JP2006347193A - 車両の吸気通路構造 - Google Patents

Abstract

【課題】効率よく吸気をエンジンに導入することでエンジンの燃費および出力を向上させる。
【解決手段】
車体１１の後方にエンジン１６が配設された車両１０において、車体１１の最前方に設けられた空気取り入れ口１８と、この空気取り入れ口１８とエンジン１６とを接続する吸気通路１７とを備え、この吸気通路１７を車体１１の床下に配設して構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の吸気通路構造に関するものである。

従来より、車両に搭載されたエンジンに吸気を導入するための技術が種々開発されており、その一例として、以下の特許文献１の技術が挙げられる。
この特許文献１には、その第４図に示すように、小型トラックに搭載されたエンジンに対して、その第１〜第３図に示すように、車両のサイドフレーム内から吸気を導入する構成が記載されている。
実公平５−３８９７４号公報

しかしながら、この特許文献１に記載されているように、単にサイドフレーム内からエンジンが吸気を導入するような構成とすると、吸気流れが妨げられ、ポンピングロスの増大により燃費の悪化を招くという課題がある。また、エンジン負荷が高い場合には、吸気流れが妨げられることにより、エンジンの全開性能の低下を招いてしまう。
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、効率よく吸気をエンジンに導入することでエンジンの燃費および出力を向上させるようにした、車両の吸気通路構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の車両の吸気通路構造（請求項１）は、車体の後方にエンジンが配設された車両の吸気通路構造であって、該車体の最前方に設けられた空気取り入れ口と、該空気取り入れ口と該エンジンとを接続する吸気通路とを備え、該吸気通路は、該車体の床下に配設されていることを特徴としている。
また、請求項２記載の本発明の車両の吸気通路構造は、請求項１記載の内容において、該車体は、該車両の前後方向に延在する断面中空のサイドフレームを有し、該吸気通路は該サイドフレームを用いて構成されていることを特徴としている。

また、請求項３記載の本発明の車両の吸気通路構造は、請求項１または２記載の内容において、該車両は、電気機器を有し、該電気機器は、該吸気通路内に配設されていることを特徴としている。
また、請求項４記載の本発明の車両の吸気通路構造は、請求項３記載の内容において、該電気機器は、電気モータであることを特徴としている。

また、請求項５記載の本発明の車両の吸気通路構造は、請求項３記載の内容において、該電気機器は、電気を蓄える蓄電装置であることを特徴としている。

本発明の車両の吸気通路構造によれば、車体の最前方に設けられた空気取り入れ口から、ラム圧を利用して空気を吸気通路内に導入することが可能となり、効率よく吸気をエンジンに導入することで、エンジンの燃費および出力を向上させることができる。（請求項１）
また、吸気通路を、車両の前後方向に延在する断面中空のサイドフレームによって実現することにより、部品点数の増加を最小限に抑えながら、効率よく吸気をエンジンに導入することができる。（請求項２）
また、電気モータや蓄電装置といった電気機器を吸気通路内に配設することにより、新たな部品を追加することなく、電気機器の冷却効率を向上させることができる。（請求項３，４および５）

以下、図面により、本発明の一実施形態に係る車両の吸気通路構造について説明すると、図１はその全体構成を示す模式的な平面図であって、図中左側が車両１０の進行方向（即ち、前方）である。
この車両１０は、モノコック構造の車体１１を有し、また、この車体１１には前輪１３，１３および後輪１４，１４が設けられている。なお、この図１中、前輪１３，１３の軸線を符号Ｃ₁₃で示し、後輪１４，１４の軸線を符号Ｃ₁₄で示す。

また、この車体１１は、車体１１の右側下端部を形成する右側サイドフレーム（サイドフレーム）１５Ｒと、車体１１の左側下端部を形成する左側サイドフレーム１５Ｌとを有している。これらの右側および左側サイドフレーム１５Ｒ，１５Ｌは、それぞれ、車両１０の前後方向に延在する断面中空の部材であって、これらのサイドフレーム１５Ｒ，１５Ｌの上面、即ち、図１中紙面手前側に図示しない床面が設けられるようになっている。

また、この車両１０の車体１１には、図示しないパワープラントマウントを介して、車両１０の駆動源となるエンジン１６が取り付けられている。また、このエンジン１６の車体１１に対する配設位置は、前輪１３，１３の軸線Ｃ₁₃と後輪１４，１４の軸線Ｃ₁₄との間となるように設定されている。
このエンジン１６は吸気マニホールド１６Ａおよびスロットルバルブ１６Ｂを備える４気筒のガソリンエンジンであって、エンジン１６と後輪１４，１４とは機械的に接続され、エンジン１６によって発生した駆動力が後輪１４，１４へ伝達されるようになっている。

このように、車両１０には、ミッドシップエンジン・後輪駆動方式、いわゆるＭＲ方式と呼ばれるエンジンレイアウトおよび駆動方式が採用されている。
また、このエンジン１６は、吸気通路１７経由で吸気を導入することができるようになっている。この吸気通路１７は、車体１１の最前方に設けられた空気取り入れ口１８と、右側サイドフレーム１５Ｒ内の一部に形成されたフレーム内通路１９と、フレーム内通路１９とスロットルバルブ１６Ｂとの間を接続する連結通路２１とから構成されている。

そして、これらの空気取り入れ口１８，フレーム内通路１９および連結通路２１は、全て連通するように形成されている。これにより、空気取り入れ口１８から導入された吸気は、図１中矢印Ｆ₁，Ｆ₂およびＦ₃で示すように、空気取り入れ口１８，フレーム内通路１９および連結通路２１を経由して、エンジン１６に導入されるようになっている。
また、空気取り入れ口１８は、その幅が、フレーム内通路１９や連結通路２１の幅よりも広くなるように形成されている。また、この空気取り入れ口１８には、バッテリ（電気機器，蓄電装置）２２およびエアクリーナ２３が配設されている。このうち、バッテリ２２は、図示しない種々の電気機器に対して供給される電力を蓄えるものであり、また、エアクリーナ２３は、エンジン１６に供給される吸気をろ過するものである。なお、これらのバッテリ２２およびエアクリーナ２３は、吸気の上流側から、バッテリ２２，エアクリーナ２３となるように配設なっている。

また、この空気取り入れ口１８は、車体１１の最前部において、右側サイドフレーム１５Ｒに近接するように設けられており、また、この空気取り入れ口１８の側方で車体１１の中心側には、エンジン１６の冷却水の熱を空気中に放出させるラジエータ２４が配設されている。
また、フレーム内通路１９は、右側サイドフレーム１５Ｒの中空断面内に遮蔽板１９Ａ，１９Ｂを設けて形成された通路であって、その上流端が空気取り入れ口１８と連通するとともに、その下流端が連結通路２１と連通するようになっている。

本発明の一実施形態に係る車両の吸気通路構造は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
車両１０が前進すると、図１中矢印Ｆ₀で示すように、相対的な空気の流れ（走行風）が生じることでラム圧が生じ、このラム圧によって空気取り入れ口１８に対して空気が押し込まれる（図１中矢印Ｆ₁参照）。

そして、この空気取り入れ口１８に導入された空気、即ち、吸気は、その後、フレーム内通路１９および連結通路２１を通り（図１中矢印Ｆ₂およびＦ₃参照）、スロットルバルブ１６Ｂに達する。そして、このスロットルバルブ１６Ｂの開度θ_THに応じた量の吸気が吸気マニホールド１６Ａを介してエンジン１６へ供給される。
このように、本発明の一実施形態に係る車両の吸気通路構造によれば、車体１１の最前方に空気取り入れ口１８を設けるとともに、この空気取り入れ口１８とエンジン１６とを接続する吸気通路１７を車体１１の床下に設けることにより、空気取り入れ口１８からラム圧を利用して空気を吸気通路内に導入することが可能となる。また、これにより、エンジン１６の吸気効率を向上させることが可能となり、エンジン１６の燃費および出力を向上させることができる。

また、この吸気通路１７が、車両１１の床下に配設されているので、直射日光を受ける事態を防ぐことができ、これにより、吸気温度の上昇を防ぐことが可能となり、吸気効率を更に向上させることができる。
また、吸気通路１７は、車両１１の前後方向に延在する断面中空の右側サイドフレーム１５Ｒを用いて構成することにより、部品点数の増加を最小限に抑えながら、エンジン１６の吸気効率を向上させることができる。

また、吸気通路１７の空気取り入れ口１８内にバッテリ２２を搭載することにより、新たな部品を追加することなく、バッテリ２２の冷却効率を向上させることができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上述の実施形態においては、エンジン１６が、前輪１３，１３の軸線Ｃ₁₃と後輪１４，１４の軸線Ｃ₁₄との間に設けられている場合について説明したが、エンジン１６の配設位置をこのような位置に限定するものではない。例えば、後輪の軸線よりも後方にエンジンを配置（いわゆる、リアエンジンである）場合であっても、車体の最前方に設けた空気取り入れ口からエンジンに対してラム圧を用いて効率よく吸気を導入し、燃費を向上させるとともに、エンジンの出力を高めることができる。

また、この車両１０が後輪駆動である場合について説明したが、このような構成に限定するものではない。例えば、４輪駆動であってもよいし、前輪駆動であってもよい。なお、このような４輪駆動方式を採用する場合には、前輪用のディファレンシャルギアとエンジンとを接続するプロペラシャフト（図示略）を車体の床下に設ける必要がある。他方、車両の駆動方式を、車両の購入者が自由に選択できるようにしている場合においては、実際の駆動方式に関わらず、車体の床下には予めプロペラシャフトが設けられるスペースを確保しておくことで、車体の汎用性を高めるようにすることが考えられる。

したがって、このようなプロペラシャフト用の床下スペースが予め確保された車体の後方にエンジンが搭載された車両において、後輪駆動方式が選択された場合、エンジンから車体の前方に伸びる前述のプロペラシャフト用床下スペースには、実際にはプロペラシャフトを設ける必要が無く、このスペースが余っていることとなる。
このような場合、車体床下の余剰スペースに、車体の前方に設けられた空気取り入れ口と、エンジンとの間を直接的に接続する吸気管（図示略）を設けるようにしてもよい。これにより、車両の余剰スペースを効率よく利用しながら、車体後方に搭載されたエンジンの吸気充填効率を高めることができる。また、空気取り入れ口からエンジンに至るまでの吸気経路を短くすることもできる。さらに、車体の床下にこの吸気管を設けることで、直射日光を受けることを避けることができ、これにより、吸気管の温度が上昇することによる吸気効率が低下することを防ぐことができるという効果も得られる。

また、上述の実施形態においては、空気取り入れ口１８にバッテリ２２を配設した場合を例にとって説明したが、このような場合に限定するものではない。例えば、このバッテリ２２に代えた、あるいは、バッテリ２２に加え、種々の電気機器を配設してもよい。なお、この電気機器としては、例えば、ワイパ駆動用モータ，パワーステアリング用モータ，ハイブリッド電気自動車あるいは電気自動車における駆動用モータ，蓄電装置としてのキャパシタなど、冷却を要する機器が好ましい。

また、上述の実施形態においては、スロットルバルブ１６Ｂを備えたガソリンエンジン１６が車両１０に搭載された場合について説明したが、このような構成に限定するものではなく、ディーゼルエンジンやガスタービンエンジンなど、ガソリンエンジン以外のエンジンであってもよいことは言うまでもない。

本発明の一実施形態に係る車両の吸気通路構造の全体構成を示す模式的な平面図である。

符号の説明

１１ 車体
１６ エンジン
１０ 車両
１８ 空気取り入れ口
１７ 吸気通路
１５Ｒ，１５Ｌ サイドフレーム
２２ バッテリ（電気機器，蓄電装置）

Claims (5)

1. 車体の後方にエンジンが配設された車両の吸気通路構造であって、
   該車体の最前方に設けられた空気取り入れ口と、
   該空気取り入れ口と該エンジンとを接続する吸気通路とを備え、
   該吸気通路は、該車体の床下に配設されている
   ことを特徴とする、車両の吸気通路構造。
2. 該車体は、該車両の前後方向に延在する断面中空のサイドフレームを有し、
   該吸気通路は該サイドフレームを用いて構成されている
   ことを特徴とする、請求項１記載の車両の吸気通路構造。
3. 該車両は、電気機器を有し、
   該電気機器は、該吸気通路内に配設されている
   ことを特徴とする、請求項１または２記載の車両の吸気通路構造。
4. 該電気機器は、電気モータである
   ことを特徴とする、請求項３記載の車両の吸気通路構造。
5. 該電気機器は、電気を蓄える蓄電装置である
   ことを特徴とする、請求項３記載の車両の吸気通路構造。

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