JP2003120252A - Exhaust system structure for automobile - Google Patents
Exhaust system structure for automobileInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の排気系構
造に関し、特に、消音室内の構造に工夫を施した排気系
構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust system structure of an automobile, and more particularly to an exhaust system structure in which a structure of a muffler room is devised.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動車のエンジンの排気系には、排気流
による騒音を抑制するために、消音室（マフラ）が設け
られる。例えば図４は自動車の排気系構造を示す模式図
であり、エンジン１には吸気マニホールド２を介して排
気管３が接続される。排気管３は上流側から、フロント
パイプ３１，触媒コンバータ４，センターパイプ３２，
消音室５，テールパイプ３３等を配した構成になってい
る。2. Description of the Related Art A muffler is provided in the exhaust system of an automobile engine in order to suppress noise caused by the exhaust flow. For example, FIG. 4 is a schematic diagram showing an exhaust system structure of an automobile, and an exhaust pipe 3 is connected to an engine 1 via an intake manifold 2. From the upstream side, the exhaust pipe 3 includes a front pipe 31, a catalytic converter 4, a center pipe 32,
It has a structure in which a muffling chamber 5, a tail pipe 33 and the like are arranged.
【０００３】消音室５には、センターパイプ３２の下流
側部分（インレットパイプ）４１とテールパイプ３３の
上流側部分（アウトレットパイプ）４２とが導入され、
インレットパイプ４１から消音室５内に進入した排気ガ
スは、消音室５内で流れやこれに伴う音を減衰された
り、吸音されたりして、アウトレットパイプ４２から外
部に排出される。A downstream portion (inlet pipe) 41 of the center pipe 32 and an upstream portion (outlet pipe) 42 of the tail pipe 33 are introduced into the muffling chamber 5,
The exhaust gas that has entered the muffling chamber 5 from the inlet pipe 41 is attenuated or absorbed by the flow and noise accompanying the flow in the muffling chamber 5, and is exhausted to the outside from the outlet pipe 42.
【０００４】ところで、排気ガスが消音室５内を流入す
る際に、排気管３のフロントパイプ３１，触媒コンバー
タ４，センターパイプ３２，消音室５，テールパイプ３
３等を通過する過程で、排気ガスが冷却されるので凝縮
水を生じる。また、排気ガスが排気管３に介装されてい
る触媒コンバータ４の三元触媒を通過することで、化学
反応を起こし、これによっても凝縮水が発生する。この
凝縮水は、排気管内を流れ、その量が多くなったりする
と、排気ガスの排出を阻害し、ひいては排圧の上昇から
内燃機関の出力低下、消音室５の消音効果が低下した
り、冬期には停車後に凝縮水の凍結を生じる等の弊害が
ある。By the way, when the exhaust gas flows into the muffler chamber 5, the front pipe 31 of the exhaust pipe 3, the catalytic converter 4, the center pipe 32, the muffler chamber 5, and the tail pipe 3 are provided.
In the process of passing through 3 etc., the exhaust gas is cooled and condensed water is produced. Further, the exhaust gas passes through the three-way catalyst of the catalytic converter 4 interposed in the exhaust pipe 3 to cause a chemical reaction, which also causes condensed water to be generated. This condensed water flows in the exhaust pipe, and when the amount thereof increases, it hinders the discharge of exhaust gas, which in turn causes the output of the internal combustion engine to decrease due to the increase in exhaust pressure, the sound deadening effect of the muffling chamber 5 to decrease, and the winter season. Has a harmful effect such as freezing of condensed water after stopping.
【０００５】凝縮水の滞留は、排気系の最後の方、例え
ば消音室近くで多くなる。消音室５は、例えば図５に示
すように、インレットパイプ４１とアウトレットパイプ
４２とがバッフルプレート４３を介して接続されている
が、消音室５がセンターパイプ３２に対して傾けられ
て、且つインレットパイプ４１が下部に設置されてい
て、冬期に消音室の内部に凝縮水Ｗが滞留して凍結する
と、始動時に障害を生じることや、凝縮水Ｗが消音室５
からセンターパイプ３２内に逆流して滞留し冬期に凍結
した場合にも同様な不都合がある。Accumulation of condensed water increases toward the end of the exhaust system, for example, near the muffler chamber. In the muffling chamber 5, for example, as shown in FIG. 5, an inlet pipe 41 and an outlet pipe 42 are connected via a baffle plate 43, but the muffling chamber 5 is tilted with respect to the center pipe 32, and 41 is installed in the lower part, and if condensed water W stays and freezes inside the muffler chamber in winter, it may cause a trouble at the time of starting, and the condensed water W may not be absorbed by the muffler chamber 5.
There is a similar inconvenience in the case where the liquid flows backward from the center pipe 32 to stay in the center pipe 32 and freezes in the winter.
【０００６】凝縮水Ｗがセンターパイプ３２に滞留する
排気系の構造的な原因の一つとして、インレットパイプ
４１の接合部（合わせ部）が製造コストの関係から部分
的にのみ溶接されているため、合わせ部が下向きになる
と、エンジン始動後、時間の経過とともに消音室４に滞
留した凝縮水が合わせ部の非溶接部分を通じてセンター
パイプ３２の方向に逆流し、センターパイプ３２内に滞
留することがある。As one of the structural causes of the exhaust system in which the condensed water W stays in the center pipe 32, the joint portion (joint portion) of the inlet pipe 41 is welded only partially because of the manufacturing cost. When the mating portion faces downward, after the engine is started, the condensed water that has accumulated in the muffling chamber 4 may flow back toward the center pipe 32 through the non-welded portion of the mating portion and may accumulate in the center pipe 32.
【０００７】そこで、図６に示すように、バッフルプレ
ート４３のインレットパイプ４１との結合部分の形状４
３ａを、インレットパイプ４１の非円形部分４１ｂと嵌
合するようにして、インレットパイプ４１の合わせ部４
１ａが自動的に上方に位置するようにすることで、簡単
な構造により、消音室５に滞留した凝縮水が下向きの部
分を通じてセンターパイプ３の方向に逆流しないように
した排気系構造（特開平７−２６９３３６号公報）等が
提案されている。Therefore, as shown in FIG. 6, the shape 4 of the connecting portion of the baffle plate 43 with the inlet pipe 41 is shown.
3a is fitted to the non-circular portion 41b of the inlet pipe 41 so that the fitting portion 4 of the inlet pipe 41
By automatically arranging 1a at the upper side, the exhaust system structure prevents the condensed water accumulated in the muffling chamber 5 from flowing backward toward the center pipe 3 through the downward portion by a simple structure. No. 269336) has been proposed.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、インレット
パイプ４１の外周には、全周にわたって多数の通気孔４
１ｃが配設されている。このため、図７に示すように、
消音室５が水平に配置されている場合には、合わせ部４
１ａを上方に位置させても、通気孔４１ｃの一部は消音
室５内の下方に下向きに位置し、消音室４に滞留した凝
縮水がこの下向きの通気孔４１ｂを通じてセンターパイ
プ３２の方向に逆流してしまい、センターパイプ３２内
に滞留して、凍結することによって始動時に障害を生じ
てしまう。By the way, on the outer circumference of the inlet pipe 41, a large number of ventilation holes 4 are provided all around.
1c is provided. Therefore, as shown in FIG.
If the muffling chamber 5 is arranged horizontally, the mating section 4
Even if 1a is located above, a part of the ventilation hole 41c is positioned downward in the muffler chamber 5 and the condensed water retained in the muffler chamber 4 flows back toward the center pipe 32 through the downward ventilation hole 41b. As a result, it stays in the center pipe 32 and freezes, causing a trouble at the time of starting.
【０００９】また、自動車によっては、消音室４の高さ
が制限され、消音室５の上下方向サイズを小さく構成し
た上で水平に配置すべき場合もある。このような場合に
は、消音室５に滞留した凝縮水のセンターパイプ３２方
向への逆流を防止するには、インレットパイプ４１とア
ウトレットパイプ４２との位置関係にも配慮する必要が
ある。In some cars, the height of the silencing chamber 4 is limited, and the silencing chamber 5 may be arranged horizontally with a small vertical size. In such a case, in order to prevent the condensed water accumulated in the muffling chamber 5 from flowing back toward the center pipe 32, it is necessary to consider the positional relationship between the inlet pipe 41 and the outlet pipe 42.
【００１０】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、消音室の配置や上下寸法が規制された場合にも、
消音室内に滞留した凝縮水がセンターパイプ方向に逆流
して始動障害等を招かないようにした、自動車の排気系
構造を提供することを目的とする。The present invention was devised in view of the above-mentioned problems, and even when the layout and vertical dimensions of the silencing chamber are restricted,
An object of the present invention is to provide an exhaust system structure of an automobile in which condensed water that has accumulated in a muffling chamber does not flow back toward the center pipe and cause a start failure or the like.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の自動車の排気系構造は、消音室と、上記消音
室内に導入され該消音室内の外周面に排気ガス流出孔が
配設されたインレットパイプと、を備え、上記排気ガス
流出孔が上記インレットパイプ外周面の下部を除いて配
設されているので、上記消音室内の下部に滞留した凝縮
水が上記排気ガス流出孔から逆流し難くなる。Therefore, according to the exhaust system structure of an automobile of the present invention as set forth in claim 1, the exhaust gas outflow hole is provided on the outer peripheral surface of the muffler chamber and the muffler chamber. An inlet pipe provided is provided, and since the exhaust gas outflow hole is provided excluding the lower portion of the outer peripheral surface of the inlet pipe, condensed water accumulated in the lower portion of the muffler chamber is discharged from the exhaust gas outflow hole. It will be difficult to flow back.
【００１２】上記排気ガス流出孔から排出した排気ガス
を上記消音室から排出するアウトレットパイプを備え、
上記インレットパイプと上記アウトレットパイプとが、
車両上下方向で略同位置に配置されていると、上記消音
室の上下寸法を小さくしながらインレットパイプとアウ
トレットパイプとの流路径を確保しやすくなる（請求項
２）。An outlet pipe for discharging the exhaust gas discharged from the exhaust gas outflow hole from the muffler chamber is provided,
The inlet pipe and the outlet pipe are
If they are arranged at substantially the same position in the vertical direction of the vehicle, it becomes easy to secure the flow path diameter between the inlet pipe and the outlet pipe while reducing the vertical size of the muffling chamber (claim 2).
【００１３】上記排気ガス流出孔から排出した排気ガス
を吸気口から吸入して上記消音室外へ排出するアウトレ
ットパイプを備え、上記排気ガス流出孔は、上記吸気口
よりも車両上方位置にのみ配設されていると、消音室内
の下部に凝縮水が溜まっても、アウトレットパイプの吸
気口から外部に排出されるため、消音室内で凝縮水が排
気ガス流出孔よりも上方まで滞留しないようになり、消
音室内の凝縮水の排気ガス流出孔からの逆流を確実に防
止できる（請求項３）。An outlet pipe is provided for sucking the exhaust gas discharged from the exhaust gas outflow hole from the intake port and discharging the exhaust gas to the outside of the muffling chamber, and the exhaust gas outflow hole is provided only at a position above the intake port of the vehicle. If so, even if condensed water accumulates in the lower part of the muffling chamber, it will be discharged to the outside from the intake port of the outlet pipe, so that the condensed water will not stay above the exhaust gas outflow hole in the muffling chamber, It is possible to reliably prevent backflow of the condensed water in the muffling chamber from the exhaust gas outflow hole (claim 3).
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明すると、図１〜図３は本発明の一実
施形態としての自動車の排気系構造を示すもので、図１
（ａ）はその消音室の水平断面図、図１（ｂ）はその消
音室の横断面図、図２，図３はその消音室の縦断面図で
ある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 3 show an exhaust system structure of an automobile as one embodiment of the present invention.
1A is a horizontal sectional view of the silencing chamber, FIG. 1B is a lateral sectional view of the silencing chamber, and FIGS. 2 and 3 are vertical sectional views of the silencing chamber.
【００１５】図１（ａ），（ｂ）に示すように、本排気
系構造では、消音室５が上下寸法の小さい扁平な形状に
形成されている。インレットパイプ５１及びアウトレッ
トパイプ５２は、いずれも消音室５の上下方向（車両上
下方向）の略中央に配置されている。したがって、イン
レットパイプ５１及びアウトレットパイプ５２は、消音
室５の上下方向で略同位置に配置されることになる。As shown in FIGS. 1A and 1B, in this exhaust system structure, the muffling chamber 5 is formed in a flat shape having a small vertical dimension. Both the inlet pipe 51 and the outlet pipe 52 are arranged substantially at the center of the muffling chamber 5 in the vertical direction (vertical direction of the vehicle). Therefore, the inlet pipe 51 and the outlet pipe 52 are arranged at substantially the same position in the vertical direction of the muffling chamber 5.
【００１６】このように配置するのは、効率よい消音を
するためにはインレットパイプ５１及びアウトレットパ
イプ５２をいずれも消音室５の壁部から所要距離離隔さ
せる必要があり、且つ、消音室５が上下寸法を小さくし
ながらインレットパイプ５１及びアウトレットパイプ５
２の流路径はできるだけ確保しようとしているためであ
り、消音室５の上下寸法に余裕があれば、その分だけイ
ンレットパイプ５１とアウトレットパイプ５２との上下
方向位置をシフトさせることはできる。The above arrangement requires that both the inlet pipe 51 and the outlet pipe 52 be separated from the wall of the muffling chamber 5 by a required distance in order to effectively muffle the sound, and Inlet pipe 51 and outlet pipe 5 while reducing the vertical dimension
This is because the flow path diameter of 2 is to be secured as much as possible, and if the vertical dimension of the muffling chamber 5 has a margin, the vertical position of the inlet pipe 51 and the outlet pipe 52 can be shifted by that amount.
【００１７】このように、インレットパイプ５１とアウ
トレットパイプ５２とを上下方向で略同位置に配置する
ことから、インレットパイプ５１は消音室５内の一側、
即ち、車体前方［図１（ａ）に矢印Ｆで示す］に向いて
左側に配置され、アウトレットパイプ５２は消音室５内
の他側、即ち、車体前方に向いて右側に配置され、さら
に、両パイプ５１，５２間には排気ガスが流通する空間
が設けられている。As described above, since the inlet pipe 51 and the outlet pipe 52 are arranged at substantially the same position in the vertical direction, the inlet pipe 51 is located on one side in the muffling chamber 5,
That is, the outlet pipe 52 is disposed on the left side facing the front of the vehicle [indicated by arrow F in FIG. 1 (a)], the outlet pipe 52 is disposed on the other side in the sound deadening chamber 5, that is, on the right side facing the front of the vehicle, and A space through which exhaust gas flows is provided between the pipes 51 and 52.
【００１８】つまり、消音室５内には、内部空間を前後
方向に仕切るバッフルプレート５３が適宜の数（ここで
は２枚）だけ設けられ、インレットパイプ５１及びアウ
トレットパイプ５２はこれらのバッフルプレート５３
ａ，５３ｂ（両者を区別しない場合は５３で示す）を貫
通して設けられている。バッフルプレート５３ａ，５３
ｂによって、消音室５内は複数（ここでは３つ）の空間
部分５４ａ，５４ｂ，５４ｃに仕切られるが、各バッフ
ルプレート５３ａ，５３ｂには、インレットパイプ５１
とアウトレットパイプ５２と間に配置して開口部５５
ａ．５５ｂが設けられており、空間部分５４ａ，５４
ｂ，５４ｃのうち隣接する空間部分どうしを互いに連通
している。That is, an appropriate number (two here) of baffle plates 53 for partitioning the internal space in the front-rear direction are provided in the muffling chamber 5, and the inlet pipe 51 and the outlet pipe 52 are provided with these baffle plates 53.
a and 53b (indicated by 53 when the two are not distinguished from each other). Baffle plates 53a, 53
Although the inside of the muffling chamber 5 is partitioned into a plurality of (three in this case) space portions 54a, 54b, 54c by b, the inlet pipe 51 is provided in each baffle plate 53a, 53b.
And the outlet pipe 52 and the opening 55
a. 55b is provided, and the space portions 54a, 54
Adjacent space portions of b and 54c communicate with each other.
【００１９】インレットパイプ５１は、消音室５の前端
から導入され消音室５の後端付近に達するように配設さ
れる。このインレットパイプ５１には、空間部分５４ａ
に開口する排気ガス流出孔５６ａと、空間部分５４ｂに
開口する排気ガス流出孔５６ｂと、空間部分５４ｃに開
口する排気ガス流出孔５６ｃとを夫々複数そなえ、中で
も最も下流部の排気ガス流出孔５６ｃは多数設けられて
いる。The inlet pipe 51 is arranged so as to be introduced from the front end of the muffling chamber 5 and reach the vicinity of the rear end of the muffling chamber 5. The inlet pipe 51 has a space 54a.
A plurality of exhaust gas outflow holes 56a opening to the space 54b, an exhaust gas outflow hole 56b opening to the space 54c, and an exhaust gas outflow hole 56c opening to the space 54c. Are provided in large numbers.
【００２０】アウトレットパイプ５２は、消音室５の後
端から導入され消音室５の前端付近に達するように配設
される。このアウトレットパイプ５２には、その上流端
に吸気口５７ａを有する吸気ダクト部５７が設けられ、
中間部には多数の微小孔５８ａが形成されこの外周に消
音材５９が周設されている。さらに、アウトレットパイ
プ５２の下流部には複数の通気孔５８ｂが形成されてい
る。The outlet pipe 52 is arranged so as to be introduced from the rear end of the muffler chamber 5 and reach the vicinity of the front end of the muffler chamber 5. The outlet pipe 52 is provided with an intake duct portion 57 having an intake port 57a at its upstream end,
A large number of minute holes 58a are formed in the middle portion, and a sound deadening material 59 is provided around the outer circumference. Further, a plurality of vent holes 58b are formed in the downstream portion of the outlet pipe 52.
【００２１】ところで、排気ガスが消音室５内を流入す
る際には、排気管３のフロントパイプ３１，触媒コンバ
ータ４，センターパイプ３２，消音室５，テールパイプ
３３等を通過する過程で（図５参照）、排気ガスが冷却
されることや、排気管３に介装された触媒コンバータ４
の三元触媒を通過する際に化学反応を起こすことによ
り、凝縮水が発生し、この凝縮水が消音室５内にも滞留
する。このような凝縮水が多くなると排気ガスの排出を
阻害し、ひいては排圧の上昇から内燃機関の出力低下や
消音室５による消音効果の低下を招いたり、寒冷時、停
車後に消音室５内の凝縮水が凍結して始動時に障害を生
じたりする等の弊害がある。また、凝縮水が消音室５か
らセンターパイプ３２内に逆流して滞留し凍結した場合
にも同様な不都合がある。そこで、消音室５内におい
て、凝縮水を外部へ確実に排出することと、消音室５か
らセンターパイプ３２内への凝縮水の逆流を確実に防止
することとが必要になる。By the way, when the exhaust gas flows into the muffling chamber 5, it passes through the front pipe 31, the catalytic converter 4, the center pipe 32, the muffling chamber 5, the tail pipe 33, etc. of the exhaust pipe 3 (see FIG. 5). ), The exhaust gas is cooled, and the catalytic converter 4 interposed in the exhaust pipe 3
Condensed water is generated by causing a chemical reaction when passing through the three-way catalyst, and the condensed water also stays in the muffling chamber 5. When such condensed water increases, exhaust gas emission is hindered, which in turn causes a decrease in the output of the internal combustion engine due to an increase in exhaust pressure and a reduction in the sound deadening effect of the sound deadening chamber 5. There is an adverse effect that the condensed water freezes and causes a trouble at the time of starting. In addition, when condensed water flows backward from the muffling chamber 5 into the center pipe 32 and stays and freezes, the same problem occurs. Therefore, it is necessary to reliably discharge the condensed water to the outside in the muffling chamber 5 and surely prevent the backflow of the condensed water from the muffling chamber 5 into the center pipe 32.
【００２２】消音室５内の凝縮水を外部へ確実に排出す
るため、本排気系構造では、図１（ａ），図３に示すよ
うに、吸気ダクト部５７の吸気口５７ａを消音室５の底
部に接近するように屈曲させている。これによって、吸
気口５７ａの下端５７ｂは消音室５の底部付近に位置
し、吸気口５７ａの上端５７ｃは消音室５内の上下方向
中心位置付近に位置している。In order to reliably discharge the condensed water in the muffling chamber 5 to the outside, in this exhaust system structure, as shown in FIGS. 1 (a) and 3, the intake port 57a of the intake duct 57 is connected to the muffling chamber 5. It is bent so that it approaches the bottom of the. As a result, the lower end 57b of the intake port 57a is located near the bottom of the muffling chamber 5, and the upper end 57c of the intake port 57a is located near the vertical center position in the muffling chamber 5.
【００２３】消音室５内に溜まった凝縮水は、排気圧が
高まると吸気ダクト部５７からアウトレットパイプ５２
を通じて排気ガスとともに外部に排出される。吸気口５
７ａが消音室５の底部に近いほど消音室５内の凝縮水を
低いレベルまで排出できる。そこで、吸気口５７ａの下
端５７ｂを消音室５底部付近に位置させているのであ
る。Condensed water collected in the muffling chamber 5 flows from the intake duct 57 to the outlet pipe 52 when the exhaust pressure increases.
Exhausted to the outside through exhaust gas. Intake port 5
The closer 7a is to the bottom of the muffling chamber 5, the more condensed water in the muffling chamber 5 can be discharged. Therefore, the lower end 57b of the intake port 57a is located near the bottom of the muffling chamber 5.
【００２４】また、エンジン負荷が高いときには排気圧
も高まるため、消音室５内の凝縮水は速やかに排出され
るが、アイドリング時などには、排気圧が低いため、消
音室５内の凝縮水はなかなか排出されず、消音室５内の
凝縮水の水面が上昇して、吸気口５７ａの実質的な開口
（凝縮水で塞がれていない部分）が狭まると排気圧が高
くなって消音室５内の凝縮水が排出されるようになる。Further, when the engine load is high, the exhaust pressure also rises, so the condensed water in the muffler chamber 5 is quickly discharged, but at the time of idling, etc., the condensed water in the muffler chamber 5 is condensed because the exhaust pressure is low. If it is not discharged quickly and the water level of the condensed water in the muffling chamber 5 rises and the substantial opening of the intake port 57a (the part not blocked by the condensed water) narrows, the exhaust pressure becomes high and the muffling chamber The condensed water in 5 comes to be discharged.
【００２５】このため、吸気口５７ａの上端５７ｃが高
位置にあると、長期間のアイドリング運転の結果、大量
の凝縮水が消音室５内に溜まってしまうおそれがある。
大量の凝縮水が消音室５内に溜まると、排気性能や消音
性能が低減するばかりでなく、消音室５内の凝縮水がイ
ンレットパイプ５１の排気ガス流出孔５６ａ，５６ｂ，
５６ｃからセンターパイプ３２内へ逆流しやすくなって
しまう。Therefore, if the upper end 57c of the intake port 57a is at a high position, a large amount of condensed water may be accumulated in the muffling chamber 5 as a result of a long idling operation.
When a large amount of condensed water accumulates in the muffling chamber 5, not only the exhaust performance and the muffling performance are reduced, but also the condensed water in the muffling chamber 5 causes the exhaust gas outflow holes 56a, 56b of the inlet pipe 51,
Backflow from 56c into the center pipe 32 is likely to occur.
【００２６】また、消音室５内の上下に限られたスペー
スの中で、吸気口５７ａの上端５７ｃをあまり低くして
しまうと、排気の流通断面積を十分に確保できず、排気
性能や消音性能を確保しにくくなる。これらの点を勘案
して、吸気口５７ａの上端５７ｃを高過ぎず低すぎない
位置、即ち、消音室５内の上下方向中心位置付近に位置
させているのである。Further, if the upper end 57c of the intake port 57a is made too low in a space limited to the upper and lower sides of the muffling chamber 5, it is not possible to sufficiently secure the exhaust gas cross-sectional area, and the exhaust performance and the muffling sound are suppressed. It becomes difficult to secure the performance. In consideration of these points, the upper end 57c of the intake port 57a is located at a position that is neither too high nor too low, that is, near the vertical center position in the muffling chamber 5.
【００２７】また、消音室５内の凝縮水がセンターパイ
プ３２内へ逆流するのは、インレットパイプ５１に形成
された開口部が凝縮水の水位以下に没する場合であり、
逆に、インレットパイプ５１に形成された開口部が常に
凝縮水の水位よりも高い位置にあれば、凝縮水のセンタ
ーパイプ３２側への逆流は防ぐことができる。ここで、
開口部とは、主として、インレットパイプ５１の排気ガ
ス流出孔５６ａ，５６ｂ，５６ｃであるが、インレット
パイプ５１の接合部（合わせ部）が製造コストの関係等
から部分的にのみ溶接されて非溶接部分を有する場合に
は、この合わせ部の非溶接部分も開口部に相当する。The condensed water in the muffling chamber 5 flows back into the center pipe 32 when the opening formed in the inlet pipe 51 is submerged below the condensed water level.
On the contrary, if the opening formed in the inlet pipe 51 is always at a position higher than the water level of the condensed water, it is possible to prevent the condensed water from flowing back to the center pipe 32 side. here,
The openings are mainly the exhaust gas outflow holes 56a, 56b, 56c of the inlet pipe 51, but the joint portion (joint portion) of the inlet pipe 51 is only partially welded due to the manufacturing cost and the like, and is not welded. When it has a portion, the non-welded portion of this mating portion also corresponds to the opening.
【００２８】そこで、本排気系構造では、図１（ａ），
（ｂ），図２に示すように、インレットパイプ５１の排
気ガス流出孔５６ａ，５６ｂ，５６ｃ及び合わせ部に非
溶接部分がある場合はこの合わせ部を、凝縮水の水位以
上になるように、インレットパイプ５１外周面の下部を
除いて配設している。特に、本実施形態では、排気ガス
流出孔５６ａ，５６ｂ，５６ｃ等（合わせ部に非溶接部
分がある場合はこの合わせ部を含む）を、吸気口５７ａ
よりも車両上方位置にのみ、即ち、吸気口５７ａの上端
５７ｃよりも上方位置にのみ配設している。Therefore, in this exhaust system structure, as shown in FIG.
(B) As shown in FIG. 2, when there is a non-welded portion in the exhaust gas outflow holes 56a, 56b, 56c of the inlet pipe 51 and the joint portion, the joint portion is adjusted so as to be above the water level of the condensed water. The inlet pipe 51 is arranged except for the lower part of the outer peripheral surface. In particular, in the present embodiment, the exhaust gas outflow holes 56a, 56b, 56c and the like (including the non-welded portion when the non-welded portion is included in the non-welded portion) are used as the intake port 57a.
Is disposed only above the vehicle, that is, only above the upper end 57c of the intake port 57a.
【００２９】これは、上述のように、アイドリング時な
どの排気圧が低い場合、消音室５内の凝縮水はなかなか
排出されないが、消音室５内の凝縮水の水面が上昇し
て、吸気口５７ａの実質的な開口が狭まると排気圧が高
くなって排出されるようになる。したがって、消音室５
内の凝縮水の水位は、吸気口５７ａの上端５７ｃよりも
下方の図１（ｂ），図２，図３中に示すレベルＬHを上
限とすることになる。As described above, when the exhaust pressure is low at the time of idling, the condensed water in the muffling chamber 5 is not easily discharged, but the water level of the condensed water in the muffling chamber 5 rises and the intake port When the substantial opening of 57a is narrowed, the exhaust pressure is increased and the gas is discharged. Therefore, the muffling room 5
The upper limit of the water level of the condensed water inside is the level L H shown in FIG. 1B, FIG. 2 and FIG. 3 below the upper end 57 c of the intake port 57 a.
【００３０】そこで、排気ガス流出孔５６ａ，５６ｂ，
５６ｃ等を、吸気口５７ａの上端５７ｃよりも上方位置
にのみ配設すれば、排気ガス流出孔５６ａ，５６ｂ，５
６ｃ等まで凝縮水が達することはなく、消音室５内の凝
縮水がセンターパイプ３２内へ逆流するのを防止するこ
とができるのである。なお、排気ガス流出孔は一般に円
形孔が採用されるが、ここでは、インレットパイプ５１
の最下流部の排気ガス流出孔５６ｃを、パイプ長手方向
に延びる長孔に形成している。これは、この部分は各排
気ガス流出孔５６ｃを合わせた全開口面積を十分に大き
くとる必要があるため、円形孔よりも全開口面積を確保
し易い長孔を採用しているのである。全開口面積を必要
量取れれば最下流部の排気ガス流出孔５６ｃを、円形孔
で構成しても良い。Therefore, the exhaust gas outflow holes 56a, 56b,
By disposing 56c and the like only above the upper end 57c of the intake port 57a, the exhaust gas outflow holes 56a, 56b, 5
The condensed water does not reach up to 6c and the like, and it is possible to prevent the condensed water in the silencing chamber 5 from flowing back into the center pipe 32. A circular hole is generally used as the exhaust gas outflow hole, but here, the inlet pipe 51 is used.
The exhaust gas outflow hole 56c at the most downstream portion is formed as a long hole extending in the pipe longitudinal direction. This is because this portion needs to have a sufficiently large total opening area including the exhaust gas outflow holes 56c. Therefore, a long hole that is easier to secure the total opening area than the circular hole is used. The exhaust gas outflow hole 56c at the most downstream portion may be formed as a circular hole as long as the required total opening area is obtained.
【００３１】本発明の一実施形態としての自動車の排気
系構は、上述のように構成されているので、排気ガス
は、インレットパイプ５１から消音室５内に進入し、主
に、インレットパイプ５１の各排気ガス流出孔５６ａ，
５６ｂ，５６ｃから空間部分５４ａ，５４ｂ，５４ｃ及
び開口部５５ａ．５５ｂを経て吸気口５７ａからアウト
レットパイプ５２に流入し外部へと排出される。排気ガ
スは、このような複雑な流れによって、流速やこれに伴
う音を減衰され、またアウトレットパイプ５２の吸音材
５９で吸音され、消音される。Since the exhaust system structure of the automobile as one embodiment of the present invention is configured as described above, the exhaust gas enters the muffler chamber 5 through the inlet pipe 51, and mainly the inlet pipe 51. Exhaust gas outflow holes 56a,
56b, 56c to the space portions 54a, 54b, 54c and the openings 55a. After passing through 55b, it flows into the outlet pipe 52 from the intake port 57a and is discharged to the outside. Due to such a complicated flow, the exhaust gas attenuates the flow velocity and the accompanying sound, and is absorbed and silenced by the sound absorbing material 59 of the outlet pipe 52.
【００３２】排気ガスが消音室５内を流入する際には、
排気管３のフロントパイプ３１，触媒コンバータ４，セ
ンターパイプ３２，消音室５，テールパイプ３３等を通
過する過程で（図５参照）、排気ガスが冷却されること
や、排気管３に介装された触媒コンバータ４の三元触媒
を通過する際に化学反応を起こすことにより、凝縮水が
発生し、この凝縮水が消音室５内にも滞留するが、この
凝縮水は、吸気口５７ａからアウトレットパイプ５２を
通じて排気ガスとともに外部へと排出される。When the exhaust gas flows into the muffling chamber 5,
In the process of passing through the front pipe 31, the catalytic converter 4, the center pipe 32, the muffler chamber 5, the tail pipe 33, etc. of the exhaust pipe 3 (see FIG. 5), the exhaust gas is cooled and is interposed in the exhaust pipe 3. Condensed water is generated by causing a chemical reaction when passing through the three-way catalyst of the catalytic converter 4, and the condensed water also stays in the muffling chamber 5. The condensed water flows from the intake port 57a to the outlet pipe. Through 52, the exhaust gas is discharged to the outside.
【００３３】アイドリング時などの排気圧が低い場合に
は、消音室５内の凝縮水はなかなか排出されないが、消
音室５内の凝縮水の水面が上昇して、吸気口５７ａの実
質的な開口が狭まると排気圧が高くなって排出される。
したがって、消音室５内の凝縮水の水位は、吸気口５７
ａの上端５７ｃよりも下方の図１（ｂ），図２，図３中
に示すレベルＬHを上限とすることになる。吸気口５７
ａの上端５７ｃは位置が高くならないように設定されて
いるので、レベルＬHは高くはなく凝縮水が消音室５内
に大量に溜まることはない。When the exhaust pressure is low such as during idling, the condensed water in the muffling chamber 5 is not easily discharged, but the water level of the condensed water in the muffling chamber 5 rises and the intake port 57a is substantially opened. The exhaust pressure increases and the gas is discharged.
Therefore, the water level of the condensed water in the muffling chamber 5 is
The upper limit is the level L H shown in FIGS. 1B, 2 and 3 below the upper end 57c of a. Intake 57
Since the upper end 57c of "a" is set so that its position does not become high, the level L H is not high and a large amount of condensed water does not accumulate in the muffling chamber 5.
【００３４】したがって、このような凝縮水が消音室５
内で大量に溜まることで、排気ガスの排出を阻害した
り、排圧の上昇から内燃機関の出力低下や消音室５によ
る消音効果の低下を招いたりする不具合を回避できる。
また、寒冷時、停車後に消音室５内の凝縮水が凍結して
始動時に障害を生じたりする等の弊害も招きにくくなる
効果もある。Therefore, such condensed water is generated by the muffler chamber 5.
By accumulating a large amount in the inside, it is possible to avoid problems such as hindering exhaust gas discharge and causing a decrease in output of the internal combustion engine due to an increase in exhaust pressure and a decrease in the muffling effect of the muffling chamber 5.
In addition, there is also an effect that it is less likely to cause adverse effects such as the fact that condensed water in the muffling chamber 5 freezes after a vehicle is stopped during cold weather and causes a trouble at the time of starting.
【００３５】そして、排気ガス流出孔５６ａ，５６ｂ，
５６ｃ等（合わせ部に非溶接部分がある場合はこの合わ
せ部を含む）を、吸気口５７ａの上端５７ｃよりも上方
位置にのみ配設しているので、これらの排気ガス流出孔
５６ａ，５６ｂ，５６ｃ等まで凝縮水が達することはな
く、消音室５内の凝縮水がセンターパイプ３２内へ逆流
するのを防止することができる。Then, the exhaust gas outflow holes 56a, 56b,
Since 56c and the like (including the non-welded portion if the non-welded portion exists) are provided only above the upper end 57c of the intake port 57a, these exhaust gas outflow holes 56a, 56b, Condensed water does not reach 56c or the like, and it is possible to prevent condensed water in the muffling chamber 5 from flowing back into the center pipe 32.
【００３６】これによって、凝縮水が消音室５からセン
ターパイプ３２内に逆流して滞留することによる上記同
様の不具合、つまり、排気ガスの排出を阻害したり、さ
れには、排圧の上昇から内燃機関の出力低下や消音室５
による消音効果の低下を招いたりする不具合や、寒冷
時、停車後にセンターパイプ３２内の凝縮水が凍結して
始動時に障害を生じたりする等の不具合を回避すること
ができる。As a result, the condensed water flows backward from the muffling chamber 5 into the center pipe 32 and stays there. That is, the exhaust gas is hindered from being exhausted. Reduced engine output and silencing room 5
It is possible to avoid problems such as a decrease in the sound deadening effect caused by the above, and problems such as the fact that condensed water in the center pipe 32 freezes after the vehicle is stopped during cold weather and causes a trouble at the time of starting.
【００３７】以上、本発明の実施形態を説明したが、本
発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発
明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施すること
ができる。たとえば、上記実施形態では、排気ガス流出
孔５６ａ，５６ｂ，５６ｃ等を吸気口５７ａの上端５７
ｃよりも上方位置にのみ配設しているが、これらは凝縮
水の水位以上になるように設定すればよく、上記実施形
態の構成に限定されない。Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the exhaust gas outflow holes 56a, 56b, 56c, etc. are connected to the upper end 57 of the intake port 57a.
Although they are arranged only at a position higher than c, they may be set so as to be equal to or higher than the water level of the condensed water, and are not limited to the configuration of the above embodiment.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の自動車の
排気系構造（請求項１）によれば、上記消音室内の下部
に滞留した凝縮水が上記排気ガス流出孔から逆流し難く
なり、寒冷時の排気凝縮水の凍結によるエンジン不始動
を回避することができるようになる。As described in detail above, according to the exhaust system structure for an automobile of the present invention (claim 1), condensed water retained in the lower portion of the muffler chamber is less likely to flow back from the exhaust gas outlet hole. It becomes possible to avoid engine start-up due to freezing of exhaust condensed water during cold weather.
【００３９】本発明の自動車の排気系構造（請求項２）
によれば、請求項１のものの効果に加えて、車両上下方
向の省スペース化を実現しながら、インレットパイプと
アウトレットパイプとの流路径を確保して、消音性能を
確保することができ、消音室の配置に車両上下方向の省
スペース化を図る必要がある車両においても、車両上下
方向の省スペース化と、寒冷時の排気凝縮水凍結による
エンジン不始動の回避との両方を達成できる。Exhaust system structure for automobile of the present invention (claim 2)
According to the invention, in addition to the effect of the first aspect, it is possible to secure the flow path diameter between the inlet pipe and the outlet pipe while realizing space saving in the vertical direction of the vehicle, and to secure the sound deadening performance. Even in a vehicle in which it is necessary to save space in the vertical direction of the vehicle in the arrangement of the compartments, it is possible to achieve both space saving in the vertical direction of the vehicle and avoidance of engine start-up due to freezing of exhaust condensed water during cold weather.
【００４０】本発明の自動車の排気系構造（請求項３）
によれば、請求項１のものの効果に加えて、消音室内で
凝縮水が排気ガス流出孔よりも上方まで滞留しないよう
になり、消音室内の凝縮水の排気ガス流出孔からの逆流
を確実に防止できる。Exhaust system structure for automobile of the present invention (claim 3)
According to this, in addition to the effect of the first aspect, the condensed water does not stay above the exhaust gas outflow hole in the muffling chamber, and the reverse flow of the condensed water in the muffling chamber from the exhaust gas outflow hole is ensured. It can be prevented.
【図１】本発明の一実施形態としての自動車の排気系構
造を示す図であって、（ａ）はその消音室の水平断面
図、（ｂ）はその消音室の横断面図［図１（ａ）のＡ−
Ａ矢視断面図］である。1A and 1B are diagrams showing an exhaust system structure of an automobile as an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a horizontal sectional view of a muffling chamber thereof, and FIG. (A) A-
It is a sectional view taken along the arrow A].
【図２】本発明の一実施形態にかかる消音室の縦断面図
［図１（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図］である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view [cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1 (a)] of the sound deadening chamber according to the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施形態にかかる消音室の縦断面図
［図１（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図］である。FIG. 3 is a vertical sectional view of the muffling chamber according to the embodiment of the present invention [a sectional view taken along the line C-C of FIG. 1 (a)].
【図４】一般的な自動車の排気系構造を示す模式的側面
図である。FIG. 4 is a schematic side view showing an exhaust system structure of a general automobile.
【図５】第１従来例の自動車の排気系構造を示す縦断面
図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing an exhaust system structure of an automobile of a first conventional example.
【図６】第２従来例の自動車の排気系構造を示す斜視図
である。FIG. 6 is a perspective view showing an exhaust system structure of an automobile of a second conventional example.
【図７】本発明の課題を説明する自動車の排気系構造の
縦断面図である。FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of an exhaust system structure of an automobile for explaining the problem of the present invention.
５ 消音室 ５１ インレットパイプ ５２ アウトレットパイプ ５３，５３ａ，５３ｂ バッフルプレート ５５ａ．５５ｂ 開口部 ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ 排気ガス流出孔 ５７ａ 吸気口 5 silence room 51 inlet pipe 52 Outlet pipe 53,53a, 53b Baffle plate 55a. 55b opening 56a, 56b, 56c Exhaust gas outlet 57a intake port
Claims (3)
音室内の外周面に排気ガス流出孔が配設されたインレッ
トパイプと、を備え、 上記排気ガス流出孔が上記インレットパイプ外周面の下
部を除いて配設されていることを特徴とする、自動車の
排気系構造。1. A muffler chamber, and an inlet pipe which is introduced into the muffler chamber and has an exhaust gas outflow hole provided on an outer peripheral surface of the muffler chamber, wherein the exhaust gas outflow hole is formed on the outer peripheral surface of the inlet pipe. An exhaust system structure for an automobile, which is arranged except for a lower portion.
スを上記消音室から排出するアウトレットパイプを備
え、 上記インレットパイプと上記アウトレットパイプとが、
車両上下方向で略同位置に配置されていることを特徴と
する、請求項１記載の自動車の排気系構造。2. An outlet pipe for discharging exhaust gas discharged from the exhaust gas outflow hole from the muffler chamber, wherein the inlet pipe and the outlet pipe are:
The exhaust system structure for an automobile according to claim 1, wherein the exhaust system structure is arranged at substantially the same position in the vehicle vertical direction.
スを吸気口から吸入して上記消音室外へ排出するアウト
レットパイプを備え、 上記排気ガス流出孔は、上記吸気口よりも車両上方位置
にのみ配設されていることを特徴とする、請求項１記載
の自動車の排気系構造。3. An outlet pipe for sucking the exhaust gas discharged from the exhaust gas outflow hole from the intake port and discharging the exhaust gas to the outside of the muffling chamber, wherein the exhaust gas outflow hole is provided only at a position above the intake port of the vehicle. The exhaust system structure for an automobile according to claim 1, wherein the exhaust system structure is provided.
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|---|---|---|---|---|
| JP2009138730A (en) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Hyundai Motor Co Ltd | Noise eliminator for vehicle, and exhaust device using the same |
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2001
- 2001-10-05 JP JP2001310298A patent/JP3932852B2/en not_active Expired - Lifetime
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