(57)【要約】【課題】熱害対策が容易で、小型・軽量の車両用排気装置を得る。【解決手段】車両に搭載した内燃機関１からの排気を触媒コンバータ８を介して消音器１４に送り、消音器１４から排出する排気系を有する。触媒コンバータ８と消音器１４との間に熱交換器１０を配置すると共に、熱交換器１０は冷却液により排気を冷却する。冷却液は、内燃機関１に冷却液を供給するラジエータ２から供給される。また、消音器１４を車両のバンパーに配置した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載した内燃機関からの排気を触媒コンバータを介して消音器に送り、該消音器から排出する車両用排気装置において、
前記触媒コンバータと前記消音器との間に熱交換器を配置すると共に、前記熱交換器は冷却液により前記排気を冷却することを特徴とする車両用排気装置。
【請求項２】
前記冷却液は、前記内燃機関に冷却液を供給するラジエータから供給されることを特徴とする請求項１記載の車両用排気装置。
【請求項３】
前記消音器を車両のバンパーに配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許文献１にあるように、車両に搭載された内燃機関から排出される排気を触媒コンバータにより浄化し、触媒コンバータから消音器に送り、消音器から排出する車両用排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両に搭載された内燃機関の排気系は、内燃機関からの排気を排気マニホールドにより集合してから、三元触媒が設けられた触媒コンバータに送って、排気を浄化する。この三元触媒は、通常、３００℃程度以上で活性化する。触媒コンバータからの排気を消音器に送って、排気の消音を図った後、排気するように構成されている。また、消音器は副消音器と主消音器とを備えたものもある。
【特許文献１】特開２００２−００８９９９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、こうした従来のものでは、排気が高温であるために、耐熱性を考慮する必要があり、排気系の構造には耐熱性のある材料を用いなければならず、排気系の構造重量が重く、高温の排気であるために、熱害対策を考慮しなければならないという問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、熱害対策が容易で、小型・軽量の車両用排気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
車両に搭載した内燃機関からの排気を触媒コンバータを介して消音器に送り、該消音器から排出する車両用排気装置において、
前記触媒コンバータと前記消音器との間に熱交換器を配置すると共に、前記熱交換器は冷却液により前記排気を冷却することを特徴とする車両用排気装置がそれである。
【０００６】
前記冷却液は、前記内燃機関に冷却液を供給するラジエータから供給されるものであってもよい。また、前記消音器を車両のバンパーに配置してもよい。
【発明の効果】
【０００７】
前述したように本発明の車両用排気装置は、熱害対策が容易で、小型化・軽量化を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、１は内燃機関で、図示しない車両に搭載されている。内燃機関１は、液冷式で、ラジエータ２により冷却された冷却液が内燃機関１に供給される。
【０００９】
内燃機関１からの排気は、排気マニホールド４により集合されて、排気管６に導かれ、排気管６から触媒コンバータ８に導出される。排気は、更に、触媒コンバータ８から熱交換器１０に供給される。熱交換器１０は、供給される排気と冷却液との間で熱交換を行ない、排気を冷却して排出するものである。
【００１０】
冷却液は、本実施形態では、ラジエータ２から供給されるように接続されており、熱交換器１０内の図示しない細管内を通過する排気を細管の外部から冷却液により冷却するように構成されている。高温となった冷却液はラジエータ２に戻され、ラジエータ２で冷却された後、再び、熱交換器１０に循環供給される。尚、ラジエータ２は、内燃機関１の冷却用と兼用しているが、これに限らず、熱交換器１０用の専用のラジエータを設けるようにしてもよい。
【００１１】
熱交換器１０を通過した排気は、排気管１２を通って消音器１４に導かれ、消音器１４を通り、テールパイプ１６から大気中に排出されるように構成されている。消音器１４は、従来の消音器を小型化して車両の底面に配置してもよいし、本実施形態のように、図２、図３に示すように、車両後部のバンパー１８内に配置することもできる。
【００１２】
消音器１４は、バンパー１８内にそれぞれ形成された、共鳴室２０、拡張室２２、最終室２４を備えている。拡張室２２には、排気管１２が開口されており、共鳴室２０と拡張室２２とは連通管２６により接続されている。拡張室２２を通過した排気は、最終室２４を通って、テールパイプ１６から排出されるように構成されている。
【００１３】
次に、前述した本実施形態の車両用排気装置の作動について説明する。
内燃機関１の運転に伴って、冷却液がラジエータ２を通って冷却されて、内燃機関１に供給される。この冷却液により内燃機関１が冷却され、高温の冷却液は再びラジエータ２に戻されて冷却され、内燃機関１とラジエータ２との間で循環しながら、内燃機関１を冷却する。
【００１４】
内燃機関１から排出される排気は、排気管６を通って触媒コンバータ８に導入され、排気の浄化が行われる。触媒コンバータ８を通った排気は、熱交換器１０に導入されて、排気と冷却液との間で熱交換が行われて、排気が冷却される。温度が上昇した冷却液は熱交換器１０からラジエータ２に戻される。ラジエータ２で冷却された冷却液は再び熱交換器１０に供給されて、排気を冷却する。
【００１５】
例えば、８００℃前後の温度の排気が、熱交換器１０に導入され、熱交換器１０で冷却されると、１５０℃前後の温度の排気となって消音器１４に排出される。排気が６５０℃前後冷却されると、排気の圧力がそれに応じて低下する。熱交換器１０は、触媒コンバータ８の下流側に設けられているので、触媒コンバータ８には高温の排気が導入され、触媒の活性を阻害しない。
【００１６】
冷却されて圧力が低下した排気は、消音器１４に導入されて、消音器１４、テールパイプ１６から大気中に排出される。排気が消音器１４を通過することにより、騒音の低減が図られる。消音器１４に導入される際に、排気が冷却されて排気圧力が低下しているので、消音器１４の消音効果が向上する。
【００１７】
例えば、図４に、熱交換器１０を通過しない排気を消音器１４に導入した場合の音圧レベルを二点鎖線で示し、熱交換器１０を通過した排気を同じ消音器１４に導入した場合の音圧レベルを実線で示す。このように、熱交換器１０を通過させた場合には、音圧レベルを大きく低減することができる。
【００１８】
従って、熱交換器１０を小型化した場合でも、熱交換器１０を設けなかった場合の消音性能と同等のレベルを維持することができる。よって、消音器１４を小型化して、バンパー１８内に配置することが可能となる。また、消音器１４に導入される排気は、熱交換器１０により冷却されているので、消音器１４をアルミニウムや樹脂等の耐熱性は低いが軽量の材料で形成することもできる。
【００１９】
図３に示すように、排気管１２を介して消音器１４に導入される排気は、拡張室２２により、拡張されると共に、共鳴室２０の共鳴効果により消音される。そして、最終室２４、テールパイプ１６を介して大気中に排出される。このように、バンパー１８内に配置した小型の消音器１４でも、十分な消音性能を得ることができるようになる。
【００２０】
よって、消音器１４の小型化を図ることができるので、重量を低減できる。また、バンパー１８内に消音器１４を配置できるので、車両床下の空間の自由度が向上する。更に、消音器１４に導入される排気は、熱交換器１０により冷却されているので、バンパー１８内に配置しても、熱害対策は不要であり、樹脂製のバンパー１８であっても配置できる。
【００２１】
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態としての車両用排気装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態のバンパー内に配置した消音器の車両前後方向の配置図である。
【図３】本実施形態のバンパー内に配置した消音器の車両幅方向の配置図である。
【図４】本実施形態の熱交換器を設けたことによる消音効果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２３】
１…内燃機関          ２…ラジエータ
４…排気マニホールド  ６，１２…排気管
８…触媒コンバータ    １０…熱交換器
１４…消音器          １６…テールパイプ
１８…バンパー        ２０…共鳴室
２２…拡張室          ２４…最終室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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