JP2006044572A - 吸気系冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 吸気の温度上昇を好適に抑制することのできる吸気系冷却構造を提供する。
【解決手段】外気偏向部材１３は、フロントバンパーグリル１２の後側に配設されている。外気偏向部材１３は、第１偏向部２１と、この第１偏向部２１に隣り合って配設されてなる第２偏向部２２とを有している。また、第１偏向部２１の後端はエアクリーナ１６外周面に指向して延設されている。第２偏向部２２の後端はエアインテーク１７外周面に指向して延設されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、外気によりエアクリーナを冷却するための吸気系冷却構造に関する。

エアクリーナに導入されてエンジンへと供給される吸入空気の温度が高いと、吸気効率が低下してエンジン出力の向上を妨げる要因となる。そこで、従来、吸入空気の温度上昇を抑制する吸気構造が提案されている。例えば特許文献１では、吸入空気を導入する導入ダクトの入り口近傍にタンク（ウォッシャータンク、ラジエータリザーブタンク等）が配設されてなる吸気構造が記載されている。同タンクにはエアガイド部が一体で設けられている。このエアガイド部は、ラジエータやエアコンデンサと導入ダクトの入り口との間を遮断する位置に配設されている。この構造では、ラジエータグリルからエンジンルーム内に導入された外気は、エアガイド部により導入ダクトの入り口へ誘導されるとともに、タンク内の冷却液によって冷却される。また、ラジエータやエアコンデンサからの放熱がエアガイド部により遮断される。これにより、エンジンルーム内に導入された外気への熱伝導が抑制され、その結果、外気の温度上昇が抑制される。

また、特許文献２では、エアクリーナへ外気を誘導する空気誘導ダクトと、エンジンの潤滑油を冷却するオイルクーラへ外気を誘導する冷却風誘導ダクトとが、別途独立して並設されてなる吸気構造が記載されている。これら空気誘導ダクト及び冷却風誘導ダクトは筒状をなし、先端がグリルを介して外部に開口してなるとともに、基端がそれぞれエアクリーナ及びオイルクーラに接続されている。
特開昭６３−１９６７２６号公報 特開２００１−８０３７０号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、導入ダクト内に導入される外気の温度上昇は抑制されるが、導入ダクトの外周部、及び導入ダクトに接続されるエアクリーナの周辺に熱が滞留しやすい。すなわち、導入ダクトやエアクリーナ自体が外方から熱せられやすく、その結果、それらの内部を流通する吸入空気に熱が伝わり、当該吸入空気の温度が上昇してしまうようになる。また、特許文献２の構成においても同様に、エンジンルーム内の熱によりエアクリーナ自体が外方から熱せられ、その結果、吸入空気の温度上昇を招くこととなる。

特に、近年のエアクリーナは箱状に形成されることが多く、その体積が大きいためにその熱容量が他の吸気系部材と比較して大きい。このため、エアクリーナ自身が加熱されて温度上昇すると、仮にその内部に冷却された吸入空気が導入されたとしても、そのエアクリーナの内壁と接触することで結局は温度上昇してしまうこととなる。

このように、上記従来の吸気構造では、エアクリーナ自身が加熱されて、同エアクリーナ内に導入される吸入空気の温度上昇を招くおそれがあり、この点においてなお改善の余地を残すものとなっていた。

この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸気の温度上昇を好適に抑制することのできる吸気系冷却構造を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の吸気系冷却構造は、車両の前部に設けられた外気導入口を通じてエンジンルーム内に導入された外気の一部をエアクリーナ外周面に偏向させる外気偏向部材を備えてなることを要旨とする。

上記構成によれば、仮にエアクリーナがエンジンルーム内において外気が直接接触しない位置に配設されている場合でも、外気導入口からエンジンルーム内に導入された外気の一部が外気偏向部材によって偏向されてエアクリーナ外周面に供給される。このため、エアクリーナの周辺に滞留する熱が外気により放散され、エアクリーナ周辺の雰囲気温度が低下し、エアクリーナ自体の温度上昇を抑制することができる。またこれに伴って、エアクリーナの内部に導入された吸入空気（吸気）の温度上昇についても好適に抑制され得る。従って、エアクリーナを通じてエンジンに供給される吸気の温度上昇を極力抑制することができるようになる。

請求項２に記載の発明の吸気系冷却構造は、請求項１に記載の発明において、前記外気偏向部材は、前記外気導入口から前記エアクリーナ外周面に指向して延設されてなることを要旨とする。

上記構成によれば、外気導入口からエンジンルーム内に導入された外気の多くを効率的にエアクリーナの外周面に供給することができ、エアクリーナ周辺の雰囲気温度を一層効率良く低下させることができるようになる。

請求項３に記載の発明の吸気系冷却構造は、請求項１又は２に記載の発明において、前記外気偏向部材は、エアクリーナの外周面に外気を偏向する第１偏向部に加え、同外気をエアインテークの外周面に向かって偏向する第２偏向部を有してなることを要旨とする。

上記構成によれば、外気導入口からエンジンルーム内に導入された外気の一部が第２偏向部により偏向され、エアインテーク及びその周辺にも供給されるようになる。このため、エアクリーナに加え、エアインテークが冷却されるとともに、それらの周辺の雰囲気温度も低下する。従って、エアクリーナに加えてエアインテークを通過する吸入空気の温度上昇を抑制することができ、エアインテークを通じてエンジンに供給される吸気の温度上昇についてもこれを極力抑制することができるようになる。

請求項４に記載の発明の吸気系冷却構造は、請求項３に記載の吸気系冷却構造において、前記第１偏向部及び前記第２偏向部の間にはそれらを区画する境壁が形成されてなることを要旨とする。

上記構成によれば、境壁により両偏向部が区画されていることから、エアインテーク及びエアクリーナそれぞれに対して供給される外気の配分が好適になされる。すなわち、エアインテーク及びエアクリーナを好適に冷却し得る量の外気を効果的に供給することができるようになる。

請求項５に記載の発明の吸気系冷却構造は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、前記外気偏向部材は、前記車両のバンパーと一体形成されてなることを要旨とする。

上記構成によれば、外気偏向部材が車両のバンパーと一体に設けられるため、当該外気偏向部材をバンパーと各別に設ける構成に比べて、部品点数の削減を図ることができるとともに、バンパー及び外気偏向部材の組み付け作業を同時に行うことができ、それらの組付工数の低減を図ることができるようになる。

請求項６に記載の発明の吸気系冷却構造は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発明において、前記エアクリーナは、エンジン直上に配設されてなることを要旨とする。
上記構成によれば、エアクリーナは、エンジン直上のデッドスペース、すなわちエンジンルーム内で温度が高くなりやすい上方に配設されるため、エンジンやエキゾーストマニホールドの輻射熱によって温度上昇しやすくなる。しかしながら、上記構成によれば、こうした状況下にあるエアクリーナにおいても、外気導入口から導入された外気が直接接触するようになるため、そのエアクリーナやその周辺の雰囲気温度の上昇を好適に抑制することができるようになる。

以下、本発明に係る吸気系冷却構造を具体化した一実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の吸気系冷却構造では、車両のフロントバンパー１１には外気導入口であるフロントバンパーグリル１２が設けられており、その後側には外気偏向部材１３が配設されている。

図３に示すように、この外気偏向部材１３はエンジン１４の前側に配設されている。このエンジン１４のヘッドカバー１５の直上にはエアクリーナ１６が配設されている。同エアクリーナ１６は、フロントバンパーグリル１２に対してその後方斜め上方に位置している。すなわち、エアクリーナ１６には、フロントバンパーグリル１２からエンジンルーム内に導入された外気が直接接触することは殆どない。

また、図４に示すように、このエアクリーナ１６には、その上部側面に筒状をなすエアインテーク１７が接続されている。また、車両の前部には、ラジエータ１８、冷却ファン１８ａ、及びコンデンサ１９設けられている。

図２に示すように、外気偏向部材１３は、フロントバンパーグリル１２の下端裏面と一体形成されている。外気偏向部材１３は、第１偏向部２１と、この第１偏向部２１に隣り合って配設された第２偏向部２２とを有している。

第１偏向部２１は、第１底壁２４、第１後壁２５、第１上壁２６及び第１側壁２７，２８より平断面コ字状に構成されている。第１底壁２４は、フロントバンパーグリル１２の下端裏面から車両後方に向かって水平に延設されている（図３参照）。すなわち、第１偏向部２１の前端は車両の前方でフロントバンパーグリル１２を介して外部に開口されている。第１後壁２５は、第１底壁２４の後端から上方に向かって延設されている。この第１後壁２５は、フロントバンパーグリル１２とエンジン１４との中間に配設されている。第１上壁２６は、第１後壁２５の上端から後方側斜め上方、詳しくはエアクリーナ１６に指向して延設されている。第１側壁２７，２８は、各壁（第１底壁２４、第１後壁２５、第１上壁２６）の左右両側縁に沿って上方に立設されている。

一方、第２偏向部２２は、前記第１偏向部２１と同様、第２底壁３１、第２後壁３２、第２上壁３３及び第２側壁３４，３５より平断面コ字状に構成されている。第２底壁３１は、フロントバンパーグリル１２の下端裏面から車両後方に向かって水平に延設されている（図３参照）。この第２偏向部２２の前端も前記第１偏向部２１と同様、車両の前方でフロントバンパーグリル１２を介して外部に開口されている。第２後壁３２は、第２底壁３１の後端から上方に向かって延設されている。第２後壁３２の高さは、第１偏向部２１の第１後壁２５に比べて高く設定されている。この第２後壁３２も、前記第１後壁２５と同様、フロントバンパーグリル１２とエンジン１４との中間に配設されている。第２上壁３３は、第２後壁３２の上端からエアインテーク１７に指向して後方側斜め上方に延設されている。第２側壁３４，３５は、各壁（第２底壁３１、第２後壁３２、第２上壁３３）の左右両側縁に沿って上方に立設されている。

本実施形態では、隣接する第１側壁２８及び第２側壁３４の一部が一体に形成されている。これら第１側壁２８及び第２側壁３４により、第１偏向部２１と第２偏向部２２とを左右に区画する境壁３７が形成されている。この境壁３７は、外気偏向部材１３の幅方向（左右方向）中央部に配設されている。

こうした吸気系冷却構造では、フロントバンパーグリル１２からエンジンルーム内に導入された外気の一部が境壁３７を介して第１偏向部２１及び第２偏向部２２それぞれに配分され、これら両偏向部２１，２２によって上方斜め後方に偏向される。そして、図３及び図４に示すように、第１偏向部２１により偏向された外気は、エアクリーナ１６及びその周辺に供給される。第２偏向部２２により偏向された外気は、エアインテーク１７及びその周辺に供給される。その際、本実施形態では、エンジン１４及びエキゾーストマニホールドの輻射熱が外気偏向部材１３の後壁２５，３２により遮断されることから、エンジン１４ルーム内に導入された外気への前記輻射熱の伝導が極力抑制される。このため、温度上昇が抑制された外気をエアクリーナ１６、エアインテーク１７及びそれらの周辺に供給することができる。

ここで、本実施形態のエアクリーナ１６は、エンジンルーム内の熱や、エンジン１４及びエキゾーストマニホールドの輻射熱が滞留しやすい位置に配設されている。そのため、エアクリーナ１６は高温に熱せられやすい状況下にある。こうした状況において、エアクリーナ１６及びその周辺に外気が供給されることにより、エアクリーナ１６周辺に滞留していた熱（エンジンルーム内の熱や、エンジン１４及びエキゾーストマニホールドの輻射熱等）が放散される。そして、外気が継続的にエアクリーナ１６及びその周辺に供給されることで、外気によりエアクリーナ１６及びその周辺が冷却される。その結果、エアクリーナ１６の雰囲気温度が低下する。

またこれと同様に、エアインテーク１７及びその周辺に外気が供給されることにより、エアインテーク１７周辺に滞留していた熱（エンジンルーム内の熱や、エンジン１４及びエキゾーストマニホールドの輻射熱等）が放散される。そして、外気が継続的にエアインテーク１７及びその周辺に供給されることで、当該外気によりエアインテーク１７及びその周辺が冷却される。その結果、エアインテーク１７の雰囲気温度が低下する。

すなわち、本実施形態では、外気偏向部材１３により偏向された外気により、エアインテーク１７に加えてエアクリーナ１６自体の雰囲気温度の低下が図られている。これに伴って、エアインテーク１７の内部及びエアクリーナ１６の内部の温度も低下する。このため、エアインテーク１７の内部に導入された吸気がエアインテーク１７の内壁に接触しても、同吸気の温度上昇は極力抑制される。

また、エアインテーク１７を通じてエアクリーナ１６の内部に導入された吸気に関しても、エアクリーナ１６の内壁に接触することによる温度上昇がほとんどない。従って、本実施形態の吸気系冷却構造によれば、エアインテーク１７及びエアクリーナ１６を通じてエンジン１４に供給される吸気の温度上昇を極力抑制することができる。

以上説明した実施形態の作用効果について記載する。
・ エンジンルーム内に導入された外気の一部は、第１偏向部２１によりエアクリーナ１６外周面へ、第２偏向部２２によりエアインテーク１７外周面へ偏向される。これにより、エンジンルーム内の熱（エンジン１４及びエキゾーストマニホールドの輻射熱）により熱せられていたエアクリーナ１６及びエアインテーク１７の両者が好適に冷却される。このため、エアクリーナ１６の内部、及びエアインテーク１７の内部において、吸気の温度が上昇することがほとんどない。その結果、温度上昇が好適に抑制された吸気をエンジン１４に供給することができる。なお、本実施形態のように、エンジン１４に供給される吸気の温度上昇が抑制されると、良好な吸気効率が得られ、エンジン出力の向上が図られる。特に、車両中速域（８０〜１２０ｋｍ／ｈ）でのエンジントルクが向上し、これに伴って加速性能の向上を図ることができる。

・ 外気偏向部材１３は、フロントバンパー１１と一体形成されている。このため、本実施形態では、フロントバンパーと各別に外気偏向部材１３を設ける場合のようにフロントバンパー及び外気偏向部材１３を別途車体に組み付ける必要がない。すなわち、部品点数の削減が図られるとともに、車両への組み付け工数を低減することができる。

・ エアクリーナ１６はエンジン１４直上に配設されている。このため、エンジン１４上方のデッドスペースが有効に活用され、エンジンルームにエアクリーナ１６を設ける際の配置自由度が高められている。一方、このように構成した場合、エアクリーナ１６は、外気が直接接触しない位置に配設され、エンジンルーム内の熱によっても熱せられやすい。しかしながら、本実施形態では、エンジンルーム内に導入された外気が、外気偏向部材１３を介してエアクリーナ１６周辺へ偏向される。このため、外気がエアクリーナ１６周辺へ供給されるようになる。その結果、熱せられていたエアクリーナ１６（エアインテーク１７）を好適に冷却することができる。

・ 外気偏向部材１３の後壁２５，３２は、フロントバンパーグリル１２とエンジン１４との中間に配設されている。このため、エンジン１４及びエキゾーストマニホールドの輻射熱が後壁２５，３２により遮断される。すなわち、エンジンルーム内に導入された外気が前記輻射熱により温度上昇するのを抑制することができる。従って、温度の低い、換言すれば密度の高い外気をエアクリーナ１６外周面に供給することができる。

・ 本実施形態では、境壁３７により、エアインテーク１７及びエアクリーナ１６それぞれに供給される外気が配分されている。このため、境壁３７の位置に応じてエアインテーク１７及びエアクリーナ１６に供給される外気の量を調節することができ、エアインテーク１７及びエアクリーナ１６に対して、それらを好適に冷却し得る量の外気を効果的に供給することができる。

・ 本実施形態の外気偏向部材１３は平断面コ字状、すなわち上面が開口されて形成されている。このため、本実施形態では、筒状のダクトにより外気をエアインテーク１７に導入する構成のようにダクトの輻射熱がダクトの内部に滞留することがない。こうした構成の場合、エアインテーク１７に供給される外気がダクト内に滞留する熱により暖められてしまう不都合が生じる。これに対し、本実施形態の外気偏向部材１３は上面が開口されているため、上記のような不都合が極力抑制される。従って、温度上昇がより好適に抑制された外気をエアクリーナ１６外周面に供給することができる。

なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 本実施形態ではエンジン１４直上にエアクリーナ１６を配設したが、これをエンジン１４の側方に配設するなど、任意の位置に配設することもできる。

・ 外気偏向部材１３をフロントバンパー１１と各別に設ける構成を採用してもよい。
・ 本実施形態では第１側壁２８と第２側壁３４とを一体形成したが、これらを離間して構成してもよい。この場合、第１偏向部２１と第２偏向部２２が離間して構成される。すなわち、外気偏向部材は一対の部材より構成される。

・ 境壁３７を省略してもよい。
・ 外気偏向部材１３を筒状のダクトに変更してもよい。この場合、ダクトの内部空間を前後方向に沿って２分割する境壁３７を設ける構成とするのが好ましい。またこの場合、第２偏向部２２側のダクトの後端部をエアインテーク１７に連結する構成としてもよい。

・ 外気偏向部材１３の形状は平断面コ字状に限定されることなく、これを例えば平断面Ｕ字状、平断面Ｖ字状等に変更してもよい。
・ 本実施形態の外気偏向部材１３を、フロントグリルの後側に設ける構成を採用してもよい。さらにこの場合、外気偏向部材１３を、フロントグリルと一体で設けてもよく、また各別に設けるようにしてもよい。

・ 本実施形態では、外気偏向部材１３の幅方向中央部に境壁３７を立設したが、エアクリーナ１６外周面により多くの外気を供給したい場合には境壁３７を第２側壁３５に近づける一方、エアインテーク１７外周面により多くの外気を供給したい場合には境壁３７を第１側壁２７に近づける等、境壁３７の立設位置を適宜変更するようにしてもよい。

本実施形態の吸気系冷却構造を示す斜視図。 本実施形態の外気偏向部材を示す斜視図。 同吸気系冷却構造を示す側断面図。 同吸気系冷却構造を示す平面図。

符号の説明

１１…フロントバンパー、１２…外気導入口としてのフロントバンパーグリル、１３…外気偏向部材、１４…エンジン、１６…エアクリーナ、２１…第１偏向部、２２…第２偏向部、３７…境壁。

Claims (6)

1. 車両の前部に設けられた外気導入口を通じてエンジンルーム内に導入された外気の一部をエアクリーナ外周面に偏向させる外気偏向部材を備えてなることを特徴とする吸気系冷却構造。
2. 前記外気偏向部材は、前記外気導入口から前記エアクリーナ外周面に指向して延設されてなることを特徴とする請求項１に記載の吸気系冷却構造。
3. 前記外気偏向部材は、エアクリーナの外周面に外気を偏向する第１偏向部に加え、同外気をエアインテークの外周面に向かって偏向する第２偏向部を有してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の吸気系冷却構造。
4. 請求項３に記載の吸気系冷却構造において、
   前記第１偏向部及び前記第２偏向部の間にはそれらを区画する境壁が形成されてなることを特徴とする吸気系冷却構造。
5. 前記外気偏向部材は、前記車両のバンパーと一体形成されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の吸気系冷却構造。
6. 前記エアクリーナは、エンジン直上に配設されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の吸気系冷却構造。

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