JPH0587231U - 過給機付エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水平対向式エンジンにシーケンシャルターボ
式過給機のシステムを適応する場合において、ターボ過
給機からの２本の吸気管の上にインタークーラを、容易
に接続しつつ組付けて強固に固定する。 【構成】 プライマリターボ過給機４０とセカンダリタ
ーボ過給機４１からの２本の吸気管５６，５７を、空冷
式のインタークーラ３０の下を通ってその後方下部に連
結する構成において、２本の吸気管５６，５７とインタ
ークーラ３０を分離構成する。そして２本の吸気管５
６，５７はいずれも一端をそれぞれターボ過給機４０，
４１側に接続して変速機２４からのステー６１に固定
し、インタークーラ３０をこれらの吸気管５６，５７の
上に重ねて設置し、両者の端部をボルト６０により締結
して接続及び固定する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両用エンジンに複数のターボ過給機を装備してシーケンシャルタ ーボ式に作動する過給機付エンジンの吸気装置に関し、詳しくは、２本の吸気管 の上に水平に設置される空冷式インタークーラの組付け固定に関する。

【０００２】

【従来の技術】

水平対向式エンジンにシーケンシャルターボ式過給機のシステムを適応する場 合、この種のエンジン本体のクランク軸方向の短縮形状を利用して、エンジン本 体の直後の上方にターボ過給機、インタークーラ等を略水平に搭載する。またエ ンジンルームのフードにエアスクープを設け、このエアスクープから冷却風を房 内に取入れてインタークーラを冷却するように構成することが提案されている。 ここで空冷式のインタークーラは、高出力化を図るため大型化されており、この ためプライマリターボ過給機とセカンダリターボ過給機からの吸気管は、インタ ークーラの下を通してその後方下部に連結することが考えられる。

【０００３】 ところで上述のように水平に配設される空冷式のインタークーラの下に２本の 吸気管を通して接続する構成では、インタークーラの下方の空間が非常に狭くな る。このためインタークーラに予め吸気管を一体的に結合すると、吸気管のター ボ過給機への接続が非常にやりずらくなり、作業性が悪くなる。そこでこれらの ２本の吸気管とインタークーラの接続、組付け、固定等を容易化するように構成 することが要求される。

【０００４】 従来、上記水平対向式エンジンにターボ過給機のシステムを適応したものに関 しては、例えば実開平１−１３１８２５号公報の先行技術がある。ここでエンジ ン本体の後方の変速機側上方にインタークーラを水平に配置し、インタークーラ の側方にターボ過給機を平行に配置する。またインタークーラの内部にはインレ ットパイプを設け、ターボ過給機のブロワ側をインタークーラのインレットパイ プに連結する。更にインタークーラの前方の２箇所を変速機からのステーに固定 し、後方の一箇所を車体側に固定して支持することが示されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記先行技術のものにあっては、ターボ過給機が１個で吸気系も１ 系統の場合であるから、シーケンシャルターボ式で２本の吸気管がインタークー ラの下を通して配設されるものには適応することができない。また大型のインタ ークーラを変速機側と車体側で支持すると、振動の状態が局部的に異なって好ま しくない。

【０００６】 本考案は、この点に鑑みてなされたもので、水平対向式エンジンにシーケンシ ャルターボ式過給機のシステムを適応する場合において、ターボ過給機からの２ 本の吸気管の上にインタークーラを、容易に接続しつつ組付けて強固に固定する ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案は、水平対向式エンジン本体の直後に空冷式 のインタークーラが水平に設置され、シーケンシャルターボ式に作動するプライ マリターボ過給機とセカンダリターボ過給機が、それぞれエンジン本体の左右バ ンクの直後でインタークーラの左右両側に平行に設置され、これらのプライマリ ターボ過給機とセカンダリターボ過給機のブロワ吐出側からの吸気管が、それぞ れインタークーラの下を通してその後方下部に連結される過給機付エンジンにお いて、２本の吸気管とインタークーラが分離構成され、その２本の吸気管はいず れも一端をそれぞれターボ過給機側に接続して変速機からのステーに固定され、 インタークーラがこれらの吸気管の上に重ねて設置され、両者の端部をボルト締 めして接続及び固定されるものである。

【０００８】

【作用】

上記構成に基づき、２本の吸気管とインタークーラが分割構成されることで、 先ず下方の２本の吸気管を接続して固定し、次いでその上にインタークーラを接 続して固定することが可能になって、両者が容易に組付けられる。そして変速機 からのステーにより２本の吸気管とその上のインタークーラが、強固に固定して 支持されるようになる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図５において、水平対向式 エンジンにシーケンシャルターボ式過給機のシステムを適応した場合の吸気系と 排気系の概略について説明する。先ずエンジン本体２０の左右バンクＬ，Ｒの下 部からそれぞれ排気通路１，２が取出され、これらの排気通路１，２が連通路３ により相互に連通される。一方の排気通路１はプライマリターボ過給機４０のタ ービン４０ａに連通され、他方の排気通路２はセカンダリターボ過給機４１のタ ービン４１ａに連通され、両ターボ過給機４０，４１からの排気通路７は１本の 排気通路４に集合して、触媒コンバータ５、マフラー６に連通される。そして両 ターボ過給機４０，４１のタービン側には、それぞれウエイストゲート弁８がバ イパスして設けられ、セカンダリターボ過給機４１のタービン上流側の排気通路 ２に排気制御弁９が設けられる。

【００１０】 また吸気系について説明すると、エアクリーナ５２からの吸気通路１０が２つ に分岐して、一方の吸気通路１１がプライマリターボ過給機４０のブロワ４０ｂ に連通され、他方の吸気通路１２がセカンダリターボ過給機４１のブロワ４１ｂ に連通される。両ターボ過給機４０，４１のブロワ４０ｂ，４１ｂからの吸気通 路１３，１４はインタークーラ３０に連通され、このインタークーラ３０からス ロットルボデー２９、吸気通路１５を介してエンジン本体２０の上部に連通され る。そしてセカンダリターボ過給機４１のブロワ下流側の吸気通路１４には吸気 制御弁１６が設けられ、この吸気通路１４とプライマリターボ過給機側の吸気通 路１１を連通するリリーフ通路１７に過給圧リリーフ弁１８が設けられる。

【００１１】 これにより、低中速域のシングルターボモードにおいて排気制御弁９と吸気制 御弁１６を閉じ、過給圧リリーフ弁１８を開くことで、エンジン本体２０からの 排気の全てがプライマリターボ過給機４０のタービン４０ａにのみ導入して作動 する。そしてこのプライマリターボ過給機４０のブロワ４０ｂの高速回転により 空気を吸引して加圧し、この加圧空気をインタークーラ３０で冷却してエンジン 本体２０に供給するように過給する。一方、高速域のツインターボモードでは、 上述と逆に過給圧リリーフ弁１８を閉じて排気制御弁９と吸気制御弁１６を開く ことで、エンジン本体２０の左右バンクの排気がそれぞれプライマリターボ過給 機４０とセカンダリターボ過給機４１のタービン４０ａ，４１ａに導入して作動 する。そしてこの場合は、両ターボ過給機４０，４１のブロワ４０ｂ，４１ｂに より空気を加圧して過給し、吸気の充填効率を更に増大するように構成されてい る。

【００１２】 図１ないし図３において、吸気系の構成について詳細に説明する。エンジン本 体２０はクランクケース２１の左右バンクＬ，Ｒにシリンダヘッド２２，２３を 水平に結合して構成され、このエンジン本体２０の後部に変速機２４を連結して 縦置き配置される。またエンジン本体２０は、右バンクＲのシリンダヘッド２３ の方が左側のシリンダヘッド２２より車体前方にずれてバンクオフセットされて いる。

【００１３】 エンジン本体２０の中心の上方にはチャンバー２５が水平に設置される。この チャンバー２５の左右には吸気マニホールド２６，２７が一体的に設けられて、 この吸気マニホールド２６，２７の端部を左右のシリンダヘッド２２，２３の上 部に連結することにより、略めがね橋状に橋渡しして設置される。吸気マニホー ルド２６，２７は逆Ｕ字形に屈曲して形成され、真円の通路を確保しつつ滑らか にシリンダヘッド２２，２３側に連通するようになっている。また吸気マニホー ルド２６，２７の形状により、屈曲部２７ａの下に吸気管等を挿通することが可 能であり、所定の吸気管長を有して吸気慣性等を向上することも可能になってい る。チャンバー２５の後部にはスロットル弁２８を有するスロットルボデー２９ が略水平に連結され、このスロットルボデー２９の更に後部に大型のインターク ーラ３０が連結される。

【００１４】 インタークーラ３０はコア部３０ａの前後に出口タンク３０ｂ、入口タンク３ ０ｃを結合して構成されるもので、房内のエンジン本体２０とその後方の仕切り 板３１とのスペースを用いて広い空冷面積を有するように大型に形成される。そ してこのインタークーラ３０は、出口タンク３０ｂをスロットルボデー２９に嵌 合して連通した状態で、変速機２４側の上方に水平に配置される。ここで上述の バンクオフセットに基づいて右側の吸気マニホールド２７が前方にずれており、 このためスロットルボデー２９の右側にスペース的に余裕があることから、この スロットルボデー２９の右側にスロットル弁２８のスロットルリンク３４が配置 される。

【００１５】 またプライマリターボ過給機４０はエンジン本体２０の左バンクの直後のイン タークーラ３０の左側に、セカンダリターボ過給機４１はエンジン本体２０の右 バンクの直後のインタークーラ３０の右側に、それぞれ配置される。これらの両 ターボ過給機４０，４１は、いずれもブロワ側を車体前方にしてインタークーラ ３０に沿った状態で略水平に設置される。そしてエンジン本体２０の左右バンク Ｌ，Ｒの下部から、短い管長の排気マニホールド３７と排気管３８により両ター ボ過給機４０，４１のタービンハウジング４０ｄ，４１ｄにそれぞれ連結されて いる。一方、エンジンルームのエンジンフード３５において、インタークーラ３ ０の直上の位置にエアスクープ３６が形成されており、このエアスクープ３６か らの冷却風によりインタークーラ３０を空冷するようになっている。

【００１６】 次いで吸気系の引回しについて説明すると、房外吸気ダクト５０がレゾネータ ５１を介してエアクリーナ５２に連結され、このエアクリーナ５２からのダクト ５３に吸気管５４が連結される。吸気管５４は直線的な短いものであり、この吸 気管５４が右側の吸気マニホールド２７の屈曲部２７ａの下を挿通してセカンダ リターボ過給機４１のブロワハウジング４１ｃの前端に連結される。また、吸気 管５４の途中にはクランク状に折り曲がった長い吸気管５５が接続され、この吸 気管５５が吸気マニホールド２７、スロットルボデー２９の下を挿通して左側に 引回され、プライマリターボ過給機４０のブロワハウジング４０ｃの前端に連結 される。そして両ターボ過給機４０，４１のブロワハウジング４０ｃ，４１ｃの 側部からそれぞれ吸気管５６，５７が、インタークーラ３０の下を通って後方に 延設され、その端部がインタークーラ３０の入口タンク３０ｃの下部に連結され る。

【００１７】 こうして吸気系は車体前部から両ターボ過給機４０，４１を介して一旦後方へ 引回し、更にその後方から直線的にインタークーラ３０、スロットルボデー２９ を介して前方のチャンバー２５、吸気マニホールド２６，２７に引回して構成さ れる。

【００１８】 更に、両ターボ過給機４０，４１のブロワ吐出側の２本の吸気管５６，５７と インタークーラ３０の部分について説明する。図４に示すように、２本の吸気管 ５６，５７とインタークーラ３０は分離構成される。プライマリ側の吸気管５６ は比較的短く、少なくとも後方がＬ字形に立ち上がるように屈曲され、前端接続 部５６ｂをプライマリターボ過給機４０のブロワ吐出口４０ｅに嵌着し、後端の 水平な接続部５６ａをインタークーラ３０の後方下部にボルト６０により締結す るように構成され、途中の側部にはブッシュ受け５６ｃが突設される。セカンダ リ側の吸気管５７は長くて、少なくとも後方がＬ字形に立ち上がるように屈曲さ れ、前端接続部５７ｂをセカンダリターボ過給機４１のブロワ吐出口４１ｅに嵌 着し、後端の水平な接続部５７ａをインタークーラ３０の後方下部にボルト６０ により締結するように構成され、同様に途中の側部にはブッシュ受け５７ｃが突 設される。

【００１９】 そこで組付け時には、先ず下になる２本の吸気管５６，５７の前端接続部５６ ｂ，５７ｂを、それぞれターボ過給機４０，４１のブロワ吐出口４０ｅ，４１ｅ に嵌合して接続し、且つブッシュ受け５６ｃ，５７ｃに変速機２４から立設され るステー６１をブッシュ６２を介して結合する。こうして２本の吸気管５６，５ ７は、上方に何もない状態で容易に組付けられて、略平行な水平状態で固定され る。その後インタークーラ３０の出口タンク３０ｂの接続部３０ｄをスロットル ボデー２９に嵌着して、インタークーラ３０を２本の吸気管５６，５７の上に水 平に載置する。そしてインタークーラ３０の後方の入口タンク３０ｃの下に各吸 気管５６，５７の後端接続部５６ａ，５７ａを合致し、入口タンク３０ｃの上方 からボルト６０により締結する。これによりインタークーラ３０は２本の吸気管 ５６，５７に接続されると共にその上に水平に重ねて結合され、２本の吸気管５ ６，５７と共にステー６１により支持されるようになる。

【００２０】 次に、この実施例の作用について説明する。先ずエンジン運転時の特に走行時 には、エンジンフード３５のエアスクープ３６から冷却風が、房内に入って直ち に大型のインタークーラ３０に触れながらその内部を下方に流れる。ここでイン タークーラ３０の下には２本の吸気管５６，５７等があるだけであるから、冷却 風はスムーズにインタークーラ３０を通過するように流れ、この冷却風の通過に よりインタークーラ３０が効率良く空冷される。

【００２１】 そこでシングルターボモードでは、プライマリターボ過給機４０のみが作動す ることで、そのブロワの回転に伴う吸入負圧により房内吸気ダクト５０から取入 れられる空気が、レゾネータ５１、エアクリーナ５２、ダクト５３、吸気管５５ を介してブロワハウジング４０ｃに吸入される。そしてブロワハウジング４０ｃ で加圧した空気が吸気管５６を介してインタークーラ３０に流入し、加圧により 温度上昇した空気が、空冷されている大型のインタークーラ３０のコアに広範囲 で触れて冷却され、空気密度の大きいものになる。この空気密度の大きい加圧空 気は、スロットルボデー２９で流量調整され、チャンバー２５で左右に分割され る。そして吸気マニホールド２６，２７により多量の空気が滑らかに左右のシリ ンダヘッド２２，２３の各気筒に供給されるのであり、こうして高い充填効率を 得るように過給する。

【００２２】 次いで、ツインターボモードにおいてプライマリターボ過給機４０と共にセカ ンダリターボ過給機４１も作動すると、セカンダリターボ過給機４１のブロワハ ウジング４１ｃにも空気が吸入される。そしてこのブロワハウジング４１ｃで加 圧した空気が、アクチュエータ６０により吸気制御弁１６を開くことで、吸気管 ５７により同様にインタークーラ３０に流入し、プライマリターボ過給機４０か らの空気と合流して冷却され、スロットルボデー２９で一緒に流量調整される。 また水平対向式４気筒エンジンのように左右バンクＬ，Ｒの気筒の点火順序によ りプライマリターボ過給機４０とセカンダリターボ過給機４１が交互に作動する 場合にも、このインタークーラ３０で両者の加圧空気が混合して平均化され、高 い過給圧を有する多量の空気を連続して均一に得るようになる。そしてこの多量 の空気は、吸気マニホールド２６，２７により円滑で効率良くシリンダヘッド２ ２，２３に供給されて更に充填効率を増大するように過給する。この場合に、セ カンダリターボ過給機４１ではブロワ上流の吸気管長が短いことで、特に多量の 空気を吸入、加圧して容量の大きい過給機として作動する。

【００２３】 以上、本考案の実施例について説明したが、これのみに限定されない。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、水平対向式エンジンにシーケンシャル ターボ式過給機のシステムを適応し、空冷式のインタークーラの下に２本の吸気 管が配設される場合に、２本の吸気管とインタークーラが分離構成され、両者が 各別に組付けられるので、組付けが容易化し、ターボ過給機との接続も確実化し てその作業性が向上する。２本の吸気管と共にインタークーラが変速機からのス テーで水平状態に支持されるので、インタークーラの支持強度が向上し、振動の 点でも好ましくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る過給機付エンジンの吸気装置の実
施例を示す平面図である。

【図２】同実施例の正面図である。

【図３】同実施例の側面図である。

【図４】ターボ過給機ブロワ吐出側の２本の吸気管とイ
ンタークーラの部分を示す分解斜視図である。

【図５】水平対向式エンジンにシーケンシャルターボ式
過給機のシステムを適応した場合の、排気系と吸気系の
全体の概略を示す系統図である。

【符号の説明】

２０ エンジン本体 ２５ チャンバー ２６，２７ 吸気マニホールド ２９ スロットルボデー ３０ インタークーラ ４０ プライマリターボ過給機 ４１ セカンダリターボ過給機 ５６，５７ 吸気管 ６０ ボルト ６１ ステー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平対向式エンジン本体の直後に空冷式
   のインタークーラが水平に設置され、シーケンシャルタ
   ーボ式に作動するプライマリターボ過給機とセカンダリ
   ターボ過給機が、それぞれエンジン本体の左右バンクの
   直後でインタークーラの左右両側に平行に設置され、こ
   れらのプライマリターボ過給機とセカンダリターボ過給
   機のブロワ吐出側からの吸気管が、それぞれインターク
   ーラの下を通してその後方下部に連結される過給機付エ
   ンジンにおいて、２本の吸気管とインタークーラが分離
   構成され、その２本の吸気管はいずれも一端をそれぞれ
   ターボ過給機側に接続して変速機からのステーに固定さ
   れ、インタークーラがこれらの吸気管の上に重ねて設置
   され、両者の端部をボルト締めして接続及び固定される
   ことを特徴とする過給機付エンジンの吸気装置。