JP2002371843A - Exhaust pipe for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust pipe for internal combustion engine

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JP2002371843A
JP2002371843A JP2001183432A JP2001183432A JP2002371843A JP 2002371843 A JP2002371843 A JP 2002371843A JP 2001183432 A JP2001183432 A JP 2001183432A JP 2001183432 A JP2001183432 A JP 2001183432A JP 2002371843 A JP2002371843 A JP 2002371843A
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exhaust pipe
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exhaust
plating layer
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Japanese (ja)
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Yuji Kaneko
裕治 金子
Naohisa Takahashi
尚久 高橋
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Yamaha Motor Co Ltd
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Yamaha Motor Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust pipe for an internal combustion engine requiring satisfactory appearance and capable of preventing the discoloration on an outer face of the exhaust pipe due to the influence of a temperature of exhaust gas and the occurrence of thermal oxidation. SOLUTION: A plated layer having luster is formed on an inner face of at least any of steel pipe 11 among steel pipes except an innermost pipe 12 of the exhaust pipe 1 constituted by multiple steel pipes, and the inner face (the inner face of the steel pipe 11) on which the plated layer is formed is made apart from the steel pipe 12 on its inner side.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関からの排
気ガスを通過させる排気管に関し、特に、外部に露出す
ることで良好な外観性を持たせることが必要な場合に適
した内燃機関の排気管に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust pipe through which exhaust gas from an internal combustion engine passes, and more particularly, to an exhaust pipe suitable for a case where a good external appearance is required by being exposed to the outside. Regarding exhaust pipe.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動二輪車では、エンジンから延びて外
部に露出している排気管として、STKM材やSUS材
などの鋼管の一重管や二重管による排気管が一般的に使
用されており、STKM材の一重管による排気管や、S
TKM材を外管とした二重管の排気管では、その外観性
を良くして車両全体の装飾性を高めるために、STKM
材である排気管の外面(一重管の外面、或いは二重管の
外管の外面)にCrメッキを施しておくということが従
来から行われている。
2. Description of the Related Art In a motorcycle, a single pipe or a double pipe of a steel pipe such as STKM or SUS is generally used as an exhaust pipe extending from an engine and exposed to the outside. Exhaust pipe made of STKM material single pipe, S
In order to improve the appearance and enhance the decorativeness of the entire vehicle, STKM is used as a double-pipe exhaust pipe having an outer pipe made of TKM material.
Conventionally, Cr plating is applied to the outer surface of the exhaust pipe (the outer surface of the single tube or the outer surface of the double tube) which is a material.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の内燃機関の排気管では、エンジン出力の向上に
より排気ガスの温度が高くなると、外面にCrメッキを
施したSTKM材の鋼管による一重の排気管の場合に
は、高温の排気ガスに直接曝されることで、排気管の外
面に施されたCrメッキが変色し、更には劣化して熱酸
化が発生することとなる。また、外面にCrメッキを施
さないSUS材による一重の排気管の場合でも、排気ガ
スの温度が高いと、変色や場合によっては高温酸化によ
るスケール生成及び剥離が起きてしまうことがある。
By the way, in the above-mentioned conventional exhaust pipe of an internal combustion engine, when the temperature of the exhaust gas becomes high due to the improvement of the engine output, the single pipe made of STKM steel pipe whose outer surface is plated with Cr is used. In the case of the exhaust pipe described above, direct exposure to high-temperature exhaust gas causes discoloration of the Cr plating applied to the outer surface of the exhaust pipe, and further causes deterioration and thermal oxidation. Further, even in the case of a single exhaust pipe made of a SUS material whose outer surface is not subjected to Cr plating, if the temperature of the exhaust gas is high, discoloration or, in some cases, scale formation and peeling due to high-temperature oxidation may occur.

【0004】一方、外管と内管の間に空間部分を設けた
二重管(内管や外管それ自体が更に多層構造となってい
るものを含む)による排気管の場合には、外管は高温の
排気ガスに直接は曝されないため、一重管による排気管
の場合と比べて、上記のような排気管外面での変色や熱
酸化は起き難いものの、近年、内燃機関の性能が向上
(排気量当たりの出力がアップ)するのに連れて、2次
空気導入により排気ガスの温度が更に上昇することか
ら、二重管による排気管の場合でも、内管からの熱輻射
により排気管外面(外管の外面)で変色や熱酸化が発生
したり、高温酸化によるスケール生成・剥離が起きてし
まう虞がある。
On the other hand, in the case of an exhaust pipe of a double pipe having a space portion between an outer pipe and an inner pipe (including a pipe having an inner pipe or an outer pipe itself having a multilayer structure), an outer pipe is provided. Since the pipe is not directly exposed to high-temperature exhaust gas, discoloration and thermal oxidation on the outer surface of the exhaust pipe are less likely to occur than in the case of a single pipe exhaust pipe, but in recent years the performance of internal combustion engines has improved. As the output per exhaust volume increases, the temperature of the exhaust gas further rises due to the introduction of the secondary air. Therefore, even in the case of a double-pipe exhaust pipe, the exhaust pipe is radiated by heat radiation from the inner pipe. Discoloration and thermal oxidation may occur on the outer surface (the outer surface of the outer tube), and scale formation and peeling may occur due to high-temperature oxidation.

【0005】本発明は、上記のような問題の解消を課題
とするものであり、具体的には、良好な外観性が必要で
ある内燃機関の排気管について、排気ガスの温度の影響
による排気管外面での変色や熱酸化の発生を防止できる
ようにすることを課題とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems. More specifically, an exhaust pipe of an internal combustion engine, which needs to have good appearance, has an exhaust gas affected by the temperature of exhaust gas. It is an object to prevent discoloration and thermal oxidation from occurring on the outer surface of the tube.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決するために、内燃機関からの排気ガスを通過
させる排気管において、多重の鋼管で構成される排気管
の、最内管以外の各鋼管のうちの少なくとも何れか一つ
の鋼管の内面に、光沢のあるメッキ層が形成されている
と共に、このメッキ層が形成された内面が、その内側の
鋼管から離間していることを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an exhaust pipe for passing exhaust gas from an internal combustion engine, the innermost one of an exhaust pipe composed of multiple steel pipes. A glossy plating layer is formed on the inner surface of at least one of the steel pipes other than the pipe, and the inner surface on which the plating layer is formed is separated from the inner steel pipe. It is characterized by the following.

【0007】上記のような内燃機関の排気管によれば、
多重の鋼管による排気管において、排気ガスに接する最
内管よりも外側の鋼管の少なくとも何れか一つの鋼管の
内面に、光沢のあるメッキ層が形成されていることで、
排気ガスに接する最内管が高温となり周囲に熱輻射して
も、それより外側の鋼管の内面のメッキ層がこの熱輻射
を反射することで、このメッキ層よりも外側が高温にな
るのを抑えることができて、その結果、排気管の外面
(最外管の外面)での高温による変色や熱酸化の発生を
防止できることとなる。
According to the exhaust pipe of an internal combustion engine as described above,
In the exhaust pipe by multiple steel pipes, the glossy plating layer is formed on the inner surface of at least one of the steel pipes outside the innermost pipe in contact with the exhaust gas,
Even if the innermost pipe in contact with the exhaust gas becomes hot and radiates heat to the surroundings, the outer plating layer on the inner surface of the steel pipe that reflects this heat radiation will become hotter than this plating layer. As a result, discoloration and thermal oxidation due to high temperature on the outer surface of the exhaust pipe (the outer surface of the outermost pipe) can be prevented.

【0008】しかも、最内管よりも外側の鋼管の内面に
形成されたメッキ層は、その内側の鋼管から離間してい
て内側の鋼管からの直接の熱伝導はなく、また、このメ
ッキ層への熱伝達は、その内側の鋼管との間の空間部分
の気体(略真空を含む)を介してなされることで小さい
ため、このメッキ層やその下地材は高温になり難く、そ
のため、このメッキ層で変色や熱酸化が発生するような
ことはなく、メッキ層での低い輻射率(即ち、高い反射
率)を維持することができる。
In addition, the plating layer formed on the inner surface of the steel pipe outside the innermost pipe is separated from the inner steel pipe and has no direct heat conduction from the inner steel pipe. Since the heat transfer is small through the gas (including a substantially vacuum) in the space between the steel pipe and the inner steel pipe, the plating layer and the base material are unlikely to be heated to a high temperature. No discoloration or thermal oxidation occurs in the layer, and a low emissivity (that is, high reflectance) in the plating layer can be maintained.

【0009】なお、多重に配置されている各鋼管同士の
間の空間部分を略真空状態にしておくことで、その部分
での熱対流を少なくすることができて、排気管の外面側
に対する排気ガスからの熱の影響が更に効果的に低減す
ることができる。
By keeping the space between the steel pipes arranged in multiple layers in a substantially vacuum state, it is possible to reduce the heat convection in that part, and to exhaust air to the outer surface side of the exhaust pipe. The effect of heat from the gas can be more effectively reduced.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の内燃機関の排気管
の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、
図1は、排気管の一使用例である自動二輪車を示し、図
2は、外管と内管からなる排気管の両端付近での内部構
造を示し、図3は、排気管となる鋼管の内外両面にメッ
キ層を形成するための方法の一例を示し、図4は、
(A)メッキ処理した場合としない場合の輻射率の違
い、および(B)光沢度及び輻射率と面粗度との関係に
ついてそれぞれグラフで示すものである。
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 with reference to the drawings. In addition,
FIG. 1 shows a motorcycle which is an example of an exhaust pipe, FIG. 2 shows an internal structure near both ends of an exhaust pipe composed of an outer pipe and an inner pipe, and FIG. FIG. 4 shows an example of a method for forming a plating layer on both the inner and outer surfaces, and FIG.
(A) Differences in emissivity with and without plating and (B) Relationships between glossiness, emissivity, and surface roughness are shown in graphs.

【0011】本実施形態の排気管は、図1に示すよう
に、自動二輪車のエンジン2に接続される部分の排気管
1として使用されるものであり、それ自体の構造につい
ては、図2に示すように、一本の鋼管による外管11
と、長手方向の大部分で二本の鋼管12a,12bが隙
間なく一本に重ねられた二層構造となっている内管12
とを、その間の空間部分13が略真空状態となるように
一体結合したものであって、内管12を構成する各鋼管
12a,12bは、何れもSUS材によるものであり、
外管11は、外面にCrメッキが施されたSTKM材の
鋼管によるものである。
As shown in FIG. 1, the exhaust pipe of this embodiment is used as a part of an exhaust pipe 1 connected to an engine 2 of a motorcycle. The structure of the exhaust pipe is shown in FIG. As shown, the outer pipe 11 made of one steel pipe
And an inner pipe 12 having a two-layered structure in which two steel pipes 12a and 12b are overlapped with one without any gap in most of the longitudinal direction.
And the steel pipes 12a and 12b constituting the inner pipe 12 are each made of a SUS material.
The outer tube 11 is a steel tube made of STKM material whose outer surface is plated with Cr.

【0012】上記のような外管11と内管12とからな
る排気管1に対して、本実施形態では、外管11の外面
だけでなく、更にそれ以外にも、外管11の内面と、内
管12(各鋼管12a,12bによる多層構造の一本の
管)の内外両面とに、光沢のあるメッキ層として二層ク
ロムメッキが施されており、各鋼管11,12の下地金
属(Fe)上にニッケル(Ni)のメッキ層が形成さ
れ、その上にクロム(Cr)のメッキ層が形成されてい
て、ニッケルメッキ層の膜厚が20〜30μmで、クロ
ムメッキ層の膜厚が0.15μm以上となっている。
With respect to the exhaust pipe 1 composed of the outer pipe 11 and the inner pipe 12 as described above, in the present embodiment, not only the outer face of the outer pipe 11 but also the inner face of the outer pipe 11 is used. The inner tube 12 (a single tube of a multilayer structure composed of the steel pipes 12a and 12b) is provided with a two-layer chromium plating as a glossy plating layer on both the inner and outer surfaces thereof. Fe), a nickel (Ni) plating layer is formed thereon, and a chromium (Cr) plating layer is formed thereon. The thickness of the nickel plating layer is 20 to 30 μm, and the thickness of the chromium plating layer is It is 0.15 μm or more.

【0013】そのようなニッケルメッキ層やクロムメッ
キ層を形成するためのメッキ液の組成の一例については
以下の通りである。 〔ニッケルメッキ液組成〕 硫酸ニッケル(NiSO4 6H2 O) 220〜370g/l 塩化ニッケル(NiCl2 6H2 O) 30〜60g/l ほう酸(H3 BO3 ) 30〜60g/l 〔クロムメッキ液組成〕 無水クロム酸(CrO3 ) 200〜400g/l 硫酸(H2 SO4 ) 0.5〜2.5g/l
An example of the composition of a plating solution for forming such a nickel plating layer or a chromium plating layer is as follows. [Nickel Plating Solution Composition] Nickel sulfate (NiSO 4 6H 2 O) 220~370g / l nickel chloride (NiCl 2 6H 2 O) 30~60g / l boric acid (H 3 BO 3) 30~60g / l [chrome plating solution Composition] Chromic anhydride (CrO 3 ) 200-400 g / l Sulfuric acid (H 2 SO 4 ) 0.5-2.5 g / l

【0014】上記のようにメッキ層が形成されている本
実施形態の排気管1の製造方法の一例について説明する
と、先ず、排気管の外管や内管となる管(内管について
は二本の鋼管を多層構造の一本の管にしたもの)をそれ
ぞれ研磨し、所定の形状に曲げ加工やその他の成形加工
を施した後、脱脂・乾燥してから、メッキ処理工程にお
いて、外管と内管のそれぞれについて、その内外両面に
メッキ層を形成した後、各管の端部同士を溶接により一
体的に結合すると共に、外管と内管の間の空間部分から
空気を抜いて略真空状態にしている。
An example of a method of manufacturing the exhaust pipe 1 of the present embodiment in which the plating layer is formed as described above will be described. First, a pipe that becomes an outer pipe or an inner pipe of the exhaust pipe (two pipes are used for the inner pipe). Each of the steel pipes is made into a single pipe with a multilayer structure), polished, bent and formed into a predetermined shape, and then degreased and dried. After forming a plating layer on both the inner and outer surfaces of each of the inner tubes, the ends of each tube are integrally joined by welding, and air is extracted from the space between the outer tube and the inner tube to substantially vacuum. In the state.

【0015】なお、メッキ処理工程において外管や内管
の内外両面にメッキ処理を施す場合、例えば、図3に示
すように、鋼管11(12)の内側中心部に、絶縁リン
グ22により鋼管11(12)から電気的に絶縁した状
態で陽極部材21を挿入し、この陽極部材21と鋼管1
1(12)をメッキ液23中に浸漬させると共に、鋼管
11(12)の外方において、別の陽極部材24をメッ
キ液23中に浸漬させて、鋼管11(12)には直流電
気のマイナス電極を通電させ、各陽極部材21,24に
は直流電気のプラス電極を通電させるようにしている。
When plating is performed on the inner and outer surfaces of the outer tube and the inner tube in the plating process, for example, as shown in FIG. The anode member 21 is inserted while being electrically insulated from (12), and the anode member 21 and the steel pipe 1 are inserted.
1 (12) is immersed in the plating solution 23, and another anode member 24 is immersed in the plating solution 23 outside the steel tube 11 (12). The electrodes are energized, and a positive electrode of DC electricity is applied to each of the anode members 21 and 24.

【0016】そのようなメッキ処理方法によれば、外管
11の内外両面にメッキ層を形成する場合、先ず、陽極
部材21と外管11をメッキ液23中に浸漬させてそれ
ぞれに通電してから、その後、更に別の陽極部材24を
メッキ液23中に浸漬させて、各陽極部材21,24と
外管11とにそれぞれ通電することで、外管11の内面
側を外面側よりも長時間メッキすることができ、それに
よって、外管11の内面に形成されるメッキ層を外面に
形成されるメッキ層よりもメッキ膜厚が厚くなるように
形成することができる。
According to such a plating method, when forming a plating layer on both the inner and outer surfaces of the outer tube 11, first, the anode member 21 and the outer tube 11 are immersed in a plating solution 23, and a current is applied to each of them. Thereafter, another anode member 24 is immersed in the plating solution 23, and current is applied to each of the anode members 21, 24 and the outer tube 11, so that the inner surface of the outer tube 11 is longer than the outer surface. The plating can be performed for a long time, so that the plating layer formed on the inner surface of the outer tube 11 can be formed to be thicker than the plating layer formed on the outer surface.

【0017】なお、本実施形態の場合とは違って、例え
ば、外面にCrメッキを施さないSUS材を外管11と
して使用するような場合には、管11の外方で別の陽極
部材24をメッキ液23中に浸漬させることなく、絶縁
リング22により管11から電気的に絶縁した状態で、
管11の内側中心部に陽極部材21を挿入して、この陽
極部材21と管11をメッキ液23中に浸漬させること
により、陽極部材21と外管11とにそれぞれ通電する
ことで、外管11の内面側にだけメッキを施すことがで
きる。
Unlike the case of the present embodiment, for example, when a SUS material whose outer surface is not plated with Cr is used as the outer tube 11, another anode member 24 is provided outside the tube 11. Without being immersed in the plating solution 23, and electrically insulated from the tube 11 by the insulating ring 22,
The anode member 21 and the tube 11 are immersed in the plating solution 23 by inserting the anode member 21 into the inner central portion of the tube 11, and the anode member 21 and the outer tube 11 are energized, respectively. 11 can be plated only on the inner surface side.

【0018】上記のような方法により外管11の内面と
内管12の内外両面にそれぞれメッキ層を形成している
本実施形態の内燃機関の排気管1によれば、排気管の内
管12の内側を通過する排気ガスの温度が高くなって
も、外管11の内面に光沢のあるメッキ層が形成されて
いることで、排気ガスに接して高温となる内管12から
の熱輻射を外管11の内面で反射することができて、そ
の結果、排気管1の外管11の外面では排気ガスからの
熱の影響が緩和されることから、排気管1の外管11の
外面での高温による変色や熱酸化の発生を防止すること
ができ、外管11の外面にCrメッキが施されている排
気管1の外観性を良好な状態に保つことができる。
According to the exhaust pipe 1 of the internal combustion engine of the present embodiment in which plating layers are respectively formed on the inner surface of the outer pipe 11 and the inner and outer surfaces of the inner pipe 12 by the above-described method, the inner pipe 12 of the exhaust pipe is formed. Even if the temperature of the exhaust gas passing through the inside becomes high, the heat radiation from the inner pipe 12 which comes in contact with the exhaust gas and becomes high temperature due to the formation of the glossy plating layer on the inner surface of the outer pipe 11 The light can be reflected on the inner surface of the outer pipe 11, and as a result, the influence of heat from the exhaust gas is reduced on the outer surface of the outer pipe 11 of the exhaust pipe 1. This can prevent discoloration and thermal oxidation from occurring due to the high temperature of the exhaust pipe 1, and can maintain a good appearance of the exhaust pipe 1 in which the outer surface of the outer pipe 11 is plated with Cr.

【0019】また、外管11と内管12の間に空間部分
13が形成されていることで、内管12から外管11へ
の直接の熱伝導がなく、また、空間部分13の気体を介
した内管12から外管11への熱伝達は小さいため、外
管11の内面に形成されたメッキ層では、高温となって
変色や熱酸化が発生するようなことはなく、低い熱輻射
率(即ち、高い反射率)を維持することができる。な
お、図4(A)は、外管11の下地金属であるSTKM
材にメッキ処理した場合としない場合の輻射率の違いを
示すものであり、図4(B)は、光沢度及び輻射率と面
粗度との関係を示すものである。
Further, since the space portion 13 is formed between the outer tube 11 and the inner tube 12, there is no direct heat conduction from the inner tube 12 to the outer tube 11, and the gas in the space portion 13 is removed. Since the heat transfer from the inner tube 12 to the outer tube 11 through the inner tube 12 is small, the plating layer formed on the inner surface of the outer tube 11 does not become hot and does not cause discoloration or thermal oxidation. Rate (ie, high reflectivity) can be maintained. FIG. 4A shows STKM which is a base metal of the outer tube 11.
FIG. 4B shows the difference between the emissivity when the material is plated and when it is not plated, and FIG. 4B shows the relationship between the glossiness and the emissivity and the surface roughness.

【0020】また、本実施形態の排気管1では、外管1
1と内管12の間の空間部分13を略真空状態(0.1
気圧以下)としていることにより、この空間部分13で
熱対流が殆ど起きないことから、排気ガスで加熱された
内管12からの空気による熱伝導や対流による外管11
への熱伝達を殆どなくすることができて、排気管1の外
管11の外面での高温による変色や熱酸化の発生を一層
効果的に防止することができる。
In the exhaust pipe 1 of the present embodiment, the outer pipe 1
The space 13 between the inner tube 1 and the inner tube 12 is substantially in a vacuum state (0.1
(Atmospheric pressure or less), heat convection hardly occurs in this space portion 13, and thus heat conduction by air from the inner tube 12 heated by the exhaust gas and the outer tube 11 by convection
The heat transfer to the exhaust pipe 1 can be almost eliminated, and discoloration and thermal oxidation due to high temperature on the outer surface of the outer pipe 11 of the exhaust pipe 1 can be more effectively prevented.

【0021】さらに、本実施形態の排気管1では、外管
11の内面だけでなく、内管12の内外両面にも、二層
クロムメッキによるメッキ層を形成しており、この内管
12の下地金属(内管12を構成する各鋼管12a,1
2bの構成材)としてSUS材を使用している。そのた
め、高温の排気ガスに直接曝される内管12(特に内側
管12aの内面)では、メッキ層が変色し更に劣化して
熱酸化が発生することになるが、高温酸化が起こり難く
耐熱性の高いSUS材をメッキ層の下地金属に使用して
いることで、熱酸化したメッキ層が下地金属から剥離す
るのを防止することができ、内管12のメッキ層では、
変色し熱酸化して輻射率は高くなる(即ち、反射率は低
くなる)が、剥離が起きない限り、酸化被膜として内管
12を保護できることとなる。
Further, in the exhaust pipe 1 of the present embodiment, not only the inner surface of the outer tube 11 but also the inner and outer surfaces of the inner tube 12 are formed with plating layers by two-layer chrome plating. Base metal (each steel pipe 12a, 1 constituting the inner pipe 12)
The SUS material is used as the material 2b). Therefore, in the inner tube 12 (particularly, the inner surface of the inner tube 12a) directly exposed to the high-temperature exhaust gas, the plating layer is discolored and further deteriorates to generate thermal oxidation. By using a high SUS material for the underlying metal of the plating layer, it is possible to prevent the thermally oxidized plating layer from peeling off from the underlying metal.
The emissivity is increased (that is, the reflectance is decreased) due to discoloration and thermal oxidation, but the inner tube 12 can be protected as an oxide film unless peeling occurs.

【0022】なお、本実施形態の排気管1において、内
管12の内側を通過する排気ガスの熱が外管llの表面
にどのように伝達されるかについて以下に詳しく説明す
ると、先ず、内管12の内側管12aの内面に沿って流
れる高温の排気ガス分子は、直接に内管12の内側管1
2aの内面を加熱(熱伝達)すると共に、排気ガス分子
の輻射熱が、内管12の内側管12aの内面を加熱す
る。
In the exhaust pipe 1 of the present embodiment, how the heat of the exhaust gas passing through the inner pipe 12 is transferred to the surface of the outer pipe 11 will be described in detail below. The hot exhaust gas molecules flowing along the inner surface of the inner tube 12a of the tube 12
While heating (heat transfer) the inner surface of the inner tube 2a, the radiant heat of the exhaust gas molecules heats the inner surface of the inner tube 12a of the inner tube 12.

【0023】内管12の内側管12aの内面の熱(熱エ
ネルギー)は、内側管12aを構成する結晶格子の金属
元素を順次熱振動させ、熱が内側管12aの外面に到達
(熱伝導)する。この内側管12aの外面の昇温により
内管12の外側管12bが加熱(熱伝達)され、この熱
は内管12の外側管12b内を伝導して外側管12bの
外面に到達する。
The heat (thermal energy) of the inner surface of the inner tube 12a of the inner tube 12 causes the metal elements of the crystal lattice constituting the inner tube 12a to sequentially vibrate, and the heat reaches the outer surface of the inner tube 12a (heat conduction). I do. The outer tube 12b of the inner tube 12 is heated (heat transferred) by the temperature rise of the outer surface of the inner tube 12a, and the heat reaches the outer surface of the outer tube 12b through the inside of the outer tube 12b of the inner tube 12.

【0024】内管12の外側管12bの外面の熱は、空
間部分13に極く僅かに存在する空気分子に伝達され、
加熱された空気分子が移動(対流)し、外管11の内面
に到達してこの内面を加熱(熱伝達)する。また、内管
12の外側管12bの外面からは輻射熱が放射され、こ
の輻射熱により外管11の内面が加熱される。そして、
外管11の内面の熱(熱エネルギー)は外管11内を熱
伝導して外管11の外面に伝わる。
The heat on the outer surface of the outer tube 12b of the inner tube 12 is transferred to the air molecules which are very slightly present in the space portion 13,
The heated air molecules move (convection), reach the inner surface of the outer tube 11, and heat (heat transfer) the inner surface. Radiation heat is radiated from the outer surface of the outer tube 12b of the inner tube 12, and the inner surface of the outer tube 11 is heated by the radiant heat. And
The heat (thermal energy) on the inner surface of the outer tube 11 is thermally conducted in the outer tube 11 and transmitted to the outer surface of the outer tube 11.

【0025】ここで、内管12の外側管12bの外面か
らの輻射熱の大小は輻射能E(単位表面積・時間あたり
の輻射熱エネルギー)で表される。 E=εEb=ε×4.88×(T/100)4 E:単位はKca1/(m2 h) m:長さメー
トル h:時問 ε:外側管12bの外面における輻射率(無次元量) Eb:黒体の輻射能(Kca1/(m2 h) T:外側管12bの外面の絶対温度(°K)
Here, the magnitude of radiant heat from the outer surface of the outer tube 12b of the inner tube 12 is represented by radiant power E (radiant heat energy per unit surface area / time). E = εEb = ε × 4.88 × (T / 100) 4 E: Unit is Kca1 / (m 2 h) m: Length meter h: Time ε: Emissivity on outer surface of outer tube 12b (dimensionless Eb: Emissivity of black body (Kca1 / (m 2 h) T: Absolute temperature of outer surface of outer tube 12b (° K)

【0026】外管11の内面は、この輻射熱を吸収して
温度上昇するが、この時の熱吸収率α(無次元量)は、
その面におけるεと略等しくなる。内管12の外側管1
2bの外面と外管11の内面は平行であり、両面間の距
離が短いので、外管11の内面に到達する輻射熱は、内
管12の外側管12bの外面における輻射熱と略等し
い。よって、受熱能=αE=αεEbとなる。なお、外
管11の内面では輻射熱の一部が反射される。この反射
率は(1−α)で表される。
The inner surface of the outer tube 11 absorbs the radiant heat and rises in temperature. At this time, the heat absorption rate α (dimensionless) is
It is substantially equal to ε on that surface. Outer tube 1 of inner tube 12
Since the outer surface of the outer tube 2b and the inner surface of the outer tube 11 are parallel and the distance between both surfaces is short, the radiant heat reaching the inner surface of the outer tube 11 is substantially equal to the radiant heat on the outer surface of the outer tube 12b of the inner tube 12. Therefore, the heat receiving capacity = αE = αεEb. A part of the radiant heat is reflected on the inner surface of the outer tube 11. This reflectance is represented by (1−α).

【0027】以上、本発明の内燃機関の排気管の一実施
形態について説明したが、本発明は、上記のような実施
形態に限られるものではなく、例えば、排気管の構造に
ついては、上記の実施形態に示したような外管と内管と
からなる二重管に限らず、その他の多重管(三重管等)
であっても良く、排気管の最外管については、外面にC
rメッキを施したSTKM材によるものに限らず、SU
S材やその他の材料によるものでも良く、排気管の用途
については、自動二輪車に使用される排気管に限らず、
自動車やその他の車両に使用される排気管、或いは、車
両のエンジン以外のエンジンに接続される排気管であっ
ても良い。
Although the embodiment of the exhaust pipe of the internal combustion engine according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the structure of the exhaust pipe is described above. The present invention is not limited to the double pipe composed of the outer pipe and the inner pipe as shown in the embodiment, but may include other multiple pipes (such as a triple pipe).
For the outermost pipe of the exhaust pipe, C
SU-plated STKM material
S material or other materials may be used, and the application of the exhaust pipe is not limited to the exhaust pipe used for motorcycles,
The exhaust pipe may be an exhaust pipe used for an automobile or another vehicle, or may be an exhaust pipe connected to an engine other than the engine of the vehicle.

【0028】また、排気管の各面に施すメッキについて
は、上記の実施形態に示したような二層クロムメッキに
限らず、例えば、溶融アルミニウムメッキのような他の
メッキであっても良く、内管12の内外両面のメッキ層
が二層クロムメッキである場合には、内管12の内面の
メッキ層が変色して輻射率が高くなると、内管12の外
面のメッキ層も高温になって変色してしまうのに対し
て、外観性では劣るが熱酸化が発生し難い(熱酸化して
も輻射率が高くなり難い)溶融アルミニウムメッキを内
管12のメッキ層に使用することで、内管12の外面の
メッキ層の輻射率を低く維持することができて、内管1
2からの輻射熱で外管11が高温となるのを抑えること
ができる。
The plating applied to each surface of the exhaust pipe is not limited to the two-layer chromium plating as shown in the above embodiment, but may be other plating such as, for example, molten aluminum plating. When the plating layers on both the inner and outer surfaces of the inner tube 12 are two-layer chromium plating, when the plating layer on the inner surface of the inner tube 12 is discolored to increase the emissivity, the plating layer on the outer surface of the inner tube 12 also becomes hot. By using molten aluminum plating for the plating layer of the inner tube 12, the molten aluminum plating is inferior in appearance, but hardly generates thermal oxidation (emissivity is hardly increased even if thermally oxidized), The emissivity of the plating layer on the outer surface of the inner tube 12 can be kept low,
It is possible to prevent the outer tube 11 from becoming high temperature due to the radiant heat from 2.

【0029】また、上記の実施形態に示した排気管で
は、外管11と内管12による二重管において、内管1
2を内側管12aと外側管12bを隙間なく一本に重ね
られた二層構造としているが、内管12の内側管12a
と外側管12bの間に隙間を設けた上で、外側管12b
の内外両面にメッキ層を施すようにしても良く、そうす
ることで、内管12の外面(外側管12bの外面)で高
温によりメッキ層が変色して輻射率が高くなるのを抑え
ることができて、内管12からの輻射熱で外管11が高
温となるのを抑えることができる。
In the exhaust pipe shown in the above embodiment, the inner pipe 1 is a double pipe composed of the outer pipe 11 and the inner pipe 12.
2 has a two-layer structure in which the inner tube 12a and the outer tube 12b are stacked together without any gap.
With a gap between the outer tube 12b and the outer tube 12b.
A plating layer may be applied to both the inner and outer surfaces of the inner tube, so that it is possible to prevent the plating layer from discoloring due to a high temperature on the outer surface of the inner tube 12 (the outer surface of the outer tube 12b) and increase the emissivity. As a result, it is possible to suppress the temperature of the outer tube 11 becoming high due to the radiant heat from the inner tube 12.

【0030】さらに、上記の実施形態に示した排気管で
は、二重管における外管の内面と内管の内外両面の全て
にメッキ層を形成しているが、三重管等を含む多重管で
は、最内管以外の各鋼管の内面のうちの少なくとも何れ
か一つの内面にメッキ層を形成して、このメッキ層が形
成されている内面を、その内側の鋼管の外面から離間さ
せるようにしても良い。さらにまた、曲がり部がある排
気管では、排気ガス流れに遠心力が作用することで、曲
がりの外側壁の熱負荷が高くなることから、管の長手方
向の大部分ではなく、曲がり部についてだけメッキ層を
形成するようにしても良く、そのように部分的な処理を
施すことで、効果は若千低下してもコストを低下させる
ことができる。
Further, in the exhaust pipe shown in the above embodiment, the plating layer is formed on both the inner surface of the outer tube and both the inner and outer surfaces of the inner tube in the double tube. A plating layer is formed on at least one of the inner surfaces of the steel pipes other than the innermost tube, and the inner surface on which the plating layer is formed is separated from the outer surface of the inner steel pipe. Is also good. Furthermore, in an exhaust pipe having a bent portion, a centrifugal force acts on the exhaust gas flow to increase a heat load on an outer wall of the bent portion. Therefore, not only a large portion in the longitudinal direction of the pipe but only the bent portion. A plating layer may be formed, and by performing such partial treatment, the cost can be reduced even if the effect is slightly reduced.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したような本発明の内燃機関の
排気管によれば、排気ガスからの熱による排気管の外面
への影響を、それよりも内側に形成されたメッキ層によ
り緩和することができて、排気管の外面での高温による
変色や熱酸化の発生を防止することができ、排気管の外
観性を良好な状態に維持することができる。
According to the exhaust pipe of the internal combustion engine of the present invention as described above, the influence of the heat from the exhaust gas on the outer surface of the exhaust pipe is reduced by the plating layer formed inside the exhaust pipe. Accordingly, discoloration and thermal oxidation due to high temperature on the outer surface of the exhaust pipe can be prevented, and the appearance of the exhaust pipe can be maintained in a good state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の内燃機関の排気管の一使用例である自
動二輪車を示す側面図。
FIG. 1 is a side view showing a motorcycle which is an example of use of an exhaust pipe of an internal combustion engine of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態に係る排気管の内部構造を
示す部分断面図。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an internal structure of an exhaust pipe according to one embodiment of the present invention.

【図3】排気管を構成する鋼管の内外両面に異なる厚さ
のメッキ層を形成するための方法の一例を示す断面説明
図。
FIG. 3 is an explanatory sectional view showing an example of a method for forming plating layers having different thicknesses on both inner and outer surfaces of a steel pipe constituting an exhaust pipe.

【図4】(A)STKM材に対してメッキ処理した場合
としない場合の輻射率の違いを示すグラフ、および
(B)光沢度及び輻射率と面粗度との関係を示すグラ
フ。
4A is a graph showing a difference in emissivity between when plating is performed on an STKM material and when it is not, and FIG. 4B is a graph showing a relationship between glossiness, emissivity, and surface roughness.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 排気管 2 エンジン(内燃機関) 11 (排気管の)外管 12 (排気管の)内管 13 (排気管の)空間部分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust pipe 2 Engine (internal combustion engine) 11 Outer pipe (of exhaust pipe) 12 Inner pipe (of exhaust pipe) 13 Space part (of exhaust pipe)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関からの排気ガスを通過させる排
気管において、多重の鋼管で構成される排気管の、最内
管以外の各鋼管のうちの少なくとも何れか一つの鋼管の
内面に、光沢のあるメッキ層が形成されていると共に、
このメッキ層が形成された内面が、その内側の鋼管から
離間していることを特徴とする内燃機関の排気管。
1. An exhaust pipe for passing exhaust gas from an internal combustion engine, wherein at least one of the steel pipes other than the innermost pipe of the exhaust pipe composed of multiple steel pipes has a glossy surface. With a plated layer with
An exhaust pipe for an internal combustion engine, wherein an inner surface on which the plating layer is formed is separated from a steel pipe inside the plating layer.
【請求項2】 多重管における各管同士の間の空間部分
が略真空状態となっていることを特徴とする請求項1に
記載の内燃機関の排気管。
2. The exhaust pipe of an internal combustion engine according to claim 1, wherein a space between the respective pipes in the multi-pipe is substantially in a vacuum state.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006070894A (en) * 2004-08-06 2006-03-16 Yamaha Motor Co Ltd Engine part
WO2006043507A1 (en) * 2004-10-18 2006-04-27 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Engine part

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