CN100586750C - 排气系统热交换器的车身安装结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种排气系统热交换器的车身安装结构，其能对设置在车身地板下面的排气系统热交换器有良好的保护。在所述车辆排气系统安装结构(10)中，有排气系统热交换器(14)，其在排气和发动机冷却水之间执行热交换，所述排气系统热交换器(14)设置在构成前地板面板(68)的地板通道(70)的底侧。所述排气系统热交换器(14)在车辆的上下方向的最下部在车辆的上下方向位于车身框架的车身横向构件(80)和发动机后部安装支撑构件(90)的最下部的上面。

Description

排气系统热交换器的车身安装结构

技术领域

[0001]本发明涉及排气系统热交换器的车身安装结构，用于将在诸如汽车的排气和冷却介质之间执行热交换的排气系统热交换器安装到车辆上。

背景技术

[0002]如在申请号为2006-105464的日本专利申请(JP-A)中所描述的，公知一种结构：在该结构中，在排气和冷却水之间执行热交换的排气系统热交换器设置在用于从发动机排放排气的排气系统中的催化转化器和消音器之间。

[0003]然而，在上述传统技术中，当所述排气系统热交换器设置在车身地板下面时，没有考虑到保护所述排气系统热交换器不受路面和飞石等的干涉。

[0004]本发明是根据上面的情况作出的，本发明的目的是提供排气系统热交换器的车身安装结构，其可以给予设置在车身地板下面的排气系统热交换器良好的保护。

发明内容

[0005]本发明的第一方案的排气系统热交换器的车身安装结构，安装设置在车身地板底侧处的排气系统热交换器，从而在排气和冷却介质之间执行热交换的所述排气系统热交换器的最下部在车辆的上下方向位于车身框架在车辆的上下方向的最下部的上面。

[0006]通过以上方案，因为所述车身框架在车辆的上下方向突出到所述排气系统热交换器的下面，如果存在任何路面干涉，则所述车身框架容易接触到所述路面。因此，可以保护所述排气系统热交换器不受路面的干涉。

[0007]在这样的方式中，在上述方案的排气系统热交换器的车身安装结构中，可以很好地保护设置在车身地板下面的所述排气系统热交换器。应该注意的是，本发明的所述排气系统热交换器(其最下部)指的是该排气系统热交换器在排气和冷却介质之间执行热交换的部分(其最下部)，并且附加的其它构件等可以在车辆的上下方向突出到所述车身框架的下面。

[0008]在上述方案中，所述车身框架可以构造为包括第一构件，其在车辆的上下方向位于所述排气系统热交换器的纵向的一端侧的下面；和第二构件，其在车辆的上下方向位于所述排气系统热交换器的纵向的另一端侧的下面。

[0009]通过上述方案，在所述排气系统热交换器的纵向的所指第一端由所述第一构件保护不受路面干涉，所述排气系统热交换器的纵向的另一端也由所述第二构件保护不受路面干涉。由此，可以有效地防止路面等对所述排气系统热交换器的干涉。

[0010]在上述方案中，所述排气系统热交换器的纵向实质上可以是沿着车辆的前后方向；所述第一构件可以在车辆的前后方向设置在所述第二构件的前面；所述第一构件在车辆的上下方向的最下部可以在车辆的上下方向位于所述第二构件在车辆的上下方向的最下部的上面。

[0011]通过上述方案，所述第一和第二构件的第二构件在车辆的前后方向相对向后放置，但是因为所述第二构件在车辆的上下方向突出到所述第一构件的下面，所以所述第二构件将在车身地板下流动的行驶风(running wind)的部分的流动方向引导到所述排气系统热交换器侧。通过这样做，例如，可以防止所述排气系统热交换器的冷却介质过热。

[0012]在上述方案中，所述排气系统热交换器的纵向实质上是沿着车辆的前后方向，并且所述排气系统热交换器可以设置在地板通道中，所述地板通道设置在所述车身地板处；所述车身框架可以包括一对通道侧加强件，所述通道侧加强件的每个的纵向实质上是沿着车辆的前后方向，并且将所述一对通道侧加强件设置为从所述车身地板中的所述地板面板的开口在车辆的宽度方向的两侧处的边缘部，在所述车辆的上下方向，突出到所述排气系统热交换器的下面，所述开口朝向所述车辆的上下方向的下方。

[0013]通过上述方案，将所述通道侧加强件在所述车身地板的外侧面处(在车辆的上下方向的底面)、沿着地板通道的面朝下的开口的边缘设置，所述通道侧加强件在车辆的上下方向的底边在车辆的上下方向突出到所述地板通道内的所述排气系统热交换器的最下部的下面。也就是说，通过这些通道侧加强件，有效地防止所述排气系统热交换器的纵向的各个部分受到路面干涉。

[0014]本发明第二方案的排气系统热交换器的车身安装结构包括：排气系统热交换器，其以所述排气系统热交换器的纵向实质上是沿着车辆的前后方向，设置在车身地板的底侧处，所述排气系统热交换器在排气和冷却介质之间执行热交换；第一构件，其在车辆的上下方向位于所述排气系统热交换器的纵向前端侧的下面；和第二构件，其在车辆的上下方向位于所述排气系统热交换器在纵向后端侧的下面，所述第二构件在车辆上下方向的最下部在车辆的上下方向位于所述第一构件在车辆上下方向的最下部的下面。

[0015]通过上述方案，因为所述第二构件在车辆的上下方向突出到所述第一构件的下面，所述第一构件位于所述第二构件在车辆的前后方向的前侧，所以所述第二构件将在车身地板下流动的行驶风的部分引导(改变流动方向)到所述排气系统热交换器侧。通过这样做，例如，可以防止所述排气系统热交换器的冷却介质过热。

[0016]在上述方案中，所述第一构件在车辆的上下方向的顶侧面可以包括倾斜的倾斜面，所述倾斜面在车辆的前后方向的后侧位于所述倾斜面在车辆的上下方向的前侧的上面。

[0017]通过上述方案，所述第一构件的倾斜面将在车身地板下流动的行驶风的部分引导(改变流动方向)到所述排气系统热交换器侧。通过这样做，例如，可以有效地防止所述排气系统热交换器的冷却介质过热。

[0018]本发明的第三方案的排气系统热交换器的车身安装结构包括：排气系统热交换器，其以所述排气系统热交换器的纵向实质上是沿着车辆的前后方向，设置在车身地板的底侧处，所述排气系统热交换器在排气和冷却介质之间执行热交换；和车身框架构件，其在车辆的上下方向设置在所述排气系统热交换器的前端侧的下面，所述车身框架构件具有倾斜的倾斜面，以便在车辆的上下方向面向上面以及在车辆的前后方向面向前面。

[0019]通过上述方案，所述车身框架构件的斜向面将在车身地板下流动的行驶风的部分引导(改变流动方向)到所述排气系统热交换器侧。通过这样做，例如，可以有效地防止所述排气系统热交换器的冷却介质过热。

[0020]在上述方案中，所述排气系统热交换器的纵向实质上是沿着车辆的前后方向，并且所述排气系统热交换器设置为使得所述排气系统热交换器在车辆的前后方向的前侧在车辆的上下方向位于所述排气系统热交换器的后侧的上面。

[0021]通过上述方案，所述排气系统热交换器被倾斜支撑，从而所述排气系统热交换器的底部面对车辆的前后方向的前面。由此，可以防止路面上的障碍物等对所述排气系统热交换器在车辆的前后方向的前端侧的干涉(阻碍)。

[0022]在上述方案中，所述排气系统热交换器包括流动路径，所述流动路径设置为使得作为冷却介质的冷却液流经其中；和气体释放部，其在车辆上下方向的顶侧与冷却液的流动路径的车辆上下方向的最上部连通。

[0023]例如，当伴随发动机释放排气的关闭，所述冷却液停止循环时，由于所述排气系统热交换器的余热导致所述冷却液沸腾而可能产生气泡。通过上述方案，这些气泡收集在与所述排气系统热交换器的冷却液流动路径的最上部连通的所述气体释放部，或者这些气泡通过所述气体释放部排出，可以抑制气泡在所述排气系统热交换器内积聚。

[0024]本发明的第四方案的排气系统热交换器的车身安装结构包括：排气系统热交换器，其倾斜设置，从而所述排气系统热交换器的纵向的一端侧在车辆的上下方向位于所述排气系统热交换器的另一端侧的上面，所述排气系统热交换器在排气和冷却液之间执行热交换；和气体释放部，其设置为在车辆的上下方向顶侧与所述排气系统热交换器的冷却液的流动路径的车辆上下方向的最上部连通。

[0025]例如，当伴随发动机释放排气的关闭，所述冷却液停止循环时，由于所述排气系统热交换器的余热导致所述冷却液沸腾而可能产生气泡。通过上述方案，这些气泡收集在与所述排气系统热交换器的冷却液流动路径的最上部连通的所述气体释放部，或者这些气泡通过所述气体释放部排出，并且可以抑制气泡在所述排气系统热交换器内积聚。

[0026]在上述方案中，所述气体释放部可以是在所述排气系统热交换器中的冷却液流动路径的冷却液入口部或者冷却液出口部。

[0027]通过上述方案，气体释放部在排气系统热交换器中冷却液流动路径的最上部设置为冷却液入口部和/或冷却液出口部中的一个或另一个、或两个，所述排气系统热交换器被倾斜支撑到车身，在所述冷却液流动路径中产生的任何气泡都从所述入口部或所述出口部被释放。

[0028]在上述方案中，可以将形成所述排气系统热交换器的外轮廓的外壳构造为所述冷却液流动路径的外壁，所述气体释放部可以设置在所述外壳在车辆的上下方向的最上部。

[0029]通过上述方案，因为所述冷却液流动路径构成所述排气系统热交换器的最外层，或者换句话说，因为所述冷却液能通过所述外壳将热量交换到大气中(大气冷却)，所以可以抑制由于沸腾生成气泡。此外，因为在所述外壳设置气体释放部，所以简化了结构。

[0030]如从对本发明的排气系统热交换器的车身安装结构的上述解释可以看出，其能达到很好地保护设置在车身地板下的排气系统热交换器的优良效果。

附图说明

基于以下附图将详细描述本发明的示范性实施例，其中：

[0031]图1为示出根据本发明的示范性实施例的排气系统安装结构的相关部分的侧剖面图；

图2为示出根据本发明的示范性实施例的排气系统安装结构的仰视图；

图3为示出根据本发明的示范性实施例的车辆排气系统结构的侧视图；

图4为沿图2中4-4的横截面图；

图5为沿图2中5-5的横截面图；

图6为沿图2中6-6的横截面图；

图7为沿图2的7-7的横截面图；

图8为沿图2的8-8的横截面图；

图9A为示出根据本发明的示范性实施例的排气系统安装结构的排气系统的仰视图；

图9B为示出根据本发明的示范性实施例的排气系统安装结构的侧视图；

图10为包括在根据本发明的示范性实施例的排气系统安装结构中的排气系统热交换器的侧剖面图。

具体实施方式

下文中，将结合附图详细描述本发明的示范性实施例的例子。

[0032]现在将结合图1到图10解释应用了根据本发明的示范性实施例的排气系统热交换器的车身安装结构的车辆排气系统安装结构10。依次地，下面将解释所述车辆排气系统安装结构10的排气系统的概略整体构造、热交换器的构造、安装了车辆排气系统安装结构10的车身B的概略整体构造，和用于车身B的排气系统热交换器14的安装结构(安装形式)。需要注意的是，在下面的解释中，当仅仅使用词语上游和下游时，这指的是排气流方向的上游和下游。同样地，在每幅图中，箭头FR、箭头UP、和箭头W分别表示应用了所述车辆排气系统安装结构10的车辆的在车辆前后方向(前进方向)的前侧、车辆上下方向的上侧和车辆的宽度方向。

[0033](所述排气系统的概略整体构造)

在图9A中，以仰视图示出了所述车辆排气系统安装结构10的概略整体构造，在图9B中，以侧视图示出了所述车辆排气系统安装结构10。从这些图中可以看出，所述车辆排气系统安装结构10从上游到下游依次设置有：催化转化器12，用于净化排气；排气系统热交换器14，用于从所述排气中回收热量以辅助发动机暖机和蓄热；以及消音器16，用于减少排气的噪音(消音)。这些构件与排气管18串联地彼此连通。

[0034]所述排气管18A的下游端连接到催化转化器12的上游端，并且排气管18A的上游端连接到图中未示出的内燃机的排气歧管，以这样的方式引入来自内燃机的排气。同样地，催化转化器12和排气系统热交换器14的纵向实质上都在车辆的前后方向上，并且在平面图中看时，通过排气管18B，所述催化转化器12和排气系统热交换器14实质上呈直线连接到一起。在此示范性实施例中，当在平面图中看时，所述排气管18A、催化转化器12、排气管18B和排气系统热交换器14实质上呈直线设置。然而，当在平面图中看时，连接到排气系统热交换器14的下游端、用作排气流出管部的排气管18C的上游端与车辆的前后方向成一角度设置。通过这样做，例如，所述车辆排气系统安装结构10省略可能位于排气系统热交换器14后面的未示出的燃料箱。所述排气管18C的详细构造将在后面描述。

[0035]所述消音器16的纵向实质上是车辆的前后方向，并且消音器16设置为诸如平行于上述燃料箱和车辆的宽度方向。排气管18C的下游端连接到消音器进气管22的上游端。消音器进气管22的上游部22A相对于车辆的前后方向倾斜，从而其与排气管18C实质上形成为直角。消音器进气管22的下游部22B主要设置在消音器16内，其纵向处于车辆的前后方向上。消音器进气管22的中心部22C弯曲以便连接到上述上游部22A和下游部22B。此外，具有设置在消音器16内的上游部24A的消音器排气管24在其下游端与具有排气大气释放部18D的排气管18E一体化。

[0036]如上所述的车辆排气系统安装结构10的设计适用于例如小型、前置式发动机、前轮驱动(FF)的车辆。

[0037](所述排气系统热交换器的结构)所述排气系统热交换器14构造为从排气将热量回收到用作冷却介质或冷却液的发动机冷却水。如从图10中可以看出，排气系统热交换器14设置有隔断管26，其将排气的流动路径与发动机冷却水的流动路径隔断。在此示范性实施例中，在隔断管26的内管壁和外管壁上以螺旋形形成有螺旋槽26A、26B。螺旋槽26A和螺旋槽26B实质上在排气和发动机冷却水之间执行热交换的热交换部14A的整个长度上形成。在所述隔断管26的前端和后端，具有分别延伸到热交换部14A的前面和后面的排气引入部26C和排气排出部26D。

[0038]内管28以实质上圆柱管形形成且同轴设置在隔断管26的内侧。在隔断管26和内管28之间形成的空间是排气系统热交换器14的排气流动路径30。此外，隔断管26在其外圆周侧由外管32覆盖，所述外管32以实质上圆柱管形形成并且同轴设置到隔断管26。在隔断管26和外管32之间的空间是排气系统热交换器14的发动机冷却水流动路径34。

[0039]在所述排气系统热交换器14中，在所述发动机冷却水流动路径34形成的排气流动路径中的区域是所述热交换部14A，在热交换部14A中执行排气和发动机冷却水之间的热交换，并且内管28突出到热交换部14A的上游侧和下游侧。在排气系统热交换器14中的内管28中的空间是旁通流动路径36，其用于绕过在排气系统热交换器14中的热交换部14A。

[0040]更具体地，如图10所示，内管28的上游端28A连接到排气管18B的下游端，内管28的下游端28B实质上同轴连接到排气导向管38的上游端38A。需要注意的是，代替排气导向管38，内管28的下游侧可以延伸。此外，在所述隔断管26中，(从发动机冷却水流动路径34)突出到外管32的上游侧的部分(是热交换部14A上游的部分)是排气引入部26C。此排气引入部26C的前端以密封状态连接到内管28的上游端28A的外圆周表面。此外，在所述隔断管26中，(从发动机冷却水流动路径34)突出到外管32的下游的部分(到热交换部14A下游的部分)是排气排出部26D。排气排出部26D以密封状态通过端管40连接到排气导向管38。

[0041]在隔断管26的排气引入部26C内侧的内管28中的部分设置有通孔42，所述通孔将旁通流动路径36和排气流动路径30连通。也就是说，通孔42在排气流动路径30(热交换部14A)和旁通流动路径36之间构造分支部。同样地，在端管40中设置有连通排气流动路径30的内部和外部的通孔44。通孔44和排气导向管38的下游开口端38B分别向排气出口首管(exhaust gas exit header)48打开(交流)。所述排气出口首管48在排气系统热交换器后部外壳46内形成空间，所述排气系统热交换器后部外壳46的上游开口端以密封状态连接到端管40。

[0042]在排气系统热交换器14中这样构造：经过旁通流动路径36通过热交换部14A的排气经过排气导向管38的内部到达排气系统热交换器后部外壳46内的排气出口首管48。然而，这样构造：经过通孔42通过排气流动路径30的排气经过排气导向管38的外侧，通过通孔44，到达在排气系统热交换器后部外壳46内的排气出口首管48。

[0043]此外，在排气系统热交换器14中设置有气门器件50，用于开启和关闭排气导向管38的下游开口端38B。所述气门器件50设置有气门54，其被采用为能围绕由排气系统热交换器后部外壳46支撑的旋转轴52旋转运动：排气导向管38的下游开口端38B关闭的关闭位置(见图10的实线)；和排气导向管38的下游开口端38B开启的开启位置(见图10中的双点划线)。处于所述关闭位置的气门54被构造为邻接气门座(密封)55，所述气门座55设置在排气导向管38中的下游开口端38B附近。

[0044]此外，气门器件50设置有复位弹簧56，所述复位弹簧施加偏置力到旋转轴52，以便将气门54偏置到所述关闭位置。通过这样做，在所述排气系统热交换器14中，当所述排气的压力低时，由于复位弹簧56的偏置力，气门54关闭排气导向管38，也就是流动路径36，并且排气经过热交换部14A的排气流动路径30。然而，当所述排气的压力等于或大于预定值时，依照排气压力，气门54抵抗复位弹簧56的偏置力而采用开启位置。在此示范性实施例中，将气门54设定为当从上述内燃机产生最大输出时，气门54采用具有所述排气压力的最大开度的开启位置。

[0045]此外，在此示范性实施例中，将气门器件50构造为使得当执行与排气进行热交换的发动机冷却水的温度在预定温度或以上时，无论排气的压力，气门54被强制保持在所述开启位置。具体地，内部与发动机冷却水流动路径34连通的第一冷却水入口管58在其排气流方向的下游侧处连接到外管32上。在第一冷却水入口管58的端部设置有热执行器60，并且通过填充到热执行器60内部的蜡的热膨胀，热执行器60按压未图示出的、从旋转轴52在径向突出的杠杆，抵抗复位弹簧56的偏置力，并且因此朝向所述开启位置旋转气门54。在此示范性实施例中，当所述发动机冷却水的温度为80℃或更高时，将热执行器60构造为使得气门54开启到完全开启位置(见图10中的单点划线)，所述完全开启位置比上述由于排气压力的开启位置打开得更多。

[0046]如图10所示，第二冷却水入口管62通过第一冷却水入口管58连接到排气系统热交换器14的发动机冷却水流动路径34，用于将发动机冷却水引入到此。同样地，冷却水出口管64连接到外管32在排气流方向的上游侧，用于从发动机冷却水流动路径34排出发动机冷却水。冷却水出口管64与外管32的上下方向的大致顶部(稍后描述的到车身B的安装位置的最上部)连通。第二冷却水入口管62设置在第一冷却水入口管58的最上部，所述第一冷却水入口管58本身在稍低于外管32的上下方向的顶部处连通，第二冷却水入口管62与第一冷却水入口管58的高于外管32的最上部的部分连通。第二冷却水入口管62和冷却水出口管64连接到包括内燃机、散热器和加热器芯子的冷却水循环路径，以便至少沿着发动机冷却水流与内燃机串联。

[0047]由上所述，排气系统热交换器14是逆流型排气系统热交换器，在其中排气的流动方向是发动机冷却水的流动方向的相反方向。在此示范性实施例中，由于这种构造：在此构造中排气产生沿着螺旋槽26A的螺旋形流，和发动机冷却水产生沿着螺旋槽26B与排气的流动方向相反的螺旋形流，所以排气系统热交换器14具有紧凑和高热交换效率。此外，将排气系统热交换器14构造为使得经过旁通流动路径36的排气的压力损失(背压)相对于由于经过排气流动路径30的排气的压力损失足够小，并且当气门54处于开启位置时，所述大部分排气流经旁通流动路径36。

[0048](车身结构)

在图2中以仰视图示出了车身B的前部结构，在图3中以侧视图示出了车身B的前部结构。从这些图中可以看出，车身B设置有一对左右摇杆66，其各自的纵向是车辆的前后方向。左右摇杆66构成车辆的宽度方向的最外部的框架。前地板面板68在车辆的宽度方向上的不同端部分别焊接到左右摇杆66。在前地板面板68的车辆的宽度方向的中心部形成有地板通道70，并且所述地板通道70朝向车辆上下方向的底部开口。地板通道70朝向车辆的前后方向的前面开口，并且如图3所示，地板通道70连接到在仪表板72处形成的通道部72A，所述仪表板72已经焊接到前地板面板68的前端68A。

[0049]此外，在前地板面板68中，形成车身前部框架的前侧构件74的后部74A焊接到地板通道70和左右摇杆66之间的底面。前侧构件74的后部74A形成为横截面朝向顶部开口的帽子形状，并且后部74A焊接到前地板面板68以形成闭合的横截面。前侧构件74的后部74A的车辆的前后方向的后端74B侧倾斜(弯曲)，以便位于车辆的宽度方向的外侧，并且后端74B焊接(连接)到左右摇杆66。前侧构件74具有反冲部74C，所述反冲部74C分别连接到后部74A的前侧，并焊接到仪表板72的底表面。前部74E连接到前侧构件74的反冲部74C的每个前端74D，以便形成独立的闭合横截面。前保险杠加强件75构成前保险杠，横跨在前部74E的前端74F之间。

[0050]此外，如图2所示，通道侧加强件76分别设置在地板通道70的开口端70A在车辆的宽度方向外侧附近，所述通道侧加强件76的纵向在车辆的前后方向上。如图4到图8所示，每个通道侧加强件76具有在车辆的上下方向上朝顶部开口的横截面。凸缘76A从每个通道侧加强件76的开口端延伸，并且凸缘76A分别焊接到前地板面板68的底面和地板通道70的侧面，以便形成闭合的横截面的构架结构。地板横向构件78跨越在各个通道侧加强件76和前侧构件74的后部74A之间，所述通道侧加强件76和前侧构件74的后部74A相对于车身B的车辆的宽度方向的中心在同一侧。每个地板横向构件78分别焊接到前地板面板68的底面，因此形成在车辆的宽度方向上是长的、闭合的横截面构架结构。

[0051]同样地，如图2和图3所示，在左和右通道侧加强件76处有左和右地板横向构件78，其在车辆的宽度方向是长的，并且在车辆的前后方向上位于与跨越在通道侧加强件76之间的车身横向构件80相同的位置。如图7和图8中所示，车身横向构件80具有在车辆的上下方向朝向底部开口的实质上呈帽子形状的横截面，并形成为当从其前面看时全部具有在车辆的上下方向上朝向顶部开口的帽子形状的横截面。一对左和右凸缘80A从车身横向构件80的顶面开口的边缘在车辆的宽度方向上突出，并且所述凸缘80A焊接到通道侧加强件76的底面76B。由此，横跨车辆的上下方向上的地板通道70下面的车身横向构件80的横向部80B(其顶面)，被设置在车辆的上下方向上低于通道侧加强件76的底面76B。

[0052]应该注意的是，前侧构件74的后部74A和位于车辆的宽度方向车身B的相同侧的通道侧加强件76由沿着前地板面板68的前端68A设置的横向构件82跨越。此外，前侧构件74的后部74A和位于车辆的宽度方向车身B的相同侧的左和右摇杆66由沿着前地板面板68的前端68A设置的横向构件84跨越。

[0053]同样地，如图2所示，子框架(悬架构件)86设置到车身B且设置在前地板面板68的前面。子框架86形成为在平面视图中为基本矩形框架形状，所述子框架86具有：一对左和右纵梁88，其在车辆的前后方向是长的，其各自的后端88A固定到相对于车辆的宽度方向的中心位于同侧的前侧构件74的反冲部74C；发动机后部安装支撑构件(后部横向构件)90，其在车辆的宽度方向是长的，并跨越在左和右一对纵梁88的后端88A之间；以及前部横向构件92，其在车辆的宽度方向是长的，并且跨越在左和右一对纵梁88的前端88B之间。

[0054]在此示范性实施例中，有未图示出的安装到子框架86的排放上述排气的内燃机，和用于支撑左和右前轮的前部悬架等。更确切地，后部安装支撑部90A设置到发动机后部安装支撑构件90，未图示出的发动机安装固定到所述后部安装支撑部90A，用于支撑所述内燃机的后部。此外，用于支撑构成前部悬架的下臂的一对前和后下臂支撑部88C、88D分别形成在一对纵梁88的左和右。此外，侧构件连接部88E设置在左和右一对纵梁88的每个下臂支撑部88C、88D之间，并且连接到前侧构件74的前部74E。

[0055]如图1所示，上述子框架86的发动机后部安装支撑构件90位于车辆的上下方向的车身横向构件80的横向部80B上面。

[0056]此外，车身B由仪表板72分隔为发动机室E，在其中设置有未图示出的变速器；和车厢C，在其中设置有未图示出的换档杆装置。变速传动装置和换档杆装置通过推拉索(shift cable)94可操作地连接在一起。推拉索94从发动机室E经过地板通道70，经过地板通道70的顶壁70B进入到车厢C内。

[0057](排气系统热交换器的安装结构)

如图2所示，在所述车辆排气系统安装结构10中，排气管18A和催化转化器12设置在发动机室E内。如图3所示，排气管18B经过地板通道70的前面开口端70C进入地板通道70。上述排气系统热交换器14在车辆的前后方向被设置为长的，以便布置在地板通道70内。同样地，当从底部看时，消音器16位于相对于通道侧加强件76的一个在车辆的宽度方向的外侧，并且排气管18C横切通道侧加强件76。

[0058]在车辆排气系统安装结构10中，如图9A和图9B所示，所示排气系统整体在车身B中由支撑杆96、98、100支撑。在此示范性实施例中，通过焊接到构成排气系统热交换器14的隔断管26的排气排出部26D，固定支撑杆96；通过焊接到消音器16的前端部16A，固定支撑杆98；以及通过焊接到排气管18E的后部，固定支撑杆100。这些支撑杆96、98、100插入到支撑橡胶102中，所述支撑橡胶102插有在其各车身侧上的支撑杆(图中省略)，因此所述支撑杆96、98、100相对于车身B被弹性地支撑。这样构造：车辆排气系统安装结构10的质心G在三角形T内，所述三角形T由连接支撑橡胶102支撑的支撑杆96、98、100的支撑位置的假想线示出。

[0059]同样地，如图1所示，排气系统热交换器14以与水平有一角度地倾斜(倾向后部)，从而其前端14B位于车辆的上下方向的其后端14C(所述排气系统热交换器后部外壳46侧)的上面。此外，排气系统热交换器14的前端14B设置在车辆的上下方向的作为第一构件或车身框架的发动机后部安装支撑构件90的上面。所述后端14C设置在车辆的上下方向的作为第二构件或车身框架的车身横向构件80的上面。

[0060]更确切地，如图1所示，所述发动机后部安装支撑构件90具有闭合的横截面结构，下部构件106在形成为向下开口的帽子形状的横截面的上部构件104的凸缘之间连接。所述发动机后部安装支撑构件90的上壁108具有：前倾面108A，其倾斜以在车辆的上下方向面向顶侧，并且在车辆的前后方向面向前侧；和后倾面108B，其连接到前倾面108A的后部，并且倾斜以在车辆的上下方向面向顶侧，以及在车辆的前后方向面向后侧。排气系统热交换器14的前端14B主要位于发动机后部安装支撑构件90的后倾面108B的上面。

[0061]此外，构成排气系统热交换器14的后端14C的排气系统热交换器后部外壳46直接设置在车身横向构件80上面并且与车身横向构件80分离(不接触)。因此，作为排气系统热交换器14的最下部的后端14C的最下部14D位于车辆的上下方向的车身横向构件80的上面。此外，位于排气系统热交换器14在车辆的前后方向的前面的排气管18B经过车辆的上下方向的发动机后部安装支撑构件90的前倾面108A的上面，并且所述排气管18B与前倾面108A分离(不接触)。

[0062]同样地，在车辆排气系统安装结构10中，如图3所示，在发动机后部安装支撑构件90和车身横向构件80之间，排气系统热交换器14位于通道侧加强件76的底面76B的上面。也就是说，如图4和图8所示，在发动机后部安装支撑构件90和车身横向构件80之间，左右通道侧加强件76在车辆的上下方向的最下部14E的下面处突出，所述最下部14E是排气系统热交换器14在纵向的每个位置的最下部。通过这样做，排气系统热交换器14从前、后、左和右由在车辆的上下方向的排气系统热交换器14的下面处突出的车身框架包围。

[0063]特别地，在车辆排气系统安装结构10中，排气系统热交换器14的热交换部14A位于车辆的上下方向，从而所述最下部14E在通道侧加强件76的底面76B的上面、穿越车辆的前后方向的所述底面76B的整个长度。也就是说，可以理解为通道侧加强件76具有底面76B(最下部)，其位于车辆的上下方向的最下部14E的最下部的下面(在热交换部14A的后端处的最下部14E)，通道侧加强件76对应于本发明的车身框架。

[0064]此外，在如上所述的、倾斜设置以全部向后倾斜的排气系统交换器14中，在外管32的前端附近的顶部处连接的冷却水出口管64的最下部64A与发动机冷却水流动路径34的基本最顶部连通，并且具有本发明的气体释放部的功能(稍后描述)。还有未图示出的连接到冷却水出口管64的加热器软管，所述冷却水出口管64经过所述加热器软管与上述内燃机的冷却水循环路径(水泵)连通。在车辆排气系统安装结构10中，因为冷却水出口管64被设置到排气系统热交换器14的前端14B，所以使所述加热器软管构造为以最短距离将冷却水出口管64和所述内燃机连接。也就是说，此构造可以通过热交换部14A的抑制从排气到发动机冷却水回收的热量的逸出。

[0065]此外，如图3所示，推拉索94包括经过地板通道70的顶壁70B并且通向车辆的上下方向的排气系统热交换器14的上面的部分。也就是说，通过作为具有从地板通道70中的排气系统进行少量热辐射的部分和被布置在排气系统热交换器14的顶部的推拉索94，可以使对热损害的防上二方法简单化，并且还可以增加推拉索94的使用期限。

[0066]此外，如图3所示，在其上游端处连接到排气系统热交换器14的排气系统热交换器后部外壳46的排气管18C形成为在排气系统热交换器14和消音器16(消音器出气管22)之间的最底部110的弯曲形状。通过这样做，构造为从由热交换部14A冷却的排气中冷凝的冷凝水可以从排气管18C中排出，而无需在排气系统热交换器14(排气系统热交换器后部外壳46)内积聚。随着排出排气，已经从排气管18C中排出的冷凝水在消音器16中被汽化(成为薄雾)，并从排气管18E排出到所述系统的外侧。

[0067]现在将解释本示范性实施例的操作。

[0068]在以上构造的车辆排气系统安装结构10中，当所述发动机冷却水的温度低时，则气门54相对于热执行器60是活动的，并且气门器件50作为自力式压力(self-pressure)气门操作。由此，在排气压力低的行驶条件下，排气导向管38，也就是说，旁通流动路径36由复位弹簧56的偏置力关闭。因此，排气流经热交换部14A的排气流动路径30，并且执行与在发动机冷却水流动路径34中流动的发动机冷却水的热交换。因此，可以辅助内燃机暖机和实现在低温起动时的热量保持。

[0069]当在诸如加速或爬坡的行驶条件下排气压力增加时，其中内燃机的输出增加，所述排气压力作用于气门54，所述气门54逆着复位弹簧56的偏置力在箭头A的方向旋转，并到达开启位置。这样做，所述排气主要在旁通流动路径36中流动，与当所述排气在排气流动路径30中流动时相比，背压被减小。也就是说，在设置有用作自力式压力气门的气门器件50的车辆排气系统结构10中，当为了确保动力输出减小的背压比回收用于内燃机暖机等的排气热量优先时，因为所述排气绕过热交换部14A并且流经旁通流动路径36，所以实现了背压的自动减少。然后，当所述内燃机产生最大输出时，通过所述排气压力，导致气门54到达图10中双点划线所示的位置(由于排气压力的最大开度)。

[0070]此外，在车辆排气系统安装结构10中，当所述发动机冷却水的温度成为80℃或更大时，热执行器60的推杆推动旋转轴52的未图示出的杠杆，并将气门54保持在完全开启位置。这样做，所述排气主要流经旁通流动路径36、排气导向管38和热交换器后部外壳46的排气出口首管48，并且所述排气从排气管18C排出。换句话说，当在不需要从排气回收热量的条件下行驶时，所述排气流动路径自动改变到旁通流动路径36。

[0071]这里，在车辆排气系统安装结构10中，因为排气系统热交换器14在车辆的上下方向的最下部14D(在本示范性实施例中的排气系统热交换器后部外壳46)低于车身横向构件80，所以保护排气系统热交换器14不受伴随车辆行驶的路面干涉。特别地，在车辆排气系统安装结构10中，因为排气系统热交换器14的前端14B位于发动机后部安装支撑构件90的上面，并且排气系统热交换器14的后端14C也位于车身横向构件80的上面，所以不容易产生对排气系统热交换器14的路面干涉。也就是说，可以防止排气系统热交换器14直接受到来自路面干涉的冲击负荷(损害)。

[0072]此外，特别地，在车辆排气系统安装结构10中，发动机后部安装支撑构件90和车身横向构件80之间的左和右通道侧加强件76，在车辆的上下方向的排气系统热交换器14在纵向的每个位置的最下部14E的下面突出，从而可以保护排气热交换器14在前、后、左和右四个方向免受路面干涉。然而，因为发动机后部安装支撑构件90和车身横向构件80之间的左和右通道侧加强件76，基本沿着排气系统热交换器14在纵向上的整个长度(除了车身横向构件80附近的部分的整个长度)、在车辆的上下方向的排气系统热交换器14的最下部14E的下面突出，所以甚至更有效地保护排气系统热交换器14免受路面干涉。特别地，通过通道侧加强件76，甚至更有效地保护在热交换部14A(外管32)中流动的发动机冷却水沿着其整个长度免受路面干涉。

[0073]此外，在车辆排气系统安装结构10中，因为排气系统热交换器14是倾斜的，从而排气系统热交换器14的前端14B(在其中有最下部14E中的一个)位于车辆的上下方向的后端14C(具有最下部14E的最下部14D)的上面，可以防止排气系统热交换器14在车辆的前后方向的前端14B受到伴随车辆行驶的、在路面R上的障碍物(从而受到阻碍)等的干涉。

[0074]同样，在车辆排气系统安装结构10中，因为车身横向构件80在车辆的上下方向设置得低于发动机后部安装支撑构件90，如图1中的箭头F1所示，通过车身横向构件80将行驶时的风引导排气系统热交换器14的热交换部14A(从而受到阻碍)。因此，所述行驶的风可能冲撞构成热交换部14A的外管32。此外，在车辆排气系统安装结构10中，因为在发动机后部安装支撑构件90的顶面上的前部是前倾面108A，如图1中的箭头F2所示，所以由前倾面108A引导所述行驶风，并且该行驶风可能冲撞构成热交换部14A的外管32。通过这样做，在当所述排气流经旁通流动路径36时的行驶条件中，如在高速行驶等的期间，可以防止所述发动机冷却水的温度升高引起散热器负荷的升高。

[0075]此外，在车辆排气系统安装结构10中，通过将冷却水出口管64与发动机冷却水流动路径34的最上部连通，如果具有比发动机冷却水比重低的杂质进入到发动机冷却水流动路径34，则即使在发动机冷却水停上循环的状态，所述杂质被从冷却水出口管64中驱出。这样做，例如，当所述发动机恰好在内燃机的高负荷驱动之后停止时，即使(偶然)排气系统热交换器14的余热使得所述发动机冷却水沸腾且产生气泡，也能通过冷却水出口管64从排气系统热交换器14的发动机冷却水流动路径34将这样的气泡驱出，并且以所述发动机冷却水的冷却消除这样的气泡。也就是说，在车辆排气系统安装结构10中，可以防止诸如气泡等的杂质在排气系统热交换器14的发动机冷却水流动路径34中积聚。

[0076]同样，因为冷却水出口管64用作其他释放部，或者换句话说，因为已经从发动机冷却水流动路径34中驱出的杂质伴随所述发动机冷却水的循环可能从热交换部14A排出，所以当内燃机再启动时，已经积聚在所述气体释放部中的气泡也不会由于排气热量而膨胀。此外，没有必要设置单独构件作为气体释放部，并且实现可以防止杂质在发动机冷却水流动路径34中积聚而不影响热交换能力的构造。

[0077]同样，在车辆排气系统安装结构10中，因为排气系统热交换器14的热交换部14A的最外层构造为发动机冷却水流动路径34，或者换句话说，因为所述发动机冷却水能够通过外管32执行热交换到大气(大气冷却)，所以可以抑制由于所述发动机冷却水的沸腾本身产生的气泡。此外，因为仅仅将冷却水出口管64设置到外管32，所以可以简化所述结构。

[0078]应该注意的是，尽管已经给出冷却水出口管64是本发明的气体释放部的例子，但是本发明并不局限于此，只要当所述内燃机已经停止循环时，本发明的气体释放部基本起作用就足够了。例如，可以构造为发动机冷却水流动路径34的所述发动机冷却水的流动处于相反的方向，并且发动机冷却水的入口用作所述气体释放部，或者发动机冷却水流动路径34可以构造为所述发动机冷却水沿着热交换部14A的纵向和向后流动，和构造为所述发动机冷却水的入口和出口都用作气体释放部。

[0079]此外，在上述的示范性实施例中给出的例子中，车辆排气系统安装结构10表现出保护排气系统热交换器14不受路面干涉的功能、由于行驶风辅助冷却的功能、和当所述内燃机停止时去除气泡的功能，然而，本发明并不局限于此，构造表现上述功能中的至少一个的车辆排气系统安装结构10就足够了。

[0080]因此，在具有气体释放部、排气系统热交换器14已经倾斜设置，从而在车辆的上下方向，所述排气系统热交换器14在纵向的一端高于其另一端的构造中，不局限于由车身横向构件80、发动机后部安装支撑构件90和/或一对通道侧加强件76的至少一个保护排气系统热交换器14的构造，并且不局限于将所述行驶风引导到热交换部14A的构造。

[0081]此外，在车身横向构件80设置在车辆的上下方向的发动机后部安装支撑构件90的下面，从而对箭头F1的行驶风进行引导的构造中，或者在箭头F2的行驶风由发动机后部安装支撑构件90的前倾面108A引导的构造中，不局限于由车身横向构件80、发动机后部安装支撑构件90和/或一对通道侧加强件76的至少一个保护排气系统热交换器14的构造，和不局限于设置有气体释放部的构造。在这种情况下，产生F1的行驶风的引导构件并不局限于从车身框架构造。

[0082]此外，在由车身横向构件80、发动机后部安装支撑构件90和/或一对通道侧加强件76的至少一个保护排气系统热交换器14的构造中，不局限于将所述行驶风引导到热交换部14A的构造，不局限于设置有气体释放部的构造，并且也不局限于排气系统热交换器14倾斜设置的构造。

[0083]此外，在上述的示范性实施例中，给出了排气系统热交换器14的长度基本沿着车辆的前后方向的例子，然而，本发明并不局限于此，当在平面图中看时，所述排气系统热交换器14可能设置为与车辆的前后方向成角度，或者设置为沿着车辆的宽度方向。

为了阐明和描述的目的做出对本示范性实施例的示范性的上述描述。其并未意图详尽或限制本发明为所公开的准确形式。显然，对本领域的技术人员而言很多修改和变化是明显的。选择和描述的示范性实施例是为了最好地解释本发明的原理和其实际应用，从而使得本领域的其他技术人员理解本发明的各种实施例和各种修改适于特定的预期使用。通过下面的权利要求和其等价物意图限定本发明的范围。

Claims (11)

1、一种排气系统热交换器的车身安装结构，其安装设置在车身地板的底侧处的排气系统热交换器，从而在排气和冷却介质之间执行热交换的所述排气系统热交换器的最下部在车辆的上下方向位于车身框架在车辆上下方向的最下部的上面，

其中所述车身框架包括：

第一构件，其在车辆的上下方向位于所述排气系统热交换器的纵向的一端侧的下面；和

第二构件，其在车辆的上下方向位于所述排气系统热交换器的纵向的另一端侧的下面；

其中，所述排气系统热交换器的纵向实质上是沿着所述车辆的前后方向；

所述第一构件在所述车辆的前后方向设置在所述第二构件的前面；和

所述第一构件在车辆上下方向的最下部在所述车辆的上下方向位于所述第二构件在车辆上下方向的最下部的上面。

2、如权利要求1所述的排气系统热交换器的车身安装结构，其中：

所述排气系统热交换器设置在地板通道中，所述地板通道设置在所述车身地板处；以及

所述车身框架包括：

一对通道侧加强件，所述通道侧加强件的每个的纵向实质上是沿着车辆的前后方向，并且将所述一对通道侧加强件设置为，从所述车身地板中的所述地板通道的开口在车辆的宽度方向的两侧处的边缘部，在所述车辆的上下方向，突出到所述排气系统热交换器的下面，所述开口朝向所述车辆的上下方向的下方。

3、如权利要求1所述的排气系统热交换器的车身安装结构，其中：

所述第一构件在所述车辆的上下方向的顶侧面包括倾斜的倾斜面，所述倾斜面设置为使得所述倾斜面在所述车辆的前后方向的后侧在所述车辆的上下方向位于所述倾斜面的前侧的上面。

4、一种排气系统热交换器的车身安装结构，包括：

排气系统热交换器，其以所述排气系统热交换器的纵向实质上是沿着所述车辆的前后方向，设置在车身地板的底侧处，所述排气系统热交换器在排气和冷却介质之间执行热交换；

第一构件，其在所述车辆的上下方向位于所述排气系统热交换器的纵向的前端侧的下面；和

第二构件，其在所述车辆的上下方向位于所述排气系统热交换器的纵向的后端侧的下面，所述第二构件在车辆上下方向的最下部在所述车辆的上下方向位于所述第一构件在车辆上下方向的最下部的下面。

5、如权利要求4所述的排气系统热交换器的车身安装结构，其中：

所述第一构件在所述车辆的上下方向的顶侧面包括倾斜的倾斜面，所述倾斜面设置为使得所述倾斜面在所述车辆的前后方向的后侧在所述车辆的上下方向位于所述倾斜面的前侧的上面。

6、一种排气系统热交换器的车身安装结构，包括：

排气系统热交换器，其以所述排气系统热交换器的纵向实质上是沿着所述车辆的前后方向，设置在车身地板的底侧处，所述排气系统热交换器在排气和冷却介质之间执行热交换；和

车身框架构件，其在所述车辆的上下方向设置在所述排气系统热交换器的前端侧的下面，所述车身框架构件具有倾斜的倾斜面，以便所述倾斜面朝向所述车辆的上下方向的上面以及朝向所述车辆的前后方向的前面。

7、如权利要求1到6中任一项所述的排气系统热交换器的车身安装结构，其中：

所述排气系统热交换器的纵向实质上是沿着所述车辆的前后方向，并且所述排气系统热交换器设置为使得所述排气系统热交换器在所述车辆的前后方向的前侧在所述车辆的上下方向位于所述排气系统热交换器的后侧的上面。

8、如权利要求7所述的排气系统热交换器的车身安装结构，其中所述排气系统热交换器包括流动路径，所述流动路径设置为使得作为冷却介质的冷却液流经其中；和气体释放部，其在所述车辆的上下方向的顶侧与所述冷却液的流动路径的车辆上下方向的最上部连通。

9、如权利要求8所述的排气系统热交换器的车身安装结构，其中所述气体释放部是所述排气系统热交换器中的冷却液流动路径的冷却液入口部或者冷却液出口部中的至少一个。

10、如权利要求8所述的排气系统热交换器的车身安装结构，其中：

将形成所述排气系统热交换器的外轮廓的外壳构造为所述冷却液流动路径的外壁；以及

所述气体释放部设置在所述外壳在所述车辆的上下方向的最上部。

11、如权利要求9所述的排气系统热交换器的车身安装结构，其中：

将形成所述排气系统热交换器的外轮廓的外壳构造为所述冷却液流动路径的外壁；以及

所述气体释放部设置在所述外壳在所述车辆的上下方向的最上部。

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