JP2017013710A - エンジン房冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】床部材の下側からエンジン房内に空気流をスムーズに導入して駆動部の後側に配置された後部部品を確実に冷却するエンジン房冷却構造を提供する。
【解決手段】床部材３の下方に突出する床下突出部と、床下突出部の前部Ｅ近傍において床部材３から下方に開いた導入口１２を有すると共に駆動部９の後部側においてエンジン房Ｒ内に開いた放出口１３を有し、床部材３の下側を流通する空気流Ｆを導入口１２から放出口１３まで誘導するように導入口１２から放出口１３に向かってエンジン房Ｒ内に誘導壁１４が設けられた空気流誘導部１１とを備える。
【選択図】 図１

Description

この発明は、エンジン房冷却構造に係り、特に、床部材で下側が覆われたエンジン房を空気流により冷却するエンジン房冷却構造に関する。

近年、自動車の床下を流れる空気流の抵抗を抑制するために、自動車の下部を覆うようにアンダーカバーなどの床部材が配置されている。この床部材により空気抵抗が低下する一方で、エンジンなどの駆動部を配置したエンジン房が下側から覆われるため、エンジン房内の空気が流通し難く、高温となる駆動部などを冷却することが困難であった。そこで、床部材の下側を流れる空気流の抵抗を抑制しつつ床部材の下側からエンジン房内に空気流をスムーズに誘導することが求められている。

床部材の下側から上側に空気流をスムーズに誘導する技術として、例えば、特許文献１には、アンダーカバーの走行輪よりも前方の平坦な部分において、走行輪とサスペンションアームの車体側取付点との間の前方延長領域で、かつ、車両前方からの空気の床下流れが再付着する部位に空気導入部を設けた自動車のアンダーフロア構造が提案されている。この自動車のアンダーフロア構造は、車両の前端部に当たって剥離した空気をアンダーカバーの再付着部分において空気導入部が捕捉するため、アンダーカバーの下側を流れる空気流をスムーズにアンダーカバーの上側に誘導することができる。

特許第２８０３４７３号公報

しかしながら、特許文献１のアンダーフロア構造を適用してアンダーカバーの下側を流れる空気流をエンジン房内に誘導しても、その空気流はエンジン房内に配置された駆動部の前側に導入される。このように、駆動部の前側に空気流を導入すると、空気流がエンジン房を後方へ移動する間に駆動部により温められるため、駆動部の後側に配置された電装品および樹脂部品などの後部部品を冷却することが困難であった。さらに、特許文献１のアンダーフロア構造において空気導入部が形成される空気の再付着部分は、空気の流通性が低いエンジン房内に空気流を導入するだけの高い圧力を有しないため、アンダーフロアの下側からエンジン房内に空気導入部を介して空気流をスムーズに導入することは困難である。

この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、床部材の下側からエンジン房内に空気流をスムーズに導入して駆動部の後側に配置された後部部品を確実に冷却するエンジン房冷却構造を提供することを目的とする。

この発明に係るエンジン房冷却構造は、自動車において下側が床部材で覆われると共に内部にエンジンを含む駆動部が配置されたエンジン房を空気流により冷却するエンジン房冷却構造であって、床部材の下方に突出する床下突出部と、床下突出部の前部近傍において床部材から下方に開いた導入口を有すると共に駆動部の後部側においてエンジン房内に開いた放出口を有し、床部材の下側を流通する空気流を導入口から放出口まで誘導するように導入口から放出口に向かってエンジン房内に誘導壁が設けられた空気流誘導部とを備えるものである。

ここで、誘導壁は、導入口から放出口まで延びる管形状を有することが好ましい。
また、誘導壁は、フロントタイヤのタイヤハウスの下縁部に取り付けられたマッドガードに一体に設けることができる。

また、放出口は、駆動部においてエンジンの下側に配置されたオイルパンより後側に配置することが好ましい。

また、床下突出部は、エンジン房の両側部に隣接して配置された一対のフロントタイヤとすることができる。
また、床下突出部は、エンジン房の両側部に隣接して配置された一対のフロントタイヤの前側に取り付けられたタイヤ用フラップとすることもできる。

この発明によれば、床下突出部の前部近傍において床部材から下方に開いた導入口を有すると共に駆動部の後部側においてエンジン房内に開いた放出口を有し、床部材の下側を流通する空気流を導入口から放出口まで誘導するように導入口から放出口に向かって誘導壁が設けられた空気流誘導部を備えるので、床部材の下側からエンジン房内に空気流をスムーズに導入して駆動部の後側に配置された後部部品を確実に冷却するエンジン房冷却構造を提供することが可能となる。

この発明の実施の形態１に係るエンジン房冷却構造を備えた自動車の構成を示す図である。 床部材の下側から空気流誘導部に空気流が導入される様子を示す底面図である。 この発明の実施の形態２に係るエンジン房冷却構造を備えた自動車の構成を示す図である。 この発明の実施の形態３に係るエンジン房冷却構造を備えた自動車の構成を示す図である。 この発明の実施の形態４に係るエンジン房冷却構造を備えた自動車の構成を示す図である。 この発明の実施の形態５に係るエンジン房冷却構造を備えた自動車の構成を示す図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１に、この発明の実施の形態１に係るエンジン房冷却構造を備えた自動車の構成を示す。この自動車は、フロントガラス１と、フロントガラス１の前方に張り出すように配置されたフロントフード２と、フロントフード２の下側に離間して対向配置された床部材３と、フロントフード２および床部材３の両側部に沿って前後方向に延びる一対のフェンダー４と、フロントフード２、床部材３およびフェンダー４の前部を覆うように配置された前壁部５と、フロントフード２、床部材３およびフェンダー４の後部を覆うように配置されたトーボード６とを有する。フェンダー４の中間部には車幅方向内側に窪むようにタイヤハウス７が形成されており、このタイヤハウス７の内側にフロントタイヤ８が配置されている。

フロントフード２、床部材３、フェンダー４、前壁部５およびトーボード６は、内部を囲むように配置され、その内部にはほぼ閉じられたエンジン房Ｒが形成されている。このエンジン房Ｒには、一対のフロントタイヤ８の間にエンジンなどの駆動部９が配置されると共にタイヤハウス７の近傍を前後方向に延びるように空気流誘導部１１が設けられている。また、トーボード６およびフロントガラス１の後側には車室Ｃが形成されている。

一対のフロントタイヤ８は、エンジン房Ｒの両側部に隣接してタイヤハウス７内に配置されており、その下半部が床部材３の下方に突出している。
床部材３は、エンジン房Ｒの下部を全て覆うような板状のアンダーカバーから構成されている。
空気流誘導部１１は、フロントタイヤ８の前部Ｅ近傍において床部材３から下方に開いた導入口１２を有すると共に駆動部９の後部側にエンジン房Ｒ内に開いた放出口１３を有し、床部材３の下側を流通する空気流Ｆを導入口１２から放出口１３まで誘導するように導入口１２から放出口１３に向かって誘導壁１４が設けられている。この誘導壁１４は、導入口１２から放出口１３まで延びる管形状を有し、その内部に空気流Ｆを誘導するための誘導路Ｐが形成されている。また、誘導壁１４は、床部材３に沿って駆動部９の下側を通るように配置されている。誘導壁１４は、駆動部９より熱伝導率が低い材料から構成されることが好ましく、例えば樹脂材料などから構成することができる。

駆動部９は、自動車を駆動させるためのもので、エンジン房Ｒ内を車幅方向にわたるように配置されている。駆動部９は、燃料の燃焼などに起因して高温となるものから構成されている。駆動部９としては、例えば、エンジン、エンジンの下側に配置されて排出されたオイルを収容するオイルパン、およびエンジンで生じた排気ガスを外部に導出するための排気部などが挙げられる。
なお、本発明におけるエンジン房冷却構造は、フロントタイヤ８および空気流誘導部１１から構成されている。

次に、この実施の形態１の動作について説明する。
まず、図１に示すように、自動車を前方に走行させると、その走行速度に応じた空気流Ｆが自動車に対して相対的に前方から後方へ向かうように生じる。ここで、自動車の床部材３は、ほぼ平坦な形状、すなわち急激な凹凸（例えば約５０ｍｍ以上の凹凸）を抑制して緩やかに湾曲するように形成されている。このため、空気流Ｆは床部材３の下側をスムーズに流れることができ、床部材３の下側を流れる空気流Ｆの抵抗を抑制することができる。

このように、床部材３において凹凸が抑制される一方で、自動車の両側部にはフロントタイヤ８が設けられており、このフロントタイヤ８の下半部が床部材３の下方に急激に突出するように配置されている。このため、床部材３の下側において側部近傍を流れる空気流Ｆは、フロントタイヤ８の前部Ｅにより後方への流れが妨げられており、これによりフロントタイヤ８の前部Ｅ近傍における空気流Ｆの圧力が上昇される。

このため、図２に示すように、フロントタイヤ８の前部Ｅ近傍における空気流Ｆの高い圧力を利用して導入口１２から空気流誘導部１１の誘導路Ｐ内に空気流Ｆをスムーズに導入することができる。
この時、導入口１２から誘導路Ｐ内に導入される空気流Ｆは、床部材３の下側において圧力の上昇を招く過剰な空気流Ｆであり、この空気流Ｆが導入口１２から導入されても床部材３の下側を流通する空気流Ｆの流れが大きく乱れることはない。このため、床部材３の下側からエンジン房Ｒ内への空気流Ｆの導入に伴って床部材３の下側で空気抵抗が上昇するのを防ぐことができる。さらに、フロントタイヤ８の前部Ｅ近傍において局所的に高められた圧力を、導入口１２から誘導路Ｐ内に空気流Ｆを導入することにより低下させることができる。一般的に、フロントタイヤ８の前部Ｅ近傍における圧力の上昇は、床部材３の下側を流れる空気流Ｆの流れを乱す要因となっていた。そこで、導入口１２を介してフロントタイヤ８の前部Ｅ近傍を流れる空気流Ｆを導入することにより、高められた空気流Ｆの圧力を低下させることができる。これにより、床部材３の下側における空気流Ｆの圧力が均一化されるため、空気流Ｆが床部材３の下側をよりスムーズに流れることができる。

導入口１２から誘導路Ｐ内に導入された空気流Ｆは、そのまま誘導路Ｐ内を後方へ進行して、駆動部９の後方に配置された放出口１３まで誘導される。この時、空気流Ｆは、高温な駆動部９に接触することなく誘導路Ｐ内を誘導されるため、放出口１３に到達する間に温度が上昇するのを抑制することができる。また、誘導壁１４は、誘導路Ｐと駆動部９との間を完全に隔てるように設けられているため、誘導路Ｐ内を誘導される空気流Ｆの温度が上昇することを確実に抑制することができる。

このようにして、温度上昇が抑制された空気流Ｆを放出口１３から駆動部９の後方に放出することにより、駆動部９の後側に配置された後部部品を確実に冷却することができる。駆動部９の後側には、例えば、電装品および樹脂部品などの耐熱性が比較的低い後部部品が配置されており、後部部品の故障および劣化を防ぐことができる。

本実施の形態によれば、フロントタイヤ８の前部近傍において床部材３の下方に開いた導入口１２を有すると共に駆動部９の後部側においてエンジン房Ｒ内に開いた放出口１３を有し、床部材３の下側を流通する空気流Ｆを導入口１２から放出口１３まで誘導するように導入口１２から放出口１３に向かって誘導壁１４が設けられているので、床部材３の下側からエンジン房Ｒ内に空気流Ｆをスムーズに導入して駆動部９の後側に配置された後部部品を確実に冷却することができる。

なお、放出口１３は、駆動部９の後部側、すなわち放出口１３から放出される空気流Ｆが駆動部９に直接的に接触しないように駆動部９の大部分を抜けた箇所に配置されていればよく、具体的には放出口１３の直後に駆動部９が対向配置されていないことが好ましい。例えば、駆動部９の排気部は自動車の後方へ延びるように設けられているが、放出口１３の直後に排気部が対向配置されていなければ、排気部の側方に放出口１３を配置してもよい。

実施の形態２
実施の形態１において、空気流誘導部１１の誘導壁１４は、エンジン房Ｒの側部に沿って延びるように形成することが好ましい。
例えば、図３に示すように、実施の形態１において、マッドガード２１を新たに配置すると共に空気流誘導部１１に換えて空気流誘導部２２を配置することができる。

マッドガード２１は、床部材３から下方に突出するようにタイヤハウス７の下縁部に沿って取り付けられる。この時、マッドガード２１は、上縁部がエンジン房Ｒ内に露出するように取り付けられている。
空気流誘導部２２は、マッドガード２１の前部において下方に開くように形成された導入口２３を有すると共にマッドガード２１の後部近傍においてエンジン房Ｒ内に開くように形成された放出口２４を有し、導入口２３から放出口２４まで延びる管形状の誘導壁２５が設けられている。この誘導壁２５は、マッドガード２１の上縁部に一体に設けられており、これにより空気流誘導部２２の構成および取り付けを簡単化することができる。また、誘導壁２５をエンジン房Ｒの最も側部側に配置することができ、誘導路Ｐを誘導される空気流Ｆの温度上昇をより確実に抑制することができる。

実施の形態３
実施の形態１および２において、空気流誘導部の誘導壁は管状に形成されていたが、導入口から放出口まで空気流を誘導するように導入口から放出口に向かって誘導壁が設けられていればよく、管形状に限定されるものではない。
例えば、図４に示すように、実施の形態１の誘導壁１４に換えて誘導壁３１を設けることができる。この誘導壁３１は、導入口１２との接続部分以外は上部とタイヤハウス７に対向する外側部とを開放するように形成したものである。すなわち、誘導壁３１は、床部材３から上方に立設して導入口１２から放出口１３まで延びるように設けられており、誘導壁３１を隔てて駆動部９の反対側に空気流Ｆを誘導する誘導路Ｐが形成されている。
このように、誘導壁３１を床部材３から上方に立設する形状とすることにより、誘導壁３１を容易に形成することができる。

実施の形態４
実施の形態１〜３では、フロントタイヤ８が床部材３の下側において空気流Ｆの流れを妨げる本発明の床下突出部を構成していたが、床下突出部は床部材３の下方に突出して空気流Ｆの流れを妨げるものであればよく、フロントタイヤ８に限られるものではない。

例えば、図５に示すように、実施の形態１において、フロントタイヤ８の前側に新たにタイヤ用フラップ４１を取り付けると共に導入口１２に換えて導入口４２を配置し、タイヤ用フラップ４１を本発明における床下突出部とすることもできる。
タイヤ用フラップ４１は、タイヤハウス７内への空気流Ｆの流入を抑制して空気抵抗の上昇を防ぐためのもので、タイヤハウス７の前縁部に沿って床部材３から下方に突出するように設けられている。
導入口４２は、タイヤ用フラップ４１の前部Ｅ近傍において床部材３の下方に開くように形成されており、床部材３の下側において後方へ流通する空気流Ｆを誘導路Ｐへと導入する。

実施の形態１と同様に、床部材３の下側を後方へ流れる空気流Ｆが、タイヤ用フラップ４１により進行を妨げられて、タイヤ用フラップ４１の前部Ｅ近傍における空気流Ｆの圧力が上昇する。これにより、床部材３の下側を流れる空気流Ｆを導入口４２から誘導路Ｐ内にスムーズに導入することができる。
誘導路Ｐに導入された空気流Ｆは、誘導路Ｐに沿って駆動部９の後側まで誘導され、放出口１３を介してエンジン房Ｒに放出される。

本実施の形態によれば、タイヤ用フラップ４１の前部Ｅ近傍において床部材３の下方に開いた導入口４２を有すると共に駆動部９の後部側においてエンジン房内に開いた放出口１３を有し、床部材３の下側を流通する空気流Ｆを導入口４２から放出口１３まで誘導するように導入口４２から放出口１３に向かって誘導壁１４が設けられているので、床部材３の下側からエンジン房Ｒ内に空気流Ｆをスムーズに導入して駆動部９の後側に配置された後部部品を確実に冷却することができる。
なお、本発明の床下突出部としては、例えば、床部材３から下方に約５０ｍｍ以上急激に突出するものを用いることができる。

実施の形態５
実施の形態１〜４において、空気流誘導部の放出口は、エンジン房Ｒにおいてエンジンの下側に配置されたオイルパンより後側に配置されることが好ましい。
例えば、図６に示すように、実施の形態１の放出口１３に換えて、オイルパン５１より後側において最も駆動部９に近い位置に放出口５２を配置することができる。ここで、オイルパン５１は、エンジン房Ｒの車幅方向中央部近傍においてエンジンの下側、すなわち駆動部９の下部に配置されている。このため、駆動部９の下側を延びるように誘導壁１４を設けた場合に、オイルパン５１は誘導壁１４に最も近い位置に配置されるおそれがあり、このオイルパン５１より後側に放出口５２を配置することにより、放出口５２からエンジン房Ｒ内に放出される空気流Ｆが駆動部９に接触することを確実に抑制することができる。さらに、空気流Ｆが駆動部９に接触しない範囲で放出口５２をより前方に配置することで、駆動部９の後側に配置された後部部品を広い範囲で冷却することができる。

１ フロントガラス、２ フロントフード、３ 床部材、４ フェンダー、５ 前壁部、６ トーボード、７ タイヤハウス、８ フロントタイヤ、９ 駆動部、１１，２２ 空気流誘導部、１２，２３，４２ 導入口、１３，２４，５２ 放出口、１４，２５，３１ 誘導壁、２１ マッドガード、４１ タイヤ用フラップ、５１ オイルパン、Ｒ エンジン房、Ｃ 車室、Ｅ 床下突出部の前部、Ｆ 空気流、Ｐ 誘導路。

Claims (6)

1. 自動車において下側が床部材で覆われると共に内部にエンジンを含む駆動部が配置されたエンジン房を空気流により冷却するエンジン房冷却構造であって、
   前記床部材の下方に突出する床下突出部と、
   前記床下突出部の前部近傍において前記床部材から下方に開いた導入口を有すると共に前記駆動部の後部側において前記エンジン房内に開いた放出口を有し、前記床部材の下側を流通する空気流を前記導入口から前記放出口まで誘導するように前記導入口から前記放出口に向かって前記エンジン房内に誘導壁が設けられた空気流誘導部とを備えるエンジン房冷却構造。
2. 前記誘導壁は、前記導入口から前記放出口まで延びる管形状を有する請求項１に記載のエンジン房冷却構造。
3. 前記誘導壁は、フロントタイヤのタイヤハウスの下縁部に取り付けられたマッドガードに一体に設けられる請求項１または２に記載のエンジン房冷却構造。
4. 前記放出口は、前記駆動部において前記エンジンの下側に配置されたオイルパンより後側に配置される請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンジン房冷却構造。
5. 前記床下突出部は、前記エンジン房の両側部に隣接して配置された一対のフロントタイヤである請求項１〜４のいずれか一項に記載のエンジン房冷却構造。
6. 前記床下突出部は、前記エンジン房の両側部に隣接して配置された一対のフロントタイヤの前側に取り付けられたタイヤ用フラップである請求項１〜４のいずれか一項に記載のエンジン房冷却構造。
   

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