JP2004019487A

JP2004019487A - エンジンの冷却構造

Info

Publication number: JP2004019487A
Application number: JP2002172837A
Authority: JP
Inventors: Takashi Tsunoda; 角田　隆
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】インタークーラが並設されたラジエータの後方側のみ冷却ファン付きのシュラウドで覆う場合、アイドリング時に、エンジンルーム内にこもった熱気がエンジン冷却系に向かって逆流しにくくすることによって、走行状態を問わず常に安定してエンジン冷却系の冷却性能を維持することのできるエンジンの冷却構造を提供する。
【解決手段】車体ボディ前部に配設されたラジエータパネルに、エンジン冷却水を冷却するラジエータと、過給機付エンジンの吸気温度を下げるインタークーラとが並列して取り付けられるエンジンの冷却構造において、このラジエータパネルに、ラジエータとインタークーラとを隔てる第１の導風板と、ラジエータの上下左右側部の少なくとも何れか１つに沿った第２の導風板と、インタークーラの上下左右側部の少なくとも何れか１つに沿った第３の導風板と、を備えるようにし、これらの導風板は、ラジエータパネル前方のフロントグリル、又はフロントバンパにほぼ隙間無く接合するように延設する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンの冷却構造に関するものであり、更に詳しくは、ラジエータとインタクーラとが並設されたエンジンの冷却構造に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示されるように、自動車のラジエータパネル１には、エンジン冷却水を冷却するラジエータ２の横に並列して、過給機付エンジンの吸気温度を下げるインタークーラ３が取り付けられることがある。通常、これらのラジエータ２およびインタークーラ３の前方側には、ガス状冷媒を冷却するエアコン用のコンデンサ４が配置され、また、後方側は、電動式の冷却ファン５が取り付けられたシュラウド６によって覆われている。そのため、冷却ファン５により導入され、ラジエータ２やインタークーラ３等を通過する際に熱吸収した外気は、シュラウド６によって整流されることにより、ラジエータパネル１の前方側、すなわちエンジン冷却系の前方側に回り込まないようになっている。
【０００３】
しかしながら、このエンジンの冷却構造にあっては、主に、ラジエータ２の後方側となる位置に冷却ファン５が配置されることが多く、そのため、インタークーラ３の後方側までシュラウド６で一体的に覆うとすると、シュラウド６が非常に異型となってしまうという問題があった。
そして、シュラウド６が異型となってしまうと、インタークーラ３後方側の通気抵抗が増加されるだけでなく、冷却ファン５の外気導入量が低下して、エンジン冷却系の冷却能力が低下してしまうという問題が発生してしまう。
【０００４】
そこで、このような問題を解決するために、図５（ａ），（ｂ）に示されるように、インタークーラ３の後方側にも専用ファン７付きのシュラウド６’を配置したり、或いは、ラジエータ２の後方側のみ冷却ファン５付きのシュラウド６”で覆うことによって、エンジン冷却系の冷却性能を向上させるようにしたエンジンの冷却構造が従来提案されている。
【０００５】
しかしながら、前者の方法によると、低速走行時であっても、専用ファン７による強制空冷によってエンジンの吸気温度を下げることができるものの、インタークーラ３がラジエータ２から完全に離れた位置に取り付けられているわけではなく、走行風によって十分に自然冷却される。そのため、専用ファン７の作動回数は少ないうえ、非作動時にはインタークーラ３後方側の通気抵抗が増大されたり、また、部品点数の増加によるコスト上昇の問題がある。一方、後者の方法によると、シュラウド６”の小型化によりコストが低減されるうえ、車両走行時には、エンジン冷却系の冷却性能が向上されるものの、アイドリング時、たとえば走行風を受けない渋滞時に、エンジンルーム内にこもった熱気が、インタークーラ３の後方側からラジエータパネル１の前面側に向かって逆流してしまう。そのため、ラジエータ２やコンデンサ４廻りの温度が上昇してしまうと、エンジン冷却水が冷却されにくかったり、エアコンの効きが悪くなるなど、エンジン冷却系の冷却性能に影響を及ぼしてしまうという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明は、上述したような従来のエンジンの冷却構造が有している問題点を解決するためになされたものであって、インタークーラが並設されたラジエータの後方側のみ冷却ファン付きのシュラウドで覆う場合、アイドリング時に、エンジンルーム内にこもった熱気がエンジン冷却系に向かって逆流しにくくすることによって、走行状態を問わず常に安定してエンジン冷却系の冷却性能を維持することのできるエンジンの冷却構造を提供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に、請求項１にあっては、車体ボディ前部に配設されたラジエータパネルに、エンジン冷却水を冷却するラジエータと、過給機付エンジンの吸気温度を下げるインタークーラとが並列して取り付けられるエンジンの冷却構造において、
前記ラジエータパネルには、前記ラジエータと前記インタークーラとを隔てる第１の導風板が備えられ、この第１の導風板が、前記ラジエータパネル前方のフロントグリル、又はフロントバンパまで延設されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２にあっては、請求項１に記載の前記ラジエータパネルには、前記ラジエータの上下左右側部の少なくとも何れか１つに沿った第２の導風板が備えられ、この第２の導風板が、前記ラジエータパネル前方のフロントグリル、又はフロントバンパまで延設されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項３にあっては、請求項１又は２に記載の前記ラジエータパネルには、前記インタークーラの上下左右側部の少なくとも何れか１つに沿った第３の導風板が備えられ、この第３の導風板が、前記ラジエータパネル前方のフロントグリル、又はフロントバンパまで延設されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４にあっては、請求項１乃至３に記載の前記ラジエータパネルに備えられた導風板の前端部は、前記ラジエータパネル前方のフロントグリル、又はフロントバンパにほぼ隙間無く接合されるように形成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項５にあっては、請求項１乃至４に記載の前記ラジエータパネルに備えられた導風板は、前記ラジエータパネルに一体成形されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項６にあっては、請求項１乃至５に記載の前記ラジエータパネルは、樹脂製のキャリア構造とされていて、このラジエータパネルが前記車体ボディ前部に取り付けられる前に、前記ラジエータおよびインタークーラが予め装着可能とされることを特徴としている。
【００１３】
請求項７にあっては、請求項１乃至６に記載の前記インタークーラの前側または後側には、低通気抵抗体が配設されていることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の最も好適と思われる実施形態について図１，２を参照して詳細に説明する。図１は、本発明のエンジンの冷却構造の実施形態の一例を示した説明図、図２は、図１中のＡ−Ａ断面矢視図である。
【００１５】
図１に示されるように、車体ボディ構造の前端部に配置されたラジエータパネル１０の前面側には、図示しないフロントグリル、フロントバンパ等が配置されるとともに、後面側には、エンジン冷却水を冷却するラジエータ１１の横（図中にあっては右側方）に並列して、過給機付エンジンの吸気温度を下げるインタークーラ１２が取り付けられている。そして、ラジエータ１１の前方には、ガス状冷媒を冷却するコンデンサ１３が配置され、また、後方には、ラジエータ１１の後方を覆うシェラウド１４（図中破線で示す）が取り付けられている。このシェラウドは、非異型とされ、その中央部に備え付けられた電動式の冷却ファン（図示せず）によって導入された外気や走行風を整流することによって、ラジエータ１１後方側の通気抵抗を低下させるように形成されている。
【００１６】
そして、このラジエータパネル１０は、従来の鋼板製ラジエータパネルとは異なり、フレームアッパ１０ａ、フレームロア１０ｂ、ラジエータパネルサイド１０ｃ，１０ｄおよびラジエータパネルセンタ１０ｅが、樹脂キャリアによって一体的に形成されている。そのため、ラジエータパネル１０は、このラジエータパネル１０が車体ボディ前端部に取り付けられる前に、ラジエータ１１、インタークーラ１２、コンデンサ１３およびシュラウド１４等が予め装着可能なモジュール構造とされている。さらに、このラジエータパネル１０は、ラジエータ１１、コンデンサ１３およびインタークーラ１２が組み付けられた際の冷却効率を向上させる目的で、細部の形状に加工が施されている。
【００１７】
すなわち、ラジエータパネルセンタ１０ｅは、ラジエータ１１に重なり合わないような位置、すなわち、ラジエータ１１の右側部（インタークーラ側）前にずらして形成されている。さらに、このラジエータパネルセンタ１０ｅの前面側には、前方に向かって適宜突出された板状の導風板１０ｆが車体上下方向に向かって一体的に形成されているとともに、この導風板１０ｆの前端縁部は、ラジエータ１１の前方側に配置されるフロントグリル、フロントバンパの背面側に隙間無く接合されるように凹凸形成されている。
【００１８】
また、このラジエータパネル１０の左右枠部、すなわち、ラジエータパネルサイド１０ｃ，１０ｄの車体中心側に相当する側部の前面側には、ラジエータパネルセンタ１０ｅと同様に、前方に向かって適宜突出された板状の導風板１０ｇ，１０ｈが車体上下方向に向かって一体的に形成されているとともに、これらの導風板１０ｇ，１０ｈの前端縁部も、フロントグリル、フロントバンパの背面側に隙間無く接合されるように凹凸形成されている。
【００１９】
さらに、これらの導風板１０ｆ，１０ｇ，１０ｈの下端部は、ラジエータパネル１０の下枠部、すなわちフレームロア１０ｂに沿って形成された導風板１０ｉに接合された状態で一体化されている。この導風板１０ｉの前端縁部も、フロントグリル、フロントバンパの背面側に隙間無く接合されるように突出形成されている。
【００２０】
なお、図中にあっては、ラジエータパネル１０の上枠部、すなわちフレームアッパ１０ａには、上述したような形態の導風板が形成されていないが、これはフロントグリルやフードとの干渉を避けるための一実施形態である。すなわち、フロントグリルやフードとの干渉が回避されるなら、フレームロア１０ｂと同様、フレームアッパ１０ａにも導風板を突出形成しても構わない。
【００２１】
さらにまた、このラジエータパネル１０の上下左右枠部およびラジエータパネルセンタ１０ｅの後面側には、ラジエータ１１、インタークーラ１２等との隙間を極小化するため、ラジエータ１１、インタークーラ１２等の形状に合わせて後方に向けて適宜突出された図示しない板状の突出シール部が形成されている。
【００２２】
さらに、図２に示されるように、インタークーラ１２の前方とされるラジエータパネル１０には、モジュール構造の一部となるように、薄手、好ましくは数ミリ厚の低通気抵抗ウレタン（図中斜線で示す）１５が一体的に貼付されている。
【００２３】
なお、このラジエータパネル１０は、図示しない結合手段によって、車体前後方向に延びるエプロンアッパメンバ１６、フェンダエプロン１７やフロントサイドメンバ等の鋼板製の車体ボディ前端部に強固に結合固定されている。
【００２４】
これらのことにより、ラジエータパネル１０には、導風板１０ｆ〜１０ｉおよび突出シール部が一体的に形成されることによって、ラジエータ１１、コンデンサ１３に外気を導入する専用のダクト１８と、インタークーラ１２に外気を導入する専用のダクト１９とが個別に形成される。そのため、走行時における走行風は、フロントグリル通過後に、導風板１０ｆによって乱れることなく左右二手に分流されたのち、導風板１０ｇ，１０ｈ，１０ｉによって整流される。そして、一方の走行風は、冷却ファン１４によって強制的に導入される外気と共に、ダクト１８を通過して、ラジエータ１１、コンデンサ１３に向かってスムースに導風されて効率良く熱交換がなされるとともに、他方の走行風は、ダクト１９を通過して、インタークーラ１２に向かってスムースに導風されて熱交換がなされることになるので、走行時におけるエンジン冷却系の冷却効率の向上を図ることができる。
【００２５】
なお、この実施形態にあっては、インタークーラ１２の後方側には、シュラウドが取り付けられておらず、そのため、走行時における通気抵抗は減少されており、インタークーラ１２の冷却性能が更に向上されている。さらに、このインタークーラ１２の前方側には、低通気抵抗ウレタン１５が付設されているものの、圧力の高い走行時の導風性能を損なうことはない。
【００２６】
ところで、アイドリング時であっても、自動車はかなりの冷却能力が必要とされるため、ラジエータ１１に冷却ファン１４によって外気が強制送風されると、エンジンルーム内の圧力は徐々に上昇される。すると、エンジンルーム内にこもった熱気は、通気抵抗の少ないインタークーラ１２側から車外に流出しようとするが、低通気抵抗ウレタン１５にその流出が阻まれることによって大気放出が大幅に抑制される。そして、流出が阻まれて圧力が上昇し、大気圧よりも高圧となったエンジンルーム内の熱気は、図３に示されるように、インタークーラ１２側、すなわちインタークーラ１２および低通気抵抗ウレタン１５を通過して車外に流出し始めるものの、インタークーラ１２の前方側は、導風板１０ｆ，１０ｈ，１０ｉによって覆われたダクト１９が形成されている。そのため、インタークーラ１２および低通気抵抗ウレタン１５を通過した高圧の熱気は、直ちにラジエータ１１側に還流されるのではなく、一旦は車外に放出されて外気と混ざり合い、熱気が緩和されたのちダクト１８からラジエータ１１、コンデンサ１３に導入される。このように、インタークーラ１２からラジエータ１１、コンデンサ１３までの流通経路を大幅に延長、複雑化することによって、ラジエータ１１やコンデンサ１３の放熱部の周囲の外気と、インタークーラ１２を通過した高圧の熱気との温度差をできるだけ大きくすることができ、ラジエータ１１やコンデンサ１３の熱交換を安定させて、アイドリング状態におけるエンジン冷却系の冷却効率の向上を図ることができる。
【００２７】
その結果、本実施形態によれば、車両走行状態に関わらずラジエータ１１、コンデンサ１３の放熱効率がさらに向上して、エンジン冷却系の冷却効率を大幅に向上させることができる。さらに、このラジエータパネル１０は、樹脂キャリヤとしてモジュール構造を備えており、そのため、車体ボディ取付前にエンジン冷却系を組み付けることができ、作業工程の短縮化を図ることもできる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のエンジンの冷却構造によれば、インタークーラが並設されたラジエータの後方側のみ冷却ファン付きのシュラウドで覆う場合、アイドリング時に、エンジンルーム内にこもった熱気がエンジン冷却系に向かって逆流しにくくすることによって、走行状態を問わず常に安定してエンジン冷却系の冷却性能を維持することのできるエンジンの冷却構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエンジンの冷却構造の実施形態の一例を示した説明図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ断面矢視図である。
【図３】同例における外気の流れを説明するための平面図である。
【図４】従来のエンジンの冷却構造の実施形態の一例を示した平面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、図４に図示したものとは異なる従来のエンジンの冷却構造の実施形態例を示した平面図である。
【符号の説明】
１０　ラジエータパネル
１０ｆ〜１０ｇ　導風板
１１　ラジエータ
１２　インタークーラ
１５　低通気抵抗ウレタン

Claims

車体ボディ前部に配設されたラジエータパネルに、エンジン冷却水を冷却するラジエータと、過給機付エンジンの吸気温度を下げるインタークーラとが並列して取り付けられるエンジンの冷却構造において、
前記ラジエータパネルには、前記ラジエータと前記インタークーラとを隔てる第１の導風板が備えられ、この第１の導風板が、前記ラジエータパネル前方のフロントグリル、又はフロントバンパまで延設されていることを特徴とするエンジンの冷却構造。
前記ラジエータパネルには、前記ラジエータの上下左右側部の少なくとも何れか１つに沿った第２の導風板が備えられ、この第２の導風板が、前記ラジエータパネル前方のフロントグリル、又はフロントバンパまで延設されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの冷却構造。
前記ラジエータパネルには、前記インタークーラの上下左右側部の少なくとも何れか１つに沿った第３の導風板が備えられ、この第３の導風板が、前記ラジエータパネル前方のフロントグリル、又はフロントバンパまで延設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの冷却構造。
前記ラジエータパネルに備えられた導風板の前端部は、前記ラジエータパネル前方のフロントグリル、又はフロントバンパにほぼ隙間無く接合されるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３に記載のエンジンの冷却構造。
前記ラジエータパネルに備えられた導風板は、前記ラジエータパネルに一体成形されていることを特徴とする請求項１乃至４に記載のエンジンの冷却構造。
前記ラジエータパネルは、樹脂製のキャリア構造とされていて、このラジエータパネルが前記車体ボディ前部に取り付けられる前に、前記ラジエータおよびインタークーラが予め装着可能とされることを特徴とする請求項１乃至５に記載のエンジンの冷却構造。
前記インタークーラの前側または後側には、低通気抵抗体が配設されていることを特徴とする請求項１乃至６に記載のエンジンの冷却構造。