説明

車両の排気装置

【課題】本発明は、排気ガス浄化性能を向上させるとともに、エンジンの出力性能向上させる車両の排気装置を実現することを目的としている。
【解決手段】このため、第1バンクに対して第2バンクを車両後方にオフセットさせたV型エンジンをダッシュパネル前方のエンジンルーム内に搭載し、第1バンクの第1排気マニホルド後部に第1触媒コンバータを接続する一方、第2バンクの第2排気マニホルド後部に第2触媒コンバータを接続し、第1、第2触媒コンバータの出口部に夫々接続される第1、第2排気管の集合部をダッシュパネル後方のフロア下方且つ車両幅方向で第2バンク側に配設した車両の排気装置において、第1触媒コンバータの入口部を第2触媒コンバータの入口部に対して車両前方に位置させ、且つ第1触媒コンバータの車両前方側への軸線の傾斜角を第2触媒コンバータの軸線の車両前方側への傾斜角より大きくしている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は車両の排気装置に係り、特にV型エンジンの排気系レイアウトの改善によってエンジンの出力性能の向上を図る車両の排気装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
車両に搭載されるエンジンや変速機は、縦置きあるいは横置き状態に搭載されるとともに、搭載されるエンジンには、気筒が1列に並んだ通常のエンジンやV型エンジンなどがある。
【0003】
【特許文献1】特開平6−159045号公報
【特許文献2】特開2005−9340号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、従来の車両においては、V型エンジンを車両前部のエンジンルームに出力軸を車両前後方向に向けた縦置き状態に搭載し、このV型エンジンの各バンクである第1、第2バンクに第1、第2排気マニホルドを介して第1、第2触媒コンバータを夫々取り付ける構造が知られている。
このとき、前記第1、第2触媒コンバータは、車両前後方向をエンジンマウントとダッシュパネルとに挟まれる空間に配置され、左右対称な位置に左右対称な傾斜で配置されていることが多々ある。
一方、前記V型エンジンでは、一方の第1バンクに対して他方の第2バンクが車両後方にオフセットしており、これにより各バンクの排気ポートから排気マニホルドを経て、各触媒コンバータの入口部までの距離が異なり、各触媒コンバータの昇温特性に差が生じて排気ガス浄化性能が低下するという不都合がある。
【0005】
また、前記第1、第2触媒コンバータの出口部に夫々接続された第1、第2排気管を集合させて車両後方に導くことが多いが、集合部が車両後方にオフセットした側のバンクに位置する場合に、前記第1、第2触媒コンバータの出口部から集合部までの排気管の長さが不等長となり、エンジンの出力性能が低下するという不都合がある。
【0006】
この発明の目的は、V型エンジンを搭載した車両用の排気装置について、排気ガス浄化性能を向上させるとともに、エンジンの出力性能向上させる車両の排気装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、第1バンクに対して第2バンクを車両後方にオフセットさせたV型エンジンをダッシュパネル前方のエンジンルーム内に搭載し、前記第1バンクに接続される第1排気マニホルドの後部に軸線が車両下方向に延びるよう第1触媒コンバータを接続する一方、前記第2バンクに接続される第2排気マニホルドの後部に軸線が車両下方向に延びるよう第2触媒コンバータを接続し、前記第1触媒コンバータの出口部に接続される第1排気管と前記第2触媒コンバータの出口部に接続される第2排気管とを集合させる集合部を前記ダッシュパネル後方のフロアの下方且つ車両幅方向で第2バンクの側に配設した車両の排気装置において、前記第1触媒コンバータの入口部を前記第2触媒コンバータの入口部に対して車両前方に位置させ、且つ前記第1触媒コンバータの車両前方側への軸線の傾斜角を前記第2触媒コンバータの軸線の車両前方側への傾斜角より大きくしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、第1バンクに対して第2バンクを車両後方にオフセットさせたV型エンジンをダッシュパネル前方のエンジンルーム内に搭載し、第1バンクに接続される第1排気マニホルドの後部に軸線が車両下方向に延びるよう第1触媒コンバータを接続する一方、第2バンクに接続される第2排気マニホルドの後部に軸線が車両下方向に延びるよう第2触媒コンバータを接続し、第1触媒コンバータの出口部に接続される第1排気管と第2触媒コンバータの出口部に接続される第2排気管とを集合させる集合部を前記ダッシュパネル後方のフロアの下方且つ車両幅方向で第2バンクの側に配設した車両の排気装置において、第1触媒コンバータの入口部を第2触媒コンバータの入口部に対して車両前方に位置させ、且つ第1触媒コンバータの車両前方側への軸線の傾斜角を第2触媒コンバータの軸線の車両前方側への傾斜角より大きくした。
従って、上記のように、第1触媒コンバータの入口部を第2触媒コンバータの入口部に対して車両前方に位置させたことによって、第1触媒コンバータと第2触媒コンバータを左右対称に配設した場合と比べて第1触媒コンバータを第1排気マニホルドに近づけ、第1触媒コンバータの昇温時間を短縮して排気ガス消化性能を向上できる。
また、第1触媒コンバータの車両前方側への軸線の傾斜角を第2触媒コンバータの車両前方側への軸線の傾斜角より大きくしたことによって、第1触媒コンバータの軸線を第2触媒コンバータの軸線と同一の傾斜角とした場合に比べ、第1排気マニホルドから集合部までの管長を短縮でき、第2排気マニホルドから集合部までの管長との差を減少させてエンジンの出力性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【0010】
図1〜図5はこの発明の実施例を示すものである。
図2及び図3において、1は車両、2は車両1に搭載されるV型エンジンである。
このとき、このV型エンジン2は、図1に示す如く、車両幅方向右側の第1バンク3に対して車両幅方向左側の第2バンク4を車両後方に距離Sだけオフセットさせている。
そして、前記V型エンジン2を、図2及び図4、図5に示す如く、ダッシュパネル5前方のエンジンルーム6内に搭載する。
前記V型エンジン2の車両後方側の変速機取付面7に、図1〜図5に示す如く、前記ダッシュパネル5後方の後述するフロア34に形成されるトンネル8を利用して、変速機9が接続されるとともに、この変速機9の車両後方側のトランスファ取付面10にはトランスファ11が接続され、前記V型エンジン2から変速機9を経て、トランスファ11までに一直線状の出力軸12を構成している。
これにより、前記車両1にV型エンジン2や変速機9、トランスファ11を搭載する際に、車両幅方向において車両中心部位に重量物であるV型エンジン2や変速機9、トランスファ11を車両前後方向に延びる一直線状に搭載することができ、車両1の重量バランスの均等化を図ることができる。
【0011】
前記車両1は、図1及び図3に示す如く、車両右側及び車両左側部位において車両前後方向に延びる一対の第1、第2フレーム13、14と、これらの第1、第2フレーム13、14に取り付けられる車両幅方向に延びる複数のクロスメンバ15とを有している。
これにより、車両前後方向に延びる一対の第1、第2フレーム13、14と車両幅方向に延びる複数のクロスメンバ15とによって、前記車両1の剛性を向上させることができる。
そして、前記V型エンジン2は、図1及び図4、図5に示す如く、車両右側及び車両左側部位の第1、第2マウント16、17及び第1、第2サブフレーム18、19を介して前記第1、第2フレーム13、14間に支持される。
これにより、前記第1、第2サブフレーム18、19を介して前記第1、第2フレーム13、14間に前記V型エンジン2を堅固に支持することができるとともに、前記第1、第2マウント16、17によって前記V型エンジン2から車体側へ伝達される振動を効果的に遮断することが可能である。
また、前記トランスファ11は、図4及び図5に示す如く、リヤマウント20を介して前記クロスメンバ15の上面に支持される。
これにより、このクロスメンバ15によって前記トランスファ11を堅固に支持することができるとともに、前記リヤマウント20によって前記V型エンジン2からトランスファ11を経て車体側へ伝達される振動を効果的に遮断することが可能である。
【0012】
そして、図1及び図3に示す如く、前記トランスファ11の車両後方且つ車両右側に前輪側出力部21を設け、この前輪側出力部21に接続されるフロントプロペラシャフト22を介して前輪23側に駆動力を伝達させる。
更に、図3に示す如く、前記トランスファ11に接続されるリヤプロペラシャフト24を介して、燃料タンク25の後方に位置する後輪26側に駆動力を伝達させる。
これにより、前記トランスファ11と前輪側出力部21とによって、駆動力を前後輪23、26に夫々伝達させることができ、4輪駆動状態として前記車両1の走行安定性や操作性の向上を図ることが可能である。
【0013】
また、前記第1バンク3に接続される第1排気マニホルド27の後部に、図4に示す如く、軸線L1が車両下方向に延びるよう第1触媒コンバータ28を接続する。
これにより、この第1触媒コンバータ28によって、第1バンク3側から第1排気マニホルド27を経て排出される排気ガスの浄化を行うことができるとともに、第1触媒コンバータ28を配設する際の車両前後方向への配設スペースを短縮することができる。
一方、前記第2バンク4に接続される第2排気マニホルド29の後部には、図5に示す如く、軸線L2が車両下方向に延びるよう第2触媒コンバータ30を接続する。
これにより、この第2触媒コンバータ30によって、第2バンク4側から第2排気マニホルド29を経て排出される排気ガスの浄化を行うことができるとともに、第2触媒コンバータ30を配設する際の車両前後方向への配設スペースを短縮することができる。
【0014】
そして、図1及び図4、図5に示す如く、前記第1触媒コンバータ28の出口部28bに接続される第1排気管31と前記第2触媒コンバータ30の出口部30bに接続される第2排気管32とを集合させる集合部33を前記ダッシュパネル5後方のフロア34の下方且つ車両幅方向で第2バンク4の側に配設する。
これにより、前記集合部33を前記変速機9やトランスファ11に対して上下方向に積層しておらず、前記車両1の上下方向における配設寸法を低減することができる。
このとき、前記集合部33は、図1及び図4、図5に示す如く、前記クロスメンバ15上面に配設される。
これにより、このクロスメンバ15によって、下方からの飛び石や障害物への接触による前記集合部33の損傷を効果的に防止することができる。
【0015】
更に、前記第1触媒コンバータ28の入口部28aを前記第2触媒コンバータ30の入口部30aに対して車両前方に位置させ、且つ前記第1触媒コンバータ28の車両前方側への軸線L1の傾斜角θ1を前記第2触媒コンバータ30の軸線L2の車両前方への傾斜角θ2より大きくする構造とする。
詳述すれば、前記第1触媒コンバータ28は、図1及び図4に示す如く、前記V型エンジン2の後方且つ車両右側に配設され、この第1触媒コンバータ28の入口部28aは第1触媒コンバータ28の上端部位に位置する。
また、前記第2触媒コンバータ30は、図1及び図5に示す如く、前記V型エンジン2の後方且つ車両左側に配設され、この第2触媒コンバータ30の入口部30aは第2触媒コンバータ30の上端部位に位置する。
このとき、この第2触媒コンバータ30の入口部30aに対して、図1に示す如く、前記第1触媒コンバータ28の入口部28aを車両前方に位置させるものである。
これにより、この第1触媒コンバータ28の入口部28aを第2触媒コンバータ30の入口部30aに対して車両前方に位置させたことによって、第1触媒コンバータ28と第2触媒コンバータ30を左右対称に配設した場合と比べて第1触媒コンバータ28を第1排気マニホルド27に近づけることができ、第1触媒コンバータ28の昇温時間を短縮して排気ガス浄化性能を向上できる。
更に、前記第1触媒コンバータ28の車両前方側への軸線L1の傾斜角θ1は、図4に示す如く、前記V型エンジン2の車両後方側の変速機取付面7と第1触媒コンバータ28の軸線L1とのなす角度であるとともに、前記第2触媒コンバータ30の軸線L2の車両前方への傾斜角θ2は、図5に示す如く、前記V型エンジン2の車両後方側の変速機取付面7と第2触媒コンバータ30の軸線L2とのなす角度である。
そしてこのとき、図4及び図5に示す如く、前記第1触媒コンバータ28の傾斜角θ1を前記第2触媒コンバータ30の傾斜角θ2より大きく、つまり、第2触媒コンバータ30の傾斜配設状態よりも第1触媒コンバータ28をより傾斜させた状態として配設するものである。
これにより、この第1触媒コンバータ28の車両前方側への軸線L1の傾斜角θ1を第2触媒コンバータ30の車両前方側への軸線L2の傾斜角θ2より大きくしたことによって、第1触媒コンバータ28の軸線L1を第2触媒コンバータ30の軸線L2と同一の傾斜角とした場合に比べ、第1排気マニホルド27から集合部33までの管長を短縮でき、第2排気マニホルド29から集合部33までの管長との差を減少させてエンジンの出力性能を向上させることができる。
【0016】
前記集合部33には、図1に示す如く、車両前後方向に延びる第1通路部35と、この第1通路部35に対して斜め外側前方から合流する第2通路部36とを形成し、前記第1排気管31を第1通路部35に合流させ、前記第2排気管32を車両幅方向外側に突出するよう湾曲させて第2通路部36に合流させる。
これにより、上記構造によって、第2排気管32を延長し、第2排気マニホルド29から集合部33までの管長と第1排気マニホルド27から集合部33までの管長との差をさらに減少させ、エンジンの出力性能を向上させることができる。
また、前記集合部33の下流側端部の合流点37には、図1及び図3〜図5に示す如く、前記トランスファ11の前輪側出力部21下方に位置する第3触媒コンバータ38が接続される。
これにより、この第3触媒コンバータ38によって、前記集合部33により合流した後の排気ガスの浄化を行うことができ、合流前の第1回目の排気ガスの浄化と合流後の第2回目の排気ガスの浄化との合計2回の排気ガスの浄化を実施でき、排気ガス中の有害成分の除去を効果的に行うことができる。
【0017】
そして、図3に示す如く、前記第3触媒コンバータ38の下流側端部に、前記リヤプロペラシャフト24下方に位置するサブマフラ39の上流側端部が接続され、このサブマフラ39の下流側端部に第3排気管40が接続されるとともに、この第3排気管40は前記燃料タンク25及び前記リヤプロペラシャフト24下方を通過して車両後方に指向し、第3排気管40の下流側端部が前記車両1の後端部位に配設されるメインマフラ41に接続される。
これにより、前記車両1にサブマフラ39や第3排気管40を配設する際に、車両幅方向において車両中心部位に配設される前記リヤプロペラシャフト24の下方にサブマフラ39や第3排気管40を車両前後方向に延びる一直線状に配設することができ、車両1の重量バランスの均等化に寄与し得る。
【0018】
また、前記V型エンジン2は第1、第2サブフレーム18、19を介して左右一対の第1、第2フレーム13、14間に支持される。
このとき、前記車両1を上方から見た場合に、図1及び図3に示す如く、前記第1、第2サブフレーム18、19の後部には前記第1、第2フレーム13、14に夫々固定される第1、第2フレーム取付部42、43が車両幅方向外側に突出され、前記第2排気管32を前記第2フレーム取付部43の後縁部に沿って車両外側に湾曲させる。
上記のように、前記第2排気管32を車両1の最下部で車両幅方向外側に突出するよう湾曲させる場合、走行時に第2排気管32が地上の障害物と接触することが懸念される。
しかし、この発明の実施例においては、前記第2排気管32を第2フレーム取付部43で保護することができ、第2排気管32を大幅に車両幅方向外方に突出させることが可能となる。
そのため、第2排気管32の管長を第1排気管31の管長に近付け、エンジンの出力性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】この発明の実施例を示す車両の排気装置の概略拡大平面図である。
【図2】排気装置を示す車両の左側面図である。
【図3】排気装置を示す車両の平面図である。
【図4】車両に搭載した排気装置の概略右側面図である。
【図5】車両に搭載した排気装置の概略左側面図である。
【符号の説明】
【0020】
1 車両
2 V型エンジン
3 車両幅方向右側の第1バンク
4 車両幅方向左側の第2バンク
5 ダッシュパネル
6 エンジンルーム
7 変速機取付面
8 トンネル
9 変速機
10 トランスファ取付面
11 トランスファ
12 出力軸
13 第1フレーム
14 第2フレーム
15 クロスメンバ
18 第1サブフレーム
19 第2サブフレーム
21 前輪側出力部
22 フロントプロペラシャフト
24 リヤプロペラシャフト
27 第1排気マニホルド
28 第1触媒コンバータ
28a 入口部
28b 出口部
29 第2排気マニホルド
30 第2触媒コンバータ
30a 入口部
30b 出口部
31 第1排気管
32 第2排気管
33 集合部
34 フロア
35 第1通路部
36 第2通路部
37 合流点

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1バンクに対して第2バンクを車両後方にオフセットさせたV型エンジンをダッシュパネル前方のエンジンルーム内に搭載し、前記第1バンクに接続される第1排気マニホルドの後部に軸線が車両下方向に延びるよう第1触媒コンバータを接続する一方、前記第2バンクに接続される第2排気マニホルドの後部に軸線が車両下方向に延びるよう第2触媒コンバータを接続し、前記第1触媒コンバータの出口部に接続される第1排気管と前記第2触媒コンバータの出口部に接続される第2排気管とを集合させる集合部を前記ダッシュパネル後方のフロアの下方且つ車両幅方向で第2バンクの側に配設した車両の排気装置において、前記第1触媒コンバータの入口部を前記第2触媒コンバータの入口部に対して車両前方に位置させ、且つ前記第1触媒コンバータの車両前方側への軸線の傾斜角を前記第2触媒コンバータの軸線の車両前方側への傾斜角より大きくしたことを特徴とする車両の排気装置。
【請求項2】
前記集合部に車両前後方向に延びる第1通路部とこの第1通路部に対して斜め外側前方から合流する第2通路部とを形成し、前記第1排気管を第1通路部に合流させ、前記第2排気管を車両幅方向外側に突出するよう湾曲させて第2通路部に合流させたことを特徴とする請求項1に記載の車両の排気装置。
【請求項3】
前記V型エンジンはサブフレームを介して左右一対のフレーム間に支持され、車両を上方から見た場合、前記サブフレームの後部には前記フレームに固定されるフレーム取付部が車両幅方向外側に突出され、前記第2排気管を前記フレーム取付部の後縁部に沿って車両外側に湾曲させたことを特徴とする請求項1に記載の車両の排気装置。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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