專利名稱：車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的制作方法
車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域[OOOl]本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機(jī)的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)燃機(jī)橫向地安裝在例如前置發(fā)動機(jī)前輪驅(qū)動車輛的車身的前部，尤其涉及包 括用于回收排氣熱量的排氣熱量回收部件的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
例如，如在特許公開號為10-196358和2004-190610的曰本 專利申請(JP-A)中所公開的，在連接到橫向內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)中， 其中催化轉(zhuǎn)化器、次消音器和主消音器從排氣流動方向的上游側(cè)正好 按上述次序設(shè)置，存在一種已知的結(jié)構(gòu)，其中彎曲部設(shè)置在將次消音 器連接到主消音器上的排氣管上，并且球節(jié)分別設(shè)置在排氣流動方向 上的催化轉(zhuǎn)化器的上游和排氣流動方向上的主消音器的正上游。
然而，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，令人擔(dān)心的是當(dāng)質(zhì)量大的排氣熱 量回收部件沿排氣系統(tǒng)設(shè)置時，大的力施加到排氣管的彎曲部上，因 此這個方面內(nèi)仍存在改進(jìn)的空間。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮到上述情況做出的，并且提出了 一種車輛排氣 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的第 一方案，提供一種用于從車身的后部排放內(nèi)燃機(jī) 的排氣的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)燃機(jī)橫向地安裝在所述車身的前 部，所述車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括第一催化裝置、第二催化裝置、排 氣熱量回收部件和消音器，它們從排氣流動方向的上游側(cè)按上述次序順序地設(shè)置；第一排氣管，其將所述第二催化裝置連接到所述排氣熱 量回收部件上；第二排氣管，其包括在與車輛前后方向交叉的方向上 延伸的部分，并且其將在車輛寬度方向上偏移設(shè)置的所述排氣熱量回收部件連接到所述消音器上；懸架部件，其將包括所述排氣熱量回收部件、所述第二排氣管及所述消音器的所述排氣系統(tǒng)構(gòu)件的至少 一部 分相對于所述車身懸掛到相對于所述第一排氣管的排氣流動方向的下游側(cè)上；及振動隔離機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述第一排氣管上，并且允許在 所述第二催化裝置和所述排氣熱量回收部件之間的相對位移。
本發(fā)明的第二方案，提供一種用于從車身的后部排放內(nèi)燃機(jī) 的排氣的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)燃機(jī);鏡向地安裝在車身的前部， 所述車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括第一催化裝置、第二催化裝置、排氣熱量回收部件以及消音器，它們從排氣流動方向的上游側(cè)按上述次序順 序地設(shè)置；排氣管，其包括在與車輛前后方向交叉的方向上延伸的部 分，并且將在車輛寬度方向上偏移設(shè)置的所述排氣熱量回收部件連接 到所述消音器上；振動隔離機(jī)構(gòu)，其允許在所述第一催化裝置和所述 第二催化裝置之間的相對位移，或在所述第二催化裝置和所迷排氣熱 量回收部件之間的相對位移；及懸架部件，其包括固定到所述排氣熱 量回收部件的低剛性部的被支撐構(gòu)件和將所述被支撐構(gòu)件支撐到所述 車身上的支撐構(gòu)件。


將基于以下附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行說明，其中圖1是將根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于排氣系 統(tǒng)的平面圖；圖2是將根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于排氣系統(tǒng)的側(cè)視圖；圖3是組成根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的排氣系統(tǒng) 熱交換器的平面圖；圖4是顯示組成根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的閥裝 置的橫截面?zhèn)纫晥D；圖5A是顯示組成根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的球 節(jié)的橫截面平面圖；圖5B是顯示組成根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的球 節(jié)的側(cè)視圖；圖6A是顯示應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的 排氣系統(tǒng)按照特定頻率振動的狀態(tài)的平面圖；圖6B是顯示應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的 #卜氣系統(tǒng)按照特定頻率振動的狀態(tài)的,'J視圖；圖7A是顯示應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的 排氣系統(tǒng)按照另一個特定頻率振動的狀態(tài)的平面圖；及圖7B是顯示應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的 排氣系統(tǒng)按照另 一個特定頻率振動的狀態(tài)的側(cè)視圖。
具體實施方式
在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實施例的實例。
首先，將對應(yīng)用了車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10的排氣系統(tǒng)11的總 體結(jié)構(gòu)進(jìn)行示意性地說明，接下來，將對組成車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10的 排氣系統(tǒng)熱交換器15進(jìn)行說明，然后，將對排氣系統(tǒng)11相對于車身 的支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明，所述支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)成了在車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10中 的本發(fā)明的主體部分。注意到在下文的說明中，當(dāng)簡單地用到諸如上 游和下游這類詞語時，它們表示排氣流動方向的上游和下游。此外， 在各個附圖中示出的箭頭FR、箭頭UP和箭頭W，分別表示應(yīng)用了車 輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10的汽車的車輛前后方向上的前側(cè)(行駛方向)，車 輛垂直方向的上側(cè)，以及車輛寬度方向。
(總體結(jié)構(gòu))圖1以平面圖示意性地示出了車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)IO的總體結(jié)構(gòu)， 圖2以側(cè)^L圖示出了車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10。如這些附圖所示，車輛排 氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)IO應(yīng)用于排氣系統(tǒng)11，以便其形成排氣流動通道，并且第 一催化轉(zhuǎn)化器12、第二催化轉(zhuǎn)化器14、排氣系統(tǒng)熱交換器15和消音 器16從上游側(cè)以上述次序順序地設(shè)置，并且這些裝置通過排氣管18 彼此串聯(lián)地連通，所述第一催化轉(zhuǎn)化器12作為第一催化裝置用于凈化 排氣，所述第二催化轉(zhuǎn)化器14作為第二催化裝置用于凈化排氣，排氣 系統(tǒng)熱交換器15作為排氣熱量回收部件用于回收由排氣帶走的熱量， 以便促進(jìn)發(fā)動機(jī)暖機(jī)并保持供熱，所述消音器16用于減小(抑制)排 氣噪聲。[OOll]更特別地，如圖2所示，第一催化轉(zhuǎn)化器12直接連接到發(fā) 動機(jī)20的排氣歧管20A，所述發(fā)動機(jī)20是內(nèi)燃機(jī)。發(fā)動機(jī)20是橫向 式，其中曲軸20B的軸向大體上與車輛寬度方向重合，并且所述發(fā)動 機(jī)20安裝在車身的前部。在這個實施例中，發(fā)動機(jī)20應(yīng)用于前輪驅(qū)動車輛(前置發(fā)動機(jī)前輪驅(qū)動車輛)或基于前輪驅(qū)動車輛的四輪驅(qū)動 車輛，并且被構(gòu)造成將驅(qū)動力至少施加到未示出的前輪上。此外，如 圖1和2所示，第一催化轉(zhuǎn)化器12和第二催化轉(zhuǎn)化器14經(jīng)由催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22彼此連接(使其彼此連通)，所述催化轉(zhuǎn)化器間排氣 管22組成排氣管18的最上游部分。第二催化轉(zhuǎn)化器14和排氣系統(tǒng)熱 交換器15經(jīng)由作為第一排氣管的催化轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管24彼 此連接(使其彼此連通)，所述催化轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管24組成 排氣管18的上游部分。
此外，排氣系統(tǒng)熱交換器15和消音器16經(jīng)由作為第二排氣 管(排氣管)的熱交換器至消音器排氣管26彼此連接，所述熱交換器 至消音器排氣管26組成排氣管18的中間部分。熱交換器至消音器排 氣管26連接到消音器16的消音器進(jìn)氣管路16A。此外，消音器16的 消音器出氣管路16B連接到下游側(cè)排氣管28的上游端，下游側(cè)排氣管 28組成排氣管18的下游部分。下游側(cè)排氣管28，即，排氣管18的下 游端被構(gòu)成大氣釋放部分18A,已經(jīng)被催化轉(zhuǎn)化器12、 14凈化的排氣 通過所述大氣釋放部分18A排放到大氣。
由于上述排氣系統(tǒng)11的構(gòu)造，從位于車身前部的發(fā)動機(jī)20 的排氣歧管20A排放的排氣按照下述次序順序地流經(jīng)第一催化轉(zhuǎn)化器 12、催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22、第二催化轉(zhuǎn)化器14、催化轉(zhuǎn)化器至熱交 換器排氣管24、排氣系統(tǒng)熱交換器15、熱交換器至消音器排氣管26、 消音器16和下游側(cè)排氣管28，并且從位于車身的后端部分的大氣釋放 部分18A排^:到大氣。
(排氣系統(tǒng)熱交換器的結(jié)構(gòu))排氣系統(tǒng)熱交換器15被構(gòu)造成將排氣帶走的熱量回收到作為冷媒的發(fā)動機(jī)冷卻水中，并且,如圖4所示，排氣系統(tǒng)熱交換器15包括使 排氣流動通道與發(fā)動機(jī)冷卻水流動通道分隔開的隔斷管30。在這個實 施例中，隔斷管30具有在其管壁的內(nèi)表面和外表面上螺旋形成的螺旋 槽30A、 30B。螺旋槽30A、 30B幾乎沿?zé)峤粨Q部15A的整個長度形成， 在熱交換部15A中實現(xiàn)排氣和發(fā)動機(jī)冷卻水之間的熱交換，并且使隔 斷管3 0的前部和后部分別構(gòu)成相對于熱交換部15A向前和向后延伸的 排氣引入部30C和排氣排放部30D。
起到旁通管部作用的大體上形成圓柱形狀的內(nèi)管32，共軸 地設(shè)置在隔斷管30的內(nèi)側(cè)。使在隔斷管30和內(nèi)管32之間界定出的空 間構(gòu)成排氣系統(tǒng)熱交換器15的排氣流動通道34。此外，隔斷管30被 外管36從外圍側(cè)覆蓋，外管36大體上形成圓柱形狀并且共軸地設(shè)置。 使在隔斷管30和外管36之間界定出的空間構(gòu)成排氣系統(tǒng)熱交換器15 的發(fā)動才幾冷卻水流動通道38。
在排氣系統(tǒng)熱交換器15中，使在排氣流動方向上形成的發(fā) 動機(jī)冷卻水流動通道38的范圍構(gòu)成熱交換部15A,在熱交換部15A中 實現(xiàn)了排氣和發(fā)動機(jī)冷卻水之間的熱交換，并且內(nèi)管32比熱交換部 15A更向上游凸出且更向下游凸出。使在這個排氣系統(tǒng)熱交換器15中 的內(nèi)管32內(nèi)的空間構(gòu)成作為上游氣體流動通道的旁路流動通道40，用 于使排氣系統(tǒng)熱交換器15中的熱交換部15A分支。
更特別地，如圖4所示，催化轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管24 的下游端連^l妄到內(nèi)管32的上游端32A,并且內(nèi)管32的下游端32B幾 乎共軸地連接到排氣導(dǎo)管42的上游端42A。注意取代排氣導(dǎo)管42,內(nèi) 管32可以朝向下游側(cè)延伸。此外，在隔斷管30中，比外管36(發(fā)動機(jī)冷卻水流動通道38)更向上游凸出的排氣引入部30C (比熱交換部 15A更上游的部分)的前端以密封方式連接到內(nèi)管32的上游端32A的 外圍表面上。此外，在隔斷管30中，比外管36 (發(fā)動機(jī)冷卻水流動通 道38 )更向下游凸出的隔斷管30的排氣排放部30D (比熱交換部15A 更下游的部分)經(jīng)由端管44以密封方式連接到排氣導(dǎo)管42上。
此外，通孔46設(shè)置在位于隔斷管30的排氣引入部30C的內(nèi) 側(cè)的內(nèi)管32的一部分中，這些通孔46在作為內(nèi)管32的內(nèi)側(cè)空間的旁 路流動通道40和排氣系統(tǒng)熱交換器15的排氣流動通道34之間建立連 通。即，通孔46組成排氣流動通道34和旁路流動通道40之間的擴(kuò)散 部。另一方面，在排氣流動通道34的內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間建立連通的通孔 48設(shè)置在端管44上。通孔48和排氣導(dǎo)管42的下游側(cè)開口端42B均 通往排氣出口首管(exhaust gas exit header )52，排氣出口首管52是熱 交換器后部外殼50內(nèi)的空間，外殼50作為上游側(cè)開口端50A密封地 連接到端管44的外殼。
結(jié)果，在排氣系統(tǒng)熱交換器15中，已經(jīng)繞過熱交換部15A 并且通過旁路流動通道40的排氣經(jīng)由排氣導(dǎo)管42的內(nèi)側(cè)，到達(dá)熱交 換器后部外殼50內(nèi)的排氣出口首管52，而已經(jīng)經(jīng)由通孔46通過排氣 流動通道34的排氣經(jīng)由排氣導(dǎo)管42的外側(cè)和通孔48到達(dá)熱交換器后 部外殼50內(nèi)的排氣出口首管52。
此外，排氣系統(tǒng)熱交換器15包括用于打開和關(guān)閉排氣導(dǎo)管 42的下游側(cè)開口端42B的闊裝置54。閥裝置54包括閥58,閥58可 以處于閉合位置(參看圖4中的實線)，其中閥58圍繞由熱交換器后 部外殼50支撐的旋轉(zhuǎn)軸56旋轉(zhuǎn)，從而關(guān)閉排氣導(dǎo)管42的下游側(cè)開口 端42B,并且閥58也可以處于開啟位置(參看圖4中的虛線)，其中閥58以箭頭A表示的方向從閉合位置旋轉(zhuǎn)到排氣導(dǎo)管42的下游側(cè)開 口端42B。閥58被構(gòu)造成，當(dāng)閥58位于閉合位置時，其與圍繞排氣 導(dǎo)管42的下游側(cè)開口端42B設(shè)置的閥座(密封件)60鄰接。
以車輛寬度方向為長度方向的;^走轉(zhuǎn)軸56，以相對于熱交換 器后部外殼50旋轉(zhuǎn)的方式被支撐到固定于排氣導(dǎo)管42的框架62上。 閥58以與》走轉(zhuǎn)軸56 —起旋轉(zhuǎn)的方式經(jīng)由臂64連4妄到旋轉(zhuǎn)軸56上， 由此允許閥58圍繞旋轉(zhuǎn)軸56旋轉(zhuǎn)，從而取得上述閉合位置和開啟位 置。此外，復(fù)位彈簧66設(shè)置在從熱交換器后部外殼50向外凸出的旋 轉(zhuǎn)軸56的端部上，復(fù)位彈簧66起用于產(chǎn)生偏置力以便將閥58偏移到 閉合位置的偏置構(gòu)件作用。如圖3所示，旋轉(zhuǎn)軸56的端部和復(fù)位彈簧 66被隔熱罩68覆蓋。
在具有上述閥裝置54的排氣系統(tǒng)熱交換器15中，在排氣壓 力^[氐的情況下，閥58靠復(fù)位彈簧66的偏置力關(guān)閉排氣導(dǎo)管42,即， 旁路流動通道40，以便允許排氣允許流經(jīng)熱交換部15A的排氣流動通 道34。另一方面，當(dāng)排氣的壓力達(dá)到或超過預(yù)定值時，閥58被設(shè)計為 根據(jù)抵抗復(fù)位彈簧66的偏置力的排氣壓力而處于開啟位置。在所述實 施例中，閥58 ^C沒定為處于開啟位置(參看圖4中的虛線)，其中通 過產(chǎn)生發(fā)動機(jī)20的最大輸出的排氣壓力，使通過排氣壓力的閥的開度 變得最大。
此外，在這個實施例中，閥裝置54^f皮制成為在與排氣進(jìn) 行熱交換的發(fā)動機(jī)冷卻水的溫度達(dá)到或超過預(yù)定溫度的情況下，無論 排氣的壓力，強(qiáng)制閥58維持在開啟位置。特別地，如圖3所示，第一 冷卻水流入管道70連接到在排氣流動方向上外管36的下游側(cè)上，所 述第一冷卻水流入管道70內(nèi)部與發(fā)動機(jī)冷卻水流動通道38連通。熱執(zhí)行器(thermoactuator) 72設(shè)置在第 一冷卻水流入管道70的端部，熱 執(zhí)行器72的操作端設(shè)置在隔熱罩68內(nèi)。熱執(zhí)行器72被構(gòu)造成依靠在 熱執(zhí)行器72內(nèi)部填充的蠟的熱膨脹，使旋轉(zhuǎn)軸56逆著復(fù)位彈簧66的 偏置力旋轉(zhuǎn)。在這個實施例中，熱執(zhí)行器72被制成為在發(fā)動機(jī)冷卻 水溫度等于或高于8(TC的情況下，經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸56使閥58處于全開啟 位置，所述全開啟位置的開度大于由于排氣的壓力達(dá)到的開啟位置的 開度(使閥58保持全開啟位置)。如圖4中的長短虛線所示，全開啟 位置是當(dāng)閥58在由箭頭A表示的方向上從閉合位置旋轉(zhuǎn)約90度時得 到的位置。
如圖3所示，第二冷卻水流入管道74連接到第一冷卻水流 入管道70的中間部，用于經(jīng)由第一冷卻水流入管道70將發(fā)動機(jī)冷卻 水引入到排氣系統(tǒng)熱交換器15的發(fā)動機(jī)冷卻水流動通道38中。另一 方面，冷卻水流出管道76連接到在排氣流動方向上的外管36的上游 側(cè)，用于將來自發(fā)動機(jī)冷卻水流動通道38的發(fā)動機(jī)冷卻水排出。冷卻 水流出管道76與外管36的大體上垂直的頂點(diǎn)部(最高部)連通，而 第二冷卻水流入管道74與構(gòu)成第一冷卻水流入管道70的最高部的部 分和高于外管36的最高部的部分連通，所述第一冷卻水流入管道70 與外管36在稍樣"氐于外管36的垂直頂點(diǎn)部的位置上連通。第二冷卻 水流入管道74和冷卻水流出管道76以至少沿發(fā)動機(jī)冷卻水的流向與 發(fā)動機(jī)20串聯(lián)的方式，連接到包括發(fā)動機(jī)20、散熱器和暖氣風(fēng)箱的冷 卻水循環(huán)通道上。
因此，排氣系統(tǒng)熱交換器15被制成對流式熱交換器，其中 排氣的流動與發(fā)動4幾冷卻水的流動相反，并且在這個實施例中，由于 產(chǎn)生了沿螺旋槽30A的排氣的螺旋流，并且產(chǎn)生了與排氣流相反的沿螺旋槽30B的發(fā)動機(jī)冷卻水的螺旋流，所以排氣系統(tǒng)熱交換器15被構(gòu)造成尺寸緊湊并且提供高熱交換率的排氣系統(tǒng)熱交換器。此外，在排氣系統(tǒng)熱交換器15中，由于流經(jīng)旁路流動通道40排氣的壓力損耗(背 壓)相對于由于流經(jīng)排氣流動通道34排氣的壓力損耗足夠小，因此當(dāng) 閥58處于開啟位置時，排氣主要流經(jīng)旁路流動通道40。
(車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu))如圖1所示，在車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10中，當(dāng)從平面圖中看時，第 一催化轉(zhuǎn)化器12、催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22、第二催化轉(zhuǎn)化器14、催化 轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管24和排氣系統(tǒng)熱交換器15沿車輛前后方向 大體上呈直線設(shè)置。此外，如圖2所示，在側(cè)視圖中，第一催化轉(zhuǎn)化 器12沿車輛垂直方向設(shè)置，并且第二催化轉(zhuǎn)化器14和排氣系統(tǒng)熱交 換器15均相對于水平方向稍微傾斜設(shè)置。
此外，如圖l所示，如上所述，當(dāng)從在平面圖中觀看時，大 體上呈直線設(shè)置的第一催化轉(zhuǎn)化器12、催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22、第二 催化轉(zhuǎn)化器14、催化轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管24和排氣系統(tǒng)熱交換器 15，大體上設(shè)置在車輛寬度方向上的中心部分上。此外，排氣系統(tǒng)熱 交換器15設(shè)置在形成于車身B的地板內(nèi)的通道部T內(nèi)(在圖1中，保 持在一對左、右通道側(cè)加強(qiáng)件82之間的部分)，從而不受路面和飛礫 的影響。
另一方面，如圖1所示，消音器16在車輛寬度方向上相對 于排氣系統(tǒng)熱交換器15偏移設(shè)置。在這個實施例中，消音器16在車 輛寬度方向上平行于燃料箱84設(shè)置。為此，熱交換器至消音器排氣管 26在其中間部分(其主體部分)構(gòu)成傾斜部26A，當(dāng)在平面圖中觀看時，所述傾斜部26A在與車輛前后方向交叉的方向(所述方向相對于車輛前后方向傾斜)上延伸。熱交換器至消音器排氣管26的后端側(cè)構(gòu) 成大體上沿車輛前后方向延伸的直線部26B，并且如上所述，所述直 線部26B固定到消音器16的消音器進(jìn)氣管路16A上。結(jié)果，車輛排 氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10可以^皮理解為如下結(jié)構(gòu)，即為了以圍繞燃料箱84的方 式設(shè)置排氣系統(tǒng)11或消音器16,傾斜部26A設(shè)置在熱交換器至消音 器排氣管26內(nèi)。
此外，在車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10中，正如上文所述的，所述 第一催化轉(zhuǎn)化器12直接連接到發(fā)動機(jī)20的排氣歧管20A上，并且包 括排氣系統(tǒng)熱交換器15的排氣系統(tǒng)11的后部通過懸架部件80支撐在 車身B上。在這個實施例中，在排氣系統(tǒng)11中，排氣系統(tǒng)熱交換器 15由兩個均起到排氣熱量回收部件懸掛部作用的支撐部86、 88支撐在 車身B上，消音器16由支撐部90支撐在車身B上，以及下游側(cè)排氣 管28由支撐部92支撐在車身B上。下文將給予明確的說明。
如圖3所示，起到被支撐構(gòu)件作用的被支撐桿86A、 88A被 固定到排氣排放部30D上，當(dāng)在平面圖中觀看時，被支撐桿86A、 88A 以與排氣系統(tǒng)熱交換器15的縱向大體上成直角的方式彼此在相反的方 向上凸出，所述排氣排放部30D是組成排氣系統(tǒng)熱交換器15的隔斷管 30的外側(cè)的外露部分。如圖4所示，隔斷管30的排氣排放部30D構(gòu) 成暴露在排氣系統(tǒng)熱交換器15的外殼中的外管36和端管44之間的單 層部(single-sheeted portion )。即，組成兩個支撐部86、 88的被支撐桿 86A、 88A均固定到排氣系統(tǒng)熱交換器15的低剛性部(剛性最小區(qū)域)。
如圖1所示，支撐部86通過〗吏;故支撐桿86A的遠(yuǎn)端部插入 支撐橡膠86C中，將構(gòu)成排氣系統(tǒng)11中最大質(zhì)量組件的排氣系統(tǒng)熱交換器15懸掛(以懸桂方式支撐)在車身B上，固定到車身B上的支撐 桿86B以能夠進(jìn)行縱向相對位移的方式(熱延伸的吸收),皮插入到支 撐橡膠86C中。相似地，支撐部88通過^f吏-波支撐桿88A的遠(yuǎn)端部插 入支撐橡膠88C中，將構(gòu)成排氣系統(tǒng)11中最大質(zhì)量組件的排氣系統(tǒng)熱 交換器15懸掛(以懸掛方式支撐)在車身B上，固定到車身B上的支 撐桿88B以能夠進(jìn)行縱向相對位移的方式被插入到支撐橡膠88C中。 在這個實施例中，支撐桿86B、 88B固定到跨在左、右通道側(cè)加強(qiáng)件 82之間的車身橫向構(gòu)件94上。
支撐部90具有固定到消音器外殼16C的后端16D上的被支 撐桿90A,消音器外殼16C組成消音器16并且在車輛寬度方向上向外 凸出。被支撐桿90A通過被插入到支撐橡膠90C中，將構(gòu)成排氣系統(tǒng) 11中相對較大質(zhì)量組件的消音器16懸掛(以懸掛方式支撐)在車身B 上，固定到車身B上的支撐桿90B以能夠進(jìn)行縱向相對位移的方式(熱 延伸的吸收)被插入到支撐橡膠90C上。此外，支撐部92具有被固定 到下游側(cè)排氣管28上的某一位置的被支撐桿92A,所述下游側(cè)排氣管 28位于大氣釋放部分18A附近并且在車輛寬度方向上向外凸出。被支 撐桿92A通過被插入支撐橡膠92C中，將組成排氣管18的下游側(cè)排 氣管28懸掛(以懸掛方式支撐)在車身B上，固定到車身B上的支撐 桿92B以能夠進(jìn)行縱向相對位移的方式(熱延伸的吸收)被插入到支 撐橡膠92C中。
盡管省略了說明，但是采取了排氣系統(tǒng)11的重心位于由四 個支撐部86、 88、 90、 92 (支撐橡膠86C、 88C、 90C、 92C)形成的 假想四邊形內(nèi)的結(jié)構(gòu)。此外，在這個實施例中，采取了排氣系統(tǒng)ll的 一部分的重心位于上述#￡想四邊形內(nèi)的結(jié)構(gòu)，所述排氣系統(tǒng)11的一部分的重心比催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22的球節(jié)96 (下文將說明)更位于下 游側(cè)。
此外，車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10包括球節(jié)96，所述球節(jié)96起 到振動隔離^L構(gòu)的作用并且避免發(fā)動機(jī)20的振動(圍繞平行于曲軸 20B的軸側(cè)傾(roll))傳送到包括排氣系統(tǒng)熱交換器15的排氣系統(tǒng)11 的后部。在這個實施例中，球節(jié)96被分別設(shè)置在催化轉(zhuǎn)化器間排氣管 22和催化轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管24上，并且被構(gòu)造成允許催化轉(zhuǎn)化 器間排氣管22的前部22A和后部22B之間的相對位移，以及允許催 化轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管24的前部24A和后部24B之間的相對位 移。
更特別地，如圖5A所示，在球節(jié)96中，密封墊96D具有 適于與第二法蘭96B的球形部96C的表面可滑動接觸的球形部，所述 球形部設(shè)置在催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22和催化轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管 24的后部22B和24B上。密封墊96D被設(shè)置為保持在第一法蘭96A 和第二法蘭96B之間，所述第一法蘭96A設(shè)置在催化轉(zhuǎn)化器間排氣管 22和催化轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管24的前部22A和24A上。結(jié)果，和24A，以及催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22和催化轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管 24的后部22B和24B，以能夠圍繞球形部96C的中心相對角位移的方 式連接。
此外，在球節(jié)96中，第一法蘭96A和第二法蘭96B通過螺 栓96F經(jīng)由彈簧96E緊固到一起。如圖5A所示，成對的彈簧96E和 螺栓96F以在車輛寬度方向上保持在催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22和催化轉(zhuǎn) 化器至熱交換器排氣管24之間的方式設(shè)置，從而球節(jié)96被構(gòu)造成以允許在車輛垂直方向(參看圖5B中的箭頭X)上相對角位移的方式， 將催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22和催化轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管24的前部24的后部22B和24B連接在一起。
此外，如圖3所示，在車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10中，組成排氣 系統(tǒng)熱交換器15的熱交換器后部外殼50具有凸出部50C,所述凸出 部50C在熱交換器至消音器排氣管26的傾斜部26A延伸的方向上比 在車輛寬度方向上的外殼50的端面50B更凸出，并且通過焊接在凸出 部50C的凸出端50D處連接到熱交換器至消音器排氣管26 (傾斜部 26A)的上游端26C。即，當(dāng)在平面圖中觀看時，凸出端50D與上游端 26C之間的焊接接頭Wp，在車輛寬度方向上相對于由第一催化轉(zhuǎn)化器 12、催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22、第二催化轉(zhuǎn)化器14、催化轉(zhuǎn)化器至熱交 換器排氣管24和排氣系統(tǒng)熱交換器15形成的直線偏移設(shè)置。此外， 在車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10中，組成排氣系統(tǒng)熱交換器15的熱交換器后 部外殼50將排氣管18的彎曲部18B和熱交換器至消音器排氣管26的 傾斜部26A組合到一起。
為了形成這個凸出部50C,通過將構(gòu)成在車輛寬度方向上的 一側(cè)的半體98和構(gòu)成另一側(cè)的半體99結(jié)合在一起組成熱交換器后部 外殼50，且通過例如拉延在半體98上整體形成凸出部50C。結(jié)果，凸 出部50C大體上形成錐形形狀，其中，其流動通道的橫截面面積朝凸 出端50D逐漸減小，凸出端50D的直徑大體上與熱交換器至消音器排 氣管26的直徑相同。
接下來，將對本實施例的操作進(jìn)行說明。
在上述結(jié)構(gòu)的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10所應(yīng)用的排氣系統(tǒng)11中，與發(fā)動機(jī)20的運(yùn)行相關(guān)而產(chǎn)生的排氣經(jīng)由通過排氣管18彼此連 通的第一催化轉(zhuǎn)化器12、第二催化轉(zhuǎn)化器14、排氣系統(tǒng)熱交換器15 和消音器16被凈化、靜音、且釋放到大氣中。此外，在排氣系統(tǒng)熱交 換器15中，如果發(fā)動機(jī)冷卻水的溫度低，則閥58相對于熱執(zhí)行器72 自由，由此閥裝置54起到自增壓閥的作用。由此，在低排氣壓力的運(yùn) 行條件下，排氣導(dǎo)管42,即，旁路流動通道40,依靠復(fù)位彈簧66的 偏置力而被閉合，并且排氣流經(jīng)熱交換部15A內(nèi)的排氣流動通道34, 從而實現(xiàn)流經(jīng)發(fā)動才幾冷卻水流動通道38的發(fā)動機(jī)冷卻水的熱交換。因 此，當(dāng)車輛在低溫條件下啟動時，可以促進(jìn)發(fā)動機(jī)20的暖機(jī)，并且可 以保持供熱。
例如，在為了加速或爬坡而增加發(fā)動機(jī)20的輸出的運(yùn)行條 件下，當(dāng)排氣的壓力增加時，接收排氣壓力的閥58逆著復(fù)位彈簧66 的偏置力按箭頭A表示的方向旋轉(zhuǎn)，以到達(dá)開啟位置，從而使排氣主 要流經(jīng)旁路流動通道40，并且與排氣流經(jīng)排氣流動通道34的情況相比， 背壓減小了。即，在包括起自增壓閥作用的閥裝置54的車輛排氣系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)10中，當(dāng)背壓減小以確保發(fā)動機(jī)20的輸出優(yōu)先于排氣熱量的回 收以使發(fā)動機(jī)20暖機(jī)等時，排氣繞過熱交換部15A以流經(jīng)旁路流動通 道40，因此背壓自動減小。此外，當(dāng)發(fā)動機(jī)20產(chǎn)生其最大輸出時，通 過排氣壓力使得閥58處于圖4中虛線所表示的開啟位置(通過排氣壓 力開啟到其最大開度)。
此外，在車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10中，當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻水的溫度 到達(dá)或超過80。C時，熱執(zhí)行器72將可以抵抗復(fù)位彈簧66的偏置力的 扭矩施加到旋轉(zhuǎn)軸56上，從而使閥58保持在全開啟位置，由此使排 氣主要流經(jīng)旁路流動通道40,然后經(jīng)由排氣導(dǎo)管42和熱交換器后部外殼50的排氣出口首管52從排氣管18排放。即，在不需要回收排氣熱 量的運(yùn)行條件下，排氣流動通道自動地轉(zhuǎn)換到旁路流動通道40。
附帶地，在橫向地安裝到車身B的前部的發(fā)動機(jī)20中，產(chǎn) 生了圍繞平行于曲軸20B的軸的側(cè)傾振動(rolling vibration)(參看圖 2中的箭頭R)，類似的振動易于在組成排氣管道18的彎曲部18B的熱 交換器至消音器排氣管26的傾斜部26A,在傾斜部26A和熱交換器后 部外殼50之間的焊接接頭Wp等內(nèi)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)或彎曲。
此處，在車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10中，由于球節(jié)96設(shè)置在催化 轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管24內(nèi)，因此避免將發(fā)動機(jī)20的側(cè)傾振動傳 送到熱交換器至消音器排氣管26的傾斜部26A。特別地，由于球節(jié)96 被制成允許在催化轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管24的前部24A和后部24B 之間在車輛垂直方向上的相對位移，并且當(dāng)在平面圖中觀看時，構(gòu)成來自發(fā)動機(jī)20的振動傳送通道的第一催化裝置12、催化轉(zhuǎn)化器間排氣 管22、第二催化轉(zhuǎn)化器14、催化轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管24和排氣 系統(tǒng)熱交換器15大體上成直線設(shè)置，所以有效地抑制了發(fā)動機(jī)20的 振動傳送到熱交換器至消音器排氣管26側(cè)。
即，在車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10中，當(dāng)從平面圖觀看時，第一 催化轉(zhuǎn)化器12、催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22、第二催化轉(zhuǎn)化器14、催化轉(zhuǎn) 化器至熱交換器排氣管24和排氣系統(tǒng)熱交換器15沿車輛前后方向成 直線設(shè)置，并且由于與發(fā)動機(jī)20的側(cè)傾振動有關(guān)的負(fù)荷或強(qiáng)制位移主 要沿與車輛寬度方向(車輛寬度方向組件少)正交的平面作用，所以負(fù)荷或強(qiáng)制位移可以有效地^皮^^節(jié)96切斷(吸收)。
此外，在車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10中，通過將球節(jié)96設(shè)置在催化轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管24上，球節(jié)96和支撐排氣系統(tǒng)11的懸架 部件80中的最前支撐部86、 88之間的距離被設(shè)定得短。由此，球節(jié) 96可以在空檔位置以高精確度安裝，從而使能夠通過球節(jié)96很好地展 示出振動隔離效果。
此外，在車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10中，通過將球節(jié)設(shè)置在催化 轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管24上，通過懸架系統(tǒng)80 (由排氣系統(tǒng)11組 成的振動系統(tǒng))支撐在車身B上的排氣系統(tǒng)11的長度可以在外觀上縮 短。特別地，由于在車輛前后方向上比設(shè)置在催化轉(zhuǎn)化器至熱交換器 排氣管24上的球節(jié)96 (第二法蘭96B)處于更向后的排氣系統(tǒng)11的 一部分(下游側(cè))可以;陂理解為獨(dú)立于排氣系統(tǒng)11的前側(cè)部分的振動 系統(tǒng)，所以由排氣系統(tǒng)11的懸架系統(tǒng)80支撐的振動系統(tǒng)的共振頻率 變高，從而增強(qiáng)了抵抗熱交換器至消音器排氣管26的傾斜部26A和焊 接接頭Wp相對發(fā)動機(jī)20的側(cè)傾共振的強(qiáng)度，所述熱交換器至消音器 排氣管26組成排氣系統(tǒng)11的彎曲部18B,所述焊接接頭Wp是傾斜部 26A和熱交換器后部外殼50之間的接合部。
另一方面，在車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10中，由于球節(jié)96也設(shè)置 在催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22中，所以更有效地抑制了發(fā)動機(jī)20的側(cè)傾 振動傳送到熱交換器至消音器排氣管26側(cè)。即，在第二球節(jié)96設(shè)置 在熱交換器至消音器排氣管26或下游側(cè)排氣管28上的情況下，球節(jié) 96設(shè)置在支撐部86、 88和支撐部90之間或支撐部90和支撐部92之 間，即，在由懸架部件80所限制的部分之間，這就引起了球節(jié)96的 動作被中斷的擔(dān)心。與此相反，在車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10中，由于球節(jié) 96設(shè)置在催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22上，換句話說，由于兩個球節(jié)96設(shè) 置在由發(fā)動機(jī)20限制的第一催化裝置12和懸架部件80的最前支撐部86、 88之間，所以兩個球節(jié)96均能夠展示出所需的振動隔離效果。
此外，由于在第二催化裝置14的上游和下游均設(shè)置了球節(jié) 96，因此保護(hù)在第二催化轉(zhuǎn)化器14和催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22之間的 接合部，使其免于發(fā)動機(jī)20的側(cè)傾振動。在采用未在催化轉(zhuǎn)化器間排 氣管22設(shè)置球節(jié)96的結(jié)構(gòu)的情況下，由于催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22的 上游端所連接到的第一催化轉(zhuǎn)化器12被固定到發(fā)動機(jī)20上，因此產(chǎn) 生了與設(shè)置在催化轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管24上的球節(jié)96的動作有 關(guān)的振動，給催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22和第二催化裝置14之間的接合 部施加高應(yīng)力的擔(dān)心。與此相反，在車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10中，由于通 過將球節(jié)96設(shè)置在催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22上，使第二催化裝置14以 相對于前、后限制部(發(fā)動機(jī)20、懸架部件80)發(fā)生位移的方式被支 撐(或使其自由)，因此保護(hù)了催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22和第二催化裝 置14之間的接合部。
此外，在車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10中，由于組成懸架部件80的 最前支撐部86、 88固定到構(gòu)成排氣系統(tǒng)熱交換器15的低剛性部的隔 斷管30的排氣排放部30D上，故由于隔斷管30的排氣排放部30D的 彈性形變，排氣系統(tǒng)熱交換器15執(zhí)行振蕩動作(圍繞作為支軸的排氣 排放部30D)，在隔斷管30處被支撐桿86A、 88A的固定與球節(jié)96的 振動隔離動作關(guān)聯(lián)。由此，與球節(jié)96的振動隔離動作關(guān)聯(lián)的排氣系統(tǒng) 熱交換器15的下游部(后部)的位移被抑制，并且抑制了位移(振動) 傳送到熱交換器至消音器排氣管26，因此，特別地，有效地抑制了熱 交換器至消音器排氣管26的傾斜部26A的扭轉(zhuǎn)的輸入。
此外，在車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10中，由于組成排氣系統(tǒng)熱交 換器15的熱交換器后部外殼50,將排氣管18的彎曲部18B和熱交換器至消音器排氣管26的傾斜部26A組成在一起，所以排氣管18的彎 曲部18B的^f黃截面面積在熱交換器后部外殼50處比其它部分(排氣管 18的直線部分)大，因此對于彎曲和扭轉(zhuǎn)很堅固。此外，由于設(shè)置在 熱交換器后部外殼50上的凸出部50C朝向傾斜部26A逐漸減小其橫 截面面積，所以沒有形成橫截面急劇改變而使應(yīng)力容易集中的部分， 因此避免過大應(yīng)力施加到彎曲部18B上。此外，由于凸出部50C比熱 交換器后部外殼50的端面50B在車輛寬度方向上更凸出，換句話說， 由于凸出部50C的凸出端50D和熱交換器至消音器排氣管26的上游 端26C之間的焊接接頭Wp在車輛寬度方向上與構(gòu)成扭轉(zhuǎn)和/或彎曲輸 入部的排氣系統(tǒng)熱交換器15的后端部間隔開，所以可以減小施加到焊 接接頭Wp上的應(yīng)力。
為了更確切地說明這點(diǎn)，通過數(shù)字分析確認(rèn)在產(chǎn)生振動模 式的情況下，如圖6A所示，例如，催化轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管24 的球節(jié)96在車輛寬度方向上以特定頻率偏移，圖6B也示出排氣管18 的變形才莫式，其中熱交換器至消音器排氣管26以向后推動消音器l6 而不向彎曲部18B施加過大彎曲的方式發(fā)生位移。此外，通過數(shù)字分 析確認(rèn)在產(chǎn)生振動模式的情況下，如圖7A所示，催化轉(zhuǎn)化器至熱交 換器排氣管24的球節(jié)96以另一特定頻率向后傾斜偏移，圖7B也示出 排氣管18的變形才莫式，其中熱交換器至消音器排氣管26以向后推動 消音器16而不向彎曲部18B施加過大彎曲的方式發(fā)生位移。即，分析 性地確定出，通過使熱交換器后部外殼50組成車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10 所應(yīng)用的排氣系統(tǒng)11中的彎曲部18B的至少一部分，可以抑制不然會 被施加到排氣管18的彎曲部18B和焊接接頭Wp的應(yīng)力。
作為至此說明的結(jié)構(gòu)的結(jié)果，在包括車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10所應(yīng)用的排氣系統(tǒng)11的汽車中，可以布置排氣系統(tǒng)ll，同時避免燃料箱84與將排氣熱量交換器15設(shè)置在車身下方的有限空間內(nèi)的結(jié)構(gòu)的 干涉。此外，通過具有少量構(gòu)成組件或在少量支撐點(diǎn)處的懸架部件80, 可以將包括大質(zhì)量的排氣熱量交換器15的排氣系統(tǒng)11支撐在車身B 上，并且減小由于發(fā)動才幾20的側(cè)傾施加到彎曲部18B上的應(yīng)力，可以 很好地保護(hù)彎曲部18B，因此通過將車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)IO應(yīng)用到排氣 系統(tǒng)11上，例如，設(shè)置排氣系統(tǒng)熱交換器15并且避免燃料箱84的干 涉的排氣系統(tǒng)11可以設(shè)置在帶有橫向發(fā)動機(jī)的小型前置發(fā)動機(jī)前輪驅(qū) 動車輛中。
注意到盡管在上述實施例中，所說明的實例中包括排氣系統(tǒng) 熱交換器15的排氣系統(tǒng)ll通過車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)IO被支撐在車身上， 但是本發(fā)明不局限于此，因此，本發(fā)明還可以應(yīng)用于具有多種類型的 排氣系統(tǒng)熱交換器的排氣系統(tǒng)中。
此外，盡管在上述實施例中，所說明的實例中球節(jié)96設(shè)置 在催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22上，但是本發(fā)明不局限于此，因此，例如， 在第二催化轉(zhuǎn)化器14經(jīng)由托架或類似物被支撐到發(fā)動機(jī)20的結(jié)構(gòu)中， 可以省去催化轉(zhuǎn)化器間排氣管22上的球節(jié)96。
此外，盡管在上述實施例中，所說明的實例中懸架部件包括 四個支撐部86、 88、 90、 92,但是本發(fā)明不局限于此，因此，例如， 排氣系統(tǒng)11可以被制成由三個支撐部支撐。
此外，盡管在上述實施例中，所說明的實例中球節(jié)96設(shè)置 在催化轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管24上，并且懸架部件80的被支撐桿 86A、 88A固定到隔斷管30的排氣排放部30D上，但是本發(fā)明不局限個。
本發(fā)明提供一種可以很好地保護(hù)排氣管的彎曲部的車輛排 氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的第一方案，提供一種用于從車身的后部排放內(nèi)燃機(jī) 的排氣的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)燃機(jī)橫向地安裝在所述車身的前 部，所述車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括第一催化裝置、第二催化裝置、排 氣熱量回收部件和消音器，它們從排氣流動方向的上游側(cè)按上述次序 順序地設(shè)置；第一排氣管，其將所述第二催化裝置連接到所述排氣熱 量回收部件上；第二排氣管，其包括在與車輛前后方向交叉的方向上 延伸的部分，并且其將在車輛寬度方向上偏移設(shè)置的所述排氣熱量回 收部件連接到所述消音器上；懸架部件，其將包括所述排氣熱量回收 部件、所述第二排氣管及所述消音器的所述排氣系統(tǒng)構(gòu)件的至少一部 分相對于所述車身懸掛到相對于所述第一排氣管的排氣流動方向的下 游側(cè)上；及振動隔離機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述第一排氣管上，并且允許在 所述第二催化裝置和所述排氣熱量回收部件之間的相對位移。
根據(jù)上述方案，從內(nèi)燃機(jī)排放的排氣以這個順序從車身的前 部朝后部流過第一催化裝置、第二催化裝置、排氣熱量回收部件和消音器，從而排放到大氣。由于橫向安裝的內(nèi)燃機(jī)圍繞沿車輛寬度方向 的軸側(cè)傾，通過在與車輛前后方向交叉的方向上延伸的懸架部件，支 撐在車身上的排氣系統(tǒng)的第二排氣管的一部分(彎曲部)受到扭轉(zhuǎn)或 彎曲(負(fù)荷或強(qiáng)迫位移)，但是扭轉(zhuǎn)或彎曲被振動隔離機(jī)構(gòu)抑制(吸收)。 此處，在排氣流動方向上比振動隔離機(jī)構(gòu)位于更上游的部分可以理解 為通過懸架部件從車身上的支撐部分隔開的部分(振動系統(tǒng))。此外，在車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，由于振動隔離機(jī)構(gòu)設(shè)置在位于第二催化裝置 和排氣熱量回收部件之間的第 一排氣管上，所以由懸架部件支撐在車 身上的排氣系統(tǒng)的振動系統(tǒng)被構(gòu)造得短(輕)，因此可以增加共振頻率， 從而可以增加在排氣管和抵抗歸因于內(nèi)燃機(jī)的振動的共振的排氣系統(tǒng) 組件之間具有彎曲部或接合部(焊縫或類似物)的第二排氣管的強(qiáng)度。
根據(jù)上述方案，可以很好地保護(hù)排氣管的彎曲部。
在上述方案中，當(dāng)從平面圖中觀看時，可以沿車輛前后方向成直線地設(shè)置第一催化裝置、第二催化裝置、第一排氣管和排氣熱量 回收部件，振動隔離機(jī)構(gòu)可構(gòu)造成使得在車輛前后方向上的第一排氣 管的前部和后部可以相對于4皮此在車輛垂直方向上移動。
根據(jù)上述方案，為了允許在第一排氣管的前部和后部之間在 車輛垂直方向上的相對位移，振動隔離機(jī)構(gòu)可以有效地抑制橫向內(nèi)燃 機(jī)的側(cè)傾傳送到第二排氣管的彎曲部。
在上述方案中，懸架部件可以具有排氣熱量回收部件懸掛部， 所述排氣熱量回收部件懸掛部相對于車身懸掛所述排氣熱量回收部 件，并且其處在排氣流動方向的最上游位置，并且排氣熱量回收部件 懸掛部可以包括被支撐構(gòu)件，所述被支撐構(gòu)件被固定到排氣熱量回收 部件的j氐剛性部。
根據(jù)上述方案，包括被支撐構(gòu)件的排氣熱量回收部件懸掛部 構(gòu)成懸架部件的懸掛部，所述被支撐構(gòu)件被固定到剛性低于(容易變 形)排氣熱量回收部件的其它部分的低剛性部，所述懸架部件的懸掛 部處于排氣流動方向的最上游位置并且最靠近振動隔離機(jī)構(gòu)設(shè)置。由 此，振動隔離機(jī)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的位移被排氣熱量回收部件的低剛性部的變形吸收，因此抑制了與內(nèi)燃機(jī)的側(cè)傾相關(guān)的負(fù)荷或強(qiáng)迫位移傳送到第 二排氣管(彎曲部)，所述第二排氣管在排氣流動方向上比排氣熱量回 收部件處于更下游位置，從而進(jìn)一步地增加了彎曲部抵抗共振的強(qiáng)度。
在上述方案中，可以進(jìn)一步提供允許在第一催化裝置和第二催化裝置之間的相對位移的振動隔離機(jī)構(gòu)。
根據(jù)上述方案，至少兩個振動隔離機(jī)構(gòu)在排氣流動方向上， 以使第二催化裝置固定在它們之間的方式設(shè)置。即，至少兩個振動隔 離機(jī)構(gòu)設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)和第二排氣管的彎曲部之間，從而抑制與內(nèi)燃機(jī) 的側(cè)傾相關(guān)的負(fù)荷或強(qiáng)迫位移傳送到第二排氣管的彎曲部，并且進(jìn)一 步地增加了彎曲部抵抗共振的強(qiáng)度。此外，由于兩個振動隔離機(jī)構(gòu)在 排氣流動方向上設(shè)置的比排氣系統(tǒng)由懸架部件支撐的位置更上游，因 此通過懸架部件抑制了振動隔離機(jī)構(gòu)的振動隔離操作的中斷。
在上述方案中，第二排氣管的彎曲部可以由形成在排氣熱量 回收部件的一端處的外殼和在與車輛前后方向交叉的方向上延伸的第 二排氣管的傾斜部構(gòu)成。
在上述方案中，外殼可以包括凸出部，所述凸出部在傾斜部 延伸的方向上比在車輛寬度方向上的外殼端面更凸出。
根據(jù)上述方案，由于在凸出部的凸出端與第二排氣管的上游 端之間的焊接接頭，在車輛寬度方向上與構(gòu)成扭轉(zhuǎn)或彎曲被輸入部分 的排氣熱量回收部件的后端部相間隔，因此可以減小施加到焊接接頭上的應(yīng)力。
本發(fā)明的第二方案，提供一種用于從車身的后部排放內(nèi)燃機(jī) 的排氣的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)燃機(jī)橫向地安裝在車身的前部， 所述車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括第一催化裝置、第二催化裝置、排氣熱 量回收部件以及消音器，它們從排氣流動方向的上游側(cè)按上述次序順 序地設(shè)置；排氣管，其包括在與車輛前后方向交叉的方向上延伸的部 分，并且將在車輛寬度方向上偏移設(shè)置的所述排氣熱量回收部件連接 到所述消音器上；振動隔離機(jī)構(gòu)，其允許在所述第一催化裝置和所述 第二催化裝置之間的相對位移，或在所述第二催化裝置和所述排氣熱 量回收部件之間的相對位移；及懸架部件，其包括固定到所述排氣熱 量回收部件的低剛性部的被支撐構(gòu)件和將所述被支撐構(gòu)件支撐到所述車身上的支撐構(gòu)件。
才艮據(jù)上述方案，可以很好地保護(hù)排氣管的彎曲部。
在上述方案中，排氣管的彎曲部可以由形成在排氣熱量回收 部件的 一端的外殼和在與車輛前后方向交叉的方向上延伸的排氣管的 傾凍+部構(gòu)成。
根據(jù)上述方案，由于排氣管的彎曲部在外殼中的橫截面面積 大于其它部分(排氣管的直線部分)的橫截面面積，所以可以增加抵 抗彎曲或扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度。
在上述方案中，外殼可以包括凸出部，所述凸出部在傾斜部 延伸的方向上比在車輛寬度方向上的外殼端面更凸出。
如至此所述，4艮據(jù)本發(fā)明的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有可以很好 地保護(hù)排氣管的彎曲部的效果。
出于例證和說明的目的，提供了本發(fā)明的示例性實施例的上 述說明。不是旨在使本發(fā)明窮盡或限制在所公開的精確形式。顯然， 多種改進(jìn)和變化對于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員都將是明顯的。為了最好地 解釋本發(fā)明的原理和其實際應(yīng)用，選擇并說明了所述示例性實施例， 從而使本領(lǐng)域其他技術(shù)人員理解本發(fā)明的多種實施例以及適合于預(yù)期29的特定用途的多種改進(jìn)。旨在使本發(fā)明的范圍由附隨的權(quán)利要求及其 等同替換所界定。
權(quán)利要求
1、一種用于從車身的后部排放內(nèi)燃機(jī)的排氣的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)燃機(jī)橫向地安裝在所述車身的前部，所述車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括第一催化裝置、第二催化裝置、排氣熱量回收部件和消音器，它們從排氣流動方向的上游側(cè)按上述次序順序地設(shè)置；第一排氣管，其將所述第二催化裝置連接到所述排氣熱量回收部件上；第二排氣管，其包括在與車輛前后方向交叉的方向上延伸的部分，并且其將在車輛寬度方向上偏移設(shè)置的所述排氣熱量回收部件連接到所述消音器上；懸架部件，其將包括所述排氣熱量回收部件、所述第二排氣管及所述消音器的所述排氣系統(tǒng)構(gòu)件的至少一部分相對于所述車身懸掛到相對于所述第一排氣管的排氣流動方向的下游側(cè)上；及振動隔離機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述第一排氣管上，并且允許在所述第二催化裝置和所述排氣熱量回收部件之間的相對位移。
2、如權(quán)利要求1所述的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其中，當(dāng)在平面圖中觀看時，所述第一催化裝置、所述第二催化裝置、 所述第一排氣管和所述排氣熱量回收部件:故沿車輛前后方向直線狀設(shè) 置；所述振動隔離機(jī)構(gòu)構(gòu)造成使得在所述車輛前后方向上的所述第一 排氣管的前部和后部可以在車輛垂直方向上相對于4皮此移動。
3、 如權(quán)利要求1或2中任一項所述的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其中，所述懸架部件具有排氣熱量回收部件懸掛部，所述排氣熱量回收 部件懸掛部相對于所述車身懸掛所述排氣熱量回收部件，并且處在排 氣流動方向的最上游位置，并且其中，所述排氣熱量回收部件懸掛部包括被固定到所述排氣熱量回收部 件的低剛性部的被支撐構(gòu)件。
4、 如權(quán)利要求1或2中任一項所述的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步 包括振動隔離機(jī)構(gòu)，其允許在所述第一催化裝置和所述第二催化裝置 之間的相對位移。
5、 如權(quán)利要求3所述的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括振動隔離機(jī)構(gòu)，其允許在所述第一催化裝置和所述第二催化裝置 之間的相對位移。
6、 如權(quán)利要求1或2中任一項所述的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其中，所述第二排氣管的彎曲部由形成在所述排氣熱量回收部件的一端 處的外殼和在與所述車輛前后方向交叉的方向上延伸的所述第二排氣 管的傾斜部構(gòu)成。
7、 如權(quán)利要求6所述的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其中，所述外殼包括凸出部，所述凸出部在所述傾斜部延伸的方向上比 在車輛寬度方向上的所述外殼的端面更凸出。
8 、 一種用于從車身的后部排放內(nèi)燃機(jī)的排氣的車輛排氣系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)，所述內(nèi)燃機(jī)橫向地安裝在車身的前部，所述車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括第一催化裝置、第二催化裝置、排氣熱量回收部件以及消音器， 它們從排氣流動方向的上游側(cè)按上述次序順序地設(shè)置；排氣管，其包括在與車輛前后方向交叉的方向上延伸的部分，并 且將在車輛寬度方向上偏移設(shè)置的所述排氣熱量回收部件連接到所述消音器上；振動隔離機(jī)構(gòu)，其允許在所述第 一催化裝置和所述第二催化裝置 之間的相對位移，或在所述第二催化裝置和所述排氣熱量回收部件之 間的相對位移；及懸架部件，其包括固定到所述排氣熱量回收部件的低剛性部的被 支撐構(gòu)件和將所述^^皮支撐構(gòu)件支撐到所述車身上的支撐構(gòu)件。
9、 如權(quán)利要求8所述的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其中，所述排氣管的彎曲部由形成在所述排氣熱量回收部件的 一端處的 外殼和在與所述車輛前后方向交叉的方向上延伸的所述排氣管的傾斜部構(gòu)成。
10、 如權(quán)利要求9所述的車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其中，所述外殼包括凸出部，所述凸出部在所述傾斜部延伸的方向上比 在車輛寬度方向上的所述外殼的端面更凸出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，所述車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以很好地保護(hù)排氣管的彎曲部。車輛排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)旨在從車身的后部排放帶有橫向發(fā)動機(jī)的前置發(fā)動機(jī)前輪驅(qū)動車輛的排氣，并且應(yīng)用于排氣系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)構(gòu)造成使第一催化轉(zhuǎn)化器、第二催化轉(zhuǎn)化器、排氣系統(tǒng)熱交換器和消音器從排氣流動方向的上游側(cè)按上述次序順序設(shè)置。在排氣系統(tǒng)中，將排氣系統(tǒng)熱交換器連接到消音器上的熱交換器至消音器排氣管具有傾斜部，并且比排氣系統(tǒng)熱交換器位于更向后的排氣系統(tǒng)的一部分通過懸架部件懸掛在車身上。球節(jié)設(shè)置在將第二催化轉(zhuǎn)化器連接到排氣系統(tǒng)熱交換器的催化轉(zhuǎn)化器至熱交換器排氣管上，球節(jié)允許在第二催化轉(zhuǎn)化器和排氣系統(tǒng)熱交換器之間的相對位移。
文檔編號B60K13/00GK101220762SQ20081000234
公開日2008年7月16日 申請日期2008年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月9日
發(fā)明者西野壽, 馬渕知樹 申請人:豐田自動車株式會社