JP2013130186A - エンジンへの吸気構造 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気口からの外気の取り込みを阻害せず、外気に混じった水、その他の異物のエンジン側への浸入を抑制することができるエンジン吸気構造を得る。
【解決手段】アッパーグリル１２のアッパーグリル開口１２Ａから車両後方にかけて、隔壁部４０が設けられている。隔壁部４０の上側には、前方上開口部１２ＡＵから吸気ダクト３０へ向かう、上通路４０Ａが形成されている。上通路４０Ａは、隔壁部４０によって前方下開口部１２ＡＬから隔離されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、吸気ダクトを介してエンジン側へ外気を取り入れるためのエンジンへの吸気構造に関する。

車両前部から取り入れた外気を吸気ダクトを介してエンジン側へ導くためのエンジンへの吸気構造としては、種々のものが提案されている。外気を取り込む場合には、外気に混入した水、その他の異物が吸気ダクトへ浸入しないようにすることが求められる。

例えば、特許文献１には、エンジン用ラジエータの上にエンジン用吸気ダクトの吸気口を配置し、吸気口に臨むフロントグリルを部分的に閉塞した閉塞部を有する吸気構造が開示されている。特許文献１の構成によれば、閉塞部によって、走行風に混入した異物が取り除かれ、エンジンルーム内への浸入が抑制される。しかしながら、吸気口の前側のフロントグリルが閉塞されているので、外気の取り込みが阻害され、エンジンルーム内へ十分に外気を導入できなくなってしまう。

特開２００３−７２３９６号公報

本発明は上記事実を考慮し、吸気口からの外気の取り込みを阻害せず、外気に混入した水、その他の異物のエンジン側への浸入を抑制することができるエンジンへの吸気構造を得ることを課題とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明に係るエンジンへの吸気構造は、エンジンへ外気を導入する吸気ダクトと連通し、車両前端部で外部に開口した前方上開口部と、車両前端部で外部に開口し、前記前方上開口部の下側に配置された前方下開口部と、前記前方上開口部と前記前方下開口部との間に配置され、前記前方上開口部から前記吸気ダクトへ向かう上通路を前記前方下開口部から隔離する隔壁部と、を備えている。

請求項１に記載のエンジン吸気構造では、前方上開口部と前方下開口部との間に隔壁部が配置されている。前方上開口部から取り込まれた外気は、上通路を通って吸気ダクトへ送り込まれ、エンジンへ側供給される。前方上開口部は、車両前端部で外部に開口しているので、外気の取り込みを十分に行うことができる。また、前方上開口部は、前方下開口部よりも上に設けられているので、前方下開口部から取り込まれる外気と比べて水やその他の異物の混入が少なく、エンジン側への異物の浸入を抑制することができる。

一方、前方下開口部から取り込まれた外気は、上通路が隔壁部によって前方下開口部から隔離されているので、上通路へ入り込むことがない。したがって、前方下開口部から取り込まれた外気に混入している水や異物の、エンジン側への浸入を防止することができる。

請求項２に記載の本発明に係るエンジンへの吸気構造は、請求項１に記載のエンジン吸気構造において、前記吸気ダクトの先端開口部が、車両下向きに開口していることを特徴としている。

このように、吸気ダクトの先端開口部の開口を車両下向きとすることにより、前向きや上向きにする場合と比較して、前方から取り込まれた外気に含まれる水や異物が先端開口部の開口から浸入することを抑制することができる。

請求項３記載の本発明に係るエンジン吸気構造は、請求項２に記載のエンジン吸気構造において、前記先端開口部の後部側には、前記先端開口部の前部側の下端よりも車両上側に上端が配置されて車両後方へ向かう流路の下端を構成する開口後壁が形成されているものである。

請求項３に記載のエンジンへの吸気構造では、先端開口部の後部側に開口後壁が形成されている。開口後壁は、先端開口部の前部側の下端よりも車両上側に上端が配置されて車両後方へ向かう流路の下端を構成している。したがって、前方開口部から取り込まれた外気は、先端開口部で開口後壁に当たる。これにより、水や異物が落下し、吸気ダクトへの浸入を抑制することができる。

請求項４に記載の本発明に係るエンジンへの吸気構造は、請求項２または請求項３に記載のエンジン吸気構造において、前記先端開口部の車両前方側には、前端から車両後方下側へ向かうように傾斜する前傾斜壁が形成されている。

請求項４に記載のエンジンへの吸気構造では、先端開口部の車両前方側に前傾斜壁が形成されている。前傾斜壁は、前端から車両後方下側へ向かうように傾斜しているので、前方開口部から取り込まれた外気は前傾斜壁により、車両後方下側へ流れるように整流される。したがって、水や異物は慣性力により車両後方下側へ進み、先端開口部から吸気ダクト内への浸入を抑制することができる。

請求項５記載の本発明に係るエンジン吸気構造は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のエンジンへの吸気構造において、前記隔壁部の車両上側に間隔を開けて配置され、前記隔壁部との間に前記上通路を形成する導風ガイドを有するものである。

請求項５に記載のエンジンの吸気構造では、隔壁部と導風ガイドとの間隔を調整することで、上通路の通路断面積を小さくすることができる。したがって、吸気ダクトが取り込む異物の量を制限することができる。
また、前方上開口部から水が浸入した場合、上通路を流れる水は導風ガイドによって整流される。したがって、上通路から排出される水を、隔壁部の車両後方側端部から車両後方側へスムーズに排出することができる。

請求項６記載の本発明に係るエンジン吸気構造は、請求項５に記載のエンジンへの吸気構造において、前記導風ガイドは、前記吸気ダクトの前記先端開口部よりも車両下側に配置されているものである。

請求項６に記載のエンジン吸気構造では、導風ガイドが吸気ダクトの先端開口部よりも車両下側に配置されているため、上通路から排出される水は、吸気ダクトの先端開口部よりも下側へ流される。したがって、上通路から排出された水で吸気ダクトの先端開口部の開口が閉塞されることを抑制することができる。

請求項７記載の本発明に係るエンジン吸気構造は、請求項５または請求項６に記載のエンジンへの吸気構造において、前記導風ガイドの車両後方側の端部と前記吸気ダクトの前記先端開口部との間に二次吸気口が設けられているものである。

請求項７に記載のエンジン吸気構造によれば、導風ガイドと吸気ダクトとの間に二次吸気口が設けられているため、上通路から排出される水によって吸気ダクトがエンジンルーム内の下側の空気を取り込めない場合であっても、吸気ダクトは二次吸気口を介して導風ガイドの上側の空気を取り込むことができる。

請求項１記載の本発明に係るエンジンへの吸気構造では、前方上開口部から外気の取り込みを十分に行うことができる。また、前方下開口部からの外気が吸気ダクトへ取り込まれることを防止しているので、エンジン側への水やその他の異物の浸入を抑制することができる。

請求項２記載の本発明に係るエンジンへの吸気構造では、先端開口部を下向き開口とすることで、吸気ダクトへの水や異物の浸入を抑制することができる。

請求項３記載の本発明に係るエンジンへの吸気構造では、水や異物を開口後壁に当てることにより落下させて、吸気ダクトへの水や異物の浸入を抑制することができる。

請求項４記載の本発明に係るエンジンへの吸気構造では、取り込まれた外気を整流し、慣性力により水や異物を車両後方下側へ送ることにより、吸気ダクトへの水や異物の浸入を抑制することができる。

請求項５記載の本発明に係るエンジンへの吸気構造では、導風ガイドを設けることで、吸気ダクトが取り込む異物の量を制限できる。また、前方上開口部から取り込んだ水を導風ガイドで整流することで、上通路から排出される水を車両後方側へスムーズに排出することができる。

請求項６記載の本発明に係るエンジンへの吸気構造では、導風ガイドを吸気ダクトの先端開口部よりも車両下側に配置するという簡単な構造で、上通路から排出された水で吸気ダクトの先端開口部が閉塞されることを抑制できる。

請求項７記載の本発明に係るエンジンへの吸気構造では、吸気ダクトは、エンジンルーム内の空気を取り込めない場合であっても、二次吸気口を介して導風ガイドの上側の空気を取り込むことができる。

第１の実施形態に係るエンジン吸気構造が適用された車両の車体前部の構成を示す概略的な斜視図である。 図１の２−２線断面図である。 図２に示される先端開口部付近を拡大した断面図である。 第２の実施形態に係るエンジン吸気構造が適用された車両の車体前部の要部を示す図２に対応する断面図である。

［第１の実施形態］
以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施形態に係るエンジン吸気構造１１について説明する。なお、図中矢印ＦＲは車体前方向を示し、矢印ＵＰは車体上方向を示し、矢印ＩＮは車幅内側方向を示している。

本実施形態のエンジンへの吸気構造１１は、図１に示すように、車両１０の前方に適用されている。車両１０の車体前側には、エンジンフード１６が設けられ、エンジンフード１６の下方に、エンジンルーム１８が構成されている。エンジンルーム１８には、エンジン２０、エアクリーナ２２、ラジエータ２４、コンデンサ２６（図２も参照）等が搭載されている。

エンジン２０は、エンジンルーム１８の車両後方側の中央部に配設され、エアクリーナ２２は、エンジン２０の側方に配設されている。吸気ダクト３０は、エンジン２０の車両前方に配設され、エアクリーナ２２に接続されている。吸気ダクト３０から導入された空気は、エアクリーナ２２を経てエンジン２０に供給される。ラジエータ２４及びコンデンサ２６は、エンジン２０の車両前方に配設されている。

車両１０の車体前端には、アッパーグリル１２及びロアグリル１４が設けられている。アッパーグリル１２は、エンジンフード１６の前端部の車体下方側に形成され、ロアグリル１４は、アッパーグリル１２の車体下方側に形成されている。アッパーグリル１２とロアグリル１４の間には、バンパカバー１７が配置されている。アッパーグリル１２の上側には、バンパ１３が配設されている。アッパーグリル１２及びロアグリル１４には、外気を導入するために外部に開口したアッパーグリル開口１２Ａ、ロアグリル開口１４Ａが各々形成されている。

ロアグリル１４のロアグリル開口１４Ａには、グリル格子部５２、５４、５６が設けられている。これらのグリル格子部５２、５４、５６は、長尺板状に形成されており、板厚方向が略車体上下方向に沿い、長手方向が車幅方向に沿う状態で上下に平行に並んで配置されている。ロアグリル１４の下部には、下隔壁５８が配置されている。下隔壁５８は、ロアグリル開口１４Ａから車両後方へ延出配置されている。

図２に示されるように、アッパーグリル１２のアッパーグリル開口１２Ａから車両後方にかけて、隔壁部４０が設けられている。隔壁部４０は、前端壁４２、中間壁４４、及び、ラジエータサポートアッパ４６を含んで構成されている。隔壁部４０の前端は、前端壁４２で構成されている。前端壁４２は、アッパーグリル開口１２Ａの車両上下方向の中間部に配置されている。隔壁部４０の後端は、ラジエータサポートアッパ４６で構成されている。ラジエータサポートアッパ４６の後端は、吸気ダクト３０の先端開口部３２の下側まで延出されている。中間壁４４は、前端壁４２の後端とラジエータサポートアッパ４６の前端とを連結するように配置されている。

アッパーグリル開口１２Ａは、前端壁４２によって前方上開口部１２ＡＵと前方下開口部１２ＡＬに分割されている。前方上開口部１２ＡＵは、前端壁４２よりも上側に形成され、前方下開口部１２ＡＬは、前端壁４２よりも下側に形成されている。前方下開口部１２ＡＬには、グリル格子部４１が設けられている。グリル格子部４１は、長尺板状に形成されており、板厚方向が略車体上下方向に沿い、長手方向が車幅方向に沿う状態で配置されている。

隔壁部４０の上側には、前方上開口部１２ＡＵから吸気ダクト３０へ向かう、上通路４０Ａが形成されている。上通路４０Ａは、隔壁部４０によって前方下開口部１２ＡＬから隔離されている。なお、ここでの隔離は、上通路４０Ａが完全に前方下開口部１２ＡＬと非連通である必要はなく、ある程度連通されている場合を含んでいる。隔壁部４０よりも下側には、前方下開口部１２ＡＬ及びロアグリル開口１４Ａと連通する、下側ルーム１５が形成されている。

ラジエータ２４及びコンデンサ２６は、下側ルーム１５内に配置され、上端がラジエータサポートアッパ４６により支持されている。ラジエータ２４は、車両水平面に対して略垂直に立設された状態で、車幅方向に沿って配置されている。コンデンサ２６は、ラジエータ２４の前方に配置されている。

図２に示されるように、吸気ダクト３０は、上通路４０Ａの後方に配置されている。吸気ダクト３０は、車両前側の先端開口部３２、及び、先端開口部３２からエアクリーナ２２へ向かって延びる本体部３８を有している。先端開口部３２は、車両下向きに開口された開口３２Ａを有している。本体部３８は先端開口部３２から車両後方斜め下方へ向かって配設されており、吸気ダクト３０内には、開口３２Ａから車両後方へ向かう流路３０Ａが形成されている。

図３にも示されるように、先端開口部３２は、車両前方側の前傾斜壁３３、車両後方側の開口後壁３５、及び、車両上側の開口上面壁３４を有している。前傾斜壁３３は、下端３３Ａがラジエータサポートアッパ４６の上部よりも高さＨ１だけ高い位置に配置されている。前傾斜壁３３は、前端から車両後方下側へ傾斜するように配設されている。車両水平方向に対する前傾斜壁３３の傾斜角度αは、取り込まれた外気の整流方向を考慮して、０度〜９０度の範囲であることが好ましい。

開口後壁３５は、本体部３８の下部側から連続して形成され、本体部３８の下部前端が上方へ屈曲するようにして形成されている。開口後壁３５の上端３５Ａは、前傾斜壁３３の下端３３Ａよりも高さＨ２だけ高い位置に配置されている。

開口上面壁３４は、前傾斜壁３３の前端から車両後方へ向かって配置され、本体部３８の上側と連続形成されている。

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
なお、図２，３において、空気の流れは実線の矢印で示されており、空気以外の水、及び異物の流れは点線の矢印で示されている。

本実施形態では、アッパーグリル開口１２Ａ及びロアグリル開口１４Ａを介して、外気がエンジンルーム１８内に取り込まれる。アッパーグリル開口１２Ａの前方下開口１２ＡＬ及びロアグリル開口１４Ａから取り込まれた外気は、下側ルーム１５へ導入され、ラジエータ２４、コンデンサ２６等の冷却に供用される。前方下開口１２ＡＬから取り込まれた外気は、隔壁部４０によって上通路４０Ａへの浸入が阻止されている。したがって、前方上開口部１２ＡＵよりも下側に配置されていて水分や異物の入り込みやすい前方下開口１２ＡＬからの外気が、吸気ダクト３０へ流入することを防止することができる。

一方、前方上開口部１２ＡＵから取り込まれた外気は、前方上開口部１２ＡＵから上通路４０Ａを経て、吸気ダクト３０の先端開口部３２へ至る。前方上開口部１２ＡＵは、前方で外部に開口しているので、閉塞板などで阻害されることなく、外気の取り込み量を十分に確保することができる。取り込まれた外気は、先端開口部３２の前傾斜壁３３によって整流され、Ｈ１の間隔を有するラジエータサポートアッパ４６と先端開口部３２の間に進み、一部（矢印３６Ａ参照）が開口３２Ａに流入し、他（矢印３６Ｂ参照）が本体部３８の下側に沿って車両後方へ向かう。このとき、外気に含まれる水分や異物は、開口３２Ａに流入せずに、慣性力によって車両斜め下の後方へ向かう。これにより、外気に含まれる水分や異物の吸気ダクト３０への浸入を抑制することができる。さらに、開口後壁３５の上端３５Ａは、前傾斜壁３３の下端３３Ａよりも高さＨ２だけ高い位置に配置されているので、外気に含まれる水分や異物は、開口後壁３５に当たって落下する。これによっても、外気に含まれる水分や異物の、吸気ダクト３０への浸入を抑制することができる。

なお、本実施形態では、吸気ダクト３０の先端開口部３２を車両下向きに開口させているが、必ずしも下向きに開口させる構成にする必要はない。本実施形態のように、先端開口部３２を下向きに開口させることにより、車両前方から供給される外気に含まれている水分、その他の異物の開口３２Ａからの浸入を抑制することができる。

［第２の実施形態］
以下、図面に基づいて、本発明の第２の実施形態に係るエンジン吸気構造１１について説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

図４に示されるように、本実施形態のエンジン吸気構造１１の隔壁部４０は、ラジエータサポートアッパ４６の車両前後方向の後端側の一部分と、ラジエータサポートアッパ４６の上部に配置される下壁４８とを含んで構成されている。下壁４８は、板状に形成されて車両側面視で略水平に配置されている。下壁４８は、グリル格子部４１から吸気ダクト３０の先端開口部３２の下側まで延出されている。

下壁４８の車両上側には、下壁４８と間隔を開けて導風ガイド５０が配置されている。導風ガイド５０は、グリル格子部４１から車両後方側へ延びている。導風ガイド５０は板状に形成されており、吸気ダクト３０の先端開口部３２よりも下側に車両側面視で略水平に配置されている。導風ガイド５０の車両前後方向の前端側は、前方上開口部１２ＡＵの車両上下方向の上端部に接している。

前記第１の実施形態では、隔壁部４０の上側、即ち、隔壁部４０とエンジンフード１６との間が前方上開口部１２ＡＵから吸気ダクト３０へ向かう上通路４０Ａとなっていたが、本実施形態では、隔壁部４０と導風ガイド５０との間が上通路４０Ａとなっている。このため、本実施形態の上通路４０Ａの方が、第１の実施形態の上通路４０Ａよりも通路長手方向に直角な通路断面積が小さく、その容積も小さく設定されている。上通路４０Ａは、車両前方側から車両後方側へ直線状に形成されており、車両前方側の開口の車両後方側の投影面上に車両後方側の開口が位置している。

導風ガイド５０の車両後方側の後端は、吸気ダクト３０の前傾斜壁３３に対して車両前方側に離間しており、導風ガイド５０の車両後方側の後端と吸気ダクト３０の前傾斜壁３３との間に二次吸気口５２が形成されている。これにより、吸気ダクト３０の内部空間は、この二次吸気口５２を介して導風ガイド５０とエンジンフード１６との間の空間部分と連通している。

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
本実施形態では、上通路４０Ａの車両前方側の開口の車両後方側の投影面上に車両後方側の開口が位置し、かつ上通路４０Ａが車両前方側から車両後方側へ直線状に形成されているので、前方上開口部１２ＡＵから吸気ダクト３０へ効率良く外気を導入することができる。

また、吸気ダクト３０の先端開口部３２の下側に達する水や雪等の異物は、前方上開口部１２ＡＵから隔壁部４０と導風ガイド５０との間の通路断面積が小さく設定された上通路４０Ａに浸入したものに限られるので、第１の実施形態に比較して、吸気ダクト３０が取り込む異物の量を抑制することができる。

ここで、前方上開口部１２ＡＵが水没するような水深の深い場所を走行する場合には、前方上開口部１２ＡＵから浸入した水は、隔壁部４０と導風ガイド５０との間の通路断面積が小さく設定された上通路４０Ａを通過するため、吸気ダクト３０の開口３２Ａの下方に達する水量を抑制することができる。

さらに、上通路４０Ａを通過する水は、導風ガイド５０で整流されるため、吸気ダクト３０の開口３２Ａの下方では、隔壁部４０の後端から排出される水が慣性力によって車両後方側へスムーズに流れて、開口後壁３５に当たって車両後方斜め下側へ向かう。したがって、本実施形態では慣性力による水と空気の分離効果を向上させることができる。

さらに、導風ガイド５０は、吸気ダクト３０の先端開口部３２の下側に位置しているため、導風ガイド５０で整流されて隔壁部４０の後端から排出された水の上面は、先端開口部３２よりも下側となる。このため、吸気ダクト３０が水を取り込むことを抑制することができる。

一方、前方上開口部１２ＡＵが水没して上通路４０Ａを流れる水流が強く、上通路４０Ａから排出された水によって吸気ダクト３０の開口３２Ａの下側の空気を取り込めない場合には、吸気ダクト３０は二次吸気口５２を介して導風ガイド５０の上側の空気を取り込むことができる。

なお、本実施形態のエンジンへの吸気構造１１では、導風ガイド５０の車両後方側の後端と吸気ダクト３０との間に二次吸気口５２を設けたが、二次吸気口５２は必要に応じて設ければ良く、二次吸気口５２を設けない構成としても良い。

１０ 車両
１１ エンジンへの吸気構造
１２ アッパーグリル
１２Ａ アッパーグリル開口
１２ＡＬ 前方下開口部
１２ＡＵ 前方上開口部
２０ エンジン
３０ 吸気ダクト
３２Ａ 開口
３２ 先端開口部
３３ 前傾斜壁
３５ 開口後壁
３５Ａ 上端
４０ 隔壁部
４０Ａ 上通路
４８ 導風ガイド
５２ 二次吸気口

Claims (7)

1. エンジンへ外気を導入する吸気ダクトと連通し、車両前端部で外部に開口した前方上開口部と、
   車両前端部で外部に開口し、前記前方上開口部の下側に配置された前方下開口部と、
   前記前方上開口部と前記前方下開口部との間に配置され、前記前方上開口部から前記吸気ダクトへ向かう上通路を前記前方下開口部から隔離する隔壁部と、
   を備えたエンジンへの吸気構造。
2. 前記吸気ダクトの先端開口部は、車両下向きに開口している、請求項１に記載のエンジンへの吸気構造。
3. 前記先端開口部の後部側には、前記先端開口部の前部側の下端よりも車両上側に上端が配置されて車両後方へ向かう流路の下端を構成する開口後壁が形成されている、請求項２に記載のエンジンへの吸気構造。
4. 前記先端開口部の前部側には、前端から車両後方下側へ向かうように傾斜する前傾斜壁が形成されている、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のエンジンへの吸気構造。
5. 前記隔壁部の車両上側に間隔を開けて配置され、前記隔壁部との間に前記上通路を形成する導風ガイドを有する、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のエンジンへの吸気構造。
6. 前記導風ガイドは、前記吸気ダクトの前記先端開口部よりも車両下側に配置されている、請求項５に記載のエンジンへの吸気構造。
7. 前記導風ガイドの車両後方側の端部と前記吸気ダクトの前記先端開口部との間に二次吸気口が設けられている、請求項５または請求項６に記載のエンジンへの吸気構造。

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