JP2010241367A - 車両の空気抵抗低減構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動車の排気管やマフラーの冷却性能を確保しながら車体下面の空気抵抗の低減を図る。
【解決手段】 エンジンルーム１１に導入された冷却風を車体下面に沿って形成した導風ダクト１４を介して車体後面の負圧領域に排出するので、負圧領域の負圧を冷却風で回復させて空気抵抗を低減することができる。またエンジンルーム１１内のエンジンＥから延びる排気部材２４，２５，２６を導風ダクト１４の内部に配置したので、排気部材２４，２５，２６を車体下面に配置する場合に比べて該車体下面を平坦にして空気抵抗を低減することができ、しかもエンジンルーム１１の冷却風は車体下面と路面との間に排出されないため、車体下面の空気抵抗を更に効果的に低減することができる。また導風ダクト１４の内部にはエンジンルーム１１から出た冷却風が流れるため、排気部材２４，２５，２６を確実に冷却して過熱を防止することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車の排気管やマフラーの冷却性能を確保しながら車体下面の空気抵抗を低減する車両の空気抵抗低減構造に関する。

車両のフロアパネル下面と、その下方に配置したアンダーカバーとの間に、エンジンルームの冷却風を前輪の前方および後輪の前方に導く通路を形成することで、前輪および後輪の前方部分の気流を乱して空気抵抗の低減を図るものが、下記特許文献１により公知である。

また車体前面に形成した空気導入口と車体後面に形成した空気排出口とを、車体中央部を前後方向に延びる空気ダクトで接続し、空気ダクトの空気導入口から導入されて空気排出口から排出される空気で車両の後方に発生する渦流を低減して空力特性を向上させるものが、下記特許文献２により公知である。

特開２００６−１６８５９２号公報 特開２００５−１７０３０４号公報

ところで、路面に対向する自動車の車体下面はできるだけ平坦な方が空気抵抗を低減する上で有利なため、車体下面をカバーで覆って平坦化することが行われている。しかしながら、車体下面に配置される排気管やマフラーをカバーで覆ってしまうと、それら排気管やマフラーに走行風が当り難くなって過熱の原因となるため、従来はカバーの一部を開放して排気管やマフラーに走行風が当り易くしており、そのために車体下面の空気抵抗を充分に低減できないという問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自動車の排気管やマフラーの冷却性能を確保しながら車体下面の空気抵抗の低減を図ることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車体前部に位置するエンジンルームに導入された冷却風を、車体下面に沿って前後方向に形成した導風ダクトを介して車体後面の負圧領域に排出するとともに、前記エンジンルーム内のエンジンから延びる排気部材を前記導風ダクトの内部に配置したことを特徴とする車両の空気抵抗低減構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記排気部材の排ガス出口は前記導風ダクトの排風口に臨むことを特徴とする車両の空気抵抗低減構造が提案される。

尚、実施の形態の排気管２４、プレマフラ２５およびメインマフラ２６は本発明の排気部材に対応する。

請求項１の構成によれば、車体前部に位置するエンジンルームに導入された冷却風を、車体下面に沿って前後方向に形成した導風ダクトを介して車体後面の負圧領域に排出するので、車体後面の負圧領域の負圧を導風ダクトから排出される冷却風で回復させて空気抵抗を低減することができる。またエンジンルーム内のエンジンから延びる排気部材を導風ダクトの内部に配置したので、排気部材を車体下面に配置する場合に比べて該車体下面を平坦にして空気抵抗を低減することができ、しかもエンジンルームに導入された冷却風は車体下面と路面との間に排出されないため、車体下面の空気抵抗を更に効果的に低減することができる。また排気部材が配置される導風ダクトの内部にはエンジンルームから出た冷却風が流れるため、排気部材を確実に冷却して過熱を防止することができる。

また請求項２の構成によれば、排気部材の排ガス出口を導風ダクトの排風口に臨ませたので、車体下面の前端から後端までの間に排気部材が全く露出しないようにし、車体下面の空気抵抗を効果的に低減することができる。

自動車の車体の斜視図。 図１の２方向矢視図。 図２の３−３線断面図。 図２の４方向矢視図。

以下、図１〜図４に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１および図２に示すように、自動車の車体前部に設けられたエンジンルーム１１の前端にラジエータ１２が配置され、その後方にエンジンＥおよびトランスミッションＴを一体化したパワーユニット１３が配置される。車体前端から後端まで延びる導風ダクト１４は、エンジンルーム１１の前部に配置されたラジエータ１２の後面から後方に延びてパワーユニット１３を覆い、エンジンルーム１１と車室１５とを仕切るダッシュパネル１６の開口１６ａに接続される第１ダクト部１４ａと、ダッシュパネル１６の開口１６ａから車室１５の左右方向中央部を後方に向かって延びる第２ダクト部１４ｂと、第２ダクト部１４ｂの後端から左右方向に二股に分岐し、トランクルーム１７の内部を後方に向かって延びる左右一対の第３ダクト部１４ｃ，１４ｃとで構成される。

エンジンＥに固定した排気マニホールド２３に接続されて第１、第２ダクト部１４ａ，１４ｂの内部を車体後方に延びる排気管２４は２本の分岐管２４ａ，２４ａに分岐し、各分岐管２４ａ，２４ａは第３ダクト部１４ｃ，１４ｃの内部を車体後方に延びて排風口１４ｄ，１４ｄに達している。第２ダクト部１４ｂに収納された排気管２４にはプレマフラ２５が設けられ、各分岐管２４ａ，２４ａにはメインマフラ２６，２６が設けられる。

図３に示すように、第２ダクト部１４ｂは、車室１５の容積を狭めないように概ねフロアパネル１８，１８の高さに配置され、フロントエンジン・リヤドライブ車両のフロアトンネルのような形状で上半部が車室１５内に突出する。フロアパネル１８，１８は、導風ダクト１４の第２ダクト部１４ｂの車幅方向外側面と、左右のサイドシル１９，１９の車幅方向内側面とを接続しており、フロアパネル１８，１８の下面に車体前後方向に延びるフロアフレーム２０，２０が結合される。

図４に示すように、トランクルーム１７に配置された左右の第３ダクト部１４ｃ，１４ｃの排風口１４ｄ，１４ｄは、リヤバンパー２１の後面の左右両端部近傍に開口する。第３ダクト部１４ｃ，１４ｃの排風口１４ｄ，１４ｄの位置は、車体の後面の負圧分布のうちで最も低圧になる部分、つまり空気力より車体後方に向かう荷重が最大になる最も強い負圧領域に設定されている。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

車両の走行中にフロントグリル等からエンジンルーム１１に導入された冷却風は、ラジエータ１２を通過して冷却水との間で熱交換し、更にエンジンＥを通過して該エンジンＥの表面との間で熱交換する。熱交換により温度上昇して体積も増加した冷却風は、エンジンルーム１１内に位置する導風ダクト１４の第１ダクト部１４ａに案内されてダッシュパネル１６の開口１６ａを通過し、車室１５内の第２ダクト部１４ｂを後方に流れた後に、トランクルーム１７内の二股になった第３ダクト部１４ｃ，１４ｃを後方に流れてリヤバンパー２１の左右両端部に開口する一対の排風口１４ｄ，１４ｄから車体後方に排出される。

このように、車体の後面の負圧分布のうちで最も低圧になる部分をピンポイントで狙って導風ダクト１４から冷却風を供給することで、車体後面の負圧部分の圧力を効果的に回復させて空気抵抗を大幅に低減し、燃料消費量の節減に寄与することができる。

また従来の車両では排気管やマフラのような排気部材が車体下面に露出していたために車体下面を平坦にすることができず、その分だけ車体下面の空気抵抗が増加する問題があった。しかもエンジンルーム１１を出た冷却風が車体下面と路面との間に排出されるため、車体下面の空気抵抗の増加を更に増長する問題があった。

しかしながら本実施の形態によれば、排気管２４、プレマフラ２５およびメインマフラ２６，２６等の排気部材を全て導風ダクト１４の内部に収納したので、それらの排気部材が車体下面に露出しなくなり、車体下面を平坦化して空気抵抗を大幅に低減することができる。しかもエンジンルーム１１を出た冷却風は車体下面と路面との間に排出されることなく、導風ダクト１４を通過して車体後面に排出されるため、車体下面の空気抵抗を更に低減することができる。特に、排気管２４の排ガス出口を導風ダクト１４の排風口１４ｄ，１４ｄに臨ませたので、車体下面の前端から後端までの間に排気管やマフラーが全く露出しないようにし、車体下面の空気抵抗を効果的に低減することができる。

更に、エンジンルーム１１の冷却風を導風ダクト１４を介して車体後面からスムーズに排出することができるので、冷却風の風量を増加させてラジエータ１２およびエンジンＥの冷却効果を高めることができるだけでなく、導風ダクト１４に収納した排気管２４、プレマフラ２５およびメインマフラ２６，２６に充分な流量の冷却風を作用させて効率的に冷却し．その過熱を確実に防止することができる。

以上のように、本実施の形態によれば、導風ダクト１４によりエンジンルーム１１の冷却風を車体後面の負圧領域に供給して車体後面の空気抵抗を低減することが可能になるだけでなく、導風ダクト１４の内部に排気管２４、プレマフラ２５およびメインマフラ２６，２６等の排気部材を配置することで、それらの排気部材を車体下面に露出させる必要をなくして空気抵抗を低減することが可能になり、二重の空気抵抗低減効果を得ることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態では２個の排風口１４ｄ，１４ｄを備えているが、排風口１４ｄ，１４ｄの数は１個または３個以上であっても良い。

また実施の形態では１個のプレマフラ２５と２個のメインマフラ２６，２６とを備えているが、マフラの数は任意である。

１１ エンジンルーム
１４ 導風ダクト
１４ｄ 排風口
２４ 排気管（排気部材）
２５ プレマフラ（排気部材）
２６ メインマフラ（排気部材）
Ｅ エンジン

Claims (2)

1. 車体前部に位置するエンジンルーム（１１）に導入された冷却風を、車体下面に沿って前後方向に形成した導風ダクト（１４）を介して車体後面の負圧領域に排出するとともに、前記エンジンルーム（１１）内のエンジン（Ｅ）から延びる排気部材（２４，２５，２６）を前記導風ダクト（１４）の内部に配置したことを特徴とする車両の空気抵抗低減構造。
2. 前記排気部材（２４，２５，２６）の排ガス出口は前記導風ダクト（１４）の排風口（１４ｄ）に臨むことを特徴とする、請求項１に記載の車両の空気抵抗低減構造。

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