排气通道制造技术

本发明专利技术提供一种具有抑制来自气体的受热而耐热可靠性高的突出部的排气通道。一种排气通道，具有：排气管；突出部，其在所述排气管的内表面上连续地设置在圆周方向的一部分的范围内，并在所述排气管的延伸方向上倾斜，越靠近排气管的下游侧而截面积越变小，在所述突出部的内侧表面具有凸部。部的内侧表面具有凸部。部的内侧表面具有凸部。

Exhaust passage

【技术实现步骤摘要】
排气通道


[0001]本专利技术涉及一种排气通道的结构。

技术介绍

[0002]在内燃机的排气管设置了用于检测排气中的氧浓度等的传感器。在内燃机的运转控制中，例如根据检测的氧浓度而调节吸入空气量、燃料喷射量，对空燃比进行控制。从各气缸排出的排气经由排气歧管而流入一个排气管。关于排气的流动，朝向下游方向的指向性高，在排气管截面内容易产生偏向，因此正在研究设置用于进行搅拌直至到达传感器为止的机构。
[0003]在日本特开2016
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142145号公报中，作为在对流动的排气进行冷却的同时形成均匀的排气的方法，公开了一种具有外侧突出部和内侧突出部的特定的排气管。在日本特开2018
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193955号公报中，作为使来自各气缸的排气无偏向地与排气传感器接触的方法，公开了一种在与排气传感器相比而更靠上游侧设置凸状的引导部的方案。
[0004]此外，在日本特开2014
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126009号公报中，公开了在第一排气管和第二排气管之间设置具有孔的突出部。根据日本特开2014
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126009号公报，记载了排气在穿过该突出部附近时成为紊流，排气被扩散。

技术实现思路

[0005]流过排气管的气体有时成为超过800℃的高温。当高温气体在日本特开2014
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126009号公报的具有突出部的排气管中流动时，如图9的示例所示地，在突出部中，越是前端越难以排热而成为高温。此时，突出部的根部与前端的温度差变大，如图10所示地，一部分受到大的热应力。其结果为，有可能突出部的变形、断裂。
[0006]本专利技术是为了解决这样的问题而完成的，其目的在于，提供一种具有抑制来自气体的受热而耐热可靠性高的突出部的排气通道。
[0007]本专利技术的排气通道，具有：排气管；突出部，其在所述排气管的内表面上连续地设置在圆周方向的一部分的范围内，并在所述排气管的延伸方向上倾斜，越靠近排气管的下游侧而截面积越变小，在所述突出部的内侧表面具有凸部。
[0008]在上述排气通道的一个实施方式中，所述凸部为线状的凸部，所述凸部在所述延伸方向上隔开间隔地设置。
[0009]在上述排气通道的一个实施方式中，所述凸部被设置在突出部受到热应力的部分。
[0010]在上述排气通道的一个实施方式中，
所述凸部被设置为交错状。
[0011]根据本专利技术，提供一种具有抑制来自气体的受热而耐热可靠性高的突出部的排气通道。根据下文记载的详细说明和仅以说明方式示出的附图，本专利技术的上述和其他目的、特点和优点将变得更充分地理解，因此不应被认为是限制本专利技术。
附图说明
[0012]图1是表示本专利技术的排气通道的一例的示意图。图2是表示突出部的一例的示意立体图。图3是用于说明气体的流动的示意图。图4是表示第一实施方式的排气通道的突出部的一例的示意性俯视图及侧视图。图5是用于说明第一实施方式中的气体的流动的示意图。图6是表示第二实施方式的排气通道的突出部的一例的示意仰视图。图7是图6的A
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A剖面图。图8是表示第三实施方式的排气通道的突出部的一例的示意俯视图及侧视图。图9是表示相关技术的突出部的温度的图。图10是表示相关技术的突出部受到的热应力的大小的图。
具体实施方式
[0013]以下，根据实施方式说明了本专利技术，但权利要求的范围中的本专利技术并不限定于以下的实施方式。此外，为了明确地说明，以下的记载和附图被适当地简化。此外，在本说明书中，在排气管的轴向(延伸方向)的下游朝向设为X轴，将与X轴垂直的面作为YZ面(也简称为截面)。
[0014]图1的示例所示的排气通道10是适用于内燃机的排气通道，具有排气管11(11A、11B)、突出部20，在突出部20的内侧表面具有凸部21。如图2所示，突出部20朝向排气管的中心轴方向倾斜，从突出部20的基端23到前端22具有前端变细的锥形形状。突出部的基端23与排气管11A连接。突出部20和排气管11A也可以通过焊接连接，也可以一体成型。此外，在图2中省略了凸部21。在图1中，排气管11A也可以在上游侧与另外的管(未图示)连接。此外，在排气管11B的下游侧配置空燃比传感器(未图示)。
[0015]在图1中，气体31在X轴方向上流动。在此，在具有突出部20的排气路径中，排气的一部分(32)与突出部20接触，沿着该突出部20流动(33)。由于突出部20为锥形，所以随着朝向下游行进，一部分的气体34从突出部脱离，产生虚线箭头所示的气流。该气流在突出部20的整个区域连续地产生而成为回旋流，在穿过突出部20之后，也在整个管内进行气体的搅拌。其结果为，气体的面均匀性提高，基于传感器的测定精度提高。此外，关于本实施方式的排气通道，在突出部20中开口部也比较大，并且由于上述的回旋流在整个管内扩散，所以能够抑制压力损失的增加。
[0016]排气31例如有时成为超过800℃的高温。图9表示向不具有凸部21的突出部51流入了800℃的气体时的突出部51的温度。基端53靠近排气管11而容易散热，前端52不能够散
热，因此前端52相对于基端53成为高温，在从前端52到基端53之间产生大的温度梯度。其结果为，如图10所示，产生热应力，在基端53附近产生最大热应力部54，成为热变形、热蠕变断裂的原因。
[0017]本专利技术的排气通道通过在突出部20的内侧表面设置凸部21而解决了上述问题。如图3的例子所示，气体35的直进性高，因此不会成为虚线箭头36那样的流动，而是通过凸部21向排气管的中心轴侧直进。因此，在具有凸部21的突出部20中，产生高温的气体难以进入的部分，形成边界绝热层40。其结果为，抑制了高温气体与突出部20的基材的接触。根据以上所述，本专利技术的排气通道成为具有抑制来自气体的受热而耐热可靠性高的突出部的排气通道。以下，对优选的实施方式进行说明。
[0018]<第一实施方式>参照图4，说明第一实施方式的排气通道。第一实施方式的排气通道10具有排气管11、突出部20，在突出部20的内侧表面具有凸部21，该凸部21是线状的凸部(21A、21B、21C)，上述凸部在延伸方向上隔开间隔地设置。如图5所示，通过设置多个凸部21，气体的流动35与凸部的顶点相比而更靠中心轴侧直进，进一步地抑制突出部的受热。多个凸部21的间隔L可以是固定，也可以是各不相同。从气体难以直接接触突出部20的基材的观点出发，凸部间隔L优选为10mm以下。另一方面，凸部间隔L的下限值没有特别限定，作为一例为1mm以上。此外，从抑制基于卡曼涡的边界绝热层的脱落的观点出发，凸部21的高度H优选为2mm以上。通过抑制基于卡曼涡的边界绝热层的脱落，边界绝热层40稳定。凸部21的高度H的上限没有特别限定，作为一例为10mm以下。线状的凸部的形成方法没有特别限定，例如能够通过焊接等容易地形成。
[0019]<第二实施方式>参照图6，说明第二实施方式的排气通道。第二实施方式的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种排气通道，具有：排气管；突出部，其在所述排气管的内表面上连续地设置在圆周方向的一部分的范围内，并在所述排气管的延伸方向上倾斜，越靠近排气管的下游侧而截面积越变小，在所述突出部的内侧表面具有凸部。2.根据权利要求1所述的排气...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅野昌彦，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：