JP2008260472A - Front structure of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両の前部構造に関し、特に、車両前部のエンジンルームにエンジンを横置き配置して、エンジン前方に吸気管を配置して、エンジン後方に排気管を配置した車両の前部構造に関する。 The present invention relates to a front structure of a vehicle, and in particular, a front portion of a vehicle in which an engine is disposed horizontally in an engine room at the front of the vehicle, an intake pipe is disposed in front of the engine, and an exhaust pipe is disposed behind the engine. Concerning structure.
従来より、一般的な車両においては、車室空間をできるだけ広く確保するために、フロントエンジン・フロントドライブ方式(以下、FF方式)が採用されることが多い。このとき、エンジンは、エンジンの出力軸とドライブシャフトが並行に位置する方が駆動効率の点で優れるため、通常、横置き(気筒列が車幅方向に向いた位置)に配置される。 Conventionally, in general vehicles, a front engine / front drive system (hereinafter referred to as FF system) is often employed in order to secure as much cabin space as possible. At this time, since the engine output shaft and the drive shaft are positioned in parallel in terms of driving efficiency, the engine is normally disposed horizontally (a position where the cylinder row faces in the vehicle width direction).
また、近年においては、排気ガスの低エミッション化を図るため、排気管をエンジンの後方側に配置して、排気ポートからキャタリストまでの距離を短くする後方排気レイアウトを採用する車両が多くなっている。 In recent years, in order to reduce exhaust gas emissions, many vehicles adopt a rear exhaust layout in which an exhaust pipe is arranged on the rear side of the engine to shorten the distance from the exhaust port to the catalyst. Yes.
例えば、下記特許文献1には、エンジン横置きのFF方式の車両において、エンジン後方に排気管を配置した後方排気レイアウトを採用した車両が開示されている。
For example,
ところで、エンジンの排気効率を高めエンジン出力を高めるためには、できるだけ、排気管を直線状に延びるようにレイアウトするのが望ましい。 By the way, in order to increase the exhaust efficiency of the engine and increase the engine output, it is desirable to lay out the exhaust pipe so as to extend as straight as possible.
しかし、前述の特許文献1に記載された車両の排気管は、ダッシュパネルが後方に位置しているため、エンジン上部から下方に垂直方向に屈曲して、また、その下端で後方側に水平方向に屈曲するように、略クランク形状にレイアウトされている。
However, the exhaust pipe of the vehicle described in the above-mentioned
このため、特許文献1に記載された車両のエンジンにおいては、排気管が複雑に屈曲して、排気効率を高めることができず、エンジン出力を十分に高めることができないという問題がある。
For this reason, the vehicle engine described in
また、エンジンの後方に排気管をレイアウトすると、車両衝突時にエンジンの後退によって、排気管がダッシュパネルを押圧することになり、ダッシュパネルの後方側への変形を大きくするおそれがある。 Further, if the exhaust pipe is laid out behind the engine, the exhaust pipe presses the dash panel due to the retreat of the engine at the time of a vehicle collision, and there is a possibility that deformation of the dash panel toward the rear side is increased.
こうした問題を対策する構造としては、エンジンをできるだけエンジンルーム前側に配置して、ダッシュパネルとの間に前後方向スペースを設け、排気管のレイアウトスペースを十分に確保することが考えられる。 As a structure for preventing such a problem, it is conceivable to arrange the engine as far as possible in the engine room and to provide a space in the front-rear direction between the engine and the dash panel to ensure a sufficient exhaust pipe layout space.
しかし、ダッシュパネルとエンジンとの間に前後方向のスペースを設けると、ダッシュパネルが後方に位置することにより、車室空間が大幅に減少したり、エンジンが車両前方側に位置して、車両全体の重量バランスが悪化して操安性が悪化するといった新たな問題が生じる。 However, if a space in the front-rear direction is provided between the dash panel and the engine, the dash panel is located at the rear, so that the cabin space is significantly reduced or the engine is located on the front side of the vehicle, A new problem arises in that the weight balance of the vehicle deteriorates and the handling stability deteriorates.
そこで、本発明は、車両前部のエンジンルームに横置きにエンジンを配置して、エンジン前方に吸気管を配置して、エンジン後方に排気管を配置した車両の前部構造において、エンジンとダッシュパネルとの間に前後方向スペースを設けることなく、エンジンの排気効率を高め、車両の衝突安全性を高めることができる車両の前部構造を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a vehicle front structure in which an engine is disposed horizontally in an engine room at the front of the vehicle, an intake pipe is disposed in front of the engine, and an exhaust pipe is disposed behind the engine. It is an object of the present invention to provide a vehicle front structure that can increase the exhaust efficiency of an engine and increase the collision safety of a vehicle without providing a space in the front-rear direction between the panels.
この発明の車両の前部構造は、車両前部のエンジンルームに横置きにエンジンを配置して、該エンジンの前方に吸気管を配置して、該エンジンの後方に排気管を配置した車両の前部構造であって、前記排気管を、エンジン上部の排気ポートから車両後方側下方に、所定の傾斜角で略直線状に延びるように形成して、車室の前壁を構成するダッシュパネルとフロアパネルとの接続部の車幅方向中央に、車室内方側へ突出して車両前後方向に延びるトンネル部を形成し、該トンネル部の前部に、前記排気管に沿って上方に大きく突出して、該排気管の傾斜角に対応するように傾斜した上壁面を備えるトンネル拡大部を形成したものである。 The vehicle front structure according to the present invention is a vehicle in which an engine is disposed horizontally in an engine room at the front of the vehicle, an intake pipe is disposed in front of the engine, and an exhaust pipe is disposed behind the engine. A dash panel having a front structure, wherein the exhaust pipe is formed so as to extend substantially linearly at a predetermined inclination angle from the exhaust port at the top of the engine to the lower rear side of the vehicle. A tunnel portion that protrudes toward the vehicle interior side and extends in the vehicle front-rear direction is formed at the vehicle width direction center of the connection portion between the floor panel and the floor panel, and protrudes upward along the exhaust pipe at the front portion of the tunnel portion. Thus, a tunnel enlargement portion having an upper wall surface inclined so as to correspond to the inclination angle of the exhaust pipe is formed.
上記構成によれば、トンネル部の前部に上方に大きく突出したトンネル拡大部を形成したことにより、このトンネル拡大部の内方(下方)に、後下がりに傾斜した略直線状の排気管をレイアウトすることができる。
このため、ダッシュパネルに近接してエンジンを配置しながらも、排気管を屈曲させることなく、エンジンの後方に配置することができる。また、トンネル拡大部の内方に排気管を位置させることで、車両衝突時には、排気管をトンネル部内に潜り込ませることができる。
According to the above configuration, by forming the tunnel expansion portion that protrudes largely upward at the front portion of the tunnel portion, the substantially straight exhaust pipe inclined downward and rearward is formed inside (downward) of the tunnel expansion portion. Can be laid out.
For this reason, it is possible to dispose the engine behind the engine without bending the exhaust pipe while disposing the engine close to the dash panel. Further, by positioning the exhaust pipe inside the tunnel expansion portion, the exhaust pipe can be embedded in the tunnel portion at the time of a vehicle collision.
この発明の一実施態様においては、前記トンネル拡大部の上壁面の傾斜角の延長線より下方位置に、前記エンジンの排気ポートを設定したものである。
上記構成によれば、トンネル拡大部の上壁面の傾斜角の延長線の下方位置にエンジンの排気ポートが設定されることにより、トンネル拡大部の内方で、より確実に排気管を直線状にレイアウトすることができる。また、車両衝突時に後退する排気管をトンネル拡大部内により案内しやすくなる。
よって、エンジンの排気効率をより高めることができると共に、車両衝突時に確実に排気管がダッシュパネル側に影響を与えないようにできる。
In one embodiment of the present invention, the exhaust port of the engine is set at a position below the extended line of the inclination angle of the upper wall surface of the tunnel enlarged portion.
According to the above configuration, the exhaust port of the engine is set at a position below the extended line of the inclination angle of the upper wall surface of the tunnel expansion portion, so that the exhaust pipe can be straightened more reliably inside the tunnel expansion portion. Can be laid out. In addition, it becomes easier to guide the exhaust pipe that moves backward in the event of a vehicle collision into the tunnel expansion section.
Therefore, the exhaust efficiency of the engine can be further increased, and the exhaust pipe can be reliably prevented from affecting the dash panel side at the time of a vehicle collision.
この発明の一実施態様においては、前記排気管の途中にキャタリスト又はフレキシブルチューブを設け、該キャタリスト又はフレキシブルチューブを、前記トンネル拡大部に対応する位置に配置したものである。
上記構成によれば、トンネル拡大部内の比較的大きな空間を利用して、占有スペースの大きいキャタリスト又はフレキシブルチューブをレイアウトすることができる。
よって、エンジンとダッシュパネルとの間には、占有スペースの大きなキャタリスト又はフレキシブルチューブを設置する必要がなくなり、より衝突安全性を高めることができる。
特に、キャタリストの場合には、加熱されるキャタリスト周りの空気(熱気)を前後方向に延びるトンネル部を利用して、車両後方側に排出することができるため、キャタリスト周りの熱害を防止することができる。
In one embodiment of the present invention, a catalyst or flexible tube is provided in the middle of the exhaust pipe, and the catalyst or flexible tube is disposed at a position corresponding to the tunnel enlarged portion.
According to the said structure, the catalyst or flexible tube with a large occupation space can be laid out using the comparatively big space in a tunnel expansion part.
Therefore, it is not necessary to install a catalyst or flexible tube having a large occupied space between the engine and the dash panel, and collision safety can be further improved.
In particular, in the case of a catalyst, the air around the heated catalyst (hot air) can be discharged to the rear side of the vehicle by using a tunnel portion extending in the front-rear direction. Can be prevented.
この発明の一実施態様においては、前記キャタリストの車両前方側に、前輪を操舵するステアリング機構を配置したものである。
上記構成によれば、キャタリストの車両前方側にステアリング機構を配置したことにより、車両走行中、ステアリング機構には、キャタリスト周りの熱気が流れにくくなる。
よって、ステアリング機構に対するキャタリストによる熱害を抑制することができ、ステアリング機構の耐久性を高めることができる。
In one embodiment of the present invention, a steering mechanism for steering the front wheels is arranged on the vehicle front side of the catalyst.
According to the above configuration, since the steering mechanism is arranged on the vehicle front side of the catalyst, it is difficult for hot air around the catalyst to flow through the steering mechanism while the vehicle is traveling.
Therefore, the heat damage by the catalyst to the steering mechanism can be suppressed, and the durability of the steering mechanism can be enhanced.
この発明の一実施態様においては、前記エンジンを、エンジン上部が車両後方側に位置するように傾斜配置したものである。
上記構成によれば、エンジンが車両後方側に傾斜配置(スラント配置)されることで、エンジン上部前方とエンジン下部後方にスペースが確保できる。また、エンジンの排気ポートの位置も低くできる。
このため、エンジン前方に配置される吸気管の配置スペースを拡大することができる。また、エンジン後方に配置されるフロントデフを車両前方側に配置することができる。さらに、排気ポートの位置が低くなるため、より排気管を直線状にレイアウトしやすくなり、エンジンの排気効率を高めることができる。加えて、キャタリストまでの距離も短くできるため、触媒の早期活性化を図ることができる。
よって、エンジンを後方に傾斜配置することで、後方排気エンジンの吸排気系の性能を高めることができ、また、車両のオーバーハング量を低減できるため、車両の操安性能も高めることができる。
In one embodiment of the present invention, the engine is inclined so that the upper part of the engine is located on the vehicle rear side.
According to the said structure, a space can be ensured in the engine upper part front and the engine lower part rear by the engine being inclined and arranged (slant arrangement) on the vehicle rear side. Further, the position of the exhaust port of the engine can be lowered.
For this reason, the arrangement space of the intake pipe arranged in front of the engine can be expanded. Further, the front differential disposed behind the engine can be disposed on the vehicle front side. Furthermore, since the position of the exhaust port is lowered, the exhaust pipe can be more easily laid out in a straight line, and the exhaust efficiency of the engine can be increased. In addition, since the distance to the catalyst can be shortened, early activation of the catalyst can be achieved.
Therefore, the performance of the intake / exhaust system of the rear exhaust engine can be enhanced by tilting the engine to the rear, and the amount of overhanging of the vehicle can be reduced, so that the vehicle steering performance can also be enhanced.
この発明によれば、ダッシュパネルに近接してエンジンを配置しながらも、排気管を屈曲させることなく、エンジンの後方に配置することができる。また、トンネル拡大部の内方に排気管を位置させることで、車両衝突時には、排気管をトンネル部内に潜り込ませることができる。
よって、車両前部のエンジンルームに横置きにエンジンを配置して、エンジン前方に吸気管を配置して、エンジン後方に排気管を配置した車両の前部構造において、エンジンとダッシュパネルとの間に前後方向スペースを設けることなく、エンジンの排気効率を高め、車両の衝突安全性を高めることができる。
According to the present invention, the engine can be disposed close to the dash panel, but can be disposed behind the engine without bending the exhaust pipe. Further, by positioning the exhaust pipe inside the tunnel expansion portion, the exhaust pipe can be embedded in the tunnel portion at the time of a vehicle collision.
Therefore, in the front structure of a vehicle in which the engine is disposed horizontally in the engine room in the front of the vehicle, the intake pipe is disposed in front of the engine, and the exhaust pipe is disposed in the rear of the engine, the space between the engine and the dash panel is Without providing a space in the front-rear direction, the exhaust efficiency of the engine can be increased, and the collision safety of the vehicle can be increased.
以下、図面に基づいて、本実施形態の車両の前部構造について説明する。
まず、図1〜図5で、車両の前部構造の全体構造について説明する。図1は車両の前部構造の特徴部分を示した斜視図、図2は車両の前部構造の全体側面図、図3はエンジンを除いた全体正面図、図4は車体フレーム等も含めた全体平面図、図5は車体フレーム等も含めた全体底面図である。
Hereinafter, the vehicle front structure of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
First, the overall structure of the front structure of the vehicle will be described with reference to FIGS. 1 is a perspective view showing a characteristic part of a vehicle front structure, FIG. 2 is an overall side view of the vehicle front structure, FIG. 3 is an overall front view excluding an engine, and FIG. 4 includes a body frame and the like. FIG. 5 is an overall bottom view including a vehicle body frame and the like.
図2に示すように、車両の前部には、エンジン7を配置するエンジンルームERと、その後方に形成される車室CRとを備えている。
As shown in FIG. 2, the front portion of the vehicle includes an engine room ER in which the
エンジンルームERは、上部を前下がりに車両前後方向に延びるボンネット1で区画され、前部を上下に位置するフロントグリル2とフロントバンパー3で区画され、さらに、後部を上下方向に延びるダッシュパネル4等によって区画されて構成している。
The engine room ER is defined by a
また、車室CRは、上部を図示しないルーフパネルで区画され、前部を前述のダッシュパネル4で区画され、下部を車両前後方向に延びるフロアパネル5と車両前後方向に延びるにトンネル部6とで区画されて構成している。
The vehicle compartment CR has an upper portion defined by a roof panel (not shown), a front portion defined by the
このうち、エンジンルームERには、直列四気筒のI型エンジン7を横置き配置している。すなわち、四つの気筒を有するI型エンジン7を気筒列が車幅方向に延びるように配置している。そして、エンジン上部7aがやや後方側に位置するように、エンジン7を後方側に傾斜(スラント)して配置している。この傾斜角αは約15°に設定している。
Among these, an in-line four-cylinder I-
また、エンジン上部7a前方には、各気筒に吸気を導入する吸気マニホールド8を設置して、エンジン上部7a後方には、各気筒の排気を排出する排気マニホールド9を設置している。
Further, an
吸気マニホールド8は、気筒列方向に延びるサージタンク10を取り囲むように湾曲形成されて、それぞれ所定の吸気通路長を確保している。
The
一方、排気マニホールド9は、後方側に傾斜したエンジン上部7a後面の排気ポート11から直線状に後方側斜め下方に延びるように形成されている。
On the other hand, the
また、図4に示すように、エンジン7の一側方(図4では図面左側)には、変速機12を配置している。また、この変速機12の後部には、フロントデフ13を配置している。
変速機12は、図示しない入力軸と出力軸が車幅方向に延びるいわゆる横置きタイプの変速機12であり、エンジン7の出力を、方向変換することなく、そのままヘリカルギア等(平歯車)でフロントデフ13へ伝達するようにしている。
Further, as shown in FIG. 4, a
The
フロントデフ13は、変速機12からの出力を、左右の前輪14,14に伝達するように構成して、図示しないドライブシャフトの出力位置を規定している。ドライブシャフトは車幅方向に延びて、車両両側に設置される前輪14,14に対して駆動力を伝達している。
なお、図2に示すように、エンジン7の前方のエンジンルームER前部には、ラジエータ15を設置している。また、エンジン下部7b後方には、前輪14を操舵するステアリング機構のステアリングラック16を設置している。
The front differential 13 is configured to transmit the output from the
As shown in FIG. 2, a
車室前壁を構成するダッシュパネル4は、図3に示すように、上下方向且つ車幅方向の全域に延びるパネル体で構成している。そして、このダッシュパネル4の車幅中央には、トンネル部6につながるトンネル開口部17を設けている。
As shown in FIG. 3, the
車室床面を構成するフロアパネル5は、図1に示すように、ダッシュパネル4の下端から後方に車両前後方向に広がり且つ車幅方向に延びている。そして、フロアパネル5の両側端には車体骨格部材であるサイドシル18,18が車両前後方向に延びている(図5参照)。
As shown in FIG. 1, the
このフロアパネル5の車幅方向中央には、図1に示すように、略ハット状に上方(車室内方)に隆起する車両前後方向に延びるトンネル部6を形成している。このトンネル部6の車幅方向の幅W及び上下方向高さHは、全体に内部(車室外方)に一本の排気管(後部排気管19)を配設する程度に設定している。
At the center in the vehicle width direction of the
このトンネル部6の前部には、上方及び車幅方向にさらに突出したトンネル拡大部20を形成している。このトンネル拡大部20は、その内部(車室外方)に、前述の排気マニホールド9から後方に延びる排気系の構成要素をレイアウトできるように大きく且つ高く形成している。
At the front part of the
すなわち、前述の排気マニホールド9の傾斜に対応して、ダッシュパネル4上部から車両後方に傾斜して延びる上壁面20aと、四つの排気マニホールド9に対応する幅を有して車両後方に中央側に傾斜して延びる側壁面20b,20cとによって、内部空間Sを大きく確保したトンネル拡大部20を形成して、その内部空間Sに排気マニホールド9の後方に位置する、直キャタリスト21,21、Y字排気管22等の排気系の構成要素をレイアウトするように構成している。
That is, corresponding to the inclination of the
この排気系の構成要素について詳述する。
図4に示すように、エンジン7の後方には、排気マニホールド9(9a,9b,9c,9d)を配設している。この排気マニホールド9は、排気干渉を避けるために、四本の排気マニホールド9a,9b,9c,9dが、一旦二本に集合するように構成している。すなわち、燃焼タイミングを、一番気筒E1→三番気筒E3→四番気筒E4→二番気筒E2として設定しているため、両端の一番気筒E1の排気マニホールド9aと四番気筒E4の排気マニホールド9dとを、中央の二番気筒E2の排気マニホールド9bと三番気筒E3の排気マニホールド9cとを、それぞれ下流側で集合するように構成している。
The components of the exhaust system will be described in detail.
As shown in FIG. 4, an exhaust manifold 9 (9a, 9b, 9c, 9d) is disposed behind the
この各々集合した排気マニホールド9a,9b,9c,9dに対応して、略円筒形状の直キャタリスト21,21を車幅方向に二つ並設するように設けている。この直キャタリスト21は、三元触媒で構成しているが、主に、冷間時のHC(炭化水素)及びCO(一酸化炭素)の浄化を図るために、この位置に設置している。
Corresponding to the
この後方には、二つの管路を一つに集合する略Y字状のY字排気管22を設けている。排気ガスが直キャタリスト21を通過すると、排気干渉の影響を受けにくいため、この位置で排気系を一本に集合するように構成している。
Behind this, a substantially Y-shaped Y-shaped
この後方には、略円筒状のフレキシブルジョイント23を設けて、エンジン7のロール振動等を、このフレキシブルジョイント23で吸収するようにしている。このため、このフレキシブルジョイント23までの排気系が、エンジン7と共に揺動することになる。
Behind this, a substantially cylindrical flexible joint 23 is provided so that roll vibrations of the
このフレキシブルジョイント23の後方には、略円筒状のアンダーフットキャタリスト24を設けている。このアンダーフットキャタリスト24も、三元触媒で構成しているが、主に、NOx(窒素酸化物)の浄化を図るため、この位置に設置している。
A substantially cylindrical
この後方(下流)には、一本の後部排気管19を、トンネル部6内を車両後方側に延びるように形成し、この後端に図示しないサイレンサーを設けて、車両後方に排気ガスを排出するように構成している。
At the rear (downstream), a single
このように構成される排気系の構成要素のうち、図4に示すように、直キャタリスト21とY字排気管22は、トンネル部6前部のトンネル拡大部20に対応するように設けている。
Among the components of the exhaust system configured as described above, as shown in FIG. 4, the
これは、前述のように、排気マニホールド9が側面視でエンジン上部7aの排気ポート11から略直線状に斜め下方に延びるように形成されていることに伴い、直キャタリスト21とY字排気管22を、その直線状の配置に対応して、斜め下方に延びるよう配置しているためである。
This is because, as described above, the
このように、排気系を略直線状に並ぶように配置することにより、エンジン7の排気効率を高めることができる。
Thus, the exhaust efficiency of the
こうして、トンネル部6前部にトンネル拡大部20を形成することにより、排気系の構成要素を直線状にレイアウトすることが可能となる。
Thus, by forming the tunnel enlarged
このトンネル拡大部と排気系の構成要素の位置関係を、図6及び図7でより詳細に説明する。図6はトンネル拡大部近傍の詳細側方断面図、図7はトンネル拡大部近傍の詳細平面断面図である。 The positional relationship between the tunnel enlarged portion and the components of the exhaust system will be described in more detail with reference to FIGS. 6 is a detailed side sectional view in the vicinity of the tunnel enlarged portion, and FIG. 7 is a detailed plan sectional view in the vicinity of the tunnel enlarged portion.
図6に示すように、トンネル拡大部20の上壁面20aは、ダッシュパネル4の上部4a近傍から下方に所定の傾斜角β(例えばβ=46°)をもって傾斜するように形成している。この傾斜角βは、直キャタリスト21の傾斜角γ(例えばγ=23°)よりも大きな値としている。これは、後述するように、車両衝突の際には、排気系がこの上壁面20aに沿って、できるだけトンネル部6内に潜り込みやすくなるようにするためである。
As shown in FIG. 6, the
また、この上壁面20aの傾斜角の延長線Lよりも下方に、エンジン7及び排気ポート11が位置するように設定している。これは、車両が衝突した際には、より排気マニホールド9をトンネル部6の空間内6Aに案内しやすくすると共に、排気系の構成要素をより直線状にレイアウトしやすくするためである。
Further, the
一方、図7に示すように、トンネル部6の側壁面20b,20cは、車両前方側に向かって車幅方向に広がる略ハの字状に傾斜するように形成している。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the side wall surfaces 20 b and 20 c of the
この側壁面20b,20cも、所定の傾斜角δ(例えばδ=26°)をもって傾斜するように形成している。この傾斜角δも、一番気筒E1および四番気筒E4の排気マニホールド9a、9bの傾斜角ε1、ε4(例えばε1=10°、ε4=20°)よりも大きな値としている。
The side wall surfaces 20b and 20c are also formed so as to be inclined with a predetermined inclination angle δ (for example, δ = 26 °). The inclination angle δ is also larger than the inclination angles ε1, ε4 (for example, ε1 = 10 °, ε4 = 20 °) of the
また、側壁面20b,20cの前端部の車幅方向幅Aについても、排気マニホールド9の両側端の車幅方向幅Bより広く(長く)設定している。
Further, the vehicle width direction width A of the front end portions of the side wall surfaces 20 b and 20 c is also set wider (longer) than the vehicle width direction width B of both side ends of the
これは、後述のように、車両衝突時に、このトンネル拡大部20の内部空間Sに排気マニホールド9を案内し易くして、はまり込み易くするために、このような設定にしているのである。
As will be described later, this setting is made in order to make it easier to guide the
車両衝突時の挙動について、図8、図9により説明する。 The behavior at the time of a vehicle collision will be described with reference to FIGS.
図8は、側面視における車両衝突時の挙動を示した説明図であり、(a)が衝突初期、(b)が衝突中期、(c)が衝突後期を示した図である。図9は、平面視における車両衝突時の挙動を示した説明図であり、(a)が衝突初期、(b)が衝突後期を示した図である。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing the behavior at the time of a vehicle collision in a side view, in which (a) shows the initial stage of the collision, (b) shows the middle stage of the collision, and (c) shows the late stage of the collision. FIG. 9 is an explanatory view showing the behavior at the time of a vehicle collision in a plan view, where (a) shows the initial stage of the collision and (b) shows the late stage of the collision.
図8(a)に示すように、車両前方から衝突荷重Fが作用すると、エンジン7が後退して排気マニホールド9も後退する。このとき、トンネル拡大部20の上壁面20aが傾斜していることにより、排気マニホールド9等が当接して排気系の構成要素(9、21,22,23,24)が下方に案内されることになる。このとき、後方のフレキシブルジョイント23が比較的脆弱であるため、このフレキシブルジョイント23の部分で折れ曲りが生じて、より排気系の構成要素(9、21,22,23,24)がトンネル拡大部20及びトンネル部6の内部空間S,6Aに潜り込みやすくなる。
As shown in FIG. 8A, when a collision load F is applied from the front of the vehicle, the
(b)に示すように、衝突中期になると、排気マニホールド9が上壁面20aで下方に案内されることで、エンジン7もその上部7aが、さらに後方側に傾斜することになり、排気系の構成要素(9、21,22,23,24)がトンネル拡大部20及びトンネル部6に潜り込みやすくなる。
As shown in (b), in the middle of the collision, the
(c)に示すように、衝突後期になると、エンジン7の排気系の構成要素(9、21,22,23,24)がほぼ全てトンネル拡大部20及びトンネル部6に潜り込むことになり、ダッシュパネル4には、排気系の構成要素(9、21,22,23,24)が何ら影響を与えることはない。
As shown in (c), in the late stage of the collision, almost all the exhaust system components (9, 21, 22, 23, 24) of the
図9(a)に示すように、車両衝突時には、吸気マニホールド8が変速機12よりも車両前方側に位置するため、エンジン7側の方が後退しやすくなり、衝突初期に、エンジン7は、やや一側方に回転しながら(図9で時計回り方向)車両後方側に後退する。このため、排気マニホールド9の位置が、車幅方向中央側に変化することになり、トンネル拡大部20の内部空間Sに嵌り込みやすくなる。
As shown in FIG. 9 (a), at the time of a vehicle collision, the
また、前述のように、排気マニホールド9が集合する位置に直キャタリスト21を設けて、この直キャタリスト21をトンネル拡大部20内に設置していることで、より確実に四本の排気マニホールド9がトンネル拡大部20に嵌り込みやすくなる。
In addition, as described above, the
さらに、側壁面20b,20cがハの字状に傾斜していることで、車両後方側に後退するに従って排気マニホールド9が側壁面20b,20cに当接しやすくなり、排気系の構成要素(9,21,22,23,24)がよりトンネル部6に嵌り込みやすくなる。
Further, since the side wall surfaces 20b and 20c are inclined in the shape of a letter C, the
(b)に示すように、衝突後期になると、排気マニホールド9がほぼ全てトンネル拡大部20内に嵌り込むような形で後退することになり、車幅方向においても、排気系の構成要素(9,21,22,23,24)がダッシュパネル4に何ら影響を与えることはない。
As shown in (b), at the later stage of the collision, the
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
この実施形態の車両の前部構造は、排気系の構成要素(9,21,22,23,24)を、エンジン上部7aの排気ポート11から車両後方側下方に、所定の傾斜角γで略直線状に延びるように形成して、ダッシュパネル4とフロアパネル5との間の車幅方向中央に、車室内方側へ突出して車両前後方向に延びるトンネル部6を形成し、このトンネル部6の前部に、排気系の構成要素に沿って上方に大きく突出して、この排気系の構成要素(21)の傾斜角γに対応するように傾斜した(傾斜角β)上壁面20aを備えるトンネル拡大部20を形成している。
Next, the effect of this embodiment is demonstrated.
In the vehicle front structure of this embodiment, the components (9, 21, 22, 23, 24) of the exhaust system are substantially arranged at a predetermined inclination angle γ from the
これにより、トンネル拡大部20の内方(下方)に、後下がりに傾斜した排気系の構成要素(9,21,22,23,24)をレイアウトすることができる。
このため、ダッシュパネル4に近接してエンジン7を配置しながらも、排気系の構成要素(9,21,22,23,24)を大きく屈曲させることなく、エンジン7後方に配置することができる。また、トンネル拡大部20の内方に排気系の構成要素を位置させることで、車両衝突時には、排気系の構成要素をトンネル部6内に潜り込ませることができる。
よって、車両前部のエンジンルームERに横置きにエンジン7を配置して、エンジン7前方に吸気マニホールド8を配置して、エンジン7後方に排気マニホールド9を配置した車両の前部構造において、エンジン7とダッシュパネル4との間に前後方向スペースを設けることなく、エンジン7の排気効率を高め、車両の衝突安全性を高めることができる。
As a result, the exhaust system components (9, 21, 22, 23, 24) inclined rearwardly downward can be laid out inward (downward) of the tunnel enlarged
For this reason, it is possible to arrange the
Therefore, in the front structure of the vehicle in which the
また、この実施形態では、トンネル拡大部20の上壁面20aの傾斜角βの延長線Lより下方位置に、エンジン7及びエンジン7の排気ポート11を設定している(図6参照)。
これにより、トンネル拡大部20の下方で、より確実に排気系の構成要素(9,21,22,23,24)を略直線状にレイアウトすることができる。また、車両衝突時に後退する排気系の構成要素(9,21,22,23,24)をトンネル拡大部20の内部空間S及びトンネル部6の内部空間6Aにより案内しやすくなる。
よって、エンジン7の排気効率をより高めることができると共に、車両衝突時に確実に排気系の構成要素(9,21,22,23,24)がダッシュパネル4側に影響を与えないようにできる。
In this embodiment, the
As a result, the exhaust system components (9, 21, 22, 23, 24) can be more reliably laid out in a substantially straight line below the
Therefore, the exhaust efficiency of the
また、この実施形態では、排気系の構成要素の途中に直キャタリスト21を設け、この直キャタリスト21を、トンネル拡大部20に対応する位置に配置している。
これにより、トンネル拡大部20内の比較的大きな空間を利用して、占有スペースの大きい直キャタリスト21をレイアウトすることができる。
よって、エンジン7とダッシュパネル4との間には、占有スペースの大きな直キャタリスト21を設置する必要がなくなり、より衝突安全性を高めることができる。
特に、直キャタリスト21は、直キャタリスト21周りの空気を加熱するため、この空気(熱気)を前後方向に延びるトンネル部6を利用して、車両後方側に排出することができ、直キャタリスト21周りの熱害を防止することができる。
Further, in this embodiment, a
Thereby, the
Therefore, it is not necessary to install the
In particular, since the
また、この実施形態では、直キャタリスト21の後方位置に、フレキシブルジョイント23を設けている。
このため、このフレキシブルジョイント23の脆弱性を利用して、より排気系の構成要素を下方に変形し易くして、車両衝突時のトンネル拡大部20内への潜り込みを促進することができる。
In this embodiment, a flexible joint 23 is provided at a position behind the
For this reason, the weakness of this flexible joint 23 can be utilized to make it easier for the components of the exhaust system to be deformed downward, and to promote the dive into the tunnel enlarged
また、この実施形態では、直キャタリスト21の車両前方側に、前輪を操舵するステアリングラック16を配置している(図2及び図5参照)。
これにより、車両走行中、ステアリングラック16には、直キャタリスト21周りの熱気が流れにくくなる。
よって、ステアリングラック16に対する直キャタリスト21による熱害を抑制することができ、ステアリングラック16の耐久性を高めることができる。
In this embodiment, a
As a result, hot air around the
Therefore, the heat damage by the
また、この実施形態では、エンジン7を、エンジン上部7aが車両後方側に位置するように傾斜配置している(図2参照)。
これにより、エンジン上部7a前方とエンジン下部7b後方にスペースが確保できる。また、エンジン7の排気ポート11の位置を低くできる。
このため、エンジン7前方に配置される吸気マニホールド8の配置スペースを拡大することができる。また、エンジン7後方に配置されるフロントデフ13を車両前方側に配置することができる。さらに、排気ポート11の位置が低くなることで、より排気系の構成要素を直線状にレイアウトしやすくなり、エンジン7の排気効率を高めることができる。加えて、直キャタリスト21までの距離も短くできるため、触媒の早期活性化を図ることができる。
よって、エンジン7を後方に傾斜配置することで、後方排気エンジンの吸排気系の性能を高めることができ、また、車両のオーバーハング量を低減できるため、車両の操安性能も高めることができる。
Further, in this embodiment, the
As a result, a space can be secured in front of the engine
For this reason, the arrangement space of the
Therefore, by arranging the
なお、他の実施形態として、図10に示すような、車両の前部構造も考えられる。すなわち、排気系の構成要素を、排気マニホールド9の直後にフレキシブルジョイント123を配置し、このフレキシブルジョイント123の後方に集合排気管122を配置し、その後方にキャタリスト124を配置するように構成して、このうち、フレキシブルジョイント123をトンネル拡大部20内にレイアウトする構造である。
As another embodiment, a vehicle front structure as shown in FIG. 10 is also conceivable. That is, the components of the exhaust system are configured such that the flexible joint 123 is disposed immediately after the
このように、フレキシブルジョイント23をトンネル拡大部20内にレイアウトすることで、この実施形態でも、トンネル拡大部20内の比較的大きな空間(内部空間S)を利用して、占有スペースの大きいフレキシブルジョイント123を容易にレイアウトできる。
As described above, by laying out the flexible joint 23 in the
特に、Y字排気管22の前方に設けているため、フレキシブルジョイント123を二本並設する必要があるが、トンネル拡大部20の内部空間Sが大きいため、確実に、フレキシブルジョイント123をレイアウトすることができる。
In particular, since it is provided in front of the Y-shaped
よって、エンジン7とダッシュパネル4との間には、占有スペースの大きなフレキシブルジョイント123を設置する必要がなくなり、より衝突安全性を高めることができる。
Therefore, it is not necessary to install the flexible joint 123 having a large occupied space between the
以上、この発明の構成と、前述の実施形態との対応において、
この発明の吸気管は、吸気マニホールド8、サージタンク10に対応し、
以下、同様に
排気管は、排気マニホールド9、直キャタリスト21、Y字排気管22、フレキシブルジョイント23、アンダーフットキャタリスト24に対応し、
ステアリング機構は、ステアリングラック16に対応するも、
この発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、あらゆる車両の前部構造の実施形態を含むものである。
本実施形態では、変速機12を備えた一般的な車両で説明したが、モータ・ジュネレータを備えたハイブリッド車両の前部構造で実施してもよい。
As described above, in the correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment,
The intake pipe of the present invention corresponds to the
Hereinafter, similarly, the exhaust pipe corresponds to the
The steering mechanism corresponds to the
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes any vehicle front structure embodiment.
In the present embodiment, a general vehicle including the
ER…エンジンルーム
CR…車室
4…ダッシュパネル
5…フロアパネル
7…エンジン
8…吸気マニホールド
9…排気マニホールド
20…拡大トンネル部
20a…上壁面
21…直キャタリスト
23…フレキシブルジョイント
24…アンダーフットキャタリスト
124…キャタリスト
ER ... Engine room CR ...
Claims (5)
前記排気管を、エンジン上部の排気ポートから車両後方側下方に、所定の傾斜角で略直線状に延びるように形成して、
車室の前壁を構成するダッシュパネルとフロアパネルとの接続部の車幅方向中央に、車室内方側へ突出して車両前後方向に延びるトンネル部を形成し、
該トンネル部の前部に、前記排気管に沿って上方に大きく突出して、該排気管の傾斜角に対応するように傾斜した上壁面を備えるトンネル拡大部を形成した
車両の前部構造。 A vehicle front structure in which an engine is disposed horizontally in an engine room at the front of the vehicle, an intake pipe is disposed in front of the engine, and an exhaust pipe is disposed behind the engine,
The exhaust pipe is formed so as to extend from the exhaust port at the top of the engine to the lower rear side of the vehicle so as to extend substantially linearly at a predetermined inclination angle,
In the vehicle width direction center of the connecting portion between the dash panel and the floor panel constituting the front wall of the passenger compartment, a tunnel portion that protrudes toward the passenger compartment side and extends in the vehicle front-rear direction is formed.
A vehicle front structure in which a tunnel expansion portion is provided at a front portion of the tunnel portion so as to largely protrude upward along the exhaust pipe and includes an upper wall surface inclined so as to correspond to an inclination angle of the exhaust pipe.
請求項1記載の車両の前部構造。 The vehicle front structure according to claim 1, wherein an exhaust port of the engine is set at a position below an extended line of an inclination angle of an upper wall surface of the tunnel enlarged portion.
該キャタリスト又はフレキシブルチューブを、前記トンネル拡大部に対応する位置に配置した
請求項1又は2記載の車両の前部構造。 A catalyst or flexible tube is provided in the middle of the exhaust pipe,
The vehicle front structure according to claim 1 or 2, wherein the catalyst or the flexible tube is disposed at a position corresponding to the tunnel enlarged portion.
請求項3記載の車両の前部構造。 The vehicle front structure according to claim 3, wherein a steering mechanism for steering front wheels is disposed on the vehicle front side of the catalyst.
請求項1〜4記載の車両の前部構造。
The front part structure of the vehicle according to claim 1, wherein the engine is inclined so that an upper part of the engine is located on a vehicle rear side.
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