JPH0547339U - エンジンの排気管用インシュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの排気管用インシュレータによるエ
ンジンの排気管に対する反射輻射熱を低減することによ
りエンジンの排気管の熱疲労による損傷を防止する。 【構成】 エンジンの排気管用インシュレータ４Ａにお
ける車体側側面４ａにはアルミニウムめっき処理が施さ
れており、該車体側側面４ａから車体１に対する熱放射
が抑制される。排気管用インシュレータ４Ａにおける排
気管側側面４ｂには黒色のアルマイト処理が施されてお
り、該エンジンの排気管側側面４ｂからエンジンの排気
管２が放出する輻射熱は吸収される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エンジンの排気管用インシュレータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年のエンジンの高出力化に対して、排気ガス温度は益々上昇する傾向にある 。これに伴って、排気系部品は熱的に非常に厳しい環境に置かれることになり、 排気系部品においては熱疲労破壊及び高温変形による排ガス洩れに対する対策が 必須課題となっている。この排ガス洩れに対する対策として排気系部品の材料自 身の耐熱強度を向上させることが挙げられると共に、高温の排気ガスに接しても 排気管系部品の温度が上昇しないようにすることが考えられる。

【０００３】 後者の対策を具体化するものとして、例えば、実開平２−７８７１８号公報に 記載されるようにエンジンの排気マニホルドを被覆するヒートインシュレータに 、走行風を導入する外気導入口と、該外気導入口から導入した外気を熱的影響の 少ない空間部へ排出する排気口とを形成し、外気を上記ヒートインシュレータ内 に流通せしめた後、熱的影響の少ない空間部に排出することにより、排気マニホ ルドの温度を上昇しないようにするエンジンの排気マニホルド用インシュレータ が提案されている。

【０００４】 また、車体に対する排気管からの熱害を防ぐため、車体と排気管との間に各々 に対して間隙をおいて、板状のエンジンの排気管用インシュレータを配設するこ とが提案されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかるに、上記のエンジンの排気管用インシュレータにおいては、断熱効果を 高めるために熱輻射率の低いアルミニウムめっき鋼板を使用することが考慮され る。

【０００６】 以下図４に沿って上記板状の排気管用インシュレータａについての説明を行う 。アルミニウムめっきを施された鋼板よりなる排気管用インシュレータの表面ｂ は、熱輻射率が低いため、排気管ｃから放出される熱の吸収量が小さく且つ熱の 放出量が小さいので大きな断熱効果を有するのである。

【０００７】 ところが、上記構造の排気管用インシュレータａにおいては、表面ｂにアルミ ニウムめっきが施されており熱輻射率が低いので、熱反射量が大きくなる。この ため、排気管ｃは排気管用インシュレータａからの反射熱によって、熱歪みによ る熱疲労破損や高温変形が生じ、排気管ｃは熱的に非常に厳しい環境におかれて いる。なお、図４においてｄは車体である。

【０００８】 そこで、本考案者等はエンジンの排気管用インシュレータの再検討を行ったと ころ、以下に説明する通り、排気管ｃが受ける熱としては該インシュレータａか らの反射熱輻射が大きな割合を占め、この反射熱輻射が原因で排気管ｃの円周方 向に温度分布が生じ、高温歪みが発生することが判った。

【０００９】 つまり、排気管ｃは、排気管用インシュレータａに対面している部分（図４中 のＢ点）と、排気管用インシュレータａに対面していない部分（図４中のＡ点） とでは約５０℃〜１００℃の温度差があることが判った。この排気管ｃの円周方 向の温度差の原因は排気管用インシュレータａの反射熱輻射に起因するのである が、更に計算解析を行い図５のような結果を得た。

【００１０】 図５において、直線Ｐは熱輻射がある場合の排気管ｃの円周方向の最大温度差 を、直線Ｑは熱輻射がない場合の排気管ｃの円周方向の最大温度差を示し、熱輻 射がある場合の排気管ｃの円周方向の最大温度差の値をｐとし、熱輻射がない場 合の排気管ｃの円周方向の最大温度差の値をｑとすると、これらの値の差ｐ−ｑ が熱輻射のみの作用による温度差の値ｒであり、この熱輻射のみの作用による温 度差の値ｒと、熱輻射がある場合の排気管ｃの円周方向の最大温度差の値ｐとの 比ｒ／ｐにより、排気管ｃの円周方向に温度差が生じる原因の約７割〜９割まで が熱輻射によることが判った。

【００１１】 図６は熱輻射がある場合の排気管ｃの所定の３点における応力波形を、図７は 熱輻射がない場合の排気管ｃの上記所定の３点における応力波形を計算解析によ り求めたものである。この応力波形は、歪みの測定結果とほぼ一致し、図６及び 図７の両図より、熱輻射が原因で大きな応力が発生し、即ち大きな歪みが生じる ことが判る。

【００１２】 本考案は上記に鑑みてなされたものであって、エンジンの排気管用インシュレ ータからの車体に対する熱放出を抑制しつつ、エンジンの排気管用インシュレー タからのエンジンの排気管に対する反射熱輻射量を低減することにより該排気管 の温度上昇を抑制し、これにより排気管の高温歪みを低減し、該排気管の熱疲労 による破損や高温変形を防止することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、請求項１の考案は、エンジンの排気管用インシュ レータから車体に対する熱輻射を抑制しつつ、エンジンの排気管が放出する輻射 熱を該排気管用インシュレータにより吸収することによって、エンジンの排気管 への熱的影響を低減させるものである。

【００１４】 具体的に請求項１の考案が講じた解決手段は、車体とエンジンの排気管との間 に各々に対して間隙をおいて配設される板状のエンジンの排気管用インシュレー タを対象とし、車体側側面は熱輻射率を低くならしめる処理が施されており、エ ンジンの排気管側側面は熱輻射率を高くならしめる処理が施されている構成とす るものである。

【００１５】 また、請求項２の考案は、エンジンの排気管用インシュレータを排気管からの 熱を吸収する本体部と該本体部で吸収した熱を放出する放熱部とから構成するも のであって、具体的には、請求項１の構成に、車体とエンジンの排気管との間に 位置する本体部と、該本体部の両側端に車体から離れていく斜め方向へ各々延設 され上記本体部で吸収した熱を放出する放熱部とからなる構成を付加するもので ある。

【００１６】

【作用】

請求項１の考案の構成により、エンジンの排気管用インシュレータにおける熱 輻射率を低くならしめる処理が施されている車体側側面により車体に対する熱放 射が抑制され、熱輻射率を高くならしめる処理が施されているエンジンの排気管 側側面により高温の排気ガスにより熱せられたエンジンの排気管が放出する輻射 熱は吸収されるため、上記排気管の温度上昇を抑制することができる。

【００１７】 また、請求項２の考案の構成により、エンジンの排気管用インシュレータの本 体部の両側端に各々延設されている放熱部は、車体から離れていく斜め方向へ設 けられるため、上記車体に対して熱的影響を与えることなく、本体部から吸収し た熱を空間部に放出する。

【００１８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１９】 図１は本考案の一実施例に係るエンジンの排気管用インシュレータの断面構造 を示し、同図において、１は車体、２は排気ガスを内部に流通せしめるエンジン の排気管、４Ａは排気管２が放出する輻射熱による車体１に対する熱害を防ぐた めに車体１と排気管２との間に各々に対して間隙をおいて配設された鋼板よりな る断面Ω状のエンジンの排気管用インシュレータである。

【００２０】 図２は、エンジンの排気管用インシュレータ４Ａの側端部の拡大断面構造を示 し、インシュレータ４Ａの車体側側面４ａにはアルミニウムめっき処理が施され ており、該アルミニウムめっき処理が施された車体側側面４ａは、熱輻射率が低 いつまり熱放出量が小さい性質を有している。一方、エンジンの排気管用インシ ュレータ４Ａの排気管側側面４ｂには、アルミニウムめっきが施された上に、さ らに黒色のアルマイト処理が施されており、該黒色のアルマイト処理が施された 排気管側側面４ｂは、熱輻射率が高いつまり熱吸収量が大きく且つ熱放出量が大 きい性質を有している。

【００２１】 エンジンの排気管２が放出する輻射熱は、エンジンの排気管用インシュレータ ４Ａにおける熱吸収量が大きいつまり高熱輻射率を有する排気管側側面４ｂで吸 収され、この排気管側側面４ｂから吸収された熱は、車体１に沿って熱的影響の 少ない空間部へ延びる側端部４ｃから該空間部に放出される。

【００２２】 エンジンの排気管用インシュレータ４Ａにおけるアルミニウムめっき処理が施 されている車体側側面４ａは、熱輻射率が低いつまり熱放出量が小さいため、車 体１に対して放射する輻射熱量は少ない。

【００２３】 従って、本実施例では、エンジンの排気管用インシュレータ４Ａの車体側側面 ４ａから車体１に対して放射される熱輻射量は低く抑えられ、エンジンの排気管 用インシュレータ４Ａの排気管側側面４ｂにより、エンジンの排気管２が放出す る熱が吸収され且つ排気管２に対する熱反射が低減されるため、排気管２の熱的 環境が緩和される。

【００２４】 図３は上記実施例の変形例に係るエンジンの排気管用インシュレータ４Ｂの断 面構造を示し、該排気管用インシュレータ４Ｂは、車体１とエンジンの排気管２ との間に位置する本体部４ｄと、該本体部４ｄの両側端に車体１から離れていく 斜め３０゜〜４５゜の方向に各々延設された側端部４ｅとからなる。

【００２５】 エンジンの排気管用インシュレータ４Ｂの本体部４ｄの排気管側側面４ｂには 黒色のアルマイト処理が施されており、該排気管側側面４ｂは熱輻射率が高いつ まり熱吸収量が大きいため、エンジンの排気管２が放射する輻射熱は本体部４ｄ から吸収される。

【００２６】 エンジンの排気管用インシュレータ４Ｂの本体部４ｄの車体側側面４ａにはア ルミニウムめっき処理が施されており、該車体側側面４ａは熱輻射率が低いつま り熱放出量が小さいため、本体部４ｄから車体１に対して放射される輻射熱は抑 制される。

【００２７】 エンジンの排気管用インシュレータ４Ｂの側端部４ｅの両面には熱輻射率が高 いつまり熱放出量が大きい性質を有する黒色のアルマイト処理が施されている。 該側端部４ｅによって放熱部が構成されており、本体部４ｄから吸収した熱は、 高輻射率を有する黒色のアルマイト処理が施されている側端部４ｅの両面から空 間部に放出される。この場合、両側端部４ｅが車体１から離れていく斜め３０゜ 〜４５゜の方向に各々延設されているため、車体１は該側端部４ｅの両面から放 射される輻射熱による熱害を受けることはない。

【００２８】

【考案の効果】

以上説明したように、請求項１の考案に係るエンジンの排気管用インシュレー タによると、熱輻射率を低くならしめる処理が施されている車体側側面により車 体に対する熱放射が抑制されつつ、熱輻射率を高くならしめる処理が施されてい るエンジンの排気管側側面により高温の排気ガスによって熱せられたエンジンの 排気管が放出する輻射熱は吸収されるため、エンジンの排気管に対するエンジン の排気管用インシュレータからの反射輻射量を低減することができるので、排気 管の高温歪みを抑制でき、熱疲労による破損や高温変形を防止することが出来る 。

【００２９】 また、請求項２の考案に係るエンジンの排気管用インシュレータによると、本 体部から吸収した熱は、該本体部の両側端に各々延設されている放熱部から放出 されるが、該放熱部は車体から離れていく斜め方向へ向かって設けられているた め、放熱部が車体に対して熱害を与えることなく、該エンジンの排気管用インシ ュレータの放熱効果を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るエンジンの排気管用イ
ンシュレータの断面図である。

【図２】上記エンジンの排気管用インシュレータの側端
部の拡大断面図である。

【図３】上記実施例の変形例に係るエンジンの排気管用
インシュレータの断面図である。

【図４】本考案の前提となったアルミニウムめっき鋼板
よりなるエンジンの排気管用インシュレータの断面図で
ある。

【図５】排気管の円周方向の最大温度差を説明する図で
ある。

【図６】本考案の前提となったエンジンの排気管用イン
シュレータにおいて熱輻射がある場合の排気管の所定位
置における応力を示す図である。

【図７】本考案の前提となったエンジンの排気管用イン
シュレータにおいて熱輻射がない場合の排気管の所定位
置における応力を示す図である。

【符号の説明】

１ 車体 ２ エンジンの排気管 ４Ａ、４Ｂ エンジンの排気管用インシュレータ ４ａ 車体側側面 ４ｂ 排気管側側面 ４ｄ 本体部 ４ｅ 側端部（放熱部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 芝原 雅彦 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体とエンジンの排気管との間に各々に
   対して間隙をおいて配設される板状のエンジンの排気管
   用インシュレータであって、車体側側面は熱輻射率を低
   くならしめる処理が施されており、エンジンの排気管側
   側面は熱輻射率を高くならしめる処理が施されているこ
   とを特徴とするエンジンの排気管用インシュレータ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のエンジンの排気管用イン
   シュレータは、車体とエンジンの排気管との間に位置す
   る本体部と、該本体部の両側端に車体から離れていく斜
   め方向へ各々延設され上記本体部から吸収した熱を放出
   する放熱部とからなることを特徴とする請求項１記載の
   エンジンの排気管用インシュレータ。