JP2010280233A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気ダクトの開口部からの異物の吸い込みを確実に防いでエアクリーナの目詰まりに伴うエンジン性能の低下等の問題を解決することができるエンジンの吸気装置を提供すること。
【解決手段】エンジン２に取り付けられたエアクリーナ５と、該エアクリーナ５に空気を導入する吸気ダクト６と、エアクリーナ５によって浄化された空気を取り出す空気出口配管７を備え、前記吸気ダクト６を前記エンジン２の上方に配置して前記エアクリーナ５から車幅方向に延ばし、該吸気ダクト６の車幅方向端部に空気を取り入れる開口部６ａを形成して成るエンジン２の吸気装置において、前記空気出口配管７を前記吸気ダクト６の車両前後方向前側に配置するとともに、車幅方向において前記吸気ダクト６の開口部６ａ近傍まで延ばし、該空気出口配管７の車幅方向端部の外壁７ａを前記吸気ダクト６の開口部６ａを通る垂直面Ｓに沿って車両前方に延ばす。
【選択図】図３

Description

本発明は、吸気ダクトから取り入れられた空気をエアクリーナによって浄化した後に空気出口配管から取り出してエンジンへと供給するエンジンの吸気装置に関するものである。

乗用車等の車両の前部に搭載されたエンジンには、空気（外気）を吸気ダクトから取り入れ、この空気をエアクリーナで浄化した後に空気出口配管から取り出して混合気形成に供する吸気装置が設けられるが、このような吸気装置の従来例を図５に示す。

即ち、図５は従来のエンジンの吸気装置を示す車両前部の平面図であり、車両前部のエンジンルーム１０１内には駆動源であるエンジン１０２が横置き状態で搭載されており、その上部には車両前後方向に長い矩形ボックス状のエアクリーナ１０５が取り付けられている。そして、エアクリーナ１０５の右側部の後端からは吸気ダクト１０６が右側方に向かって延びており、その端部には空気を取り入れるための開口部１０６ａが右側方に向かって開口している。

又、エアクリーナ１０５の右側部の前端からは空気出口配管１０７が右側方に向かって延びた後に直角に折り曲げられてターボチャージャ１０８の入口に接続されており、ターボチャージ１０８の出口からはインタークーラー入口配管１０９がエアクリーナ１０５の前方を左側方に向かって延びている。そして、インタークーラー入口配管１０９は、エアクリーナ１０５の左側部に配置されたインタークーラー１１０に接続されている。尚、図示しないが、インタークーラー１１０からはインタークーラー出口配管が延びており、このインタークーラー出口配管はスロットルボディを経て吸気マニホールドに接続されている。

而して、以上説明したエアクリーナ１０５、吸気ダクト１０６、空気出口配管１０７等によって吸気装置が構成されるが、エンジン１０２が駆動されると、該エンジン１０２内に発生する吸気負圧に引かれて空気（新気）が吸気ダクト１０６の開口部１０６ａから吸気ダクト１０６内に取り入れられ、この空気は、吸気ダクト１０６内を図５の矢印方向に流れてエアクリーナ１０５へと導入される。そして、エアクリーナ１０５に導入された空気は、該エアクリーナ１０５に内蔵された不図示のエアクリーナエレメントを通過することによって浄化された後、空気出口配管１０７へと排出される。尚、エアクリーナ１０５から空気出口配管１０７へと排出された空気は、ターボチャージャ１０８へと導入されて昇圧された後、インタークーラー入口配管１０９からインタークーラー１１０へと導入されて冷却され、不図示のインタークーラー出口配管からスロットルボディを経て吸気マニホールドへと流れて混合気形成に供される。

ところで、図５に示す吸気装置のように、吸気ダクト１０６の空気取入口である開口部１０６ａは、エンジン性能向上を目的として吸気温度が低い車両前部、具体的にはエンジンルーム１０１内のエンジン１０２からの熱影響を受けない位置であって、車両走行時にフロントグリル１１３からエンジンルーム１０１内に導入される走行風が通る位置にレイアウトされる。

ところが、走行風には砂塵や雪等の異物が含まれるため、これらの異物が空気と共に吸気ダクト１０６の開口部１０６ａから吸気ダクト１０６内に吸い込まれると、エアクリーナ１０５が目詰まりを起こしてエンジン１０２の出力が低下する等の不具合が発生する。

そこで、特許文献１には、吸気口部材の開口部をフロントアッパメンバ等の車体メンバに沿った横方向に細長い形状に形成し、該開口部の略全幅に亘る偏向手段（車体メンバ自体、車体メンバに形成された突出部、車体メンバに取り付けられた邪魔板等）を設ける構成が提案されている。

特開２００１−０２０８１３号公報

吸気ダクトの開口部からの砂塵や雪等の異物の吸い込みを防ぐには、比重の差によって異物を走行風から分離させることが必要となり、そのためには異物を含んだ走行風の流速を吸気ダクトの開口部付近で高める必要がある。

ところが、図５に示した従来の吸気装置においては、平面視において吸気ダクト１０６がその車両前方に配置された空気出口配管１０７の車幅方向端部の外壁よりも右側方に突出しているため、その突出部に走行風が衝突して向きを変えながら車両後方へと流れる。このため、吸気ダクト１０６への空気の吸込方向（図５の矢印方向）に対して走行風の流れ方向が直角とはならず、吸気ダクト１０６の開口部１０６ａ付近（図５に示すＢ部分）に流速の低い空気の流れ（淀み）が発生し、砂塵や雪等の異物を走行風から完全には分離することができないという問題がある。

本発明は上記問題を解決するための特許文献１とは別の手段を提案するものであって、その目的とする処は、吸気ダクトの開口部からの異物の吸い込みを確実に防いでエアクリーナの目詰まりに伴うエンジン性能の低下等の問題を解決することができるエンジンの吸気装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、エンジンに取り付けられたエアクリーナと、該エアクリーナに空気を導入する吸気ダクトと、エアクリーナによって浄化された空気を取り出す空気出口配管を備え、前記吸気ダクトを前記エンジンの上方に配置して前記エアクリーナから車幅方向に延ばし、該吸気ダクトの車幅方向端部に空気を取り入れる開口部を形成して成るエンジンの吸気装置において、前記空気出口配管を前記吸気ダクトの車両前後方向前側に配置するとともに、車幅方向において前記吸気ダクトの開口部近傍まで延ばし、該空気出口配管の車幅方向端部の外壁を前記吸気ダクトの開口部を通る垂直面に沿って車両前方に延ばしたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記エンジンの上部にオイルフィラーキャップを設け、該オイルフィラーキャップの車両前方に前記吸気ダクトの開口部を配置したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記吸気ダクトの開口部近傍を前記空気出口配管に連結したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、吸気ダクトの車両前後方向前側に配置した空気出口配管を車幅方向において吸気ダクトの開口部近傍まで延ばし、該空気出口配管の車幅方向端部の外壁を吸気ダクトの開口部を通る垂直面に沿って車両前方に延ばしたため、車両走行時にエンジンルーム内を流れる走行風が空気出口配管の車幅方向端部の外壁に沿って吸気ダクトの開口部側方に案内され、走行風は吸気ダクトの開口部側方をその方向を変えることなく車両後方に向かって高速で流れる。このため、吸気ダクトの開口部付近に流れの遅い空気が淀むことがなく、走行風に含まれる砂塵や雪等の異物は比重の差によって走行風から効果的に分離され、吸気ダクトの開口部からの異物の吸い込みが確実に防がれて空気のみがエアクリーナを経てエンジンに吸い込まれ、エアクリーナの目詰まりに伴うエンジン性能の低下等の問題が解決される。

請求項２記載の発明によれば、吸気ダクトの開口部近傍にオイルフィラーキャップを配設する構成を採用しても、吸気ダクトの開口部の前方に空気出口配管を近接した状態で配置することができ、該空気出口配管の車幅方向端部の外壁によって吸気ダクトの開口部側方を通過する走行風の流速を高めて異物の走行風からの分離を確実に行い、吸気ダクトの開口部からの異物の吸い込みを確実に防ぐことができる。

請求項３記載の発明によれば、吸気ダクトの開口部近傍を空気出口配管に連結したため、該吸気ダクトの開口部に対する空気出口配管の車幅方向端部の外壁を正確に位置決めすることができ、該外壁によって吸気ダクトの開口部側方を通過する走行風の流速を高めて異物の走行風からの分離を確実に行い、吸気ダクトの開口部からの異物の吸い込みを確実に防ぐことができる。

本発明に係るエンジンの吸気装置を備えた車両前部の平面図である。 本発明に係るエンジンの吸気装置を備えた車両前部の右側面図である。 本発明に係るエンジンの吸気装置を示す車両前部の平面図（図１の要部拡大図）である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 従来のエンジンの吸気装置を示す車両前部の平面図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係るエンジンの吸気装置を備えた車両前部の平面図、図２は同車両前部の右側面図、図３は本発明に係るエンジンの吸気装置を示す車両前部の平面図（図１の要部拡大図）、図４は図３のＡ−Ａ線断面図である。

図１及び図２に示すように、車両前部のエンジンルーム１内には駆動源であるエンジン２が横置き状態で搭載されており、その左側部にはトランスミッション３が接続され、エンジン２の駆動力はトランスミッション３及び不図示のディファレンシャル装置を経て左右の前輪４に伝達される。

ところで、エンジン２の上部には車幅方向に長い矩形ボックス状のエアクリーナ５が取り付けられており、このエアクリーナ５の右側部の後端からは樹脂製の吸気ダクト６が平面視Ｓ字状に屈曲しながら右側方に向かって延びており、その端部には空気を取り入れるための開口部６ａが右側方に向かって開口している。

又、エアクリーナ５の右側部の前端からはゴム製の空気出口配管７が右側方に向かって斜め前方に延びた後に直角下方に折り曲げられ、図２に示すように車両前方に向かって斜め下方に延び、その端部はエンジン２の前方に配されたターボチャージャ８の入口に接続されている。そして、ターボチャージャ８の出口からは図１及び図３に示すようにインタークーラー入口配管９がエアクリーナ５の前方を左側方に向かって延びており、その端部はエアクリーナ５の左側部に配置されたインタークーラー１０に接続されている。尚、図示しないが、インタークーラー１０からはインタークーラー出口配管が延びており、このインタークーラー出口配管はスロットルボディを経てエンジン２の吸気マニホールド１１に接続されている。

而して、以上説明したエアクリーナ５、吸気ダクト６、空気出口配管７等によって本発明に係る吸気装置が構成されているが、本実施の形態においては、図３に示すように、空気出口配管７が吸気ダクト６の車両前後方向前側に配置されるとともに、車幅方向において吸気ダクト６の開口部６ａの近傍まで延ばされている。そして、この空気出口配管７の車幅方向端部の外壁７ａは吸気ダクト６の開口部６ａを通る垂直面Ｓ上に位置しており、この外壁７ａは図２に示すように吸気ダクト６の開口部６ａを通る垂直面Ｓに沿って車両前方に向かって斜め下方に傾斜するよう延びている。

又、本実施の形態においては、図３に示すように、エンジン２の内部にオイルを補給するための不図示の給油口を開閉するオイルフィラーキャップ１２が設けられているが、このオイルフィラーキャップ１２の車両前方に吸気ダクト６の開口部６ａが配置されており、吸気ダクト６はその開口部６ａの近傍が空気出口配管７に連結されている。即ち、図３及び図４に示すように、樹脂製の吸気ダクト６の開口部６ａの近傍には車両前方に向かって水平に延びる丸棒状のピン６ｂが一体に突設されており、このピン６ｂをゴム製の空気出口配管７に一体に形成された取付部７Ａに形成された嵌合穴７ｂに車両後方から差し込むことによって、前述のように吸気ダクト６の開口部６ａの近傍が空気出口配管７に連結されている。

以上のように構成された吸気装置を備えるエンジン２が駆動されると、該エンジン２内に発生する吸気負圧に引かれて空気（新気）が吸気ダクト６の開口部６ａから吸気ダクト６内へと取り入れられ、この空気は、吸気ダクト６内を図３の矢印方向に流れてエアクリーナ５へと導入される。そして、エアクリーナ５に導入された空気は、該エアクリーナ５に内蔵された不図示のエアクリーナエレメントを通過することによって浄化された後、空気出口配管７へと排出される。尚、エアクリーナ５から空気出口配管７へと排出された空気は、排気ガスによって駆動されるターボチャージャ８へと導入されて不図示のコンプレッサによって昇圧された後、インタークーラー入口配管９からインタークーラー１０へと導入されて冷却され、不図示のインタークーラー出口配管からスロットルボディを経て吸気マニホールド１１へと流れて混合気形成に供される。

而して、本発明に係る吸気装置においては、吸気ダクト６の車両前後方向前側に配置した空気出口配管７を車幅方向において吸気ダクト６の開口部６ａの近傍まで右側方に延ばし、該空気出口配管７の車幅方向端部の外壁７ａを吸気ダクト６の開口部６ａを通る垂直面Ｓに沿って車両前方に延ばしたため、図３に矢印にて示すように車両走行時にフロントグリル１３からエンジンルーム１内に導入されて車両後方に向かって流れる走行風が空気出口配管７の車幅方向端部の外壁７ａに沿って吸気ダクト６の開口部６ａの側方に案内され、走行風は吸気ダクト６の開口部６ａの側方をその方向を変えることなく車両後方に向かって高速で流れる。このため、吸気ダクト６の開口部６ａ付近に流れの遅い空気が淀むことがなく、走行風に含まれる砂塵や雪等の異物は比重の差によって走行風から効果的に分離され、吸気ダクト６の開口部６ａからの異物の吸い込みが確実に防がれて空気のみがエアクリーナ５を経てエンジン２に吸い込まれ、エアクリーナ５の目詰まりに伴うエンジン２の性能低下等の問題が解決される。

又、本実施の形態では、エンジン２の上部に設けられたオイルフィラーキャップ１２の車両前方に吸気ダクト６の開口部６ａを配置したため、吸気ダクト６の開口部６ａの近傍にオイルフィラーキャップ１２を配設する構成を採用しても、吸気ダクト６の開口部６ａの前方に空気出口配管７を近接した状態で配置することができ、該空気出口配管７の車幅方向端部の外壁７ａによって吸気ダクト６の開口部６ａの側方を通過する走行風の流速を高めて異物の走行風からの分離を確実に行い、吸気ダクト６の開口部６ａからの異物の吸い込みを確実に防ぐことができる。

更に、本実施の形態では、吸気ダクト６の開口部６ａの近傍をピン６ｂによって空気出口配管７に連結したため、該吸気ダクト６の開口部６ａに対する空気出口配管７の車幅方向端部の外壁７ａを正確に位置決めすることができ、該外壁７ａによって吸気ダクト６の開口部６ａの側方を通過する走行風の流速を高めて異物の走行風からの分離を確実に行い、吸気ダクト６の開口部６ａからの異物の吸い込みを一層確実に防ぐことができる。

尚、以上は本発明をターボチャージャ付きのエンジンの吸気装置に適用した形態について説明したが、本発明は、ターボチャージャやスーパーチャージャ等の過給機を備えない自然吸気の通常のエンジンの吸気装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

１ エンジンルーム
２ エンジン
３ トランスミッション
４ 前輪
５ エアクリーナ
６ 吸気ダクト
６ａ 吸気ダクトの開口部
６ｂ 吸気ダクトのピン
７ 空気出口配管
７Ａ 空気出口配管の取付部
７ａ 空気出口配管の外壁
７ｂ 空気出口配管の嵌合穴
８ ターボチャージャ
９ インタークーラー入口配管
１０ インタークーラー
１１ 吸気マニホールド
１２ オイルフィラーキャップ
１３ フロントグリル
Ｓ 吸気ダクトの開口部を通る垂直面

Claims (3)

1. エンジンに取り付けられたエアクリーナと、該エアクリーナに空気を導入する吸気ダクトと、エアクリーナによって浄化された空気を取り出す空気出口配管を備え、前記吸気ダクトを前記エンジンの上方に配置して前記エアクリーナから車幅方向に延ばし、該吸気ダクトの車幅方向端部に空気を取り入れる開口部を形成して成るエンジンの吸気装置において、
   前記空気出口配管を前記吸気ダクトの車両前後方向前側に配置するとともに、車幅方向において前記吸気ダクトの開口部近傍に延ばし、該空気出口配管の車幅方向端部の外壁を前記吸気ダクトの開口部を通る垂直面に沿って車両前方まで延ばしたことを特徴とするエンジンの吸気装置。
2. 前記エンジンの上部にオイルフィラーキャップを設け、該オイルフィラーキャップの車両前方に前記吸気ダクトの開口部を配置したことを特徴とする請求項１記載のエンジンの吸気装置。
3. 前記吸気ダクトの開口部近傍を前記空気出口配管に連結したことを特徴とする請求項１又は２記載のエンジンの吸気装置。

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