JP2008068731A - 車両用エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気ダクト内への雪の吸い込みによるエンジン不調を防ぐことができる車両用エンジンの吸気装置を提供すること。
【解決手段】ダッシュパネル１の車幅方向中央下部に車体前後方向に延びるトンネル部１ａを形成し、該ダッシュパネル１のトンネル部１ａよりも上方に、車体前方に向かって突出する車幅方向に長い補強メンバ８を取り付け、該補強メンバ８の上方に箱状のウォッシャタンク（補機）９を配設して成る車両に設けられる装置であって、前記ダッシュパネル１よりも車体後方に搭載されたエンジンに接続された吸気ダクト２０を車体前方へ延出させてダッシュパネル１の前方において上方に立ち上げ、その上流端の空気取入口１ａを前記ウォッシャタンク９の下方に開口させて成る車両用エンジンの吸気装置において、前記吸気ダクト２０の上流端を湾曲させて空気取入口２０ａを補強メンバ８の上面よりも低い位置に下方に向かって開口させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ダッシュパネルよりも車体後方に搭載されたエンジンから吸気ダクトを車体前方へ延出させて成る車両用エンジンの吸気装置に関するものである。

従来、ダッシュパネルよりも車体後方のフロア下にエンジンルームを形成し、このエンジンルーム内にエンジンを搭載した車両が知られている。

斯かる車両においては、ダッシュパネルの前方にフロントフードが配設され、このフロントフード下の車体前端部にはラジエータやコンデンサ等の放熱器が配設されている。又、ダッシュパネルの車幅方向中央下部には、エンジンルームに連通するトンネル部が車体前後方向に形成され、このトンネル部内にラジエータとエンジンとを接続する配管類が通されている。

更に、ダッシュパネルの前記トンネル部よりも上方には、車体前方に向かって突出する断面ハット型の補強メンバが車幅方向に取り付けられ、該補強メンバの上方にはウォッシャタンク等の箱状の補機が配設されている。

以上のようなエンジンをフロア下の低い位置に搭載した車両においては、エンジンのエアクリーナに接続される吸気ダクト内への水の侵入を防ぐために該吸気ダクトの空気取入口をできるだけ高い位置に開口させる必要がある。そのため、吸気ダクトを車体前方へ延出させてダッシュパネルの前方において上方に立ち上げ、その上流端の空気取入口を水が侵入しにくい高い位置に開口させている（特許文献１参照）。

又、ヘッドランプの背部に密閉された吸入室を形成し、この吸入室に吸気ダクトの空気取入口を開口させる提案もなされている（特許文献２参照）。
特開２００６−０４６２１５号公報 特開昭６２−０４３９３０号公報

しかしながら、降雪時には、フロントフードの下側のダッシュパネルよりも前方の空間には車体前方から走行風と共に雪が取り込まれるため、吸気ダクトの空気取入口から雪が吸い込まれる可能性があり、エンジン不調を招く虞があるという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、吸気ダクト内への雪の吸い込みによるエンジン不調を防ぐことができる車両用エンジンの吸気装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ダッシュパネルの車幅方向中央下部に車体前後方向に延びるトンネル部を形成し、該ダッシュパネルの前記トンネル部よりも上方に、車体前方に向かって突出する車幅方向に長い補強メンバを取り付け、該補強メンバの上方に箱状の補機を配設して成る車両に設けられる装置であって、前記ダッシュパネルよりも車体後方に搭載されたエンジンに接続された吸気ダクトを車体前方へ延出させて前記ダッシュパネルの前方において上方に立ち上げ、その上流端の空気取入口を前記補機の下方に開口させて成る車両用エンジンの吸気装置において、
前記吸気ダクトの上流端を湾曲させて前記空気取入口を前記補強メンバの上面よりも低い位置に下方に向かって開口させたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記吸気ダクトの湾曲した上流端と前記補強メンバの前端面との間に車体前後方向の隙間を形成したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記吸気ダクトの上流端を車幅方向外側から内側に向けて湾曲させ、前記空気取入口を吸気ダクトの下流側部分に対して前記ダッシュパネルの前記トンネル部の側に開口させたことを特徴とする。

車両走行時に車体前方からの走行風はダッシュパネルのトンネル部に沿って車体後方へと流れるが、ダッシュパネルの周辺では走行風がダッシュパネルに当たって流れが淀む。このため、走行風と共に車体前方から取り込まれた雪は、補機の周辺や補強メンバの上面に堆積する。

而して、請求項１記載の発明によれば、吸気ダクトの上流端を湾曲させて空気取入口を補強メンバの上面よりも低い位置に下方に向かって開口させたため、補機の周辺や補強メンバの上面に堆積した雪や走行風と共に流れる雪が吸気負圧によって空気取入口から吸気ダクト内に吸い込まれることがなく、雪の吸い込みによるエンジン不調が確実に防がれ、エンジンの安定した運転が可能となる。

請求項２記載の発明によれば、吸気ダクトの湾曲した上流端と補強メンバの前端面との間に車体前後方向の隙間を形成したため、補強メンバの上面に堆積した雪を前記隙間から落下させることができ、雪の吸気ダクト内への吸い込みを一層確実に防ぐことができる。

請求項３記載の発明によれば、吸気ダクトの空気取入口を走行風の流れの速いトンネル部の側に向けて開口させたため、走行風と共に流れる雪が吸気負圧によって空気取入口から吸気ダクト内に吸い込まれにくくなり、雪の吸気ダクト内への吸い込みによるエンジン不調を確実に防ぐことができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る吸気装置を備えた車両前半部の透視平面図、図２は同車両の右半部の透視正面図、図３は同車両前部の透視右側面図、図４は走行風の流れを示す車両を左斜め前方からも視た部分透視斜視図、図５は本発明に係る吸気装置の斜視図である。

本実施の形態に係る車両は、図１に示すように、ダッシュパネル１よりも車体後方のフロアの下にエンジンルーム２を形成し、このエンジンルーム２内にエンジン３を搭載したものである。

斯かる車両においては、図３に示すように、ダッシュパネル１の前方にフロントフード４が配設され、このフロントフード４の下の車体前端部には不図示のラジエータやコンデンサ等の放熱器が配設されている。又、図２〜図４に示すように、ダッシュパネル１の車幅方向中央下部には、エンジンルーム２に連通するトンネル部１ａが車体前後方向に形成され、このトンネル部１ａ内にラジエータとエンジン３とを接続する不図示の配管類が通されている。

尚、車両前部のフレーム構造として、フロントフード４の下の車体前端部には平面視Ｕ字状を成すフロントアッパメンバ５が配され、その下方にはロアメンバ６が配されている。又、図１に示すように、車体下部には左右一対のサイドメンバ７が車体前後方向に延設されている。

ところで、図１〜図４に示すように、ダッシュパネル１の前面の前記トンネル部１ａよりも上方位置には、車体前方に向かって突出する断面ハット型の補強メンバ８が車幅方向に取り付けられており、該補強メンバ８の右端上方には箱状の補機であるウォッシャタンク９が配設されている。尚、図２において、１０は右側のベッライト、１１は右側の前輪である。

次に、本発明に係るエンジン１の吸気装置について説明する。

エンジン３は、４つの気筒を車体前後方向（図１の前後方向）に並設して成る直列４気筒エンジンであって、図１に示すように、その上部には、吸気装置の一部を構成する吸気マニホールド１２が配設されている。この吸気マニホールド１２は、ボックス状のサージタンク１３と、該サージタンク２とエンジン３の４つの各気筒とを連結する４本の吸気管１４と、各吸気管１４をエンジン３のシリンダヘッドに連結するプレート状の吸気管フランジ１５とを一体化して構成されている。そして、サージタンク１３には、内部に不図示のスットルバルブを収容して成るスロットルボディ１６が接続されている。

又、前記サージタンク１３及びスロットルボディ１６の右横であって、エンジンルーム２内の右側端部には、矩形ボックス状のエアクリーナ１７が配置されている。このエアクリーナ１７は、図２に示すように、支持プレート１８によって右側のサイドメンバ７上に取り付けられており、その内部には不図示のエアクリーナエレメントが収容されている。そして、図５に示すように、エアクリーナ１７の上部には、前記サージタンク１３及びスロットルボディ１６に向かって左横方向に延びる出口パイプ１７ａが突設されており、図１に示すように、この出口パイプ１７ａには、前記スロットルボディ１６から右横方向に延びるエアクリーナホース１９が接続されている。つまり、エアクリーナ１７とスロトッルボディ１６とはエアクリーナホース１９によって接続されている。

更に、図５に示すように、エアクリーナ１７の右側壁の下部からは入口パイプ１７ｂが下方に向かって突設されており、この入口パイプ１７ｂには吸気ダクト２０の一端が接続されている。

上記吸気ダクト２０は、エアクリーナ１７から下方へ延びた後、略直角に曲げられて車体前方へ延び、図１に示すように、その先は右側のサイドメンバ７の内側に沿って若干屈曲しながら車体前方へと延設されている。そして、この吸気ダクト２０は、図３及び図４に示すように、ダッシュパネル１の前方において上方に立ち上げられ、その上流端（上端部）は車幅方向外側から内側に向けて（つまり、右側方に向けて）に逆Ｕ字状に湾曲され、その端部の空気取入口２０ａは、図２に示すように、前記補強メンバ８の上面よりも図示のＬ１（本実施の形態では約２０ｍｍ）だけ低い位置に下方に向かって開口している。

ここで、上述のように吸気ダクト２０の上流端を車幅方向外側から内側に向けて湾曲させたため、図２に示すように、該吸気ダクト２０の空気取入口２０ａは、吸気ダクト２０の下流側部分に対してダッシュパネル１の前記トンネル部１ａの側に開口することとなる。

又、図１及び図３に示すように、吸気ダクト２０の湾曲した上流端と前記補強メンバ８の前端面との間には、車体前後方向の隙間Ｌ２が形成されている。

ところで、図５に示すように、吸気ダクト２０は、後半の第１の吸気ダクト２０Ａと前半の第２の吸気ダクト２０Ｂとに２分割されており、これらの第１及び第２の吸気ダクト２０Ａ，２０Ｂは、ラバージョイント２１によって連結されている。そして、吸気ダクト２０は、複数のブラケット２２によって右側のサイドメンバ７に取り付けられるとともに、その上流端がブラケット２３によってダッシュパネル１に取り付けられている。

又、図１、図２及び図５に示すように、吸気ダクト２０の途中からは分岐管２４が右側方に向かって延びてた後、直角に曲げられて車体後方に延び、その端部は、エアクリーナ１７の下方に配置された矩形ボックス状のレゾネータ２５に接続されている。ここで、レゾネータ２５は、図２に示すように、ブラケット２６によって右側のサイドメンバ７の下面に取り付けられている。

以上のように構成された吸気装置においては、エンジン３が始動されると、各気筒のシリンダ内に発生するクランキング負圧に引かれて外気が吸気ダクト２０の上流端に開口する空気取入口２０ａから吸気ダクト２０内に吸引される。吸気ダクト２０内に吸引された外気は、エアクリーナ１７に導入されて浄化された後、エアクリーナホース１９及びスロットルボディ１６を通過して計量され、吸気マニホールド１２のサージタンク１３内に導入される。

そして、サージタンク１３内に導入された外気は、各吸気管１４をエンジン３に向かって流れ、この外気に不図示のインジェクタから燃料が噴射されることによって所定の空燃比（Ａ／Ｆ）の混合気が形成され、この混合気がエンジン３の各気筒のシリンダ燃焼室での燃焼に供される。以後、同様の作用が繰り返されてエンジン３が連続運転される。

ところで、特に降雪時に車両が走行する場合、図３に矢印にて示すように、車両の前方からの走行風はフロントフード４内においてダッシュパネル１の前面に沿ってトンネル部１ａへと流れ、図３及び図４に矢印にて示すように、トンネル部１ａを車体後方に向かって流れる。この場合、ダッシュパネル１の周辺では走行風がダッシュパネル１に当たって流れが淀むため、走行風と共に車体前方から取り込まれた雪は、ウォッシャタンク９の上部のダッシュパネル１との間の部分（図３の斜線部分Ａ）や補強メンバ８の上面部分（図３の斜線部分Ｂ）に堆積する。

而して、本発明に係る吸気装置においては、吸気ダクト２０の上流端を湾曲させて空気取入口２０ａを補強メンバ８の上面よりも図２に示すＬ１だけ低い位置に下方に向かって開口させたため、ウォッシャタンク９の周辺（図３の斜線部分Ａ）や補強メンバ８の上面（図３の斜線Ｂ部分）に堆積した雪や走行風と共に流れる雪が吸気負圧によって空気取入口２０ａから吸気ダクト２０内に吸い込まれることがなく、雪の吸い込みによるエンジン３の不調が確実に防がれ、エンジン３の安定した運転が可能となる。

又、本発明によれば、吸気ダクト２０の湾曲した上流端と補強メンバ８の前端面との間に車体前後方向の隙間Ｌ２（図１及び図３参照）を形成したため、補強メンバ８の上面に堆積した雪を隙間Ｌ２から落下させることができ、雪の吸気ダクト２０内への吸い込みを一層確実に防ぐことができる。

更に、本発明によれば、吸気ダクト２０の空気取入口２０ａを走行風の流れの速いダッシュパネル１のトンネル部１ａの側に向けて開口させたため、走行風と共に流れる雪が吸気負圧によって空気取入口２０ａから吸気ダクト２０内に吸い込まれにくくなり、雪の吸気ダクト２０内への吸い込みによるエンジン１の不調を更に確実に防ぐことができる。

尚、以上は本発明を特に直列４気筒エンジンの吸気装置に対して適用した形態について説明したが、本発明は、他の任意の形式の車両用エンジンの吸気装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

本発明に係る吸気装置を備えた車両前半部の透視平面図である。 本発明に係る吸気装置を備えた車両の右半部の透視正面図である。 本発明に係る吸気装置を備えた車両前部の透視右側面図である。 本発明に係る吸気装置を備えた車両の走行風の流れを示す部分透視斜視図である。 本発明に係る吸気装置の斜視図である。

符号の説明

１ ダッシュパネル
１ａ ダッシュパネルのトンネル部
２ エンジンルーム
３ エンジン
４ フロントフード
５ フロントアッパメンバ
６ ロアメンバ
７ サイドメンバ
８ 補強メンバ
９ ウォッシャタンク（補機）
１０ ヘッドライト
１１ 前輪
１２ 吸気マニホールド
１３ サージタンク
１４ 吸気管
１５ 吸気管フランジ
１６ スロットルボディ
１７ エアクリーナ
１７ａ エアクリーナの出口パイプ
１７ｂ エアクリーナの入口パイプ
１８ 支持プレート
１９ エアクリーナホース
２０ 吸気ダクト
２０Ａ 第１の吸気ダクト
２０Ｂ 第２の吸気ダクト
２０ａ 空気取入口
２１ ラバージョイント
２２，２３ ブラケット
２４ 分岐管
２５ レゾネータ
２６ ブラケット

Claims (3)

1. ダッシュパネルの車幅方向中央下部に車体前後方向に延びるトンネル部を形成し、該ダッシュパネルの前記トンネル部よりも上方に、車体前方に向かって突出する車幅方向に長い補強メンバを取り付け、該補強メンバの上方に箱状の補機を配設して成る車両に設けられる装置であって、前記ダッシュパネルよりも車体後方に搭載されたエンジンに接続された吸気ダクトを車体前方へ延出させて前記ダッシュパネルの前方において上方に立ち上げ、その上流端の空気取入口を前記補機の下方に開口させて成る車両用エンジンの吸気装置において、
   前記吸気ダクトの上流端を湾曲させて前記空気取入口を前記補強メンバの上面よりも低い位置に下方に向かって開口させたことを特徴とする車両用エンジンの吸気装置。
2. 前記吸気ダクトの湾曲した上流端と前記補強メンバの前端面との間に車体前後方向の隙間を形成したことを特徴とする請求項１記載の車両用エンジンの吸気装置。
3. 前記吸気ダクトの上流端を車幅方向外側から内側に向けて湾曲させ、前記空気取入口を吸気ダクトの下流側部分に対して前記ダッシュパネルの前記トンネル部の側に開口させたことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用エンジンの吸気装置。

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