JP2007327440A - Engine with supercharger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両前部のエンジンルーム内に横置き搭載された過給機付きエンジンに関する技術分野に属する。 The present invention belongs to a technical field related to a supercharged engine mounted horizontally in an engine room in a front portion of a vehicle.
従来より、車両前部のエンジンルーム内に各気筒が車幅方向に並ぶように横置き搭載されたエンジンはよく知られており、このようなエンジンは、通常、後方排気とされている(例えば特許文献1参照)。すなわち、エンジンのシリンダヘッドの車両後側の面に、排気ポートを開口するとともに、この排気ポートに接続される排気マニホールドを設け、この排気マニホールドから車両後方に延びる排気管を介して排気を行う。 2. Description of the Related Art Conventionally, an engine in which each cylinder is horizontally installed in an engine room at the front of the vehicle so that the cylinders are aligned in the vehicle width direction is well known, and such an engine is usually exhausted rearward (for example, Patent Document 1). That is, an exhaust port is opened on the surface of the engine cylinder head on the rear side of the vehicle, and an exhaust manifold connected to the exhaust port is provided, and exhaust is performed from the exhaust manifold through an exhaust pipe extending rearward of the vehicle.
上記のようなエンジンにおいて、上記排気マニホールドからの排気流により吸入空気を圧縮する排気過給機を設ける場合には、その排気過給機を、上記特許文献1に示されているように、上記排気マニホールドと排気管との間に設けるとともに、排気マニホールドの車両後側において該排気過給機のタービンケース部とコンプレッサケース部とが車幅方向に並ぶようにする。 In the engine as described above, when an exhaust supercharger that compresses the intake air by the exhaust flow from the exhaust manifold is provided, the exhaust supercharger is It is provided between the exhaust manifold and the exhaust pipe, and the turbine case portion and the compressor case portion of the exhaust supercharger are arranged in the vehicle width direction on the vehicle rear side of the exhaust manifold.
ここで、上記特許文献1の排気過給機は、車幅方向においてコンプレッサケース部がタービンケース部よりも車両中央側に位置するように配置されている。そして、排気管は、車幅方向中央に配設されたフレキシブルチューブと、このフレキシブルチューブとタービンケース部とを接続する連結管部とを有しており、この連結管部が、タービンケース部から排気過給機の下側を通って車幅方向中央まで延びた後に、上記フレキシブルチューブに接続されるようになされている。また、排気管における車両床下に位置する部分には、触媒部材等を有する排気浄化装置が配設されている。
しかしながら、上記特許文献1のように、排気過給機のコンプレッサケース部がタービンケース部よりも車幅方向中央側に位置する配置では、タービンケース部が車幅方向中央から遠くなるので、その分だけ上記連結管部の長さが長くなってしまう。このため、排気管におけるタービンケース部から排気浄化装置までの長さも長くなり、その長くなった分だけ排気浄化装置における排気ガス温度が低下して、エンジンの始動開始時の触媒の早期活性化に不利となる。
However, in the arrangement in which the compressor case portion of the exhaust turbocharger is located closer to the center in the vehicle width direction than the turbine case portion as in
一方、排気浄化装置をエンジンルーム内における排気過給機の近傍に配設することも考えられるが、排気浄化装置の大きさ(浄化性能)とエンジンルーム内のスペースとの関係で、そのような位置に排気浄化装置を配設することは必ずしも容易ではない。特にディーゼルエンジンでは、排気浄化装置に、触媒部材に加えて、パティキュレートフィルタ部材を設けるために、排気浄化装置が大型化し、排気浄化装置を排気過給機の近傍に配設することは困難である。 On the other hand, it is conceivable to arrange the exhaust purification device in the vicinity of the exhaust supercharger in the engine room. However, due to the relationship between the size of the exhaust purification device (purification performance) and the space in the engine room, It is not always easy to arrange the exhaust purification device at the position. In particular, in a diesel engine, in order to provide a particulate filter member in addition to a catalyst member in the exhaust purification device, the exhaust purification device becomes large and it is difficult to dispose the exhaust purification device in the vicinity of the exhaust supercharger. is there.
そこで、排気過給機のタービンケース部とコンプレッサケース部との位置関係を、上記特許文献1とは逆にして、タービンケース部をコンプレッサケース部よりも車幅方向中央側に配置するようにすることが考えられる。こうすれば、上記連結管部の長さが排気過給機の車幅方向の長さと略同じ分だけ短くなり、エンジンの始動開始時の触媒の早期活性化に有利となる。
Therefore, the positional relationship between the turbine case portion and the compressor case portion of the exhaust supercharger is reversed from that of
しかしながら、タービンケース部をコンプレッサケース部よりも車幅方向中央側に配置すると、以下のような問題が生じる。すなわち、上記コンプレッサケース部には、吸入空気を該コンプレッサケース部に導入するための吸気導入ダクトと、該コンプレッサケース部で圧縮された吸入空気を導出するための吸気導出ダクトとが接続されるが、上記吸気導入ダクトは、コスト低減等の観点から樹脂製とされる一方、上記吸気導出ダクトは、吸入空気の圧力や温度が高くなる等の理由から金属製とされる。そして、これら両ダクトは、エンジンを含めたトータルスペースが出来る限り小さくなるようにするために、エンジンの上側を跨ぐのではなくて、エンジンのトランスミッション側の側方(高さの低いトランスミッションの上側)を通ってエンジンの車両前側から車両後側まで延びるようにする。ここで、コンプレッサケース部がトランスミッションと反対側に位置することになるので、エンジンの車両後側においては、両ダクトは、排気過給機の上側を通ってコンプレッサケース部に接続されることになる。この場合、特にタービンケース部の上側では、上記樹脂製の吸気導入ダクトがタービンケース部からの輻射熱の影響を受け易く、その輻射熱によりダメージを受け易くなる。 However, if the turbine case portion is arranged closer to the center in the vehicle width direction than the compressor case portion, the following problem occurs. That is, the compressor case portion is connected with an intake air introduction duct for introducing intake air into the compressor case portion and an intake air extraction duct for deriving intake air compressed by the compressor case portion. The intake intake duct is made of resin from the viewpoint of cost reduction and the intake lead duct is made of metal for reasons such as the pressure and temperature of the intake air becoming high. These two ducts do not straddle the upper side of the engine so that the total space including the engine is as small as possible, but on the side of the transmission side of the engine (the upper side of the transmission with a low height). It extends from the vehicle front side of the engine to the vehicle rear side. Here, since the compressor case portion is positioned on the opposite side of the transmission, both ducts are connected to the compressor case portion through the upper side of the exhaust supercharger on the vehicle rear side of the engine. . In this case, particularly on the upper side of the turbine case portion, the resin intake duct is easily affected by the radiant heat from the turbine case portion, and is easily damaged by the radiant heat.
本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記のような横置きの過給機付きエンジンにおいて、排気過給機のタービンケース部及びコンプレッサケース部を、エンジンの始動開始時の触媒の早期活性化に有利な位置関係にするとともに、エンジン、吸気導入ダクト及び吸気導出ダクト全体のコンパクトなレイアウトを実現しつつ、樹脂製の吸気導入ダクトがタービンケース部からの輻射熱の影響を受けないようにすることにある。 The present invention has been made in view of such various points, and an object of the present invention is to provide a turbine case portion and a compressor case portion of an exhaust supercharger in an engine with a horizontal supercharger as described above. In addition to providing an advantageous positional relationship for the early activation of the catalyst at the start of engine startup, while realizing a compact layout of the engine, the intake intake duct and the intake intake duct as a whole, the resin intake intake duct is connected to the turbine case section. It is to avoid being affected by radiant heat from.
上記の目的を達成するために、この発明では、排気過給機を、車幅方向においてタービンケース部がコンプレッサケース部よりも車両中央側に位置するように配設するとともに、樹脂製の吸気導入ダクトを、タービンケース部の上側を通るように配設し、金属製の吸気導出ダクトを、タービンケース部の上側において吸気導入ダクトと該タービンケース部との間を通るように配設した。 In order to achieve the above object, according to the present invention, the exhaust supercharger is disposed such that the turbine case portion is positioned closer to the vehicle center side than the compressor case portion in the vehicle width direction, and the resin intake air introduction is performed. The duct was disposed so as to pass through the upper side of the turbine case portion, and the metal intake lead-out duct was disposed so as to pass between the intake intake duct and the turbine case portion on the upper side of the turbine case portion.
具体的には、請求項1の発明では、車両前部のエンジンルーム内に各気筒が車幅方向に並ぶように横置き搭載され、車両後側に、排気マニホールドを介して排気過給機が接続された過給機付きエンジンを対象とする。 Specifically, in the first aspect of the invention, the cylinders are horizontally mounted in the engine room at the front of the vehicle so as to be aligned in the vehicle width direction, and the exhaust supercharger is provided on the rear side of the vehicle via the exhaust manifold. For connected turbocharged engines.
そして、上記排気過給機は、車幅方向においてタービンケース部がコンプレッサケース部よりも車両中央側に位置するように配設され、上記コンプレッサケース部には、吸入空気を該コンプレッサケース部内に導入するための樹脂製の吸気導入ダクトと、該導入された吸入空気を該コンプレッサケース部内から導出するための金属製の吸気導出ダクトとが接続され、上記吸気導入ダクトは、上記タービンケース部の上側を通るように配設されており、上記吸気導出ダクトは、上記タービンケース部の上側において上記吸気導入ダクトと該タービンケース部との間を通るように配設されているものとする。 The exhaust supercharger is disposed such that the turbine case portion is positioned closer to the vehicle center than the compressor case portion in the vehicle width direction, and intake air is introduced into the compressor case portion in the compressor case portion. A resin-made air intake duct for connecting the introduced intake air from the compressor case part, and the air intake duct is connected to an upper side of the turbine case part. It is assumed that the intake lead-out duct is disposed so as to pass between the intake intake duct and the turbine case part above the turbine case part.
上記の構成により、排気過給機のタービンケース部がコンプレッサケース部よりも車幅方向中央側に配置されているので、コンプレッサケース部がタービンケース部よりも車幅方向中央側に配置されている場合に比べて、タービンケース部から、車両床下等に設けた排気浄化装置までの排気管の長さが短くなり、エンジンの始動開始時の触媒の早期活性化に有利となる。また、吸気導入ダクト及び吸気導出ダクトが排気過給機の上側を通ることで、エンジンのトランスミッション側の側方を通って車両前後に延びるようにすることができて、エンジン、吸気導入ダクト及び吸気導出ダクト全体のコンパクトなレイアウトを実現することができる。しかも、吸気導出ダクトが、タービンケース部の上側において上記吸気導入ダクトと該タービンケース部との間を通るので、金属製の吸気導出ダクトによって、吸気導入ダクトを、タービンケース部からの輻射熱の影響を受けないように保護することができる。この結果、吸気導入ダクトがダメージを受けるのを抑制することができる。 With the above configuration, the turbine case portion of the exhaust supercharger is disposed closer to the center in the vehicle width direction than the compressor case portion, so the compressor case portion is disposed closer to the vehicle width direction center than the turbine case portion. Compared to the case, the length of the exhaust pipe from the turbine case portion to the exhaust purification device provided under the vehicle floor or the like is shortened, which is advantageous for early activation of the catalyst when starting the engine. In addition, the intake air intake duct and the intake air exhaust duct pass through the upper side of the exhaust supercharger, so that they can extend to the front and rear of the vehicle through the side of the transmission side of the engine. A compact layout of the entire outlet duct can be realized. Moreover, since the intake lead-out duct passes between the intake lead-in duct and the turbine case part on the upper side of the turbine case portion, the intake lead-in duct is made of metal by the influence of the radiant heat from the turbine case portion. Can be protected from being affected. As a result, the intake intake duct can be prevented from being damaged.
請求項2の発明では、請求項1の発明において、上記タービンケース部には、車両後方に延びかつ車両床下を通る排気管が接続され、上記排気管における車両床下に位置する部分に、排気浄化装置が設けられているものとする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, an exhaust pipe extending rearward of the vehicle and passing under the vehicle floor is connected to the turbine case portion, and an exhaust gas purification is provided at a portion of the exhaust pipe located below the vehicle floor. Assume that a device is provided.
このことにより、排気浄化装置が、十分な浄化性能を有する大型のものであっても、エンジンルーム内のスペース上の問題は生じない。そして、このように排気浄化装置が車両床下に設けられていても、本発明では、タービンケース部から排気浄化装置までの排気管の長さを短くすることができるので、エンジンの始動開始時に触媒を早期に活性化することができるようになる。 As a result, even if the exhaust purification device is a large one having sufficient purification performance, there is no problem in space in the engine room. And even if the exhaust purification device is provided under the vehicle floor in this way, in the present invention, the length of the exhaust pipe from the turbine case part to the exhaust purification device can be shortened. Can be activated early.
請求項3の発明では、請求項2の発明において、上記エンジンはディーゼルエンジンであり、上記排気浄化装置は、触媒部材と、パティキュレートフィルタ部材とを有しているものとする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the engine is a diesel engine, and the exhaust purification device includes a catalyst member and a particulate filter member.
このような排気浄化装置は、かなり大型のものとなるが、本発明では、エンジンルームを大きくすることなく排気浄化装置を容易に配置することができるとともに、エンジンの始動開始時に触媒を早期に活性化することができるようになる。よって、本発明はディーゼルエンジンに好適である。 Such an exhaust purification device is considerably large, but in the present invention, the exhaust purification device can be easily arranged without increasing the engine room, and the catalyst is activated early when the engine starts. It becomes possible to become. Therefore, the present invention is suitable for a diesel engine.
請求項4の発明では、請求項1〜3のいずれかの発明において、上記吸気導入ダクトは、上記タービンケース部の上側においてエンジン上端以下の高さ位置に配設されているものとする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the intake air introduction duct is disposed at a height position below the upper end of the engine on the upper side of the turbine case portion.
すなわち、吸気導入ダクトを、エンジンの車両後側においてタービンケース部に対して出来る限り離れた上側位置に配置すれば、吸気導入ダクトがタービンケース部からの輻射熱の影響を受けないようにすることは可能となるが、吸気導入ダクトをエンジン上端よりも上側の高さ位置に配置すると、エンジン、吸気導入ダクト及び吸気導出ダクト全体のコンパクトなレイアウトが困難になる。しかし、本発明では、吸気導入ダクトをエンジン上端以下の高さ位置に配置する(吸気導出ダクトもエンジン上端以下の高さ位置に配置されることになる)ことで、エンジン、吸気導入ダクト及び吸気導出ダクト全体のコンパクトなレイアウトを実現することができるとともに、吸気導出ダクトによって、吸気導入ダクトを、タービンケース部からの輻射熱の影響を受けないように保護することができる。 In other words, if the intake intake duct is disposed at an upper position as far as possible from the turbine case portion on the rear side of the vehicle of the engine, it is possible to prevent the intake intake duct from being affected by the radiant heat from the turbine case portion. Although it is possible, if the intake intake duct is disposed at a height above the upper end of the engine, it is difficult to achieve a compact layout of the engine, the intake intake duct, and the intake outlet duct as a whole. However, in the present invention, the intake intake duct is arranged at a height position below the upper end of the engine (the intake derivation duct is also arranged at a height position below the upper end of the engine), so that the engine, the intake introduction duct, and the intake air A compact layout of the entire lead-out duct can be realized, and the intake lead-out duct can protect the intake lead-in duct from being affected by radiant heat from the turbine case portion.
以上説明したように、本発明の過給機付きエンジンによると、排気過給機を、車幅方向においてタービンケース部がコンプレッサケース部よりも車両中央側に位置するように配設するとともに、樹脂製の吸気導入ダクトを、タービンケース部の上側を通るように配設し、金属製の吸気導出ダクトを、タービンケース部の上側において吸気導入ダクトと該タービンケース部との間を通るように配設したことにより、エンジンの始動開始時に触媒を早期に活性化することができるとともに、エンジン、吸気導入ダクト及び吸気導出ダクト全体のコンパクトなレイアウトを実現しつつ、吸気導出ダクトによって、吸気導入ダクトを、タービンケース部からの輻射熱の影響を受けないように保護することができる。 As described above, according to the turbocharged engine of the present invention, the exhaust supercharger is disposed such that the turbine case portion is located closer to the vehicle center side than the compressor case portion in the vehicle width direction, and the resin The intake intake duct made of metal is arranged so as to pass through the upper side of the turbine case part, and the intake pipe made of metal is arranged so as to pass between the intake air introduction duct and the turbine case part on the upper side of the turbine case part. As a result, the catalyst can be activated quickly at the start of engine start, and the intake induction duct can be reduced by the intake induction duct while realizing a compact layout of the entire engine, intake induction duct and intake extraction duct. Further, it can be protected from being affected by the radiant heat from the turbine case portion.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1及び図2は、本発明の実施形態に係る過給機付きエンジン1を示し、図1は、車両後側から見た図であり、図2は、エンジン1のトランスミッション側(車両左側)から見た図である。
1 and 2 show a
上記エンジン1は、本実施形態では、4つの気筒(図示省略)が直列に配設された4気筒直列ディーゼルエンジンであって、車両前部のエンジンルーム内に各気筒が車幅方向に並ぶように横置き搭載されたものである。このエンジン1は、車幅方向中央(図1に示す線C)に対して、車両右側寄りに配置されており、このエンジン1の車両左側には、不図示のトランスミッションが配設されている。尚、図1及び図2において、2はヘッドカバー、3はシリンダヘッド、4はシリンダブロック、4aはシリンダブロック4におけるトランスミッション結合部、5はロアブロック、6はオイルパン、7はタイミングケース、8はタイミングカバー、9はクランクプーリ、10はオイルフィルター、11はクランク軸、12は、燃料を燃料噴射弁へ供給するためのサプライポンプである。
In the present embodiment, the
上記エンジン1のシリンダヘッド3における車両前側の面には、図示は省略するが、上記各気筒とそれぞれ連通する4つの吸気ポートが開口されているとともに、これら全吸気ポートに接続される吸気マニホールドが取付固定されている。一方、シリンダヘッド3における車両後側の面には、各気筒とそれぞれ連通する4つの排気ポート(図示省略)が開口されているとともに、これら全排気ポートに接続される排気マニホールド21がボルトにより取付固定されている。この排気マニホールド21には、排気過給機22が接続される接続部21aが設けられており、この接続部21aに排気過給機22が接続されている。つまり、エンジン1の車両後側に、排気マニホールド21を介して排気過給機22が接続されていることになる。これにより、各気筒内の燃焼室から既燃ガスが上記排気ポートを介して排気マニホールド21に排出され、この排気マニホールド21からの排気ガスが排気過給機22(後述のタービンケース部23内)に導かれる。この排気過給機22を通過した排気ガスは、後述の排気管41を介して車両の後端部から大気中に排出される。
Although not shown in the drawing, the surface of the cylinder head 3 of the
上記排気過給機22は、その上部が排気マニホールド21に取り付けられ、下部がブラケット28を介してシリンダブロック4に取り付けられて固定されている。この排気過給機22は、タービン(タービンホイール)を収容するタービンケース部23と、コンプレッサ(コンプレッサインペラ)を収容するコンプレッサケース部24とを有しており、これら両ケース部23,24は互いに一体形成されてなっている。そして、上記排気マニホールド21の接続部21aが、上記タービンケース部23の上面に接続されており、排気マニホールド21からの排気ガスがタービンケース部23内に導入されるようになっている。この排気流によって上記タービンホイールが駆動され、上記コンプレッサインペラが、そのタービンホイールと同軸に一体回転して、吸入空気を圧縮するようになされている。尚、この排気過給機22には、過給圧が一定圧を超えないようにするためのウエストゲートバルブ25が設けられている。
The
上記タービンケース部23及びコンプレッサケース部24は、車幅方向に並んでおり、タービンケース部23は、車幅方向中央に近い位置、つまり車幅方向中央側(トランスミッション側)に配置されている一方、コンプレッサケース部24は、車幅方向中央から遠い位置、つまり車幅方向外側(トランスミッションと反対側)の位置に配置されている。これにより、車幅方向においてタービンケース部23がコンプレッサケース部24よりも車両中央側に位置していることになる。
The
上記コンプレッサケース部24には、吸入空気を該コンプレッサケース部24内に導入するための樹脂製の吸気導入ダクト31と、該導入された吸入空気をコンプレッサケース部24内から導出するための金属製の吸気導出ダクト32とが接続されている。これら吸気導入ダクト31及び吸気導出ダクト32は、吸入空気を各気筒内の燃焼室へ導入するための吸気ダクトを構成する。
The
上記吸気導入ダクト31は、エンジンルーム内におけるエンジン1の車両前側に設けたエアクリーナ(図示省略)からエンジン1の車両左側の側方でかつトランスミッションの上側を通ってエンジン1の車両後側の位置まで延び、その後、排気過給機22のタービンケース部23及びコンプレッサケース部24の上側を通ってコンプレッサケース部24の車両右側の位置まで延びた後、コンプレッサケース部24と略同じ高さ位置まで下降して、そこで車両左側へ湾曲してコンプレッサケース部24の車両右側の側面に接続されている。これにより、吸気導入ダクト31は、コンプレッサケース部24の近傍において、車両後側から見て、略U字状(Uの字を横にした形状)に湾曲している。また、吸気導入ダクト31は、エンジン1の車両左側の側方並びにタービンケース部23及びコンプレッサケース部24の上側においてエンジン1上端以下の高さ位置に配設されている。
The
一方、上記吸気導出ダクト32は、エンジンルーム内におけるエンジン1の車両前側に設けたインタークーラ(図示省略)からエンジン1の車両左側の側方でかつトランスミッションの上側を通ってエンジン1の車両後側の位置まで延び、その後、排気過給機22のタービンケース部23の上側を通ってコンプレッサケース部24の上側の位置まで延びた後に下降してコンプレッサケース部24の上面に接続されている。この吸気導出ダクト32は、エンジン1の車両左側の側方並びにタービンケース部23及びコンプレッサケース部24の上側において上記吸気導出ダクト31よりも下側に位置している。これにより、吸気導出ダクト32は、タービンケース部23の上側において吸気導入ダクト31と該タービンケース部23との間を通るように配設されていることになる。
On the other hand, the intake lead-out
そして、上述の如く排気マニホールド21からの排気流により排気過給機22のタービンホイールが駆動されると、このタービンホイールと共にコンプレッサインペラが回転して、このコンプレッサインペラにより、吸気導入ダクト31よりコンプレッサケース部24内に導入された吸入空気が圧縮される。この圧縮された吸入空気は、吸気導出ダクト32により、上記インタークーラを経て上記吸気マニホールドへ圧送されて、上記吸気ポートより各気筒内の燃焼室へ導入される。一方、上記タービンケース部23内に導入された排気ガスは、タービンケース部23の車両左側(車幅方向中央に近い側)の側面に接続された排気管41へと排出される。
When the turbine wheel of the
上記排気管41は、上記タービンケース部23の車両左側の面から車両左側へ僅かに延びた後、車幅方向中央において車両後側に向かって下側へ傾斜するように延びて車両床下へと潜り、車両床下を通って車両の後端部まで延びている。この排気管41は、上流側に位置して上記タービンケース部23に接続されている上流排気管部43と、この上流排気管部43と接続されかつ車両床下に位置する排気浄化装置51(図2にのみ示す)と、下流側に位置して、排気浄化装置51と接続されている不図示の下流排気管部とからなっている。
The
上記上流排気管部43は、上流側から、連結管部44、フレキシブルチューブ45及び球面ジョイント46の順で、これらが並んで構成されており、上記タービンケース部23から排出された排気ガスを下流側の排気浄化装置51まで導くものである。尚、図1では、上流排気管部43における連結管部44及びフレキシブルチューブ45のみを示す。
The upstream
上記フレキシブルチューブ45は、管軸方向の伸縮、横方向の変位、曲げ変位等に適応して撓みが可能な管で構成されていて、従来より公知のものが採用されている。そして、このフレキシブルチューブ45は、その管軸が車幅方向略中央において車両後方(下流側)に向かって下側に傾斜するように配置されている。また、このフレキシブルチューブ45の下流端部には、下流側端部45aが形成され、この下流側管部45aの下流端部には、上記球面ジョイント46を構成する上流側ジョイント半体81が一体的に形成されている。
The
上記球面ジョイント46は、図3に示すように、上流側ジョイント半体81と下流側ジョイント半体82とで構成されている。
As shown in FIG. 3, the spherical joint 46 includes an upstream
上記上流側ジョイント半体81は、上記フレキシブルチューブ45の下流側管部45aの外周面に形成されたフランジ81aと、このフランジ81aの下流側に配設されたガスケット81bとからなる。このフランジ81aは上記下流側管部45aの外周面の全周に亘って取り付けられ、フランジ面がその管軸と直交するように配設されている。さらに、このフランジ81aには、後述するボルト83を挿通させる2つのボルト孔81d,81dが管軸を挟んで形成されている。また、ガスケット81bは、断面形状略三角形の環体であって、フランジ81aと当接する平坦なフランジ当接面と、下流側管部45aの外周面と当接する環状の管当接面と、これらの当接面を繋いで略三角形断面を形成する、部分球面状の摺接凸面81cとからなる。
The upstream
一方、上記下流側ジョイント半体82は、上記排気浄化装置51の上流端部に形成した上流側管部51aと一体的に形成されていて、部分球面状の摺接凹面82aと、この摺接凹面82aと連続するフランジ部82bとからなる。この摺接凹面82aは、上流側管部51aの外周面にその上流開口端を囲むように且つ上流開口端よりも上流側に突出して形成され、上流側に開口する部分球面形状をしている。また、この摺接凹面82aの上流側周縁部に上記フランジ部82bが連続的に形成されており、このフランジ部82bは、上流側周縁部から上流側管部51aの径方向に拡がっている。また、フランジ部82bには、管軸を挟んで2つのボルト孔82c,82cが、上記上流側ジョイント半体81と連結したときに上記2つのボルト孔81d,81dとそれぞれ同軸となる位置に形成されている。
On the other hand, the downstream
そして、上記上流側ジョイント半体81と下流側ジョイント半体82とは、上記摺接凸面81cと摺接凹面82aとを当接させて、上記フランジ81aとフランジ部82bとをボルト83,83及びナット84,84とバネ85,85とを介して弾性的に連結することによって、球面ジョイント46を構成する。こうして、フレキシブルチューブ45の下流側管部45aと排気浄化装置51の上流側管部51aとは、フランジ81a、フランジ部82b及びガスケット81bによって気密に連通接続されるとともに、摺接凸面81cと摺接凹面82aとは弾性的に連結されているため、それらの部分球面形状に沿って摺動自在となり、相対的に回転変位可能となる。また、球面ジョイント46は、その軸線が車幅方向略中央において車両後方(下流側)に向かって下側に傾斜するように傾斜配置されている。
The upstream
上記排気浄化装置51は、車幅方向中央に位置していて、排気ガス中の有害成分(HC、CO、NOx)を浄化可能な触媒部材と、排気ガス中の煤を捕集するパティキュレートフィルタ部材とを有している。
The
上記触媒部材は、排気ガス中のHC(未燃焼燃料成分)やCOの酸化に働くものであって、ハニカム状のコージェライト製担体に貴金属系触媒(例えばγ−アルミナにPt及びPdを担持させたもの)をコーティングして形成されており、該担体のセルは全てその両端が開口している。この触媒部材は、上記パティキュレートフィルタ部材の上流側に配設されている。 The catalyst member functions to oxidize HC (unburned fuel component) and CO in the exhaust gas, and a noble metal catalyst (for example, Pt and Pd are supported on γ-alumina on a honeycomb-shaped cordierite support. All the cells of the carrier are open at both ends. The catalyst member is disposed on the upstream side of the particulate filter member.
上記パティキュレートフィルタ部材は、コージェライト製のハニカム状ウォールフロータイプのものであり、フィルタを構成する各セルの端面は交互に目封じされている。また、このパティキュレートフィルタ部材には酸化触媒がコーティングされている。尚、触媒部材の担体やパティキュレートフィルタ部材は上記の構成に限られるものではない。 The particulate filter member is a honeycomb wall flow type made of cordierite, and the end faces of the cells constituting the filter are alternately sealed. The particulate filter member is coated with an oxidation catalyst. The catalyst member carrier and the particulate filter member are not limited to the above configuration.
本実施形態では、上記排気浄化装置51が触媒部材とパティキュレートフィルタ部材とを有していて、かなり大型のものであるので、排気浄化装置51をエンジンルーム内における排気過給機22の近傍、つまりダッシュパネル61(図2参照)と排気過給機22との間のスペースに配設することは困難であり、上述の如く車両床下に配置している。
In the present embodiment, since the
このように排気浄化装置51を車両床下に配置する場合、エンジン1の始動開始時の触媒の早期活性化を図るために、排気管41におけるタービンケース部22から排気浄化装置51までの長さ、つまり排気管41の上流排気管部43の長さを出来る限り短くする必要がある。
When the
そこで、本実施形態では、排気過給機22を、タービンケース部23がコンプレッサケース部24よりも車幅方向中央側に位置するように配設している。すなわち、コンプレッサケース部24をタービンケース部23よりも車幅方向中央側に配置すると、タービンケース部23が車幅方向中央から遠くなるので、その分だけ上流排気管部43の連結管部44の長さが長くなってしまう。しかし、本実施形態のようにタービンケース部23をコンプレッサケース部24よりも車両中央側に配置して、タービンケース部23を車幅方向中央に近接させているので、コンプレッサケース部24をタービンケース部23よりも車幅方向中央側に配置する場合に比べて、連結管部44の長さを、排気過給機22の車幅方向の長さと略同じ分だけ短くすることができ、これにより、上流排気管部43の長さを短くすることが可能になる。
Therefore, in the present embodiment, the
ここで、本実施形態では、エンジン1、吸気導入ダクト31及び吸気導出ダクト32全体のコンパクトなレイアウトを実現するために、上記の如く、両ダクト31,32を、エンジン1のトランスミッション側(車両左側)の側方(高さの低いトランスミッションの上側)を通ってエンジン1の車両前側から車両後側まで延びた後、エンジン1の車両後側において車幅方向に延びるようにしている。また、両ダクト31,32を、エンジン1上端以下の高さ位置に配設している。そして、上記のようにタービンケース部23をコンプレッサケース部24よりも車幅方向中央側に配置すると、コンプレッサケース部24がトランスミッションと反対側に位置することになるので、両ダクト31,32は、エンジン1の車両後側において、排気過給機22の上側を通ってコンプレッサケース部24に接続されることになる。この場合、特にタービンケース部23の上側では、樹脂製の吸気導入ダクト31がタービンケース部23からの輻射熱の影響を受け易く、その輻射熱により吸気導入ダクト31がダメージを受け易くなる。
Here, in the present embodiment, in order to realize a compact layout of the
しかし、本実施形態では、金属製の吸気導出ダクト32が、タービンケース部23の上側において吸気導入ダクト31と該タービンケース部23との間を通るように配設されているので、吸気導出ダクト32によって、吸気導入ダクト31を上記輻射熱の影響を受けないように保護することができ、この結果、吸気導入ダクト31がダメージを受けるのを抑制することができる。
However, in the present embodiment, the
また、吸気導入ダクト31及び吸気導出ダクト32を、エンジン1上端以下の高さ位置に配置しているので、エンジン1及び両ダクト31,32全体をコンパクトなレイアウトにすることができるとともに、このような高さ位置に配置しているために、吸気導入ダクト31をタービンケース部23の上側において該タービンケース部23から大きく離すことはできないが、上述の如く、吸気導出ダクト32が、タービンケース部23の上側において吸気導入ダクト31とタービンケース部23との間に位置しているので、吸気導入ダクト31がタービンケース部23から大きく離れていなくても、吸気導入ダクト31を、タービンケース部23からの輻射熱の影響を受けないように保護することができる。
In addition, since the
尚、上記実施形態では、エンジン1がディーゼルエンジンである場合について記載したが、ガソリンエンジンであっても本発明を適用することは可能である。
In addition, although the case where the
また、上記実施形態では、排気管41における車両床下に位置する部分に排気浄化装置51を設けたが、この排気浄化装置51は、排気管41のどのような位置に配置してもよく、排気浄化装置51が下流側に位置するほど、本発明の効果が有効に発揮される。
Further, in the above embodiment, the
本発明は、車両前部のエンジンルーム内に横置き搭載された過給機付きエンジンに有用であり、特にディーゼルエンジンに有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for an engine with a supercharger that is installed horizontally in an engine room in front of a vehicle, and particularly useful for a diesel engine.
1 過給機付きエンジン
21 排気マニホールド
22 排気過給機
23 タービンケース部
24 コンプレッサケース部
31 吸気導入ダクト
32 吸気導出ダクト
41 排気管
51 排気浄化装置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記排気過給機は、車幅方向においてタービンケース部がコンプレッサケース部よりも車両中央側に位置するように配設され、
上記コンプレッサケース部には、吸入空気を該コンプレッサケース部内に導入するための樹脂製の吸気導入ダクトと、該導入された吸入空気を該コンプレッサケース部内から導出するための金属製の吸気導出ダクトとが接続され、
上記吸気導入ダクトは、上記タービンケース部の上側を通るように配設されており、
上記吸気導出ダクトは、上記タービンケース部の上側において上記吸気導入ダクトと該タービンケース部との間を通るように配設されていることを特徴とする過給機付きエンジン。 A turbocharged engine in which the cylinders are horizontally mounted in the engine room at the front of the vehicle so as to be aligned in the vehicle width direction, and an exhaust supercharger is connected to the rear side of the vehicle via an exhaust manifold,
The exhaust supercharger is disposed so that the turbine case portion is positioned closer to the vehicle center than the compressor case portion in the vehicle width direction,
The compressor case section includes a resin-made intake introduction duct for introducing intake air into the compressor case section, and a metal intake lead-out duct for extracting the introduced intake air from the compressor case section. Is connected,
The intake intake duct is disposed so as to pass above the turbine case portion,
The engine with a supercharger, wherein the intake lead-out duct is disposed on the upper side of the turbine case portion so as to pass between the intake introduction duct and the turbine case portion.
上記タービンケース部には、車両後方に延びかつ車両床下を通る排気管が接続され、
上記排気管における車両床下に位置する部分に、排気浄化装置が設けられていることを特徴とする過給機付きエンジン。 The supercharged engine according to claim 1,
An exhaust pipe extending rearward of the vehicle and passing under the vehicle floor is connected to the turbine case portion,
An engine with a supercharger, wherein an exhaust gas purification device is provided in a portion of the exhaust pipe located below the vehicle floor.
上記エンジンはディーゼルエンジンであり、
上記排気浄化装置は、触媒部材と、パティキュレートフィルタ部材とを有していることを特徴とする過給機付きエンジン。 The engine with a supercharger according to claim 2,
The engine is a diesel engine,
The exhaust emission control device includes a catalyst member and a particulate filter member.
上記吸気導入ダクトは、上記タービンケース部の上側においてエンジン上端以下の高さ位置に配設されていることを特徴とする過給機付きエンジン。 In the engine with a supercharger as described in any one of Claims 1-3,
The turbocharged engine, wherein the intake duct is disposed at a height position below the upper end of the engine above the turbine case portion.
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