JP2014141908A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】雪が吸気ダクトからエアクリーナケース内に蓄積しにくいエンジンの吸気装置を提供する。
【解決手段】外気の取り入れ部としてエンジンルーム１内に配置される吸気ダクト７の吸気入口１４と吸気出口１５とを連結して吸気流路１０を形成する。吸気流路１０には車両前後方向に対して傾斜する傾斜部１７があり、傾斜部１７の車両後方側に、空気と共に侵入した異物を排出する排出穴２２を形成する。排出穴２２の外側には、車両前方から外気を導入する導風入口２０及び車両後方に外気を導出する導風出口２１を有する導風通路１２を、吸気ダクト７の外壁に連続するように排出穴２２に沿って形成する。傾斜部１７の車両後方側の外側に形成された導風通路１２では、吸気流路１０よりも外気の流れが速く、圧力が低い。吸気流路１０を流れる雪は、導風通路１２の速い外気の流れに伴う低い圧力で吸い出されるようにして排出穴２２から排出される。
【選択図】図４

Description

本発明は、エンジンの吸気装置に関し、特にエンジンルーム内に搭載されたエンジンに外気を取り入れるエンジンの吸気装置に好適なものである。

このようなエンジンの吸気装置としては、例えば下記特許文献１に記載されるものがある。このエンジンの吸気装置は、エンジンに外気を取り入れるため、エアクリーナの車両前方側で車両前方に開口する吸気ダクトの吸気流路を、エアクリーナに接続されるインレットダクトへの接続口と車両後方下向きの排出穴とに分岐し、排出穴の車両後方に電装品が配置されるように構成する。排出穴の車両前方の上壁は車両後方に向けて次第に下方に絞られ、車両後方下向きの排出穴から外気が下向きに排出され、電装品を効果的に冷却する。

特許第４８５３６３２号公報

ところで、エンジンへの外気の取り入れは、吸気ダクトの車両前方に開口する吸気入口から吸気している。そのため、外気に混じって雪や雨などの異物が吸気ダクトの吸気流路内に侵入する可能性がある。このうち、雪が吸気ダクトからエアクリーナに侵入すると、雪がエアクリーナケースの内部に蓄積してしまう虞がある。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、雪が吸気ダクトからエアクリーナケース内に蓄積しにくいエンジンの吸気装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、発明の一態様は、エンジンルーム内に搭載されたエンジンに外気を取り入れるエンジンの吸気装置において、車両前方に開口する吸気入口及び前記エンジンのエアクリーナケースに接続される吸気出口を有し、前記外気の取り入れ部としてエンジンルーム内に配置される吸気ダクトと、前記吸気ダクトに形成され、前記吸気入口と吸気出口とを連結して車両前後方向に対して傾斜する傾斜部を有する吸気流路と、前記吸気流路の傾斜部の車両後方側に設けられ、空気と共に侵入した異物を排出する排出穴と、前記吸気流路の外側で前記吸気ダクトの外壁に連続するように前記排出穴に沿って形成され、車両前方から外気を導入する導風入口及び車両後方に外気を導出する導風出口を有する導風通路とを備えたことを特徴とするエンジンの吸気装置である。
また、前記排出穴は、前記吸気入口を吸気の流れる方向から見た範囲内で前記吸気流路の車両後方側に形成した。

また、前記導風通路の導風断面積を前記吸気流路の吸気断面積より小さくした。

また、前記導風通路は、外気の流れ方向下流側の断面積を上流側の断面積より小さくした。

また、前記導風通路を、前記吸気流路と前記エンジンの排気系部品との間に配置した。

発明の一態様によれば、外気の取り入れ部としてエンジンルーム内に配置される吸気ダクトの吸気入口と吸気出口とを連結して吸気流路を形成する。この吸気流路には、車両前後方向に対して傾斜する傾斜部があり、この傾斜部の車両後方側に、空気と共に侵入した異物を排出する排出穴を形成する。そして、この排出穴の外側には、車両前方から外気を導入する導風入口及び車両後方に外気を導出する導風出口を有する導風通路を、吸気ダクトの外壁に連続するように排出穴に沿って形成する。車両前後方向に対して傾斜する吸気流路の傾斜部の車両後方側の外側に形成された導風通路では、吸気流路よりも外気の流れが速く、圧力が低い。吸気流路を流れる雪などの異物は、導風通路の速い外気の流れに伴う低い圧力で吸い出されるようにして排出穴から排出される。そのため、エアクリーナケースへの雪の侵入が防止され、雪がエアクリーナケースの内部に蓄積しにくい。

また、吸気入口を吸気の流れる方向から見た範囲内で吸気流路の車両後方側に排出穴を形成した。そのため、外気と共に吸気ダクトの吸気流路に侵入した雪は、導風通路の速い外気の流れに伴う低い圧力と共に、吸気流れに乗って排出穴から排出される。

また、導風通路の導風断面積を吸気流路の吸気断面積より小さくしたため、導風通路の外気の流れをより一層速くすることができる。

また、導風通路の外気の流れ方向下流側の断面積を上流側の断面積より小さくしたため、導風通路の外気の流れをより一層速くすることができる。

また、導風通路を吸気流路とエンジンの排気系部品との間に配置したため、導風通路が遮熱板の役割をなし、排気系部品の熱から吸気流路を遮熱し、吸気温度の上昇を抑制してエンジン出力の低下を防止することができる。

本発明のエンジンの吸気装置の第１実施形態を示すエンジンルーム内の平面図である。 図１の吸気ダクトの平面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図２の吸気ダクトの作用の説明図である。 本発明のエンジンの吸気装置の第２実施形態を示す吸気ダクトの平面図である。 図５のＢ−Ｂ断面図である。 本発明のエンジンの吸気装置の第３実施形態を示す吸気ダクトの平面図である。 本発明のエンジンの吸気装置の第４実施形態を示す吸気ダクトの平面図である。 図８のＣ−Ｃ断面図である。

次に、本発明のエンジンの吸気装置の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態のエンジンの吸気装置が適用されたエンジンルーム内の平面図である。本実施形態の車両は、車両前方にエンジンルーム１を持ち、エンジンルーム１内にエンジン２を搭載する。本実施形態のエンジン２は、直列３気筒エンジンであり、クランク軸を車両幅方向に向けて配置した横置きエンジンである。エンジン２の車両後方には、吸気マニホールド３を介してエアクリーナケース４が取付けられ、エアクリーナケース４内に取り入れられた外気がエンジン２に吸気される。また、エンジン２の車両前方には、排気マニホールド５を介して図示しない排気管が接続され、エンジン２からの排気ガスが排出される。なお、エンジンルーム１の車両前方端部上部には、車両幅方向に長手なアッパメンバ６が配置されており、アッパメンバ６の車両幅方向両端部の夫々は、図示しない左右のサイドフレームに支持されている。

アッパメンバ６の上面には吸気ダクト７が取付けられており、この吸気ダクト７の吸気出口がエアクリーナインレットパイプ８を介してエアクリーナケース４に接続されている。吸気ダクト７の車両後方近傍には排気マニホールド５が配置されている。図２には、吸気ダクト７の平面図を、図３には、図２のＡ−Ａ断面図を示す。この吸気ダクト７は、アッパメンバ６の上面に取付けられて固定されるように車幅方向両側に突出する樹脂製平板状のブラケット部９と、両ブラケット部９の間で吸気流路１０を形成する吸気流路部１１と、吸気流路部１１の車幅方向側方で導風通路１２を形成する導風通路部１３とを備えて構成される。両ブラケット部９には円形の貫通穴１６が形成されており、この貫通穴１６に締結部材を差し込んで両ブラケット部９、即ち吸気ダクト７がアッパメンバ６に固定される。

吸気流路部１１は、車両後方端部が円管状で、車両前方端部が変則五角形状の樹脂製管状部材で構成され、車幅方向両側のブラケット部９の間に割り込むようにして一体的に固定されている。吸気流路部１１の車両前方端部で吸気入口１４を構成する変則五角形の管入口は、図３に示す車両左方端部が高く、車両右方端部が低い五角形で、当該管入口の上壁は車両幅方向中央部から車両右側に向けて次第に低くなっている。一方、吸気流路部材１１の車両後方端部で吸気出口１５を構成する管出口は、前述のように円形で、この円形の管出口がエアクリーナインレットパイプ８に接続される。

前述した変則五角形の吸気入口１４が車両前方に向けて真っ直ぐ向いているのに対し、円形の吸気出口１５は、図２、図３の車両右方に向けて傾斜している。そのため、吸気入口１４と吸気出口１５を連結する吸気流路１０には、車両前後方向に対して、車両後方側が車両右方に傾斜する傾斜部１７が形成されている。この傾斜部１７は、車両後方側がやや車両上方向きでもある。本実施形態では、吸気流路１０を構成する吸気流路部１１の傾斜部１７の車両後方側に、外気と一緒に取り込まれた雪などの異物を排出する排出穴２２が形成されている。本実施形態の排出穴２２は、吸気流路１０の吸気方向に沿って長手で、且つ吸気入口１４を吸気の流れる方向から見た範囲内に形成されている。また、吸気方向に沿って長手な排出穴２２は、吸気流路部１１の傾斜部１７と共に、車両後方側がやや上向きに形成されている。

前記導風通路部１３による導風通路１２は、吸気流路１０の外側で吸気ダクト７、具体的には吸気流路部１１の外壁に連続するように排出穴２２に沿って形成されている。この導風通路部１３は、排出穴２２の下方で当該排出穴２２に沿うように吸気流路部１１の外壁から突出する樹脂製導風板１８と、導風板１８の突出方向端部に当該導風板１８に垂直上向きに設けられた樹脂製側壁１９とを備えて吸気流路部１１と一体的に形成される。その結果、導風通路部１３によって形成される導風通路１２は、車両前方から外気を導入する導風入口２０及び車両後方に外気を導出する導風出口２１を有する。なお、導風通路部１３は、吸気ダクト７と排気マニホールド５の間に存在する。

このように吸気流路１０の傾斜部１７の車両後方側に排出穴２２を形成し、吸気流路１０の外側で吸気ダクト７の外壁に連続するように排出穴２２に沿う導風通路１２を形成すると、導風通路１２を通過する外気の速度は吸気流路１０を流れる空気の速度よりも速くなる。導風通路１２の外気速度が吸気流路１０の空気速度より速いので、導風通路１２の圧力は吸気流路１０の圧力より低くなる。外気と共に吸気流路１０に侵入した雪は、図４に示すように、傾斜部１７の車両後方側に形成された排出穴２２から流出しようとしているが、導風通路１２の低い圧力で更に吸い出され、導風通路１２の導風出口２１から車両後方に排出される。そのため、雪がエアクリーナケース４内に蓄積することがない。また、導風通路１２を構成する導風通路部１３が吸気ダクト７と排気マニホールド５の間に存在しているため、この導風通路１２を含む導風通路部１３が遮熱板の役割をなし、排気マニホールド５の熱を遮熱する。そのため、吸気ダクト７内の吸気温度の上昇を抑制し、吸気温度を低く保持することができる。その結果、エンジン２の出力性能を確保することができる。

このように本実施形態のエンジンの吸気装置では、外気の取り入れ部としてエンジンルーム１内に配置される吸気ダクト７の吸気入口１４と吸気出口１５とを連結して吸気流路１０を形成する。この吸気流路１０には、車両前後方向に対して傾斜する傾斜部１７があり、この傾斜部１７の車両後方側に、空気と共に侵入した異物を排出する排出穴２２を形成する。そして、この排出穴２２の外側には、車両前方から外気を導入する導風入口２０及び車両後方に外気を導出する導風出口２１を有する導風通路１２を、吸気ダクト７の外壁に連続するように排出穴２２に沿って形成する。車両前後方向に対して傾斜する吸気流路１０の傾斜部１７の車両後方側の外側に形成された導風通路１２では、吸気流路１０よりも外気の流れが速く、圧力が低い。吸気流路１０を流れる雪などの異物は、導風通路１２の速い外気の流れに伴う低い圧力で吸い出されるようにして排出穴２２から排出される。そのため、エアクリーナケース４への雪の侵入が防止され、雪がエアクリーナケース４の内部に蓄積しにくい。

また、吸気入口１４を吸気の流れる方向から見た範囲内で吸気流路１０の車両後方側に排出穴２２を形成した。そのため、外気と共に吸気ダクト７の吸気流路１０に侵入した雪は、導風通路１２の速い外気の流れに伴う低い圧力と共に、吸気流れに乗って排出穴２２から排出される。

次に、本発明のエンジンの吸気装置の第２実施形態について、図５、図６を用いて説明する。図５は、本実施形態の吸気ダクトの平面図、図６は、図５のＢ−Ｂ断面図である。本実施形態のエンジンの吸気装置のエンジンルーム内の構成は、前記第１実施形態の図１と同様である。また、本実施形態のエンジンの吸気装置に用いられる吸気ダクトは、前記第１実施形態の吸気ダクトに類似している。そこで、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態の吸気ダクト７では、前記第１実施形態の吸気ダクト７の導風通路部１３の側壁１９に連続して、図示右方のブラケット部９の突出方向端部にブラケット側壁２３を当該ブラケット部９に垂直上向きに設けた。その結果、導風通路１２は図示右方のブラケット部９の車両前方端部まで延長され、当該図示右方のブラケット部９の車両前方端部が導風入口２０となる。

本実施形態では、このようにブラケット部９の突出方向端部にブラケット側壁２３を立設したことにより、導風通路１２がブラケット部９の車両前方端部まで延長される。ここで、ブラケット部９の車両前方端部における導風通路１２の導風断面積（導風通路１２の上側が上壁で覆われているとして）は、吸気流路１０の吸気断面積より小さい。このように導風通路１２の導風断面積を吸気流路１０の吸気断面積より小さくすることにより、導風通路１２内の外気の流れ速度を吸気流路１０内の空気の流れ速度よりも確実に速くすることができる。そして、その結果、導風通路１２内の圧力が低下し、吸気流路１０内の雪を確実に吸い出すことができる。

このように本実施形態のエンジンの吸気装置では、導風通路１２の導風断面積を吸気流路１０の吸気断面積より小さくしたため、導風通路１２の外気の流れをより一層速くすることができる。その結果、吸気流路１０内の雪を確実に吸い出すことができ、エアクリーナケース４内に雪が蓄積するのを防止することができる。

次に、本発明のエンジンの吸気装置の第３実施形態について、図７を用いて説明する。図７は、本実施形態の吸気ダクトの平面図である。本実施形態のエンジンの吸気装置のエンジンルーム内の構成は、前記第１実施形態の図１と同様である。また、本実施形態のエンジンの吸気装置に用いられる吸気ダクトは、前記第２実施形態の吸気ダクトに類似している。そこで、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態の吸気ダクト７では、前記第２実施形態と同様に図示右方のブラケット部９の突出方向端部にブラケット側壁２３を立設して導風通路１２を車両前方端部まで延長すると共に、前記第２実施形態の吸気ダクト７の導風通路部１３の導風板１８の車両幅方向の幅を車両後方端部に向けて次第に狭くしている。その結果、導風通路１２の導風断面積（導風通路１２の上側が上壁で覆われているとして）は、外気の流れ方向下流側の断面積が上流側の断面積より小さい。このように外気の流れる導風断面積を絞ると、導風通路１２内の流速は次第に速くなる。従って、本実施形態の導風通路１２内の外気の流れ速度は、前記第２実施形態の導風通路１２内の外気の流れ速度よりも速い。その結果、導風通路１２内の外気の流れ速度を吸気流路１０内の空気の流れ速度よりも確実に速くすることができる。これにより、導風通路１２内の圧力がより一層低下し、吸気流路１０内の雪を確実に吸い出すことができる。

このように本実施形態のエンジンの吸気装置では、導風通路１２の外気の流れ方向下流側の断面積を上流側の断面積より小さくしたため、導風通路１２の外気の流れをより一層速くすることができる。その結果、吸気流路１０内の雪を確実に吸い出すことができ、エアクリーナケース４内に雪が蓄積するのを防止することができる。

次に、本発明のエンジンの吸気装置の第４実施形態について、図８、図９を用いて説明する。図８は、本実施形態の吸気ダクトの平面図、図９は、図８のＣ−Ｃ断面図である。本実施形態のエンジンの吸気装置のエンジンルーム内の構成は、前記第１実施形態の図１と同様である。また、本実施形態のエンジンの吸気装置に用いられる吸気ダクトは、前記第２実施形態の吸気ダクトに類似している。そこで、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態の吸気ダクト７では、前記第２実施形態と同様に図示右方のブラケット部９の突出方向端部にブラケット側壁２３を貫通穴１６の車両後方側まで立設して導風通路１２を車両前方に延長すると共に、このようにして形成された導風通路１２の車両上方を上壁２４で覆った。その結果、導風通路１２は図示右方のブラケット部９の貫通穴１６の車両後方まで延長され、その上部は上壁２４で覆われている。

このように導風通路１２の上方を上壁２４で覆うことにより、導風通路１２内の外気の流れを車両後方の導風出口２１に向けて収束し、圧力が低く且つ速度の速い外気の流れによって排出穴２２から吸気流路１０内の雪を確実に吸い出すことができる。その結果、雪がエアクリーナケース４内に蓄積するのを防止することができる。

１はエンジンルーム
２はエンジン
３は吸気マニホールド
４はエアクリーナケース
５は排気マニホールド
６はアッパメンバ
７は吸気ダクト
８はエアクリーナインレットパイプ
９はブラケット部
１０は吸気流路
１１は吸気流路部
１２は導風通路
１３は導風通路部
１４は吸気入口
１５は吸気出口
１６は貫通穴
１７は傾斜部
１８は導風板
１９は側壁
２０は導風入口
２１は導風出口
２２は排出穴
２３はブラケット側壁
２４は上壁

Claims (5)

1. エンジンルーム内に搭載されたエンジンに外気を取り入れるエンジンの吸気装置において、
   車両前方に開口する吸気入口及び前記エンジンのエアクリーナケースに接続される吸気出口を有し、前記外気の取り入れ部としてエンジンルーム内に配置される吸気ダクトと、
   前記吸気ダクトに形成され、前記吸気入口と吸気出口とを連結して車両前後方向に対して傾斜する傾斜部を有する吸気流路と、
   前記吸気流路の傾斜部の車両後方側に設けられ、空気と共に侵入した異物を排出する排出穴と、
   前記吸気流路の外側で前記吸気ダクトの外壁に連続するように前記排出穴に沿って形成され、車両前方から外気を導入する導風入口及び車両後方に外気を導出する導風出口を有する導風通路とを備えたことを特徴とするエンジンの吸気装置。
2. 前記排出穴は、前記吸気入口を吸気の流れる方向から見た範囲内で前記吸気流路の車両後方側に形成したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの吸気装置。
3. 前記導風通路の導風断面積を前記吸気流路の吸気断面積より小さくしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの吸気装置。
4. 前記導風通路は、外気の流れ方向下流側の断面積を上流側の断面積より小さくしたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のエンジンの吸気装置。
5. 前記導風通路を、前記吸気流路と前記エンジンの排気系部品との間に配置したことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のエンジンの吸気装置。

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