JP4877825B2 - EGR pipe - Google Patents
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Description
本発明は、排気系と吸気系とを結ぶEGR配管、特に、排気系から排気ガスを取り出すEGRパイプの管路途中に設けられた蛇腹部を有するEGR配管に関するものである。 The present invention relates to an EGR pipe connecting an exhaust system and an intake system, and more particularly to an EGR pipe having a bellows portion provided in the middle of an EGR pipe that extracts exhaust gas from the exhaust system.
ディーゼルエンジンは、熱効率が高く、燃費が良いため、地球温暖化防止という観点から優れた特徴を持っているが、排気中に粒子状物質(PM)や窒素酸化物(NOx)が含まれているため、昨今の環境保護意識の高まりにつれて、規制が急速に厳しくなってきている。EGR(Exhaust Gas Recirculation、排気ガス再循環)装置は、ディーゼルエンジンからの排気ガスの一部を吸気系に戻し、混合気が燃焼する時の燃焼温度を所定の温度以下にしてNOxの生成量を抑える装置であり、EGRクーラは、排気ガスの一部を吸気系に戻す途中に装着され、排気ガスを冷やしてエンジンに送り込む働きをする。ディーゼルエンジンの排気系から排出された排気ガスは、EGR配管を介してこのようなEGR装置ないしはEGRクーラに導入され、エンジンの吸気系に還流されている。 Diesel engines have excellent characteristics from the viewpoint of preventing global warming because they have high thermal efficiency and good fuel efficiency, but they contain particulate matter (PM) and nitrogen oxides (NOx) in the exhaust. Therefore, regulations are becoming stricter rapidly as the recent awareness of environmental protection increases. The EGR (Exhaust Gas Recirculation) device returns part of the exhaust gas from the diesel engine to the intake system, and reduces the combustion temperature when the air-fuel mixture burns to a predetermined temperature or less to reduce the amount of NOx produced. The EGR cooler is a device that suppresses a part of the exhaust gas and returns it to the intake system to cool the exhaust gas and send it to the engine. Exhaust gas discharged from the exhaust system of the diesel engine is introduced into such an EGR device or an EGR cooler via the EGR pipe, and is returned to the intake system of the engine.
このエンジンの排気系と吸気系とを結ぶEGR配管は、その上流側端部がエンジンヘッド内の排気ポートから分岐してヘッド側部に開口する排気ガス取り出しポートのEGRポート開口部に接続され、その下流側端部がEGR装置ないしはEGRクーラのEGR導入開口部に接続される。このEGR配管には、EGRポート開口部とEGR導入開口部に接続する際の組み付け作業性や、EGR配管内を流れる排気ガスの温度変化による膨張負荷、膨張収縮の繰り返し負荷などに対する耐性を向上させるため、その管路途中に、軸心方向ならびに軸心と垂直な方向に対して可撓性を有する蛇腹部(ベローズ)が設けられている(特許文献1、2参照)。
The EGR pipe connecting the exhaust system and the intake system of this engine is connected to the EGR port opening of the exhaust gas take-out port whose upstream end branches off from the exhaust port in the engine head and opens to the head side, The downstream end is connected to the EGR introduction opening of the EGR device or the EGR cooler. This EGR pipe improves the assembly workability when connecting to the EGR port opening and the EGR introduction opening, and resistance to expansion load due to temperature change of exhaust gas flowing in the EGR pipe, and repeated expansion and contraction load Therefore, a bellows having flexibility with respect to the axial direction and the direction perpendicular to the axial center is provided in the middle of the pipe (see
例えば、特許文献1に開示されたEGR装置では、EGRガスの浄化を行う触媒の上流側または下流側に位置するいずれか一方のEGR管路に、軸方向に伸縮可能または円周方向に回動可能な可動部材(ベローズ)が設けられている。また、特許文献2に開示されたEGR配管では、半径方向に変位して、軸方向の変位を吸収する可撓性機構、あるいは、軸方向へ潰れて、且つ、半径方向外方へ膨張する蛇腹状部分が介装されている。
For example, in the EGR device disclosed in
しかしながら、EGR配管に設けられた蛇腹部(ベローズ)は、表面積が大きく、車両走行中はかなりな高温になるため、多大な輻射熱が周囲に放射される。また一方では、近年、車両走行性能や燃費性能の向上、排ガス中のNOx削減等の観点から、数多くの電装品がエンジン搭載空間の周辺部に組み込まれ、排気ガス取り出しポート周辺も非常に手狭な状態になってきており、例えば、この排気ガス取り出しポート周辺には、エンジンを冷却するための冷却水配管等の多くの部品が近接して配置されている。このような限られた空間の中で、この蛇腹部の周辺に配置される冷却水配管等の部品が蛇腹部から放射される輻射熱により熱的ダメージを受けることになる。したがって、冷却水配管等の周辺部品を蛇腹部から放射される輻射熱から保護する必要があるが、上記の特許文献、には全くこの点について触れられていない。 However, the bellows portion (bellows) provided in the EGR pipe has a large surface area and becomes very high temperature while the vehicle is traveling, so that a large amount of radiant heat is radiated to the surroundings. On the other hand, in recent years, from the viewpoints of improving vehicle running performance and fuel efficiency, reducing NOx in exhaust gas, etc., many electrical components have been incorporated in the periphery of the engine mounting space, and the area around the exhaust gas extraction port is very narrow. For example, in the vicinity of the exhaust gas take-out port, many parts such as a cooling water pipe for cooling the engine are arranged close to each other. In such a limited space, components such as cooling water pipes arranged around the bellows portion are thermally damaged by the radiant heat radiated from the bellows portion. Therefore, it is necessary to protect peripheral parts such as cooling water pipes from radiant heat radiated from the bellows part, but the above-mentioned patent document does not mention this point at all.
このような課題に関して、例えば、特許文献3は、排気管の継手装置に関するものであるが、上流側管と下流側管の継手部に耐熱弾性体を設ける構造において、上・下流側管やベローズからの高温の輻射熱により耐熱弾性体が熱劣化することを防止するため、熱遮蔽手段を耐熱弾性体から離間して設置することを開示している。
特許文献3には、第1実施例として、図8に示すように、上流側管11と下流側管12とが、伸縮、撓み可能なベローズ13にて気密に接続され、上流側管11の外周面に固定された支持腕14(第1の支持手段)と下流側管12の外周面に固定された支持腕15(第2の支持手段)とでゴムまたは樹脂からなる耐熱弾性体16を挟持するとともに、上流側管11、下流側管12およびベローズ13からの輻射熱が耐熱弾性体16を直撃しないように遮断する熱遮蔽手段17を耐熱弾性体16から離間した状態で支持腕14に支持して配置している。特許文献3には、上記の形態の他に、第2〜第6実施例が記載されているが、いずれも上流側管11に固定された第1の支持手段14と下流側管12に固定された第2の支持手段15とで耐熱弾性体16を挟持するものであり、第1または第2の支持手段14、15により支持された熱遮蔽手段17を耐熱弾性体16から離間して配置している。
In
このように遮熱板(熱遮蔽手段17)の支持部(第1または第2の支持手段14、15)が蛇腹部(ベローズ13)の上流側と下流側との間に跨って配置されている構造を、排気管よりもさらに高温の排気ガスが流れるEGR配管に適用しようとすると、遮熱板と蛇腹部との間に形成された空間に熱がこもり、遮熱板自体も高温となり、周辺部品に対する遮熱効率が低下することになる。また、遮熱板に寸法吸収手段を設ける必要が生じ、構造が複雑となる。 In this way, the support portion (first or second support means 14, 15) of the heat shield (heat shield means 17) is disposed between the upstream side and the downstream side of the bellows part (bellows 13). If the structure is applied to EGR piping through which exhaust gas having a temperature higher than that of the exhaust pipe flows, heat is trapped in the space formed between the heat shield plate and the bellows part, and the heat shield plate itself becomes high temperature, The heat shielding efficiency with respect to peripheral parts will fall. In addition, it is necessary to provide dimension absorption means on the heat shield plate, and the structure becomes complicated.
したがって、従来、蛇腹部から放射される輻射熱により冷却水配管等の周辺部品が熱的ダメージを受けるのを防止するため、冷却水配管には熱害に対するプロテクタを巻いて遮熱するなどの対策が一般的には採られてきた。しかしながら、プロテクタを巻く遮熱対策はコスト的に高価なものとなる。 Therefore, conventionally, in order to prevent the peripheral parts such as the cooling water pipe from being thermally damaged by the radiant heat radiated from the bellows portion, the cooling water pipe is provided with a protector against heat damage and shielded from heat. Generally taken. However, the heat shield measures around the protector are costly.
また、EGR配管には、高温の排気ガスが導入されるため、車両走行中においてはEGR配管の上流側ではかなりの高温(最高温度600℃程度)になり、EGRクーラに接続される下流側では100〜200℃程度の比較的低い温度になる。また、エンジン停止が停止されて、EGR配管に排気ガスが導入されない状態では、EGR配管の上流側の温度も低下し、その状態が長く維持されると、室温近くにまで低下する。遮熱板が溶接によりEGR配管に取り付けられる位置によっては、溶接部に、車両走行時と停止時との間で大きな温度変化が生じることになり、この温度変化の繰り返しによる熱疲労が溶接部にかかり、溶接部に熱疲労クラックが発生することもある。熱疲労クラックが進展して、遮熱板がEGR配管から脱落するような事態になると、車両の安全走行を脅かし、万一の場合には事故発生に繋がることもあり得る。 In addition, since high-temperature exhaust gas is introduced into the EGR pipe, the temperature is considerably high (up to about 600 ° C.) upstream of the EGR pipe while the vehicle is running, and on the downstream side connected to the EGR cooler. It becomes a relatively low temperature of about 100 to 200 ° C. Further, in a state where the engine stop is stopped and no exhaust gas is introduced into the EGR pipe, the temperature on the upstream side of the EGR pipe also decreases, and when this state is maintained for a long time, the temperature decreases to near room temperature. Depending on the position at which the heat shield plate is attached to the EGR pipe by welding, a large temperature change occurs in the welded part between when the vehicle travels and when it stops, and thermal fatigue due to repeated temperature changes occurs in the welded part. This may cause thermal fatigue cracks in the weld. If the thermal fatigue crack progresses and the heat shield plate falls off the EGR pipe, it may threaten the safe driving of the vehicle, and in the unlikely event, an accident may occur.
本発明は、以上のような課題に鑑みて為されたものであり、遮熱板から外方に位置する冷却水配管等の周辺部品に蛇腹部からの輻射熱の影響が及ぶのを防止するとともに、遮熱板をEGRパイプに取り付ける溶接部に熱疲労クラックが発生することを防止して、溶接部の品質ならびに信頼性を向上させることができるEGR配管を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the problems as described above, and prevents the influence of radiant heat from the bellows part on peripheral parts such as cooling water pipes located outward from the heat shield plate. An object of the present invention is to provide an EGR pipe capable of preventing the occurrence of thermal fatigue cracks in the welded portion where the heat shield plate is attached to the EGR pipe and improving the quality and reliability of the welded portion.
上記課題を解決することを目的として、請求項1に係る発明のEGR配管は、排気系と吸気系とを結ぶEGR配管において、排気系から排気ガスを取り出すEGRパイプの管路途中に設けられた蛇腹部の下流側に、該蛇腹部の少なくとも一方の側面を覆う遮熱板が溶接により取り付けられ、前記遮熱板は、前記EGRパイプへの取付部と、該取付部から上流側に向けて拡幅され、前記EGRパイプから次第に離間するように形成された扇状部と、該扇状部からさらに上流側に向けて延設され、前記蛇腹部から離間した状態で断面円弧状または断面直線状に形成されて前記蛇腹部の少なくとも一方の側面を覆う遮熱部とを備えていることを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the EGR pipe of the invention according to
請求項1に係る発明のEGR配管によれば、遮熱板が蛇腹部の少なくとも一方の側面を覆うことによって、遮熱板から外方に位置する冷却水配管等の周辺部品に、蛇腹部からの輻射熱の影響が及ぶのを防止することができる。また、遮熱板が蛇腹部の下流側で溶接により取り付けられることによって、高温の排気ガスがEGR配管の管路途中で冷却されながら蛇腹部の下流側に至るため、蛇腹部の下流側位置におけるEGRパイプの温度は上流側に比べて低くなる。したがって、エンジン始動および車両走行によって、EGR配管に高温の排気ガスが流れ、EGRパイプおよび蛇腹部は高温の状態となるが、蛇腹部の下流側位置においては温度変化が上流側位置よりも少なく、この温度変化によって遮熱板の取付部(溶接部)にかかる熱疲労の程度が軽減されるため、溶接部に熱疲労クラックが発生することを確実に防止することができ、溶接部の品質ならびに信頼性を向上させることができる。
According to the EGR pipe of the invention according to
請求項2に係る発明のEGR配管は、請求項1に記載のEGR配管において、前記遮熱板は、前記EGRパイプへの取付部と、該取付部から上流側に向けて拡幅され、前記EGRバイプから次第に離間するように形成された扇状部と、該扇状部からさらに上流側に向けて延設され、前記蛇腹部から離間した状態で断面円弧状に形成されて前記蛇腹部の少なくとも一方の側面を覆う遮熱部とを備えることを特徴とするものである。 An EGR pipe according to a second aspect of the present invention is the EGR pipe according to the first aspect, wherein the heat shield plate is widened from the mounting portion to the EGR pipe and from the mounting portion toward the upstream side. A fan-shaped portion formed so as to be gradually separated from the vip, and further extended toward the upstream side from the fan-shaped portion, and is formed in a circular arc shape in a state of being separated from the bellows portion, and at least one of the bellows portions The heat-shielding part which covers a side surface is provided, It is characterized by the above-mentioned.
また、遮熱板が取付部と扇状部と遮熱部とを備えて構成され、遮熱板のEGRパイプへの取付部と蛇腹部の少なくとも一方の側面を覆う遮熱部との間に扇状部が介在することにより、片持ち構造からなる簡単な構造の遮熱板とすることができ、EGRパイプへの取付部を蛇腹部から離れた下流側の適所に配置することができる。これにより、取付部(溶接部)にかかる熱疲労を軽減して溶接部に熱疲労クラックが発生することを確実に防止することができる。また、扇状部が上流側に向けて拡幅され、EGRバイプから次第に離間するように形成されるため、取付部(溶接部)の寸法を小さく(遮熱板重量を低減して取付工数を削減)するとともに、冷却水配管等の周辺部品に対して蛇腹部からの輻射熱の影響が及ばない適正な大きさ、形状の遮熱部を蛇腹部から離間した状態で形成することができる。そして、その結果、蛇腹部からの輻射熱が遮熱部および扇状部で遮られて、冷却水配管等の周辺部品に蛇腹部からの輻射熱の影響が確実に及ばないようにすることができる。 Further, the heat shield plate is configured to include an attachment portion, a fan-like portion, and a heat shield portion, and a fan-like shape is provided between the attachment portion of the heat shield plate to the EGR pipe and the heat shield portion covering at least one side surface of the bellows portion. By interposing the part, a heat shield plate having a simple structure having a cantilever structure can be obtained, and the attaching part to the EGR pipe can be arranged at a suitable position on the downstream side away from the bellows part. Thereby, the thermal fatigue concerning an attachment part (welding part) can be reduced, and it can prevent reliably that a thermal fatigue crack generate | occur | produces in a welding part. In addition, the fan-shaped part is widened toward the upstream side and is formed so as to be gradually separated from the EGR vip, so the size of the mounting part (welded part) is reduced (the heat shield plate weight is reduced and the mounting man-hour is reduced). In addition, an appropriate size and shape of the heat shield portion that is not affected by the radiant heat from the bellows portion with respect to peripheral components such as cooling water pipes can be formed in a state of being separated from the bellows portion. As a result, the radiant heat from the bellows part is blocked by the heat shield part and the fan-like part, and the peripheral parts such as the cooling water pipe can be reliably prevented from being affected by the radiant heat from the bellows part.
請求項2に係る発明のEGR配管は、請求項1に記載のEGR配管において、前記遮熱部の前記EGRパイプの軸心に垂直な方向の両端部すなわち、前記扇状部から延設された前記遮熱部の、延設された方向に平行な両側端部は前記蛇腹部の表面から離間して、前記遮熱部と前記蛇腹部との間が開口されていることを特徴とするものである。 An EGR pipe according to a second aspect of the present invention is the EGR pipe according to the first aspect , wherein both ends of the heat shield portion in a direction perpendicular to the axis of the EGR pipe, that is, the fan-shaped portion are extended. Both end portions of the heat shield portion parallel to the extending direction are separated from the surface of the bellows portion, and the space between the heat shield portion and the bellows portion is opened. is there.
請求項2に係る発明のEGR配管によれば、遮熱部のEGRパイプの軸心に垂直な方向の両端部すなわち、前記扇状部から延設された前記遮熱部の、延設された方向に平行な両側端部が蛇腹部の表面から離間して、遮熱部と蛇腹部との間が開口されているため、遮熱部と蛇腹部との間に形成される空間が風の通路となって、蛇腹部の放熱冷却が妨げられることがない。これによって、遮熱部と蛇腹部との間に形成される空間に熱がこもらず、EGRパイプ、蛇腹部および遮熱板の冷却と遮熱部の外方に位置する冷却水配管等の周辺部品への遮熱の両者が促進されることになる。
According to the EGR pipe of the invention according to
本発明によれば、EGR配管において、遮熱板から外方に位置する冷却水配管等の周辺部品に蛇腹部からの輻射熱の影響が及ぶのを防止するとともに、遮熱板をEGRパイプに取り付ける溶接部に熱疲労クラックが発生することを防止して、溶接部の品質ならびに信頼性を向上させることができる。また、遮熱板自体を簡単な構造のものとし、周辺部品に蛇腹部からの輻射熱の影響が及ばない適正な大きさ、形状のものとすることができる。 According to the present invention, in the EGR pipe, the peripheral parts such as the cooling water pipe positioned outward from the heat shield plate are prevented from being affected by the radiant heat from the bellows portion, and the heat shield plate is attached to the EGR pipe. The occurrence of thermal fatigue cracks in the welded portion can be prevented, and the quality and reliability of the welded portion can be improved. Further, the heat shield plate itself can have a simple structure, and can have a proper size and shape so that the peripheral parts are not affected by the radiant heat from the bellows part.
以下、本発明のEGR配管に係る最良の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。なお、下記に開示される実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の技術的範囲は、実施の形態で開示された内容ではなく、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれると解されるべきである。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the best embodiment according to the EGR pipe of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be understood that the embodiments disclosed below are illustrative in all respects and are not restrictive. The technical scope of the present invention is shown not by the content disclosed in the embodiment but by the description of the scope of claims, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims. Should be understood.
(実施の形態1)
先ず、本発明の実施の形態1に係るEGR配管1の配置位置周辺の状態およびEGR配管1の構造と形状について、図1〜図5に基づき説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係るEGR配管の配置位置周辺の状態を説明するための平面図であり、また、図2は、このEGR配管の構造と形状を説明するための平面図であり、図2は、このEGR配管の構造と形状を説明するための側面図である。さらに、図4は、EGR配管に取り付けられた遮熱板周辺の状態の構造と形状を説明するための断面図であり、図5は、この遮熱板の構造と形状を説明するための、(a)はEGRパイプの軸心に垂直な方向での断面図であり、(b)はEGRパイプの軸心に平行な方向での断面図である。
(Embodiment 1)
First, the state around the arrangement position of the
本実施の形態1において、エンジンの排気系と吸気系とを結ぶEGR配管1は、上流側EGRパイプ2と、下流側EGRパイプ3と、上流側EGRパイプ2と下流側EGRパイプ3との間に接続された蛇腹部4と、蛇腹部4の下流側に溶接により取り付けられた遮熱板5とで構成されている。上流側EGRパイプ2の上流側端部2aがエンジンヘッド7内の排気ポートから分岐してヘッド7側部に開口する排気ガス取り出しポート8のEGRポート開口部8aに接続され、下流側EGRパイプ3の下流側端部3aがEGRクーラ9のEGR導入開口部9aに接続されている。
In the first embodiment, the
蛇腹部4は、EGR配管1の管路途中にあって軸心方向ならびに軸心と垂直な方向に対して可撓性を有する配管部分であり、EGRポート開口部8aとEGR導入開口部9aに接続する際の組み付け作業性や、EGR配管1内を流れる排気ガスの温度変化による膨張負荷、膨張収縮の繰り返し負荷などに対する耐性を向上させるとともに、エンジン6からの振動がEGRクーラ9側に伝達されるのを抑止するものである。
The
本実施の形態1において、EGR配管1は、蛇腹部4の少なくとも一方の側面、すなわち、周辺に配置される冷却水配管10等の部品に対向する側の側面を覆う形状に形成された遮熱板5が蛇腹部4の下流側に溶接により取り付けられている。
In the first embodiment, the
遮熱板5は、下流側EGRパイプ3への取付部5aと、この取付部5aから上流側に向けて拡幅され、下流側EGRバイプ3から次第に離間するように形成された扇状部5bと、この扇状部5bからさらに上流側に向けて延設され、蛇腹部4から離間するように形成された遮熱部5cとを備えている。
The
本実施の形態1において、遮熱板5は、取付部5aが下流側EGRパイプ3に外接する断面円弧形状に形成され、遮熱部5cがEGRパイプ2、3および蛇腹部4と同心円状の断面円弧形状に形成されている。また、扇状部5bは、EGRパイプ2、3および蛇腹部4と同心円状の断面円弧形状をもって下流側EGRパイプ3への取付部5aから上流側に向けて拡幅されるとともに、蛇腹部4から次第に離間する形状に形成され、下流側で取付部5aに、上流側で遮熱部5cに接続している。また、取付部5aの下流側端部と側方側の両端部とが溶接され、溶接部5dにより下流側EGRパイプ3に固定されている(図4参照)。
In the first embodiment, the
遮熱部5cのEGRパイプ2、3の軸心方向(長手方向)の長さL1が蛇腹部4の軸心方向の長さL2と略同じ長さに設定され、遮熱部5cが蛇腹部4の軸心に平行に配設されることにより、遮熱部5bはその長手方向において蛇腹部4の一方の側面を覆うように構成されている。
The length L1 in the axial direction (longitudinal direction) of the
また、遮熱部5cにおけるEGRパイプ2、3(蛇腹部4)の円周方向への展開角θが130°に設定されており、遮熱部5cのEGRパイプ2、3の軸心に垂直な方向の両側端部5eは、蛇腹部4の表面から離間しており、遮熱部5cと蛇腹部4との間が開口されている。
Further, the deployment angle θ in the circumferential direction of the
遮熱板5が蛇腹部4の下流側に溶接により取り付けられることによって、高温の排気ガスがEGR配管1の管路途中で冷却されながら蛇腹部4の下流側に至るため、蛇腹部4の下流側位置における下流側EGRパイプ3の温度は上流側に比べて低くなる。特に、表面積の大きな蛇腹部4において多く放熱されるため、蛇腹部4の下流側における温度は相当低くなる。したがって、エンジン始動および車両走行によって、EGR配管1に高温の排気ガスが流れ、上流側EGRパイプ2および蛇腹部4は高温の状態となるが、蛇腹部4の下流側位置においては温度変化が上流側位置よりも少なく、この温度変化によって遮熱板5の溶接部5dにかかる熱疲労の程度が軽減されるため、溶接部5dに熱疲労クラックが発生することを確実に防止することができ、溶接部5dの品質ならびに信頼性を向上させることができる。
Since the
また、遮熱板5は、蛇腹部4の下流側に取り付けられることによって、蛇腹部4の上流側に取り付けられるよりも、温度の低くなった下流側EGRパイプ3から遮熱板5への熱伝達が少なくなるため、低い温度になる。
Further, the
さらに、遮熱板5が取付部5aと扇状部5bと遮熱部5cとを備えて構成され、遮熱板5の下流側EGRパイプ3への取付部5aと蛇腹部4の少なくとも一方の側面を覆う遮熱部5cとの間に扇状部5bが介在することにより、片持ち構造からなる簡単な構造の遮熱板5とすることができ、下流側EGRパイプ3への取付部5aを蛇腹部4から離れた下流側の適所に配置することができる。これにより、溶接部5dにかかる熱疲労を軽減して溶接部5dに熱疲労クラックが発生することを確実に防止することができる。
Furthermore, the
また、扇状部5bが上流側に向けて拡幅され、下流側EGRバイプ3から次第に離間するように形成されるため、取付部5a(溶接部5d)の寸法を小さく(遮熱板5の重量を低減して取付工数を削減)するとともに、冷却水配管10等の周辺部品に対して蛇腹部4からの輻射熱の影響が及ばない適正な大きさ、形状の遮熱部5cを蛇腹部4から離間した状態で形成することができる。そして、その結果、蛇腹部4からの輻射熱が遮熱部5cおよび扇状部5bで遮られて、冷却水配管10等の周辺部品に蛇腹部4からの輻射熱の影響が確実に及ばないようにすることができる。
Moreover, since the fan-shaped
また、遮熱部5cにおけるEGRパイプ2、3(蛇腹部4)の円周方向への展開角θが130°に設定され、遮熱部5cと蛇腹部4との間が開口されることによって、遮熱部5cと蛇腹部4の間の空間に空気が流通可能な風の通路が形成されている。車両走行中においては、遮熱部5cと蛇腹部4の間の空間を空気が流通し、蛇腹部4の放熱冷却が妨げられることがない。これによって、遮熱部5cとEGRパイプ2、3および蛇腹部4との間に形成される空間に熱がこもらず、EGRパイプ2、3、蛇腹部4および遮熱板5の冷却と遮熱部5cの外方に位置する冷却水配管10等の周辺部品への遮熱の両者が促進されることになる。
Further, the deployment angle θ in the circumferential direction of the
本実施の形態1においては、遮熱部5cにおける蛇腹部4の円周方向への展開角θが130°に設定されることによって、遮熱部5cと蛇腹部4の間の空間に空気が流通可能な風の通路が形成されているが、この遮熱部5cの展開角θは180°以下に設定され、周辺に配置される冷却水配管10等の部品に輻射熱の影響が及ばないように構成されていれば良い。遮熱部5cの展開角θが180°を超えると、遮熱部5cと蛇腹部4の間の空間での空気の流通が阻害されるため、望ましくない。より好ましくは、遮熱部5cの展開角θは135°以下に設定されるのが良く、この場合、遮熱部5cと蛇腹部4の間の空間での空気の流通がより促進され、遮熱板5が冷却されるので、冷却水配管10等の周辺部品に輻射熱の影響が及ぶのをより効果的に防止することができる。
In the first embodiment, by setting the development angle θ in the circumferential direction of the
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2に係るEGR配管1’に取り付けられた遮熱板5’の構造と形状について、図6、図7に基づき説明する。図6は、本発明の実施の形態2に係るEGR配管の構造と形状を説明するための側面図であり、図7は、このEGR配管に取り付けられた遮熱板の構造と形状を説明するための、(a)はEGRパイプの軸心に垂直な方向での断面図であり、(b)はEGRパイプの軸心に平行な方向での断面図である。なお、この遮熱板5’のEGRパイプ3への取付構造について、実施の形態1において説明したと同様であるので、ここではその説明を省略する。
(Embodiment 2)
Next, the structure and shape of the
本実施の形態2に係る遮熱板5’は、遮熱部5c’が平板形状(断面直線状)に形成されており、扇状部5b’が下流側EGRパイプ3との取付部5aでの円弧形状から上流側に向けて平板形状に遷移しながら拡幅され、遮熱部5c’に接続している。
In the
遮熱部5c’のEGRパイプ2、3の軸心方向(長手方向)の長さL1が蛇腹部4の軸心方向の長さL2と略同じ長さに設定され、遮熱部5c’が蛇腹部4の軸心方向に対して平行になるように配設されることにより、遮熱部5c’はその長手方向において蛇腹部4の一方の側面を覆うように構成されている。
The length L1 in the axial direction (longitudinal direction) of the
また、遮熱部5c’におけるEGRパイプ2、3(蛇腹部4)の円周方向への展開角θが90°に設定されており、遮熱部5c’のEGRパイプ3の軸心に垂直な方向の両側端部5eは、端部側に至るに従って蛇腹部4の表面から次第に離間しており、遮熱部5c’と蛇腹部4との間が実施の形態1で示したものよりも広く開口されることによって、遮熱部5c’と蛇腹部4の間の空間に空気が流通可能なより大きな風の通路が形成されている。車両走行中においては、この広く形成された開口を介して、遮熱部5c’と蛇腹部4の間の空間を多くの空気が流通し、蛇腹部4の放熱冷却が妨げられることがない。これによって、遮熱部5c’とEGRバイプ2、3および蛇腹部4との間に形成される空間に熱がこもらず、EGRパイプ2、3、蛇腹部4および遮熱板5’の冷却と遮熱部5c’の外方に位置する冷却水配管10等の周辺部品への遮熱の両者が促進されることになる。
Further, the deployment angle θ in the circumferential direction of the
上記の実施の形態1、2では、蛇腹部4の一方の側面を覆う遮熱部5c、5c’を有する遮熱板5、5’が蛇腹部4の下流側に溶接により取り付けられ、この遮熱板5、5’(遮熱部5c、5c’)の外方に位置する冷却水配管10等の周辺部品に蛇腹部4からの輻射熱の影響が及ぶのを防止する形態を示したが、EGR配管1の周辺に配設される複数の部品に対して蛇腹部4からの輻射熱の影響が及ぶのを防止するため、当然ながら、複数の側面を覆う遮熱部5c、5c’を有する遮熱板5、5’が蛇腹部4の下流側に取り付けられても良い。また、一方の側面を覆う遮熱部5c、5c’を有する遮熱板5、5’が複数個蛇腹部4の下流側に取り付けられても良い。
In the first and second embodiments, the
また、上記の実施の形態1、2では、遮熱部5c、5c’の長手方向の長さL1が蛇腹部4の軸心方向の長さL2と略同じ長さに設定されていたが、長さL1と長さL2とが必ずしも同じ長さに設定される必要がなく、蛇腹部4からの輻射熱が遮熱部5c、5c’および扇状部5bで遮られて、冷却水配管10等の周辺部品に蛇腹部4からの輻射熱の影響が及ばないように設定されれば良く、遮熱部5c、5c’の長さL1が蛇腹部4の長さL2よりも短い寸法に設定されても良く、あるいは、長い寸法に設定されても良い。
In the first and second embodiments, the length L1 in the longitudinal direction of the
また、上記の実施の形態1、2では、遮熱部5c、5c’の長手方向が蛇腹部4の軸心方向に対して平行になるように配設されていたが、遮熱部5c、5c’が蛇腹部4の軸心に対して傾斜するように配設されても良い。さらに、遮熱部5c、5c’が蛇腹部4の軸心を通る平面に対して左右対称となる形状をもって配設されていたが、遮熱部5c、5c’が蛇腹部4の軸心を通る平面に対して非対称となる(傾斜する)ように配設されても良い。要は、蛇腹部4からの輻射熱が遮熱部5c、5c’および扇状部5bで遮られて、冷却水配管10等の周辺部品に蛇腹部4からの輻射熱の影響が及ばないように、軸心に対する傾斜角度、軸心を通る平面に対する傾斜角度が設定されれば良い。遮熱部5c、5c’を蛇腹部4の軸心あるいは軸心を通る平面に対して傾斜させることにより、EGR配管1が狭隘な空間に配置される場合にあっても、蛇腹部4からの輻射熱の影響が冷却水配管10等の周辺部品に及ばないように、遮熱板5、5’を配置することができる。
In the first and second embodiments, the
上記の実施の形態に示された本発明によれば、遮熱板から外方に位置する冷却水配管等の周辺部品に蛇腹部からの輻射熱の影響が及ぶのを防止するとともに、遮熱板をEGRパイプに取り付ける溶接部に熱疲労クラックが発生することを防止して、溶接部の品質ならびに信頼性を向上させることができる。したがって、このような遮熱板を備えたEGR配管は、周辺に冷却水配管等の部品が配置された配管部分に好適に使用することができる。 According to the present invention shown in the above-described embodiment, it is possible to prevent the influence of radiant heat from the bellows part on peripheral parts such as cooling water pipes that are located outward from the heat shield, and the heat shield. Can prevent the occurrence of thermal fatigue cracks in the welded portion attached to the EGR pipe, thereby improving the quality and reliability of the welded portion. Therefore, the EGR pipe provided with such a heat shield plate can be suitably used for a pipe portion in which parts such as a cooling water pipe are arranged in the periphery.
1 EGR配管
2 上流側EGRパイプ
3 下流側EGRパイプ
4 蛇腹部
5 遮熱板
5a 取付部
5b 扇状部
5c 遮熱部
5d 溶接部
5e 側端部
6 エンジン
7 エンジンヘッド
8 排気ガス取り出しポート
8a EGRポート開口部
9 EGRクーラ
9a EGR導入開口部
10 冷却水配管
1
Claims (2)
排気系から排気ガスを取り出すEGRパイプの管路途中に設けられた蛇腹部の下流側に、該蛇腹部の少なくとも一方の側面を覆う遮熱板が溶接により取り付けられ、
前記遮熱板は、前記EGRパイプへの取付部と、該取付部から上流側に向けて拡幅され、前記EGRパイプから次第に離間するように形成された扇状部と、該扇状部からさらに上流側に向けて延設され、前記蛇腹部から離間した状態で断面円弧状または断面直線状に形成されて前記蛇腹部の少なくとも一方の側面を覆う遮熱部とを備えることを特徴とするEGR配管。 In EGR piping connecting the exhaust system and the intake system,
A heat shield covering at least one side surface of the bellows portion is attached by welding to the downstream side of the bellows portion provided in the middle of the EGR pipe that extracts exhaust gas from the exhaust system ,
The heat shield plate has an attachment portion to the EGR pipe, a fan-shaped portion that is widened toward the upstream side from the attachment portion, and is formed so as to be gradually separated from the EGR pipe, and further upstream from the fan-like portion. An EGR pipe comprising: a heat shield portion extending toward the bellows and formed in a cross-sectional arc shape or a straight cross-sectional shape in a state of being separated from the bellows portion and covering at least one side surface of the bellows portion .
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