JP2010149670A - 車両のインタークーラ用冷却構造 - Google Patents

車両のインタークーラ用冷却構造 Download PDF

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    • B60Y2306/01Reducing damages in case of crash, e.g. by improving battery protection

Abstract

【課題】走行風を利用してエンジン排気系やその付近の冷却を効果的に行えると共に、ボンネットに衝突する物体への衝撃も緩和できるようにする。
【解決手段】ボンネット6の下方に、排気系Hが後方に位置するようにしてエンジン10が配設されると共に、エンジン10の上方において略水平にインタークーラ20が配設される。ボンネット6の裏側でかつインタークーラ20の上方において、走行風をインタークーラ20に導くためのハウジング30が配設される。ハウジング30のうち車幅方向に延びる後縦壁部30aに、車幅方向に間隔をあけて、ハウジング30内に導入された走行風の一部を噴出するための複数の第1噴出孔35が形成される。第1噴出孔35からの冷たい走行風によって、排気系Hやその付近の冷却が十分に行われる。複数の第1噴出孔35を設けることにより、ハウジング30の上下方向の剛性が低くされる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、車両のインタークーラ用冷却構造に関するものである。
車両においては、ダッシュパネルの前方に構成されるエンジンルーム内にエンジンが配設される。そして、インタークーラが装備されたエンジンにあっては、インタークーラを、エンジンルームを覆うボンネットの下方でかつエンジンの上方に配設することも行われている。
特許文献1には、ボンネットの裏側でかつインタークーラの上方において、走行風をインタークーラに導くためのハウジングを設けたものが開示されている。また、特許文献1には、上記ハウジングを、アッパ部材とロア部材との上下の分割構成として、アッパ部材の車体への支持強度を小さくすることにより、ボンネット上に物体が衝突したときの物体への衝撃を弱めることも開示されている。
特開2006−103608号公報
ところで、車両の中には、特にFF車で多く見られるように、エンジンを横置きにしたものが多くなっており、この場合、エンジンの排気系がエンジンの後に位置すること、つまりエンジンとその後方にあるダッシュパネルとの間の狭い空間に位置されることになる。
エンジンの排気系は相当に高温になるが、特に最近のエンジンのように燃焼効率を高めるとより排気系が高温化されることになる。したがって、排気系や排気系とダッシュパネルとの間の空間をいかに効果的に冷却するかが問題となる。なお、エンジンの上方に配設されたインタークーラを通過した走行風(冷却風)は、エンジンの上方部分を通過してその一部は排気系にも供給されることになるが、その供給量はさほど多くなく、しかもインタークーラやエンジンを通過した後なのでかなり高温化された状態であって、排気系やその付近の冷却を十分に行うことが難しいものとなる。
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、走行風を利用してエンジン排気系やその付近の冷却を効果的に行えると共に、ボンネットに衝突する物体への衝撃も緩和できるようにした車両のインタークーラ用冷却構造を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような第1の解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項1に記載のように、
エンジンルームを覆うボンネットの下方に、排気系が後方に位置するようにしてエンジンが配設されると共に、該エンジンの上方において略水平にインタークーラが配設され、
前記ボンネットの裏側でかつ前記インタークーラの上方において、該インタークーラの少なくとも一部の周囲を覆うと共に走行風を該インタークーラに導くためのハウジングが配設され、
前記ハウジングのうち車幅方向に延びる後縦壁部に、車幅方向に間隔をあけて、該ハウジング内に導入された走行風の一部を前記排気系とその後方に位置されるダッシュパネルとの間に向けて噴出するための複数の第1噴出孔が形成されている、
ようにしてある。上記解決手法によれば、ハウジング内に導入されてインタークーラを通過する前の冷たい走行風が、第1噴出孔を通して排気系やその付近に導かれるので、排気系やその付近の冷却を十分に行うことができる。また、後縦壁部に車幅方向に間隔をあけて複数の第1噴出孔を設けることにより、ハウジングの上下方向の剛性を低くすることができて、ボンネットに物体が衝突したときに、この後縦壁部が容易に潰れ変形あるいは撓み変形されて、衝突物体への衝撃を緩和することができる。
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項2以下に記載のとおりである。すなわち、
前記インタークーラの周囲を覆うカバー部材が設けられ、
前記カバー部材の後端部に、前記第1噴出孔からの走行風を前記排気系と前記ダッシュパネルとの間に案内するガイド部が設けられている、
ようにしてある(請求項2対応)。この場合、ガイド部を利用して、排気系やその付近へ冷たい走行風をよりズムーズに導くことができる。また、ガイド部を、既存のカバー部材を有効に利用して構成することができる。
前記排気系と前記ダッシュパネルとの間に、上下方向に延びる遮熱板が配設され、
前記遮熱板と前記ダッシュパネルとの間に、液体流動用のパイプが配設され、
前記第1噴出孔からの走行風が、前記排気系と前記遮熱板との間および該遮熱板と前記ダッシュパネルとの間にそれぞれ導かれるようにされている、
ようにしてある(請求項3対応)。この場合、液体流動用のパイプへの熱害を効果的に防止することができる。
前記液体流動用のパイプが、ブレーキパイプおよび燃料パイプとされている、ようにしてある(請求項4対応)。この場合、高温をきらうブレーキパイプ(内のオイル)および燃料パイプ(内の燃料)の高温化を防止することができる。
前記ボンネットに、前記ハウジング内に走行風を導くための導入用開口部が形成され、
前記導入用開口部に、前記ハウジング内に導入される走行風の流れ方向を調整するルーバが配設されている、
ようにしてある(請求項5対応)。この場合、ルーバによって、ハウジング内に導入される走行風を適切な割合でもってインタークーラ用と第1噴出孔用とに分配することができる。
前記ボンネットの車幅方向中央部に、前記ハウジング内に走行風を導くための導入用開口部が形成され、
前記インタークーラが、車幅方向中央から一方側にオフセットして配設され、
前記ハウジングのうち前記オフセット方向に位置する横縦壁部に、前後方向に間隔をあけて、前記ハウジング内に導かれた走行風の一部を噴出するための複数の第2噴出孔が形成されている、
ようにしてある(請求項6対応)。この場合、オフセット方向に位置する部分の各種機器類を、第2噴出孔を通して噴出される冷たい走行風によって効果的に冷却することができる。また、第2噴出孔をオフセット方向に位置する横縦壁部に形成してあるので、ボンネットの中央部からハウジング内に導入された走行風は少なからずオフセット方向に向かうように指向されるので、第2噴出孔から十分に走行風を噴出させることが可能となり、しかも第2噴出孔から走行風が噴出さされることによってハウジング内で乱流となってしまう事態を防止する上でも好ましいものとなる。さらに、第2噴出孔の形成によって、ハウジングの上下方向の剛性を小さくして、ボンネットへの衝突物体に対する衝撃緩和の上でもさらに好ましいものとなる。
前記第2噴出孔から噴出される走行風により、前記オフセット方向に位置されるエンジン補器類が冷却されるようにされている、ようにしてある(請求項7対応)。この場合、例えばオルタネータ等の高温をきらうエンジン補器類を効果的に冷却することができる。
本発明によれば、エンジンの排気系やその付近の冷却を効果的に行うことができ、またボンネットに衝突する物体への衝撃も緩和できる。
図1において、1はダッシュパネルであり、このダッシュパネル1の前方がエンジンルーム2とされ、その後方が車室3とされている。ダッシュパネル1は、ダッシュパネルロア1Aとダッシュパネルアッパ1Bとから構成されて、ダッシュパネルアッパ1Bの上部にカウル部1Cが構成されている。このカウル部1Cには、フロントウインドガラス4の下端部が支持されている。
エンジンルーム2は、ボンネット6によって開閉可能に覆われており、このエンジンルーム2内には、エンジン10およびインタークーラ20が配設されている。エンジン10は、横置き式とされて、その後方に排気系Hが構成されている。排気系Hを構成する主要部品として、排気マニホールド11,排気ターボ式過給機12,排気ガス浄化触媒13等とされている。そして、排気系Hのうち排気ガス浄化触媒13の直上流側には、酸素センサ14が設けられている。
エンジン10の前方において吸気系Kが構成されており、この吸気系Kを構成する主要部品として、図1においては吸気マニホールド15およびサージタンク16が示されている。
インタークーラ20は、ボンネット4の下方でかつエンジン10の上方において、略水平に配設されている。インタークーラ20は、排気ターボ式過給機12で過給された高温の吸気を冷却するもので、このインタークーラ20によって冷却された後の吸気が、サージタンク16、吸気マニホールド15を介してエンジン10へ供給されることになる。
インタークーラ20は、熱交換器となるコア部材21と、その周縁部を支持するフレーム部材22と、コア部材およびフレーム部材22の直上方に配設されたカバー部材23と、を有する。コア部材21は、例えば吸気通路内の吸気と走行風との間で熱交換するもので、後述するように、冷却風としての走行風が上から下へ通過するようになっている。カバー部材23は、コア部材21に対応した位置において、走行風通過用となる多数の小孔を有している(図3,図4参照)。
図1,図4に示すように、ボンネット6の裏側には、インタークーラ20の上方において、ハウジング30が一体化されている。ハウジング30は、ボンネット6を閉じたときに、その周縁部がカバー部材23の上面に当接されて、インタークーラ20(のコア部材21)の上方に、走行風の導入空間Sが構成される。より具体的には、ハウジング30は、車幅方向に延びる後縦壁部30aと、左右一対の前後方向に延びる横縦壁部30bとを有する。そして、ハウジング30の前端側は、前方に向けて開口された前方開口部30cとされている。ハウジング30は、ボンネット6と一体となって開閉されるが、その後と左右の下縁部には、ボンネット6の開閉に応じてカバー部材23に対して当接、離間されるシール部材32が一体化されている(導入空間Sのシール用)。
ボンネット6には、上記ハウジング1の前方開口部30cに対応させて、導入用開口部6aが形成されている。この導入用開口部6aは、車幅方向中央部に形成されて(図2参照)、ボンネット6を部分的に凹状に形成してなる凹部6bの後端部分において形成されている。この導入用開口部6aには、車幅方向に延びるルーバ7が配設されている。ルーバ7は、例えばボンネット6に一体化されて、その後端部は、ハウジング30内にまで延びている。ルーバ7は、導入用開口部6aつまりハウジング30の前方開口部30cを、上下に分割するもので、その後端部は緩やかに下方に向かうように湾曲されている。
図2に示すように、ボンネット6に形成された導入用開口部6a(凹部6b)は、車幅方向中央部において形成されている。これに対して、インタークーラ20つまりハウジング30は、車幅方向中央位置に対して、左右一方側にオフセットした位置に配設されている(実施形態では右側にオフセットされている)。これにより、導入用開口部6aからハウジング30内(導入空間S)に導入される走行風は、車幅方向右方に寄った位置となるように偏向作用を受けることになる。
ハウジング30の後縦壁部30aには、車幅方向に間隔をあけて、複数の第1噴出孔35が形成されている。また、ハウジング30の左右一対の横縦壁部30bのうち、前記オフセット方向に位置する右側の横縦壁部30bには、前後方向に間隔をあけて複数の第2噴出孔36が形成されている。各噴出孔35,36は、それぞれ、下方に開口する切欠形状として形成されている。また、各縦壁部30a、30bはそれぞれ、垂直ではなく、下方に向かうにつれて外側に位置するように傾斜されている。
上記第1噴出孔35に対応させて、前記カバー部材23の後端部には、車幅方向に延びるガイド部23aが一体に形成されている。このガイド部23aは、後方に向かうにつれて下方に位置するように傾斜設定されて、その先端部は、ほぼ排気マニホールド11の後端部と遮熱板40との間に向かうように指向されている(図1参照)。
エンジン10には、補器類としてのオルタネータ45が装備されている。このオルタネータ45は、エンジン10の後側方で、車幅方向においては前記第2噴出孔36が形成されている方向にオフセットされた位置に配設されている。
図1〜図3に示すように、排気マニホールド11や排気ターボ式過給機12の後方で、かつダッシュパネル1の前方には、上下方向に延びる遮熱板40が配設されている。遮熱板40の車幅方向長さは、排気マニホールド11の車幅方向長さとほぼ同程度とされている。この遮熱板40とダッシュパネル1との間の間隙には、高温をきらうブレーキパイプ41、エンジン用の燃料パイプ42および電気配線43が車幅方向に延ばして配設されている。なお、ダッシュパネル1の下端部には車幅方向に延びるレインフォースメント1Dが接合されて、このレインフォースメント1Dに対して遮熱板40の下端部が連結、支持されている。
次に以上のような構成の作用について説明する。まず、車両の走行中には、ボンネット6の導入用開口部6aを通して、ハウジング30(導入空間S)内に走行風が導かれる。ハウジング30内に導入された走行風は、インタークーラ20のコア部材21を上から下へと通過して、インタークーラ20による吸気の冷却が行われる。コア部材21を通過した走行風は、エンジン10の上部を流れる共に、排気マニホールド11の上部にも流れることになるが、排気マニホールド11を流れる量はさほど多くなく、しかもコア部材21やエンジン10(の上部となるカムカバー部分)を通過しているためにかなり高温化しており、排気マニホールド11等の排気系Hを十分に冷却することはできない。
ハウジング30内に導入された走行風の一部は、第1噴出孔35を通って、カバー部材23のガイド部23の案内作用を受けつつ、排気系Hの上方から下方へと流れることになる。第1噴出孔35から噴射される走行風は、コア部材21を通過する前の十分に冷たい状態であり、この第1噴出孔35からの走行風によって、排気系Hつまり排気マニホールド11,排気ガス浄化触媒13、酸素センサ14等が十分に冷却されることになる。ルーバ7の分配作用によって、コア部材21を通過する風量と、第1噴出孔35を通過する風量との割合を適切に設定することができる。
第1噴出孔35からの冷たい走行風は、遮熱板40とダッシュパネル1との間にも供給されて、ブレーキパイプ41、燃料パイプ42、電気配線43の冷却が行われることになる。
ハウジング30の第2噴出孔36からも冷たい走行風が噴出されるが、この第2噴射孔36から噴出された冷たい走行風は、エンジン10の右側側方を回り込んで、下方にあるオルタネータ45を十分に冷却することになる。前述したオフセットに伴うハウジング30内での走行風の偏向作用によって、第2噴出孔36からも十分に走行風を噴出することができる。また、第2噴出孔36からの走行風の噴出によって、ハウジング30内で乱流となってしまう事態も防止あるいは抑制されることになる。
ハウジング30は、その後縦壁部30aに第1噴出孔35が形成され、また左右一対の横縦壁部30bに第2噴出孔36が形成されているために、上下方向の剛性が小さいものとなっている。このため、ボンネット6上に物体が衝突したとき、ハウジング30の縦壁部30a、30bが容易に潰れ変形あるいは撓み変形されて、ボンネット6に衝突した物体への衝撃が緩和されることになる。特に、各噴出孔35,36は下方に開口された切欠形状としてあるので、各縦壁部30a、30bの上下方向の剛性を小さくして、衝撃緩和を十分に発揮することができる。勿論、各縦壁部30a、30bは、垂直ではなくて傾斜設定されているので、より容易に潰れ変形あるいは撓み変形されて、衝撃緩和の点でさらに好ましいものとなっている。なお、ハウジング30は、金属板あるいは合成樹脂により形成することができる。
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。ボンネット6に形成する導入用開口部30aは、凹部30bの形成ではなくて、ボンネット6の一部を上方へ膨出させる凸部を形成することによって形成するようにしてもよい。ハウジング30をインタークーラ20側に一体化するようにしてもよい。各噴出孔35,36は、切欠形状ではなく、その全周囲がハウジング30の構成部材でもって閉じられた形状とすることもできる。第2噴出孔36からの走行風によって冷却される補器類としては、オルタネータ45以外に、スタータモータ等適宜のものを含めることができる。インタークーラ20はEGRガスの冷却用であってもよく、また排気ターボ式過給機12を有しないものであってもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
本発明の一実施形態を示す簡略側面断面図。 ボンネットを取外してハウジング部分を示す平面図。 ハウジングを取外してインタークーラ部分を示す斜視図。 インタークーラとハウジング部分との詳細を示す要部断面図。 ハウジングに対する走行風の流れ状態を示す一部断面斜視図。
符号の説明
1:ダッシュパネル
2:エンジンルーム
3:車室
6:ボンネット
6a:導入用開口部
7:ルーバ
10:エンジン
11:排気マニホールド
12:排気ターボ式過給機
13:排気ガス浄化触媒
20:インタークーラ
21;コア部材
22:フレーム部材
23:カバー部材
23a:ガイド部
30:ハウジング
30a:後縦壁部
30b:横縦壁部
30c:前方開口部
35:第1噴射口
36:第2噴射口
40:遮熱板
41:ブレーキパイプ
42:燃料パイプ
45:オルタネータ(補器類)

Claims (7)

  1. エンジンルームを覆うボンネットの下方に、排気系が後方に位置するようにしてエンジンが配設されると共に、該エンジンの上方において略水平にインタークーラが配設され、
    前記ボンネットの裏側でかつ前記インタークーラの上方において、該インタークーラの少なくとも一部の周囲を覆うと共に走行風を該インタークーラに導くためのハウジングが配設され、
    前記ハウジングのうち車幅方向に延びる後縦壁部に、車幅方向に間隔をあけて、該ハウジング内に導入された走行風の一部を前記排気系とその後方に位置されるダッシュパネルとの間に向けて噴出するための複数の第1噴出孔が形成されている、
    ことを特徴とする車両のインタークーラ用冷却構造。
  2. 請求項1において、
    前記インタークーラの周囲を覆うカバー部材が設けられ、
    前記カバー部材の後端部に、前記第1噴出孔からの走行風を前記排気系と前記ダッシュパネルとの間に案内するガイド部が設けられている、
    ことを特徴とする車両のインタークーラ用冷却構造。
  3. 請求項1または請求項2において、
    前記排気系と前記ダッシュパネルとの間に、上下方向に延びる遮熱板が配設され、
    前記遮熱板と前記ダッシュパネルとの間に、液体流動用のパイプが配設され、
    前記第1噴出孔からの走行風が、前記排気系と前記遮熱板との間および該遮熱板と前記ダッシュパネルとの間にそれぞれ導かれるようにされている、
    ことを特徴とする車両のインタークーラ用冷却構造。
  4. 請求項3において、
    前記液体流動用のパイプが、ブレーキパイプおよび燃料パイプとされている、ことを特徴とする車両のインタークーラ用冷却構造。
  5. 請求項1において、
    前記ボンネットに、前記ハウジング内に走行風を導くための導入用開口部が形成され、
    前記導入用開口部に、前記ハウジング内に導入される走行風の流れ方向を調整するルーバが配設されている、
    ことを特徴とする車両のインタークーラ用冷却構造。
  6. 請求項1または請求項5において、
    前記ボンネットの車幅方向中央部に、前記ハウジング内に走行風を導くための導入用開口部が形成され、
    前記インタークーラが、車幅方向中央から一方側にオフセットして配設され、
    前記ハウジングのうち前記オフセット方向に位置する横縦壁部に、前後方向に間隔をあけて、前記ハウジング内に導かれた走行風の一部を噴出するための複数の第2噴出孔が形成されている、
    ことを特徴とする車両のインタークーラ用冷却構造。
  7. 請求項6において、
    前記第2噴出孔から噴出される走行風により、前記オフセット方向に位置されるエンジン補器類が冷却されるようにされている、
    ことを特徴とする車両のインタークーラ用冷却構造。
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