JP4062781B2

JP4062781B2 - エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JP4062781B2
Application number: JP21138798A
Authority: JP
Inventors: 光政藤田; 裕紀紙田; 裕二峠崎
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1998-07-27
Filing date: 1998-07-27
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2018-07-27
Also published as: JP2000045893A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンの吸気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン、特に自動車用ディ−ゼルエンジンの吸気装置の中には、吸気騒音低減のために、エアクリーナケース内のフィルタ素子上流側の吸気ダクトに対して、レゾナンスチャンバのような消音手段を接続したものがある（特開平５−１６３４号公報、特開平３−２７９６４４号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、吸気騒音を十分低減するためには、エアクリーナケースの容積拡大、吸気ダクトの長大化、レゾナンスチャンバの容積拡大などがある。このような容積拡大等の吸気騒音低減手法を採択する場合、エアクリーナケースの配設スペースの関係から、十分な容積拡大のための余裕空間が確保できない場合がある。また、吸気ダクトの長尺化を行う場合、その取り回しのための十分な余裕空間を確保できない場合がある。
【０００４】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、限られたスペースを有効に利用して、吸気騒音をより十分に低減できるようにしたエンジンの吸気装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
エアクリーナケース内のフィルタ素子よりも上流側の吸気ダクトに消音手段を設けたエンジンの吸気装置において、
前記フィルタ素子よりも上流側の吸気ダクトが、前記エアクリーナケース内を貫通している貫通ダクト部分を有すると共に、該貫通ダクト部分に連なってエアクリーナケースの外方に位置するように配設されると共に該フィルタ素子よりも上流側において該エアクリーナケース内に連通される外部循環ダクト部分を有するように形成され、
前記外部循環ダクト部分に、前記消音手段が設けられている、
ようにしてある、上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。
【０００６】
【発明の効果】
請求項１によれば、外部循環ダクト部分による吸気ダクトの長尺化によって、吸気騒音をより一層低減しつつ、エアクリーナケース内に吸気ダクトの一部を貫通形式でもって収納することにより、限られたスペース内において長い吸気ダクトを構成することができる。勿論、外部循環ダクト部分には消音手段を接続してあるので、この分の消音効果によって、吸気騒音が全体として十分に低減されることになる。
【０００７】
請求項２によれば、エアクリーナケースの下方の余裕空間を有効に利用して、外部循環ダクト部分、消音手段を配設することができる。特に、ホイールハウス部の直後方に形成される狭い空間内にエアクリーナケースを配設する場合に好適なものとなる。
請求項３によれば、外部循環ダクト部分を略Ｕ字状としつつ、その各端部が上方を向くようにしてエアクリーナケース下方に配設することにより、外部循環ダクト部分の長尺化を図りつつ、エアクリーナケースの水平方向断面積内に外部循環ダクト部分が納まるようにして、全体としてエアクリーナケースの下方空間の開口面積が狭い場合での配設構造として好ましいものとなる。
【０００８】
請求項４によれば、自動車ボディのうち、高位置パネル部とホイールハウス部と縦方向パネル部とで囲まれる狭い空間を有効に利用しつつ、吸気騒音を十分に低減できるものが提供される。
請求項５によれば、エンジンとエアクリーナケースとの配置関係のより具体的なものが提供され、特に１ボックスカーや１．５ボックスカーにおいてよく採用される配設構造のものに適用することができる。
【０００９】
請求項６によれば、高位置パネル部と縦方向パネル部とによって形成される角部の空間、つまりデッドスペースを有効に利用して、エアクリーナケース、外部循環ダクト部分、消音手段を配設することができる。
請求項７によれば、上ケースを開くことによりフィルタ素子に容易に接近することができる。勿論、上ケースには、貫通ダクト部分が存在しないので、上ケースを開くことに何ら支障のないものとなる。また、フィルタ素子や上ケースを、貫通ダクト部分あるいは外部循環ダクト部分の存在しない車種との間で共通化させる上でも好ましいものとなる。
【００１０】
請求項８によれば、仕切り壁部を利用してエアクリーナケースをしっかりと支承させることが可能となる。また、外部循環ダクト部分や消音手段部分で発生する騒音を、仕切り壁部で遮断して、車室側に極力伝達しないようにする上でも好ましいものとなる。
請求項９によれば、消音手段として一般的なレゾナンスチャンバを利用することができる。また、レゾナンスチャンバはその形状を特定の形状に設定する必要がないので、周囲の形状に合わせた形状として、その容積を十分確保して騒音低減を十分に図る上でも好ましいものとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１、図２において、自動車１は、１ボックスカーとされて、そのステアリングハンドルが符号１２で、前輪が符号１４で、後輪が符号１５で示され、前輪１４が配設されるホイールハウス部が符号１３で示される。
【００１２】
車室底壁を構成するフロアパネル２が、前方から後方へ、高位置パネル部２ａ、縦方向パネル部２ｂ、低位置パネル部２ｃを有する。高位置パネル部２ａは、ホイールハウス部１３の直上方において略水平方向に伸ばして配設されて、当該高位置パネル部２ａ上に、最前列シートとしての運転席１１と助手席１９とが載置されている。低位置パネル部２ｃは、ホイールハウス部１３の若干後方位置から後方に位置されて、高位置パネル部２ａよりも低い位置において略水平方向に伸ばして配設されている。縦方向パネル部２ｂは、上下方向に伸びて、高位置パネル部２ａと低位置パネル部２ｃとを連結（連設）している。
【００１３】
高位置パネル部２ａの下方には、それぞれ上下方向および前後方向に伸びる左右一対のパネル部材１６、１７が配設されており、この左右一対のパネル部材１６と１７との間において、つまり車幅方向ほぼ中間位置において、エンジン（実施形態では直噴式のディ−ゼルエンジン）ＥＧが配設されている。
【００１４】
前記高位置パネル部２ａと縦方向パネル部２ｂとの角部分に形成される空間、つまり、高位置パネル部２ａの下方で、縦方向パネル部２ｂ前方で、かつホイールハウス部１３の後方において形成される空間（ホイールエプロン部空間）Ｘ内に、エアクリーナ装置ＡＫが配設されている。このエアクリーナ装置ＡＫは、後述するようにフィルタ素子を内部に収納してなるエアクリーナケース２１と、ケース２１内のフィルタ素子上流側部分まで吸気を導く吸気ダクト２２、２３とを有する。
【００１５】
上記吸気ダクト２２は、ケース２１外に位置するケース外ダクト部分２２ｃと、ケース２１内に位置されて当該ケース２１を貫通する貫通ダクト部分２２ｂと、を有し、ケース外ダクト部分２２ｂの上流端が吸気導入口２２ａとされている。前記吸気ダクト２３は、ケース２１の下方に位置されて、その一端部が上記貫通ダクト部分２２ｂに連なり、その他端部がケース２１内のうちフィルタ素子上流側部分に連なるようにケース２１の底壁に接続されている。そして、吸気ダクト２３の途中に、消音手段としてのレゾナンスチャンバ（レゾナンスチャンバ構成ケース）２４が接続されている。なお、上記吸気導入口２２ａは、比較的高い位置に設定されて、車体外側方を向くように設定されている。
【００１６】
前記空間Ｘは、略水平方向に伸びる仕切り壁部１８によって、上下方向に２つの空間Ｘ１、Ｘ２に区画されている。そして、ケース２１および吸気ダクト２２が上方の空間Ｘ１に配設され、吸気ダクト２３およびレゾナンスチャンバ２４が下方の空間Ｘ２に配設されている。
【００１７】
次に、図３〜図５を参照しつつ、エアクリーナケース２１および吸気ダクト２２について詳述する。まず、ケース２１は、下ケース２１Ａと上ケース２１Ｂとの上下２分割構成とされている。下ケース２１Ａ内には、フィルタ素子２１Ｃが略水平に伸ばして着脱自在に収納される。上ケース２１Ｂは、フィルタ素子２１Ｃを上方から覆うように下ケース２１Ａに対して開閉自在に取付けられる。そして、吸気は、後述するように、下ケース２１Ａ内よりフィルタ素子２１Ｃを通過した後、上ケース２１Ｂ内を通って、当該上ケース２１Ｂに形成された導出口部３３からエンジンＥＧへと供給されるようになっている。
【００１８】
前記下ケース２１Ａ内にのみ、前述した貫通ダクト部分２２ｂが形成されている。この貫通ダクト部分２２ｂの一端部が、下ケース２１Ａの一側壁部からケース外ダクト部２２ｃに連なっている。貫通ダクト部分２２ｂの他端部が、下ケース２１Ａの底壁より下方に向けて開口され、この下方への開口端部が、吸気ダクト２３への接続端部３１として下ケース２１Ａの底壁よりも若干下方に突出されている。そして、下ケース２１Ａの底壁には、吸気ダクト２３用の接続開口部３２が形成され、この接続開口部３４も、下ケース２１Ａの底壁より若干下方へ突出形成されている。
【００１９】
図６〜図８を参照しつつ、吸気ダクト２３、レゾナンスチャンバ２４部分について詳述する。まず、吸気ダクト２３は、全体的に略Ｕ字状とされて、その両端部となる接続端部が上方を向いて配設される。この吸気ダクト２３のうち、上下方向に伸びて貫通ダクト部分２２ｂ（の接続端部３１）に接続される上流側部分が符号２３ａで示され、上下方向に伸びて下ケース２１Ａの接続開口部３２に接続される下流側部分が符号２３ｂで示され、略水平方向に短く伸びて両部分２３ａと２３ｂとを連結（接続）する連結部分が符号２３ｃで示される。そして、レゾナンスチャンバ２４は、吸気ダクト２３のうち、連結部分２３ｃに対して接続（連通）されている。
【００２０】
なお、エアクリーナケース２１は、仕切り壁部１８に載置された状態（重量を支持された状態）で、その周囲にある車体パネル部材等にブラケット等を介して固定され、吸気ダクト２３、レゾナンスチャンバ２４は、その周囲にある車体パネル部材に対してブラケット等を介して固定される。なお、図１に示すように、レゾナンスチャンバ２４は、低位置パネル部２ｃの前端部下方にまで伸びるように形成されているが、その形状そのものは適宜設定できるものである。また、吸気ダクト２３は、ケース２１の上方からの投影面積範囲内に納まる形状とされている。
【００２１】
以上のような実施形態において、吸気は、吸気ダクト２２の導入口２２ａより吸気ダクト２２内に導入されて、貫通ダクト部分２２ｂを通って、吸気ダクト２３（の上流側部分２２ａ）へと流れる。吸気ダクト２３へ導入された吸気は、その連結部分２２ｃ、下流側部分２２ｂを通って、下ケース２１Ａ内へ導入される。下ケース２１Ａ内に導入された吸気は、フィルタ素子２１Ｃを通過して、上ケース２１Ｂ内に導入され、この後、導出口部３３よりエンジンＥＧへと流れることになる。
【００２２】
吸気ダクトが、２２、２３というように長く形成される。特に、下ケース２１Ａ内の空間を利用して構成された貫通ダクト部分２２ｂと、略Ｕ字状とされた長い吸気ダクト２３によって、消音効果が高いものとなる。また、吸気ダクト２３に接続されたレゾナンスチャンバ２４によって、より一層消音効果の高いものとなる。貫通ダクト部分２２ｂをケース２１内に配設するため、その配設スペースの節約となり、またケース２１の遮音作用によって貫通ダクト部分２２ｂ部分からの吸気騒音の外部への洩れ防止という点でも好ましいものとなる。
【００２３】
なお、下ケース２１Ａ底壁より下方へ突出形成された接続端部３１、３２は、吸気ダクト２３と共働して外部循環ダクト部分を構成するものとなるが、下ケース２１Ａに対して吸気ダクト２３を相対的に上方へ持ち上げて嵌合させるだけで接続されるようになっている（接続端部３１、３２に接続用シール部材があらかじめ嵌合保持されているが、このシール部材は吸気ダクト２３側に設けておくこともできる）。また、ケース２１を仕切り壁部１８に載置するとき、この仕切り壁部１８に上記接続端部３１、３２に対応した嵌合孔を形成しておくことにより、接続端部３１、３２が上記嵌合孔に嵌合されたときにケース２１の位置決めが自動的に行われることになる。
【００２４】
以上実施形態について説明したが、本発明が適用される自動車としては、１．５ボックスカーや、２ボックスカー、３ボックスカー、そのボディ形態や車種形態は問わないものである。また、エアクリーナ装置ＡＫの配設位置によっては、エアクリーナケース２１の周囲のうち側方に余裕空間がある場合は、吸気ダクト２３つまり外部循環ダクト部分ケース２１の側方に伸ばして配設する等、外部循環ダクト部分のケース２１に対する配設方向も適宜採択できる。エンジンとしては、ディ−ゼルエンジンに限らず、ガソリンエンジンで代表される火花点火式エンジンであってもよい。
【００２５】
外部循環ダクト部分を構成する吸気ダクト２３は、Ｕ字状に限らず、周囲のデッドスペースを有効に利用して極力長く配設できるように、部分的に大きくあるいは小さく湾曲したりしている形状等、適宜の形状に設定することができる。また、レゾナンスチャンバ２４の外部循環ダクト部分への接続位置は、当該外部循環ダクト部分の上流側部分や下流側部分等、適宜の位置を採択することができる。本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す全体簡略側面図。
【図２】図１に示す実施形態の簡略正面図。
【図３】エアクリーナケース部分の詳細を示す側面図。
【図４】図３の右側面図。
【図５】図３の平面図。
【図６】外部循環ダクト部分およびレゾナンスチャンバの正面図。
【図７】図６の右側面図。
【図８】図６の平面図。
【符号の説明】
１：自動車
２：フロアパネル
２ａ：高位置パネル部
２ｂ：縦方向パネル部
２ｃ：低位置パネル部
１１、１９：最前列シート
１３：前輪用ホイールハウス部
１４：前輪
１８：仕切り壁部
２１：エアクリーナケース
２１Ａ：下ケース
２１Ｂ：上ケース
２１Ｃ：フィルタ素子
２２：吸気ダクト
２２ａ：吸気導入口
２２ｂ：貫通ダクト部分
２２ｃ：ケース外ダクト部
２３：吸気ダクト（外部循環ダクト部分）
２３ａ：上流側部分
２２ｂ：下流側部分
２２ｃ：連結部分
２４：レゾナンスチャンバ（消音手段）
Ｘ：空間
Ｘ１：上方空間
Ｘ２：下方空間
ＥＧ：エンジン

Claims

エアクリーナケース内のフィルタ素子よりも上流側の吸気ダクトに消音手段を設けたエンジンの吸気装置において、
前記フィルタ素子よりも上流側の吸気ダクトが、前記エアクリーナケース内を貫通している貫通ダクト部分を有すると共に、該貫通ダクト部分に連なってエアクリーナケースの外方に位置するように配設されると共に該フィルタ素子よりも上流側において該エアクリーナケース内に連通される外部循環ダクト部分を有するように形成され、
前記外部循環ダクト部分に、前記消音手段が設けられている、
ことを特徴とするエンジンの吸気装置。
請求項１において、
前記外部循環ダクト部分および消音手段が、前記エアクリーナケースの下方に位置され、
前記エアクリーナケース、外部循環ダクト部分および消音手段が、自動車ボディにおけるホイールハウス部の直後方に位置されるホイールエプロン部空間内に配設されている、
ことを特徴とするエンジンの吸気装置。
請求項１おいて、
前記外部循環ダクト部分が、略Ｕ字状に形成され、
前記貫通ダクト部分の下流側端部が、前記エアクリーナケースのうち前記フィルタ素子よりも上流側となるエアクリーナケース底壁部分に開口され、
前記外部循環ダクト部分の各端部が上方を向くように配設されて、該外部循環ダクト部分の一端部が前記貫通ダクト部分の下流側端部に接続されると共に、該外部循環ダクト部分の他端部が該エアクリーナケ−スの底壁より該エアクリーナケース内と接続されている、
ことを特徴とするエンジンの吸気装置。
請求項３において、
フロアパネルが、自動車の前輪上方に位置にされて最前列シートが載置される高位置パネル部と、該高位置パネル部および前記ホイールハウス部の後方でかつ該高位置パネル部よりも低い位置に位置された低位置パネル部と、上下方向に伸びて該高位置パネル部と低位置パネル部とを連結する縦方向パネル部とを有するように設定され、
前記エアクリーナケースと外部循環ダクト部分と消音手段とが、前記高位置パネル部の下方で、前記ホイールハウス部の後方で、かつ前記縦方向パネル部の前方に形成される空間内に配設されている、
ことを特徴とするエンジンの吸気装置。
請求項４において、
左右前輪間で、かつ前記高位置パネル部よりも低い位置において、前記フィルタ素子を通過した後の吸気が供給されるエンジンが配設されている、
ことを特徴とするエンジンの吸気装置。
請求項１において、
自動車ボディのフロアパネルが、高位置パネル部と、該高位置パネル部の後方に位置されると共に該高位置パネル部よりも低い位置にある低位置パネル部と、上下方向に伸びて該高位置パネルと低位置パネル部とを連結する縦方向パネル部とを有し、
前記エアクリーナケース、外部循環ダクト部および消音手段が、前記高位置パネル部と縦方向パネル部とによって形成される角部空間内に配設されている、
ことを特徴とするエンジンの吸気装置。
請求項１において、
前記エアクリーナケースが、前記フィルタ素子が着脱自在に収納される下ケースと、該下ケースに対して開閉自在に取付けられて該フィルタ素子を上方から覆う上ケースとの分割構成とされ、
吸気が、前記下ケース内より前記フィルタ素子を通過した後、前記上ケース内へと流れるように設定され、
前記貫通ダクト部分が、前記下ケース内のみを貫通するように形成され、
前記外部循環ダクト部分を通過した吸気が、該下ケース内に導入されるように設定されている、
ことを特徴とするエンジンの吸気装置。
請求項４において、
自動車ボディが、前記高位置パネル部の下方でかつ前記ホイールハウス部の後方において、略水平に伸びる仕切り壁部を有し、
前記仕切り壁部よりも上方空間に前記エアクリーナケースが配設され、
前記外部循環ダクト部分および消音手段とが、前記仕切り壁部の下方空間に配設されると共に、該外部循環ダクト部分の上端部が該仕切り壁部を貫通している、
ことを特徴とするエンジンの吸気装置。
請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、
前記消音手段が、前記外部循環ダクト部分に接続されたレゾナンスチャンバとされている、ことを特徴とするエンジンの吸気装置。