JP3219157B2 - エンジンの排気構造 - Google Patents

エンジンの排気構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの排気構造に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、エンジンルーム内において横
置きに配設されてＦＦ車、４ＷＤ車などに使用されるよ
うにしたＶ気筒型エンジンは、車両の前方に向かうよう
に配置されるエンジンバンクからの排気を浄化するため
の触媒コンバータと、車両の後方に向かうように配置さ
れるエンジンバンクから排気される排気を浄化するため
の触媒コンバータを夫々備える構成が知られている。
（例えば、実開昭６３−１０２９２２号の公報） 一方、排気式過給機（ターボチャージャ）を備えたエン
ジンに対して、過給機により圧縮される圧縮空気を冷却
するための空冷式インタークーラをエンジン上方に設け
る構成も知られている。（例えば、実公平３−４６１８
０号公報） また、機械式過給機（スーパーチャージャ）をＶ気筒型
エンジンに設ける場合には、各バンクで挟まれるエンジ
ン部位に設けることで、機械式過給機の駆動力をエンジ
ン出力の一部として容易に得るようにでき、かつ小型に
構成できることも当業者には周知のことである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように車両の前方に向かうように配置されるエンジンバ
ンクからの排気を浄化するための前方の触媒コンバータ
（以下、前方触媒コンバータ）と、車両の後方に向かう
ように配置されるエンジンバンクからの排気を浄化する
後方の触媒コンバータ（以下、後方触媒コンバータ）を
夫々備える場合には以下の問題点がある。即ち、車両の
走行やラジエターファンにより発生する冷却風は前方触
媒コンバータに対してのみ積極的に当たるが、後方触媒
コンバータにはＶ型エンジン自体により冷却風が遮られ
る結果、冷却風が後方触媒コンバータに対して十分に当
たらなくなり、後方触媒コンバータの温度異常上昇に伴
う熱劣化を招く一方、エンジン後方に熱がコモる問題点
がある。
【０００４】また、前後触媒コンバータに対する走行風
の当たり具合は前方触媒コンバータの方が後方触媒コン
バータに比べて大きくなるので、相互の温度上昇に差が
発生してしまい、浄化作用に差が発生する問題点があ
る。一方、ターボチャージャもしくはスーパーチャージ
ャをＶ気筒型エンジンに対して設けるために、各過給機
により圧縮される圧縮空気を冷却する空冷式インターク
ーラをエンジン上方に設ける場合においては、上記の冷
却のために使用される空気はエンジン前方からエンジン
ルーム内に導入された後に車両の外部に速やかに逃がす
ようにしており、上記の冷却後の導入空気を有効利用し
ていない。
【０００５】したがって、本発明は上記の問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、冷却
風が前後の各触媒コンバータに対して十分に当たるよう
にして、後方触媒コンバータの温度異常上昇を防止して
熱劣化を招くとともに、エンジン後方に熱がコモらない
ようにすることにある。また、過給機を備えたＶ気筒型
エンジンに空冷式インタークーラをエンジン上方に設け
る場合において、空冷式インタークーラの冷却用の外部
導入空気を有効利用して、後方触媒コンバータの温度異
常上昇を防止することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】及び
【作用】上述の課題を解決し、目的を達成するために本
発明は以下の構成を備える。即ち、エンジンルーム内に
おいて横置きに配設されたエンジンに対して、車両の前
方側に位置するように配置される排気浄化用の前方触媒
コンバータと、前記エンジンに対して車両の後方側に位
置するように配置される排気浄化用の後方触媒コンバー
タとを具備してなるエンジンの排気構造であって、前記
エンジンの車両前後方向に沿う側面に沿って流れた走行
風が、エンジン後方側において車両横幅方向に沿うエン
ジンの中心側に偏向して流れるようにエンジン後方側に
配設されるエンジンルーム隔壁に形成されるトンネル部
を備え、車両横幅方向に沿う前記エンジンの中心位置か
らオフセットさせて前記後方触媒コンバータを配設する
ことで前記トンネル部に向かう走行風が当たるように構
成したことを特徴としており、後方触媒コンバータを前
記触媒コンバータと同様に冷却できるように働く。
【０００７】また、好ましくは、エンジンルーム内にお
いて横置きに配設されたエンジンに対して、車両の前方
側に位置するように配置される排気浄化用の前方触媒コ
ンバータと、前記エンジンに対して車両の後方側に位置
するように配置される排気浄化用の後方触媒コンバータ
とを具備してなるエンジンの排気構造であって、前記エ
ンジンの車両前後方向に沿う側面に沿って流れた走行風
が、エンジン後方側において車両横幅方向に沿うエンジ
ンの中心側に偏向して流れるようにエンジン後方側に配
設されるエンジンルーム隔壁に形成されるトンネル部を
備え、車両前後方向を長軸とする楕円／長円形状に前記
後方触媒コンバータを形成することで前記トンネル部に
向かう走行風が当たるように構成し、後方触媒コンバー
タの放熱用の表面積を大きくして放熱できるように働
く。
【０００８】また、好ましくは、エンジンルーム内にお
いて横置きに配設されたエンジンに対して、車両の前方
側に位置するように配置される排気浄化用の前方触媒コ
ンバータと、前記エンジンに対して車両の後方側に位置
するように配置される排気浄化用の後方触媒コンバータ
とを具備してなるエンジンの排気構造であって、前記エ
ンジンの車両前後方向に沿う側面に沿って流れた走行風
が、エンジン後方側において車両横幅方向に沿うエンジ
ンの中心側に偏向して流れるようにエンジン後方側に配
設されるエンジンルーム隔壁に形成されるトンネル部を
備え、車両横幅方向に沿う前記エンジンの中心位置から
オフセットさせて前記後方触媒コンバータを配設し、車
両前後方向を長軸とする楕円／長円形状に前記後方触媒
コンバータを形成することで前記トンネル部に向かう走
行風が当たるように構成したことで、後方触媒コンバー
タを前記触媒コンバータと同様に冷却できるようにし、
かつ、後方触媒コンバータの放熱用の表面積を大きくし
て放熱できるように働く。
【０００９】また、好ましくは、エンジンルーム内にお
いて横置きに配設されたエンジンに対して、車両の前方
側に位置するように配置される排気浄化用の前方触媒コ
ンバータと、前記エンジンに対して車両の後方側に位置
するように配置される排気浄化用の後方触媒コンバータ
と、エンジン上方にさらにインタークーラを具備するエ
ンジンの排気構造であって、前記インタークーラの通過
風が前記後方触媒コンバータに向かうように車両の上下
方向に沿う軸線と、車両の幅方向に沿う軸線に方向に対
して前記インタークーラを所定角度夫々傾斜して配設す
ることで、通過風をエンジンル−ムに連続するトンネル
部に対して速やかに排出するように働く。
【００１０】また、好ましくは、車両横幅方向に沿う前
記エンジンの中心位置からオフセットさせて前記後方触
媒コンバータを配設し、かつ車両前後方向を長軸とする
楕円／長円形状に前記後方触媒コンバータを形成してな
り、該後方触媒コンバータの略平面状の面部に対して前
記通過風が当たるようにして、通過風により後方触媒コ
ンバータの冷却をするように働く。
【００１１】そして、エンジンルーム内において横置き
に配設されたエンジンに対して、車両の前方に向かうよ
うに排気される排気浄化用の前方触媒コンバータと、車
両の後方に向かうように排気される排気浄化用の後方触
媒コンバータと、エンジン上方にさらにインタークーラ
を具備するエンジンの排気構造であって、前記インター
クーラの通過風が前記後方触媒コンバータに向かうよう
に車両の上下方向に沿う軸線と、車両の幅方向に沿う軸
線に方向に対して前記インタークーラを所定角度夫々傾
斜して配設し、車両横幅方向に沿う前記エンジンの中心
位置からオフセットさせて前記後方触媒コンバータを配
設し、かつ車両前後方向を長軸とする楕円／長円形状に
前記後方触媒コンバータを形成し、該後方触媒コンバー
タの略平面状の面部に対して前記通過風が当たるように
構成している。
【００１２】
【実施例】以下、添付の図面を参照して本願発明の好適
な各実施例を説明する。図１（ａ）は第１実施例に係る
車両のエンジンルームの平面図であり、６気筒のＶ型エ
ンジン４を設けた場合における概略構成図である。本図
において、車両２の前方にはエンジンルーム２が設けら
れており、エンジンルーム隔壁１３により車両室内との
隔離状態を確保している。
【００１３】このエンジンルーム２内には図中の二点鎖
線で示した６気筒のＶ型エンジン４が、エンジンのクラ
ンク軸の長手方向が車両の幅方向に沿うような所謂、横
置き状態で設けられている。このＶ型エンジン４は、図
示のように前バンク４ａと後バンク４ｂを狭部４ｄを介
して設けており、各バンクに３気筒分を設けた６気筒エ
ンジンであって、前バンク４ａには前方からの排気を行
う前方排気マニホルド５が固定される一方、後バンク４
ｂには後方からの排気を行う後方排気マニホルド６が固
定されており、各排気通路５ａ，６ａを介して下流の触
媒コンバータに対するバンク単位での排気ができるよう
にしている。
【００１４】すなわち、前排気マニホルド５には前方触
媒コンバータ７が配管接続される一方、後方触媒マニホ
ルド６には後方触媒コンバータ８が配管接続されてお
り、排気直後の触媒浄化を可能にしている。これらの各
触媒コンバータのさらに下流には、容量の大きな主触媒
装置１２が上記エンジンの下方に位置するようにして設
けられており、後方触媒コンバータ８の下方から連結さ
れた第２排気管１０と、前方触媒コンバータ７の下方か
ら連結された第１排気管９とを合流してから主触媒装置
１２に連結している。この主触媒装置１２のさらに下流
には第３排気管１１が接続されており、車両の後方排気
をするように構成されている。
【００１５】一方、以上のように配設された前方触媒コ
ンバータ７はエンジン４の中心線ＣＬであって、エンジ
ンルーム２の車幅方向に沿う中心から右方向（前方から
見て）に距離Ｄ１分がオフセットするように設けられて
いる。また、後方触媒コンバータ８はエンジン４の中心
線ＣＬから右方向（前方から見て）に距離Ｄ２分がオフ
セットするように設けられており、各触媒コンバータを
図示のように円形と、楕円または長円形に形成してい
る。
【００１６】即ち、図１（ｂ）に図示のように後方触媒
コンバータはエンジンの中心線ＣＬに対して長軸が略平
行になるようにした長円形に形成されており、側面部８
ａと円弧部８ｂを対称位置に夫々形成している。次に、
図２は図１のＡ−Ａ矢視図であって、図１に図２をさら
に参照して以上説明のエンジン４の右奥側であってエン
ジン４の後バンク４ｂの近傍にはターボチャージャもし
くはスーパーチャージャによる圧縮空気を冷却するため
インタークーラ１５が所定角度分を傾斜させて設けられ
ている。即ち、このインタークーラ１５は図１におい
て、車両の横方向に沿う軸線Ｌ１に対して冷却面が角度
Ｂ２（約１５乃至２０度）分傾斜される一方で、図２に
図示のように車両の垂直面に沿う軸線Ｌ２に対して冷却
面が角度Ｂ１（約３０乃至４５度）分傾斜されてエンジ
ンルーム内において固定されている。ここで、以上のよ
うに配設されるインタークーラ１５は通常の形式よりも
厚さ寸法を大きく設定することで必要な容量を確保でき
るようにするとともに、限られた空間内に収容できるも
のである。
【００１７】以上説明の構成において、車両が走行時、
またはラジエターファンの動作時などにおいては、前後
触媒コンバータ７、８を冷却するための冷却風がＦ１の
ように車両前方からエンジンルーム２内に送られて前方
触媒コンバータ７を冷却する。また、冷却風Ｆ１の一部
はエンジン４の側面に沿うようにして上述のようにオフ
セットして設けられている後方触媒コンバータ８の側面
部８ａに沿うように流れる。その後に、エンジンルーム
隔壁１３に連続するエンジンルームトンネル部に流れ
る。
【００１８】図３は図１の６気筒のＶ型エンジン４を設
けた場合における外観斜視図であり、上述の冷却風の流
れを立体的に表した動作図である。本図において、既に
説明済の構成部については同一符号を付して説明を割愛
して述べると、エンジン４の底面には二点鎖線で図示し
たように上述の第１排気管９と第２排気管１０の合流部
１０ｅに干渉しない形状にされたオイルパン４ｅが固定
されている。また、エンジンルーム隔壁１３の下方には
第３排気管１１を、第３排気管１１との間に隙間を設け
て車両後方まで案内するエンジンルームトンネル部１４
が形成されている。以上の構成において、車両が走行ま
たはラジエターファンが動作すると冷却風Ｆ１が前方触
媒コンバータ７に作用する一方、冷却風Ｆ２は後方触媒
胃コンバータ８の側面部を冷却してからエンジンルーム
トンネル部１４に冷却風Ｆ４として流れる。また、車両
前方の下方からエンジンル−ム内に入った冷却風Ｆ６は
エンジンのオイルパンと主触媒装置１２の冷却を行う。
【００１９】次に、図４は図１の６気筒のＶ型エンジン
４にさらにインタークーラ１５を設けた場合における外
観斜視図であり、上述の冷却風の流れを立体的に表した
動作図である。本図において、既に説明済の構成部につ
いては同一符号を付して説明を割愛して述べると、エン
ジンルーム上のボンネット上には外気Ｆ４を導入する空
気取り入れ口１６が形成されている。また、エンジン４
で挟まれる狭部４ｄ上には機械式加給機であるスーパー
チャージャ１８が設けらており、圧縮空気を発生可能に
しており、この圧縮空気をインタークーラ１５に送り込
み、冷却するようにしている。
【００２０】以上の構成において、空気取り入れ口１６
から導入された冷却空気Ｆ７をインタークーラ１５の冷
却フィンに対して冷却風Ｆ８により冷却した後に、冷却
フィンを通過した冷却風Ｆ９であって、冷却後に若干の
温度上昇した冷却風Ｆ９が、後方触媒コンバータ８の側
面部に当たる。この結果、後方触媒コンバータ８を効率
良く冷却できる。その後に、冷却風Ｆ１０はエンジンル
ームトンネル部１４に流れる。以上のようにして、イン
タークーラ１５を設けた場合には、後方触媒コンバータ
８を走行風により積極的に冷やすことができる。
【００２１】次に、図５は第２実施例に係る車両のエン
ジンルームの外観斜視図であり、６気筒のＶ型エンジン
４を設けた場合における概略構成図である。本図におい
て、既に説明済の構成部については同一符号を付して説
明を割愛して述べると、車両２の前方のエンジンルーム
２内には二点鎖線で図示したエンジン４は正面左側にオ
フセットして配設されている。そしてこのエンジン４の
中心線ＣＬから正面左側に距離Ｅ１をオフセットして前
方触媒コンバータ７が、また距離Ｅ１より小さい距離Ｅ
２をオフセットして後方触媒コンバータ８が配設されて
いる。以上の構成においても、前後触媒コンバータは同
様に冷却される。
【００２２】最後に、図６は前後触媒コンバータに関係
なくインタークーラに作用する走行風の流れを示した第
３実施例に係る外観斜視図であり、本図において上述し
た冷却風Ｆ７がエンジンルームトンネル部１４に流れる
様子を表している。図示のように、インタークーラ１５
を上述のように傾けて設けることで、インタークーラを
通過した冷却風Ｆ９はエンジンルームトンネル部１４を
介して車両後方に流すことができる。
【００２３】なお、上記説明はＶ型６気筒エンジンに限
定したが、Ｖ８、Ｖ１０など気筒数が多くなる程、効果
が顕著である。また、スーパチャージャに限定されずタ
ーボチャージャでも良い。そして、本願発明は、上記実
施例の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸
脱しない範囲において適宜設定変更可能なことは勿論で
ある。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、車
両の走行にともない発生する走行風による冷却風が前後
の各触媒コンバータに対して十分に当たるようにして、
後方触媒コンバータの温度異常上昇を防止して熱劣化を
招くとともに、エンジン後方に熱がコモらないエンジン
の排気構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）第１実施例の平面図、（ｂ）同後方触媒
コンバータの平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】第１実施例の外観斜視動作図である。
【図４】第１実施例にインタークーラをさらに設けた外
観斜視動作図である。
【図５】第２実施例の外観斜視図である。
【図６】第３実施例の外観斜視図である。
【符号の説明】
１ 車両、 ２ エンジンルーム、 ４ エンジン、 ５ 前方排気マニホルド、 ６ 後方排気マニホルド、 ７ 前方触媒コンバータ、 ８ 後方触媒コンバータ、 １５ インタークーラ、 １８ スーパーチャージャである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 栄一郎 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−196844（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−225134（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−69716（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−126019（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/24 - 3/28

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンルーム内において横置きに配設
    されたエンジンに対して、車両の前方側に位置するよう
    に配置される排気浄化用の前方触媒コンバータと、前記
    エンジンに対して車両の後方側に位置するように配置さ
    れる排気浄化用の後方触媒コンバータとを具備してなる
    エンジンの排気構造であって、前記エンジンの車両前後方向に沿う側面に沿って流れた
    走行風が、エンジン後方側において車両横幅方向に沿う
    エンジンの中心側に偏向して流れるようにエンジン後方
    側に配設されるエンジンルーム隔壁に形成されるトンネ
    ル部を備え、 車両横幅方向に沿う前記エンジンの中心位置からオフセ
    ットさせて前記後方触媒コンバータを配設することで前
    記トンネル部に向かう走行風が当たるように構成したこ
    とを特徴とするエンジンの排気構造。
  2. 【請求項２】 エンジンルーム内において横置きに配設
    されたエンジンに対して、車両の前方側に位置するよう
    に配置される排気浄化用の前方触媒コンバータと、前記
    エンジンに対して車両の後方側に位置するように配置さ
    れる排気浄化用の後方触媒コンバータとを具備してなる
    エンジンの排気構造であって、前記エンジンの車両前後方向に沿う側面に沿って流れた
    走行風が、エンジン後方側において車両横幅方向に沿う
    エンジンの中心側に偏向して流れるようにエンジン後方
    側に配設されるエンジンルーム隔壁に形成されるトンネ
    ル部を備え、 車両前後方向を長軸とする楕円／長円形状に前記後方触
    媒コンバータを形成することで前記トンネル部に向かう
    走行風が当たるように構成したことを特徴とするエンジ
    ンの排気構造。
  3. 【請求項３】 エンジンルーム内において横置きに配設
    されたエンジンに対して、車両の前方側に位置するよう
    に配置される排気浄化用の前方触媒コンバータと、前記
    エンジンに対して車両の後方側に位置するように配置さ
    れる排気浄化用の後方触媒コンバータとを具備してなる
    エンジンの排気構造であって、前記エンジンの車両前後方向に沿う側面に沿って流れた
    走行風が、エンジン後方側において車両横幅方向に沿う
    エンジンの中心側に偏向して流れるようにエンジン後方
    側に配設されるエンジンルーム隔壁に形成されるトンネ
    ル部を備え、 車両横幅方向に沿う前記エンジンの中心位置からオフセ
    ットさせて前記後方触媒コンバータを配設し、車両前後
    方向を長軸とする楕円／長円形状に前記後方触媒コンバ
    ータを形成することで前記トンネル部に向かう走行風が
    当たるように構成したことを特徴とするエンジンの排気
    構造。
  4. 【請求項４】 エンジンルーム内において横置きに配設
    されたエンジンに対して、車両の前方側に位置するよう
    に配置される排気浄化用の前方触媒コンバータと、前記
    エンジンに対して車両の後方側に位置するように配置さ
    れる排気浄化用の後方触媒コンバータと、エンジン上方
    にさらにインタークーラを具備するエンジンの排気構造
    であって、 前記インタークーラの通過風が前記後方触媒コンバータ
    に向かうように車両の上下方向に沿う軸線と、車両の幅
    方向に沿う軸線に方向に対して前記インタークーラを所
    定角度夫々傾斜して配設することを特徴とするエンジン
    の排気構造。
  5. 【請求項５】 請求項４のエンジンの排気構造におい
    て、 車両横幅方向に沿う前記エンジンの中心位置からオフセ
    ットさせて前記後方触媒コンバータを配設し、かつ車両
    前後方向を長軸とする楕円／長円形状に前記後方触媒コ
    ンバータを形成してなり、該後方触媒コンバータの略平
    面状の面部に対して前記通過風が当たるようにしたこと
    を特徴とするエンジンの排気構造。
  6. 【請求項６】 エンジンルーム内において横置きに配設
    されたエンジンに対して、車両の前方に向かうように排
    気される排気浄化用の前方触媒コンバータと、車両の後
    方に向かうように排気される排気浄化用の後方触媒コン
    バータと、エンジン上方にさらにインタークーラを具備
    するエンジンの排気構造であって、 前記インタークーラの通過風が前記後方触媒コンバータ
    に向かうように車両の上下方向に沿う軸線と、車両の幅
    方向に沿う軸線に方向に対して前記インタークーラを所
    定角度夫々傾斜して配設し、 車両横幅方向に沿う前記エンジンの中心位置からオフセ
    ットさせて前記後方触媒コンバータを配設し、 かつ車両前後方向を長軸とする楕円／長円形状に前記後
    方触媒コンバータを形成し、該後方触媒コンバータの略
    平面状の面部に対して前記通過風が当たるように構成し
    たことを特徴とするエンジンの排気構造。
  7. 【請求項７】 請求項４のエンジンの排気構造におい
    て、前記エンジンの車 両前後方向に沿う側面に沿って流
    れた走行風が、エンジン後方側において車両横幅方向に
    沿うエンジンの中心側に偏向して流れるようにエンジン
    後方側に配設されるエンジンルーム隔壁に形成されるト
    ンネル部を備えることを特徴とするエンジンの排気構
    造。
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