JP2008121630A - Exhaust system of engine - Google Patents

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Minehiro Murata
峰啓 村田
Yoshihisa Takeda
好央 武田
Hiroaki Fujita
博昭 藤田
Satoshi Hiranuma
智 平沼
Kazuo Hara
一生 原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust system of an engine capable of restraining a drop in the exhaust temperature, by restraining heat radiation from a flange arranged in an exhaust pipe of a double tube structure. <P>SOLUTION: This exhaust system of the engine connects a downstream side exhaust pipe 20b to an upstream side exhaust pipe 20a being a mating side member via the flange 50 arranged in an end part of the downstream side exhaust pipe 20b, by constituting the downstream side exhaust pipe 20b of the engine 1 out of an inner pipe 54 for making exhaust gas of the engine 1 flow inside toward an exhaust emission control device 28 and an outer pipe 62 superposedly arranged outside the inner pipe 60, and has a cover 52 supported by the flange 50 and arranged so as to surround the flange 50. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はエンジンの排気装置に関し、特に二重管構造の排気管を用いたエンジンの排気装置に関する。   The present invention relates to an engine exhaust system, and more particularly to an engine exhaust system using an exhaust pipe having a double-pipe structure.

エンジンには、排気中に含まれるＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）及びＮＯｘ（窒素酸化物）などの大気中への放出を防止するため、これらを浄化するための触媒を用いた排気浄化装置が設けられている。
触媒は活性温度以上の温度に保持されることにより触媒機能を発揮するため、触媒に流入する排気の温度が低下して排気浄化装置の温度が触媒の活性温度より低下することのないように様々な工夫が行われている。 In order to prevent the release of HC (hydrocarbon), CO (carbon monoxide) and NOx (nitrogen oxide) contained in the exhaust into the atmosphere, the engine used a catalyst for purifying them. An exhaust purification device is provided.
Since the catalyst exhibits its catalytic function by being held at a temperature higher than the activation temperature, various measures are taken so that the temperature of the exhaust gas flowing into the catalyst does not decrease and the temperature of the exhaust purification device does not fall below the activation temperature of the catalyst. Has been devised.

排気温度の低下を防止する方法の１つは排気管の断熱化であり、内部を排気が流動する内管と、内管の外側に空間を有して重合される外管とにより、排気管を二重管構造とするようにした排気装置が開発されている。
ところで、排気管は必要に応じて分割され、それぞれの排気管の端部に設けられたフランジを介して排気管同士の接続を行うようにしている。また、排気管を排気浄化装置などに接続する際も、排気管の端部に設けられたフランジを介して排気管を排気浄化装置に接続するようにしている。 One method for preventing the exhaust temperature from decreasing is to insulate the exhaust pipe. The exhaust pipe includes an inner pipe in which the exhaust flows and an outer pipe that is polymerized with a space outside the inner pipe. An exhaust system has been developed that has a double pipe structure.
By the way, the exhaust pipes are divided as necessary, and the exhaust pipes are connected to each other through a flange provided at an end of each exhaust pipe. Further, when the exhaust pipe is connected to an exhaust purification device or the like, the exhaust pipe is connected to the exhaust purification device via a flange provided at the end of the exhaust pipe.

排気管を上述したように二重管構造とした場合にも、排気管同士の接続や排気浄化装置への接続は排気管端部に設けられたフランジを介して行われるが、フランジの部分においては外管の縮径もしくは内管の拡径により、外管と内管との間の空間をなくし、外管と内管とを密着させるようにするのが一般的である。
このようにフランジの部分においては排気管の外管と内管とが直接接触しているため、排気の熱は内管から外管を介してフランジに伝わりやすくなり、フランジからの放熱によって内管内を流動する排気の温度が低下するという問題が生じる。特に、車両に搭載されるエンジンにおいて車両走行時に生じる空気の流動が排気装置の周囲を通過するような場合には、フランジに空気流が当たることによりフランジからの放熱量が増大し、排内管内を流動する排気の温度が大きく低下するおそれがある。 Even when the exhaust pipe has a double-pipe structure as described above, the connection between the exhaust pipes and the connection to the exhaust purification device are performed via a flange provided at the end of the exhaust pipe. In general, by reducing the diameter of the outer tube or expanding the inner tube, the space between the outer tube and the inner tube is eliminated, and the outer tube and the inner tube are brought into close contact with each other.
As described above, since the outer pipe and the inner pipe of the exhaust pipe are in direct contact with each other in the flange portion, the heat of the exhaust is easily transmitted from the inner pipe to the flange through the outer pipe, and the heat from the flange causes the inner pipe to There arises a problem that the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust gas decreases. In particular, when the flow of air generated when the vehicle is running in an engine mounted on the vehicle passes around the exhaust device, the heat flow from the flange increases due to the air flow hitting the flange, and the exhaust pipe There is a risk that the temperature of the exhaust gas flowing through the air will greatly decrease.

このような問題を解決するため、フランジ部分における外管と内管の構造を変更して、フランジと外管との接触長や外管と内管との接触長を減少させると共に、外管の端面に排気が直接接触しないようにした排気装置が特許文献１により提案されている。
特開２０００−２８２８５８号公報 In order to solve such problems, the structure of the outer tube and the inner tube in the flange portion is changed to reduce the contact length between the flange and the outer tube and the contact length between the outer tube and the inner tube. Patent Document 1 proposes an exhaust device that prevents exhaust from coming into direct contact with the end face.
JP 2000-282858 A

しかしながら特許文献１の排気装置においては、依然としてフランジの部分で外管と内管とが直接接触する状態にあり、排気の熱は内管から外管を介してフランジに伝達され、フランジから大気中への放熱によって排内管内を流動する排気の温度が低下することになる。
このため、フランジからの放熱で生じた排気温度の低下により排気浄化装置の温度が低下して、触媒の温度を活性温度以上に保持することができなくなるおそれがあるという問題は十分に解消されていないことになる。 However, in the exhaust device of Patent Document 1, the outer tube and the inner tube are still in direct contact with each other at the flange portion, and the heat of the exhaust is transmitted from the inner tube to the flange through the outer tube, and from the flange to the atmosphere. The temperature of the exhaust gas flowing in the exhaust pipe decreases due to heat radiation to the pipe.
For this reason, the problem that there is a possibility that the temperature of the exhaust emission control device decreases due to the decrease in the exhaust temperature caused by the heat radiation from the flange and the temperature of the catalyst cannot be maintained at the activation temperature or higher is sufficiently solved. There will be no.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、二重管構造の排気管に設けられたフランジからの放熱を抑制して排気温度の低下を抑えることができるようにしたエンジンの排気装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a problem, and the object of the present invention is to suppress heat dissipation from a flange provided in an exhaust pipe having a double-pipe structure to suppress a decrease in exhaust temperature. An object of the present invention is to provide an exhaust system for an engine that can be used.

上記目的を達成するため、本発明のエンジンの排気装置は、排気浄化装置に向けてエンジンの排気が内部を流動する内管と上記内管の外側に重合して設けられる外管とにより上記エンジンの排気管を構成し、上記排気管の端部に設けられたフランジを介して上記排気管を相手側部材に接続するようにしたエンジンの排気装置において、上記フランジに支持されて上記フランジを囲繞するように配設されたカバーを備えることを特徴とする（請求項１）。   In order to achieve the above object, an exhaust system for an engine according to the present invention includes an inner pipe through which engine exhaust flows inside an exhaust purification apparatus and an outer pipe provided by being polymerized outside the inner pipe. In the exhaust system of an engine configured to connect the exhaust pipe to a counterpart member via a flange provided at an end of the exhaust pipe, the flange is supported by the flange and surrounds the flange. And a cover arranged to do so.

このように構成されたエンジンの排気装置によれば、内管に外管が重合されて構成された排気管の内管内を排気浄化装置に向けてエンジンの排気が流動する。このとき、排気管を相手側部材に接続するフランジには、このフランジを囲繞するようにカバーが配設されており、排気の熱が内管から外管を介してフランジに伝達しても、フランジから大気中への放熱がカバーによって遮断される。   According to the engine exhaust apparatus configured as described above, the engine exhaust flows through the inner pipe of the exhaust pipe configured by superposing the outer pipe on the inner pipe toward the exhaust purification apparatus. At this time, the flange connecting the exhaust pipe to the counterpart member is provided with a cover so as to surround the flange, and even if the heat of the exhaust is transmitted from the inner pipe to the flange through the outer pipe, Heat release from the flange to the atmosphere is blocked by the cover.

また、上記エンジンの排気装置において、上記カバーは、上記フランジを上記相手側部材に固定するボルトを締結するための締結用開口を備え、上記締結用開口が上記カバーの周囲を流動する空気流の下流側に形成されていることを特徴とする（請求項２）。
このように構成されたエンジンの排気装置によれば、相手側部材への排気管の接続はボルトの締結によって行われ、カバーの周囲を流動する空気流の下流側に形成された締結用開口からボルトの締結作業を行うことにより、フランジが相手側部材に固定される。 In the exhaust system of the engine, the cover includes a fastening opening for fastening a bolt that fixes the flange to the mating member, and the fastening opening has an air flow that flows around the cover. It is formed in the downstream side (Claim 2).
According to the engine exhaust apparatus configured as described above, the connection of the exhaust pipe to the counterpart member is performed by fastening the bolt, and from the fastening opening formed on the downstream side of the air flow flowing around the cover. By performing the fastening operation of the bolt, the flange is fixed to the mating member.

更に、上記のいずれかのエンジンの排気装置において、上記フランジに固着されたステーを更に備え、上記カバーは、ボルトを介して上記ステーに取り付けられることを特徴とする（請求項３）。
このように構成されたエンジンの排気装置によれば、カバーはフランジに固着されたステーにボルトを介して取り付けられる。 The exhaust system of any one of the above-mentioned engines further includes a stay fixed to the flange, and the cover is attached to the stay via a bolt (Claim 3).
According to the engine exhaust apparatus configured as described above, the cover is attached to the stay fixed to the flange via the bolt.

より具体的には、上記のいずれかのエンジンの排気装置において、上記相手側部材は、上記フランジに接合されるフランジを端部に有した排気管であることを特徴とする（請求項４）。
このように構成されたエンジンの排気装置によれば、相手側部材となる排気管のフランジに接合されるフランジを囲繞するようにカバーが配設される。 More specifically, in any one of the engine exhaust systems described above, the counterpart member is an exhaust pipe having a flange joined to the flange at an end thereof. .
According to the engine exhaust device thus configured, the cover is disposed so as to surround the flange joined to the flange of the exhaust pipe serving as the counterpart member.

或いは、より具体的には、上記相手側部材が上記排気浄化装置であることを特徴とする（請求項５）。
このように構成されたエンジンの排気装置によれば、相手側部材となる排気浄化装置に接続されるフランジを囲繞するようにカバーが配設される。 Alternatively, more specifically, the counterpart member is the exhaust purification device (claim 5).
According to the engine exhaust apparatus configured as described above, the cover is disposed so as to surround the flange connected to the exhaust purification apparatus as the counterpart member.

本発明のエンジンの排気装置によれば、排気管を相手側部材に接続するためのフランジを囲繞するようにカバーが配設されており、排気管の内管内を排気浄化装置に向けて流動する排気の熱が内管から外管を介してフランジに伝達しても、フランジから大気中への放熱がカバーによって遮断されるので、フランジからの放熱による排気温度の低下を抑制することができる。   According to the exhaust system for an engine of the present invention, the cover is disposed so as to surround the flange for connecting the exhaust pipe to the counterpart member, and flows in the inner pipe of the exhaust pipe toward the exhaust purification device. Even if the heat of the exhaust is transmitted from the inner pipe to the flange via the outer pipe, the heat radiation from the flange to the atmosphere is blocked by the cover, so that a decrease in the exhaust temperature due to the heat radiation from the flange can be suppressed.

特に車両に搭載されたエンジンの排気装置の場合には、車両走行時にフランジに当たる空気の流量をカバーによって抑制することができるので、フランジからの放熱による排気温度の低下を良好に抑制することができる。
この結果、フランジからの放熱による排気温度の低下で排気浄化装置の触媒温度を活性温度以上に保持することができなくなるおそれがあるという問題を解消することが可能となる。 In particular, in the case of an exhaust system for an engine mounted on a vehicle, the flow rate of air hitting the flange during traveling of the vehicle can be suppressed by the cover, so that a decrease in exhaust temperature due to heat radiation from the flange can be suppressed satisfactorily. .
As a result, it is possible to solve the problem that the catalyst temperature of the exhaust emission control device may not be maintained above the activation temperature due to a decrease in the exhaust gas temperature due to heat radiation from the flange.

また、請求項２のエンジンの排気装置によれば、フランジを相手側部材に固定するボルトを締結するための締結用開口が、カバーの周囲を流動する空気流の下流側に形成されているので、空気流が締結用開口を介してカバー内に流入しにくくなり、締結用開口によるカバーの断熱効果の低下を抑制することが可能となる。
更に、請求項３のエンジンの排気装置によれば、フランジに固着されたステーにボルトを介してカバーを取り付けるようにしたので、カバーを容易にフランジに取り付けることが可能となる。 According to the engine exhaust system of claim 2, the fastening opening for fastening the bolt for fixing the flange to the mating member is formed on the downstream side of the air flow flowing around the cover. It becomes difficult for the air flow to flow into the cover through the fastening opening, and it is possible to suppress a decrease in the heat insulating effect of the cover by the fastening opening.
Furthermore, according to the engine exhaust device of the third aspect, since the cover is attached to the stay fixed to the flange via the bolt, the cover can be easily attached to the flange.

また、請求項４のエンジンの排気装置によれば、相手側部材となる排気管のフランジに接合されるフランジを囲繞するようにカバーが配設されるので、排気管同士を接続するフランジにおける放熱を抑制することが可能となる。
また、請求項５のエンジンの排気装置によれば、相手側部材となる排気浄化装置に接続されるフランジを囲繞するようにカバーが配設されるので、排気管と排気浄化装置とを接続するフランジにおける放熱を抑制することが可能となる。 According to the engine exhaust device of the fourth aspect, since the cover is disposed so as to surround the flange joined to the flange of the exhaust pipe serving as the counterpart member, heat dissipation in the flange connecting the exhaust pipes. Can be suppressed.
According to the engine exhaust device of the fifth aspect, since the cover is disposed so as to surround the flange connected to the exhaust purification device as the counterpart member, the exhaust pipe and the exhaust purification device are connected. It becomes possible to suppress heat dissipation in the flange.

以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図１は、車両に搭載されて本発明の一実施形態に係る排気装置が適用される４気筒のディーゼルエンジン（以下、エンジンという）の全体構成図を示しており、図１に基づき本発明に係る排気装置の構成を説明する。
エンジン１は各気筒共通の高圧蓄圧室（以下コモンレールという）２を備えており、図示しない燃料噴射ポンプから供給されてコモンレール２に蓄えられた高圧の燃料である軽油を、各気筒に設けられたインジェクタ４に供給し、各インジェクタ４からそれぞれの気筒内に軽油が噴射される。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an overall configuration diagram of a four-cylinder diesel engine (hereinafter referred to as an engine) that is mounted on a vehicle and to which an exhaust device according to an embodiment of the present invention is applied. The configuration of the exhaust device will be described.
The engine 1 includes a high pressure accumulator chamber (hereinafter referred to as a common rail) 2 common to each cylinder, and light oil that is high pressure fuel supplied from a fuel injection pump (not shown) and stored in the common rail 2 is provided in each cylinder. The fuel oil is supplied to the injectors 4 and light oil is injected from the injectors 4 into the respective cylinders.

吸気通路６にはターボチャージャ８が装備されており、エアクリーナ１０を介して吸入された吸気は、吸気通路６からターボチャージャ８のコンプレッサ８ａへと流入し、コンプレッサ８ａで過給された吸気はインタークーラ１２及び吸気制御弁１４を介して吸気マニホールド１６に導入される。
一方、エンジン１の各気筒から排気が排出される排気ポート（図示せず）は、排気マニホールド１８を介して排気管２０に接続されている。なお、排気マニホールド１８と吸気マニホールド１６との間には、ＥＧＲ弁２２を介して排気マニホールド１８と吸気マニホールド１４とを連通するＥＧＲ通路２４が設けられている。 The intake passage 6 is equipped with a turbocharger 8. The intake air sucked through the air cleaner 10 flows into the compressor 8a of the turbocharger 8 from the intake passage 6, and the intake air supercharged by the compressor 8a is intercooled. It is introduced into the intake manifold 16 via the cooler 12 and the intake control valve 14.
On the other hand, an exhaust port (not shown) through which exhaust is discharged from each cylinder of the engine 1 is connected to an exhaust pipe 20 via an exhaust manifold 18. An EGR passage 24 that communicates the exhaust manifold 18 and the intake manifold 14 via the EGR valve 22 is provided between the exhaust manifold 18 and the intake manifold 16.

排気管２０はターボチャージャ８のタービン８ｂを経た後、排気絞り弁２６を介して排気浄化装置２８に接続されている。また、タービン８ｂの回転軸はコンプレッサ８ａの回転軸と連結されており、タービン８ｂが排気管２０内を流動する排気を受けてコンプレッサ８ａを駆動するようになっている。
排気浄化装置２８は、上流側ケーシング３０と、上流側ケーシング３０の下流側に連通路３２を介して連通する下流側ケーシング３４とで構成される。上流側ケーシング３０内には、前段酸化触媒３６が収容されると共に、この前段酸化触媒３６の下流側にはパティキュレートフィルタ（以下フィルタという）３８が収容されている。フィルタ３８は、排気中のパティキュレートを捕集することによりエンジン１の排気を浄化するために設けられる。 The exhaust pipe 20 passes through the turbine 8 b of the turbocharger 8 and is connected to an exhaust purification device 28 via an exhaust throttle valve 26. The rotating shaft of the turbine 8b is connected to the rotating shaft of the compressor 8a so that the turbine 8b receives the exhaust flowing in the exhaust pipe 20 and drives the compressor 8a.
The exhaust purification device 28 includes an upstream casing 30 and a downstream casing 34 that communicates with the downstream side of the upstream casing 30 via a communication path 32. A pre-stage oxidation catalyst 36 is accommodated in the upstream casing 30, and a particulate filter (hereinafter referred to as a filter) 38 is accommodated on the downstream side of the pre-stage oxidation catalyst 36. The filter 38 is provided to purify the exhaust of the engine 1 by collecting particulates in the exhaust.

フィルタ３８はハニカム型のセラミック担体からなり、上流側と下流側とを連通する通路が多数並設されると共に、通路の上流側開口と下流側開口とが交互に閉鎖されており、エンジン１の排気が内部を流通することによって排気中のパティキュレートを捕集する。
前段酸化触媒３６は、その温度が活性温度以上であるときに排気中のＮＯを酸化させてＮＯ２を生成するので、このように前段酸化触媒３６とフィルタ３８とを配置することにより、フィルタ３８に捕集され堆積しているパティキュレートは、前段酸化触媒３６から供給されたＮＯ２と反応して酸化し、フィルタ３８の連続再生が行われるようになっている。 The filter 38 is formed of a honeycomb-type ceramic carrier, and a large number of passages that connect the upstream side and the downstream side are provided side by side, and the upstream side opening and the downstream side opening of the passage are alternately closed. Particulates in the exhaust are collected as the exhaust flows inside.
Since the front-stage oxidation catalyst 36 oxidizes NO in the exhaust to generate NO 2 when the temperature is equal to or higher than the activation temperature, the front-stage oxidation catalyst 36 and the filter 38 are arranged in this manner, so that the filter 38 Particulates collected and deposited in the catalyst react with NO 2 supplied from the pre-stage oxidation catalyst 36 to be oxidized, and the filter 38 is continuously regenerated.

下流側ケーシング３４内には、アンモニアを吸着し、吸着したアンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを選択還元して浄化する選択還元触媒として機能するＮＯｘ触媒４０が収容されると共に、このＮＯｘ触媒４０の下流側にはＮＯｘ触媒４０から流出したアンモニアを酸化してＮ２とするための後段酸化触媒４２が収容されている。
この後段酸化触媒４２は、その温度が活性温度以上であるとき、フィルタ３８の強制再生でパティキュレートが焼却される際に発生するＣＯを酸化し、ＣＯ２として大気中に排出する機能も有している。 A NOx catalyst 40 that functions as a selective reduction catalyst that adsorbs ammonia and selectively reduces and purifies NOx in the exhaust gas using the adsorbed ammonia as a reducing agent is housed in the downstream casing 34. A downstream oxidation catalyst 42 for oxidizing ammonia flowing out from the NOx catalyst 40 to N 2 is accommodated on the downstream side.
This post-stage oxidation catalyst 42 also has a function of oxidizing CO generated when particulates are incinerated by forced regeneration of the filter 38 and discharging it to the atmosphere as CO 2 when the temperature is higher than the activation temperature. ing.

また、連通路３２には、連通路３２内の排気中に尿素水を噴射供給する噴射ノズル４４が設けられている。この噴射ノズル４４から圧縮空気と共に噴射された尿素水は、排気の熱により加水分解してアンモニアとなり、ＮＯｘ触媒４０に供給される。供給されたアンモニアはＮＯｘ触媒４０に一旦吸着し、ＮＯｘ触媒４０は、その温度が活性温度以上であるとき、吸着したアンモニアと排気中のＮＯｘとの脱硝反応を促進することにより、ＮＯｘを浄化して無害なＮ２とする。 The communication passage 32 is provided with an injection nozzle 44 that injects urea water into the exhaust gas in the communication passage 32. The urea water injected together with the compressed air from the injection nozzle 44 is hydrolyzed by the heat of the exhaust to become ammonia and is supplied to the NOx catalyst 40. The supplied ammonia is once adsorbed on the NOx catalyst 40. When the temperature is higher than the activation temperature, the NOx catalyst 40 purifies NOx by promoting the denitration reaction between the adsorbed ammonia and NOx in the exhaust. and harmless N 2 Te.

このときＮＯｘと反応せずにＮＯｘ触媒４０から流出したアンモニアは、後段酸化触媒４２によって酸化され、Ｎ２またはＮＯｘとなる。ここで生成されるＮＯｘは後段酸化触媒４２に流入するアンモニアと反応してＮ２になるので、後段酸化触媒４２に流入するアンモニアは無害なＮ２となって大気中に放出されるようになっている。
また、排気絞り弁２６の上流側の排気管２０には、燃料噴射ポンプから供給された燃料を排気管２０内の排気中に噴射する燃料添加弁４６が設けられている。 At this time, ammonia that has not reacted with NOx and has flowed out of the NOx catalyst 40 is oxidized by the post-stage oxidation catalyst 42 to become N 2 or NOx. The NOx produced here reacts with the ammonia flowing into the rear-stage oxidation catalyst 42 to become N 2 , so that the ammonia flowing into the rear-stage oxidation catalyst 42 becomes harmless N 2 and is released into the atmosphere. ing.
A fuel addition valve 46 for injecting fuel supplied from the fuel injection pump into the exhaust pipe 20 is provided in the exhaust pipe 20 upstream of the exhaust throttle valve 26.

フィルタ３８の連続再生が十分行われない場合には、フィルタ３８内にパティキュレートが過剰に堆積し、フィルタ３８が目詰まりを起こすおそれがある。このため、フィルタ３８におけるパティキュレートの堆積状況に応じて、適宜フィルタ３８を昇温し強制再生を行うことにより、フィルタ３８の排気浄化機能を維持するようにしている。
燃料添加弁４６は、このようなフィルタ３８の強制再生が必要となったときに排気中に燃料を噴射するものであって、排気中への燃料噴射により酸化触媒３６にＨＣ及びＣＯを供給し、活性化した酸化触媒３６におけるＨＣ及びＣＯの酸化により高温となった排気をフィルタ３８に供給してフィルタ３８を昇温させる。フィルタ３８の温度が上昇することにより、フィルタ３８に堆積していたパティキュレートが焼却除去され、フィルタ３８の強制再生が行われる。 When continuous regeneration of the filter 38 is not performed sufficiently, particulates may accumulate excessively in the filter 38, and the filter 38 may be clogged. For this reason, the exhaust gas purifying function of the filter 38 is maintained by appropriately raising the temperature of the filter 38 and performing forced regeneration according to the particulate accumulation state in the filter 38.
The fuel addition valve 46 injects fuel into the exhaust when such a forced regeneration of the filter 38 becomes necessary, and supplies HC and CO to the oxidation catalyst 36 by fuel injection into the exhaust. Then, the exhaust gas heated to a high temperature by the oxidation of HC and CO in the activated oxidation catalyst 36 is supplied to the filter 38 to raise the temperature of the filter 38. When the temperature of the filter 38 rises, the particulates accumulated on the filter 38 are incinerated and removed, and the filter 38 is forcibly regenerated.

このように構成されたエンジン１の排気装置では、排気管２０が内管と内管の外側に空間を有して重合された外管とからなる二重管構造となっており、本実施形態ではターボチャージャ８のタービン８ｂと排気浄化装置２８との間において２分割されている。
図２は、２分割された排気管２０の接続部分を示す側面図であり、排気管２０は上流側排気管（相手側部材）２０ａと下流側排気管２０ｂとに分割されている。そして、上流側排気管２０ａ及び下流側排気管２０ｂは、上流側排気管２０ａの端部に設けられたフランジ４８と、下流側排気管２０ｂの端部に設けられたフランジ５０とを接合して連結することによって互いに接続されている。 In the exhaust device of the engine 1 configured as described above, the exhaust pipe 20 has a double pipe structure including an inner pipe and an outer pipe that is polymerized with a space outside the inner pipe. Then, it is divided into two parts between the turbine 8b of the turbocharger 8 and the exhaust purification device 28.
FIG. 2 is a side view showing a connection portion of the exhaust pipe 20 divided into two, and the exhaust pipe 20 is divided into an upstream exhaust pipe (mating member) 20a and a downstream exhaust pipe 20b. The upstream side exhaust pipe 20a and the downstream side exhaust pipe 20b are formed by joining a flange 48 provided at the end of the upstream side exhaust pipe 20a and a flange 50 provided at the end of the downstream side exhaust pipe 20b. They are connected to each other by linking.

また、フランジ４８及び５０を囲繞するようにカバー５２が配設されている。このカバー５２は、下面が開放した箱状の上部カバー５２ａと、上面が開放した箱状の下部カバー５２ｂとに分割されている。そして、上部カバー５２ａがフランジ４８及び５０の上方からフランジ４８及び５０を囲繞し、下部カバー５２ｂがフランジ４８及び５０の下方からフランジ４８及び５０を囲繞するように配設され、上部カバー５２ａ及び下部カバー５２ｂが互いに開放部分を合わせるようにして組み付けられることにより、フランジ４８及び５０を内部に包含して外気から断熱するようにしている。   A cover 52 is disposed so as to surround the flanges 48 and 50. The cover 52 is divided into a box-shaped upper cover 52a whose lower surface is opened and a box-shaped lower cover 52b whose upper surface is opened. The upper cover 52a is disposed so as to surround the flanges 48 and 50 from above the flanges 48 and 50, and the lower cover 52b is disposed so as to surround the flanges 48 and 50 from below the flanges 48 and 50. The cover 52b is assembled so that the open portions thereof are aligned with each other, so that the flanges 48 and 50 are contained inside to insulate from the outside air.

図３は、排気管２０の軸線を含み図２の紙面に平行な平面に沿ったフランジ４８及び５０の周辺の断面図である。
上流側排気管２０ａは、排気浄化装置２８に向け図３中の矢印Ａの方向に排気が内部を流動する内管５４と、内管５４の外側に空間を有して重合された外管５６とからなる二重管構造となっている。そして、外管５６はフランジ４８の近傍において縮径され、フランジ４８に嵌合して固定されている。 3 is a cross-sectional view of the periphery of the flanges 48 and 50 taken along a plane including the axis of the exhaust pipe 20 and parallel to the paper surface of FIG.
The upstream exhaust pipe 20a has an inner pipe 54 in which exhaust flows in the direction of arrow A in FIG. 3 toward the exhaust purification device 28, and an outer pipe 56 that is polymerized with a space outside the inner pipe 54. It has a double tube structure consisting of The outer tube 56 is reduced in diameter in the vicinity of the flange 48 and is fitted and fixed to the flange 48.

外管５６の縮径により、フランジ４８の近傍では外管５６の内周面と内管５４の外周面との間隔が狭まるものの、外管５６の内周面と内管５４の外周面とは直接は接触しておらず、スチールウール製の緩衝材５８を介して外管５６の内周面と内管５４の外周面とが接合されることにより、熱膨張の差異による破損を抑制すると共に内管５４から外管５６への熱の伝達を極力抑えるようにしている。   Although the interval between the inner peripheral surface of the outer tube 56 and the outer peripheral surface of the inner tube 54 is reduced in the vicinity of the flange 48 due to the reduced diameter of the outer tube 56, the inner peripheral surface of the outer tube 56 and the outer peripheral surface of the inner tube 54 are It is not in direct contact, and the inner peripheral surface of the outer tube 56 and the outer peripheral surface of the inner tube 54 are joined via a shock absorber 58 made of steel wool, thereby preventing damage due to differences in thermal expansion. Heat transmission from the inner tube 54 to the outer tube 56 is suppressed as much as possible.

また、内管５４の下流端はフランジ４８に直接は接触しておらず、上記緩衝材５８が内管５４の端部とフランジ４８との間に介在して、熱膨張の差異による破損を抑制すると共に内管５４からフランジ４８への熱の伝達を極力抑えるようにしている。
下流側排気管２０ｂも、排気浄化装置２８に向けて排気が内部を流動する内管６０と、内管６０の外側に空間を有して重合された外管６２とからなる二重管構造となっており、外管６０はフランジ５０の近傍において縮径され、フランジ５０に嵌合して固定されている。 Further, the downstream end of the inner pipe 54 is not in direct contact with the flange 48, and the cushioning material 58 is interposed between the end of the inner pipe 54 and the flange 48 to suppress damage due to a difference in thermal expansion. In addition, heat transfer from the inner tube 54 to the flange 48 is suppressed as much as possible.
The downstream exhaust pipe 20b also has a double pipe structure including an inner pipe 60 in which exhaust flows toward the exhaust purification device 28, and an outer pipe 62 that is polymerized with a space outside the inner pipe 60. The outer tube 60 is reduced in diameter in the vicinity of the flange 50 and is fitted and fixed to the flange 50.

下流側排気管２０ｂでは、その上流端において内管６０と外管６２との間に排気が浸入しないようにするため、外管６２の縮径によって外管６２の内周面と内管６０の外周面とが直接接合されるようになっている。
上部カバー５２ａの上部内面には断面Ｌ字状の上部ブラケット６４が溶接されており、フランジ４８に溶接されたナット６６にボルト６８を螺合してフランジ４８とフランジ５０とを連結する際に、上部ブラケット６４をボルト６８によって共締めすることにより、上部カバー５２ａがフランジ５０に固定されるようになっている。 In the downstream side exhaust pipe 20b, in order to prevent exhaust from entering between the inner pipe 60 and the outer pipe 62 at the upstream end, the inner peripheral surface of the outer pipe 62 and the inner pipe 60 are reduced by the reduced diameter of the outer pipe 62. The outer peripheral surface is directly joined.
An upper bracket 64 having an L-shaped cross section is welded to the upper inner surface of the upper cover 52a. When the bolts 68 are screwed onto the nuts 66 welded to the flanges 48 to connect the flanges 48 and 50, The upper cover 52 a is fixed to the flange 50 by fastening the upper bracket 64 with the bolts 68.

上部カバー５２ａには、ボルト６８の頭部に対応する部分にボルト６８の締結を行うための締結用開口７０が形成されており、この締結用開口７０から上部カバー５２ａ内に工具を挿入することによりボルト６８を締結することができるようになっている。
本実施形態では、車両走行時における空気の流動方向が図３に示す矢印Ｂのようになっており、締結用開口７０をカバー５２の空気流動方向下流側に配置することにより、空気流が締結用開口７０を介してカバー５２内に流入しにくくなるようにしている。 The upper cover 52a is formed with a fastening opening 70 for fastening the bolt 68 at a portion corresponding to the head of the bolt 68, and a tool is inserted into the upper cover 52a from the fastening opening 70. Thus, the bolt 68 can be fastened.
In this embodiment, the direction of air flow when the vehicle is traveling is as shown by an arrow B in FIG. 3, and the fastening opening 70 is arranged downstream of the cover 52 in the direction of air flow. It is made difficult for it to flow into the cover 52 through the opening 70 for use.

下部カバー５２ｂも上部カバー５２ａと同様の構造を有するものであって、下部カバー５２ｂの下部内面には断面Ｌ字状の下部ブラケット７２が溶接されている。そして、フランジ４８に溶接されたナット７４にボルト７６を螺合してフランジ４８とフランジ５０とを連結する際に、下部ブラケット７２をボルト７６によって共締めすることにより、下部カバー５２ｂがフランジ５０に固定されるようになっている。   The lower cover 52b has the same structure as the upper cover 52a, and a lower bracket 72 having an L-shaped cross section is welded to the lower inner surface of the lower cover 52b. When the bolts 76 are screwed into the nuts 74 welded to the flanges 48 to connect the flanges 48 and 50, the lower cover 52 b is attached to the flanges 50 by fastening the lower bracket 72 with the bolts 76. It is supposed to be fixed.

なお、下部カバー５２ｂにも、ボルト７６の頭部に対応する部分にボルト７６の締結を行うための締結用開口７８が形成されており、この締結用開口７８から下部カバー５２ｂ内に工具を挿入することによりボルト７６を締結することができるようになっている。
下部カバー５２ｂの締結用開口７８についても、上述した締結用開口７０と同様にカバー５２の空気流動方向下流側に配置することにより、車両走行時における空気流が締結用開口７８を介してカバー５２内に流入しにくくなっている。 The lower cover 52b is also formed with a fastening opening 78 for fastening the bolt 76 at a portion corresponding to the head of the bolt 76, and a tool is inserted into the lower cover 52b from the fastening opening 78. By doing so, the bolt 76 can be fastened.
The fastening opening 78 of the lower cover 52b is also arranged on the downstream side in the air flow direction of the cover 52 in the same manner as the fastening opening 70 described above, so that the air flow during traveling of the vehicle passes through the fastening opening 78. It is difficult to flow in.

図４は図３中のIV−IV線に沿った断面図であって、カバー５２内に位置して破線で示されるフランジ５０は、上述したボルト６８及び７６のほかにボルト８０，８２，８４，８６，８８及び９０により、フランジ４８と連結されるようになっている。なお、フランジ４８側には、上述したナット６６及び７４と同様に、図示しないナットがこれらボルト８０，８２，８４，８６，８８及び９０に対応して溶接されており、それぞれ対応するボルトが螺合するようになっている。   FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3, and the flange 50 indicated by a broken line located in the cover 52 includes bolts 80, 82, 84 in addition to the bolts 68 and 76 described above. , 86, 88 and 90 are connected to the flange 48. As with the nuts 66 and 74 described above, nuts (not shown) are welded to the flange 48 side corresponding to these bolts 80, 82, 84, 86, 88 and 90, and the corresponding bolts are screwed. It comes to match.

また、上部カバー５２ａにはボルト６８の締結用開口７０と同様に、ボルト８０，８２及び８４に対応する位置にそれぞれボルトを締結するための締結用開口９２，９４及び９６が形成されており、これら締結用開口９２，９４及び９６から上部カバー５２ａ内に工具を挿入してボルト８０，８２及び８４の締結を行うことができるようになっている。
更に、下部カバー５２ｂにはボルト７６の締結用開口７８と同様に、ボルト８６，８８及び９０に対応する位置にそれぞれボルトを締結するための締結用開口９８，１００及び１０２が形成されており、これら締結用開口９８，１００及び１０２から下部カバー５２ｂ内に工具を挿入してボルト８６，８８及び９０の締結を行うことができるようになっている。 Further, similarly to the fastening opening 70 of the bolt 68, fastening openings 92, 94 and 96 for fastening the bolts are formed in the upper cover 52a at positions corresponding to the bolts 80, 82 and 84, respectively. The bolts 80, 82 and 84 can be fastened by inserting a tool into the upper cover 52a from these fastening openings 92, 94 and 96.
Further, similarly to the fastening opening 78 of the bolt 76, fastening openings 98, 100 and 102 for fastening the bolts are formed in the lower cover 52b at positions corresponding to the bolts 86, 88 and 90, respectively. The bolts 86, 88 and 90 can be fastened by inserting a tool into the lower cover 52b from the fastening openings 98, 100 and 102.

これら締結用開口９２，９４，９６，９８，１００及び１０２についても、上述した締結用開口７０及び７８と同様にカバー５２の空気流動方向下流側に配置されているので、車両走行時の空気流がこれら締結用開口９２，９４，９６，９８，１００及び１０２を介してカバー５２内に流入しにくくなっている。
図５は図３中のV−V線に沿った断面図であって、図５に示すように、上部カバー５２ａの上部内面に溶接された上部ブラケット６４が、上述したボルト６８と同様にしてボルト８０によって共締めされることにより、上部カバー５２ａがフランジ５０に固定されている。 Since these fastening openings 92, 94, 96, 98, 100, and 102 are also arranged downstream of the cover 52 in the air flow direction in the same manner as the fastening openings 70 and 78 described above, the air flow when the vehicle travels However, it is difficult to flow into the cover 52 through these fastening openings 92, 94, 96, 98, 100 and 102.
5 is a cross-sectional view taken along the line V-V in FIG. 3. As shown in FIG. 5, the upper bracket 64 welded to the upper inner surface of the upper cover 52a is similar to the bolt 68 described above. The upper cover 52 a is fixed to the flange 50 by being fastened together with the bolt 80.

また、下部カバー５２ｂの下部内面に溶接された下部ブラケット７２が、上述したボルト７６と同様にしてボルト８６によって共締めされることにより、下部カバー５２ｂがフランジ５０に固定されている。
以上のようにして、フランジ４８及び５０を囲繞するようにカバー５２を配設することにより、排気管２０内を排気浄化装置２８に向けて流動する排気の熱が内管５４及び内管６０から外管５６及び外管６２を介してフランジ４８及び５０に伝達しても、フランジ４８及び５０から大気中への放熱がカバー５２によって遮断されるので、フランジ４８及び５０からの放熱による排気温度の低下を抑制することができる。 The lower bracket 72 welded to the lower inner surface of the lower cover 52b is fastened together with the bolt 86 in the same manner as the bolt 76 described above, so that the lower cover 52b is fixed to the flange 50.
As described above, by disposing the cover 52 so as to surround the flanges 48 and 50, the heat of the exhaust flowing in the exhaust pipe 20 toward the exhaust purification device 28 is transmitted from the inner pipe 54 and the inner pipe 60. Even if the heat is transmitted to the flanges 48 and 50 via the outer pipe 56 and the outer pipe 62, the heat release from the flanges 48 and 50 to the atmosphere is blocked by the cover 52. The decrease can be suppressed.

また、車両走行時に発生する空気の流動が、カバー５２によってフランジ４８及び５０に直接当たらないようにすることができるので、フランジ４８及び５０からの放熱による排気温度の低下を極めて良好に抑制することができる。
フランジ４８及び５０からの放熱による排気温度の低下が顕著な場合、排気浄化装置２８における前段酸化触媒３６やＮＯｘ触媒４０、或いは後段酸化触媒４２の触媒温度が活性温度より低下して、これらの触媒が所望の機能を発揮することができなくなるおそれがあるが、フランジ４８及び５０にカバー５２を設けることにより排気温度の低下を抑制するので、このような問題を解消することが可能となる。 In addition, since the flow of air generated when the vehicle travels can be prevented from directly hitting the flanges 48 and 50 by the cover 52, the exhaust temperature drop due to heat radiation from the flanges 48 and 50 can be suppressed extremely well. Can do.
When the exhaust temperature drop due to heat radiation from the flanges 48 and 50 is remarkable, the catalyst temperature of the front-stage oxidation catalyst 36, the NOx catalyst 40, or the rear-stage oxidation catalyst 42 in the exhaust purification device 28 falls below the activation temperature, and these catalysts. However, the provision of the cover 52 on the flanges 48 and 50 suppresses a decrease in the exhaust temperature, so that such a problem can be solved.

また、フランジ４８及び５０からの放熱により排気温度が低下した場合には、フィルタ３８の温度も低下して連続再生や強制再生が適切に行われなくなるおそれがあるが、フランジ４８及び５０にカバー５２を設けることにより排気温度の低下を抑制するので、このような問題も解消することが可能となる。
また、前述したように、ボルト６８，７６，８０，８２，８４，８６，８８及び９０の締結作業を行うための締結用開口７０，７８，９２，９４，９６，９８，１００及び１０２がカバー５２の空気流動方向下流側に配置されているので、空気流がこれら締結用開口７０，７８，９２，９４，９６，９８，１００及び１０２を介してカバー５２内に流入しにくくなり、締結用開口７０，７８，９２，９４，９６，９８，１００及び１０２によるカバー５２の断熱効果の低下を抑制することが可能となる。 Further, when the exhaust temperature is lowered due to heat radiation from the flanges 48 and 50, the temperature of the filter 38 is also lowered, and there is a possibility that continuous regeneration and forced regeneration are not properly performed. Since the reduction of the exhaust temperature is suppressed by providing the above, such a problem can be solved.
Further, as described above, the fastening openings 70, 78, 92, 94, 96, 98, 100 and 102 for fastening the bolts 68, 76, 80, 82, 84, 86, 88 and 90 are covered. 52, the air flow is less likely to flow into the cover 52 through the fastening openings 70, 78, 92, 94, 96, 98, 100, and 102. It is possible to suppress a decrease in the heat insulating effect of the cover 52 due to the openings 70, 78, 92, 94, 96, 98, 100, and 102.

更に、上部ブラケット６４及び下部ブラケット７２を介してカバー５２をフランジ５０に取り付けるようにしたので、カバー５２をフランジ５０に直接取り付けるようにした場合に比して、フランジ５０からカバー５２への伝熱量を低く抑えることが可能となり、排気温度の低下抑制の点で有利である。
従って、強度的に許容される範囲で、上部ブラケット６４及び下部ブラケット７２の寸法や板厚を小さくすることにより、一層効果的に排気温度の低下を抑制することが可能となる。 Furthermore, since the cover 52 is attached to the flange 50 via the upper bracket 64 and the lower bracket 72, the amount of heat transfer from the flange 50 to the cover 52 is greater than when the cover 52 is directly attached to the flange 50. Can be kept low, which is advantageous in terms of suppressing a decrease in exhaust temperature.
Therefore, by reducing the dimensions and thickness of the upper bracket 64 and the lower bracket 72 within an allowable range, it is possible to more effectively suppress the exhaust temperature from decreasing.

更にまた、上部カバー５２ａが上部ブラケット６４を介し、ボルト６８及び８０によって共締めされ、下部カバー５２ｂが下部ブラケット７２を介し、ボルト７６及び８６によって共締めされることにより、カバー５２をフランジ５０に固定するようにしたので、フランジ４８及び５０の連結用ボルトとは別のボルトでカバー５２の取り付けを行うようにした場合に比して効率良く組み立て作業を行うことができると共に、部品点数を低減することができる。   Furthermore, the upper cover 52a is fastened together with the bolts 68 and 80 via the upper bracket 64, and the lower cover 52b is fastened together with the bolts 76 and 86 via the lower bracket 72, so that the cover 52 is attached to the flange 50. Since it is fixed, the assembly work can be performed more efficiently and the number of parts can be reduced as compared with the case where the cover 52 is attached with a bolt different from the connecting bolts of the flanges 48 and 50. can do.

なお本実施形態では、上部カバー５２ａに溶接された上部ブラケット６４及び、下部カバー５２ｂに溶接された下部ブラケット７２を用いてフランジ５０にカバー５２を取り付けるようにしたが、フランジ５０へのカバー５２の取付構造はこれに限られるものではない。
図６は、上記実施形態とは異なるカバー５２’の取付構造を第１変形例として示すものであって、図３と同様の断面を示すものである。この第１変形例では、フランジ５０に対するカバー５２’の取付構造とカバー５２’の構造のみが相違している。即ち、その他の部分はエンジン１の全体構成を含め、上記実施形態を同一であって、上述した実施形態と同じ部材については同じ符号を用いると共に詳細な説明は省略する。 In this embodiment, the cover 52 is attached to the flange 50 using the upper bracket 64 welded to the upper cover 52a and the lower bracket 72 welded to the lower cover 52b. The mounting structure is not limited to this.
FIG. 6 shows, as a first modification, an attachment structure for a cover 52 ′ different from the above embodiment, and shows a cross section similar to FIG. In the first modified example, only the structure for attaching the cover 52 'to the flange 50 is different from the structure for the cover 52'. That is, the other parts are the same as those in the above-described embodiment including the entire configuration of the engine 1, and the same members as those in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

なお、カバー５２’は後述する取付構造の相違から、締結用開口７０，７８，９２，９４，９６，９８，１００及び１０２が形成されていない点で上記実施形態のカバー５２と相違しており、その他の部分は上記実施形態におけるカバー５２と同様であって、カバー５２’も上部カバー５２ａ’と下部カバー５２ｂ’とからなっている。
図６に示すように、本第１変形例ではボルト６８やボルト７６など、フランジ４８とフランジ５０とを連結するためのボルトはカバー５２’の取り付けに使用されない。フランジ５０の上端面には溶接によってステー１０４が固着されており、このステー１０４の上に上部カバー５２ａ’を載置した上で、上部カバー５２ａ’の上面からステー１０４にボルト１０６を螺合させることにより、上部カバー５２ａ’がフランジ５０に固定されるようになっている。 The cover 52 ′ is different from the cover 52 of the above embodiment in that the fastening openings 70, 78, 92, 94, 96, 98, 100 and 102 are not formed due to the difference in the mounting structure described later. The other parts are the same as those of the cover 52 in the above embodiment, and the cover 52 ′ is also composed of an upper cover 52a ′ and a lower cover 52b ′.
As shown in FIG. 6, in the first modification, bolts for connecting the flange 48 and the flange 50 such as the bolt 68 and the bolt 76 are not used for attaching the cover 52 ′. A stay 104 is fixed to the upper end surface of the flange 50 by welding. After placing the upper cover 52a ′ on the stay 104, the bolt 106 is screwed onto the stay 104 from the upper surface of the upper cover 52a ′. Accordingly, the upper cover 52a ′ is fixed to the flange 50.

下部カバー５２ｂ’のフランジ５０への取り付けも同様であって、溶接によってフランジ５０の下端面に固着されたステー１０８にボルト１１０を螺合させることにより、下部カバー５２ｂ’がフランジ５０に固定されるようになっている。
このようにしてフランジ４８及び５０を囲繞するようにカバー５２’を配設することにより、上記実施形態と同様に、排気管２０内を排気浄化装置２８に向けて流動する排気の熱が内管５４及び内管６０から外管５６及び外管６２を介してフランジ４８及び５０に伝達しても、フランジ４８及び５０から大気中への放熱がカバー５２’によって遮断されるので、フランジ４８及び５０からの放熱による排気温度の低下を抑制することができる。 The same applies to the attachment of the lower cover 52b ′ to the flange 50, and the lower cover 52b ′ is fixed to the flange 50 by screwing the bolt 110 to the stay 108 fixed to the lower end surface of the flange 50 by welding. It is like that.
By disposing the cover 52 ′ so as to surround the flanges 48 and 50 in this way, the heat of the exhaust flowing in the exhaust pipe 20 toward the exhaust purification device 28 is transferred to the inner pipe as in the above embodiment. Even if the heat is transmitted from the flange 54 and the inner tube 60 to the flanges 48 and 50 through the outer tube 56 and the outer tube 62, the heat radiation from the flanges 48 and 50 to the atmosphere is blocked by the cover 52 '. It is possible to suppress a decrease in exhaust temperature due to heat radiation from the.

また、車両走行時に発生する空気の流動が、カバー５２’によってフランジ４８及び５０に直接当たらないようにすることができるので、フランジ４８及び５０からの放熱による排気温度の低下を極めて良好に抑制することができる。
この結果、上記実施形態と同様に、排気浄化装置２８内の各触媒の温度が活性温度以下に低下して触媒機能を発揮できなくなったり、フィルタ３８の再生が適切に行われなくなったりするといった問題の発生を防止することが可能となる。 In addition, the flow of air generated when the vehicle travels can be prevented from directly hitting the flanges 48 and 50 by the cover 52 ′, so that a reduction in the exhaust temperature due to heat radiation from the flanges 48 and 50 is extremely well suppressed. be able to.
As a result, similarly to the above-described embodiment, the temperature of each catalyst in the exhaust purification device 28 falls below the activation temperature and the catalyst function cannot be exhibited, or the filter 38 cannot be properly regenerated. Can be prevented.

また、本第１変形例ではボルト６８，７６，８０，８２，８４，８６，８８及び９０によってフランジ４８とフランジ５０とを連結した後でフランジ５０にカバー５２’を取り付けることができるので、カバー５２’にこれらボルト６８，７６，８０，８２，８４，８６，８８及び９０を締結するための締結用開口を設ける必要がなくなり、より一層効果的にフランジ４８及び５０を断熱状態に維持することが可能となる。   In the first modified example, the cover 52 ′ can be attached to the flange 50 after the flange 48 and the flange 50 are connected by the bolts 68, 76, 80, 82, 84, 86, 88 and 90. It is not necessary to provide a fastening opening for fastening these bolts 68, 76, 80, 82, 84, 86, 88 and 90 in 52 ', and the flanges 48 and 50 are more effectively maintained in a heat insulating state. Is possible.

更に、本第１変形例ではフランジ５０からカバー５２’への熱の伝達は主としてステー１０４および１０８を介して行われるので、カバーを直接フランジに取り付ける場合に比して伝熱量を抑制することが可能となり、排気温度の低下抑制の点で有利である。
従って、強度的に許容される範囲で、ステー１０４及び１０８の寸法や板厚を小さくすることにより、一層効果的に排気温度の低下を抑制することが可能となる。 Further, in the first modification, heat is transferred from the flange 50 to the cover 52 'mainly through the stays 104 and 108, so that the amount of heat transfer can be suppressed as compared with the case where the cover is directly attached to the flange. This is advantageous in terms of suppressing a decrease in exhaust temperature.
Therefore, by reducing the dimensions and plate thickness of the stays 104 and 108 within the allowable range, it is possible to more effectively suppress the exhaust temperature from decreasing.

更にまた、本第１変形例では上流側排気管２０ａと下流側排気管２０ｂとをフランジ４８及び５０で接続した後でも、フランジ５０へのカバー５２’の取り付けが可能であるため、新車の工場組立時以外の場合であっても、排気管２０を上流側排気管２０ａと下流側排気管２０ｂとに分解することなく容易にカバー５２’を後付けすることができる。
上記実施形態及び第１変形例では、上流側排気管２０ａと下流側排気管２０ｂとを連結するフランジ４８及び５０にカバーを取り付けるようにしたが、排気管２０を接続する相手側部材はこれに限られるものではなく、例えば排気浄化装置２８を相手側部材として、排気管２０と排気浄化装置２８との接続部分に同様のカバーを設けるようにしてもよい。 Furthermore, in the first modification, the cover 52 'can be attached to the flange 50 even after the upstream exhaust pipe 20a and the downstream exhaust pipe 20b are connected by the flanges 48 and 50. Even in a case other than during assembly, the cover 52 ′ can be easily retrofitted without disassembling the exhaust pipe 20 into the upstream exhaust pipe 20a and the downstream exhaust pipe 20b.
In the above embodiment and the first modification, the cover is attached to the flanges 48 and 50 that connect the upstream side exhaust pipe 20a and the downstream side exhaust pipe 20b, but the counterpart member that connects the exhaust pipe 20 is attached to this. For example, the exhaust purification device 28 may be used as a counterpart member, and a similar cover may be provided at a connection portion between the exhaust pipe 20 and the exhaust purification device 28.

図７は、このように排気管２０と排気浄化装置２８との接続部分にカバー１１２を設けるようにした場合を第２変形例として示すものであって、接続部分の断面を示すものである。
排気管２０と排気浄化装置２８との接合は、排気管２０の下流端、即ち下流側排気管２０ｂの下流端に設けられたフランジ１１４と排気浄化装置２８の上流側ケーシング３０に設けられたフランジ１１６との連結によって行われる。 FIG. 7 shows a case where the cover 112 is provided at the connection portion between the exhaust pipe 20 and the exhaust purification device 28 as described above as a second modification, and shows a cross section of the connection portion.
The exhaust pipe 20 and the exhaust purification device 28 are joined to the flange 114 provided at the downstream end of the exhaust pipe 20, that is, the downstream end of the downstream exhaust pipe 20b, and the flange provided in the upstream casing 30 of the exhaust purification device 28. This is done by connecting to 116.

上記実施形態で述べたように、排気管２０ｂは排気が内部を流動する内管６０と、内管６０の外側に空間を有して重合された外管６２とからなる二重管構造となっている。そして、外管６２はフランジ１１４の近傍において縮径され、フランジ１１４に嵌合して固定されている。
外管６２の縮径により、フランジ１１４の近傍では外管６２の内周面と内管６０の外周面との間隔が狭まるものの、外管６２の内周面と内管６０の外周面とは直接は接触しておらず、スチールウール製の緩衝材１１８を介して外管６２の内周面と内管６０の外周面とが接合されることにより、熱膨張の差異による破損を抑制すると共に内管６０から外管６２への熱の伝達を極力抑えるようにしている。 As described in the above embodiment, the exhaust pipe 20b has a double pipe structure including the inner pipe 60 through which the exhaust flows and the outer pipe 62 that is polymerized with a space outside the inner pipe 60. ing. The outer tube 62 is reduced in diameter in the vicinity of the flange 114 and is fitted and fixed to the flange 114.
Although the distance between the inner peripheral surface of the outer tube 62 and the outer peripheral surface of the inner tube 60 is reduced near the flange 114 due to the reduced diameter of the outer tube 62, the inner peripheral surface of the outer tube 62 and the outer peripheral surface of the inner tube 60 are different from each other. It is not in direct contact, and the inner peripheral surface of the outer tube 62 and the outer peripheral surface of the inner tube 60 are joined via a shock absorber 118 made of steel wool, thereby preventing damage due to differences in thermal expansion. Heat transmission from the inner tube 60 to the outer tube 62 is suppressed as much as possible.

また、内管６０の下流端はフランジ１１４に直接は接触しておらず、上記緩衝材１１８が内管６０の端部とフランジ１１４との間に介在して、内管６０からフランジ１１４への熱の伝達を極力抑えるようにしている。
一方、排気浄化装置２８の上流側ケーシング３０には、その上流端がフランジ１１６に嵌合することによりフランジ１１６が固定されている。 Further, the downstream end of the inner pipe 60 is not in direct contact with the flange 114, and the cushioning material 118 is interposed between the end of the inner pipe 60 and the flange 114, so that the inner pipe 60 is connected to the flange 114. The heat transfer is suppressed as much as possible.
On the other hand, the flange 116 is fixed to the upstream casing 30 of the exhaust purification device 28 by fitting the upstream end thereof to the flange 116.

そして、上記実施形態や第１変形例と同様に、フランジ１１６に溶接されたナット１２０及び１２２に、フランジ１１４側から挿通されたボルト１２４及び１２６を螺合させることにより、フランジ１１４とフランジ１１６とが連結されている。なお、上記実施形態や第１変形例と同様に、本第２変形例においてもボルト１１４及び１２６のほかに複数のボルトが用いられると共に、これに対応する複数のナットが用いられてフランジ１１４とフランジ１１６との連結が行われるようになっている。   Similarly to the above-described embodiment and the first modified example, the bolts 124 and 126 inserted from the flange 114 side are screwed into the nuts 120 and 122 welded to the flange 116, whereby the flange 114, the flange 116, and Are connected. Similar to the embodiment and the first modification, in the second modification, a plurality of bolts are used in addition to the bolts 114 and 126, and a plurality of nuts corresponding to the bolts 114 and 126 are used. Connection with the flange 116 is performed.

カバー１１２は上記実施形態のカバー５２や上記第１変形例のカバー５２’とほぼ同様の形状をなし、上部カバー１１２ａと下部カバー１１２ｂとに分割されている。そして、これら上部カバー１１２ａ及び下部カバー１１２ｂのフランジ１１４への取付構造は、上記第１変形例と同様のものとなっている。
即ち、フランジ１１４の上端面には溶接によってステー１２８が固着され、このステー１２８の上に上部カバー１１２ａを載置した上で、上部カバー１１２ａの上面からステー１２８にボルト１３０を螺合させることにより、上部カバー１１２ａがフランジ１１４に固定されるようになっている。 The cover 112 has substantially the same shape as the cover 52 of the embodiment and the cover 52 ′ of the first modification, and is divided into an upper cover 112a and a lower cover 112b. And the attachment structure to the flange 114 of these upper cover 112a and the lower cover 112b is the same as that of the said 1st modification.
That is, the stay 128 is fixed to the upper end surface of the flange 114 by welding, and the upper cover 112a is placed on the stay 128, and then the bolt 130 is screwed onto the stay 128 from the upper surface of the upper cover 112a. The upper cover 112a is fixed to the flange 114.

下部カバー１１２ｂのフランジ１１４への取り付けも同様であって、溶接によってフランジ１１４の下端面に固着されたステー１３２にボルト１３４を螺合させることにより、下部カバー１１２ｂがフランジ１１４に固定されるようになっている。
このようにしてフランジ１１４及び１１６を囲繞するようにカバー１１２を配設することにより、排気管２０内を排気浄化装置２８に向けて流動する排気の熱が内管６０から外管６２を介してフランジ１１４に伝達し、或いは上流側ケーシング３０からフランジ１１６に伝達しても、フランジ１１４及び１１６から大気中への放熱がカバー１１２によって遮断されるので、フランジ１１４及び１１６からの放熱による排気温度の低下を抑制することができる。 The attachment of the lower cover 112b to the flange 114 is the same, and the lower cover 112b is fixed to the flange 114 by screwing the bolt 134 to the stay 132 fixed to the lower end surface of the flange 114 by welding. It has become.
By disposing the cover 112 so as to surround the flanges 114 and 116 in this way, the heat of the exhaust flowing in the exhaust pipe 20 toward the exhaust purification device 28 is passed from the inner pipe 60 through the outer pipe 62. Even if the heat is transmitted to the flange 114 or transmitted from the upstream casing 30 to the flange 116, heat release from the flanges 114 and 116 to the atmosphere is blocked by the cover 112. The decrease can be suppressed.

また、車両走行時に発生する空気の流動が、カバー１１２によってフランジ１１４及び１１６に直接当たらないようにすることができるので、フランジ１１４及び１１６からの放熱による排気温度の低下を極めて良好に抑制することができる。
この結果、上記実施形態や第１変形例と同様に、排気浄化装置２８内の各触媒の温度が活性温度以下に低下して触媒機能を発揮できなくなったり、フィルタ３８の再生が適切に行われなくなったりするといった問題の発生を防止することが可能となる。 Further, since the air flow generated when the vehicle travels can be prevented from directly hitting the flanges 114 and 116 by the cover 112, it is possible to very well suppress a decrease in exhaust temperature due to heat radiation from the flanges 114 and 116. Can do.
As a result, as in the above-described embodiment and the first modification, the temperature of each catalyst in the exhaust purification device 28 falls below the activation temperature and the catalyst function cannot be exhibited, or the filter 38 is appropriately regenerated. It is possible to prevent the occurrence of problems such as disappearance.

また、上記第１変形例と同様に、本第２変形例でもフランジ１１４及び１１６の連結に使用されるボルトとは別のボルト１３０及び１３４によってフランジ１１４へのカバー１１２の取り付けを行うようにしたので、カバー１１２にボルト締結用の開口を設ける必要がなくなり、より一層効果的にフランジ１１４及び１１６を断熱状態に維持することが可能となる。   As in the first modification, the cover 112 is attached to the flange 114 using bolts 130 and 134 that are different from the bolts used to connect the flanges 114 and 116 in the second modification. Therefore, it is not necessary to provide a bolt fastening opening in the cover 112, and the flanges 114 and 116 can be more effectively maintained in a heat insulating state.

更に、本第２変形例でもフランジ１１４からカバー１１２への熱の伝達は主としてステー１２８および１３２を介して行われるので、カバーを直接フランジに取り付ける場合に比して伝熱量を抑制することが可能となり、排気温度の低下抑制の点で有利である。
従って、強度的に許容される範囲で、ステー１２８及び１３２の寸法や板厚を小さくすることにより、一層効果的に排気温度の低下を抑制することが可能となる。 Furthermore, since heat is transmitted from the flange 114 to the cover 112 mainly through the stays 128 and 132 also in the second modification, the amount of heat transfer can be suppressed as compared with the case where the cover is directly attached to the flange. Therefore, it is advantageous in terms of suppressing a decrease in exhaust temperature.
Therefore, by reducing the dimensions and plate thickness of the stays 128 and 132 within the allowable range, it is possible to more effectively suppress the exhaust temperature from decreasing.

更にまた、上記第１変形例と同様に、本第２変形例でも下流側排気管２０ｂと排気浄化装置２８の上流側ケーシング３０とをフランジ１１４及び１１６で結合した後でも、フランジ１１４へのカバー１１２の取り付けが可能であるため、排気管２０を排気浄化装置２８から取り外すことなく容易にカバー１１２を後付けすることができる。
以上で本発明の一実施形態に係るエンジンの排気装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。 Further, similarly to the first modification, the cover to the flange 114 is also provided after the downstream exhaust pipe 20b and the upstream casing 30 of the exhaust purification device 28 are joined by the flanges 114 and 116 in the second modification. Since it is possible to attach 112, the cover 112 can be easily retrofitted without removing the exhaust pipe 20 from the exhaust purification device 28.
Although the description of the exhaust system for an engine according to an embodiment of the present invention has been completed, the present invention is not limited to the above embodiment.

例えば、上記実施形態において上部ブラケット６４及び下部ブラケット７２の形状は必要に応じて変形可能であり、上部カバー５２ａや下部カバー５２ｂへの取り付けも溶接に限らず、ボルト及びナットなど様々な取り付け方法に変更可能である。
また、上記第１変形例では、ステー１０４を介して上部カバー５２ａ’をフランジ５０に取り付けると共に、ステー１０８を介して下部カバー５２ｂ’をフランジ５０に取り付けるようにしたが、これらステー１０４及び１０８に代えて筒状のスペーサを用いるようにしてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the shapes of the upper bracket 64 and the lower bracket 72 can be modified as necessary, and the attachment to the upper cover 52a and the lower cover 52b is not limited to welding, and various attachment methods such as bolts and nuts can be used. It can be changed.
In the first modification, the upper cover 52a ′ is attached to the flange 50 via the stay 104, and the lower cover 52b ′ is attached to the flange 50 via the stay 108. Instead, a cylindrical spacer may be used.

この点は第２変形例においても同様であり、ステー１２８及び１３２に代えて、筒状のスペーサを用いて上部カバー１１２ａ及び下部カバー１１２ｂをフランジ１１４に取り付けるようにしてもよい。
更に、上記第２変形例において、ステー１２８及び１３２を用いる代わりに、上記実施形態と同様に上部ブラケット及び下部ブラケットを用い、フランジ１１４及び１１６を連結するためのボルトにより共締めしてフランジ１１４にカバー１１２を取り付けるようにしてもよい。 This point is the same in the second modified example, and the upper cover 112a and the lower cover 112b may be attached to the flange 114 using a cylindrical spacer instead of the stays 128 and 132.
Further, in the second modified example, instead of using the stays 128 and 132, the upper bracket and the lower bracket are used in the same manner as in the above embodiment, and are fastened together with bolts for connecting the flanges 114 and 116 to the flange 114. The cover 112 may be attached.

また、上記実施形態、ならびに第１及び第２変形例ではカバーを箱状に形成したが、走行時の空気流動とほぼ平行となる排気管２０の軸線に平行な側面については、閉塞せずに開放面としてもよい。このようにすることにより、上記実施形態のようにボルトの共締めでフランジにカバーを取り付けるような場合であっても、フランジへのカバーの取り付けを側方から行うことが可能となり、カバーにボルトを締結するための締結用開口を設ける必要がなくなる。   In the above embodiment and the first and second modifications, the cover is formed in a box shape. However, the side surface parallel to the axis of the exhaust pipe 20 that is substantially parallel to the air flow during traveling is not blocked. It may be an open surface. By doing so, it is possible to attach the cover to the flange from the side even when the cover is attached to the flange by tightening the bolts as in the above embodiment. There is no need to provide an opening for fastening.

更に、本発明は排気管２０と排気マニホールド１８との接続部分においても適用可能であり、上記実施形態や第１変形例と同様の構造を用いることにより、同様の効果を得ることができる。
また、上記実施形態、ならびに第１及び第２変形例では、フランジの近傍において外管を縮径するようにしたが、これに代えて内管を拡径するようにしてもよいし、外管を縮径すると共に内管を拡径するようにしてもよい。 Furthermore, the present invention can also be applied to a connection portion between the exhaust pipe 20 and the exhaust manifold 18, and the same effect can be obtained by using the same structure as that of the above-described embodiment and the first modification.
In the above embodiment and the first and second modifications, the outer tube is reduced in the vicinity of the flange, but instead, the inner tube may be expanded, or the outer tube may be expanded. The inner tube may be expanded while the diameter is reduced.

更に、上記実施形態、ならびに第１及び第２変形例では、エンジンを４気筒のディーゼルエンジンとしたが、エンジンの形式や気筒数はこれに限られるものではなく、排気浄化装置に設けられる触媒などについてもエンジンの形式や要求される仕様に応じて適宜変更することが可能である。   Further, in the above embodiment and the first and second modifications, the engine is a four-cylinder diesel engine. However, the engine type and the number of cylinders are not limited to this, and a catalyst provided in the exhaust purification device, etc. Can be changed as appropriate according to the engine type and required specifications.

本発明の一実施形態に係る排気装置を有するエンジンの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an engine having an exhaust device according to an embodiment of the present invention. 排気管のフランジ周辺を示す側面図である。It is a side view which shows the flange periphery of an exhaust pipe. 排気管の軸線方向に沿ったフランジ周辺の断面図である。It is sectional drawing of the flange periphery along the axial direction of an exhaust pipe. 図３のIV−IV線に沿った断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3. 図３のV−V線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the VV line of FIG. 本発明の一実施形態に係る排気装置の第１変形例における排気管の軸線方向に沿ったフランジ周辺の断面図である。It is sectional drawing of the flange periphery along the axial direction of the exhaust pipe in the 1st modification of the exhaust apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る排気装置の第２変形例における排気管の軸線方向に沿ったフランジ周辺の断面図である。It is sectional drawing of the flange periphery along the axial direction of the exhaust pipe in the 2nd modification of the exhaust apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ エンジン
２０ 排気管
２０ａ 上流側排気管（相手側部材）
２０ｂ 下流側排気管
２８ 排気浄化装置（相手側部材）
４８，５０，１１４，１１６ フランジ
５２，５２’，１１２ カバー
５４，６０ 内管
５６，６２ 外管
６８，７６，８０，８２，８４，８６，８８，９０，１２４，１２６ ボルト
７０，７８，９２，９４，９６，９８，１００，１０２ 締結用開口
１０４，１０８，１２８，１３２ ステー
１０６，１１０，１３０，１３４ ボルト 1 Engine 20 Exhaust pipe 20a Upstream exhaust pipe (mating member)
20b Downstream exhaust pipe 28 Exhaust gas purification device (mating member)
48, 50, 114, 116 Flange 52, 52 ', 112 Cover 54, 60 Inner tube 56, 62 Outer tube 68, 76, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 124, 126 Bolt 70, 78, 92 , 94, 96, 98, 100, 102 Opening for fastening 104, 108, 128, 132 Stay 106, 110, 130, 134 Bolt

Claims (5)

排気浄化装置に向けてエンジンの排気が内部を流動する内管と上記内管の外側に重合して設けられる外管とにより上記エンジンの排気管を構成し、上記排気管の端部に設けられたフランジを介して上記排気管を相手側部材に接続するようにしたエンジンの排気装置において、
上記フランジに支持されて上記フランジを囲繞するように配設されたカバーを備えることを特徴とするエンジンの排気装置。 An exhaust pipe of the engine is constituted by an inner pipe in which engine exhaust flows toward the exhaust purification device and an outer pipe provided by being superimposed on the outside of the inner pipe, and is provided at an end of the exhaust pipe. An exhaust system for an engine configured to connect the exhaust pipe to a counterpart member via a flange,
An exhaust system for an engine, comprising: a cover supported by the flange and disposed so as to surround the flange. 上記カバーは、上記フランジを上記相手側部材に固定するボルトを締結するための締結用開口を備え、上記締結用開口が上記カバーの周囲を流動する空気流の下流側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気装置。   The cover includes a fastening opening for fastening a bolt for fixing the flange to the mating member, and the fastening opening is formed on the downstream side of the air flow flowing around the cover. The exhaust system for an engine according to claim 1, wherein 上記フランジに固着されたステーを更に備え、
上記カバーは、ボルトを介して上記ステーに取り付けられることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの排気装置。 It further includes a stay fixed to the flange,
The engine exhaust device according to claim 1 or 2, wherein the cover is attached to the stay via a bolt. 上記相手側部材は、上記フランジに接合されるフランジを端部に有した排気管であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエンジンの排気装置。   The engine exhaust device according to any one of claims 1 to 3, wherein the counterpart member is an exhaust pipe having a flange joined to the flange at an end thereof. 上記相手側部材は、上記排気浄化装置であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエンジンの排気装置。   The engine exhaust device according to any one of claims 1 to 3, wherein the counterpart member is the exhaust purification device.
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