JP2012097643A

JP2012097643A - 内燃機関のエアクリーナ構造

Info

Publication number: JP2012097643A
Application number: JP2010245216A
Authority: JP
Inventors: Atsuki Machino; 厚己町野
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2010-11-01
Filing date: 2010-11-01
Publication date: 2012-05-24

Abstract

【課題】内燃機関のエアクリーナ構造において、エアフローセンサによる空気量の測定を正確に行うとともに、部品点数の削減、組付工数の低減、重量の低減、コストの低減等を図ることにある。
【解決手段】膨張室（１４）は車両前後方向（Ｘ）で排気マニホルド（３）よりも車両後方に位置し且つ車両前後方向（Ｘ）でエアクリーナ部分（１２）の幅（Ｗ１）よりも小さな幅（Ｗ２）に形成され、膨張室（１４）の後部壁（２２）に出ロパイブ（２６）を接続し、出口パイプ（２６）は前面が膨張室（１４）の後部壁（２５）で且つ内燃機関（１）側の側面がエアクリーナケース（８）で囲われ、出ロパイプ（２６）の上面にエアフローセンサ（２９）を取り付るための取付部（２８）を設け、膨張室（１４）の内部に空気の流れを整流するための整流部材（３０）を設けている。
【選択図】図１

Description

この発明は、内燃機関のエアクリーナ構造に係り、内燃機関に供給する空気を清浄する内燃機関のエアクリーナ構造に関する。

吸入空気流量計測センサ（以下「エアフローセンサ」という）を使用する内燃機関においては、部品点数の削減や、部品の簡素化を目的に、エアフローセンサの取付部を有する管部材をエアクリーナと一体に形成する構造が多く用いられている。
また、このような構造の場合に、エアフローセンサの測定精度の確保のためには、エアフローセンサの取付部を有する管部材内とエアクリーナ内との空気の流れを整流する必要があり、種々の整流技術が提案されている。

特開２００４−１４４０２５号公報

特許文献１に係る内燃機関用エアクリーナは、一体型部材を、エアクリーナ本体に対して着脱可能に設け、エアクリーナエレメントとシール材との間及び整流口とシール材との間にそれぞれ剛性枠材を設け、整流口には清浄空気を滑らかに流通させるための整流部材を設けたものである。

ところが、従来、エアフローセンサの取付部を有する管部材をエアクリーナケースと一体に形成してエアフローセンサをエアクリーナに取り付ける構造においては、例えば、図９に示すように、エアクリーナ１０１において、外部から導入される空気を濾過するエアクリーナエレメント１０２と、このエアクリーナエレメント１０２を境界に空気の濾過前後のダーティサイド空間１０３とクリーンサイド空間１０４とを区画したエアクリーナケース１０５を備え、このエアクリーナケース１０５のクリーンサイド空間１０４内で段差部１０６を介して末広がりの管部材である出口パイプ１０７を設け、この出口パイプ１０７にエアフローセンサ１０８を設けた場合に、クリーンサイド空間１０４内では、偏流や乱れ（破線の矢印で示す）が生じていた。
また、図１０に示すように、エアクリーナ２０１において、外部から導入される空気を濾過するエアクリーナエレメント２０２と、このエアクリーナエレメント２０２を境界に空気の濾過前後のダーティサイド空間２０３とクリーンサイド空間２０４とを区画したエアクリーナケース２０５を備え、このエアクリーナケース２０５にはクリーンサイド空間２０４で管部材である出口パイプ２０６を設け、この出口パイプ２０６の入口部位に整流部材２０７を取り付け、また、出口パイプ２０６にエアフローセンサ２０８を取り付けた場合に、整流部材２０７の追加による吸気抵抗の増加、部品点数の増加、組付工数の増加、コストの増加に繋がるという不都合があった。
更に、図１１に示すように、エアクリーナ３０１において、外部から導入される空気を濾過するエアクリーナエレメント３０２と、このエアクリーナエレメント３０２を境界に空気の濾過前後のダーティサイド空間３０３とクリーンサイド空間３０４とを区画したエアクリーナケース３０５を備え、ダーティサイド空間３０３の径をＤ１とし、クリーンサイド空間３０４の径Ｄ２をダーティサイド空間３０３の径Ｄ１よりも小さくして段差形状とし、さらに、エアクリーナケース３０５にはクリーンサイド空間３０４の径Ｄ２よりも小さな径Ｄ３の出口パイプ３０６を設け、この出口パイプ３０６にエアフローセンサ３０７を取り付けた場合に、クリーンサイド空間３０４及び出口パイプ３０６内で急縮小による縮流（破線の矢印で示す）が発生し、エアフローセンサ３０７による空気量の正確な測定が困難なるという不都合があった。
更にまた、図１２に示すように、エアクリーナ４０１において、外部から導入される空気を濾過するエアクリーナエレメント４０２と、このエアクリーナエレメント４０２を境界に空気の濾過前後のダーティサイド空間４０３とクリーンサイド空間４０４とを区画したエアクリーナケース４０５を備え、このエアクリーナケース４０５にはクリーンサイド空間４０４で管部材である出口パイプ４０６を設け、この出口パイプ４０６にエアフローセンサ４０７を取り付けた場合に、容量の大きいクリーンサイド空間４０４に容量の小さい出口パイプ４０６を接続しているため、断面差が大きくなり、エアクリーナ４０１の出口部位（エアフローセンサ４０７を取り付けた出口パイプ４０６）で、縮流による乱れ（破線の矢印で示す）が発生し、エアフローセンサ４０７による空気量の正確な測定が困難であった。

そこで、この発明の目的は、エアフローセンサによる空気量の測定を正確に行うとともに、部品点数の削減、組付工数の低減、重量の低減、コストの低減等を図る内燃機関のエアクリーナ構造を提供することにある。

この発明は、車両に内燃機関を構置きに搭載し、前記内燃機関の車両前方側に排気マニホルドを接続し、前記内燃機関の車両後方側に吸気マニホルドを接続し、外部から導入される空気を濾過するエアクリーナエレメントと、このエアクリーナエレメントを境界に空気の濾過前後のダーティサイド空間とクリーンサイド空間とが区画された構造のエアクリーナ部分と、前記クリーンサイド空間に連通して濾過された空気を送る接続通路と、この接続通路から送られてきた空気の流れを整流する膨張室とを備えたエアクリーナケースを設け、前記膨張室には空気を前記吸気マニホルドに送るための出口パイプを設け、この出口パイプに吸入空気量を測定するためのエアフローセンサを設けた内燃機関のエアクリーナ構造において、前記膨張室は車両前後方向で前記排気マニホルドよりも車両後方に位置し且つ車両前後方向で前記エアクリーナ部分の幅よりも小さな幅に形成され、前記膨張室の後部壁に出ロパイプを接続し、この出口パイプは前面が前記膨張室の後部壁で且つ前記内燃機関側の側面が前記エアクリーナケースで囲われ、前記出ロパイプの上面に前記エアフローセンサを取り付るための取付部を設け、前記膨張室の内部には空気の流れを整流するための整流部材を設けたことを特徴とする。

この発明の内燃機関のエアクリーナ構造は、エアフローセンサによる空気量の測定を正確に行うとともに、部品点数の削減、組付工数の低減、重量の低減、コストの低減等を図ることができる。

図１はエアクリーナの概略構成図であり、図１（ａ）はエアクリーナの後方正面図であり、図１（ｂ）はエアクリーナの右側側面図である。（実施例）図２はエンジンの平面図である。（実施例）図３はエアクリーナの斜視図である。（実施例）図４は出口パイプが備えられたロアケース部及びエアクリーナエレメントの分解斜視図である。（実施例）図５は図３のＶ−Ｖ線によるエアクリーナの断面図である。（実施例）図６は図３のＶＩ−ＶＩ線によるエアクリーナの断面図である。（実施例）図７はアッパケース部の斜視図である。（実施例）図８はエアクリーナ内の空気の流れを示す説明図である。（実施例）図９は従来で第１のエアクリーナの断面図である。（従来例）図１０は従来で第２のエアクリーナの断面図である。（従来例）図１１は従来で第３のエアクリーナの断面図である。（従来例）図１２は従来で第４のエアクリーナの断面図である。（従来例）

この発明は、エアフローセンサによる空気量の測定を正確に行うとともに、部品点数の削減、組付工数の低減、重量の低減、コストの低減等を図る目的を、エアフローセンサを取り付ける取付部を有する管部材とクリーンサイド空間との間に接続通路を形成するとともに、膨張室の内部に整流部材を設けて実現するものである。

図１〜図８は、この発明の実施例を示すものである。
図２において、１は車両に搭載される多気筒用の内燃機関、２はシリンダヘッドカバーである。内燃機関１は、出力軸が車両前後方向Ｘと直交する方向である車両幅方向Ｙに向けた横置きに配置されている。
内燃機関１のシリンダヘッドには、車両前方側で排気マニホルド３が接続しているとともに、車両後方側で吸気マニホルド４が接続している。
内燃機関１の左部上方には、エアクリーナ５が配置されている。

このエアクリーナ５は、図１、図３〜図６に示すように、分割された下側のロアケース部６と上側のアッパケース部７とからなるエアクリーナケース８を備えている。
このエアクリーナケース８には、図１、図５に示すように、外部から導入される空気を濾過するエアクリーナエレメント９と、このエアクリーナエレメント９を境界に空気の濾過前後のダーティサイド空間１０とクリーンサイド空間１１とが区画された構造のエアクリーナ部分１２と、クリーンサイド空間１１に連通して濾過された空気を送る接続通路１３と、この接続通路１３から送られてきた空気の流れを整流する膨張室１４とを備える。
接続通路１３は、図１、図５、図８に示すように、エアクリーナケース８内で、車両前側に配置されている。
エアクリーナケース８においては、図２、図３に示すように、エアクリーナ部分１２が右側に配置されるとともに、膨張室１４が左側に配置され、この膨張室１４の後部の外方で、隅空間１５が形成されている。
エアクリーナエレメント９は、図５に示すように、周囲の外枠１６の所定厚さのシール部１７がロアケース部６のロア側接合部１８とアッパケース部７のアップ側接合部１９との間に挟まれることにより、エアクリーナケース８に保持される。
また、ロアケース部６とアッパケース部７とは、図３、図４に示すように、複数の締結部２０で締結される。

ロアケース部６の右壁部２１には、ダーティサイド空間１０に連通する入口パイプ２２が接続している。この入口パイプ２２には、図２に示すように、エアクリーナインレットホース２３が接続している。このエアクリーナインレットホース２３は、車両右方に延びて配置され、右方に向かう先端に空気を取り入れる空気取入口２４を備えている。
また、ロアケース部６の隅空間１５で、膨張室１４の後部壁２５には、管部材としての出口パイプ２６が接続している。この出口パイプ２６には、図２に示すように、吸気マニホルド４に連結したエアクリーナアウトレットホース２７に接続し、このエアクリーナアウトレットホース２７を介して膨張室１４からの空気を吸気マニホルド４に送るものである。
また、この出口パイプ２６には、図３、図４、図６に示すように、上面で取付部２８が設けられ、この取付部２８に吸入空気量を測定するためのエアフローセンサ２９が取り付けられている。

膨張室１４は、図２に示すように、車両前後方向Ｘで排気マニホルド３よりも車両後方に位置し、且つ、車両前後方向Ｘでエアクリーナ部分１２の幅Ｗ１よりも小さな幅Ｗ２に形成されている（Ｗ１＞Ｗ２）。
出口パイプ２６は、図３、図４に示すように、前面が膨張室１４の後部壁２５で且つ内燃機関１側の側面がエアクリーナケース８のロアケース部６で囲われている。
膨張室１４の内部には、図１、図５、図８に示すように、空気の流れを整流するための整流部材３０が設けられている。

上記の構造により、膨張室１４及びこの膨張室１４の内部に設けられた整流部材３０によって、空気の乱流、偏流を抑制して整流することで、つまり、図１に示すように、膨張室１４においては、中央部位の第１のエリアＡ１で、空気の流速が低下するため、流れの乱れが減少するとともに、前側の左部位の第２のエリアＡ２では、エアクリーナケース８の内壁面に沿う空気の流速が早く、また、この空気が整流部材３０に衝突することで、空気の流速を低下させて空気の乱れの影響を少なくして、清浄空気を下流のエアフローセンサ２９で高精度に計測させることができる。
また、図２に示すように、エアフローセンサ２９が排気マニホルド３から離れた位置に存在し、周囲が膨張室１４やエアクリーナケース８で囲われているため、熱の影響を受けにくくなり、更に、エアフローセンサ２９が、車両上方から見通せる位置に存在するため、組付作業性が向上する。
更に、整流部材３０によって空気を整流することで、膨張室１４の容積を縮小化することができ、空いたスペースを出口パイプ２６の配置位置として設定することができ、部品のレイアウトの自由度を高め、重量の低減、コストの低減を図ることができる。

整流部材３０は、図５、図６に示すように、接続通路１３からの空気の流れに対して直角に突出した整流板３１からなる。この整流板３１は、平板形状である。このような整流板３１により、空気の乱流、偏流を抑制できる。また、整流板３１は、平板のため、簡単な形状となり、重量の低減、コストの低減を図ることができる。

また、整流板３１は、図５に示すように、エアクリーナエレメント９と一体的にエアクリーナケース８に設けられる。このように、エアクリーナエレメント９と整流板３１を一体成形することで、部品点数の削減、重量の低減を図り、また、組付性を向上できる。

更に、整流板３１は、エアクリーナエレメント９の外枠１６と同一材料からなる。これにより、整流板３１をエアクリーナエレメント９の外枠１６と同一材料で一体成形することができるため、重量の低減、コストの低減を図ることができる。

この発明に係るエアクリーナ構造を、各種内燃機関に適用可能である。

１内燃機関
３排気マニホルド
４吸気マニホルド
５エアクリーナ
６ロアケース部
７アッパケース部
８エアクリーナケース
９エアクリーナエレメント
１０ダーティサイド空間
１１クリーンサイド空間
１２エアクリーナ部分
１３接続通路
１４膨張室
１５隅空間
１６エアクリーナエレメントの外枠
２５膨張室の後部壁
２６出口パイプ
２８取付部
２９エアフローセンサ
３０整流部材
３１整流板

Claims

車両に内燃機関を構置きに搭載し、前記内燃機関の車両前方側に排気マニホルドを接続し、前記内燃機関の車両後方側に吸気マニホルドを接続し、外部から導入される空気を濾過するエアクリーナエレメントと、このエアクリーナエレメントを境界に空気の濾過前後のダーティサイド空間とクリーンサイド空間とが区画された構造のエアクリーナ部分と、前記クリーンサイド空間に連通して濾過された空気を送る接続通路と、この接続通路から送られてきた空気の流れを整流する膨張室とを備えたエアクリーナケースを設け、前記膨張室には空気を前記吸気マニホルドに送るための出口パイプを設け、この出口パイプに吸入空気量を測定するためのエアフローセンサを設けた内燃機関のエアクリーナ構造において、前記膨張室は車両前後方向で前記排気マニホルドよりも車両後方に位置し且つ車両前後方向で前記エアクリーナ部分の幅よりも小さな幅に形成され、前記膨張室の後部壁に出ロパイプを接続し、この出口パイプは前面が前記膨張室の後部壁で且つ前記内燃機関側の側面が前記エアクリーナケースで囲われ、前記出ロパイプの上面に前記エアフローセンサを取り付るための取付部を設け、前記膨張室の内部には空気の流れを整流するための整流部材を設けたことを特徴とする内燃機関のエアクリーナ構造。
前記整流部材は前記接続通路からの空気の流れに対して直角に突出した整流板からなり、この整流板は平板形状であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のエアクリーナ構造。
前記整流板は、前記エアクリーナエレメントと一体的に前記エアクリーナケースに設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関のエアクリーナ構造。
前記整流板は、前記エアクリーナエレメントの外枠と同一材料からなることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関のエアクリーナ構造。