JP7196635B2 - 車両用内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、車両用内燃機関に関する。

従来、車両に搭載される内燃機関として、シリンダヘッドの内部に、複数の排気ポートと、複数の排気ポートを集合する排気集合部とが形成されたものが知られている（特許文献１参照）。

この内燃機関は、シリンダヘッドの排気側側面の気筒の配列方向の中央部に排気集合ポートの排気ガス出口が形成されており、排気ガス出口に過給機のタービンハウジングが取付けられている。

過給機のタービンハウジングの排気導出口には排気浄化装置の排気導出管が接続されており、排気浄化装置は、気筒の配列方向の中央部に設置されている。

特許第６０９６５１８号公報

内燃機関のシリンダブロックにおいては、気筒の配列方向の端部に、変速機が締結されるフランジ部が形成されている。

ここで、従来の内燃機関において、タービンハウジングの排気導出口が変速機側に開口し、排気導出口に接続される排気導出管を備えた排気浄化装置が変速機側に設置された場合について考察する。

フランジ部は、シリンダブロックの気筒の配列方向の端部から気筒の配列方向と直交する方向に大きく突出している。これにより、変速機側に排気浄化装置を設置すると、排気浄化装置がフランジ部を避けるために、気筒の配列方向と直交する方向に設置される。

これにより、排気浄化装置が内燃機関から離れて設置されることになる。このため、過給機の振動が排気浄化装置に伝達されると、排気浄化装置が大きく振動し、内燃機関の振動が増大するおそれがある。

本発明は、上記のような事情に着目してなされたものであり、排気浄化装置の振動を抑制でき、車両用内燃機関の振動を抑制できる車両用内燃機関を提供することを目的とするものである。

本発明は、複数の気筒を有し、前記気筒の配列方向の端部に変速機が連結されるフランジ部が設けられたシリンダブロックと、前記シリンダブロックの上部に取付けられ、前記気筒から排出される排気ガスを集合する排気マニホールドが内部に形成されたシリンダヘッドとを備え、前記シリンダヘッドが、前記気筒の配列方向の中央部に形成され、前記排気マニホールドから排気ガスを排出する排気ガス出口と、前記排気ガス出口の周囲に設けられ、過給機の排気ガス導入部が取付けられる取付面とを有し、前記過給機は、前記変速機側に開口し、排気浄化装置が接続される排気ガス排出部を有し、前記排気浄化装置は、触媒を収容する触媒ケースと、前記触媒ケースの上流側に設けられ、前記排気ガス排出部と前記触媒ケースとを接続する上流管部とを有する車両用内燃機関であって、前記排気ガス排出部は、前記過給機に一体に形成され、前記排気ガス排出部の下端が前記排気ガス排出部の上端よりも前記気筒の配列方向で前記排気ガス出口に近づくように傾斜しており、前記触媒ケースは、前記触媒ケースの下端が前記触媒ケースの上端よりも前記排気ガス出口に近づくように傾斜しており、前記触媒ケースは、前記触媒ケースの上端が前記フランジ部よりも上方に位置して前記フランジ部と前記気筒の配列方向で重なり、前記触媒ケースの下端が前記排気ガス出口と前記気筒の配列方向で重なるように傾斜していることを特徴とする。

このように上記の本発明によれば、排気浄化装置の振動を抑制でき、車両用内燃機関の振動を抑制できる。

図１は、本発明の一実施例に係る車両用内燃機関を備えたパワーユニットの正面図である。 図２は、本発明の一実施例に係る車両用内燃機関の正面図である。 図３は、本発明の一実施例に係る車両用内燃機関の左側面図である。 図４は、本発明の一実施例に係る車両用内燃機関の正面図であり、過給機と排気浄化装置を取り外した状態を示している。 図５は、本発明の一実施例に係る車両用内燃機関の正面図であり、排気浄化装置を取り外した状態を示している。 図６は、図２のＶI－ＶI方向矢視断面図である。

本発明の一実施の形態に係る車両用内燃機関は、複数の気筒を有し、気筒の配列方向の端部に変速機が連結されるフランジ部が設けられたシリンダブロックと、シリンダブロックの上部に取付けられ、気筒から排出される排気ガスを集合する排気マニホールドが内部に形成されたシリンダヘッドとを備え、シリンダヘッドが、気筒の配列方向の中央部に形成され、排気マニホールドから排気ガスを排出する排気ガス出口と、排気ガス出口の周囲に設けられ、過給機の排気ガス導入部が取付けられる取付面とを有し、過給機は、変速機側に開口し、排気浄化装置が接続される排気ガス排出部を有し、排気浄化装置は、触媒を収容する触媒ケースと、触媒ケースの上流側に設けられ、排気ガス排出部と触媒ケースとを接続する上流管部とを有する車両用内燃機関であって、排気ガス排出部は、排気ガス排出部の下端が排気ガス排出部の上端よりも気筒の配列方向で排気ガス出口に近づくように傾斜しており、触媒ケースは、触媒ケースの下端が触媒ケースの上端よりも排気ガス出口に近づくように傾斜しており、触媒ケースは、触媒ケースの上端がフランジ部よりも上方に位置してフランジ部と気筒の配列方向で重なり、触媒ケースの下端が排気ガス出口と気筒の配列方向で重なるように傾斜している。

これにより、本発明の一実施の形態に係る車両用内燃機関は、排気浄化装置の振動を抑制することができ、車両用内燃機関の振動を抑制できる。

以下、本発明の一実施例に係る車両用内燃機関について、図面を用いて説明する。
図１から図６は、本発明の一実施例に係る車両用内燃機関を示す図である。図１から図６において、上下前後左右方向は、車両に設置された状態の車両用内燃機関の上下前後左右方向とし、前後方向に対して直交する方向が左右方向、車両用内燃機関の高さ方向が上下方向である。

まず、構成を説明する。
図１において、車両１は、左サイドフレーム２Ｌおよび右サイドフレーム２Ｒを備えており、左サイドフレーム２Ｌおよび右サイドフレーム２Ｒは、車両１の幅方向に離隔し、車両１の前後方向に延びている。

車両１にはパワーユニット３が設けられている。パワーユニット３は、熱エネルギーを機械的エネルギーに変換する車両用内燃機関としてのエンジン４と、エンジン４の回転速度を変速して出力する変速機５とを含んで構成されている。

エンジン４は、シリンダブロック１１、シリンダヘッド１２、シリンダヘッドカバー１３よび潤滑用のオイルが貯留されるオイルパン１４を備えている。

シリンダブロック１１には複数の気筒１１Ａ（図６参照）が設けられている。本実施例のエンジン４は、４つの気筒１１Ａを有する４気筒エンジンから構成されているが、４気筒エンジンに限定されるものではない。

気筒１１Ａには図示しないピストンが収納されており、ピストンは、気筒１１Ａに対して上下方向に往復運動する。ピストンは、図示しないコネクティングロッドを介してクランク軸１１Ｓ（図３参照）に連結されており、ピストンの往復運動は、コネクティングロッドを介してクランク軸１１Ｓの回転運動に変換される。

シリンダブロック１１の気筒１１Ａの配列方向（以下、気筒列方向Ｌという）の左端部にはフランジ部１１Ｆが設けられている。図３に示すように、フランジ部１１Ｆは、シリンダブロック１１の左端部からクランク軸１１Ｓの放射方向外方に延びている。

図１において、変速機５は、変速機ケース５Ａを備えており、変速機ケース５Ａの右端部にはフランジ部５Ｆが設けられている。フランジ部５Ｆは、フランジ部１１Ｆに合致するようにフランジ部１１Ｆと同一形状に形成されている。エンジン４は、フランジ部５Ｆが図示しないボルトによってフランジ部１１Ｆに締結されることにより、変速機５に連結されている。

シリンダブロック１１の気筒列方向Ｌの右端部にはフランジ部１１Ｒが設けられており、フランジ部１１Ｒには図示しないボルトによってチェーンケース７が締結されている。

エンジン４は、右マウント装置６Ｒを介して右サイドフレーム２Ｒに弾性的に支持されており、変速機５は、左マウント装置６Ｌを介して左サイドフレーム２Ｌに弾性的に支持されている。

シリンダヘッド１２にはいずれも図示しない複数の吸気ポート、吸気ポートを開閉する複数の吸気バルブ、複数の排気ポートおよび排気ポートを開閉する複数の排気バルブなどが設けられている。

シリンダヘッド１２の後面には図示しない吸気マニホールドが設けられており、吸気マニホールドは、吸入空気を、吸気ポートを通して気筒１１Ａに導入する。

シリンダヘッド１２の内部には排気マニホールド１６（図４参照）が形成されており、排気マニホールド１６は、気筒１１Ａに連通される複数の排気ポート１６Ａを有し、気筒１１Ａから排出される排気ガスを集合する。

図４において、排気マニホールド１６は、排気ガス出口１７を有する。排気ガス出口１７は、気筒列方向Ｌの中央部においてシリンダヘッド１２の前面１２ａに開口している。

気筒１１Ａから排出される排気ガスは、排気マニホールド１６で集合された後、排気ガス出口１７からシリンダヘッド１２の外部に排出される。

排気ガス出口１７の周囲においてシリンダヘッド１２の前面１２ａには取付面１２Ａが設けられており、取付面１２Ａには過給機２１（図２参照）が取付けられている。

図２において、過給機２１は、シリンダブロック１１の前面１１ａ側に設置されており、タービンハウジング２２およびコンプレッサハウジング２３を有する。タービンハウジング２２は、４つのボルト１８Ａによって取付面１２Ａに取付けられ、排気ガス出口１７から排気ガスが導入される排気ガス導入部２２Ａを備えている。

タービンハウジング２２には図示しないタービンホイールが回転自在に設けられており、タービンホイールは、排気ガス出口１７から排気ガス導入部２２Ａを通してタービンハウジング２２に導入された排気ガスによって回転駆動される。

コンプレッサハウジング２３には吸気導入部２３Ａおよび吸気排出部２３Ｂが設けられている。吸気導入部２３Ａは、図示しないターボインレット配管に連結されており、吸気排出部２３Ｂは、図示しないターボアウトレット配管を介して図示しないインタクーラに接続されている。

コンプレッサハウジング２３には図示しないコンプレッサホイールが回転自在に設けられており、コンプレッサホイールは、タービンホイールと一体で回転する。

過給機２１において、タービンホイールが排気流によって回転されると、コンプレッサホイールがタービンホイールと一体で高速で回転される。コンプレッサホイールが回転されると、ターボインレット配管からコンプレッサハウジング２３に導入された空気がターボアウトレット配管を介してインタクーラに過給される。

インタクーラは、過給機２１によって過給された圧縮空気を冷却して空気の密度を高め、圧縮空気を図示しないインタクーラアウトレット配管を介して吸気マニホールドに導入する。

タービンハウジング２２には排気ガス排出部２２Ｂが設けられている。排気ガス排出部２２Ｂは、変速機５側に開口しており、排気ガス排出部２２Ｂには排気浄化装置２４が接続されている。

図２において、排気浄化装置２４は、触媒ケース２５と、触媒ケース２５の上流側に設けられ、排気ガス排出部２２Ｂと触媒ケース２５とを接続する上流管部２６と、触媒ケース２５の下流側に設けられた下流管部２７とを有する。ここで、上流、下流とは、排気ガスの流れる方向に対して上流と下流とをいう。

触媒ケース２５には三元触媒２５Ａとパティキュレートフィルタ２５Ｂとが収容されている。三元触媒２５Ａは、排気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを酸化還元反応により同時に浄化処理する。

パティキュレートフィルタ２５Ｂは、三元触媒２５Ａの下流側に設置されており、排気ガス中の粒子状物質であるＰＭ（パティキュレートマター）として、黒鉛、燃料の燃え残り（ＳＯＦ：可燃性有機成分）、エンジンオイルの燃え滓（オイルアッシュ）などを捕集する。

上流管部２６の上流端は、排気ガス排出部２２Ｂ側に開口しており、排気ガス排出部２２Ｂに接続されている。これにより、排気ガス出口１７からタービンハウジング２２に排出された排気ガスは、排気ガス排出部２２Ｂから上流管部２６を介して触媒ケース２５に導入され、触媒ケース２５の内部を通過する過程で三元触媒２５Ａおよびパティキュレートフィルタ２５Ｂによって浄化される。

下流管部２７は、図示しない排気管に接続されており、触媒ケース２５を流れる排気ガスは、下流管部２７から排気管を通して外部に排出される。

排気ガス排出部２２Ｂは、その下端２２ｂがその上端２２ａよりも気筒列方向Ｌで排気ガス出口１７に近づくように傾斜している。すなわち、排気ガス排出部２２Ｂは、上端２２ａから下端２２ｂに向かってチェーンケース７側（右方）に傾斜している。

触媒ケース２５は、その下端２５ｂがその上端２５ａよりも排気ガス出口１７に近づくように傾斜している。すなわち、触媒ケース２５は、上端２５ａから下端２５ｂに向かってチェーンケース７側（右方）に傾斜している。

触媒ケース２５は、上端２５ａがフランジ部１１Ｆよりも上方に位置してフランジ部１１Ｆと気筒列方向Ｌで重なり（図３参照）、下端２５ｂが排気ガス出口１７と気筒列方向Ｌで重なるように傾斜している（図２参照）。

図５において、エンジン４には上側ブラケット３１と下側ブラケット３２とが設けられている。

上側ブラケット３１は、シリンダブロック１１の上部に設置されており、上側ブラケット３１の下部には取付部３１Ａが設けられている。取付部３１Ａは、ボルト１８Ｂによってシリンダブロック１１に締結されており、取付面１２Ａと気筒列方向Ｌで重なる位置に設置されている。本実施例の取付部３１Ａは、本発明のシリンダブロック側取付部を構成する。

上側ブラケット３１は、湾曲保持部３１Ｂを備えている。湾曲保持部３１Ｂは、弾性変形自在であって、触媒ケース２５の外形形状に沿って湾曲しており、触媒ケース２５を抱え込むようにして保持している。

図２に示すように、気筒列方向Ｌと直交する水平方向からエンジン４を見た場合に、湾曲保持部３１Ｂの気筒列方向Ｌの右端部３１ａは、シリンダヘッド１２とシリンダブロック１１とを跨ぎ、取付面１２Ａと気筒列方向Ｌで重なるように設置されている。本実施例の湾曲保持部３１Ｂは、本発明の排気浄化装置側取付部を構成する。

下側ブラケット３２は、第１のブラケット部３２Ａと第２のブラケット部３２Ｂとを有する。第１のブラケット部３２Ａは、ボルト１８Ｃによってオイルパン１４に締結されている。

第２のブラケット部３２Ｂは、ボルト１８Ｄによって第１のブラケット部３２Ａに締結されている。第２のブラケット部３２Ｂには筒状の嵌合部３２ｃが設けられており、下流管部２７は、嵌合部３２ｃに嵌合される。

このように、触媒ケース２５は、上側ブラケット３１によりシリンダブロック１１の上部に連結され、下側ブラケット３２によりオイルパン１４に連結されている。なお、下側ブラケット３２は、オイルパン１４ではなく、シリンダブロック１１の下部に設けられてもよい。

図２に示すように、気筒列方向Ｌと直交する水平方向からエンジン４を見た場合に、過給機２１は、排気ガス出口１７と気筒列方向Ｌで重なる位置に設置されている。具体的には、過給機２１のタービンハウジング２２は、排気ガス出口１７と気筒列方向Ｌで重なる位置に設置されている。

図２に示すように、気筒列方向Ｌと直交する水平方向からエンジン４を見た場合に、排気ガス排出部２２Ｂの上端２２ａと下端２２ｂとを通る仮想線Ｌ１が気筒列方向Ｌで排気ガス出口１７に重なっている。

図２に示すように、気筒列方向Ｌと直交する水平方向からエンジン４を見た場合に、気筒１１Ａの軸線Ｌ２、いわゆる気筒軸に対して気筒列方向Ｌに傾斜する触媒ケース２５の傾斜角度θ１は、気筒１１Ａの軸線Ｌ２に対して気筒列方向Ｌに傾斜する排気ガス排出部２２Ｂの傾斜角度θ２よりも小さい傾斜角度となっている。

なお、気筒１１Ａの軸線Ｌ２に対して気筒列方向Ｌに傾斜する触媒ケース２５の傾斜角度θ１は、気筒１１Ａの軸線Ｌ２に対する触媒ケース２５の軸線Ｌ３の傾斜角度θ１である。

図４、図６において、過給機２１および触媒ケース２５が設置されるシリンダブロック１１の前面１１ａには膨出部１１Ｇが設けられており、膨出部１１Ｇは、シリンダブロック１１の前面１１ａから前方に膨出し、フランジ部１１Ｆに連結されている。

具体的には、膨出部１１Ｇは、シリンダブロック１１の前面１１ａからフランジ部１１Ｆに向かうにつれて前方に膨出している。図５に示すように、上側ブラケット３１の取付部３１Ａの下端は、膨出部１１Ｇの上端に連結されている。

図６に示すように、膨出部１１Ｇには凹部１１ｇが設けられており、凹部１１ｇは、シリンダブロック１１の前面１１ａから後面１１ｂに向かって湾曲している。触媒ケース２５の外周部の一部（後部）は、凹部１１ｇに収容されている。

本実施例のシリンダブロック１１の前面１１ａは、本発明の第１の側面を構成し、シリンダブロック１１の後面１１ｂは、本発明の第２の側面を構成する。

図２において、触媒ケース２５の上端２５ａから下端２５ｂまでの軸方向長さＬ４は、シリンダブロック１１の高さＴ１よりも長く形成されている。

第１のブラケット部３２Ａの気筒列方向の右端部３２ａは、排気ガス出口１７と気筒列方向Ｌで重なっており、第１のブラケット部３２Ａの気筒列方向Ｌの左端部３２ｂは、第１のブラケット部３２Ａの右端部３２ａよりもフランジ部１１Ｆ側に設置されている。

本実施例の下側ブラケット３２は、本発明の連結部を構成する。第１のブラケット部３２Ａの右端部３２ａは、本発明の連結部の気筒の配列方向の一端部を構成し、第１のブラケット部３２Ａの左端部３２ｂは、本発明の連結部の気筒の配列方向の他端部を構成する。

図４において、シリンダブロック１１の前面１１ａにはオイルクーラ取付部１１Ｈが設けられており、オイルクーラ取付部１１Ｈは、シリンダブロック１１の前面１１ａから後面１１ｂと反対側である前方に突出している。

オイルクーラ取付部１１Ｈには図示しないオイルクーラが取付けられている。オイルクーラは、シリンダブロック１１の内部を流れる冷却水が流通する冷却水通路と、シリンダブロック１１の内部を流れるオイルが流通するオイル通路とを有し、オイルと冷却水とを熱交換することにより、オイルを冷却する。

シリンダブロック１１の前面１１ａにはリブ１１ｉが設けられている。リブ１１ｉは、フランジ部１１Ｆからフランジ部１１Ｒに向かって直線状に延びており、オイルクーラ取付部１１Ｈに連結されている。

図４に示すように、リブ１１ｉの下方においてシリンダブロック１１の前面１１ａには筒状のメインギャラリ１１ｊが設けられており、メインギャラリ１１ｊは、オイルクーラ取付部１１Ｈを横切るように膨出部１１Ｇからフランジ部１１Ｒに向かって直線状に延びている。

メインギャラリ１１ｊにはオイルポンプから吐出されたオイルが供給され、メインギャラリ１１ｊを通してエンジン４の潤滑部位や図示しない油圧回路にオイルが供給される。オイルクーラにはメインギャラリ１１ｊを流れるオイルが導入され、オイルクーラで冷却されたオイルは、メインギャラリ１１ｊを通してエンジン４の潤滑部位や油圧回路に供給される。

図５において、上側ブラケット３１の取付部３１Ａは、リブ１１ｉ上に設置されており、膨出部１１Ｇとリブ１１ｉとオイルクーラ取付部１１Ｈとメインギャラリ１１ｊとに囲まれている。

以上、本実施例のエンジン４によれば、シリンダブロック１１は、気筒列方向Ｌの左端部に変速機５が連結されるフランジ部１１Ｆを有する。シリンダヘッド１２は、気筒列方向Ｌの中央部に設けられ、排気マニホールド１６から排気ガスを排出する排気ガス出口１７と、排気ガス出口１７の周囲に設けられ、過給機２１の排気ガス導入部２２Ａが取付けられる取付面１２Ａとを有する。

過給機２１は、変速機５側に開口し、排気浄化装置２４が接続される排気ガス排出部２２Ｂを有し、排気浄化装置２４は、三元触媒２５Ａとパティキュレートフィルタ２５Ｂとを収容する触媒ケース２５と、触媒ケース２５の上流側に設けられ、排気ガス排出部２２Ｂと触媒ケース２５とを接続する上流管部２６とを有する。

排気ガス排出部２２Ｂは、下端２２ｂが上端２２ａよりも気筒列方向Ｌで排気ガス出口１７に近づくように傾斜しており、触媒ケース２５は、下端２５ｂが上端２５ａよりも排気ガス出口１７に近づくように傾斜している。

さらに、触媒ケース２５は、上端２５ａがフランジ部１１Ｆよりも上方に位置してフランジ部１１Ｆと気筒列方向Ｌで重なり、下端２５ｂが排気ガス出口１７と気筒列方向Ｌで重なるように傾斜している。

これにより、シリンダブロック１１の左端部にフランジ部１１Ｆが設けられた場合であっても、触媒ケース２５を傾斜させることによって、触媒ケース２５をエンジン４に近づけて設置できる。このため、過給機２１の振動が排気浄化装置２４に伝達された場合であっても、排気浄化装置２４の振動を抑制でき、エンジン４の振動を抑制できる。

また、過給機２１の排気ガス排出部２２Ｂを傾斜させることにより、上流管部２６を短くでき、上流管部２６を短くできる分だけ、排気浄化装置２４の振動をより効果的に抑制できる。

仮に、排気ガス排出部２２Ｂを傾斜させずに触媒ケース２５を傾斜させた場合には、上流管部２６の曲率を大きくしなければならず、このようにすると、排気ガスの流れが悪くなり、エンジン４の性能が悪化するおそれがある。

これに対して、本実施例のエンジン４は、過給機２１の排気ガス排出部２２Ｂを傾斜させることにより、上流管部２６の曲率を大きくすることなく、触媒ケース２５を傾斜させて、触媒ケース２５をエンジン４に近づけるこができる。このため、排気浄化装置２４の振動をより効果的に抑制でき、エンジン４の振動をより効果的に抑制できる。

また、本実施例のエンジン４によれば、過給機２１は、排気ガス出口１７と気筒列方向Ｌで重なる位置に設置されており、気筒列方向Ｌと直交する水平方向からエンジン４を見た場合に、排気ガス排出部２２Ｂの上端２２ａと下端２２ｂとを通る仮想線Ｌ１が気筒列方向Ｌで排気ガス出口１７に重なっている。

このように、過給機２１を排気ガス出口１７の上方に位置させることにより、過給機２１の下方の空間を確保することができ、過給機２１の下方の空間を利用して触媒ケース２５を傾けて配置できる。

また、排気ガス排出部２２Ｂの上端２２ａと下端２２ｂとを結ぶ仮想線Ｌ１が、排気ガス出口１７を通過するように過給機２１を設置することにより、触媒ケース２５を過給機２１の下に潜り込ませて設置できる。

このため、触媒ケース２５をより一層エンジン４に近づけるこができ、排気浄化装置２４の振動をより効果的に抑制して、エンジン４の振動をより効果的に抑制できる。

また、本実施例のエンジン４によれば、気筒列方向Ｌと直交する水平方向からエンジン４を見た場合に、気筒１１Ａの軸線Ｌ２に対して気筒列方向Ｌに傾斜する触媒ケース２５の傾斜角度θ１は、気筒１１Ａの軸線Ｌ２に対して気筒列方向Ｌに傾斜する排気ガス排出部２２Ｂの傾斜角度θ２よりも小さい傾斜角度に設定されている。

このように構成したのは、以下の理由による。
触媒ケース２５の軸線Ｌ３が気筒１１Ａの軸線Ｌ２と平行となるように触媒ケース２５を設置した場合、フランジ部１１Ｆと触媒ケース２５との干渉を防ぐために、触媒ケース２５がエンジン４から前方に離れてしまう。

これとは逆に、触媒ケース２５を大きく傾斜させると、上流管部２６の曲率が大きくなり、かつ、長さも増大することになる。

これに対して、気筒１１Ａの軸線Ｌ２に対して気筒列方向Ｌに傾斜する触媒ケース２５の傾斜角度θ１を、気筒１１Ａの軸線Ｌ２に対して気筒列方向Ｌに傾斜する排気ガス排出部２２Ｂの傾斜角度θ２よりも小さい傾斜角度に設定すれば、触媒ケース２５の傾斜を最適にして触媒ケース２５を設置できる。この結果、排気浄化装置２４の振動をより効果的に抑制でき、エンジン４の振動をより効果的に抑制できる。

また、本実施例のエンジン４によれば、シリンダブロック１１は、過給機２１および触媒ケース２５が設置される前面１１ａに、シリンダブロック１１から膨出し、フランジ部１１Ｆに連結される膨出部１１Ｇを有する。

膨出部１１Ｇは、シリンダブロック１１の前面１１ａと反対側のシリンダブロック１１の後面１１ｂに向かって湾曲する凹部１１ｇを有し、触媒ケース２５の外周部の一部は、凹部１１ｇに収容されている。

これにより、剛性の高い膨出部１１Ｇによってフランジ部１１Ｆの周辺のシリンダブロック１１の前面１１ａの剛性を高くできる。そして、剛性の高い膨出部１１Ｇの凹部１１ｇに触媒ケース２５を配置することにより、触媒ケース２５をより一層エンジン４に近づけることができる。この結果、排気浄化装置２４の振動をより効果的に抑制でき、エンジン４の振動をより効果的に抑制できる。

また、本実施例のエンジン４によれば、触媒ケース２５が三元触媒２５Ａとパティキュレートフィルタ２５Ｂとを収容しており、触媒ケース２５の軸方向長さＬ４は、シリンダブロック１１の高さＴ１よりも長く形成されている。

触媒ケース２５の下部には下流管部２７が設けられており、下流管部２７には下流管部２７をオイルパン１４に連結する下側ブラケット３２が設けられている。

下側ブラケット３２の第１のブラケット部３２Ａの気筒列方向の右端部３２ａは、排気ガス出口１７と気筒列方向Ｌで重なっており、第１のブラケット部３２Ａの気筒列方向の左端部３２ｂは、第１のブラケット部３２Ａの右端部３２ａよりもフランジ部１１Ｆ側に設置されている。

これにより、三元触媒２５Ａとパティキュレートフィルタ２５Ｂとを収容することによって触媒ケース２５が大型化する場合であっても、触媒ケース２５の下端２５ｂが触媒ケース２５の上端２５ａよりも気筒列方向Ｌの中心側に位置するように、触媒ケース２５を傾斜させることができる。

このため、排気浄化装置２４をエンジン４に容易に近づけて設置できる。この結果、排気浄化装置２４の振動をより効果的に抑制でき、エンジン４の振動をより効果的に抑制できる。

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１...車両、４...エンジン（車両用内燃機関）、５...変速機、１１...シリンダブロック、１１Ａ...気筒、１１Ｆ...フランジ部、１１Ｇ...膨出部、１１ａ...前面（第１の側面）、１１ｂ...後面（第２の側面）、１１ｇ...凹部、１２...シリンダヘッド、１２Ａ...取付面、１４...オイルパン、１６...排気マニホールド、１７...排気ガス出口、２１...過給機、２２Ａ...排気ガス導入部、２２Ｂ...排気ガス排出部、２２ａ...上端（排気ガス排出部の上端）、２２ｂ...下端（排気ガス排出部の下端）、２４...排気浄化装置、２５...触媒ケース、２５Ａ...三元触媒、２５Ｂ...パティキュレートフィルタ、２５ａ...上端（触媒ケースの上端）、２５ｂ...下端（触媒ケースの下端）、２６...上流管部、２７...下流管部、３２...下側ブラケット（連結部）、３２ａ...右端部（連結部の気筒の配列方向の一端部）、３２ｂ...左端部（連結部の気筒の配列方向の他端部）、Ｌ...気筒の配列方向、Ｌ１...仮想線（排気ガス排出部の上端と下端とを通る仮想線）、Ｌ２...気筒の軸線、Ｌ３...軸線（触媒ケースの軸線）、θ１...傾斜角度（気筒の軸線に対して気筒の配列方向に傾斜する触媒ケースの傾斜角度）、θ２...傾斜角度（気筒の軸線に対する気筒の配列方向に傾斜する排気ガス排出部の傾斜角度）

Claims (6)

1. 複数の気筒を有し、前記気筒の配列方向の端部に変速機が連結されるフランジ部が設けられたシリンダブロックと、前記シリンダブロックの上部に取付けられ、前記気筒から排出される排気ガスを集合する排気マニホールドが内部に形成されたシリンダヘッドとを備え、
   前記シリンダヘッドが、前記気筒の配列方向の中央部に形成され、前記排気マニホールドから排気ガスを排出する排気ガス出口と、前記排気ガス出口の周囲に設けられ、過給機の排気ガス導入部が取付けられる取付面とを有し、
   前記過給機は、前記変速機側に開口し、排気浄化装置が接続される排気ガス排出部を有し、
   前記排気浄化装置は、触媒を収容する触媒ケースと、前記触媒ケースの上流側に設けられ、前記排気ガス排出部と前記触媒ケースとを接続する上流管部とを有する車両用内燃機関であって、
   前記排気ガス排出部は、前記過給機に一体に形成され、前記排気ガス排出部の下端が前記排気ガス排出部の上端よりも前記気筒の配列方向で前記排気ガス出口に近づくように傾斜しており、
   前記触媒ケースは、前記触媒ケースの下端が前記触媒ケースの上端よりも前記排気ガス出口に近づくように傾斜しており、
   前記触媒ケースは、前記触媒ケースの上端が前記フランジ部よりも上方に位置して前記フランジ部と前記気筒の配列方向で重なり、前記触媒ケースの下端が前記排気ガス出口と前記気筒の配列方向で重なるように傾斜していることを特徴とする車両用内燃機関。
2. 複数の気筒を有し、前記気筒の配列方向の端部に変速機が連結されるフランジ部が設けられたシリンダブロックと、前記シリンダブロックの上部に取付けられ、前記気筒から排出される排気ガスを集合する排気マニホールドが内部に形成されたシリンダヘッドとを備え、
   前記シリンダヘッドが、前記気筒の配列方向の中央部に形成され、前記排気マニホールドから排気ガスを排出する排気ガス出口と、前記排気ガス出口の周囲に設けられ、過給機の排気ガス導入部が取付けられる取付面とを有し、
   前記過給機は、前記変速機側に開口し、排気浄化装置が接続される排気ガス排出部を有し、
   前記排気浄化装置は、触媒を収容する触媒ケースと、前記触媒ケースの上流側に設けられ、前記排気ガス排出部と前記触媒ケースとを接続する上流管部とを有する車両用内燃機関であって、
   前記排気ガス排出部は、前記排気ガス排出部の下端が前記排気ガス排出部の上端よりも前記気筒の配列方向で前記排気ガス出口に近づくように傾斜しており、
   前記触媒ケースは、前記触媒ケースの下端が前記触媒ケースの上端よりも前記排気ガス出口に近づくように傾斜しており、
   前記触媒ケースは、前記触媒ケースの上端が前記フランジ部よりも上方に位置して前記フランジ部と前記気筒の配列方向で重なり、前記触媒ケースの下端が前記排気ガス出口と前記気筒の配列方向で重なるように傾斜しており、
   前記シリンダブロックは、前記過給機および前記触媒ケースが設置される第１の側面に、前記シリンダブロックから膨出し、前記フランジ部に連結される膨出部を有し、
   前記膨出部は、前記第１の側面と反対側の前記シリンダブロックの第２の側面に向かって湾曲する凹部を有し、
   前記触媒ケースの外周部の一部は、前記凹部に収容されていることを特徴とする車両用内燃機関。
3. 前記過給機は、前記排気ガス出口と前記気筒の配列方向で重なる位置に設置されており、
   前記気筒の配列方向と直交する水平方向から前記車両用内燃機関を見た場合に、前記排気ガス排出部の上端と下端とを通る仮想線が前記気筒の配列方向で前記排気ガス出口に重なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用内燃機関。
4. 前記気筒の配列方向と直交する水平方向から前記車両用内燃機関を見た場合に、前記気筒の軸線に対して前記気筒の配列方向に傾斜する前記触媒ケースの傾斜角度は、前記気筒の軸線に対して前記気筒の配列方向に傾斜する前記排気ガス排出部の傾斜角度よりも小さい傾斜角度に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用内燃機関。
5. 前記シリンダブロックは、前記過給機および前記触媒ケースが設置される第１の側面に、前記シリンダブロックから膨出し、前記フランジ部に連結される膨出部を有し、
   前記膨出部は、前記第１の側面と反対側の前記シリンダブロックの第２の側面に向かって湾曲する凹部を有し、
   前記触媒ケースの外周部の一部は、前記凹部に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用内燃機関。
6. 前記シリンダブロックの下部にオイルパンが設けられており、
   前記触媒は、排気ガスを浄化する三元触媒と、前記三元触媒よりも排気ガスの流れる方向の下流側に位置し、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタとを備えており、
   前記触媒ケースの軸方向長さは、前記シリンダブロックの高さよりも長く形成されており、
   前記触媒ケースの下部に下流管部が設けられており、
   前記下流管部に、前記下流管部を前記オイルパンまたは前記シリンダブロックの下部に連結する連結部が設けられており、
   前記連結部の前記気筒の配列方向の一端部は、前記排気ガス出口と前記気筒の配列方向で重なり、前記連結部の前記気筒の配列方向の他端部は、前記連結部の前記気筒の配列方向の一端部よりも前記フランジ部側に設置されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車両用内燃機関。

Images