JP2001193449A - Exhaust pipe for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust pipe for internal combustion engineInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気管に
係り、詳しくは内管と外管との二重管構造を有する排気
管に関する。The present invention relates to an exhaust pipe of an internal combustion engine, and more particularly, to an exhaust pipe having a double pipe structure of an inner pipe and an outer pipe.
【0002】[0002]
【従来の技術】通常、内燃機関の排気通路には、内燃機
関から排出される燃焼ガスを浄化するための触媒コンバ
ータが設けられている。この触媒コンバータは、その浄
化特性が自身の温度に大きく依存しており、所定以上の
高温となることでその浄化性能を十分に発揮することが
できる。このため、機関始動時など触媒コンバータの温
度が低いときには、その浄化特性を確保するために、で
きるだけ早期にその温度を上昇させることが望ましい。2. Description of the Related Art Usually, a catalytic converter for purifying combustion gas discharged from an internal combustion engine is provided in an exhaust passage of the internal combustion engine. The purification characteristics of this catalytic converter largely depend on its own temperature, and when the temperature is higher than a predetermined value, the purification performance can be sufficiently exhibited. For this reason, when the temperature of the catalytic converter is low, such as when starting the engine, it is desirable to increase the temperature as early as possible in order to ensure its purification characteristics.
【0003】そこで従来は、例えば実開昭63−130
616号公報にみられるように、排気管を二重管構造に
するとともに、排気管内において燃焼ガスが通過する通
路である内側の排気管(内管)の肉厚を薄くして、その
熱容量を小さく抑えるようにしたものなども提案されて
いる。すなわちこの排気管では、その内管の熱容量を小
さくすることで、燃焼ガスが内管に奪われる熱の総量を
少なく抑えることができるため、機関始動時など排気管
及び触媒コンバータの温度が低い場合であっても、その
後における燃焼ガスからの奪熱による内管の温度上昇が
早期に飽和するようになる。そしてその結果、触媒コン
バータに至る燃料ガスの温度が早期に高温になり、ひい
ては触媒コンバータの温度を早期に上昇させることがで
きるようになる。Therefore, conventionally, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-130
As shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 616, the exhaust pipe has a double pipe structure, and the thickness of the inner exhaust pipe (inner pipe) which is a passage through which the combustion gas passes in the exhaust pipe is reduced to reduce the heat capacity. Some have been proposed to keep them small. In other words, in this exhaust pipe, by reducing the heat capacity of the inner pipe, the total amount of heat taken by the inner pipe by the combustion gas can be reduced. However, the temperature rise of the inner tube due to the heat deprived from the combustion gas thereafter becomes saturated early. As a result, the temperature of the fuel gas reaching the catalytic converter becomes high at an early stage, so that the temperature of the catalytic converter can be raised at an early stage.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構造のよう
に、排気管を二重管構造としてその内管の肉厚を薄くす
るようにすれば、確かに触媒コンバータの早期の昇温を
図ることはできる。If the exhaust pipe is formed as a double pipe structure and the thickness of the inner pipe is reduced as in the above-mentioned conventional structure, the temperature of the catalytic converter can be raised at an early stage. Can do it.
【0005】ところが、上記二重管構造の排気管では、
上記内管と外側の排気管(外管)とが一部分でしか接し
ていないために、それら内管と外管との間に温度差が生
じ易い。このため、内管の温度が燃焼ガスの熱によって
大きく上昇する機関の低温始動時や、外管の温度が大き
く下降する機関の高温停止時などでは、内管の温度が外
管の温度と比較して高くなり、その結果外管と比較して
内管の熱膨張量が大きくなる。従って、内管が外管にそ
の変形(内管の熱膨張)を拘束されているそれら内管と
外管との接合部において、上記熱膨張量の差異に起因す
る熱応力が内管の内部に生じることとなる。However, in the exhaust pipe having the double pipe structure,
Since the inner pipe and the outer exhaust pipe (outer pipe) are only partially in contact with each other, a temperature difference is easily generated between the inner pipe and the outer pipe. For this reason, the temperature of the inner pipe is compared with the temperature of the outer pipe when starting the engine at a low temperature where the temperature of the inner pipe rises significantly due to the heat of the combustion gas, or when stopping the engine at a high temperature where the temperature of the outer pipe falls significantly. As a result, the amount of thermal expansion of the inner tube is larger than that of the outer tube. Therefore, at the joint between the inner tube and the outer tube, where the inner tube is restrained from deforming (thermal expansion of the inner tube) by the outer tube, the thermal stress caused by the difference in the amount of thermal expansion is generated inside the inner tube. Will occur.
【0006】なお、従来は、例えば実開昭63−196
425号公報にみられるように、その内部に隔壁を有す
る排気管も知られているが、このような隔壁を上記内管
内に設けた場合には、燃焼ガスの熱によって隔壁も熱膨
張するようになり、隔壁と内管とにも熱膨張量の差異が
生じる。このため、こうした排気管においては、同隔壁
と内管とが接合されている部分においても、上述同様の
熱応力が生じることとなる。Conventionally, for example, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-196
As shown in Japanese Patent No. 425, an exhaust pipe having a partition wall therein is also known. However, when such a partition wall is provided in the inner pipe, the partition wall is also thermally expanded by the heat of the combustion gas. And a difference in the amount of thermal expansion occurs between the partition wall and the inner tube. For this reason, in such an exhaust pipe, a thermal stress similar to the above occurs at a portion where the partition wall and the inner pipe are joined.
【0007】この発明は、こうした実情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、内管と外管との二重構造
を有しつつも、内管の熱容量を低く抑えて且つ、その強
度を好適に維持することの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 in view of such circumstances, and has as its object to reduce the heat capacity of the inner tube while having a double structure of the inner tube and the outer tube. An object of the present invention is to provide an exhaust pipe of an internal combustion engine that can maintain strength suitably.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。ま
ず、請求項1に記載の発明では、内管と外管との二重管
構造を有する内燃機関の排気管において、前記内管の内
燃機関側の端部を選択的に補強する補強構造を備えるこ
ととする。The means for achieving the above object and the effects thereof will be described below. First, in the invention according to claim 1, in an exhaust pipe of an internal combustion engine having a double pipe structure of an inner pipe and an outer pipe, a reinforcing structure for selectively reinforcing an end of the inner pipe on the internal combustion engine side is provided. I will prepare it.
【0009】二重管構造の排気管では、前述したように
内管と外管とに温度差が生じ易く、内管の温度が燃焼ガ
スの熱によって大きく上昇する機関の低温始動時には、
内管の温度が外管の温度と比較して高くなり、この温度
差によって内管の内部に熱応力が生じてしまう。また、
こうした内管内のうち、特に内燃機関に近い部分におい
ては、内燃機関から排出される燃焼ガスの熱及び圧力の
影響もより大きくなり、その強度不足が懸念される。In the exhaust pipe having the double pipe structure, as described above, a temperature difference is easily generated between the inner pipe and the outer pipe, and when the temperature of the inner pipe is greatly increased by the heat of the combustion gas, at the time of a low temperature start of the engine,
The temperature of the inner tube becomes higher than the temperature of the outer tube, and this temperature difference causes thermal stress inside the inner tube. Also,
In such an inner tube, especially in a portion close to the internal combustion engine, the influence of heat and pressure of the combustion gas discharged from the internal combustion engine is further increased, and there is a concern that the strength is insufficient.
【0010】この点、上記構成によれば、内管の内燃機
関側の端部を選択的に補強することで、強度が不足する
部分のみを好適に補強することができる。更に同構成に
よれば、上記内管の内燃機関側の端部と比較してさほど
強度を必要としないその他の部分については何ら補強構
造を設けないことで、その熱容量を小さく抑えることが
できる。従って、内管の熱容量を低く抑えつつ、その強
度を好適に維持することができるようになる。In this respect, according to the above configuration, by selectively reinforcing the end of the inner pipe on the side of the internal combustion engine, it is possible to suitably reinforce only the portion having insufficient strength. Further, according to the configuration, the heat capacity of the other portion, which does not require much strength as compared with the end portion of the inner pipe on the side of the internal combustion engine, can be suppressed by providing no reinforcing structure. Therefore, the strength of the inner tube can be suitably maintained while keeping the heat capacity of the inner tube low.
【0011】また、請求項2記載の発明では、請求項1
に記載の内燃機関の排気管において、前記補強構造は、
前記内管の内燃機関側の端部のみを同内管の他の部分に
比して肉厚とした肉厚構造であることとする。Further, according to the second aspect of the present invention, the first aspect of the present invention is provided.
In the exhaust pipe of the internal combustion engine according to the above, the reinforcing structure,
Only the end of the inner pipe on the internal combustion engine side has a thicker structure than the other parts of the inner pipe.
【0012】上記構成によれば、前記内管の機関側にお
ける端部のみを選択的に肉厚構造とするといった簡単な
構造を通じて、上記内管の熱容量の低下及び強度の維持
を併せ図ることができるようになる。According to the above configuration, the heat capacity of the inner pipe can be reduced and the strength can be maintained through a simple structure in which only the end of the inner pipe on the engine side is selectively made thick. become able to.
【0013】また、請求項3記載の発明によれば、請求
項1または2に記載の内燃機関の排気管において、前記
補強構造は、前記外管との接合部位に選択的に施されて
なることとする。According to a third aspect of the present invention, in the exhaust pipe of the internal combustion engine according to the first or second aspect, the reinforcing structure is selectively applied to a joint portion with the outer pipe. It shall be.
【0014】前述のように、外管と内管との温度差によ
って内管の内部に生じる熱応力は、主には外管によって
拘束されている部分において生じる。この点、上記構成
によれば、内管と外管とが接合されている部位、すなわ
ち内管の変形が拘束されている部分の強度を選択的に補
強することで、上記熱応力による影響を効率良く回避す
ることができるようになる。As described above, the thermal stress generated inside the inner tube due to the temperature difference between the outer tube and the inner tube mainly occurs in a portion restricted by the outer tube. In this regard, according to the above configuration, the influence of the thermal stress can be reduced by selectively reinforcing the strength of the portion where the inner tube and the outer tube are joined, that is, the portion where the deformation of the inner tube is restricted. Avoidance can be efficiently performed.
【0015】また、請求項4記載の発明では、請求項1
乃至3のいずれかに記載の内燃機関の排気管において、
前記内管は、その内部に設けられた隔壁にてその内部が
複数の通路に仕切られたものであって、前記補強構造
は、前記内管の内燃機関側の端部の全周にわたって施さ
れてなることとする。Further, according to the invention described in claim 4, according to claim 1,
4. An exhaust pipe of an internal combustion engine according to any one of
The inner pipe is partitioned into a plurality of passages by a partition provided therein, and the reinforcing structure is provided over the entire circumference of an end of the inner pipe on the internal combustion engine side. It shall be.
【0016】これも前述のように、内管内に隔壁を有す
る排気管では、燃焼ガスの熱によって隔壁も熱膨張する
ようになり、隔壁と内管との間にも熱膨張量の差異が生
じる。このため、こうした排気管においては、同隔壁と
内管とが接合されている部分にも熱応力が生じることと
なる。As described above, in the exhaust pipe having the partition in the inner pipe, the partition also thermally expands due to the heat of the combustion gas, and a difference in the amount of thermal expansion occurs between the partition and the inner pipe. . For this reason, in such an exhaust pipe, a thermal stress also occurs in a portion where the partition wall and the inner pipe are joined.
【0017】この点、上記構成によれば、内管の内燃機
関側の端部においてその全周を補強することで、こうし
た隔壁と内管との熱膨張量の差異によって応力が生じる
部分をも好適に補強することができるようになる。In this respect, according to the above configuration, by reinforcing the entire periphery of the end portion of the inner tube on the side of the internal combustion engine, the portion where stress is generated due to the difference in the amount of thermal expansion between the partition wall and the inner tube is also reduced. Reinforcement can be suitably performed.
【0018】また、請求項5記載の発明では、内管と外
管との二重管構造を有して、内燃機関の排気側に設けら
れた排気マニホールドから排出される燃焼ガスを触媒コ
ンバータに導く内燃機関の排気管において、前記内管の
前記排気マニホールド側の端部全周を同内管の他の部位
に比して肉厚としたものである。According to the fifth aspect of the present invention, the exhaust gas has a double-pipe structure of an inner pipe and an outer pipe, and the combustion gas discharged from an exhaust manifold provided on the exhaust side of the internal combustion engine is supplied to the catalytic converter. In the exhaust pipe of the internal combustion engine to be guided, the entire circumference of the end of the inner pipe on the exhaust manifold side is thicker than other parts of the inner pipe.
【0019】通常、内燃機関の排気側には、各気筒から
排出される燃焼ガスを排気管に導く排気マニホールドが
設けられており、こうした排気管においてはその排気マ
ニホールド側の端部にて上述した燃焼ガスの熱及び圧力
の影響が最も大きくなる。Usually, on the exhaust side of the internal combustion engine, an exhaust manifold for guiding the combustion gas discharged from each cylinder to an exhaust pipe is provided. In such an exhaust pipe, the above-mentioned end portion on the exhaust manifold side is used. The influence of the heat and pressure of the combustion gas is greatest.
【0020】この点、上記構成によれば、前記内管にお
ける排気マニホールド側の端部全周を他の部分よりも肉
厚とすることで、こうした熱応力が最も大きくなる部分
が好適に補強される。また、上記排気マニホールド側の
端部と比較してさほど熱応力が大きくないその他の部分
についてはその肉厚を薄くすることができるため、この
場合も、内管の熱容量を低く抑えつつ、その強度を好適
に維持することができるようになる。In this respect, according to the above configuration, by making the entire circumference of the end portion of the inner pipe on the exhaust manifold side thicker than other portions, the portion where the thermal stress becomes the largest is suitably reinforced. You. In addition, since the thickness of the other portions where the thermal stress is not so large as compared with the end portion on the exhaust manifold side can be reduced, also in this case, the heat capacity of the inner tube is suppressed while the strength is reduced. Can be suitably maintained.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下に、この発明にかかる内燃機
関の排気管の一実施の形態について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an exhaust pipe of an internal combustion engine according to the present invention will be described below.
【0022】はじめに、内燃機関の排気系における排気
管の配設態様について、図1を参照して説明する。なお
ここでは、同排気管を車載用4気筒直列エンジンに適用
した例について示している。First, an arrangement of an exhaust pipe in an exhaust system of an internal combustion engine will be described with reference to FIG. Here, an example in which the exhaust pipe is applied to an in-vehicle four-cylinder in-line engine is shown.
【0023】エンジン11の各燃焼室#1〜#4の排気
側には、それぞれ図示しない排気弁を介して排気マニホ
ールド12が取り付けられており、この排気弁の開閉弁
によって各燃焼室#1〜#4と排気マニホールド12と
がそれぞれ連通もしくは遮断される構造となっている。
また、同マニホールド12の下流側には接続部13を介
して排気管20が取り付けられており、同排気管20の
下流側には三元触媒コンバータ14が取り付けられてい
る。これら排気マニホールド12、接続部13、排気管
20、及び三元触媒コンバータ14が連通されて、排気
通路が構成されている。An exhaust manifold 12 is attached to the exhaust side of each of the combustion chambers # 1 to # 4 of the engine 11 via an exhaust valve (not shown). # 4 and the exhaust manifold 12 are connected or cut off, respectively.
An exhaust pipe 20 is attached to the downstream side of the manifold 12 via a connection portion 13, and a three-way catalytic converter 14 is attached to the downstream side of the exhaust pipe 20. The exhaust manifold 12, the connecting portion 13, the exhaust pipe 20, and the three-way catalytic converter 14 are connected to each other to form an exhaust passage.
【0024】なお、上記接続部13には、その内部にボ
ールジョイント等の緩衝材が設けられており、車両の走
行に伴う振動等に対する排気通路全体の強度を同接続部
13により確保するとともに、同接続部13における排
気通路の内部と外部との密閉性をも確保することができ
る構造となっている。The connection portion 13 is provided with a cushioning material such as a ball joint inside the connection portion 13 so as to secure the strength of the entire exhaust passage against vibration and the like caused by running of the vehicle by the connection portion 13. The connection portion 13 has such a structure that the hermeticity between the inside and the outside of the exhaust passage can be ensured.
【0025】ここで、エンジン11の爆発燃焼後の燃焼
ガスは、燃焼室#1内において爆発行程を経た後に上記
排気弁が開かれることによって排気通路に排出され、排
気マニホールド12及び排気管20を経て三元触媒コン
バータ14に導かれる。そして、同コンバータ14によ
って浄化された後、排気通路外に排出される。また、他
の燃焼室#2〜#4についても上記燃焼室#1と同様の
態様にて、燃焼ガスが排気通路に排出され、浄化された
後、排気通路外に排出される。Here, the combustion gas after the explosion combustion of the engine 11 is discharged into the exhaust passage by opening the exhaust valve after passing through the explosion stroke in the combustion chamber # 1, and the exhaust gas passes through the exhaust manifold 12 and the exhaust pipe 20. After that, it is led to the three-way catalytic converter 14. Then, after being purified by the converter 14, it is discharged out of the exhaust passage. Further, in the other combustion chambers # 2 to # 4, the combustion gas is discharged to the exhaust passage, purified, and then discharged to the outside of the exhaust passage in the same manner as the combustion chamber # 1.
【0026】ここで、上記三元触媒コンバータ14は前
述のように、その浄化特性が自身の温度に大きく依存し
ており、所定以上の高温となることで、その浄化性能を
十分に発揮することができる。このため、機関始動時な
ど三元触媒コンバータ14の温度が低いときには、その
浄化特性を確保するために、できるだけ早期にその温度
を上昇させることが望ましい。Here, as described above, the purification performance of the three-way catalytic converter 14 largely depends on its own temperature. Can be. For this reason, when the temperature of the three-way catalytic converter 14 is low, such as when starting the engine, it is desirable to increase the temperature as early as possible in order to ensure its purification characteristics.
【0027】そこで本実施の形態では、排気管20を二
重管構造として排気管全体としての強度を確保するとと
もに、その内側の排気管(内管)の肉厚を全体として薄
くすることで、排気管20内において燃焼ガスが通過す
る通路である内管の熱容量を小さく抑えるようにしてい
る。Therefore, in the present embodiment, the exhaust pipe 20 has a double pipe structure to secure the strength of the entire exhaust pipe, and the thickness of the exhaust pipe (inner pipe) inside the exhaust pipe 20 is reduced as a whole. The heat capacity of the inner pipe, which is the passage through which the combustion gas passes in the exhaust pipe 20, is reduced.
【0028】次に、こうした排気管20の構造を図2及
び図3を参照して説明する。図2に示されるように、排
気管20のエンジン11側における端部には、上記接続
部13の一部であって、エンジン11側に開口されてそ
の内部に上記緩衝材が配設される空間を有する形状のケ
ース21が設けられている。このケース21の三元触媒
コンバータ14側には、エンジン11側の端部にて接合
されて二重管構造をなす外側の排気管(外管)22と上
記全体として肉厚が薄く形成された内管23とが取り付
けられており、同内管23内と上記ケース21内の空間
とが連通されている。なお、上記内管23には、同内管
23内を二つの通路に仕切る隔壁24が設けられている
(図3参照)。Next, the structure of the exhaust pipe 20 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, at the end of the exhaust pipe 20 on the engine 11 side, a part of the connection portion 13 is opened to the engine 11 side and the cushioning material is disposed therein. A case 21 having a shape having a space is provided. On the three-way catalytic converter 14 side of this case 21, an outer exhaust pipe (outer pipe) 22 joined at the end on the engine 11 side to form a double pipe structure is formed to be thin as a whole. The inner tube 23 is attached, and the inside of the inner tube 23 and the space in the case 21 are communicated. The inner tube 23 is provided with a partition wall 24 that partitions the inside of the inner tube 23 into two passages (see FIG. 3).
【0029】このように、排気管20を二重管構造とし
て内管23の熱容量を小さくするようにしたことで、燃
焼ガスが内管23に奪われる熱の総量は少なく抑えられ
る。このため、エンジン11の低温始動時など排気管2
0及び三元触媒コンバータ14の温度が低い場合であっ
ても、その後における燃焼ガスからの奪熱による内管2
3の温度上昇が早期に飽和する。すなわち、三元触媒コ
ンバータ14に至る燃焼ガスの温度が早期に高温にな
り、三元触媒コンバータ14の温度が早期に上昇するよ
うになる。As described above, since the exhaust pipe 20 has a double-pipe structure to reduce the heat capacity of the inner pipe 23, the total amount of heat taken by the inner pipe 23 from the combustion gas can be suppressed. Therefore, when the engine 11 is started at a low temperature, the exhaust pipe 2
0 and even when the temperature of the three-way catalytic converter 14 is low, the inner pipe 2
The temperature rise of 3 saturates early. That is, the temperature of the combustion gas reaching the three-way catalytic converter 14 becomes high at an early stage, and the temperature of the three-way catalytic converter 14 becomes early.
【0030】ところで、このような二重管構造の排気管
20では、内管23と外管22とが一部分でしか接して
いないために、内管23と外管22とに温度差が生じ易
い。このため、内管23の温度が燃焼ガスの熱によって
大きく上昇するエンジン11の低温始動時や、外管22
の温度が大きく下降するエンジン11の高温停止時など
では、内管23の温度が外管22の温度と比較して高く
なり、外管22と比較して内管23の熱膨張量が大きく
なる。By the way, in the exhaust pipe 20 having such a double pipe structure, since the inner pipe 23 and the outer pipe 22 are partially in contact with each other, a temperature difference is easily generated between the inner pipe 23 and the outer pipe 22. . For this reason, when the temperature of the inner pipe 23 is significantly increased by the heat of the combustion gas, the engine 11 is started at a low temperature,
For example, when the engine 11 is stopped at a high temperature when the temperature of the engine 11 drops significantly, the temperature of the inner pipe 23 becomes higher than the temperature of the outer pipe 22, and the amount of thermal expansion of the inner pipe 23 becomes larger than that of the outer pipe 22. .
【0031】従って、内管23が外管22にその変形
(内管の熱膨張)を拘束されているそれらの接合部にお
いて、上記熱膨張量の差異に起因する熱応力が内管23
の内部に生じ易くなる。Therefore, at those joints where the deformation of the inner tube 23 (thermal expansion of the inner tube) is restrained by the outer tube 22, the thermal stress resulting from the difference in the amount of thermal expansion is reduced by the inner tube 23.
Easily occur in the inside of
【0032】また、本実施の形態の排気管20では、内
管23の内部に隔壁24が設けられているために、この
隔壁24も上記内管23と同様に熱膨張するようにな
り、隔壁24と内管23との間にも熱膨張量の差異が生
じる。このため、隔壁24と内管23とが接合されてい
る部分においても熱応力が生じ易くなる。In the exhaust pipe 20 of the present embodiment, since the partition 24 is provided inside the inner pipe 23, the partition 24 also thermally expands similarly to the inner pipe 23, and A difference in the amount of thermal expansion also occurs between 24 and the inner tube 23. For this reason, thermal stress is also likely to occur in a portion where the partition wall 24 and the inner tube 23 are joined.
【0033】また、こうした内管23内のうち、特に排
気マニホールド12側の端部(エンジン11に近い部
分)においては、エンジン11からの距離が近いため
に、同エンジン11から排出される燃焼ガスの熱の影響
が大きくなって上記熱膨張量もより大きくなる。更に、
こうした部分においては、エンジン11から排出される
燃焼ガスの流れが早いために、同燃焼ガスの圧力も無視
できないものとなる。In the inner pipe 23, particularly at the end on the exhaust manifold 12 side (the portion close to the engine 11), the combustion gas discharged from the engine 11 is short because the distance from the engine 11 is short. And the amount of thermal expansion also increases. Furthermore,
In such a portion, since the flow of the combustion gas discharged from the engine 11 is fast, the pressure of the combustion gas is not negligible.
【0034】そこで、本実施の形態の排気管20では、
こうした燃焼ガスの熱及び圧力に対する強度を確保する
ために、内管23のエンジン11側の端部の全周にわた
ってその肉厚が厚くされた補強部23aが形成されてい
る。すなわち、内管23において、燃焼ガスの熱及び圧
力の影響が大きいエンジン11側の端部のみがその肉厚
が厚くされ、強度が高められている。また、内管23の
エンジン11側の端部と比較してさほど強度を必要とさ
れないその他の部分は、上述のように全体としてその肉
厚が薄く形成され、内管23としての熱容量を小さく抑
えるようにしている。Therefore, in the exhaust pipe 20 of the present embodiment,
In order to ensure the strength against the heat and pressure of the combustion gas, a reinforcing portion 23a having a thick wall is formed over the entire circumference of the end of the inner pipe 23 on the engine 11 side. That is, in the inner pipe 23, only the end portion on the engine 11 side where the influence of the heat and pressure of the combustion gas is large is thickened and the strength is increased. In addition, other portions that do not require much strength as compared with the end of the inner tube 23 on the engine 11 side are formed to be thin as a whole as described above, and the heat capacity of the inner tube 23 is suppressed to be small. Like that.
【0035】更には、上述した内管23と隔壁24との
熱膨張量の差によって内管23の内部に熱応力が生じる
部分のうちで最も大きな熱応力がかかる部分、すなわち
内管23と隔壁24とが接合されている部分におけるエ
ンジン11側の端部も同様に補強されるようになる。Further, of the portions where thermal stress is generated inside the inner tube 23 due to the difference in the amount of thermal expansion between the inner tube 23 and the partition 24, the portion where the largest thermal stress is applied, that is, the inner tube 23 and the partition Similarly, the end on the engine 11 side at the portion where the joint 24 is joined is also reinforced.
【0036】また、上記内管23における補強部23a
の外周面が外管22のエンジン11側の端部の内周面に
当接するといった態様をもって内管23に外管22が接
合され、外管22と内管23とが二重管構造をなしてい
る。このため、外管22と内管23とが接合されている
部分に同内管23の補強部23aが位置することとな
り、上述した内管23と外管22との温度差により内管
23の内部に生じる熱応力についても、これに十分に耐
え得る強度が得られるようになる。The reinforcing portion 23a of the inner tube 23
The outer tube 22 is joined to the inner tube 23 in such a manner that the outer peripheral surface of the outer tube 22 abuts on the inner peripheral surface of the end of the outer tube 22 on the engine 11 side, and the outer tube 22 and the inner tube 23 form a double tube structure. ing. Therefore, the reinforcing portion 23a of the inner tube 23 is located at a portion where the outer tube 22 and the inner tube 23 are joined, and the temperature difference between the inner tube 23 and the outer tube 22 causes With respect to the thermal stress generated inside, a strength sufficient to withstand this can be obtained.
【0037】以上説明した構造をもって構成される本実
施の形態の排気管によれば、以下に列記するような優れ
た作用効果を奏することができる。 (1)内管23のエンジン11側の端部のみ、その強度
が同内管23の他の部分と比較して大きくなるように補
強したことで、エンジン11から排出される燃焼ガスの
熱及び圧力の影響が大きく強度が必要とされる部分のみ
を好適に補強することができる。また、内管23のエン
ジン11側の端部と比較してさほど強度を必要としない
その他の部分については、全体としてその肉厚を薄く形
成したことで、内管23全体としての熱容量を小さくす
ることができる。従って、内管23の熱容量を低く抑え
つつ、その強度を維持することができる。According to the exhaust pipe of the present embodiment having the above-described structure, the following excellent functions and effects can be obtained. (1) Only the end of the inner pipe 23 on the engine 11 side is reinforced so that its strength is greater than other parts of the inner pipe 23, so that the heat of the combustion gas discharged from the engine 11 and It is possible to suitably reinforce only the portion where the influence of the pressure is large and the strength is required. In addition, other portions that do not require much strength as compared with the end of the inner tube 23 on the engine 11 side are formed to be thinner as a whole, thereby reducing the heat capacity of the entire inner tube 23. be able to. Therefore, the strength can be maintained while keeping the heat capacity of the inner tube 23 low.
【0038】(2)また、内管23のエンジン11側に
おける端部のみの肉厚を厚くするといった簡単な構成を
もって上記補強を施すようにしたことで、その実現が容
易でもある。(2) In addition, since the above-mentioned reinforcement is applied with a simple structure in which only the end portion of the inner tube 23 on the engine 11 side is thickened, the realization is easy.
【0039】(3)また更に、内管23と外管22とが
接合されている部分において同内管23の強度を補強す
るようにしたことで、内管23がその変形を外管22に
拘束されている部分の強度を的確に補強することができ
る。従って、内管23と外管22との温度差により内管
23の内部に生じる熱応力についても、これに耐え得る
強度を得ることができる。(3) Further, the strength of the inner tube 23 is reinforced at the portion where the inner tube 23 and the outer tube 22 are joined, so that the inner tube 23 transfers its deformation to the outer tube 22. The strength of the constrained portion can be appropriately reinforced. Therefore, a strength capable of withstanding the thermal stress generated inside the inner tube 23 due to the temperature difference between the inner tube 23 and the outer tube 22 can be obtained.
【0040】(4)内管23のエンジン11側の端部の
全周にわたり同内管23の肉厚を厚くして補強するよう
にしたことで、内管23と隔壁24との熱膨張量の差に
よって内管23の内部に熱応力が生じる部分のうちで最
も大きな熱応力がかかる部分、すなわち内管23と隔壁
24とが接合されている部分についてもその強度を補強
することができる。(4) The thickness of the inner pipe 23 is increased over the entire circumference of the end of the inner pipe 23 on the engine 11 side to reinforce the inner pipe 23, so that the amount of thermal expansion between the inner pipe 23 and the partition wall 24 is increased. The strength of the portion where the largest thermal stress is applied among the portions where thermal stress occurs inside the inner tube 23 due to the difference, that is, the portion where the inner tube 23 and the partition wall 24 are joined can be reinforced.
【0041】なお、上記実施の形態は、以下のようにそ
の構成を変更して実施することもできる。 ・上記実施の形態では、内管23のエンジン11側の端
部の肉厚を厚くして、同部分の強度を補強するようにし
たが、同部分を折り返す形状とするなどして、その補強
を図るようにしてもよい。The above embodiment can be implemented by changing its configuration as follows. In the above-described embodiment, the thickness of the end of the inner tube 23 on the engine 11 side is increased to reinforce the strength of the same portion. May be achieved.
【0042】・また、内管23のエンジン11側の端部
に補強部材を設けるなどしてその補強を図るようにして
もよい。 ・上記実施の形態では、内管23の内部を二つの通路に
仕切るような態様で隔壁24を設けるようにしたが、複
数の通路に仕切るものであればどのような態様で設ける
ようにしてもよい。このように構成しても、上述した内
管23と隔壁24との熱膨張量の差によって内管23の
内部に熱応力が生じる部分のうちで最も大きな熱応力が
かかる部分、すなわち内管23と隔壁とが接合されてい
る部分におけるエンジン11側の端部を補強することは
できる。Further, a reinforcing member may be provided at the end of the inner pipe 23 on the engine 11 side to reinforce the inner pipe 23. In the above embodiment, the partition wall 24 is provided in such a manner as to partition the inside of the inner tube 23 into two passages. However, the partition wall 24 may be provided in any manner as long as it partitions into a plurality of passages. Good. Even with such a configuration, the portion where the largest thermal stress is applied to the inside of the inner tube 23 due to the difference in the amount of thermal expansion between the inner tube 23 and the partition wall 24, that is, the inner tube 23 It is possible to reinforce the end on the engine 11 side at the portion where the and the partition are joined.
【0043】・また、上記隔壁を必ずしも有しない排気
管についても、この発明は同様に適用することができ
る。The present invention can be similarly applied to an exhaust pipe which does not necessarily have the above-mentioned partition wall.
【図1】本発明にかかる排気管の一実施の形態について
その配設態様を示す平面図。FIG. 1 is a plan view showing an arrangement of an exhaust pipe according to an embodiment of the present invention.
【図2】同実施の形態の排気管の側面断面構造を示す断
面図。FIG. 2 is a sectional view showing a side sectional structure of the exhaust pipe of the embodiment.
【図3】図2のA−A線に沿った断面構造を示す断面
図。FIG. 3 is a sectional view showing a sectional structure along the line AA in FIG. 2;
11…エンジン、12…排気マニホールド、13…接続
部、14…三元触媒コンバータ、20…排気管、21…
ケース、22…外管、23…内管、23a…補強部、2
4…隔壁。DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Engine, 12 ... Exhaust manifold, 13 ... Connection part, 14 ... Three-way catalytic converter, 20 ... Exhaust pipe, 21 ...
Case, 22: outer tube, 23: inner tube, 23a: reinforcing portion, 2
4: Partition wall.
Claims (5)
関の排気管において、 前記内管の内燃機関側の端部を選択的に補強する補強構
造を備えることを特徴とする内燃機関の排気管。An exhaust pipe of an internal combustion engine having a double pipe structure of an inner pipe and an outer pipe, characterized by comprising a reinforcing structure for selectively reinforcing an end of the inner pipe on the internal combustion engine side. Exhaust pipe of internal combustion engine.
て、 前記補強構造は、前記内管の内燃機関側の端部のみを同
内管の他の部分に比して肉厚とした肉厚構造であること
を特徴とする内燃機関の排気管。2. The exhaust pipe of an internal combustion engine according to claim 1, wherein the reinforcing structure has a thickness only at an end of the internal pipe on the internal combustion engine side as compared with other portions of the internal pipe. An exhaust pipe for an internal combustion engine having a thick structure.
管において、 前記補強構造は、前記外管との接合部位に選択的に施さ
れてなることを特徴とする内燃機関の排気管。3. The exhaust pipe of an internal combustion engine according to claim 1, wherein the reinforcing structure is selectively provided at a joint portion with the outer pipe. .
関の排気管において、 前記内管は、その内部に設けられた隔壁にてその内部が
複数の通路に仕切られたものであって、前記補強構造
は、前記内管の内燃機関側の端部の全周にわたって施さ
れてなることを特徴とする内燃機関の排気管。4. The exhaust pipe of an internal combustion engine according to claim 1, wherein said inner pipe is partitioned into a plurality of passages by a partition provided therein. An exhaust pipe for an internal combustion engine, wherein the reinforcing structure is provided over the entire circumference of an end of the internal pipe on the internal combustion engine side.
機関の排気側に設けられた排気マニホールドから排出さ
れる燃焼ガスを触媒コンバータに導く内燃機関の排気管
において、 前記内管の前記排気マニホールド側の端部全周を同内管
の他の部位に比して肉厚としたことを特徴とする内燃機
関の排気管。5. An exhaust pipe of an internal combustion engine having a double pipe structure of an inner pipe and an outer pipe and guiding combustion gas discharged from an exhaust manifold provided on the exhaust side of the internal combustion engine to a catalytic converter. An exhaust pipe for an internal combustion engine, wherein the entire circumference of an end portion of the inner pipe on the exhaust manifold side is thicker than other portions of the inner pipe.
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