JP2007177712A - 過給機付エンジンのインタークーラ配設構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このため、車両幅方向に長い長方形状で、開口部上端より低位置に上端を位置させフロントバンパ内側にラジエータ下側と車両正面視で重ねてインタークーラを配設し、インタークーラと変速機を車両正面視で重ねて配設し、インタークーラの入口部とインタークーラ入口側通路をエンジン側に設け、インタークーラの出口部とインタークーラ出口側通路を変速機側に設け、エンジン上面をラジエータ上部より高位置に設け、変速機上面をインタークーラ上端より高位置でラジエータ上部より低位置に設け、変速機ケース表面でインタークーラを通過した走行風が後方に抜けるように案内させる。
【選択図】図1
Description
このインタークーラは、コンプレッサにより圧縮されて高温となった吸入空気を冷却するものである。
そして、前記インタークーラで吸入空気の温度を低下させることにより、ノッキング等の不具合を回避し、出力低下を防止している。
このインタークーラを走行風により積極的に冷却する方法としては、上述の特許文献1に開示されるように、エンジンの前面に配置されるラジエータの側方にインタークーラを配設することが有効である。
しかし、エンジンルームの車両幅方向が一定であるため、ラジエータの大型化が図れないという不都合がある。
しかし、ラジエータの前面にインタークーラを配置すると、インタークーラを走行風により積極的に冷却する点では有効であるが、ラジエータの前面に配置されたインタークーラがラジエータの冷却性を損ねるとともにラジエータ等の冷却部品を後方へ押し上げ、これらの部品と他のエンジン部品とが干渉する場合が多くなり、レイアウトの自由度が狭まってしまうという不都合がある。
しかし、エンジンルームが小さくなればなるほど、インタークーラを通過した走行風の流れがその後側のエンジン等によって妨げられ易くなるために風の抜けが悪くなり、インタークーラの冷却効率が低下するという不都合がある。
従って、インタークーラを横長の長方形状にすることによりフロントバンパの内側にインタークーラを配設することができ、フロントバンパの開口部の上端より低い位置にインタークーラの上端を位置させることにより開口部を通過した走行風によってインタークーラだけでなくラジエータも積極的に冷却することができ、インタークーラを通過した走行風はエンジンより高さの低い変速機側に流れるため、変速機ケースの表面部で走行風を後方に案内させて変速機側に走行風を積極的に流すことができ、これにより変速機側に配設されたインタークーラ出口側通路内の給気も冷却することができる。
そして、フロントバンパの開口部の上端より低い位置にインタークーラの上端を位置させ、開口部を通過した走行風によってインタークーラだけでなくラジエータも積極的に冷却する。
また、インタークーラを通過した走行風はエンジンより高さの低い変速機側に流れ、変速機ケースの表面部で走行風を後方に案内させて変速機側に走行風を積極的に流し、変速機側に配設されたインタークーラ出口側通路内の吸気も冷却する。
図1〜図3において、1は車両、2は車両1のフロント側に形成したエンジンルーム、3は車両1の左前輪、4は車両1の右前輪である。
つまり、図2に示す如く、前記車両1のエンジンルーム2内に横置き状態に過給機付エンジン5を搭載し、この過給機付エンジン5の側方に変速機6を配設する。
このとき、変速機6は過給機付エンジン5より高さが低く、変速機6の上方に多くの隙間が現出するため、走行風は過給機付エンジン5側より変速機6側に多く流れる。
これらの吸気系はエアクリーナ8とインタークーラアウトレットダクト15等のインタークーラ14の出口側部分とが変速機6の前面に配設されるほかは過給機付エンジン5の前面に配設され、エアクリーナ8の上面の高さはエアクリーナアウトレットダクト15の上面より低い位置に配設される。エアクリーナアウトレットダクト15は後述するラジエータ23より上方に配設される。従って走行風はエアクリーナアウトレットダクト15に邪魔されて、つまりエアクリーナアウトレットダクトに衝突して後側に抜けにくいため、エアクリーナアウトレットダクト15側よりエアクリーナ8側(変速機側)に多く流れ、エアクリーナの上面に沿って流れて後方に抜ける。
前記エアクリーナ8は、図1及び図2、図4、図6、図7に示す如く、前記車両1のエンジンルーム2内において、車両前側かつ車両左側部位の前記変速機6の車両前側に配設する。
また、後述するグリル部一体型のフロントバンパ22のグリル部分に形成される上側開口部40の外側に沿ってエアクリーナ8の下側部分が変速機6の上側部分と重なるところまで下方に延出されており、エアクリーナ8の下側部分の下方には隙間が形成されている。
前記過給機11は、図5及び図8〜図10、図12に示す如く、車両前側に配設する。
図2及び図4に示す如く、前記過給機付エンジン5の上部にサージタンク19を配設し、このサージタンク19の上部にエンジンカバー20を配設する。
従って、このエンジンカバー20側は最も高い位置となっており、エンジンルーム内に取り入れられた走行風はこのヘッドカバーにも邪魔されてエンジン側より変速機側へ多く流れるようになっている。
ラジエータ23は左右に延びるアッパメンバ41とロアメンバ42とに取り付けられるとともに、前記エアクリーナ8はラジエータ23の上面に配設されるアッパメンバ40に取り付けられたブラケット43と変速機6より外側に配設されるサイドメンバ44から延びるブラケット45とに取り付けられ、エアクリーナ8の下側部分には隙間が確保されている。下側開口部から取り入れられた走行風の多くはこの隙間に向かって流れて後方に抜けるようになっている。
また、前記インタークーラ14は、図8に示す如く、入口部24と出口部25とを有し、この入口部24と過給機11とを連絡するターボアウトレットダクト12及びインタークーラインレットダクト13内にインタークーラ入口側通路26を形成するとともに、出口部25とスロットルボディ17とを連絡するインタークーラアウトレットダクト15及びインレットダクト16内にインタークーラ出口側通路27を形成する。
つまり、インタークーラ14は、図14及び図15に示す如く、長い長方形状の本体部28と、この本体部28の一側に設けられる入口部24と、本体部28の他側に設けられる出口部25とからなる。
この入口部24を過給機付エンジン5側に配設するとともに、出口部25を変速機6側に配設し、ターボアウトレットダクト12及びインタークーラインレットダクト13を過給機付エンジン5と正面視で重なるように過給機付エンジン5の前面に配設するとともに、インタークーラアウトレットダクト15及びインレットダクト16とを変速機6と正面視で重なるように変速機6の全面に配設する。
グリル一体型のフロントバンパ22の開口部である下側開口部21から取り入れられた走行風は、上述した如く、より隙間の多い変速機6側へ流れ、後述する如くフロントバンパ22の下側はアンダカバーで覆われていることからもエアクリーナアウトレットダクト9の水平に延出する部分に沿って後方に流れるとともに、エアクリーナ8の下面にガイドされてインタークーラアウトレットダクト13の上下に延出する部分及びインレットダクト16の変速機6に沿って延出する部分に沿って後方に流れることによりこれらのダクトを冷却して変速機6の上面にガイドされて車両後方側に抜ける。
このとき、変速機6の上面にはバッテリケース32が配設され、変速機6の上面とバッテリケース32の下面との間に走行風が後方に抜ける流路が形成されている。
なお、このインタークーラ14は、できるだけ車両前方に配置すべく、前記フロントバンパ22と車両平面視で重なるようにフロントバンパ22の内側に配設する。このようにインタークーラをフロントバンパの内側に配設することによりフロントバンパ後方に現出するエンジンルーム内に必要とされていたインタークーラの配置スペースを不要とすることができ、車室を拡大又はエンジンルームの後側部分にスペースを確保して衝撃に対する変形領域の確保を図ることできる。
そして、フロントバンパ22は、図2及び図10に示す如く、中央側を車両前方に突出させた円弧状に形成され、前記インタークーラ14の両側に設けられる入口部24と出口部25の下面全体はフロントバンパ22で覆われ、インタークーラ14の中央部分の下面は車両前方側の一部のみがフロントバンパ22で覆われる。
また、前記フロントバンパ22の下側は図示しないアンダカバーで覆われ、インタークーラ14を通過した走行風が下側に抜けないような構成となっている。
本発明はこのアンダカバーに板状部材で形成されるが、このアンダカバーの風の流れを妨げない箇所であれば一部を切り欠いて下方にごみが抜けるようにごみ抜け部を形成してもよい。
更に、インタークーラ14の上端14aは、図1及び図12に示す如く、前記フロントバンパ22の下側開口部21の上端21aより低い位置に形成されることにより、インタークーラ14の上端14aをフロントバンパ22の開口部21に形成されたガイド部29と一致させて設けている。これにより、フロントバンパ22の下側開口部21から取り入れられた走行風は、図1及び図2、図6、図12の黒太矢印で示す如く、インタークーラ14とラジエータ23との両方に流れるようになっている。
また、このように一致させることにより意匠的に優れたものとなり、見栄えが良くなる。
つまり、図1に示す如く、インタークーラ14の高さをラジエータ23の半分以下に抑えたことにより車両1前方のエンジンルーム2内において、フロントバンパ22の下側開口部21をインタークーラ14によって塞ぐことなく、上端の下側開口部21にラジエータ23を露出させてラジエータ23を直接冷却する走行風の抜け道を確保できるとともにインタークーラ14をフロントバンパ22の内側に配置してインタークーラを車両の最前列に配置することができ、しかも下側開口部21から取り入れられてインタークーラ14とラジエータ23を冷却した走行風を後方へ抜け易くするため、インタークーラ14を車両幅方向に大型化してインタークーラ14の右側部分と変速機6とが車両正面視で重なるように配置してインタークーラ14等を冷却した走行風が過給機付エンジン5より高さが低い変速機6側に抜けるように走行風の流路を確保する。
排気マニホルド30の上方には前述した如く、エアクリーナアウトレットダクト9及びターボインレットダクト10が配設され、走行風が上方に抜けにくい構成となっているので、過給機付エンジン5の前面側から取り入れられた走行風は斜め方向に変速機6側に流れ、過給機付エンジン5前面の過給機11及びターボアウトレットダクト12の方に流れ難くなっている。つまりエンジン側には走行風が流れにくくなっており、触媒の早期活性化を図ることができる。
前記インタークーラインレットダクト13は、図10及び図12に示すようにターボアウトレットダクト12に接続するように上流側端部が上方向に延出し、かつ前記ラジエータ23の下側23b近傍で車両右側に延出し、その後にラジエータ23の側部を通過した箇所で車両前方に延出して前記入口部24に連絡する形状を有する。
更に、前記インタークーラ14に車両後方に延出するように出口部25が形成されており、この出口部25に連絡するインタークーラ出口側通路27は、図1及び図2、図4、図6、図8〜図14に示す如く、インタークーラアウトレットダクト15とインレットダクト16とにより形成されている。
そして、インタークーラアウトレットダクト15は、変速機6の前面で出口部25から前記変速機6の近傍まで水平状態で後方に延出した後に、変速機6の前側の側面に沿って上方に延出した形状を有しており、下側開口部21から取り入れられた走行風により冷却される。
前記インレットダクト16は、上方に延出するインタークーラアウトレットダクト15の下流側端部に接続し、かつその上方に延出した状態で前記スロットルボディ17に接続する形状を有しており、下側開口部21から取り入れられた走行風により冷却される。
このようにインタークーラ入口側通路26とインタークーラ出口側通路27とは、過給機付エンジン5とインタークーラ14の間でターボアウトレットダクト12及びインタークーラインレットダクト13とインタークーラ14とインタークーラアウトレットダクト15及びインレットダクト16とで平面視においてラジエータ23を取り囲むように配置されており、インタークーラ14を幅方向に大型化してインタークーラ14と変速機6とが重なるように配置でき、しかもインタークーラインレットダクト13及びインタークーラアウトレットダクト15とラジエータ23とが干渉せずにこれらのダクトの取り回しができるようになっている。
このとき、前記変速機6の上方は過給機付エンジン5側の上方に比べてスペースがあるため走行風が通過し易いことから、図6の黒太矢印で示す如く、変速機ケース31のケース表面に沿って走行風が上側と下側とに分かれて車両後方に流れ、前記変速機6側に前記インタークーラ出口側通路27を配設するとともに、過給機付エンジン5側に前記インタークーラ入口側通路26を配設する。
従って、図1及び図2、図6の黒太矢印で示す如く、車両幅方向の変速機6側で走行風が車両後方に抜け易くなり、前記インタークーラ14の冷却性能を向上させることができるとともに、インタークーラ出口側通路27を形成するインタークーラアウトレットダクト15及びインレットダクト16は変速機6の前側の側面に沿って上方に延出される部分を備えるため、走行風がこの上方に延出される部分に沿って流れた後に、変速機ケース31のケース表面に沿って車両後方に流れることとなり、インタークーラ出口側通路27の外周面部位を走行風が確実に流れるためインタークーラ出口側通路27内を流れる吸気を積極的に冷却することができる。
従って、過給機付エンジン5や変速機6の搭載後の余剰スペースを利用するようにインタークーラ入口側通路26とインタークーラ出口側通路27とが配設されることとなり、前記車両1の狭いエンジンルーム2内のスペースの有効利用に貢献し得る。
前記変速機6とバッテリボックス32との間には水パイプ33が配設されているため、変速機6とバッテリボックス32との間を通過する走行風は、水パイプ33の冷却をも行うことができる。
なお、図6に示す如く、水パイプ33は2本からなり、上部に位置する一方はオイルクーラへの供給用であり、下部に位置する他方はオイルクーラからウォータポンプへの供給用である。
このとき、エアクリーナ8のエアクリーナインレットダクト7は、図6及び図7に示す如く、ラジエータ23の側方で前記インタークーラ14の出口部25の上方に配設される。
また、前記エアクリーナ8のエアクリーナアウトレットダクト9は、ラジエータ23の後面でラジエータ23の上面を車両幅方向に沿って前記過給機付エンジン5側に延出され、前記ターボインレットダクト10に接続される。
このようにラジエータ23と過給機付エンジン5との間にはエアクリーナアウトレットダクト9とターボインレットダクト10とが配設され、しかも図7のシリンダ軸線Lから明らかなように、過給機付エンジン5は前側に傾斜させて配置されるので、ラジエータ23を通過した走行風が上方に抜け難い構成となっているのに対し、インタークーラ14を通過した走行風だけでなく、ラジエータ23を通過した走行風は変速機6側に抜け易い構成となっている。
このため、図12に示す如く、前記ラジエータ23と過給機付エンジン5前面との間には触媒34が配設されるが、上述した如くインタークーラ14及びラジエータ23の少なくともいずれか一方を通過した走行風はラジエータ23と過給機付エンジン5の間から上方に抜け難い構成となっているので、このように変速機6側に走行風を抜け易くしても、過給機付エンジン5前面の排気側は走行風が抜け易い構成となっておらず、エンジン始動時において触媒34の早期活性化を図るためにエンジン始動時に触媒34を冷却してしまうのを可及的に防止できる。
このとき、図9に示す如く、ラジエータ23の背面で過給機付エンジン5側の冷却ファン35と変速機6側の冷却ファン36とがそれぞれ設けられており、変速機6側の冷却ファン36は過給機付エンジン5側の冷却ファン35より下方に配置され、ラジエータ23の下部に配設され、インタークーラ14を冷却し易い構造となっている。
つまり、変速機6側の冷却ファン36を過給機付エンジン5側の冷却ファン35より下方に配置することにより、過給機付エンジン5側の冷却ファン35によってインタークーラ14を通過した走行風が車両後方に抜け易くなり、インタークーラ14がより冷却されることとなる。
つまり、フロントバンパ22の下側開口部21の中央部位に格子である前記ガイド部29を設け、このガイド部29の高さ位置をインタークーラ14の上端14aと車両正面視にて一致させるものである。
これにより、フロントバンパ22の下側開口部21から流入する走行風はガイド部29によって上層側走行風と下層側走行風とに分割されるとともに、ガイド部29の断面形状によって下側開口部21が徐々に狭くなるベンチュリ構造で走行風の流速が上昇される。
従って、走行風の流速の上昇は走行風の温度低下を生じさせ、走行風による冷却効果の向上に寄与し得るとともに、ベンチュリ構造は流速向上のみでなく、吸い出し効果も期待し得るため、走行風の通過する周辺部位の空気が吸い出されることとなり、走行風によるより一層の冷却効果を期待し得る。
このゴミ抜け部37は、フロントバンパ22の内側且つ中央部位に形成させた切欠き凹部からなる。
そして、フロントバンパ22の下側開口部21から侵入した走行風は、図1及び図2、図12に黒太矢印で示す如く、変速機6側に案内される。
このとき、走行風と同時に小石や塵埃等のゴミが侵入しても、ゴミの自重によって前記ゴミ抜け部37を経て、車両2の下側に排出することができる。
また、前記フロントバンパ22の下側開口部21の上端21aより低い位置にインタークーラ14の上端14aを位置させることにより、下側開口部21を通過した走行風によってインタークーラ14だけでなくラジエータ23も積極的に冷却することができる。
更に、前記インタークーラ14を通過した走行風は過給機付エンジン5より高さの低い変速機6側に流れるため、変速機ケース31のケース表面で走行風を後方に案内させて変速機6側に走行風を積極的に流すことができる。
従って、変速機6側に配設されたインタークーラ出口側通路27内の給気も冷却することができる。
また、前記インタークーラインレットダクト13とインタークーラアウトレットダクト15とをラジエータ23の側方を通過させて前後に延出させることにより、インタークーラインレットダクト13及びインタークーラアウトレットダクト15とラジエータとの干渉を防止でき、インタークーラインレットダクト13及びインタークーラアウトレットダクト15の取り回しが容易となる。
また、前記インタークーラ14を通過した走行風のガイドとしてエアクリーナ8の下面を利用することができる。
2 エンジンルーム
5 過給機付エンジン
6 変速機
7 エアクリーナインレットダクト
8 エアクリーナ
9 エアクリーナアウトレットダクト
10 ターボインレットダクト
11 過給機
12 ターボアウトレットダクト
13 インタークーラインレットダクト
14 インタークーラ
14a 上端
15 インタークーラアウトレットダクト
16 インレットダクト
17 スロットルボディ
18 吸気マニホルド
19 サージタンク
20 エンジンカバー
21 下側開口部(単に「開口部」ともいう。)
21a 上端
22 フロントバンパ
23 ラジエータ
23b 下側
24 入口部
25 出口部
26 インタークーラ入口側通路
27 インタークーラ出口側通路
28 本体部
29 ガイド部
30 排気マニホルド
31 変速機ケース
32 バッテリボックス
33 水パイプ
L シリンダ軸線
34 触媒
35 過給機付エンジン側の冷却ファン
36 変速機側の冷却ファン
37 ゴミ抜け部
38 吸気マニホルドの取付フランジ
39 エアクリーナインレットダクト用の取付ブラケット
Claims (6)
- 過給機付エンジンと変速機とを車両の幅方向に並べて配設し、車両の最前列に開口部を設けたフロントバンパを配設し、このフロントバンパの後方にラジエータを配設し、ラジエータの前面にインタークーラを配設し、インタークーラに入口部と出口部を設け、該入口部と過給機とを連絡するインタークーラ入口側通路及び出口部とスロットルボディとを連絡するインタークーラ出口側通路とを設けた過給機付エンジンのインタークーラ配設構造において、このインタークーラを車両幅方向に長い長方形状に形成するとともに前記フロントバンパの開口部の上端より低い位置にインタークーラの上端を位置させた状態で前記フロントバンパの内側にラジエータの下側部分と車両正面視で重なるようにインタークーラを配設し、インタークーラと変速機とを車両正面視で重なるように配設し、インタークーラの前記入口部をエンジン側に設けるとともにインタークーラの前記出口部を変速機側に設け、前記インタークーラ入口側通路をエンジン側に配設するとともに前記インタークーラ出口側通路を変速機側に配設し、エンジンの上面を前記ラジエータの上部より高い位置に設けるとともに変速機の上面をインタークーラの上端より高い位置であってラジエータの上部より低い位置に設け、変速機ケースのケース表面でインタークーラを通過した走行風が後方に抜けるように案内させたことを特徴とする過給機付エンジンのインタークーラ配設構造。
- 前記インタークーラの入口部と出口部とをラジエータの車両幅方向から突出させて形成し、前記インタークーラ入口側通路とインタークーラ出口側通路とは前記ラジエータの側方を通過して前後方向に延出されることを特徴とする請求項1に記載の過給機付エンジンのインタークーラ配設構造。
- 前記変速機の上方にバッテリボックスが配置され、インタークーラを通過した走行風がバッテリボックスの下面によっても後方に案内されることを特徴とする請求項1に記載の過給機付エンジンのインタークーラ配設構造。
- 前記変速機の前方にエアクリーナを配設するとともにエアクリーナの下面をインタークーラ近傍まで下方に延出させたことを特徴とする請求項1に記載の過給機付エンジンのインタークーラ配設構造。
- 前記フロントバンパに設けた格子と、インタークーラの上縁とを車両正面視にて重ねたことを特徴とする請求項1に記載の過給機付エンジンのインタークーラ配設構造。
- 前記フロントバンパにゴミ抜け部を設けたことを特徴とする請求項1に記載の過給機付エンジンのインタークーラ配設構造。
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