JP2017172390A - Exhaust pipe structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気管構造に関する。 The present invention relates to an exhaust pipe structure.
自動車では、例えば、車両前部に配設されたエンジン等からの排気ガスが、車両下部に配設された排気管を介して車両後方側に排出される。排気ガス中の水分の一部は、排気管内部で水滴となるが、排気ガスの流量が十分な場合には排気ガスと共に排気管の端部から外部に排出される。 In an automobile, for example, exhaust gas from an engine or the like disposed at the front of the vehicle is discharged to the vehicle rear side through an exhaust pipe disposed at the lower portion of the vehicle. Some of the moisture in the exhaust gas becomes water droplets inside the exhaust pipe, but when the flow rate of the exhaust gas is sufficient, it is discharged to the outside together with the exhaust gas from the end of the exhaust pipe.
しかしながら、車両の走行時間が短い場合や、ハイブリッド車のモータ走行時等、排気ガスの流量が小さい場合には、排気管内の水滴が完全に排出されず、排気管内に凝縮水として残留する。この排気管内に残留した凝縮水は、雰囲気温度が低い場合には排気管内で凍結するおそれがある。この凍結により排気管内の排気ガスが通れる流路断面積が減少し(流路が狭まり)圧力損失が増加すると共に、エンジンの出力低下や異音の発生等が生ずるおそれがあった。 However, when the travel time of the vehicle is short or when the flow rate of the exhaust gas is small, such as when the motor of the hybrid vehicle is running, water droplets in the exhaust pipe are not completely discharged and remain as condensed water in the exhaust pipe. The condensed water remaining in the exhaust pipe may be frozen in the exhaust pipe when the ambient temperature is low. Due to this freezing, the cross-sectional area of the flow path through which the exhaust gas in the exhaust pipe can pass is reduced (the flow path is narrowed), the pressure loss is increased, and the engine output may be reduced or noise may be generated.
このような凝縮水の凍結による排気管内の流路断面積の減少を抑制することを目的とし、電気自動車に設けられた燃焼式ヒータの排気管に対して適用されたものとして、次のような構成が提案されている。すなわち、ヒータの排気管の車両上下方向高さが最も低い最低部に排水口を設けると共に、排気管の最低部を車両前方側に位置させるものが提案されている(特許文献1参照)。このように構成することによって凝縮水が集まる最低部に温度の高い排気を供給して、凝縮水が凍結した場合でも速やかに溶かすことを可能として排気管の流路断面積の減少を抑制することが記載されている。 For the purpose of suppressing the reduction of the cross-sectional area of the flow path in the exhaust pipe due to such condensate freezing, the following is applied to the exhaust pipe of the combustion heater provided in the electric vehicle. A configuration is proposed. That is, there has been proposed a system in which a drain outlet is provided at the lowest portion of the heater exhaust pipe having the lowest height in the vertical direction and the lowest portion of the exhaust pipe is positioned on the vehicle front side (see Patent Document 1). By configuring in this way, high temperature exhaust gas is supplied to the lowest part where the condensed water collects, and even when the condensed water freezes, it can be quickly melted to suppress a reduction in the cross-sectional area of the exhaust pipe. Is described.
しかし、上記提案のように排気管の最低部を車両前方側に変更するのは、排気管の形状のみならず、車両の他の部品の配置等も変更しなくてはならず、車両の大幅な設計変更が必要である。この点で、改善の余地がある。 However, changing the lowest part of the exhaust pipe to the front side of the vehicle as in the above proposal requires not only changing the shape of the exhaust pipe but also the arrangement of other parts of the vehicle. Design changes are necessary. There is room for improvement in this regard.
また、近年、排気ガスの排気管途中に設置される排気熱回収器やエンジンの高効率化によって排気管内の排気ガスの温度が低下したことによって、凝縮水の凍結によって排気管の流路断面積が減少する問題が一層顕在化してきている。 Also, in recent years, the exhaust gas temperature in the exhaust pipe has decreased due to the high efficiency of exhaust heat recovery devices and engines installed in the middle of the exhaust gas exhaust pipe. The problem of decreasing is becoming more apparent.
本発明は上記事実を考慮し、簡易な構造で、凝縮水の凍結により排気管内の流路断面積が減少することが抑制された排気管構造を提供することを目的とする。 In view of the above facts, an object of the present invention is to provide an exhaust pipe structure that has a simple structure and that suppresses a reduction in the cross-sectional area of the flow path in the exhaust pipe due to freezing of condensed water.
請求項1記載の発明は、動力源から排出された排気ガスを外部に導出する排気管と、前記排気管の少なくとも車両上下方向高さが最低となる最低領域に形成され、前記排気ガスが通過する内管と、前記内管の外側に配置された外管とから構成された二重管構造部と、前記内管と前記外管の間に配設された保水部材と、前記内管の上端部を除く部分に少なくとも形成され、前記内管の内周面と外周面とを連通する貫通孔と、を備える。 The invention according to claim 1 is formed in an exhaust pipe for leading exhaust gas discharged from a power source to the outside, and at least a minimum region in which the height in the vehicle vertical direction of the exhaust pipe is minimum, and the exhaust gas passes through the exhaust pipe. A double pipe structure composed of an inner pipe, an outer pipe disposed outside the inner pipe, a water retention member disposed between the inner pipe and the outer pipe, and the inner pipe And a through hole formed at least in a portion excluding the upper end portion and communicating the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the inner tube.
この排気管構造では、排気ガスの流量が少ない場合に、動力源から排出された排気ガスにより排気管内に凝縮水が発生し、排気管内に残留することがある。この際、凝縮水は排気管における車両上下方向高さが最低となる最低領域に集まる。ところで、排気管の少なくとも最低領域は二重管構造部とされている。二重管構造部は、排気ガスが通過する内管と、その外側に配設された外管とを備え、内管と外管との間には保水部材が配置されている。また、内管の少なくとも上端部を除く部分に内管の内面と外面を連通する貫通孔が形成されている。したがって、排気管の最低領域に集められた凝縮水は、二重構造部の内管に形成された貫通孔を介して保水部材に吸引される。この結果、排気管の内部に残留する凝縮水量が低減され、雰囲気温度が低い場合に排気管内の凝縮水が凍結して排気管の流路断面積を減少させることが抑制される。なお、内管の断面積は、排気管の二重管構造部以外の部分の断面積と同一である。 In this exhaust pipe structure, when the flow rate of the exhaust gas is small, condensed water may be generated in the exhaust pipe due to the exhaust gas discharged from the power source and may remain in the exhaust pipe. At this time, the condensed water gathers in the lowest region where the height in the vehicle vertical direction in the exhaust pipe is the lowest. By the way, at least the lowest region of the exhaust pipe has a double pipe structure. The double pipe structure includes an inner pipe through which exhaust gas passes and an outer pipe disposed on the outer side thereof, and a water retention member is disposed between the inner pipe and the outer pipe. In addition, a through hole that communicates the inner surface and the outer surface of the inner tube is formed in a portion excluding at least the upper end of the inner tube. Therefore, the condensed water collected in the lowest region of the exhaust pipe is sucked into the water retaining member through the through hole formed in the inner pipe of the double structure portion. As a result, the amount of condensed water remaining in the exhaust pipe is reduced, and when the ambient temperature is low, it is suppressed that the condensed water in the exhaust pipe freezes and the flow passage cross-sectional area of the exhaust pipe is reduced. The cross-sectional area of the inner pipe is the same as the cross-sectional area of the portion other than the double pipe structure of the exhaust pipe.
また、貫通孔は排気管の下側に形成されていることが好ましいが、上端以外の場所に形成されていれば、貫通孔を介して凝縮水が保水部材に移動し、排気管内の凝縮水量(水位)を低減させることができる。 The through hole is preferably formed on the lower side of the exhaust pipe, but if it is formed at a place other than the upper end, the condensed water moves to the water retaining member through the through hole, and the amount of condensed water in the exhaust pipe (Water level) can be reduced.
請求項1記載の発明は、上記構成としたので、簡易な構成で、凝縮水が凍結して排気管内の流路断面積を減少させることが抑制できる。 Since invention of Claim 1 was set as the said structure, it can suppress with a simple structure that condensed water freezes and the flow-path cross-sectional area in an exhaust pipe is reduced.
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態に係る排気管構造について図1及び図2を参照して説明する。本実施形態では、排気管構造10が、ハイブリッド車(HV(Hybrid Vehicle)車)の排気系に適用されたものである。
[First Embodiment]
An exhaust pipe structure according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In this embodiment, the exhaust pipe structure 10 is applied to an exhaust system of a hybrid vehicle (HV (Hybrid Vehicle) vehicle).
以下、各図面において、車両前方を矢印FR、車両上方を矢印UP、車幅方向を矢印Wで示す。また、図中矢印は排気ガスの流れを示す。なお、排気管構造の内部には、様々な部品が取り付けられるが、本実施形態に関連する部品のみ図示し、他の部品は図示を省略した。 Hereinafter, in each drawing, an arrow FR indicates the front of the vehicle, an arrow UP indicates the vehicle upper direction, and an arrow W indicates the vehicle width direction. Moreover, the arrow in the figure indicates the flow of exhaust gas. Various components are attached to the inside of the exhaust pipe structure, but only the components related to the present embodiment are illustrated, and other components are not illustrated.
本実施形態に係る車両は、図1に示すように、エンジン12とモータ14とを備えている。 As shown in FIG. 1, the vehicle according to the present embodiment includes an engine 12 and a motor 14.
エンジン12は、シリンダ16の上部に吸気管18と排気管20が接続されている。吸気管18には、スロットルバルブ22が設けられている。したがって、スロットルバルブ22が開放されることにより、エンジン12の負圧により外気が吸気管18から流入してエンジン12の燃焼室に吸気される構成である。また、エンジン12の燃焼によって発生した排気ガスが、エンジン12の排気ポートから排気管20を通って外部に排出される構成である。 The engine 12 has an intake pipe 18 and an exhaust pipe 20 connected to an upper portion of a cylinder 16. A throttle valve 22 is provided in the intake pipe 18. Therefore, when the throttle valve 22 is opened, the outside air flows from the intake pipe 18 due to the negative pressure of the engine 12 and is taken into the combustion chamber of the engine 12. Further, the exhaust gas generated by the combustion of the engine 12 is discharged from the exhaust port of the engine 12 to the outside through the exhaust pipe 20.
本実施形態に係る車両は、モータ14による走行も可能とされている。例えば、モータ14は、クラッチ機構等を介してクランクシャフト24に接続されており、クラッチ機構等の接続によりモータ14の駆動がクランクシャフト24に伝達される構成となっている。したがって、クラッチ機構を含むHV駆動配分装置を制御することにより、エンジン12による走行とモータ14による走行を切換可能とされている。 The vehicle according to the present embodiment can also be driven by the motor 14. For example, the motor 14 is connected to the crankshaft 24 via a clutch mechanism or the like, and the drive of the motor 14 is transmitted to the crankshaft 24 by connection of the clutch mechanism or the like. Therefore, the traveling by the engine 12 and the traveling by the motor 14 can be switched by controlling the HV drive distribution device including the clutch mechanism.
排気管20は、車体のフロアパネルの下側に車両前方から車両後方に向かって配設されているが、途中に上流側から触媒装置26、排気熱回収器28、及びマフラ30が配設されている。 The exhaust pipe 20 is disposed on the lower side of the vehicle body floor panel from the front of the vehicle toward the rear of the vehicle, but on the way, the catalyst device 26, the exhaust heat recovery device 28, and the muffler 30 are disposed from the upstream side. ing.
触媒装置26は、エンジン12から排出される排気ガス中の有害成分を酸化・還元によって浄化するものである。 The catalyst device 26 purifies harmful components in the exhaust gas discharged from the engine 12 by oxidation / reduction.
排気熱回収器28は、車両のエンジン12の排気ガスが有する熱を回収して暖房やエンジン12の暖気促進に利用するものである。具体的には、排気熱回収器28は、ヒータコア32とウォータポンプ(W/P)34(エンジン12)に循環流路36で接続されている。したがって、エンジン12を冷却するための冷却水は、ウォータポンプ(W/P)34によって、エンジン12から排気熱回収器28に向かった後、ヒータコア32に向かい、エンジン12に戻るように構成されている。すなわち、排気熱回収器28によって排気ガスの熱を回収して冷却水を昇温させ、ヒータの熱源やエンジン12の暖機等に利用するものである。 The exhaust heat recovery unit 28 recovers the heat of the exhaust gas of the engine 12 of the vehicle and uses it for heating and promoting warming of the engine 12. Specifically, the exhaust heat recovery device 28 is connected to the heater core 32 and the water pump (W / P) 34 (engine 12) through a circulation flow path 36. Therefore, the cooling water for cooling the engine 12 is configured to be directed from the engine 12 to the exhaust heat recovery device 28 by the water pump (W / P) 34, then to the heater core 32, and back to the engine 12. Yes. That is, the heat of the exhaust gas is recovered by the exhaust heat recovery device 28 to raise the temperature of the cooling water, which is used for the heat source of the heater, the warming up of the engine 12, and the like.
マフラ30は、エンジン12から排出される排気ガスが外部に排出される際に発生する排気音等を低減するものである。 The muffler 30 reduces exhaust noise generated when the exhaust gas discharged from the engine 12 is discharged to the outside.
ところで、排気管20は、車体の下部で車両の前後方向に沿って配設されているが、燃料タンクの下側を通るため、排気熱回収器28とマフラ30との間で車両上下方向高さが最低となる最低領域20Aとなる。この最低領域20Aでは、排気管20が二重管構造となるように、排気管20の外側(外周)に外管38が設けられている。この排気管20と外管38で二重管構造とされた部分を二重管構造部39という。二重管構造部39を構成する排気管20と外管38が、それぞれ本発明の内管と外管に相当する。 By the way, the exhaust pipe 20 is arranged along the front-rear direction of the vehicle at the lower part of the vehicle body. However, since the exhaust pipe 20 passes below the fuel tank, the height of the exhaust pipe 20 between the exhaust heat recovery device 28 and the muffler 30 is high. The minimum area 20A is the minimum. In this lowest region 20A, an outer pipe 38 is provided on the outer side (outer periphery) of the exhaust pipe 20 so that the exhaust pipe 20 has a double pipe structure. A portion of the exhaust pipe 20 and the outer pipe 38 having a double pipe structure is referred to as a double pipe structure portion 39. The exhaust pipe 20 and the outer pipe 38 constituting the double pipe structure 39 correspond to the inner pipe and the outer pipe of the present invention, respectively.
外管38は、図2に示すように、排気管20と同心円となるように配設されており、排気管20よりも径が大きい。また、排気管20の外周面と外管38の内周面の間には、グラスウールからなる保水部材40が配設されている。さらに、二重管構造部39の排気管20には、排気管20の内周面と外周面を連通する貫通孔42が排気管20の周方向に沿って所定間隔をあけて複数形成されている。また、貫通孔42は、二重管構造部39の排気管20において、排気管20の軸方向に沿って所定間隔をおいて複数設けられている。 As shown in FIG. 2, the outer pipe 38 is disposed so as to be concentric with the exhaust pipe 20, and has a larger diameter than the exhaust pipe 20. A water retention member 40 made of glass wool is disposed between the outer peripheral surface of the exhaust pipe 20 and the inner peripheral surface of the outer pipe 38. Further, the exhaust pipe 20 of the double pipe structure portion 39 is formed with a plurality of through holes 42 communicating with the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the exhaust pipe 20 at predetermined intervals along the circumferential direction of the exhaust pipe 20. Yes. Further, a plurality of through holes 42 are provided at predetermined intervals along the axial direction of the exhaust pipe 20 in the exhaust pipe 20 of the double pipe structure 39.
このように構成された排気管構造10の作用について説明する。
先ず、エンジン走行時には、スロットルバルブ22が開放されることにより、外気がエンジン12に供給され、エンジン12からの排気ガスが排気管20に排出される。排気管20に流入した排気ガスは、触媒装置26において有害成分が除去され、排気熱回収器28において熱交換された後、マフラ30を介して外部に排出される。
The operation of the exhaust pipe structure 10 configured as described above will be described.
First, when the engine is running, the throttle valve 22 is opened, so that outside air is supplied to the engine 12 and exhaust gas from the engine 12 is discharged to the exhaust pipe 20. Exhaust gas that has flowed into the exhaust pipe 20 is removed of harmful components in the catalyst device 26, is subjected to heat exchange in the exhaust heat recovery device 28, and is then discharged to the outside through the muffler 30.
この際、エンジン12の回転速度が高く、排気管20内の排気ガスの流速が高い場合には、排気ガスに含まれる水分が排気管20内で水滴となったとしても、排気ガスと共に外部に排出される。 At this time, when the rotational speed of the engine 12 is high and the flow rate of the exhaust gas in the exhaust pipe 20 is high, even if moisture contained in the exhaust gas becomes water droplets in the exhaust pipe 20, Discharged.
一方、エンジン12の回転速度が低い、あるいは車両の走行時間が短い場合には、排気管20内で発生した水滴が、排気ガスと共に外部に完全に排出させることができず、排気管20の内部で凝縮水として残留することがある。凝縮水は、排気管20の内部で車両上下方向高さが最も低い位置となる最低領域20Aに集まる。 On the other hand, when the rotational speed of the engine 12 is low or the traveling time of the vehicle is short, water droplets generated in the exhaust pipe 20 cannot be completely discharged to the outside together with the exhaust gas. May remain as condensed water. Condensed water collects in the lowest region 20 </ b> A where the height in the vehicle vertical direction is the lowest in the exhaust pipe 20.
最低領域20Aに集められた凝縮水は、図2に示すように、二重管構造部39の排気管20に形成された貫通孔42を介して排気管20と外管38の間に配設された保水部材40に吸引され、保持される。したがって、排気管20の最低領域20Aに集まった凝縮水の水位が低下し、凝縮水の凍結によって排気管20内の排気ガスの流路を狭めることが抑制される。 The condensed water collected in the lowest region 20A is disposed between the exhaust pipe 20 and the outer pipe 38 through a through hole 42 formed in the exhaust pipe 20 of the double pipe structure 39, as shown in FIG. The water retaining member 40 is sucked and held. Accordingly, the water level of the condensed water collected in the lowest region 20A of the exhaust pipe 20 is lowered, and it is possible to suppress the exhaust gas flow path in the exhaust pipe 20 from being narrowed by freezing of the condensed water.
特に、グラスウールからなる保水部材40は、凝縮水とグラスウールとの表面張力によって排気管20内の凝縮水の水位よりも高い位置まで凝縮水を吸引することができるため、排気管20内に残留する凝縮水の水位を一層低減することができる。 In particular, the water retention member 40 made of glass wool can suck condensed water to a position higher than the water level of the condensed water in the exhaust pipe 20 due to the surface tension between the condensed water and glass wool, and therefore remains in the exhaust pipe 20. The water level of the condensed water can be further reduced.
また、排気管構造10は、排気管20の最低領域20Aに二重管構造部39を設け、二重管構造部39の排気管20と外管38との間に保水部材40が配設されている。すなわち、凝縮水が最も集まり、排気管20内の凝縮水の水位が最も高くなる部分に保水部材40が配設されると共に、排気管20に貫通孔42が形成されている。したがって、凝縮水が凍結した場合に最も排気管20の流路断面積が減少すると考えられる最低領域20Aにおいて、貫通孔42から保水部材40に凝縮水を吸引して保持することによって、排気管20内の流路断面積の減少を抑制することができる。 Further, the exhaust pipe structure 10 is provided with a double pipe structure part 39 in the lowest region 20A of the exhaust pipe 20, and a water retention member 40 is disposed between the exhaust pipe 20 and the outer pipe 38 of the double pipe structure part 39. ing. That is, the water retaining member 40 is disposed in the portion where the condensed water is most concentrated and the water level of the condensed water in the exhaust pipe 20 is the highest, and the through hole 42 is formed in the exhaust pipe 20. Therefore, in the lowest region 20A where the flow passage cross-sectional area of the exhaust pipe 20 is expected to decrease most when the condensed water is frozen, the exhaust pipe 20 is sucked and held from the through hole 42 to the water retaining member 40. It is possible to suppress a decrease in the inner channel cross-sectional area.
さらに、排気管20に形成された貫通孔42は、周方向において所定間隔をおいて複数形成されているため、凝縮水の水位に拘らず、排気管20から保水部材40に凝縮水を移動させることができる。特に、排気管20の最下部にも貫通孔42が形成されている(図2参照)ため、凝縮水の水位が低い場合にも、貫通孔42から確実に保水部材40に凝縮水を移動させることができる。 Further, since a plurality of through holes 42 formed in the exhaust pipe 20 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction, the condensed water is moved from the exhaust pipe 20 to the water retaining member 40 regardless of the level of the condensed water. be able to. In particular, since the through hole 42 is also formed at the lowermost part of the exhaust pipe 20 (see FIG. 2), the condensed water is reliably moved from the through hole 42 to the water retaining member 40 even when the level of the condensed water is low. be able to.
また、本実施形態における排気管構造10が適用された車両は、排気管20の流路上に排気熱回収器28が設けられているため、排気熱回収器28の下流側で排気ガスの温度が一層低下し、排気管20内に凝縮水が発生する可能性が高まる。しかし、排気熱回収器28よりも下流側にある排気管20の最低領域20Aを二重管構造部39とし、二重管構造部39に保水部材40を配設しているため、凝縮水が一層多く発生したとしても、貫通孔42を介して保水部材40に凝縮水が吸引され、保持される。 Further, in the vehicle to which the exhaust pipe structure 10 in the present embodiment is applied, the exhaust heat recovery device 28 is provided on the flow path of the exhaust pipe 20, so that the temperature of the exhaust gas is downstream of the exhaust heat recovery device 28. This further decreases the possibility that condensed water is generated in the exhaust pipe 20. However, since the lowest region 20A of the exhaust pipe 20 on the downstream side of the exhaust heat recovery device 28 is a double pipe structure 39 and the water retention member 40 is disposed in the double pipe structure 39, the condensed water Even if it occurs more, condensed water is sucked into the water retaining member 40 through the through hole 42 and held.
すなわち、排気熱回収器28を排気管20に配置することによって、排気熱の有効利用を図りつつ、排気ガスの温度低下に伴う凝縮水増加によって凍結による排気管20の流路断面積の減少を抑制することができる。 That is, by disposing the exhaust heat recovery device 28 in the exhaust pipe 20, while reducing the exhaust gas temperature, the flow cross-sectional area of the exhaust pipe 20 is reduced by freezing due to the increase in condensed water accompanying the temperature decrease of the exhaust gas. Can be suppressed.
同様に、モータ走行時には、モータ14の回転によってクランクシャフト24を回動することにより、排気管20から排気ガスが排出されるが、エンジン12を駆動していないため、排気ガスが低温となる。この場合にも、排気管20の内部に凝縮水が残留し、最低領域20Aに凝縮水が集まる。しかしながら、凝縮水は、排気管20に形成された貫通孔42から保水部材40に吸収され、保持される。したがって、排気管20に残留する凝縮水の水位が低下し、凝縮水が凍結しても排気管20の排気ガスの流路(面積)が狭められることが抑制される。 Similarly, when the motor travels, exhaust gas is discharged from the exhaust pipe 20 by rotating the crankshaft 24 by the rotation of the motor 14, but the exhaust gas becomes low temperature because the engine 12 is not driven. Also in this case, the condensed water remains in the exhaust pipe 20, and the condensed water collects in the lowest region 20A. However, the condensed water is absorbed and retained by the water retaining member 40 from the through hole 42 formed in the exhaust pipe 20. Therefore, the water level of the condensed water remaining in the exhaust pipe 20 is lowered, and even if the condensed water freezes, the exhaust gas flow path (area) of the exhaust pipe 20 is suppressed from being narrowed.
このように、いずれの場合も、排気管20の最低領域20Aに二重管構造部39(外管38)を設け、そこに保水部材40を配設したことにより、凝縮水の凍結によって排気管20の流路断面積の減少が抑制され、NV性能(ノイズバイブレーション性能)の向上や放射音の低減が達成される。 As described above, in any case, the double pipe structure 39 (outer pipe 38) is provided in the lowest region 20A of the exhaust pipe 20, and the water retaining member 40 is provided therein. The decrease in the cross-sectional area of the 20 channels is suppressed, and NV performance (noise vibration performance) is improved and radiation noise is reduced.
また、排気管20は、最低領域20Aでグラスウールからなる保水部材40で巻回されて保温されているため、低雰囲気温度によって最低領域20Aで凝縮水が凍結することが一層抑制される。 Moreover, since the exhaust pipe 20 is wound and kept warm by the water retaining member 40 made of glass wool in the lowest region 20A, the condensed water is further suppressed from being frozen in the lowest region 20A due to the low ambient temperature.
さらに、本実施形態に係る排気管構造10は、排気管20の最低領域20Aのみ、排気管20の外側に外管38を配設して二重管構造としているだけなので、既存の車両の設計を大幅に変更する必要がない。換言すれば、既存の排気管20に外管38を局部的に追加するだけの簡易な構造で、凝縮水の凍結によって排気管20の流路断面積が減少することを抑制できる。 Furthermore, since the exhaust pipe structure 10 according to the present embodiment has a double pipe structure in which only the lowest region 20A of the exhaust pipe 20 is provided with the outer pipe 38 disposed outside the exhaust pipe 20, the design of an existing vehicle is used. There is no need to make significant changes. In other words, it is possible to suppress a reduction in the cross-sectional area of the exhaust pipe 20 due to freezing of condensed water with a simple structure in which the outer pipe 38 is locally added to the existing exhaust pipe 20.
なお、本実施形態では、排気管20の最低領域20Aに排気管20と外管38とからなる二重管構造部39を設けたが、排気管20の最低領域20Aを他の部分よりも拡径し、拡径部分の内側に排気管20の他の部分と同一径(同一断面)の内管を設けて二重管構造部39としても良い。この場合にも、本実施形態と同様の作用効果を奏する。 In the present embodiment, the double-pipe structure portion 39 including the exhaust pipe 20 and the outer pipe 38 is provided in the lowest area 20A of the exhaust pipe 20, but the lowest area 20A of the exhaust pipe 20 is expanded more than the other parts. The double pipe structure 39 may be formed by providing an inner pipe having the same diameter (same cross section) as the other part of the exhaust pipe 20 inside the enlarged diameter part. Also in this case, the same operational effects as in the present embodiment can be obtained.
また、排気管20に形成された貫通孔42は、周方向において所定間隔をあけて全周に亘って複数形成されているが、これに限定されるものではない。排気管20の断面において、少なくとも上端部を除いた部分に形成されていれば良く、その数も特に限定するものではない。但し、貫通孔42が排気管20の上端部のみに形成されている場合は、排気管20内の凝縮水が満水となっても凝縮水が保水部材40に移動できないため、本実施形態の作用効果を奏することはできない。 Moreover, although the through-hole 42 formed in the exhaust pipe 20 is formed in multiple numbers over the perimeter at predetermined intervals in the circumferential direction, it is not limited to this. In the cross section of the exhaust pipe 20, it should just be formed in the part except at least the upper end part, and the number is not specifically limited. However, when the through hole 42 is formed only in the upper end portion of the exhaust pipe 20, the condensed water cannot move to the water retaining member 40 even when the condensed water in the exhaust pipe 20 becomes full. There is no effect.
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態に係る排気管構造50について説明する。第1実施形態と同様な構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
[Second Embodiment]
An exhaust pipe structure 50 according to a second embodiment of the present invention will be described. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施形態では、排気管20の最低領域20Aよりも若干上流側からマフラ30までの範囲に二重管構造部39が形成されている。二重管構造部39を構成する排気管20と外管38との間には、グラスウールからなる保水部材40が配設されている。また、二重管構造部39の排気管20には、内周面と外周面を連通する貫通孔42が周方向に沿って一定の間隔をおいて、また、軸方向に沿って一定の間隔をおいて複数形成されている。 In the present embodiment, the double-pipe structure 39 is formed in a range from a slightly upstream side of the lowest region 20 </ b> A of the exhaust pipe 20 to the muffler 30. A water retaining member 40 made of glass wool is disposed between the exhaust pipe 20 and the outer pipe 38 constituting the double pipe structure 39. Further, in the exhaust pipe 20 of the double-pipe structure portion 39, through holes 42 communicating the inner peripheral surface and the outer peripheral surface are spaced apart along the circumferential direction, and are spaced apart along the axial direction. A plurality are formed.
このように、二重管構造部39を排気管20の最低領域20Aのみならず、その前後まで延長して設けているため、保水部材40に凝縮水を一層容易に吸引することができ、凝縮水の凍結による排気管20の流路が狭められる(流路断面積が減少する)ことを一層抑制することができる。 As described above, the double pipe structure 39 is provided not only at the lowest region 20A of the exhaust pipe 20 but also extending to the front and back thereof, so that the condensed water can be sucked into the water retaining member 40 more easily and condensed. It is possible to further suppress the narrowing of the flow path of the exhaust pipe 20 due to water freezing (the cross-sectional area of the flow path is reduced).
なお、一連の実施形態では、HV車に排気管構造を適用した例について説明したが、これに限定されるもではない。エンジンのみで走行する車両、あるいはモータのみで走行する車両についても適用可能である。 In the series of embodiments, an example in which the exhaust pipe structure is applied to an HV vehicle has been described. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a vehicle that runs only with an engine or a vehicle that runs only with a motor.
また、一連の実施形態では、排気熱回収器28を備える排気管構造について説明したが、これを有しないものについても適用可能である。 Further, in the series of embodiments, the exhaust pipe structure including the exhaust heat recovery device 28 has been described. However, the exhaust pipe structure having the exhaust heat recovery device 28 may be applied.
さらに、一連の実施形態では保水部材40をグラスウールから形成したが、保水性を有する材料であれば、これに限定されるものではない。例えば、セラミックウール、多孔質ボード、珪藻土から保水部材40を形成しても良い。 Furthermore, in the series of embodiments, the water retaining member 40 is formed from glass wool, but the material is not limited to this as long as the material has water retention. For example, the water retaining member 40 may be formed from ceramic wool, porous board, or diatomaceous earth.
10、50 排気管構造
12 エンジン(動力源)
14 モータ(動力源)
20 排気管(内管)
38 外管
39 二重管構造部
40 保水部材
42 貫通孔
10, 50 Exhaust pipe structure 12 Engine (power source)
14 Motor (Power source)
20 Exhaust pipe (inner pipe)
38 Outer pipe 39 Double pipe structure 40 Water retaining member 42 Through hole
Claims (1)
前記排気管の少なくとも車両上下方向高さが最低となる最低領域に形成され、前記排気ガスが通過する内管と、前記内管の外側に配置された外管とから構成された二重管構造部と、
前記内管と前記外管の間に配設された保水部材と、
前記内管の上端部を除く部分に少なくとも形成され、前記内管の内周面と外周面とを連通する貫通孔と、
を備える排気管構造。 An exhaust pipe for leading the exhaust gas discharged from the power source to the outside;
A double pipe structure formed of an inner pipe through which the exhaust gas passes, and an outer pipe disposed outside the inner pipe, which is formed in at least the lowest region in the vehicle vertical direction of the exhaust pipe. And
A water retaining member disposed between the inner tube and the outer tube;
A through hole formed at least in a portion excluding the upper end of the inner tube, and communicating the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the inner tube;
Exhaust pipe structure with
Priority Applications (1)
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JP2016057181A JP2017172390A (en) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Exhaust pipe structure |
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CN113236406A (en) * | 2021-06-30 | 2021-08-10 | 奇瑞汽车股份有限公司 | Heating device of exhaust system, exhaust system and automobile |
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- 2016-03-22 JP JP2016057181A patent/JP2017172390A/en active Pending
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