうことを抑制することができる。
In the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The end portions 20e and 30e on the flanges 21 and 31 side of the upstream pipe 20 and the downstream pipe 30 can be covered by the covering portions 44 and 45, respectively. For this reason, while the exhaust gas flows through the upstream pipe 20 and the downstream pipe 30, the heat of the exhaust gas is released through the end portions 20e and 30e of the upstream pipe 20 and the downstream pipe 30. It can be suppressed by the covering portions 44 and 45. As a result, it is possible to prevent the temperature of the exhaust gas from decreasing while the exhaust gas flows through the upstream pipe 20 and the downstream pipe 30.
（２）排ガスは、排気管１０内を流れる間に熱が奪われ難く、温度が低下し難くなっている。その結果として、触媒１２の温度が活性化温度以上に上昇するまでの時間を短くすることができる。よって、例えば、内燃機関１１の冷間始動時などの触媒１２の早期暖機が要求される運転条件の時に、触媒１２の温度を早期に活性化温度以上に上昇させることができる。また、排気管１０からの熱の放出が抑制されるため、排気管１０の周囲に存在する構成部品に対する熱害の発生を抑制することができる。 (2) The exhaust gas is less likely to lose heat while flowing through the exhaust pipe 10, and the temperature is less likely to decrease. As a result, the time until the temperature of the catalyst 12 rises above the activation temperature can be shortened. Therefore, for example, when the engine 12 is in an operating condition that requires early warm-up of the catalyst 12, such as when the internal combustion engine 11 is cold-started, the temperature of the catalyst 12 can be quickly raised above the activation temperature. Further, since the release of heat from the exhaust pipe 10 is suppressed, it is possible to suppress the occurrence of thermal damage to the components existing around the exhaust pipe 10.
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図２に示すように、排気管１０は、各インシュレータ２２，３２と各被覆部４４，４５との間にそれぞれ配置される筒状の断熱材４６，４７を備えていてもよい。断熱材４６の外周面４６ａは、被覆部４４の内周面４４ａに接触している。断熱材４６の内周面４６ｂは、インシュレータ２２の端部２２ｅの外周面に接触している。断熱材４７の外周面４７ａは、被覆部４５の内周面４５ａに接触している。断熱材４７の内周面４７ｂは、インシュレータ３２の端部３２ｅの外周面に接触している。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
As shown in FIG. 2, the exhaust pipe 10 may include cylindrical heat insulating materials 46 and 47 disposed between the insulators 22 and 32 and the covering portions 44 and 45, respectively. The outer peripheral surface 46 a of the heat insulating material 46 is in contact with the inner peripheral surface 44 a of the covering portion 44. The inner peripheral surface 46 b of the heat insulating material 46 is in contact with the outer peripheral surface of the end 22 e of the insulator 22. The outer peripheral surface 47 a of the heat insulating material 47 is in contact with the inner peripheral surface 45 a of the covering portion 45. The inner peripheral surface 47 b of the heat insulating material 47 is in contact with the outer peripheral surface of the end portion 32 e of the insulator 32.
これによれば、インシュレータ２２，３２と被覆部４４，４５との間から排ガスの熱が放出されることを断熱材４６，４７によって抑制することができるため、排ガスの温度が低下してしまうことをさらに抑制することができる。 According to this, the heat of the exhaust gas can be suppressed by the heat insulating materials 46 and 47 from being released between the insulators 22 and 32 and the covering portions 44 and 45, and thus the temperature of the exhaust gas is lowered. Can be further suppressed.
○ 実施形態において、インシュレータ２２，３２は、断面視Ｃ字状であってもよい。よって、上流側配管２０及び下流側配管３０の外周面２０ｂ，３０ｂの周方向の一部分がインシュレータ２２，３２によって覆われていない構成であってもよい。 In the embodiment, the insulators 22 and 32 may be C-shaped in cross section. Therefore, the structure where the circumferential direction part of the outer peripheral surfaces 20b and 30b of the upstream piping 20 and the downstream piping 30 is not covered with the insulators 22 and 32 may be sufficient.
○ 実施形態において、両被覆部４４，４５は、クランプ部材４０をプレス成型することにより、外周部４１及び両接触部４３，４３と一体形成されていたが、これに限らない。例えば、各被覆部４４，４５が、各接触部４２，４３における外周部４１とは反対側の周縁部それぞれに対して溶接により接合されていてもよい。 In the embodiment, both the covering portions 44 and 45 are integrally formed with the outer peripheral portion 41 and the both contact portions 43 and 43 by press-molding the clamp member 40, but are not limited thereto. For example, each coating | coated part 44 and 45 may be joined to each peripheral part on the opposite side to the outer peripheral part 41 in each contact part 42 and 43 by welding.
１０…排気管、１１…内燃機関、２０，３０…配管、２０ｂ，３０ｂ…外周面、２１，３１…フランジ、２２，３２…インシュレータ、２２ｅ，３２ｅ…端部、４０…クランプ部材、４４，４５…被覆部、４６，４７…断熱材。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Exhaust pipe, 11 ... Internal combustion engine, 20, 30 ... Piping, 20b, 30b ... Outer peripheral surface, 21, 31 ... Flange, 22, 32 ... Insulator, 22e, 32e ... End part, 40 ... Clamp member, 44, 45 ... covering part, 46, 47 ... heat insulating material.
Claims (2)
前記各配管の端部に形成されるとともに前記配管の径方向外側に突出する環状のフランジと、
前記各配管の前記フランジ同士を連結する環状のクランプ部材と、
前記各配管の外周面を覆うインシュレータと、を備えた内燃機関の排気管であって、
前記クランプ部材は、
前記インシュレータにおける前記フランジ側の端部に対して前記配管の径方向で重なる位置まで延びて、前記インシュレータにおける前記フランジ側の端部の周囲を覆う被覆部を有していることを特徴とする内燃機関の排気管。 A plurality of pipes through which exhaust gas discharged from the internal combustion engine flows;
An annular flange formed at the end of each pipe and projecting radially outward of the pipe;
An annular clamp member that connects the flanges of the pipes;
An exhaust pipe for an internal combustion engine comprising an insulator covering an outer peripheral surface of each of the pipes,
The clamp member is
An internal combustion engine that includes a covering portion that extends to a position that overlaps the flange-side end portion of the insulator in a radial direction of the pipe and covers the periphery of the flange-side end portion of the insulator. Engine exhaust pipe.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP3822466A1 (en) | 2019-11-15 | 2021-05-19 | Mazda Motor Corporation | Exhaust pipe structure, vehicle and method of manufacturing the vehicle |
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2017
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