JP2005201093A - Cooling device of vehicle engine - Google Patents

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政樹 原田
Einosuke Suekuni
栄之介 末國
Fusatoshi Tanaka
房利 田中
Ryotaro Nishida
良太郎 西田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce thermal load on an exhaust manifold involved with backward disposition of an exhaust system and supercharging. <P>SOLUTION: An engine is transversely mounted in an engine room with an intake manifold connected to a vehicle front side of the engine and with an exhaust manifold 6 connected to a vehicle back side of the engine. An intercooler 8 and an air introduction duct 9 connected to an upper face side of the intercooler 8 for introducing traveling wind into a core section 8b of the intercooler 8 are disposed on an upper side of the engine. An exhaust turbocharger 12 is attached to the exhaust manifold 6 and a heat shielding cover 7 is disposed on an upper side of the exhaust manifold 6 for covering the exhaust manifold 6. The heat shielding cover 7 is formed with an air introduction section 7a for allowing contact of air passing through the core section 8b of the intercooler 8 with the exhaust manifold 6. The air introduction section 7a is provided with a guide duct 13 with an opening 13a formed in a tip to face air flow passing through the core section 8b. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両エンジンの冷却装置に関し、特に、過給機及びインタークーラを備えた車両用エンジンの冷却装置に関する。   The present invention relates to a cooling device for a vehicle engine, and more particularly to a cooling device for a vehicle engine provided with a supercharger and an intercooler.

従来、車両用エンジンの搭載形式として、エンジンルーム内にクランク軸方向が車幅方向に延びるようエンジンが配設される、いわゆる横置きエンジンが知られている。
また、近年では、環境問題への取組みが高まっており、その取組みの一つとして冷間始動後における排気浄化性能を向上することが求められている。具体的には、冷間始動直後は、エンジンから排出されるＨＣ排出量が多くなることから、触媒等の排気浄化装置を早期にＨＣ浄化可能な活性温度まで上昇させることが求められている。
そこで、上述の横置きエンジンにおいて排気浄化性能の向上を図るため、下記特許文献１に開示されるように、エンジンの後方側に排気マニホールドや触媒等から構成される排気系を配設することが行われている。この特許文献１によれば車両前方側からの走行風によって排気系が冷却されることが抑制されるため、冷間始動後早期に触媒を活性化することができ、排気浄化性能を向上することができるものである。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a vehicle engine mounting type, a so-called horizontal engine is known in which an engine is disposed in an engine room so that a crankshaft direction extends in a vehicle width direction.
Further, in recent years, efforts to environmental problems are increasing, and as one of the approaches, it is required to improve exhaust gas purification performance after cold start. Specifically, since the amount of HC discharged from the engine increases immediately after the cold start, it is required to quickly raise the exhaust purification device such as a catalyst to an activation temperature at which HC purification is possible.
Therefore, in order to improve the exhaust gas purification performance in the horizontal engine described above, an exhaust system composed of an exhaust manifold, a catalyst, and the like may be disposed on the rear side of the engine as disclosed in Patent Document 1 below. Has been done. According to Patent Document 1, since the exhaust system is suppressed from being cooled by the traveling wind from the front side of the vehicle, the catalyst can be activated early after the cold start, and the exhaust purification performance is improved. It is something that can be done.

また、エンジンの出力を高めるために排気ターボ過給機を設けることが知られており、このような排気ターボ過給機を設けた場合、過給に伴いエンジンに供給される吸気の温度が上昇するため、この吸気を冷却するために空冷タイプのインタークーラを設けることも知られている。
このインタークーラは、通常、過給された吸気と走行風との熱交換がなされるコア部の面積を広くとり冷却性を高めたいという要求があることから、通常、エンジン上方とボンネットとの間の空間にレイアウトされる。 In addition, it is known to provide an exhaust turbocharger to increase the output of the engine. When such an exhaust turbocharger is provided, the temperature of the intake air supplied to the engine rises due to the supercharging. Therefore, it is also known to provide an air cooling type intercooler to cool the intake air.
This intercooler is usually required to increase the cooling area by increasing the area of the core where heat is exchanged between the supercharged intake air and the traveling wind. Is laid out in a space.

特開平１０−６１５１０号公報JP-A-10-61510

そして、上述した横置きエンジンにおいて排気ターボ過給機を設けた場合、排気系が車両後方側に配置されることに加え、排気ターボ過給機による高出力化によって、排気マニホールドの温度が高温になり、排気マニホールド及び排気マニホールド周辺に配設される各種部品に対し熱的影響が及ぶ虞がある。
そこで、排気マニホールドを覆う遮熱カバーを設け、排気マニホールド周辺の部品に対する熱的影響を抑制することが考えられる。
しかしながら、遮熱カバーによって排気マニホールド周辺の部品に対しては熱的影響を抑制することができるものの、排気マニホールドそのものの熱負荷を低減することはできないため、排気マニホールドの熱負荷を軽減することが望まれている。 When the exhaust turbocharger is provided in the horizontal engine described above, the exhaust manifold is disposed on the rear side of the vehicle, and the exhaust manifold temperature is increased due to high output by the exhaust turbocharger. Therefore, there is a possibility that thermal influences may be exerted on the exhaust manifold and various parts disposed around the exhaust manifold.
In view of this, it is conceivable to provide a heat shield cover that covers the exhaust manifold to suppress the thermal influence on components around the exhaust manifold.
However, although the heat shielding cover can suppress thermal effects on the parts around the exhaust manifold, it cannot reduce the thermal load on the exhaust manifold itself, so it can reduce the thermal load on the exhaust manifold. It is desired.

本発明は、以上のような課題に勘案してなされたもので、その目的は、排気系の後方配置及び過給に伴う排気マニホールドの熱負荷を低減可能な車両エンジンの冷却装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle engine cooling apparatus that can reduce the heat load on the exhaust manifold that accompanies the rear arrangement of the exhaust system and supercharging. It is in.

前記目的を達成するため、本発明にあってはその解決手法として次のようにしてある。すなわち、本発明の第１の構成において、エンジンルーム内にクランク軸が車幅方向に延びるようエンジンが横置きに配設されており、該エンジンの車両前方側に吸気マニホールドが接続される一方、エンジンの車両後方側に排気マニホールドが接続された車両用エンジンの冷却装置において、
上記エンジンの上方側には、インタークーラと、該インタークーラの上面側に接続され、当該インタークーラのコア部に走行風を導入する導風ダクトとが配設される一方、
上記排気マニホールドには排気ターボ過給機が取付けられるとともに、
上記排気マニホールドの少なくとも上方側には、当該排気マニホールドを覆う遮熱カバーが配設されており、
該遮熱カバーには上記インタークーラのコア部を通過した空気を上記排気マニホールドに接触可能とする導風部が形成されるとともに、該導風部には上記インタークーラのコア部を通過した空気流に対向するよう先端に開口部が形成された案内ダクトが設けられるよう構成してある。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following solution as a solution. That is, in the first configuration of the present invention, the engine is disposed horizontally so that the crankshaft extends in the vehicle width direction in the engine room, and the intake manifold is connected to the vehicle front side of the engine, In the cooling device for a vehicle engine in which an exhaust manifold is connected to the vehicle rear side of the engine,
On the upper side of the engine, an intercooler and an air duct that is connected to the upper surface side of the intercooler and introduces traveling wind into the core portion of the intercooler are disposed,
An exhaust turbocharger is attached to the exhaust manifold,
On at least the upper side of the exhaust manifold, a heat shield cover is disposed to cover the exhaust manifold,
The heat shield cover is formed with a wind guide portion that allows the air that has passed through the core portion of the intercooler to contact the exhaust manifold, and the air that has passed through the core portion of the intercooler is formed in the wind guide portion. A guide duct having an opening formed at the tip so as to face the flow is provided.

本発明の第１の構成によれば、遮熱カバーにはインタークーラのコア部を通過した空気を排気マニホールドに接触可能とする導風部が形成されるとともに、導風部にはインタークーラのコア部を通過した空気流に対向するよう先端に開口部が形成された案内ダクトが設けられているため、インタークーラのコア部を通過した空気が案内ダクト、導風部を介して排気マニホールドに案内されるため、インタークーラに案内される走行風を利用して排気マニホールドの冷却を行うことができ、排気マニホールドの熱負荷を低減することができる。   According to the first configuration of the present invention, the heat shield cover is formed with the air guide portion that allows the air that has passed through the core portion of the intercooler to come into contact with the exhaust manifold, and the air guide portion includes the intercooler. Since a guide duct with an opening formed at the tip is provided so as to face the air flow that has passed through the core part, the air that has passed through the core part of the intercooler passes through the guide duct and the air guide part to the exhaust manifold. Since it is guided, the exhaust manifold can be cooled using traveling air guided by the intercooler, and the heat load on the exhaust manifold can be reduced.

本発明の第２の構成において、上記排気マニホールドは、鋳物製として構成してある。   In the second configuration of the present invention, the exhaust manifold is made of a casting.

排気マニホールドに排気ターボ過給機を取付ける場合、排気ターボ過給機は重量物であることからその取付け支持性を確保するため、排気マニホールドの材質は、鋳物製とされることが多い。
ところが、排気マニホールドを鋳物製にした場合、その熱容量が大きいことから、その熱負荷が更に高くなるものである。
本発明の第２の構成によれば、排気マニホールドが鋳物製とされるため、排気ターボ過給機の取付け支持性を維持しつつ、インタークーラのコア部を通過した空気が案内ダクト、導風部を介して案内される走行風によって排気マニホールドの熱負荷を軽減することができる。 When the exhaust turbocharger is attached to the exhaust manifold, the exhaust turbocharger is heavy, and therefore, the exhaust manifold is often made of a casting to ensure its mounting support.
However, when the exhaust manifold is made of cast metal, its heat capacity is large, so that the heat load is further increased.
According to the second configuration of the present invention, since the exhaust manifold is made of casting, the air passing through the core portion of the intercooler is maintained while maintaining the attachment supportability of the exhaust turbocharger. The heat load of the exhaust manifold can be reduced by the traveling wind guided through the section.

本発明の第３の構成において、上記インタークーラは、当該インタークーラに吸気を導入する樹脂製の吸気導入用タンク部と、該吸気導入用タンク部と連通され、当該吸気導入用タンク部から流入される吸気と走行風との熱交換を可能とする金属製のコア部と、該コア部と連通され、当該コア部から流入される吸気を上記インタークーラの下流に配設される吸気系部品に導出する樹脂製の吸気導出用タンク部とから構成されるとともに、
上記インタークーラは、少なくとも上記コア部の一部が、上記エンジンのシリンダヘッドカバーの車両後方側端部よりも車両後方側に位置するよう配設されており、
上記案内ダクトは、その先端に形成された開口部が上記インタークーラのコア部下面近傍まで延設されるよう構成してある。 In the third configuration of the present invention, the intercooler communicates with a resin-made intake introduction tank section for introducing intake air into the intercooler and the intake introduction tank section, and flows into the intercooler from the intake introduction tank section. Metal core that enables heat exchange between the intake air and the traveling wind, and an intake system component that is in communication with the core and inflows from the core downstream of the intercooler It is composed of a resin intake derivation tank that leads to
The intercooler is disposed so that at least a part of the core portion is located on the vehicle rear side of the vehicle rear side end portion of the cylinder head cover of the engine,
The guide duct is configured such that an opening formed at the tip thereof extends to the vicinity of the lower surface of the core portion of the intercooler.

排気マニホールドを冷却するため案内ダクトを設けた場合、車両走行中は、インタークーラに案内される走行風を利用して排気マニホールドを冷却することができるものの、車両が停車されると、走行風が殆どなくなり、逆に案内ダクト、導風部を介して排気マニホールド付近の熱気がインタークーラに案内され、インタークーラのコア部両端に配置される吸気導入用タンク部と吸気導出用タンク部とにその熱的影響が及ぶ虞がある。
つまり、インタークーラのコア部は金属製で熱的影響が小さいのに対し、吸気導入用タンク部や吸気導出用タンク部は樹脂製とされることが多く、熱的影響を大きく受ける。
本発明の第３の構成によれば、インタークーラのコア部の一部が、エンジンのシリンダヘッドカバーの車両後方側端部よりも車両後方側に位置するよう配設されるとともに、案内ダクトは、その先端に形成された開口部がインタークーラのコア部下面近傍まで延設されるため、車両停車時案内ダクトからの熱気は熱的影響が小さいコア部に集中して案内され、吸気導入用タンク部や吸気導出用タンク部に対する熱的影響を抑制することができる。 When a guide duct is provided to cool the exhaust manifold, the travel air guided by the intercooler can be used to cool the exhaust manifold while the vehicle is traveling. On the contrary, the hot air in the vicinity of the exhaust manifold is guided to the intercooler through the guide duct and the air guide, and the intake air intake tank portion and the intake air discharge tank portion arranged at both ends of the core portion of the intercooler There is a risk of thermal effects.
In other words, the core part of the intercooler is made of metal and has a small thermal effect, whereas the intake air intake tank part and the intake air derivation tank part are often made of resin and are greatly affected by heat.
According to the third configuration of the present invention, a part of the core portion of the intercooler is disposed so as to be located on the vehicle rear side of the vehicle rear side end portion of the cylinder head cover of the engine. Since the opening formed at the tip extends to the vicinity of the lower surface of the core part of the intercooler, the hot air from the guide duct when the vehicle is stopped is concentrated and guided to the core part where the thermal influence is small. It is possible to suppress the thermal influence on the tank portion and the intake air derivation tank portion.

本発明の第４の構成によれば、上記導風ダクトは、当該導風ダクト上方側に配設されるボンネットに取付けられるとともに、上記インタークーラよりも大きな開口部が形成されており、
上記インタークーラの外縁部には、上記導風ダクトの開口部の周縁と当接される受部が上記インタークーラのコア部の上面よりも下方側に位置するよう配設され、かつ上記導風ダクトの開口部の周縁と上記受部との間にシール部材が介在されるよう構成してある。 According to the fourth configuration of the present invention, the air guide duct is attached to a bonnet disposed on the upper side of the air guide duct, and an opening larger than the intercooler is formed.
On the outer edge of the intercooler, a receiving portion that is in contact with the peripheral edge of the opening of the air guide duct is disposed so as to be located below the upper surface of the core portion of the intercooler, and the air guide A seal member is interposed between the periphery of the opening of the duct and the receiving portion.

導風ダクトをエンジン上方側に配設する場合、通常、その導風ダクトはボンネットの内面側に取付けられることが多い。
そして、このような場合、導風ダクトは、ボンネットが閉じられている時はインタークーラの外縁部側に設けられた受部に当接され、ボンネットが開けられた時はインタークーラの外縁部側に設けられた受部から離れることになるが、ボンネットが閉じられた時の導風ダクトとインタークーラの外縁部に設けられた受部との間のシール性を確保するためこれらの間にはシール部材が必要になる。
ところが、排気マニホールドを冷却するため案内ダクトを設けた場合、上述したように、車両が停車されると、排気マニホールド付近の熱気がインタークーラに案内されるため、この熱気がシール部材に熱的影響を及ぼす虞がある。
本発明の第４の構成によれば、導風ダクトは、当該導風ダクト上方側に配設されるボンネットに取付けられるとともに、インタークーラよりも大きな開口部が形成されるとともに、インタークーラの外縁部には、導風ダクトの開口部の周縁と当接される受部がコア部の上面よりも下方側に位置するよう配設されており、導風ダクトの開口部の周縁と上記受部との間にシール部材が介在されるため、排気マニホールド付近からの熱気はコア部の上方側に上がり、コア部よりも下方側に配設されるシール部材は排気マニホールドからの熱気の影響を受けにくいため、シール部材の耐熱性を維持することができる。 When the air duct is disposed on the upper side of the engine, the air duct is usually attached to the inner surface side of the bonnet.
In such a case, the air duct is brought into contact with a receiving portion provided on the outer edge side of the intercooler when the bonnet is closed, and on the outer edge side of the intercooler when the bonnet is opened. In order to ensure the sealing performance between the air guide duct when the bonnet is closed and the receiving part provided at the outer edge of the intercooler, the distance between them will be A seal member is required.
However, when a guide duct is provided to cool the exhaust manifold, as described above, when the vehicle is stopped, the hot air near the exhaust manifold is guided to the intercooler. There is a risk of affecting.
According to the fourth configuration of the present invention, the air guide duct is attached to the bonnet disposed on the upper side of the air guide duct, and an opening larger than the intercooler is formed, and the outer edge of the intercooler is formed. The receiving portion that is in contact with the peripheral edge of the opening portion of the air duct is disposed on the lower side of the upper surface of the core portion. Therefore, the hot air from the vicinity of the exhaust manifold rises above the core portion, and the seal member disposed below the core portion is affected by the hot air from the exhaust manifold. Since it is difficult, the heat resistance of the sealing member can be maintained.

本発明によれば、排気系の後方配置及び過給に伴う排気マニホールドの熱負荷を低減することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the thermal load of the exhaust manifold accompanying back arrangement | positioning and supercharging of an exhaust system can be reduced.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は実施形態に関するエンジンルーム内の車幅方向略中央付近を車両前後方向で切断して車両側面から見た断面図、図２は図１の排気マニホールド付近の要部拡大側面図、図３は図２の排気マニホールドを上方側から見た平面図を示している。
尚、図１において、吸気マニホールドと排気マニホールドとは仮想線（二点鎖線）で示している。
図1において、１は、例えば、直列４気筒ガソリンエンジンであって、エンジンルームＲにおいてクランク軸（不図示）が車幅方向に延びるように横置き配置されている。
エンジン１には、シリンダブロック２と、そのシリンダブロック２の上に配設されたシリンダヘッド３と、そのシリンダヘッド３の上に配設されたシリンダヘッドカバー４とが備えられている。
また、シリンダヘッド３の車両前方側には、吸気マニホールド５が接続される一方、車両後方側には、排気マニホールド６が接続されている。
また、排気マニホールド６の外周には、後で詳述する遮熱カバー７が設けられている。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a vehicle center in the engine room according to the embodiment in the vehicle width direction, cut in the vehicle front-rear direction, and viewed from the side of the vehicle. FIG. FIG. 3 shows a plan view of the exhaust manifold of FIG. 2 as viewed from above.
In FIG. 1, the intake manifold and the exhaust manifold are indicated by virtual lines (two-dot chain lines).
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes, for example, an in-line four-cylinder gasoline engine, which is arranged horizontally in an engine room R so that a crankshaft (not shown) extends in the vehicle width direction.
The engine 1 includes a cylinder block 2, a cylinder head 3 disposed on the cylinder block 2, and a cylinder head cover 4 disposed on the cylinder head 3.
An intake manifold 5 is connected to the vehicle front side of the cylinder head 3, while an exhaust manifold 6 is connected to the vehicle rear side.
A heat shield cover 7, which will be described in detail later, is provided on the outer periphery of the exhaust manifold 6.

また、エンジン１のシリンダヘッドカバー４の上方側で、ボンネットＢの下方側には、空冷式で、矩形に形成されたインタークーラ８が、ボンネットＢの形状に沿うように、その車両後方側が車両前方側に対して若干上方側に位置するよう傾斜されて配設されている。
インタークーラ８は、インタークーラ８の上流側の吸気系部品（不図示のエアクリーナ、吸気ダクト等）からインタークーラ８に吸気が導入される樹脂製の吸気導入用タンク部８ａと、その吸気導入用タンク部８ａと連通され、吸気導入用タンク部８ａから導入される吸気と走行風との熱交換を可能とする金属製のコア部８ｂと、そのコア部８ｂと連通され、コア部８ｂから導入される吸気をインタークーラ８の下流側の吸気系部品（不図示のサージタンク、吸気マニホールド５等）に導出する樹脂製の吸気導出用タンク部８ｃとから一体的に構成されている。
インタークーラ８は、コア部８ｂの車両後方側がシリンダヘッドカバー４の車両後方側端部４ａよりも車両後方側に位置するよう配設されている。
また、インタークーラ８の吸気導入用タンク部８ａ、吸気導出用タンク部８ｃの外縁部には、後述する導風ダクト９と当接する当接部として機能し、インタークーラ８の外形形状に略沿った矩形の受部１０が取付けられている。
この受部１０は、内方側が、インタークーラ８のコア部８ｂの上面よりやや上方側に位置するとともに、内方側から外方側に向かってインタークーラ８のコア部８ｂの下面部付近まで徐々に傾斜するよう形成されており、外方側に形成された平坦部には、後述するシール部材１１が当接し、シールするようになっている。 Further, an air-cooled, intercooler 8 formed in a rectangular shape above the cylinder head cover 4 of the engine 1 and below the bonnet B has a rear side of the vehicle so that it follows the shape of the bonnet B. It is inclined and disposed so as to be located slightly above the side.
The intercooler 8 is made of a resin-made intake tank 8a into which intake air is introduced into the intercooler 8 from intake system components (not shown, such as an air cleaner and an intake duct) on the upstream side of the intercooler 8, and its intake air introduction. A metal core portion 8b that communicates with the tank portion 8a and enables heat exchange between the intake air introduced from the intake air introduction tank portion 8a and the traveling wind, and communicates with the core portion 8b and is introduced from the core portion 8b. And a resin intake tank portion 8c that leads the intake air to intake system components (a surge tank, an intake manifold 5, etc., not shown) on the downstream side of the intercooler 8.
The intercooler 8 is disposed such that the vehicle rear side of the core portion 8 b is located on the vehicle rear side with respect to the vehicle rear side end portion 4 a of the cylinder head cover 4.
Further, the outer edge portions of the intake air inlet tank portion 8a and the intake air outlet tank portion 8c of the intercooler 8 function as contact portions that contact an air guide duct 9 described later, and substantially follow the outer shape of the intercooler 8. A rectangular receiving portion 10 is attached.
The receiving part 10 has an inner side located slightly above the upper surface of the core part 8b of the intercooler 8, and from the inner side to the outer side to the vicinity of the lower surface part of the core part 8b of the intercooler 8. It is formed so as to incline gradually, and a seal member 11 described later comes into contact with a flat portion formed on the outer side so as to be sealed.

また、インタークーラ８の上方側で、ボンネットＢのエンジンルームＲ側の内面には、インタークーラ８に走行風を導入する導風ダクト９が取付けられており、その導風ダクト９のインタークーラ８及び受部１０に対向する箇所には、インタークーラ８及び受部１０よりも大きな開口部９ａが形成されており、該開口部９ａの周縁の平坦部には、上下方向に伸縮性を有するシール部材１１が設けられ、ボンネット７が閉じられた際、シール部材１１を介して導風ダクト９の開口部９ａの周縁と受部１０とが繋がるようになっている。
従って、導風ダクト９の導風口９ｂから導入された走行風を、開口部９ａを介してインタークーラ８のコア部８ｂに供給することができる。 Further, on the inner side of the hood B on the engine room R side on the upper side of the intercooler 8, a wind guide duct 9 for introducing traveling wind to the intercooler 8 is attached. The intercooler 8 of the wind guide duct 9 is installed. Further, an opening 9a larger than the intercooler 8 and the receiving part 10 is formed at a position facing the receiving part 10, and a flat part around the periphery of the opening 9a has a vertically elastic seal. When the member 11 is provided and the bonnet 7 is closed, the periphery of the opening 9 a of the air guide duct 9 and the receiving part 10 are connected via the seal member 11.
Therefore, the traveling air introduced from the air guide port 9b of the air guide duct 9 can be supplied to the core portion 8b of the intercooler 8 through the opening 9a.

次に、排気マニホールド６、遮熱カバー７の詳細構造について、図２、図３に基づき説明する。
図２、図３に示すように、排気マニホールド６は、４気筒にそれぞれ対応する排気枝管６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄと、集合部６ｅとから構成されている。そして、この集合部６ｅには、排気ターボ過給機１２が接続されるようになっている。
尚、排気ターボ過給機１２は、従来から良く知られている構造であって、排気側に配設されるタービンと、吸気側に配設されるブロアとがシャフトを介して連結されており、排気ガスエネルギーによってタービンが回転させられ、その回転に伴ってブロアが回転され、エンジンに供給される吸気が正圧以上に過給されるようになっている。
排気マニホールド６は、二部品に分割され、それぞれが異なる材質によって形成されている。
具体的には、まず、一方側の部品に相当する、排気枝管６ａ、６ｂ及び集合部６ｅは、鋳物製とされ、それぞれが一体形成されている。
また、他方の部品に相当する、排気枝管６ｃ、６ｄは、それぞれ板金製のパイプ材により形成され、それぞれが溶接等の接合によって接合されている。
そして、鋳物製の集合部６ｅ近傍に、蛇腹製の接続管６ｆを介して板金製のパイプ材により形成された排気枝管６ｃ、６ｄが接続されるようになっている。
このように排気マニホールド６の材質を分けた理由は次のとおりである。
つまり、排気マニホールド６に排気ターボ過給機１２を取付ける場合は、その取付け支持剛性が必要になることから、排気ターボ過給機１２の取付け側となる排気枝管６ａ、６ｂ及び集合部６ｅは鋳物製として支持剛性を維持し、排気ターボ過給機１２取付け側とは離れた排気枝管６ｃ、６ｄは、板金製のパイプ材とし、軽量化、熱容量の低下を図るためである。
尚、鋳物製の集合部６ｅと、板金製の排気枝管６ｃ、６ｄとの接続部に蛇腹製の接続管６ｆを介在させた理由は、互いの熱膨張の違いを吸収するためである。 Next, detailed structures of the exhaust manifold 6 and the heat shield cover 7 will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 2 and 3, the exhaust manifold 6 includes exhaust branch pipes 6a, 6b, 6c, and 6d corresponding to the four cylinders, and a collecting portion 6e. An exhaust turbocharger 12 is connected to the collecting portion 6e.
The exhaust turbo supercharger 12 has a well-known structure, and a turbine disposed on the exhaust side and a blower disposed on the intake side are connected via a shaft. The turbine is rotated by the exhaust gas energy, the blower is rotated along with the rotation, and the intake air supplied to the engine is supercharged to a positive pressure or higher.
The exhaust manifold 6 is divided into two parts, which are formed of different materials.
Specifically, first, the exhaust branch pipes 6a and 6b and the gathering part 6e, which correspond to the parts on one side, are made of casting and are integrally formed.
Further, the exhaust branch pipes 6c and 6d, which correspond to the other parts, are each formed by a sheet metal pipe material, and each is joined by joining such as welding.
Exhaust branch pipes 6c and 6d formed of a sheet metal pipe material are connected to the vicinity of the casting gathering part 6e via a bellows connection pipe 6f.
The reason why the material of the exhaust manifold 6 is divided in this way is as follows.
That is, when the exhaust turbocharger 12 is attached to the exhaust manifold 6, its mounting support rigidity is required. This is because the exhaust branch pipes 6c and 6d, which are made of casting and maintain support rigidity and are separated from the exhaust turbocharger 12 mounting side, are made of sheet metal pipe material to reduce weight and lower heat capacity.
The reason why the bellows connection pipe 6f is interposed in the connection portion between the casting assembly 6e and the sheet metal exhaust branch pipes 6c and 6d is to absorb the difference in thermal expansion between each other.

また、遮熱カバー７は、排気マニホールド６の周囲を囲むように形成されており、その上方側で、インタークーラ８と対向する箇所には、インタークーラ８のコア部８ｂを通過した走行風を排気マニホールド６と接触可能とする導風部７ａが形成されるとともに、その導風部７ａの外周からインタークーラ８のコア部８ｂに対向する位置まで延び、その先端に開口部１３ａが形成された案内ダクト１３が遮熱カバー７と一体形成されている。   The heat shield cover 7 is formed so as to surround the periphery of the exhaust manifold 6. On the upper side of the heat shield cover 7, traveling wind that has passed through the core portion 8 b of the intercooler 8 is placed at a position facing the intercooler 8. An air guide portion 7a that can come into contact with the exhaust manifold 6 is formed, extends from the outer periphery of the air guide portion 7a to a position facing the core portion 8b of the intercooler 8, and an opening 13a is formed at the tip thereof. A guide duct 13 is formed integrally with the heat shield cover 7.

以上のように、本施形態によれば、遮熱カバー７はインタークーラ８コア部８ｂを通過した走行風を排気マニホールド６に接触可能とする導風部７ａが形成されるとともに、導風部７ａにはインタークーラ８のコア部８ｂを通過した走行風に対向するよう先端に開口部１３ａが形成された案内ダクト１３が設けられているため、インタークーラ８のコア部８ｂを通過した走行風が開口部１３ａ、案内ダクト１３及び導風部７ａを介して排気マニホールド６に案内されるため、インタークーラ８に案内される走行風を利用して排気マニホールド６の冷却を行うことができ、排気マニホールド６の熱負荷を低減することができる。   As described above, according to the present embodiment, the heat shield cover 7 is formed with the wind guide portion 7a that allows the traveling wind that has passed through the intercooler 8 core portion 8b to come into contact with the exhaust manifold 6, and the wind guide portion. 7a is provided with a guide duct 13 having an opening 13a formed at the tip so as to face the traveling wind that has passed through the core portion 8b of the intercooler 8, so that the traveling wind that has passed through the core portion 8b of the intercooler 8 is provided. Is guided to the exhaust manifold 6 through the opening 13a, the guide duct 13 and the air guide portion 7a, the exhaust manifold 6 can be cooled using the traveling wind guided by the intercooler 8, and the exhaust manifold 6 can be cooled. The heat load on the manifold 6 can be reduced.

また、排気ターボ過給機１２取付け側となる排気枝管６ａ、６ｂ及び集合部６ｅは鋳物製とされるため支持剛性を維持することができるとともに、排気ターボ過給機１２取付け側と離れた排気枝管６ｃ、６ｄは、板金製のパイプ材とされるため、軽量化及び熱容量の低下を図ることができる。   Further, since the exhaust branch pipes 6a and 6b and the collecting portion 6e on the exhaust turbo supercharger 12 attachment side are made of casting, the support rigidity can be maintained and the exhaust turbo supercharger 12 attachment side is separated. Since the exhaust branch pipes 6c and 6d are made of a sheet metal pipe material, it is possible to reduce the weight and the heat capacity.

また、インタークーラ８のコア部８ｂの一部が、エンジン１のシリンダヘッドカバー４の車両後方側端部４ａよりも車両後方側に位置するよう配設されるとともに、案内ダクト１３は、その先端に形成された開口部１３ａがインタークーラ８のコア部８ｂ下面近傍まで延設されるため、車両停車時案内ダクト１３からの熱気は熱的影響が小さいコア部８ｂに集中して案内され、吸気導入用タンク部８ａや吸気導出用タンク部８ｂに対する熱的影響を抑制することができる。   Further, a part of the core portion 8b of the intercooler 8 is disposed so as to be located on the vehicle rear side with respect to the vehicle rear side end portion 4a of the cylinder head cover 4 of the engine 1, and the guide duct 13 is disposed at the tip thereof. Since the formed opening 13a extends to the vicinity of the lower surface of the core portion 8b of the intercooler 8, the hot air from the guide duct 13 when the vehicle is stopped is guided to the core portion 8b having a small thermal influence, and the intake air is introduced. The thermal influence on the tank portion 8a and the intake air derivation tank portion 8b can be suppressed.

また、インタークーラ８の外縁部には、内方側がインタークーラ８のコア部８ｂの上面よりやや上方側に位置するとともに、内方側から外方側に向かってインタークーラ８のコア部８ｂの下面部付近まで徐々に傾斜するよう形成された受部１０が設けられる一方、インタークーラ８上方側に配設される導風ダクト９のインタークーラ８及び受部１０に対向する箇所には、インタークーラ８及び受部１０よりも大きな開口部９ａが形成されており、該開口部９ａの周縁の平坦部には、上下方向に伸縮性を有するシール部材１１が設けられ、ボンネット７が閉じられた際、シール部材１１を介して導風ダクト９の開口部９ａの周縁と受部１０とが繋がるようになっているため、排気マニホールド６付近からの熱気はコア部８ｂの上面側に上がり、コア部８ｂよりも下方側に配設されるシール部材１１は排気マニホールド６からの熱気の影響を受けにくいため、シール部材１１の耐熱性を維持することができる。   Further, the inner side of the intercooler 8 is located slightly above the upper surface of the core portion 8b of the intercooler 8, and the core portion 8b of the intercooler 8 faces from the inner side toward the outer side. While the receiving part 10 formed so as to be gradually inclined to the vicinity of the lower surface part is provided, a portion facing the intercooler 8 and the receiving part 10 of the air guide duct 9 disposed above the intercooler 8 is provided with an inter An opening 9a larger than the cooler 8 and the receiving part 10 is formed, and the flat part at the periphery of the opening 9a is provided with a seal member 11 having elasticity in the vertical direction, and the bonnet 7 is closed. At this time, since the peripheral edge of the opening 9a of the air guide duct 9 and the receiving part 10 are connected via the seal member 11, hot air from the vicinity of the exhaust manifold 6 rises to the upper surface side of the core part 8b, Since the seal member 11 disposed on the lower side than the A portion 8b is less susceptible to hot air from the exhaust manifold 6, it is possible to maintain the heat resistance of the seal member 11.

尚、本実施形態では、案内ダクト１３を遮熱カバー７と一体形成した例を示したが、遮熱カバー７と別体に形成するようにしてもよい。   In this embodiment, the guide duct 13 is formed integrally with the heat shield cover 7. However, the guide duct 13 may be formed separately from the heat shield cover 7.

また、本実施形態では、インタークーラ８のコア部８ｂがシリンダヘッドカバー４の車両後方側端部４ａよりも車両後方側に位置するようにインタークーラ８を配設する例を示したが、コア部８ｂがシリンダヘッドカバー４の車両後方側端部４ａよりも車両前方側に位置するようインタークーラ８を配設するようにしてもよい。
但し、その場合、上述したように、車両停車時、案内ダクト１３からの熱気はコア部８ｂに案内されることによる吸気導入用タンク部８ａや吸気導出用タンク部８ｃに対する熱的影響が懸念されることから、案内ダクト１３の先端をシリンダヘッドカバー４の上面とコア部８ｂとの間まで更に延設して、熱気がコア部８ｂに集中して伝わるようにすることが望ましい。 Further, in the present embodiment, the example in which the intercooler 8 is disposed so that the core portion 8b of the intercooler 8 is located on the vehicle rear side with respect to the vehicle rear side end portion 4a of the cylinder head cover 4 is shown. The intercooler 8 may be arranged so that 8b is located on the vehicle front side with respect to the vehicle rear side end portion 4a of the cylinder head cover 4.
However, in that case, as described above, when the vehicle is stopped, the hot air from the guide duct 13 is guided to the core portion 8b, and there is a concern about the thermal influence on the intake air inlet tank portion 8a and the intake air outlet tank portion 8c. Therefore, it is desirable to further extend the tip of the guide duct 13 to the space between the upper surface of the cylinder head cover 4 and the core portion 8b so that hot air is concentrated and transmitted to the core portion 8b.

尚、本実施形態では、４気筒ガソリンエンジンに適用する例を示したが、その他、気筒数の異なるガソリンエンジンや、ディーゼルエンジン用に適用することもできる。   In this embodiment, an example of application to a four-cylinder gasoline engine has been described. However, the present invention can also be applied to a gasoline engine having a different number of cylinders or a diesel engine.

本発明の実施形態に係るエンジンルーム内の車幅方向略中央付近を車両前後方向で切断して車両側面から見た断面図。Sectional drawing which cut | disconnected the vehicle width direction approximate center vicinity in the engine room which concerns on embodiment of this invention in the vehicle front-back direction, and was seen from the vehicle side surface. 本発明の実施形態に係る図１の排気マニホールド付近の要部拡大側面図。The principal part enlarged side view of the exhaust manifold vicinity of FIG. 1 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る図２の排気マニホールドを上方側から見た平面図。The top view which looked at the exhaust manifold of FIG. 2 which concerns on embodiment of this invention from the upper side.

符号の説明Explanation of symbols

１：エンジン
４：シリンダヘッドカバー
４ａ：シリンダヘッドカバーの車両後方側端部
５：吸気マニホールド
６：排気マニホールド
７：遮熱カバー
７ａ：導風部
８：インタークーラ
８ａ：吸気導入用タンク部
８ｂ：コア部
８ｃ：吸気導出用タンク部
９：導風ダクト
９ａ：開口部
９ｂ：導風口
１０：受部
１１：シール部材
１２：排気ターボ過給機
１３：案内ダクト
１３ａ：開口部
Ｂ：ボンネット
Ｒ：エンジンルーム 1: Engine 4: Cylinder head cover 4a: End of vehicle head side of cylinder head cover 5: Intake manifold 6: Exhaust manifold 7: Heat shield cover 7a: Air guide 8: Intercooler 8a: Intake tank 8b: Core 8c: Intake lead-out tank part 9: Air guide duct 9a: Opening part 9b: Air guide port 10: Receiving part 11: Sealing member 12: Exhaust turbocharger 13: Guide duct 13a: Opening part B: Bonnet R: Engine room

Claims (4)

エンジンルーム内にクランク軸が車幅方向に延びるようエンジンが横置きに配設されており、該エンジンの車両前方側に吸気マニホールドが接続される一方、エンジンの車両後方側に排気マニホールドが接続された車両用エンジンの冷却装置において、
上記エンジンの上方側には、インタークーラと、該インタークーラの上面側に接続され、当該インタークーラのコア部に走行風を導入する導風ダクトとが配設される一方、
上記排気マニホールドには排気ターボ過給機が取付けられるとともに、
上記排気マニホールドの少なくとも上方側には、当該排気マニホールドを覆う遮熱カバーが配設されており、
該遮熱カバーには上記インタークーラのコア部を通過した空気を上記排気マニホールドに接触可能とする導風部が形成されるとともに、該導風部には上記インタークーラのコア部を通過した空気流に対向するよう先端に開口部が形成された案内ダクトが設けられていることを特徴とする車両用エンジンの冷却装置。 The engine is disposed horizontally so that the crankshaft extends in the vehicle width direction in the engine room, and the intake manifold is connected to the front side of the engine and the exhaust manifold is connected to the rear side of the engine. In a vehicle engine cooling device,
On the upper side of the engine, an intercooler and an air duct that is connected to the upper surface side of the intercooler and introduces traveling wind into the core portion of the intercooler are disposed,
An exhaust turbocharger is attached to the exhaust manifold,
On at least the upper side of the exhaust manifold, a heat shield cover is disposed to cover the exhaust manifold,
The heat shield cover is formed with a wind guide portion that allows the air that has passed through the core portion of the intercooler to contact the exhaust manifold, and the air that has passed through the core portion of the intercooler is formed in the wind guide portion. A cooling device for a vehicle engine, characterized in that a guide duct having an opening formed at a tip thereof so as to face the flow is provided. 上記排気マニホールドは、鋳物製であることを特徴とする請求項1に記載の車両用エンジンの冷却装置。   2. The cooling device for a vehicle engine according to claim 1, wherein the exhaust manifold is made of a casting. 上記インタークーラは、当該インタークーラに吸気を導入する樹脂製の吸気導入用タンク部と、該吸気導入用タンク部と連通され、当該吸気導入用タンク部から流入される吸気と走行風との熱交換を可能とする金属製のコア部と、該コア部と連通され、当該コア部から流入される吸気を上記インタークーラの下流に配設される吸気系部品に導出する樹脂製の吸気導出用タンク部とから構成されるとともに、
上記インタークーラは、少なくとも上記コア部の一部が、上記エンジンのシリンダヘッドカバーの車両後方側端部よりも車両後方側に位置するよう配設されており、
上記案内ダクトは、その先端に形成された開口部が上記インタークーラのコア部下面近傍まで延設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用エンジンの冷却装置。 The intercooler is made of a resin-made air intake tank that introduces intake air into the intercooler, and communicates with the air intake tank unit, and the heat of the intake air and the traveling wind that flows in from the air intake tank unit. A metal core portion that can be exchanged, and a resin-made intake lead-out portion that communicates with the core portion and leads intake air flowing from the core portion to intake system components disposed downstream of the intercooler. It is composed of a tank part,
The intercooler is disposed so that at least a part of the core portion is located on the vehicle rear side of the vehicle rear side end portion of the cylinder head cover of the engine,
The cooling device for a vehicular engine according to claim 1, wherein an opening formed at a tip of the guide duct extends to the vicinity of the lower surface of the core portion of the intercooler. 上記導風ダクトは、当該導風ダクト上方側に配設されるボンネットに取付けられるとともに、上記インタークーラよりも大きな開口部が形成されており、
上記インタークーラの外縁部には、上記導風ダクトの開口部の周縁と当接される受部が上記インタークーラのコア部の上面よりも下方側に位置するよう配設され、かつ上記導風ダクトの開口部の周縁と上記受部との間にシール部材が介在されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用エンジンの冷却装置。 The air duct is attached to a bonnet disposed on the upper side of the air duct, and an opening larger than the intercooler is formed.
On the outer edge of the intercooler, a receiving portion that is in contact with the peripheral edge of the opening of the air guide duct is disposed so as to be located below the upper surface of the core portion of the intercooler, and the air guide The cooling device for a vehicle engine according to claim 3, wherein a seal member is interposed between a peripheral edge of the opening of the duct and the receiving portion.
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